KR102626560B1 - Autonomous flight controller generating shortest target intercept trajectory for unmanned aerial vehicle and autonomous flight controlling method generating shortest target intercept trajectory - Google Patents

Autonomous flight controller generating shortest target intercept trajectory for unmanned aerial vehicle and autonomous flight controlling method generating shortest target intercept trajectory Download PDF

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KR102626560B1 KR1020210184591A KR20210184591A KR102626560B1 KR 102626560 B1 KR102626560 B1 KR 102626560B1 KR 1020210184591 A KR1020210184591 A KR 1020210184591A KR 20210184591 A KR20210184591 A KR 20210184591A KR 102626560 B1 KR102626560 B1 KR 102626560B1
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Abstract

본 발명은 무인 비행체의 최단 타격 경로를 생성하는 자율비행 제어기 및 이를 이용한 최단 타격 경로 생성하는 자율비행 제어 방법에 관한 것으로, 무인 비행체의 최단 타격 경로를 생성하는 자율비행 제어기는 무인 비행체가 타격 임무를 수행할 적어도 하나 이상의 타격 목표물의 위치와 타격 임무 시작 위치 및 타격 임무 종료 위치를 포함하는 타격 임무 정보를 수신하는 임무 정보 수신부, 상기 타격 임무 정보에 포함된 모든 타격 목표물에 대해 상기 무인 비행체가 타격을 수행하는 타격 순서를 포함하는 모든 가짓수의 타격 순서 조합을 생성하는 목표물 타격 순서 생성부 및 상기 임무 정보 수신부에서 수신된 타격 임무 정보에 포함된 타격 목표물의 위치, 타격 임무 시작 위치 및 타격 임무 종료 위치와 상기 목표물 타격 순서 생성부에서 수신된 타격 순서 조합을 기초로, 상기 타격 임무 시작 위치에서 시작하여 각 타격 목표물에 대한 조준 시작 지점과 무장 투하 지점을 순서대로 지나고 상기 타격 임무 종료 위치에서 끝나되 상기 무인 비행체의 최소 회전 반경을 만족하는 최단 타격 경로를 생성하는 최단 타격 경로 생성부를 포함한다.The present invention relates to an autonomous flight controller that generates the shortest strike path of an unmanned aircraft and an autonomous flight control method that generates the shortest strike path using the same. A mission information receiving unit that receives strike mission information including the location of at least one strike target to be performed, a strike mission start location, and a strike mission end location, and the unmanned air vehicle performs a strike on all strike targets included in the strike mission information. A target strike sequence generator that generates all kinds of strike sequence combinations including the strike sequence to be performed, and the location of the target, the start location of the strike mission, and the end location of the strike mission included in the strike mission information received from the mission information receiver. Based on the strike sequence combination received from the target strike sequence generator, it starts from the strike mission start position, sequentially passes through the aiming start point and the weapon release point for each strike target, and ends at the strike mission end position, and the unmanned It includes a shortest hitting path generator that generates the shortest hitting path that satisfies the minimum turning radius of the aircraft.

Description

무인 비행체의 최단 타격 경로를 생성하는 자율비행 제어기 및 이를 이용한 최단 타격 경로 생성하는 자율비행 제어 방법{AUTONOMOUS FLIGHT CONTROLLER GENERATING SHORTEST TARGET INTERCEPT TRAJECTORY FOR UNMANNED AERIAL VEHICLE AND AUTONOMOUS FLIGHT CONTROLLING METHOD GENERATING SHORTEST TARGET INTERCEPT TRAJECTORY}Autonomous flight controller that generates the shortest strike path for an unmanned aircraft and an autonomous flight control method that generates the shortest strike path using the same

본 발명은 무인 비행체의 자율비행 제어 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 목표물에 대한 타격 임무를 수행하는 무인 비행체가 효율적인 타격 임무를 수행할 수 있도록 최단 타격 경로를 생성하여 제공하는 무인 비행체의 최단 타격 경로를 생성하는 자율비행 제어기 및 최단 타격 경로 생성하는 자율비행 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to autonomous flight control technology for an unmanned aerial vehicle, and more specifically, to the shortest strike path of an unmanned aerial vehicle that generates and provides the shortest strike path so that an unmanned aerial vehicle performing a strike mission on a target can perform an efficient strike mission. It relates to an autonomous flight controller that generates a path and an autonomous flight control method that generates the shortest hitting path.

일반적으로 적대적 세력에 대한 공대지 공격(Air to Ground Strike) 임무를 수행하는 비행체는 적대적 세력과 근접하여 비행을 해야하는 상황을 요구받는다. 따라서, 공대지 공격 임무를 수행하는 비행체는 적대적 세력의 방공 자산에 의해 공격 위협을 받을 가능성이 높다. 이는 비행체가 파괴되는 물적 피해뿐만 아니라, 해당 비행체에 탑승하는 승무원과 조종사의 목숨을 위협하는 인명 피해까지 일으킬 수 있다. 따라서, 임무 수행시 발생할 수 있는 인명 피해를 방지하기 위해, 공대지 공격 임무를 수행할 수 있는 자율 비행 무인 비행체의 필요성이 대두되고 있으며, 이에 대한 다양한 연구가 진행되고 있다. In general, aircraft performing air-to-ground strike missions against hostile forces are required to fly in close proximity to hostile forces. Therefore, aircraft performing air-to-ground attack missions are likely to be threatened by air defense assets of hostile forces. This can cause not only material damage such as destruction of the aircraft, but also human damage that threatens the lives of crew members and pilots aboard the aircraft. Therefore, in order to prevent casualties that may occur during mission performance, the need for an autonomous unmanned aerial vehicle capable of performing air-to-ground attack missions is emerging, and various studies on this are in progress.

공대지 공격 임무는 하늘을 비행하는 비행체가 지상의 목표물을 타격하는 임무이다. 무인 비행체가 해당 임무를 안전하게 수행하기 위해서는, 무인 비행체가 지상의 목표물을 조준하고 무장을 투하하기 위한 적절한 비행 경로를 계획할 필요가 있다. 즉, 무인 비행체가 해당 임무를 수행하는 과정에서 적대적 세력의 위협에 노출되는 시간을 최소화하기 위해서 최단의 비행 경로를 계획할 필요가 있다. 또한, 한번의 공격 임무에서 무인 비행체가 타격해야 하는 목표물이 다수가 있을 수 있으므로, 다수의 타격 목표물에 대해 연속적인 타격을 수행하기 위한 비행 경로가 필요한 경우도 있다.An air-to-ground attack mission is a mission in which an aircraft flying in the sky strikes a target on the ground. In order for an unmanned aerial vehicle to safely perform its mission, it is necessary to plan an appropriate flight path for the unmanned aerial vehicle to aim at a target on the ground and drop weapons. In other words, it is necessary to plan the shortest flight path to minimize the time the unmanned aircraft is exposed to threats from hostile forces while performing its mission. Additionally, since there may be multiple targets that the unmanned aircraft must hit in a single attack mission, a flight path may be needed to perform continuous strikes on multiple strike targets.

그러나, 자율 비행 무인 비행체가 공대지 공격 임무를 안전하게 수행할 수 있는 최단 타격 경로를 계획하는 기술은 아직까지 제시된 바가 없다.However, no technology has yet been proposed to plan the shortest strike path for an autonomous unmanned aerial vehicle to safely perform an air-to-ground attack mission.

한국등록특허 제10-2239444호 (2021.04.07)Korean Patent No. 10-2239444 (2021.04.07)

본 발명의 일 실시예는 자율 비행 무인 비행체가 적대적 세력의 위협에 노출되는 시간을 최소화하고 다수의 목표물을 타격할 수 있는 무인 비행체의 최단 타격 경로를 생성하는 자율비행 제어기 및 이를 이용한 최단 타격 경로 생성하는 자율비행 제어 방법을 제공하고자 한다.One embodiment of the present invention is an autonomous flight controller that minimizes the time that an autonomous unmanned aerial vehicle is exposed to threats from hostile forces and generates the shortest strike path for an unmanned aerial vehicle capable of hitting multiple targets, and generates the shortest strike path using the same. The goal is to provide an autonomous flight control method.

본 발명의 일 실시예는 타격 경로를 생성하는데 걸리는 시간을 줄여서 긴급한 상황에서도 타격 임무를 수행할 수 있는 무인 비행체의 최단 타격 경로를 생성하는 자율비행 제어기 및 이를 이용한 최단 타격 경로 생성하는 자율비행 제어 방법을 제공하고자 한다.One embodiment of the present invention is an autonomous flight controller that generates the shortest strike path for an unmanned aircraft that can perform a strike mission even in emergency situations by reducing the time it takes to create a strike path, and an autonomous flight control method that generates the shortest strike path using the same. We would like to provide.

