항공대학교 응용공학실험 무인 항공기 비행제어 시스템 실험 레포트 A+

소개글

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목차

I. 서론--------------------------------------------------------1p
1. 실험 개요 및 목적

II. 본론--------------------------------------------------------1p
1. 국내외 무인항공기의 종류와 해당 임무 및 앞으로 예상되는 임무
2. 무인항공기의 전체 시스템 구성 및 시스템에 관한 설명
3. 항공기의 자세 측정 방법 및 자세제어
4. PID 제어와 이중 PID 제어
5. 멀티콥터의 비행원리
6. Anti-Wind-Up에 관하여
7. 실험 내용 및 과정

III. 결론--------------------------------------------------------11p
1. 실험 데이터 분석 및 그래프 Plot
2. 그래프 비교를 통한 최적Gain값 이탈에 따른 Roll Angle 제어변화
3. 실험 고찰

본문내용

1. 실험 개요 및 목적

2018년 평창 동계올림픽 개회식에 CG가 아닌 실제 1218개의 드론이 평화의 비둘기, 오륜기, 움직이는 스노보더 형상 등을 그리며 밤하늘을 수놓았다. 이는 GPS를 잡는 드론이 위치를 잡으면 다른 드론들이 역할에 맞게 이동하면서 선보인 기술이었다. 이처럼 현재 군사용, 레저용, 촬영용 등 여러 분야에서 사용되고 있는 드론으로 대표되는 무인기는 더 이상 낯선 존재가 아니게 되었다. 이번 실험은 ‘무인 항공기 비행제어 시스템 실험’으로, 무인항공기의 시스템 구성 및 장비에 대해 알아보고, 기본 자동제어 시스템인 PID의 특성에 관하여 이해하며, 이번 실험에서 항공기의 롤링각인 드론의 각도를 1차 루프로, 1차에서 계산된 각속도 에러를 2차 루프로 하는 이중 PID 제어 시스템에 대하여 이해한 후, 각 Gain값이 최적값에서 벗어났을 때 제어시스템에 미치는 영향에 관하여 학습하는 데 이 실험의 목적이 있다.

< 중 략 >

3-2. 자세 측정 방법 - AHRS(Attitude Heading Reference System)

항공기의 경우, 관성항법장치(INS, Inertial Navigation System)이 장착되어 현재의 위치나 속도 등을 알 수 있도록 한다. INS란 항공기뿐 아니라 잠수함, 선박, 미사일 등에 장착하여 위치를 감지하여 목적지까지 유도하기 위한 장치이다. 관성항법시스템은 내장된 관성측정장치(Inertial Measurement Unit)로부터 얻은 가속도, 각속도를 적분해 위치, 속도, 자세각을 구한다. IMU는 외부신호 없이 자체적으로 항법 정보를 얻을 수 있지만, 시간이 지남에 따라 적분 오차가 누적되어 정확한 항법 정보를 제공하지 못한다. 기술 발달과 더불어 IMU에 사용되는 센서가 소형화, 경량화 되었고, 이에 따라 저하된 센서의 성능을 소프트웨어적인 기법으로 보정하는 것이 중요해지면서 필터링 알고리즘 등이 활발하게 연구되고 있다.

참고 자료

없음