군집 무인기들의 자가구성 통신중계 최적 배치 : 보로노이 다이어그램 기반 접근법

• Published in: 항공우주시스템공학회지 Vol. 18; no. 3; pp. 1 - 7
• Main Authors: 장준희(Junhee Jang), 김현우(Hyunwoo Kim), 박민수(Minsu Park), 최승환(Seunghwan Choi), 송찬영(Chanyoung Song), 유혁(Hyeok Yu), 김덕수(Deok-Soo Kim)
• Format: Journal Article
• Language: Korean
• Published: 항공우주시스템공학회 2024
• Subjects: Voronoi diagram(보로노이다이어그램); Unmanned Aerial Vehicle(무인기); Communication relay(통신중계); Optimal placement(최적 배치)
• ISSN: 1976-6300; 2508-7150

The utilization of Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) is expanding in various industries such as logistics, manufacturing, and transportation. However, to operate a large number of UAVs, it is imperative to first plan a secure and efficient self-configuring communication network for UAVs. In this study, we proposed a method for planning a secure and efficient UAV self-configuring communication network using Voronoi diagrams in the following three steps: 1) generating Voronoi diagrams using obstacles, 2) selecting obstacles to consider for path generation, and 3) planning the optimal path and outputting the path. The real-time feasibility of using the proposed method for planning optimal communication paths for a realistic number of UAVs was experimentally validated. UAV (Unmanned Aerial Vehicle)는 물류, 산업, 운송 등 다양한 산업에서 그 활용처가 확대되고 있다. 하지만 다수의 UAV를 운용하기 위해서는 안전하고 효율적인 UAV 자가구성 통신망을 계획하는 것이 우선적으로 이루어져야 한다. 본 연구에서는 보로노이 다이어그램을 활용하여 안전하고 효율적인 UAV 자가구성 통신망을 계획하는 방법을 다음 3가지 단계로 제시한다: 1)장애물들을 이용한 보로노이 다이어그램 생성, 2)경로를 생성하기 위해 고려해야 할 장애물 선별, 3)최적 경로 계획 및 경로 출력. 본 연구에서 제시한 방법은 실제 운용 시 UAV들의 최적 통신경로를 계획하는 것이 실시간으로 가능한 것을 실험을 통해 검증하였다.