실시예들 중에서, 무인 비행체의 최단 타격 경로를 생성하는 자율비행 제어기는 무인 비행체가 타격 임무를 수행할 적어도 하나 이상의 타격 목표물의 위치와 타격 임무 시작 위치 및 타격 임무 종료 위치를 포함하는 타격 임무 정보를 수신하는 임무 정보 수신부, 상기 타격 임무 정보에 포함된 모든 타격 목표물에 대해 상기 무인 비행체가 타격을 수행하는 타격 순서를 포함하는 모든 가짓수의 타격 순서 조합을 생성하는 목표물 타격 순서 생성부 및 상기 임무 정보 수신부에서 수신된 타격 임무 정보에 포함된 타격 목표물의 위치, 타격 임무 시작 위치 및 타격 임무 종료 위치와 상기 목표물 타격 순서 생성부에서 수신된 타격 순서 조합을 기초로 상기 타격 임무 시작 위치에서 시작하여 각 타격 목표물에 대한 조준 시작 지점과 무장 투하 지점을 순서대로 지나고 상기 타격 임무 종료 위치에서 끝나되 상기 무인 비행체의 최소 회전 반경을 만족하는 최단 타격 경로를 생성하는 최단 타격 경로 생성부를 포함한다.Among embodiments, the autonomous flight controller that generates the shortest strike path of the unmanned aircraft includes strike mission information including the location of at least one strike target on which the unmanned aircraft will perform the strike mission, the strike mission start position, and the strike mission end position. A mission information receiving unit, a target strike sequence generator and a mission information receiver that generates all combinations of strike sequences including strike sequences in which the unmanned air vehicle performs strikes for all strike targets included in the strike mission information. Each strike target starting from the strike mission start position based on the combination of the strike target's location, strike mission start position, and strike mission end location included in the strike mission information received from and the strike sequence received from the target strike sequence generator. It includes a shortest strike path generator that generates the shortest strike path that passes through the aiming start point and the armament drop point in order and ends at the strike mission end position and satisfies the minimum rotation radius of the unmanned air vehicle.

상기 임무 정보 수신부는 상기 무인 비행체에 대한 최소 회전 반경, 조준 가능 거리 및 무장 투하 가능 거리를 포함하는 무인 비행체 정보를 수신할 수 있다.The mission information receiver may receive unmanned air vehicle information including a minimum turning radius, an aiming distance, and an armament drop range for the unmanned air vehicle.

상기 최단 타격 경로 생성부는 각 타격 순서 조합마다 최단 타격 경로를 생성하여 해당 타격 순서 조합의 최단 타격 경로의 거리를 산출하고, 각 타격 순서 조합의 최단 타격 경로 가운데 거리가 가장 짧은 타격 경로, 해당 타격 경로의 타격 순서 및 경로 거리를 상기 무인 비행체의 최단 타격 경로로 출력할 수 있다.The shortest hitting path generator generates the shortest hitting path for each hitting order combination and calculates the distance of the shortest hitting path of the hitting order combination, the hitting path with the shortest distance among the shortest hitting paths of each hitting order combination, and the hitting path. The hitting order and path distance can be output as the shortest hitting path of the unmanned aircraft.

상기 최단 타격 경로 생성부는 해당 타격 순서 조합의 각 타격 목표물에 대해 임의의 타격 진입각을 설정하고 Dubins 경로 산출 모델을 통해 해당 타격 진입각에 대한 타격 경로를 생성하여 해당 타격 경로의 거리를 산출하고, 상기 각 타격 목표물에 대해 타격 진입각을 변경하여 Dubins 경로 산출 모델을 통해 해당 변경된 타격 진입각에 대한 타격 경로를 생성하여 해당 타격 경로의 거리를 산출하고, 타격 진입각을 변경하여 산출된 각각의 타격 경로에 대해 타격 경로의 거리를 비교하여 거리가 가장 짧은 타격 경로를 해당 타격 순서 조합에 대한 최단 타격 경로로 저장할 수 있다.The shortest hitting path generator sets a random hitting entry angle for each hitting target in the hitting order combination and generates a hitting path for the hitting entering angle through the Dubins path calculation model to calculate the distance of the hitting path, For each hitting target, the hitting entry angle is changed and a hitting path for the changed hitting entering angle is created through the Dubins path calculation model to calculate the distance of the hitting path, and each hit calculated by changing the hitting entering angle By comparing the distance of the hitting path to the path, the hitting path with the shortest distance can be saved as the shortest hitting path for that hitting sequence combination.

상기 최단 타격 경로 생성부는 하기 수학식 1을 만족하는 경로를 상기 무인 비행체의 최단 타격 경로로 출력할 수 있다.The shortest striking path generator may output a path that satisfies Equation 1 below as the shortest striking path of the unmanned flying vehicle.

[수학식 1][Equation 1]

여기에서, fobj()은 목적 함수(objective function), 는 각 타격 목표물에 대한 진입각 벡터(vector of target intercept entry angels), 는 타격 목표물에 대한 진입각, n은 타격 목표물의 개수Here, f obj () is the objective function, is the vector of target intercept entry angels for each hit target, is the angle of entry into the hitting target, n is the number of hitting targets

상기 최단 타격 경로 생성부는 상기 무인 비행체가 회전시에는 최소 회전 반경 이상으로 회전하되, 각 타격 목표물에 대해 타격 진입각 방향으로 상기 타격 목표물로부터 조준 가능 거리만큼 떨어진 조준 시작 지점 및 상기 타격 진입각 방향으로 상기 타격 목표물로부터 무장 투하 가능 거리만큼 떨어진 무장 투하 지점을 직선으로 지나는 타격 경로를 생성할 수 있다.When the unmanned air vehicle rotates, the shortest striking path generator rotates more than the minimum turning radius, but at an aiming start point that is an aiming distance away from the striking target in the striking approach angle direction for each hitting target, and in the hitting approach angle direction. A striking path can be created that passes in a straight line through an armament drop point that is as far away as the armament dropable distance from the strike target.

상기 자율비행 제어기는 상기 타격 목표물에 대한 타격 임무를 수행할 타격 임무 영역에 진입하기까지 분포된 적어도 하나 이상의 위협(threat) 영역을 회피하여 안전 영역에서 상기 타격 임무 영역까지 진입(ingress)하는 진입 경로를 생성하는 진입 경로 생성부 및 상기 타격 임무를 종료하고 상기 타격 임무 영역에서 안전 영역까지 분포된 적어도 하나 이상의 위협 영역을 회피하여 상기 타격 임무 영역에서 상기 안전 영역까지 탈출(egress)하는 탈출 경로를 생성하는 탈출 경로 생성부를 더 포함할 수 있다.The autonomous flight controller establishes an entry path to enter the strike mission area from the safety area by avoiding at least one threat area distributed until entering the strike mission area to perform the strike mission for the strike target. an entry path generator that generates an escape route that terminates the strike mission and escapes from the strike mission area to the safe area by avoiding at least one threat area distributed from the strike mission area to the safety area. It may further include an escape route creation unit.

상기 각 위협 영역은 위협 영역 중심으로부터 거리를 기초로 최대 위협 거리와 방사형 기저 함수(Radial Basis Function)에 따라 위협을 수치화한 영역으로 정의될 수 있다.Each of the above threat areas can be defined as an area where the threat is quantified according to the maximum threat distance and a radial basis function based on the distance from the center of the threat area.

상기 각 위협 영역은 하기 수학식 2를 통해 정의될 수 있다.Each of the above threat areas can be defined through Equation 2 below.

