선도기 결함 상황에서의 포텐셜 필드 기반 선도기-추종기 전략을 이용한 고정익 무인항공기 편대 구성 기법 (A Formation Composition for Fixed-wing UAV Using Leader-Follower Strategy Based on Potential Field in Leader’s Fault Situation)

서지정보

· 발행기관 : 한국항공우주학회
· 수록지 정보 : 한국항공우주학회지 / 52권 / 2호 / 139 ~ 147페이지
· 저자명 : 엄재혁, 박종호, 임재성

초록

최근 다양한 분야에서 UAV 편대의 사용이 증가하고 있다. 그러나 여러 대의 UAV가 동시에 편대로 비행을 하게 되면 UAV 간의 충돌 위험이 존재한다. 이러한 충돌 위험성은 전체 UAV 편대의 안정성에 악영향을 미친다. 따라서 편대 비행 시 충돌을 회피하기 위한 편대 유지 연구가 필요하다. 본 논문에서는 선도기-추종기 전략의 선도기 결함 발생 시 편대 유지 및 임무 수행 문제를 다룬다. 선도기에 결함이 발생한 상황에서도 적용 가능한 포텐셜 필드 기반 선도기-추종기 전략을 제안한다. 선도기에게 문제 발생 시 추종기 중 하나에게 기존 선도기의 정보와 역할을 전달한다. 또한, 기존의 포텐셜 필드 전략과 달리 결함이 발생한 상황에서 편대 조정을 위한 포텐셜 필드를 적용한다. 이를 통해 결함이 발생한 기존의 선도기를 제외한 나머지 편대원들은 새로운 선도기를 중심으로 정상적으로 편대를 유지하고 목표점에 도달할 수 있다.

영어초록

In this paper, a problem of Unmanned Aerial Vehicle (UAV) formation maintenance in the leader-follower strategy is handled when the leader’s fault occurs. A potential field based leader-follower strategy that is applicable even in leader‘s fault situation is proposed. The proposed algorithm hands over the information and the role of the previous leader to one of the followers when the leader‘s fault occurs. Unlike conventional potential field strategies which cannot head toward the target in leader’s fault situations, an advanced potential field presents a new target point which is the estimated position of the previous leader so that the UAVs can fly back to the target after formation reconstruction. Numerical simulation shows that the proposed algorithm is applicable in leader‘s fault situation and its performance is analyzed using indices such as distances between UAVs and trajectory tracking error.

참고자료

· 없음