재난, 범죄 등 긴급구조 현장에서 요구조자의 위치를 파악하기 위한 방법으로, 무인항공기를 통해 요구조자의 단말기에서 송신되는 무선 신호의 세기를 측정하여 요구조자 위치를 추정 하는 방법이 있다. 이 경우, 무인항공기의 비행 경로는 요구조자 위치 추정 성능에 큰 영향을 미치며, 선행 연구에서는 피셔 정보 행렬을 기반으로 무인항공기의 경로를 최적화하는 기법 을 제시한 바 있다. 피셔 정보 행렬 기반 무인항공기 경로 최적화의 성능은 무인항공기의 초기 기하학적 배치에 큰 영향을 받는다. 따라서, 본 연구에서는 세가지 무인항공기 초기 기하학 적 배치 조건을 설정하고, 각 조건에 따른 피셔 정보 행렬 기반 무인항공기 경로 최적화 기법의 성능(요구조자 위치 추정 정확도와 탐색 소요시간)을 평가하였다. 또한, 성능 분석의 결과 로 요구조자의 위치를 보다 신속하게 파악하기에 유리한 무인항공기 초기 기하학적 배치 조건을 도출하였다.

Impact of Initial UAV Geometry on Target Localization via Fisher Information Matrix-Based Trajectory Optimization

Halim Lee, Jiwon Seo*

In situations such as natural disasters and crimes, quickly determining the location of the emergency caller holds utmost importance. Recently, unmanned aerial vehicles (UAVs) equipped with sensors have been employed to expedite this process. Among various methods for localizing the emergency caller using UAVs, this study focuses on the approach that employs received signal strength (RSS) measurements due to its simplicity. When considering RSS-based target localization, the flight trajectories of UAVs significantly influence the localization performance. Previous studies proposed optimizing UAV flight trajectories based on the Fisher information matrix, which considers the emergency caller's position as a parameter. However, most of these prior studies concentrated solely on scenarios involving two UAVs starting from the same point, neglecting the potential for different starting positions. To address this gap, our study introduces three distinct initial UAV deployment scenarios and assesses their impact on target localization performance. The study's findings contribute to identifying optimal initial geometric deployment conditions for UAVs.

Keywords: target localization, Fisher information, unmanned aerial vehicle (UAV)

Speaker 이하림 연세대학교