[수학식 2][Equation 2]

여기에서, 는 위협 영역의 안쪽에서 위협의 수치를 나타내는 함수(Function of threat distribution in the inner domain of threat), R은 반경 거리(Radial distance), Rmax는 최대 위협 거리(Radial distance of maximum threat reach), Sthreat는 중심에서의 위협의 수치(strength of the threat center), 는 RBP 모양 요소(RBF shape factor), 는 방사형 기저 함수(RBF)From here, is a function representing the number of threats inside the threat area (Function of threat distribution in the inner domain of threat), R is the radial distance, R max is the maximum threat distance (Radial distance of maximum threat reach), S threat is the strength of the threat center, is the RBP shape factor, is the radial basis function (RBF)

실시예들 중에서, 무인 비행체의 최단 타격 경로 생성하는 자율비행 제어 방법은 임무 정보 수신부가 무인 비행체가 타격 임무를 수행할 적어도 하나 이상의 타격 목표물의 위치와 타격 임무 시작 위치 및 타격 임무 종료 위치를 포함하는 타격 임무 정보를 수신하는 단계, 목표물 타격 순서 생성부가 상기 타격 임무 정보에 포함된 모든 타격 목표물에 대해 상기 무인 비행체가 타격을 수행하는 타격 순서를 포함하는 모든 가짓수의 타격 순서 조합을 생성하는 단계 및 최단 타격 경로 생성부가 상기 임무 정보 수신부에서 수신된 타격 임무 정보에 포함된 타격 목표물의 위치, 타격 임무 시작 위치 및 타격 임무 종료 위치와 상기 목표물 타격 순서 생성부에서 수신된 타격 순서 조합을 기초로 상기 타격 임무 시작 위치에서 시작하여 각 타격 목표물에 대한 조준 시작 지점과 무장 투하 지점을 순서대로 지나고 상기 타격 임무 종료 위치에서 끝나되 상기 무인 비행체의 최소 회전 반경을 만족하는 최단 타격 경로를 생성하는 단계를 포함한다.Among embodiments, an autonomous flight control method for generating the shortest strike path of an unmanned aircraft includes a mission information receiver including the location of at least one strike target for the unmanned aircraft to perform a strike mission, a strike mission start position, and a strike mission end position. A step of receiving strike mission information, a target strike sequence generating unit generating a combination of all possible strike sequences including a strike sequence in which the unmanned air vehicle performs a strike for all strike targets included in the strike mission information, and the shortest possible strike sequence combination. The strike path generation unit bases the strike mission on the basis of a combination of the strike target location, strike mission start position, and strike mission end position included in the strike mission information received from the mission information receiver and the strike order received from the target strike sequence generator. It includes the step of generating a shortest strike path that starts from the starting position, sequentially passes through the aiming start point and the weapon drop point for each strike target, and ends at the strike mission end position, but satisfies the minimum turning radius of the unmanned flying vehicle.

상기 최단 타격 경로 생성하는 단계는 각 타격 순서 조합마다 최단 타격 경로를 생성하여 해당 타격 순서 조합의 최단 타격 경로의 거리를 산출하는 단계 및 각 타격 순서 조합의 최단 타격 경로 가운데 거리가 가장 짧은 타격 경로, 해당 타격 경로의 타격 순서 및 경로 거리를 상기 무인 비행체의 최단 타격 경로로 출력하는 단계를 포함할 수 있다.The step of generating the shortest hitting path includes generating the shortest hitting path for each hitting order combination and calculating the distance of the shortest hitting path of the hitting order combination, and a hitting path with the shortest distance among the shortest hitting paths of each hitting order combination, It may include outputting the hitting order and path distance of the corresponding hitting path as the shortest hitting path of the unmanned flying vehicle.

상기 타격 순서 조합의 최단 타격 경로의 거리를 산출하는 단계는 해당 타격 순서 조합의 각 타격 목표물에 대해 임의의 타격 진입각을 설정하고 Dubins 경로 산출 모델을 통해 해당 타격 진입각에 대한 타격 경로를 생성하여 해당 타격 경로의 거리를 산출하는 단계, 상기 각 타격 목표물에 대해 타격 진입각을 변경하여 Dubins 경로 산출 모델을 통해 해당 변경된 타격 진입각에 대한 타격 경로를 생성하여 해당 타격 경로의 거리를 산출하는 단계 및 타격 진입각을 변경하여 산출된 각각의 타격 경로에 대해 타격 경로의 거리를 비교하여 거리가 가장 짧은 타격 경로를 해당 타격 순서 조합에 대한 최단 타격 경로로 저장하는 단계를 포함할 수 있다.The step of calculating the distance of the shortest hitting path of the hitting order combination sets a random hitting entry angle for each hitting target in the hitting order combination and generates a hitting path for the hitting entering angle through the Dubins path calculation model. Calculating the distance of the hitting path, changing the hitting entry angle for each hitting target and generating a hitting path for the changed hitting entering angle through the Dubins path calculation model to calculate the distance of the hitting path; It may include a step of comparing the distances of the hitting paths for each hitting path calculated by changing the hitting entry angle and storing the hitting path with the shortest distance as the shortest hitting path for the corresponding hitting order combination.

개시된 기술은 다음의 효과를 가질 수 있다. 다만, 특정 실시예가 다음의 효과를 전부 포함하여야 한다거나 다음의 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.The disclosed technology can have the following effects. However, since it does not mean that a specific embodiment must include all of the following effects or only the following effects, the scope of rights of the disclosed technology should not be understood as being limited thereby.

본 발명의 일 실시예에 무인 비행체의 최단 타격 경로를 생성하는 자율비행 제어기 및 이를 이용한 최단 타격 경로 생성하는 자율비행 제어 방법은 자율 비행 무인 비행체가 적대적 세력의 위협에 노출되는 시간을 최소화하고 다수의 목표물을 타격할 수 있다.In one embodiment of the present invention, an autonomous flight controller that generates the shortest strike path of an unmanned aerial vehicle and an autonomous flight control method that generates the shortest strike path using the same minimizes the time that an autonomous flying unmanned aerial vehicle is exposed to threats from hostile forces and Can hit the target.

본 발명의 일 실시예에 따른 무인 비행체의 최단 타격 경로를 생성하는 자율비행 제어기 및 이를 이용한 최단 타격 경로 생성하는 자율비행 제어 방법은 타격 경로를 생성하는데 걸리는 시간을 줄여서 긴급한 상황에서도 타격 임무를 수행할 수 있다.An autonomous flight controller that generates the shortest strike path for an unmanned aircraft according to an embodiment of the present invention and an autonomous flight control method that generates the shortest strike path using the same reduces the time it takes to create a strike path, enabling strike missions to be performed even in emergency situations. You can.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 비행체의 최단 타격 경로를 생성하는 자율비행 제어기의 구성을 설명하는 도면이다.
도 2는 지형도에 분포된 위협 영역을 설명하는 도면이다.
도 3은 도 1의 최단 타격 경로 생성부에서 수행되는 타격 경로 생성 개념을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 무인 비행체의 타격 임무를 위한 최단 타격 경로를 생성하는 예를 설명하는 도면이다.
도 5는 회전익 무인 비행체가 도 1의 최단 타격 경로 생성부를 통해 생성된 최단 타격 경로를 따라 비행하는 시뮬레이션을 수행한 결과를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 비행체의 최단 타격 경로 생성하는 자율비행 제어 방법을 설명하는 순서도이다.
도 7은 도 6의 최단 타격 경로를 생성하는 단계를 상세히 설명하는 순서도이다.
1 is a diagram illustrating the configuration of an autonomous flight controller that generates the shortest hitting path of an unmanned flying vehicle according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a diagram explaining threat areas distributed on a topographic map.
FIG. 3 is a diagram schematically showing the concept of creating a hitting path performed in the shortest hitting path creation unit of FIG. 1.
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of generating the shortest strike path for a strike mission of an unmanned aerial vehicle.
FIG. 5 is a diagram showing the results of a simulation of a rotary wing unmanned aircraft flying along the shortest strike path generated through the shortest strike path generator of FIG. 1 .
Figure 6 is a flowchart illustrating an autonomous flight control method for generating the shortest striking path of an unmanned air vehicle according to an embodiment of the present invention.
Figure 7 is a flowchart detailing the steps for generating the shortest hitting path of Figure 6.

본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.Since the description of the present invention is only an example for structural or functional explanation, the scope of the present invention should not be construed as limited by the examples described in the text. In other words, since the embodiments can be modified in various ways and can have various forms, the scope of rights of the present invention should be understood to include equivalents that can realize the technical idea. In addition, the purpose or effect presented in the present invention does not mean that a specific embodiment must include all or only such effects, so the scope of the present invention should not be understood as limited thereby.

한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.Meanwhile, the meaning of the terms described in this application should be understood as follows.

"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.Terms such as “first” and “second” are used to distinguish one component from another component, and the scope of rights should not be limited by these terms. For example, a first component may be named a second component, and similarly, the second component may also be named a first component.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.When a component is referred to as being “connected” to another component, it should be understood that it may be directly connected to the other component, but that other components may exist in between. On the other hand, when a component is referred to as being “directly connected” to another component, it should be understood that there are no other components in between. Meanwhile, other expressions that describe the relationship between components, such as "between" and "immediately between" or "neighboring" and "directly neighboring" should be interpreted similarly.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다"또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Singular expressions should be understood to include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise, and terms such as “comprise” or “have” refer to implemented features, numbers, steps, operations, components, parts, or them. It is intended to specify the existence of a combination, and should be understood as not excluding in advance the possibility of the presence or addition of one or more other features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.For each step, identification codes (e.g., a, b, c, etc.) are used for convenience of explanation. The identification codes do not explain the order of each step, and each step clearly follows a specific order in context. Unless specified, events may occur differently from the specified order. That is, each step may occur in the same order as specified, may be performed substantially simultaneously, or may be performed in the opposite order.

