언리얼 엔진을 연동한 무인항공기의 벡터필드 기반 고속비행 충돌회피 성능분석 (Performance Analysis of Vector Field Based High-Speed Flight Collision Avoidance for UAVs Integrated With Unreal Engine)

서지정보

· 발행기관 : 한국항공우주학회
· 수록지 정보 : 한국항공우주학회지 / 52권 / 4호 / 285 ~ 296페이지
· 저자명 : 유용덕, 문정호

초록

현재 무인항공기(UAV) 운용의 확대로 인해 충돌회피 기술의 중요성이 증가하였다. 특히, 최근에는 수직 이착륙(VTOL) 항공기의 등장과 함께 기체 내 컴퓨터의 성능이 향상되면서 저속 비행뿐만 아니라 고속 비행에서도 충돌 회피의 필요성이 대두되고 있다. 그러나 고속 비행에서 충돌회피를 현실 환경에서 검증하는 것은 시간, 비용 및 안전 측면에서 한계가 있다. 본 연구에서는 LiDAR 및 3D 깊이 센서 데이터를 획득할 수 있는 Unreal Engine과 Matlab/Simulink를 연동하여 통합 시뮬레이션 환경을 구축하였다. 이후 이 환경을 사용하여 고속 비행 중 센서 성능이 충돌회피에 미치는 영향 및 다양한 파라미터 설정 하에서 VFH+ 기반 고속 충돌회피 알고리즘의 성능 영향과 한계를 분석하였다.

영어초록

The importance of collision avoidance has increased due to the expansion of unmanned aerial vehicle (UAV) operations, leading to active research in this field. Particularly, with the recent emergence of vertical take-off and landing (VTOL) aircraft and improvements in onboard computer performance, the necessity for collision avoidance has been emphasized not only in low-speed flight but also in high-speed flight. However, validating collision avoidance in high-speed flight in real-world environments is exceedingly challenging in terms of time, cost, and safety. In this study, we established an integrated simulation environment by integrating Unreal Engine, capable of acquiring LiDAR and 3D depth sensor data, with Matlab/Simulink. Subsequently, using this environment, we analyzed the impact of sensor performance on collision avoidance during high-speed flight and the performance implications and limitations of the VFH+ based collision avoidance algorithm under various parameter settings.

참고자료

· 없음