저가 하드웨어 기반 멀티로터 비행제어 컴퓨터 설계 및 검증

이다솔; 심현철

doi:10.5139/JKSAS.2017.45.5.401

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자료유형: 학술저널

저자정보: 이다솔 (Korea Advanced Institute of Science and Technology) 심현철 (Korea Advanced Institute of Science and Technology)

저널정보: 한국항공우주학회 한국항공우주학회지 韓國航空宇宙學會誌第45卷第5號

발행연도: 2017.5

수록면: 401 - 408 (8page)

DOI: 10.5139/JKSAS.2017.45.5.401

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본 논문에서는 저가 하드웨어 기반의 멀티로터용 비행제어 컴퓨터의 하드웨어 개발과 항법 및 제어 알고리즘의 설계 및 구현, 그리고 실제 비행실험을 통한 검증 과정을 서술하였다. 개발된 비행제어 컴퓨터는 마이크로컨트롤러를 통하여 멀티로터를 안정적으로 제어하며 통합된 Linux 컴퓨터를 활용하여 복잡한 임무에 대응이 가능하도록 설계되었다. 항법 해는 Complementary Filter를 통하여 500 Hz의 속도로 계산을 수행하고, 멀티로터의 운동모델을 기반으로 Observer를 설계, 측정 잡음을 크게 줄였다. 제어 알고리즘은 3차원 Curve Fitting을 통하여 얻은 Feed-forward Term을 사용하여 반응속도를 크게 향상시켰으며, 다수의 비행실험을 통하여 실제 상황에서 효과적으로 동작함을 확인하였다.

#Low-cost Hardware(저가 하드웨어) #Flight Control Computer(비행 제어컴퓨터) #Multi-rotor(멀티로터) #Complementary Filter(보상필터)

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[학술지(정기간행물)] - H. Lim / 2012 / Build Your Own Quadrotor: Open-Source Projects on Unmanned Aerial Vehicles / IEEE Robotics & Automation Magazine 19 (3) : 33 ~ 45

[학술대회논문] - L. Meier / 2011 / PIXHAWK: A System for Autonomous Flight using Onboard Computer Vision / 2011 IEEE International Conference on Robotics and Automation

[학술지(정기간행물)] - 박성한 / 2010 / 3중 비행제어시스템의 다중화 기법 설계 / 한국항공우주학회지 38 (2) : 169 ~ 179

[학술지(정기간행물)] - Hye-jeong Cha / 2012 / Development of UAV Integrated Flight Control Computer Using PowerPC 8349E / Communications of the Korean Institute of Information Scientists and Engineers 30 (9) : 71 ~ 78

[학술지(정기간행물)] - W. T. Higgins / 2007 / A Comparision of Complementary and Kalman Filtering / IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems AES-11 (3) : 321 ~ 325

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