본 발명은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현될 수 있고, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.The present invention can be implemented as computer-readable code on a computer-readable recording medium, and the computer-readable recording medium includes all types of recording devices that store data that can be read by a computer system. . Examples of computer-readable recording media include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, and optical data storage devices. Additionally, the computer-readable recording medium can be distributed across computer systems connected to a network, so that computer-readable code can be stored and executed in a distributed manner.

여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.All terms used herein, unless otherwise defined, have the same meaning as commonly understood by a person of ordinary skill in the field to which the present invention pertains. Terms defined in commonly used dictionaries should be interpreted as consistent with the meaning they have in the context of the related technology, and cannot be interpreted as having an ideal or excessively formal meaning unless clearly defined in the present application.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 비행체의 최단 타격 경로를 생성하는 자율비행 제어기의 구성을 설명하는 도면이다.1 is a diagram illustrating the configuration of an autonomous flight controller that generates the shortest hitting path of an unmanned flying vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 무인 비행체의 최단 타격 경로를 생성하는 자율비행 제어기(100)는 진입 경로(ingress path) 생성부(110), 임무 정보 수신부(120), 목표물 타격 순서 생성부(130), 최단 타격 경로 생성부(140) 및 탈출 경로(egress path) 생성부(150)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the autonomous flight controller 100 that generates the shortest strike path of the unmanned aircraft includes an ingress path generator 110, a mission information receiver 120, a target strike sequence generator 130, It may include a shortest hitting path generator 140 and an egress path generator 150.

자율 비행하는 무인 비행체를 이용하여 타격 목표물을 공격하는 임무는 크게 안전 영역에서 타격 임무 영역까지 안전하게 진입(ingress)하는 진입 임무, 타격 임무 영역에 위치하는 적어도 하나 이상의 타격 목표물을 타격하는 타격 임무 및 타격 임무를 종료하고 타격 임무 영역에서 안전 영역까지 안전하게 탈출(egress)하는 탈출 임무로 구성될 수 있다.The mission to attack a strike target using an autonomously flying unmanned aerial vehicle is largely divided into an entry mission to safely enter the strike mission area from the safety area, a strike mission to strike at least one strike target located in the strike mission area, and a strike mission. It may consist of an escape mission that ends the mission and safely egresses from the strike mission area to the safe area.

진입 임무는 무인 비행체가 안전 영역에서 출발하여 타격 임무 영역에 진입하기까지 분포된 적어도 하나 이상의 위협(threat) 영역을 회피하여 안전하게 타격 임무 영역에 도달하는 것이 중요하다. 또한, 탈출 임무는 무인 비행체가 타격 임무 영역에서 출발하여 안전 영역으로 탈출하기까지 분포된 적어도 하나 이상의 위협(threat) 영역을 회피하여 안전하게 안전 영역에 도달하는 것이 중요하다.In the entry mission, it is important for the unmanned aircraft to safely reach the strike mission area by avoiding at least one threat area distributed from the time the unmanned aircraft departs from the safety area to entering the strike mission area. In addition, in the escape mission, it is important for the unmanned aircraft to reach the safety area safely by avoiding at least one threat area distributed from the time the unmanned aircraft departs from the strike mission area to escaping to the safety area.

진입 경로 생성부(110)는 무인 비행체가 진입 임무를 수행하기 위한 진입 경로를 생성한다. 일 실시예에서, 진입 경로 생성부(110)는 무인 비행체가 타격 목표물에 대한 타격 임무를 수행할 타격 임무 영역에 진입하기까지 분포된 적어도 하나 이상의 위협(threat) 영역을 회피하여 안전 영역에서 타격 임무 영역까지 진입(ingress)하는 진입 경로를 생성한다. 예를 들어, 위협은 적대적 세력의 방공 자산에 의해 무인 비행체에 가해질 수 있는 위협에 해당할 수 있다.The entry path generator 110 creates an entry path for the unmanned aerial vehicle to perform an entry mission. In one embodiment, the entry path generator 110 avoids at least one distributed threat area until the unmanned air vehicle enters the strike mission area to perform the strike mission for the strike target and performs the strike mission in the safe area. Create an entry path to ingress into the area. For example, the threat could be a threat posed to an unmanned aerial vehicle by a hostile air defense asset.

일 실시예에서, 각 위협 영역은 적대적 세력의 방공 자산이 위치하는 위협 영역의 중심으로부터 거리를 기초로 최대 위협 거리와 방사형 기저 함수(RBF, Radial Basis Function)에 따라 위협을 수치화한 영역으로 정의될 수 있다. 최대 위협 거리를 벗어나면 위협은 사라지므로, 무인 비행체가 최대 위협 거리를 벗어나는 경우 위협 수치는 0일 수 있다.In one embodiment, each threat area will be defined as an area where the threat is quantified according to the maximum threat distance and a radial basis function (RBF) based on the distance from the center of the threat area where the hostile force's air defense assets are located. You can. Since the threat disappears once it leaves the maximum threat distance, the threat value can be 0 when the unmanned aerial vehicle leaves the maximum threat distance.

일 실시예에서, 각 위협 영역은 하기 수학식 1로 정의될 수 있다. In one embodiment, each threat area can be defined by Equation 1 below.

[수학식 1][Equation 1]

여기에서, 는 위협 영역의 안쪽에서 위협의 수치를 나타내는 함수(Function of threat distribution in the inner domain of threat), R은 반경 거리(Radial distance), Rmax는 최대 위협 거리(Radial distance of maximum threat reach), Sthreat는 중심에서의 위협의 수치(strength of the threat center), 는 RBP 모양 요소(RBF shape factor), 는 방사형 기저 함수(RBF)를 나타낸다.From here, is a function representing the number of threats inside the threat area (Function of threat distribution in the inner domain of threat), R is the radial distance, R max is the maximum threat distance (Radial distance of maximum threat reach), S threat is the strength of the threat center, is the RBP shape factor, represents the radial basis function (RBF).

수학식 1의 방사형 기저 함수(RBF)는 하기 수학식 2에 기재된 함수 가운데 하나로 정의될 수 있다.The radial basis function (RBF) in Equation 1 can be defined as one of the functions described in Equation 2 below.

[수학식 2][Equation 2]

예를 들어, 진입 경로 생성부(110)는 가우시안 방사형 기저 함수(RBF, )를 갖는 수학식 1을 위협 영역으로 정의할 수 있다.For example, the entry path generator 110 uses a Gaussian radial basis function (RBF, ) can be defined as the threat area.

도 2는 지형도에 분포된 위협 영역을 설명하는 도면이다.Figure 2 is a diagram explaining threat areas distributed on a topographic map.

도 2를 참조하면, 도 2는 X축 방향으로 12Km, Y측 방향으로 12Km, Z축 방향으로 -2Km에서 2Km까지 범위를 갖는 영역의 지형도에 눌린 구형의 위협 영역이 5개 설정되어 있는 것을 나타내는 도면이다. Referring to Figure 2, Figure 2 shows that five spherical threat areas are set on a topographic map of an area ranging from 12Km in the X-axis direction, 12Km in the Y-axis direction, and -2Km to 2Km in the Z-axis direction. It is a drawing.

다시 도 1을 참조하면, 진입 경로 생성부(110)는 안전 영역에서 타격 임무 영역 사이에 수학식 1과 같이 정의된 위협 영역이 적어도 하나 이상 분포된 것으로 설정하고, 무인 비행체가 위협 영역을 회피하여 타격 임무 영역까지 진입할 수 있는 진입 경로를 생성할 수 있다. 일 실시예에서, 위협 영역의 개수와 중심 위치는 사용자에 의해 설정될 수 있다.Referring again to FIG. 1, the entry path generator 110 sets at least one threat area defined as Equation 1 to be distributed between the safety area and the strike mission area, and the unmanned aircraft avoids the threat area to An entry route can be created to enter the strike mission area. In one embodiment, the number and central location of threat areas may be set by the user.

일 실시예에서, 진입 경로 생성부(110)는 RRT(Rapidly-exploring Random Tree) 알고리즘, RRT* 알고리즘, RRT*-smart 알고리즘, P- RRT* 알고리즘, P- RRT*-smart 알고리즘 가운데 하나를 이용하여 안전 영역 내에 설정된 출발 위치에서 타격 임무 영역까지의 무인 비행체의 진입 경로를 생성할 수 있다.In one embodiment, the entry path generator 110 uses one of the Rapidly-exploring Random Tree (RRT) algorithm, RRT * algorithm, RRT * -smart algorithm, P- RRT * algorithm, and P- RRT * -smart algorithm. Thus, it is possible to create an entry path for the unmanned aircraft from the departure location set within the safety area to the strike mission area.

다시 도 1을 참조하면, 임무 정보 수신부(120), 목표물 타격 순서 생성부(130), 최단 타격 경로 생성부(140)는 무인 비행체가 타격 임무를 수행하기 위한 최단 타격 경로를 생성한다. Referring again to FIG. 1, the mission information receiver 120, the target strike sequence generator 130, and the shortest strike path generator 140 generate the shortest strike path for the unmanned aircraft to perform the strike mission.

