무인기의 활용분야가 점차 커져 감에 따라 다양한 환경에서의 원활한 운용을 위해 효율적이고 안전한 비행 경로가 요구된다. Spline Rapidly-exploring Random Tree Star (spline-RRT*) 알고리즘은 고정익 무인기의 동역학적 제약 조건을 가진 기하학적인 장애물 회피 경로를 생성한다. 그러나 통상적인 경로생성 알고리즘들은 구성 공간에서 무인기의 위치가 정확하다고 가정하기에 실제 운용 시 장애물 충 돌과 같은 예기치 못한 문제들의 위험이 존재한다. 따라서 경로 안전성의 신뢰도를 보장하기 위해 경로 생성 단계에서 위치 정확도가 고려되어야 한다. 본 논문에서는 spline-RRT*와 UWB 네트워크의 무 인기 측위 정확도 필드를 결합한 경로 계획 알고리즘을 제안하고, 시뮬레이션을 통해 이를 검증한다.

A Positioning Accuracy Based UAV Path Planning

Sae-Kyeol Kim, Eui-Ho Kim*

As the applications of UAVs gradually increase, an efficient and safe maneuverable path is required for smooth operation in various environments. The Spline Rapidly-exploring Random Tree Star (spline-RRT*) generates collision-free geometric paths that under the kinodynamics constraints of fixed-wing UAVs. However, since the conventional path generation algorithms assume that the location of the UAV in configuration space is accurate, a risk of unexpected problems ,e.g., collision with obstacles, will exists in actual operation. Therefore, in order to ensure path safety reliability, positioning accuracy should be considered in the path generating step. The paper proposes a path planning algorithm that combines spline-RRTs with the UAV positioning accuracy field from a UWB positioning network, and the path generation based on the algorithm is verified through simulation.

Keywords: fixed-wing UAV, spline-RRT, positioning accuracy, optimal path planning

Speaker 김새결 홍익대학교