로봇공학초청강연
로봇항공기
우주항공공학과 Flight Dynamic Lab 이대우 교수님
< 강연개요 >
로봇항공기를 제작하고 대회에 참여한 과정에 관한 강연이다. 근래에 세계 각국에서 선점하기 위한 항공기가 무인항공기이다. 무인항공기를 개발하고 더 낳은 시스템을 만들기 위한 과정을 동영상과 다양한 자료를 통하여 자세히 설명을 하였다. 무인항공기인 UAV를 개발하며 필요한 것이 무엇인지 알아가는 과정은 다른 연구를 하거나 실험을 하며 잘못된 것을 고치고 더 낳은 시스템으로 만들어 나가는 모든 과정에 적용할 수 있을 것이라 생각된다. 강연은 무인항공기가 갖추어야 할 조건과 무인항공기의 필요성 등을 먼저 설명 한 후 무인항공기 제작과정과 대회 참여까지 개발 순서대로 설명을 하였다. 일반적인 무인기라고 함은 사람이 타지 않은 비행체로 단순한 지상 및 원격 조종을 하는 것 역시 무인기에 포함이 될 수 있으나, 본 강연에서는 지시만으로 자율화된 임무 수행을 하는 로봇 비행기에 관한 것이다.
개발한 무인항공기
자이로센서와 기울기센서, 속도계, 고도계등 다양한 센서
지상에서 상황을 보기 위한 지상 조종 시스템 ( 프로그램 차제 개발 )
FCS(Fly Control System) + GCS(Ground Control System)
디지털 통신 : 아날로그 신호 사용시 1km -> 디지털 신호로 바꾸면 30km이상
AHRS(Attitude Refrence Heading System)
시스템의 안전성 테스트를 RC자동차에서 미리 실험 후 실제 구동
연구 내용 및 차후 목표
1. 영상 기반 추적 시스템으로 무인 비행과 다양한 목적의 비행
2. Embedded System을 이용한 실시간 제어기법 연구
3. 칼만 필터(Kalman Filter)를 이용하여 위치, 속도, 자세 제어
4. 광류(Optical Flow) 이용한 자세 제어 및 위치 추적
현재 GPS를 이용한 방식을 보안하기 위함
5. 2010년까지 무인비행체의 이/착륙 무인 제어
6. 편대 비행이 가능한 무인비행체 개발
< 강연자에게 묻고 싶은 질문 하나 이상 올리기 >
공군에서 조종사 항공장구를 관리했기에 조종사들의 실제 조종 상황에 대하여 많이 들을 수 있었습니다. 그 중 야간에 비행을 할 때 조종사들은 특별히 계기비행이라고 하며 아무런 표지나 신호 없이 조종사가 단순히 계기판만을 보고 임무를 수행하는 훈련을 합니다. 조종사들이 하는 이런 계기비행을 무인항공기에 적용시켜 다양한 센서에서 들어오는 것을 스스로 분석하여 GPS나 광류의 도움 없이 자이로센서와 고도계, 속도계 등의 기본적인 센서에서 오는 데이터를 이용하여 자율적인 임무 수행이 가능할까요?
< 강연자의 문제 제기 중 하나를 택해 의견 올리기 >
공군에서는 보라매 대회라는 조종사의 기량을 평가하는 대회가 있습니다. 여기서 가장 우수한 성적을 거둔 조종사는 탑건이라는 칭호를 얻게 됩니다. 많은 종목이 있으나 그 중에서 다른 항공기에 매달려 있는 표적지를 타격하는 종목이 있습니다. 무인항공기 대회에서도 다른 무인기나 기구 등의 공중에서 움직이는 표적지를 타격하거나 특정 궤도를 잡아서 수행하는 임무가 있으면 좋을 것 같습니다.
