도로 및 교통정보 관측 드론 운용을 위한 프로토타입 시뮬레이터 개발 (Development of Prototype Simulator for Road and Traffic Information Monitoring Drone Operation)

서지정보

· 발행기관 : 한국산학기술학회
· 수록지 정보 : 한국산학기술학회논문지 / 23권 / 5호 / 206 ~ 216페이지
· 저자명 : 최원석, 정규수

초록

최근 관련 기술의 발전과 함께 드론의 활용성이 높아짐에 따라서 다양한 분야에서는 관심지역 관측에 드론을 활용하고 있다. 특히 도로 및 교통 분야에서는 다양한 객체로 이루어진 복잡한 도로 환경에서 드론을 이용한 대상지 관측과 관련된 연구를 진행하여 왔다. 하지만 기존의 연구들은 효율적인 관측을 지원하는 드론 운용 방법론과 관련된 내용을 거의 다루지 않고 있다. 이에 본 연구에서는 드론을 이용한 효율적인 도로 및 교통정보 관측 지원을 위한 시뮬레이터 개발을 수행하였다. 이를 위하여 본 연구에서는 드론에 장착될 수 있는 다양한 센서들의 수학적 모델식을 기반으로 도로/교통 관측 프로토타입 시뮬레이터를 개발하였다. 또한 시뮬레이터에는 현실성 높은 가상 데이터 생산을 지원하기 위한 센서 특성 입력, 가상 테스트 필드 작성 그리고 드론의 이동 경로 설정 등의 기능이 포함되었다. 본 연구에서는 개발된 시뮬레이터의 활용성 평가를 위하여 도로 및 교통 환경을 구성하는 주요 객체를 포함한 가상 테스트 필드를 작성하고, 이에 대한 광학 카메라 및 LiDAR 가상 데이터를 생산하였다. 또한, 사용된 센서의 특성, 관측 방향 및 위치가 주요 객체의 관측에 미치는 영향을 분석하였다. 최종적으로 본 연구에서는 시뮬레이션 기반의 도로/교통정보 관측을 위한 드론 운용 최적 방법론 제시를 통하여 개발된 시뮬레이터의 유용성을 확인하였다.

영어초록

Various fields use drones for regions of interest monitoring as the drones' generic utility increases with the development of related technologies. In particular, drones have been used in various studies in road and transportation to efficiently observe a complex road environment composed of various objects. However, previous studies rarely dealt with drone operation methodologies for efficiently monitoring road/traffic information. Hence, this study proposed a drone operation optimization methodology for efficient road/traffic information monitoring. First, a road/traffic observation prototype simulator was developed as part of this study. The simulator is based on the mathematical models of sensors mounted on the drone for highly realistic simulated data. It also supports the virtual test-field production and drone route configuration. Subsequently, the developed simulator was used to create a virtual test field including objects of the road/traffic environment and generate optical camera and LiDAR simulation data. In addition, the effect of sensor specifications, monitoring direction, and location on each object's monitoring was analyzed using the simulated data. Finally, the optimal drone operation methodology was suggested based on the simulation, demonstrating the utilization of the simulator.

참고자료

· 없음