Core Concepts
이 논문은 고속 자율 요격을 위해 이미지 기반 시각 서보 제어 기법과 지연 칼만 필터 관측기를 제안한다. 이를 통해 고속 기동하는 무인기를 효과적으로 요격할 수 있다.
Abstract
이 논문은 불법 무인기로 인한 공공 안전 위협에 대응하기 위해 자율 요격 다중 회전익기 시스템을 제안한다. 기존 방식인 주파수 간섭 및 GPS 차폐는 완전 자율 무인기에 대해 효과적이지 않다.
제안하는 시스템은 고정식 카메라가 장착된 자율 다중 회전익기를 사용하여 고속으로 기동하는 침입자 무인기를 자율적으로 탐지하고 요격한다. 고정식 카메라 구조는 기존 전자 광학 포드의 복잡한 기계 구조를 피할 수 있어 요격기 다중 회전익기를 더 콤팩트하게 만든다.
그러나 카메라와 다중 회전익기 운동의 결합으로 인해 요격 작업이 어려워진다. 이 문제를 해결하기 위해 이미지 기반 시각 서보 제어기를 제안하여 요격을 신속하고 정확하게 수행한다. 또한 고속 시나리오에서 센서 이미징 및 이미지 처리 지연 시간에 대응하기 위해 지연 칼만 필터 관측기를 일반화하여 현재 이미지 위치를 예측하고 업데이트 주파수를 높인다.
하드웨어 인 더 루프 시뮬레이션과 실외 비행 실험을 통해 이 방법이 높은 요격 정확도와 성공률을 가짐을 검증했다. 비행 실험에서는 최종 속도 20 m/s의 고속 요격을 달성했다.
Stats
요격기 최종 속도 20 m/s 달성
요격 정확도 CEP 0.332 m
Quotes
"불법 무인기로 인한 공공 안전 위협이 증가하고 있다."
"완전 자율 무인기에 대해 기존 방식인 주파수 간섭 및 GPS 차폐가 효과적이지 않다."