항공기 3차원 충돌회피 알고리즘 구현과 실시간 운영체계를 이용한 Micro Controller Unit의 성능 비교

• Published in: 항공우주시스템공학회지 Vol. 12; no. 5; pp. 48 - 53
• Main Authors: 임지성(Ji-Sung Lim), 김동신(Dong-Sin Kim), 박인혁(In-Hyeok Park), 이상철(Sangchul Lee)
• Format: Journal Article
• Language: Korean
• Published: 항공우주시스템공학회 2018
• Subjects: Real Time Operating System(실시간운영 체계); Micro Controller Unit(마이크로 컨트롤러 유닛); 3-D Collision Avoidance Algorithm(3차원 충돌회피); 3
• ISSN: 1976-6300; 2508-7150

In this study, Real-Time Operating System(RTOS) and 3-D collision avoidance algorithm are implemented to three different Miciro Controller Unit(MCU)s and their performances compared. We selected Microchip Technology's ATmega2560, STM's ARM Cortex-M3 and ARM Cortex-M4, because they are widely used. FreeRTOS, an open-source operating system, was also used. The 3D collision avoidance algorithm consists of the vertical and the horizontal avoidance algorithm, which is implemented using C++. The performances of the MCUs were compared with respect to used memory and calculation time. As a result, Cortex-M4's calculation time was the fastest and ATmega2560 used least memory. 본 논문에서는 RTOS과 항공기의 3차원 충돌회피 알고리즘을 세 개의 MCU에 적용하여 각 MCU의 성능을 비교하였다. MCU는 많이 사용되는 Microchip Technology사의 ATmega2560과 STM사의 ARM Cortex-M3, ARM Cortex-M4를 선정하였으며, RTOS는 공개되어 있는 FreeRTOS 를 사용하였다. 성능을 확인하기 위해 적용된 3차원 충돌회피 알고리즘은 수직회피와 수평회피를 통합한 알고리즘이며 C++로 구현하였다. MCU의 성능은 각 MCU의 사용 메모리와 계산 시간을 측정하여 비교하였다. 비교 결과 세 MCU 중, 계산 시간은 ARM Cortex-M4가 빨랐으며, ATmega2560이 적은 메모리를 사용하였다.