임무 정보 수신부(120)는 무인 비행체가 타격 임무를 수행할 적어도 하나 이상의 타격 목표물의 위치, 타격 임무 시작 위치 및 타격 임무 종료 위치를 포함하는 타격 임무 정보를 수신하여 저장한다. 일 실시예에서, 타격 임무 정보는 사용자에 의해 설정되어 입력될 수 있으며, 타격 목표물의 위치, 타격 임무 시작 위치 및 타격 임무 종료 위치는 각각 GPS 위치 정보로 입력될 수 있다.The mission information receiver 120 receives and stores strike mission information including the location of at least one strike target on which the unmanned air vehicle will perform the strike mission, the strike mission start location, and the strike mission end location. In one embodiment, the strike mission information may be set and input by the user, and the location of the strike target, the start location of the strike mission, and the end location of the strike mission may each be entered as GPS location information.

일 실시예에서, 임무 정보 수신부(120)는 타격 임무를 수행할 무인 비행체에 대한 최소 회전 반경, 조준 가능 거리 및 무장 투하 가능 거리를 포함하는 무인 비행체 정보를 더 수신하여 저장할 수 있다. 무인 비행체 정보는 사용자에 의해 설정되어 입력될 수 있다.In one embodiment, the mission information receiver 120 may further receive and store unmanned vehicle information including a minimum turning radius, an aiming distance, and an armament dropable distance for the unmanned vehicle that will perform the strike mission. Unmanned aircraft information can be set and entered by the user.

목표물 타격 순서 생성부(130)는 타격 임무 정보에 포함된 모든 타격 목표물에 대해 무인 비행체가 타격을 수행하는 타격 순서를 포함하는 모든 가짓수의 타격 순서 조합을 생성한다. 예를 들어, 4개의 타격 목표물이 입력된 경우, 목표물 타격 순서 생성부(130)는 4개의 타격 목표물에 대해 무인 비행체가 타격을 수행할 수 있는 타격 순서의 조합을 모두 생성할 수 있다. The target strike sequence generator 130 generates all kinds of strike sequence combinations, including the strike sequence in which the unmanned aircraft strikes all strike targets included in the strike mission information. For example, when four hitting targets are input, the target hitting sequence generator 130 may generate all combinations of hitting sequences in which the unmanned aircraft can hit the four hitting targets.

최단 타격 경로 생성부(140)는 임무 정보 수신부(120)에서 수신된 타격 임무 정보에 포함된 타격 목표물의 위치, 타격 임무 시작 위치 및 타격 임무 종료 위치와 목표물 타격 순서 생성부(130)에서 수신된 타격 순서 조합을 기초로 타격 임무 시작 위치에서 시작하여 각 타격 목표물에 대한 조준 시작 지점과 무장 투하 지점을 순서대로 지나고 타격 임무 종료 위치에서 끝나되 무인 비행체의 최소 회전 반경을 만족하는 최단 타격 경로를 생성한다.The shortest strike path generator 140 receives the target strike target location, strike mission start position, and strike mission end location included in the strike mission information received from the mission information receiver 120, and the target strike sequence generator 130. Based on the strike sequence combination, the shortest strike path is created that starts from the strike mission start position, passes through the aiming start point and weapon release point for each strike target in order, and ends at the strike mission end position, but satisfies the minimum turning radius of the unmanned aerial vehicle. do.

도 3은 도 1의 최단 타격 경로 생성부에서 수행되는 타격 경로 생성 개념을 개략적으로 나타내는 도면이다.FIG. 3 is a diagram schematically showing the concept of creating a hitting path performed in the shortest hitting path creation unit of FIG. 1.

도 3을 참조하면, 무인 비행체(310)의 타격 경로는 접근 구간, 무장 조준 구간 및 다음 타격 목표물을 향해 접근하는 구간으로 나뉘어질 수 있다. 무인 비행체(310)는 회전 시 최소 회전 반경(Rturning) 이상의 반경으로 회전하며, z축을 기준으로 일정 진입각()으로 타격 목표물(320)에 접근한다. 무인 비행체(310)는 타격 목표물(320)에서 조준 가능 거리(dAiming)만큼 떨어진 위치(조준 시작 지점)에서 조준을 시작하고, 타격 목표물(320)에서 무장 투하 가능 거리(dRelease)만큼 떨어진 위치(무장 투하 지점)에서 무장을 투하한다.Referring to FIG. 3, the strike path of the unmanned aircraft 310 may be divided into an approach section, an armed aiming section, and a section approaching the next strike target. When rotating, the unmanned aircraft 310 rotates at a radius greater than the minimum turning radius (R turning ), and has a certain approach angle based on the z-axis ( ) approaches the hitting target (320). The unmanned aircraft 310 starts aiming at a position (aiming start point) that is as far away as the aiming distance (d Aiming ) from the hitting target 320, and at a position that is as far away as the armament release distance (d Release ) from the hitting target 320. Drop weapons at (arms drop point).

최단 타격 경로 생성부(140)는 무인 비행체(310)가 회전시에는 최소 회전 반경 이상으로 회전하되, 각 타격 목표물에 대해 타격 진입각() 방향으로 조준 시작 지점 및 무장 투하 지점을 일직선으로 지나는 타격 경로를 생성한다.The shortest hitting path generator 140 rotates beyond the minimum turning radius when the unmanned aircraft 310 rotates, but the hitting entry angle ( ) direction, creating a striking path that passes straight through the aiming start point and the weapon release point.

다시 도 1을 참조하면, 최단 타격 경로 생성부(140)는 각 타격 순서 조합마다 최단 타격 경로를 생성하여 해당 타격 순서 조합의 최단 타격 경로의 거리를 산출하고, 각 타격 순서 조합의 최단 타격 경로 가운데 거리가 가장 짧은 타격 경로, 해당 타격 경로의 타격 순서 및 경로 거리를 무인 비행체의 최단 타격 경로로 출력할 수 있다.Referring again to FIG. 1, the shortest hitting path generator 140 generates the shortest hitting path for each hitting order combination, calculates the distance of the shortest hitting path of the hitting order combination, and selects the shortest hitting path among the shortest hitting paths of each hitting order combination. The hitting path with the shortest distance, the hitting order of the hitting path, and the path distance can be output as the shortest hitting path of the unmanned aircraft.

일 실시예에서, 최단 타격 경로 생성부(140)는 선택된 타격 순서 조합에 대해 임의의 타격 경로를 생성하고, 해당 임의의 타격 경로를 기초로 해당 타격 순서 조합에 대해 최단 타격 경로를 생성할 수 있다.In one embodiment, the shortest hitting path generator 140 may generate a random hitting path for the selected hitting order combination and generate the shortest hitting path for the hitting order combination based on the random hitting path. .

예를 들어, 최단 타격 경로 생성부(140)는 해당 선택된 타격 순서 조합의 각 타격 목표물에 대해 임의의 타격 진입각을 설정하고 Dubins 경로 산출 모델을 통해 해당 타격 진입각에 대한 타격 경로를 생성하여 해당 타격 경로의 거리를 산출한다. For example, the shortest hitting path generator 140 sets a random hitting entry angle for each hitting target in the selected hitting order combination and generates a hitting path for the hitting entering angle through the Dubins path calculation model to create the corresponding hitting path. Calculate the distance of the hitting path.

최단 타격 경로 생성부(140)는 각 타격 목표물에 대해 타격 진입각을 변경하고 Dubins 경로 산출 모델을 통해 해당 변경된 타격 진입각에 대한 타격 경로를 생성하여 해당 타격 경로의 거리를 다시 산출한다. 일 실시예에서, 최단 타격 경로 생성부(140)는 임의의 타격 진입각을 기초로 타격 진입각을 양 또는 음으로 변경하여 타격 진입각 변경에 따른 타격 경로의 거리 변화 경향을 감지하고 타격 경로의 거리가 짧아지는 방향(양 또는 음)으로 타격 진입각을 변경할 수도 있다.The shortest hitting path generator 140 changes the hitting entry angle for each hitting target, generates a hitting path for the changed hitting entering angle through the Dubins path calculation model, and recalculates the distance of the hitting path. In one embodiment, the shortest hitting path generator 140 detects a tendency of the distance of the hitting path changing according to the changing hitting entering angle by changing the hitting entering angle to positive or negative based on a random hitting entering angle, and detects the tendency of the striking path to change in distance. You can also change the strike entry angle in the direction of shortening the distance (positive or negative).

