최근 드론의 사업적 활용과 공공기관의 관심이 커지고 있다. 드론의 착륙과정에는 정확한 위치즉정이 필수적이다. 그러나 도심환경과 같은 안정적인 GNSS 신호를 수신할 수 없는 지역에서는 GPS의 대 안으로 초광대역 통신을 이용한 위치 측위 서비스를 사용할 수 있다. UWB의 송/수신 과정에서 바닥면에 의한 반사파로 인한 신호의 상쇄가 link margin이 0 dBm 이하로 떨어지는 Fresnel hole을 만들기도 한다. 이는 위치 정확도를 크게 떨어뜨리므로 UWB 배치는 최대한 신호 상쇄의 영향을 받지 않게 이루어져야 한다. UWB의 배치는 위치 정확도에 영향을 미치므로 본 논문에서는 이러한 점을 고려하여 위치 오차 표준편차로 UWB positioning network에서 드론의 측위 정확도를 평가하고, 유전 알고리즘을 사용하여 UWB 배치 최적화를 제안한다.

UWB Deployment Optimization Based on Genetic Algorithm

Do-Yeon Jung, Euiho Kim*

Recently, the use of drone in commercial as well as public sectors has escalated. For the safe landing operation of a drone, an accurate positioning is essential. However, in urban areas where stable GNSS signal reception is not guaranteed, a positioning service using ultra-wideband communication can be used as an alternative positioning source to GPS. To maximize the efficiency and positioning accuracy of a UWB network, a layout of UWB anchors must be optimized. In our optimization process, we use genetic algorithms to find a UWB anchor network that avoids a Fresnel hole and provide a required positioning accuracy in a typical vertical landing path of a drone. In this paper, we present an optimized UWB network layout with 6 anchors and its positioning accuracy in a cone-shape landing path zone with 30 m height and 10 m radius.

Keywords: genetic algorithm, UWB deployment optimization, positioning accuracy

Speaker 정도연 홍익대학교