다수의 드론이 군집 비행을 하기 위해서는 정밀 측위 방법인 Real Time Kinematic (RTK)를 통한 cm급의 정밀한 위치 결정 이 중요하다. 하지만 드론 군집 비행시 지상 기준국을 이용하는 경우에는 드론과 지상 기준국 사이의 거리가 멀어질수록 통신상의 문제로 기준국의 보정 정보의 수신률이 떨어지거나 전혀 수신할 수 없을 수도 있고, 보정정보의 비상관성 증가로 측위 정확도가 떨어지기 때문에 지상 기준국 기반의 RTK는 정밀한 드론 운용 및 제어의 문제를 야기할 수 있다. 또한, 10 Hz 이상의 High rate의 정확한 위치 결과가 필요한 군집 비행의 특성상 기준국으로부터 보정 정보 또한 High rate로 제공받 아야 하며, 이를 위해서는 통신 Bandwidth가 크게 설정되어야 한다는 한계점이 있다. 따라서 본 논문에서는 거리와 무관하 게 높은 보정 정보 수신율과 정확도를 확보하기 위하여 Moving Baseline RTK 방법을 적용하되, 일부 수신기에 특화된 기능 이 아닌 기존 측량 분야에서 사용되던 Single Reference Station RTK 기법을 활용한 방안을 제시한다. 특히 정밀 상대 항법 을 위한 데이터 Bandwidth를 감소시킬 수 있는 방법으로 Leader의 속도 성분 계산 값을 다른 항체들에게 빈번히 제공하는 방법을 제시한다.

Reference Station-free Relative Precise Positioning Solution Between Moving Vehicles Based on Conventional RTK Technique

Eunyeong Lee, Hyojung Yoon, Byungwoon Park*

In order for a large number of drones to swarm flight, it is important to determine the precise positioning in cm level through Real Time Kinematic (RTK), a precise positioning method. However, in the case of using ground reference station during drone swarm flight, as the distance between the drone and the ground reference station increases, the reception rate of the reference station’s correction information may decrease due to communication problems, or it may not be possible to receive any correction information. Since positioning accuracy is degraded due to increased non – correlation, a ground reference station-based RTK can cause problems in precise drone operation and control. In addition, due to the nature of swarm flight that requires accurate positioning results at a high rate of 10 Hz or higher, correction information must also be provided at a high rate from the reference station, and for this purpose, there is a limitation that the communication bandwidth must be set large. Therefore, in this paper, the Moving Baseline RTK method is applied to secure high correction information reception rate and accuracy regardless of distance, but a method using the Single Reference Station RTK method used in the existing surveying field is proposed, not a function specialized only for some receivers. In particular, we propose a method of frequently providing the calculated value of the leader’s velocity component to other antibodies as a method to reduce the data bandwidth for precise relative navigation.

Speaker 이은영 세종대학교