최단 타격 경로 생성부(140)는 타격 진입각을 변경하여 산출된 각각의 타격 경로에 대해 타격 경로의 거리를 비교하여 거리가 가장 짧은 타격 경로를 해당 타격 순서 조합에 대한 최단 타격 경로로 저장할 수 있다.The shortest hitting path generator 140 may compare the distance of the hitting path for each hitting path calculated by changing the hitting entry angle and store the hitting path with the shortest distance as the shortest hitting path for the corresponding hitting order combination. .

예를 들어, 최단 타격 경로 생성부(140)는 각 타격 목표물에 대해 타격 진입각을 변경하여 산출된 각각의 타격 경로에 대해 하기 수학식 3을 만족하는 경로를 해당 타격 순서 조합에 대한 최단 타격 경로로 산출하여 저장할 수 있다.For example, the shortest hitting path generator 140 changes the hitting entry angle for each hitting target and selects a path that satisfies Equation 3 below for each hitting path calculated as the shortest hitting path for the corresponding hitting sequence combination. It can be calculated and saved.

[수학식 3][Equation 3]

여기에서, fobj()은 목적 함수(objective function), 는 각 타격 목표물에 대한 진입각 벡터(vector of target intercept entry angels), 는 타격 목표물에 대한 진입각, n은 타격 목표물의 개수를 나타낸다.Here, f obj () is the objective function, is the vector of target intercept entry angels for each hit target, represents the entry angle for the hitting target, and n represents the number of hitting targets.

최단 타격 경로 생성부(140)는 각 타격 순서 조합의 최단 타격 경로 가운데 거리가 가장 짧은 타격 경로, 해당 타격 경로의 타격 순서 및 경로 거리를 포함하여 무인 비행체의 타격 임무를 위한 최단 타격 경로를 출력할 수 있다. 무인 비행체는 산출된 최단 타격 경로를 기초로 비행을 제어할 수 있다.The shortest strike path generator 140 outputs the shortest strike path for the strike mission of the unmanned aircraft, including the strike path with the shortest distance among the shortest strike paths of each strike order combination, the strike order and path distance of the strike path. You can. The unmanned aircraft can control its flight based on the calculated shortest strike path.

도 4는 무인 비행체의 타격 임무를 위한 최단 타격 경로를 생성하는 예를 설명하는 도면이다.FIG. 4 is a diagram illustrating an example of generating the shortest strike path for a strike mission of an unmanned aerial vehicle.

도 4를 참조하면, 도 4는 4개의 타격 목표물(412, 414, 416, 418)이 위치하는 타격 임무 영역을 나타낸다. 도 4는 X축으로 -2.5Km에서 2.5Km까지의 범위와 Y축으로 -2Km에서 2Km까지의 범위를 갖는 타격 임무 영역을 나타낸다. Referring to FIG. 4, FIG. 4 shows a strike mission area where four strike targets 412, 414, 416, and 418 are located. Figure 4 shows the strike mission area ranging from -2.5Km to 2.5Km on the X-axis and from -2Km to 2Km on the Y-axis.

도 4의 (a)는 무인 비행체가 타격 임무 시작 위치(422)에서 시작하여 제1 타격 목표물(412), 제2 타격 목표물(414), 제3 타격 목표물(416) 및 제4 타격 목표물(418)을 순서대로 타격하고 타격 임무 종료 위치(424)로 이동하는 타격 경로를 나타내는 도면이다. 즉, 도 4의 (a)는 제1 타격 목표물(412), 제2 타격 목표물(414), 제3 타격 목표물(416) 및 제4 타격 목표물(418)을 순서대로 타격하는 타격 순서 조합에 대한 최단 타격 경로를 나타낸다.Figure 4 (a) shows that the unmanned aircraft starts from the strike mission start position 422 and targets the first strike target 412, the second strike target 414, the third strike target 416, and the fourth strike target 418. ) is a diagram showing a striking path that strikes in order and moves to the striking mission end position (424). That is, (a) of FIG. 4 shows a hitting order combination of hitting the first hitting target 412, the second hitting target 414, the third hitting target 416, and the fourth hitting target 418 in that order. Indicates the shortest hitting path.

도 4의 (b)는 무인 비행체가 타격 임무 시작 위치(422)에서 시작하여 제1 타격 목표물(412), 제4 타격 목표물(418), 제2 타격 목표물(414) 및 제3 타격 목표물(416)을 순서대로 타격하고 타격 임무 종료 위치(424)로 이동하는 타격 경로를 나타내는 도면이다. 즉, 도 4의 (b)는 제1 타격 목표물(412), 제4 타격 목표물(418), 제2 타격 목표물(414) 및 제3 타격 목표물(416)을 순서대로 타격하는 타격 순서 조합에 대한 최단 타격 경로를 나타낸다. Figure 4 (b) shows that the unmanned aircraft starts from the strike mission start position 422 and targets the first strike target 412, the fourth strike target 418, the second strike target 414, and the third strike target 416. ) is a diagram showing a striking path that strikes in order and moves to the striking mission end position (424). That is, (b) in FIG. 4 shows a hitting order combination of hitting the first hitting target 412, the fourth hitting target 418, the second hitting target 414, and the third hitting target 416 in that order. Indicates the shortest hitting path.

최단 타격 경로 생성부(140)는 도 4의 (a)의 타격 경로의 거리와 도 4의 (b)의 타격 경로 거리를 비교하여 도 4의 (b)의 타격 경로를 무인 비행체의 타격 임무를 위한 최단 타격 경로를 출력할 수 있다.The shortest striking path generator 140 compares the striking path distance of FIG. 4 (a) with the striking path distance of FIG. 4 (b) and determines the striking path of FIG. 4 (b) for the striking mission of the unmanned aircraft. The shortest hitting path can be output.

도 5는 회전익 무인 비행체가 도 1의 최단 타격 경로 생성부를 통해 생성된 최단 타격 경로를 따라 비행하는 시뮬레이션을 수행한 결과를 나타내는 도면이다.FIG. 5 is a diagram showing the results of a simulation of a rotary wing unmanned aircraft flying along the shortest strike path generated through the shortest strike path generator of FIG. 1 .

도 5를 참조하면, 회전익 무인 비행체가 도 4의 최단 타격 경로를 기초로 비행을 제어하여 비행을 시뮬레이션한 궤적을 나타낸다. 무인 비행체는 최단 타격 경로 생성부(140)에서 생성된 최단 타격 경로를 따라 비행을 제어하되, 비행 높이(H)는 해당 타격 임무 영역에 형성된 지형(terrain)의 높이에서 일정 거리 이상 떨어진 높이에서 비행하도록 설정될 수 있다.Referring to FIG. 5, a trajectory of a rotary-wing unmanned aerial vehicle is simulated by controlling the flight based on the shortest striking path of FIG. 4. The unmanned aerial vehicle is controlled to fly along the shortest strike path generated by the shortest strike path generator 140, but the flight height (H) is at a height that is a certain distance or more from the height of the terrain formed in the corresponding strike mission area. It can be set to do so.

다시 도 1을 참조하면, 탈출 경로 생성부(150)는 무인 비행체가 탈출 임무를 수행하기 위한 탈출 경로를 생성한다. 일 실시예에서, 탈출 경로 생성부(150)는 무인 비행체가 타격 임무를 종료하고 타격 임무 영역에서 안전 영역까지 분포된 적어도 하나 이상의 위협 영역을 회피하여 타격 임무 영역에서 안전 영역까지 탈출(egress)하는 탈출 경로를 생성한다.Referring again to FIG. 1, the escape path generator 150 creates an escape path for the unmanned air vehicle to perform an escape mission. In one embodiment, the escape path generator 150 allows the unmanned aircraft to terminate the strike mission, avoid at least one threat area distributed from the strike mission area to the safety area, and egress from the strike mission area to the safety area. Create an escape route.

일 실시예에서, 탈출 경로 생성부(150)가 탈출 경로를 생성하는 과정은 진입 경로 생성부(110)가 진입 경로를 생성하는 과정과 동일하게 설정될 수 있다.In one embodiment, the process by which the escape path generator 150 creates an escape route may be set to be the same as the process by which the entry path generator 110 creates an entry path.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 비행체의 최단 타격 경로 생성하는 자율비행 제어 방법을 설명하는 순서도이다.Figure 6 is a flowchart illustrating an autonomous flight control method for generating the shortest striking path of an unmanned air vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 임무 정보 수신부(120)가 무인 비행체가 타격 임무를 수행할 적어도 하나 이상의 타격 목표물의 위치와 타격 임무 시작 위치 및 타격 임무 종료 위치를 포함하는 타격 임무 정보를 수신한다(단계 S610). 일 실시예에서, 임무 정보 수신부(120)는 타격 임무를 수행할 무인 비행체에 대한 최소 회전 반경, 조준 가능 거리 및 무장 투하 가능 거리를 포함하는 무인 비행체 정보를 더 수신하여 저장할 수 있다.Referring to FIG. 6, the mission information receiver 120 receives strike mission information including the location of at least one strike target on which the unmanned aircraft will perform the strike mission, the strike mission start location, and the strike mission end location (step S610 ). In one embodiment, the mission information receiver 120 may further receive and store unmanned vehicle information including a minimum turning radius, an aiming distance, and an armament dropable distance for the unmanned vehicle that will perform the strike mission.

