수직 이착륙 무인 항공기용 영상보정항법 시스템 성능평가를 위한 검증환경 개발

• Published in: 한국항행학회논문지 Vol. 27; no. 6; pp. 788 - 797
• Main Authors: 박세빈, 신현철, 정철주, Sebeen Park, Hyuncheol Shin, Chul Joo Chung
• Format: Journal Article
• Language: Korean
• Published: 한국항행학회 01.12.2023
• Subjects: 항공우주공학; Test Environment; M&S(modeling & simulation); UAV(unmanned aerial vehicle); VTOL(Vertical Take-Off and Landing); Vision-aided Navigation
• ISSN: 1226-9026; 2288-842X

In this paper, we introduced a test environment to test a vision-aided navigation system, as an alternative navigation system when global positioning system (GPS) is unavailable, for vertical take-off and landing (VTOL) unmanned aerial system. It is efficient to use a virtual environment to test and evaluate the vision-aided navigation system under development, but currently no suitable equipment has been developed in Korea. Thus, the proposed test environment is developed to evaluate the performance of the navigation system by generating input signal modeling and simulating operation environment of the system, and by monitoring output signal. This paper comprehensively describes research procedure from derivation of requirements specifications to hardware/software design according to the requirements, and production of the test environment. This test environment was used for evaluating the vision-aided navigation algorithm which we are developing, and conducting simulation based pre-flight tests. 본 논문은 수직 이착륙 무인 항공시스템의 GPS (global positioning system) 불가 시 대체 항법 시스템으로의 영상보정항법 시스템을 시험하기 위한 검증환경 개발 내용을 소개한다. 개발 중인 영상보정항법 시스템의 시험 및 평가를 위해서는 가상 환경을 활용하는 것이 효율적이지만, 현재 국내에는 적합한 장비가 개발되어 있지 않다. 따라서 제안된 검증환경은 시험 대상 장비의 운용 환경을 모델링 및 시뮬레이션 하여 입력 신호를 생성하고, 출력 신호를 관측함으로써 대상 장비의 성능을 평가할 수 있도록 개발되었다. 연구 과정은 검증환경 요구도 생성, 검증환경 설계에서부터 구성품별 하드웨어 및 소프트웨어 설계, 제작까지 포괄적으로 기술되었다. 이를 바탕으로 제작된 검증환경을 개발 중인 영상기반 보정항법 알고리즘의 성능평가와 시뮬레이션 기반의 사전 비행시험 수행에 활용하였다.