Unmanned Aerial Vehicle(UAV)의 자율 비행을 위한 항법 솔루션은 필수적이다. 특히, jamming과 spoofing 등의 Global Navigation Satellite System (GNSS)의 운용이 제한되는 상황을 위한 비전파 항법 알 고리 즘을 마련하는 것은 매우 중요하다. 기존 연구에서는 이러한 상황에서 지상 이동체와 마찬가지로 UAV에 대한 Light Detection and Ranging (LiDAR) 및 카메라 기반의 다양한 위치 추정 기법들을 제시했 다. 그 러나 airborne LiDAR 및 회전형 LiDAR는 온전한 장면의 취득에 어려움을 겪으며, 카메라 기반의 기법도 조도 및 날씨의 변화에 강건하지 못하다는 한계를 갖는다. 본 연구에서는 이러한 기존 연구들의 한 계 를 극복하는 solid-state LiDAR를 통한 장소 인식 기반의 UAV 항법 알고리즘을 제안한다. 실제 비행 데이터셋을 통해 제안하는 기법의 가용성을 검증한다.

UAV Place Recognition Algorithm Using Non-Repetitive Solid-State LiDAR

In-Sik Kang, Ji-Ung Im, Jong-Hoon Won*

A navigation solution is essential for the autonomous flight of an Unmanned Aerial Vehicle (UAV). In particular, it is crucial to develop radio-free navigation algorithms as an alternative navigation solution in GNSS-denied situations such as jamming or spoofing. Previous research has proposed various localization methods based on LiDAR and cameras for UAVs, similar to those used in ground vehicles. However, the use of 2D airborne LiDAR or traditional spinning LiDAR fails to capture complete scenes, and camera-based methods are vulnerable to variations in illumination and weather conditions. To overcome this, we propose a solid-state LiDAR-based place recognition algorithm for UAV navigation. The feasibility of the proposed method is validated using real-world flight datasets.

Keywords: UAV, LiDAR, Place Recognition

Speaker 강인식 인하대학교