목표물 타격 순서 생성부(130)가 타격 임무 정보에 포함된 모든 타격 목표물에 대해 무인 비행체가 타격을 수행하는 타격 순서를 포함하는 모든 가짓수의 타격 순서 조합을 생성한다(단계 S620).The target strike sequence generator 130 generates all kinds of strike sequence combinations including the strike sequence in which the unmanned aircraft strikes for all strike targets included in the strike mission information (step S620).

최단 타격 경로 생성부(140)가 임무 정보 수신부(120)에서 수신된 타격 임무 정보에 포함된 타격 목표물의 위치, 타격 임무 시작 위치 및 타격 임무 종료 위치와 목표물 타격 순서 생성부(130)에서 수신된 타격 순서 조합을 기초로, 타격 임무 시작 위치에서 시작하여 각 타격 목표물에 대한 조준 시작 지점과 무장 투하 지점을 순서대로 지나고 타격 임무 종료 위치에서 끝나되 무인 비행체의 최소 회전 반경을 만족하는 최단 타격 경로를 생성한다(단계 S630).The shortest strike path generator 140 receives the target strike target location, strike mission start position, and strike mission end location included in the strike mission information received from the mission information receiver 120, and the target strike sequence generator 130. Based on the strike sequence combination, the shortest strike path that starts from the strike mission start position, sequentially passes through the aiming start point and weapon release point for each strike target, and ends at the strike mission end position, but satisfies the minimum turning radius of the unmanned aerial vehicle. Generate (step S630).

일 실시예에서, 무인 비행체의 자율비행 제어 방법은 진입 경로 생성부(110)가 진입 임무를 수행하기 위한 진입 경로를 생성하는 단계 및 탈출 경로 생성부(150)가 탈출 임무를 수행하기 위한 탈출 경로를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the method for controlling the autonomous flight of an unmanned aerial vehicle includes steps of the entry path generator 110 generating an entry path for performing an entry mission and an escape path for the escape path generator 150 to perform an escape mission. The step of generating may further be included.

도 7은 도 6의 최단 타격 경로를 생성하는 단계를 상세히 설명하는 순서도이다.Figure 7 is a flowchart detailing the steps for generating the shortest hitting path of Figure 6.

도 7을 참조하면, 최단 타격 경로 생성부(140)가 해당 타격 순서 조합의 각 타격 목표물에 대해 임의의 타격 진입각을 설정하고 Dubins 경로 산출 모델을 통해 해당 타격 진입각에 대한 타격 경로를 생성하여 해당 타격 경로의 거리를 산출한다(단계 S710).Referring to FIG. 7, the shortest hitting path generator 140 sets a random hitting entry angle for each hitting target in the hitting order combination and generates a hitting path for that hitting entering angle through the Dubins path calculation model. The distance of the corresponding hitting path is calculated (step S710).

최단 타격 경로 생성부(140)가 각 타격 목표물에 대해 타격 진입각을 변경하여 Dubins 경로 산출 모델을 통해 해당 변경된 타격 진입각에 대한 타격 경로를 생성하여 해당 타격 경로의 거리를 산출한다(단계 S720).The shortest hitting path generator 140 changes the hitting entry angle for each hitting target, generates a hitting path for the changed hitting entering angle through the Dubins path calculation model, and calculates the distance of the hitting path (step S720). .

최단 타격 경로 생성부(140)가 타격 진입각을 변경하여 산출된 각각의 타격 경로에 대해 타격 경로의 거리를 비교하여 거리가 가장 짧은 타격 경로를 해당 타격 순서 조합에 대한 최단 타격 경로로 저장한다(단계 S730). 예를 들어, 최단 타격 경로 생성부(140)는 각 타격 목표물에 대해 타격 진입각을 변경하여 산출된 각각의 타격 경로에 대해 상기 수학식 3을 만족하는 경로를 해당 타격 순서 조합에 대한 최단 타격 경로로 산출하여 저장할 수 있다.The shortest hitting path generator 140 compares the distance of the hitting path for each hitting path calculated by changing the hitting entry angle and stores the hitting path with the shortest distance as the shortest hitting path for the corresponding hitting order combination ( Step S730). For example, the shortest hitting path generator 140 selects a path that satisfies Equation 3 above for each hitting path calculated by changing the hitting entry angle for each hitting target as the shortest hitting path for the corresponding hitting order combination. It can be calculated and saved.

모든 타격 순서 조합에 대해 최단 타격 경로가 산출되지 않은 경우(단계 S740), 최단 타격 경로 생성부(140)는 다음 타격 순서 조합에 대해 S710 단계부터 다시 수행한다. If the shortest hitting path is not calculated for all hitting order combinations (step S740), the shortest hitting path generator 140 performs again from step S710 for the next hitting order combination.

모든 타격 순서 조합에 대해 최단 타격 경로가 산출된 경우(단계 S740), 최단 타격 경로 생성부(140)는 각 타격 순서 조합의 최단 타격 경로 가운데 거리가 가장 짧은 타격 경로, 해당 타격 경로의 타격 순서 및 경로 거리를 포함하여 무인 비행체의 최단 타격 경로를 출력한다(단계 S750).When the shortest hitting path is calculated for all hitting order combinations (step S740), the shortest hitting path generator 140 selects the hitting path with the shortest distance among the shortest hitting paths of each hitting order combination, the hitting order of the hitting path, and The shortest hitting path of the unmanned aerial vehicle, including the path distance, is output (step S750).

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the present invention has been described above with reference to preferred embodiments, those skilled in the art may make various modifications and changes to the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. You will understand that you can do it.

110: 진입 경로 생성부 120: 임무 정보 수집부
130: 목표물 타격 순서 생성부 140: 최단 타격 경로 생성부
150: 탈출 경로 생성부
110: Entry path creation unit 120: Mission information collection unit
130: Target hitting sequence generator 140: Shortest hitting path generator
150: Escape route creation unit

Claims (12)

