본 논문에서는 소방관과 드론 간의 상대 위치 추정 시스템을 제안한다. 소방관이 활동하는 환경은 화재로 인하여 미리 설치되어 있는 RF 등의 인프라를 활용할 수 없는 환경이다. 따라서, 기존 인프라를 활용하지 않고 소방관의 안전을 확일 할 수 있는 시스템이 필요로 되며, 이를 위하여 본 논문에서는 드론을 활용하고자 한다. 드론을 활용하여 소방관의 상태를 확인할 수 있을 뿐만아니라, 소방관 대신 특정 영역에 대한 상황 파악을 수행할 수 있다. 이러한 서비스를 위해서는 드론과 소방관 간의 상대 위치를 알고 있어야 한다. 본 논문에서는, 소방관과 드론의 상대 위치를 추정하기 위하여 관성 센서를 기반으로 소방관과 드론의 위치를 추정한다. 소방관과 드론의 위치를 추정하기 위하여 드론에 대한 Dead-Reckoning 방식 및 소방관에 대한 Pedestrian Dead-Reckoning 방식을 적용한다. 하지만, 이 두 방식은 시간에 따라 위치 오차가 누적되는 단점이 존재한다. 따라서, IR-UWB 기반의 거리 정보를 활용하여 상호간의 누적된 위치오차를 제거하였다. 드론의 DR, 소방관의 PDR 및 IR-UWB의 거리 정보를 결합하기 위하여 Kalman Filter를 구성하였으며, IR-UWB의 짧은 통신 거리에서도 동작할 수 있는 상대 위치 추적 시스템이 제안되었다.

Keywords: drone, relative positioning, firefighter, UWB