무인 비행체가 타격 임무를 수행할 적어도 하나 이상의 타격 목표물의 위치와 타격 임무 시작 위치 및 타격 임무 종료 위치를 포함하는 타격 임무 정보를 수신하는 임무 정보 수신부;
상기 타격 임무 정보에 포함된 모든 타격 목표물에 대해 상기 무인 비행체가 타격을 수행하는 타격 순서를 포함하는 모든 가짓수의 타격 순서 조합을 생성하는 목표물 타격 순서 생성부; 및
상기 임무 정보 수신부에서 수신된 타격 임무 정보에 포함된 타격 목표물의 위치, 타격 임무 시작 위치 및 타격 임무 종료 위치와 상기 목표물 타격 순서 생성부에서 수신된 타격 순서 조합을 기초로, 상기 타격 임무 시작 위치에서 시작하여 각 타격 목표물에 대한 조준 시작 지점과 무장 투하 지점을 순서대로 지나고 상기 타격 임무 종료 위치에서 끝나되 상기 무인 비행체의 최소 회전 반경을 만족하는 최단 타격 경로를 생성하는 최단 타격 경로 생성부를 포함하는 무인 비행체의 최단 타격 경로를 생성하는 자율비행 제어기.
A mission information reception unit that receives strike mission information including the location of at least one strike target on which the unmanned aircraft will perform the strike mission, the strike mission start location, and the strike mission end location;
a target strike sequence generator that generates a number of strike sequence combinations including strike sequences in which the unmanned air vehicle performs strikes for all strike targets included in the strike mission information; and
Based on the combination of the location, strike mission start position, and strike mission end position included in the strike mission information received from the mission information receiver and the strike sequence received from the target strike sequence generator, at the strike mission start location. The unmanned vehicle includes a shortest strike path generator that starts and passes the aiming start point and the weapon drop point for each strike target in order, and ends at the strike mission end position, but which generates the shortest strike path that satisfies the minimum turning radius of the unmanned aircraft. An autonomous flight controller that creates the shortest strike path for an aircraft.
제1항에 있어서, 상기 임무 정보 수신부는
상기 무인 비행체에 대한 최소 회전 반경, 조준 가능 거리 및 무장 투하 가능 거리를 포함하는 무인 비행체 정보를 수신하는 무인 비행체의 최단 타격 경로를 생성하는 자율비행 제어기.
The method of claim 1, wherein the mission information receiver
An autonomous flight controller that generates the shortest strike path of the unmanned aircraft receiving unmanned aircraft information including the minimum turning radius, possible aiming distance, and possible weapons drop distance for the unmanned aircraft.
제1항에 있어서, 상기 최단 타격 경로 생성부는
각 타격 순서 조합마다 최단 타격 경로를 생성하여 해당 타격 순서 조합의 최단 타격 경로의 거리를 산출하고, 각 타격 순서 조합의 최단 타격 경로 가운데 거리가 가장 짧은 타격 경로, 해당 타격 경로의 타격 순서 및 경로 거리를 상기 무인 비행체의 최단 타격 경로로 출력하는 무인 비행체의 최단 타격 경로를 생성하는 자율비행 제어기.
The method of claim 1, wherein the shortest hitting path generator
The shortest hitting path is generated for each hitting order combination to calculate the distance of the shortest hitting path of that hitting order combination, the hitting path with the shortest distance among the shortest hitting paths of each hitting order combination, the hitting order and path distance of that hitting path. An autonomous flight controller that generates the shortest hitting path of the unmanned flying vehicle and outputs the shortest hitting path of the unmanned flying vehicle.
제3항에 있어서, 상기 최단 타격 경로 생성부는
해당 타격 순서 조합의 각 타격 목표물에 대해 임의의 타격 진입각을 설정하고 Dubins 경로 산출 모델을 통해 해당 타격 진입각에 대한 타격 경로를 생성하여 해당 타격 경로의 거리를 산출하고,
상기 각 타격 목표물에 대해 타격 진입각을 변경하여 Dubins 경로 산출 모델을 통해 해당 변경된 타격 진입각에 대한 타격 경로를 생성하여 해당 타격 경로의 거리를 산출하고,
타격 진입각을 변경하여 산출된 각각의 타격 경로에 대해 타격 경로의 거리를 비교하여 거리가 가장 짧은 타격 경로를 해당 타격 순서 조합에 대한 최단 타격 경로로 저장하는 무인 비행체의 최단 타격 경로를 생성하는 자율비행 제어기.
The method of claim 3, wherein the shortest hitting path generator
Set a random hitting entry angle for each hitting target in the hitting order combination, generate a hitting path for that hitting entering angle through the Dubins path calculation model, and calculate the distance of the hitting path,
For each hitting target, change the hitting entry angle and generate a hitting path for the changed hitting entering angle through the Dubins path calculation model to calculate the distance of the hitting path,
Autonomous generation of the shortest strike path for an unmanned aerial vehicle that compares the distance of the strike path for each strike path calculated by changing the strike entry angle and stores the strike path with the shortest distance as the shortest strike path for the corresponding strike sequence combination. Flight controller.
제4항에 있어서, 상기 최단 타격 경로 생성부는
하기 수학식 1을 만족하는 경로를 상기 무인 비행체의 최단 타격 경로로 출력하는 무인 비행체의 최단 타격 경로를 생성하는 자율비행 제어기.
[수학식 1]

여기에서, fobj()은 목적 함수(objective function), 는 각 타격 목표물에 대한 진입각 벡터(vector of target intercept entry angels), 는 타격 목표물에 대한 진입각, n은 타격 목표물의 개수
The method of claim 4, wherein the shortest hitting path generator
An autonomous flight controller that generates the shortest hitting path of an unmanned flying vehicle, outputting a path that satisfies the following equation (1) as the shortest hitting path of the unmanned flying vehicle.
[Equation 1]

Here, f obj () is the objective function, is the vector of target intercept entry angels for each hit target, is the angle of entry into the hitting target, n is the number of hitting targets
제4항에 있어서, 상기 최단 타격 경로 생성부는
상기 무인 비행체가 회전시에는 최소 회전 반경 이상으로 회전하되, 각 타격 목표물에 대해 타격 진입각 방향으로 상기 타격 목표물로부터 조준 가능 거리만큼 떨어진 조준 시작 지점 및 상기 타격 진입각 방향으로 상기 타격 목표물로부터 무장 투하 가능 거리만큼 떨어진 무장 투하 지점을 직선으로 지나는 타격 경로를 생성하는 무인 비행체의 최단 타격 경로를 생성하는 자율비행 제어기.
The method of claim 4, wherein the shortest hitting path generator
When the unmanned air vehicle rotates, it rotates beyond the minimum turning radius, but for each striking target, an aiming start point is located at an aiming distance away from the striking target in the striking approach angle direction, and weapons are dropped from the striking target in the striking approach angle direction. An autonomous flight controller that generates the shortest strike path for an unmanned aircraft that passes in a straight line through an armament drop point as far away as possible.
제1항에 있어서, 상기 자율비행 제어기는
상기 타격 목표물에 대한 타격 임무를 수행할 타격 임무 영역에 진입하기까지 분포된 적어도 하나 이상의 위협(threat) 영역을 회피하여 안전 영역에서 상기 타격 임무 영역까지 진입(ingress)하는 진입 경로를 생성하는 진입 경로 생성부; 및
상기 타격 임무를 종료하고 상기 타격 임무 영역에서 안전 영역까지 분포된 적어도 하나 이상의 위협 영역을 회피하여 상기 타격 임무 영역에서 상기 안전 영역까지 탈출(egress)하는 탈출 경로를 생성하는 탈출 경로 생성부를 더 포함하는 무인 비행체의 최단 타격 경로를 생성하는 자율비행 제어기.
The method of claim 1, wherein the autonomous flight controller
An entry path that creates an entry path that ingresses from a safe area to the strike mission area by avoiding at least one threat area distributed until entering the strike mission area to perform the strike mission for the strike target. generation unit; and
It further comprises an escape path generator that terminates the strike mission and generates an escape route to egress from the strike mission area to the safety area by avoiding at least one threat area distributed from the strike mission area to the safety area. An autonomous flight controller that creates the shortest strike path for an unmanned aircraft.
제7항에 있어서, 상기 각 위협 영역은
위협 영역 중심으로부터 거리를 기초로 최대 위협 거리와 방사형 기저 함수(Radial Basis Function)에 따라 위협을 수치화한 영역으로 정의되는 무인 비행체의 최단 타격 경로를 생성하는 자율비행 제어기.
The method of claim 7, wherein each threat area is
An autonomous flight controller that generates the shortest strike path for an unmanned aerial vehicle, which is defined as the maximum threat distance based on the distance from the center of the threat area and the area where the threat is quantified according to the radial basis function.
제8항에 있어서, 상기 각 위협 영역은
하기 수학식 2를 통해 정의되는 무인 비행체의 최단 타격 경로를 생성하는 자율비행 제어기.
[수학식 2]

여기에서, 는 위협 영역의 안쪽에서 위협의 수치를 나타내는 함수(Function of threat distribution in the inner domain of threat), R은 반경 거리(Radial distance), Rmax는 최대 위협 거리(Radial distance of maximum threat reach), Sthreat는 중심에서의 위협의 수치(strength of the threat center), 는 RBP 모양 요소(RBF shape factor), 는 방사형 기저 함수(RBF)
The method of claim 8, wherein each threat area is
An autonomous flight controller that generates the shortest strike path of an unmanned aircraft defined through Equation 2 below.
[Equation 2]

From here, is a function representing the number of threats inside the threat area (Function of threat distribution in the inner domain of threat), R is the radial distance, R max is the maximum threat distance (Radial distance of maximum threat reach), S threat is the strength of the threat center, is the RBP shape factor, is the radial basis function (RBF)
임무 정보 수신부가 무인 비행체가 타격 임무를 수행할 적어도 하나 이상의 타격 목표물의 위치와 타격 임무 시작 위치 및 타격 임무 종료 위치를 포함하는 타격 임무 정보를 수신하는 단계;
목표물 타격 순서 생성부가 상기 타격 임무 정보에 포함된 모든 타격 목표물에 대해 상기 무인 비행체가 타격을 수행하는 타격 순서를 포함하는 모든 가짓수의 타격 순서 조합을 생성하는 단계; 및
최단 타격 경로 생성부가 상기 임무 정보 수신부에서 수신된 타격 임무 정보에 포함된 타격 목표물의 위치, 타격 임무 시작 위치 및 타격 임무 종료 위치와 상기 목표물 타격 순서 생성부에서 수신된 타격 순서 조합을 기초로, 상기 타격 임무 시작 위치에서 시작하여 각 타격 목표물에 대한 조준 시작 지점과 무장 투하 지점을 순서대로 지나고 상기 타격 임무 종료 위치에서 끝나되 상기 무인 비행체의 최소 회전 반경을 만족하는 최단 타격 경로를 생성하는 단계를 포함하는 무인 비행체의 최단 타격 경로 생성하는 자율비행 제어 방법.
A mission information receiving unit receiving strike mission information including the location of at least one strike target on which the unmanned aircraft will perform a strike mission, a strike mission start location, and a strike mission end location;
A target striking sequence generating unit generating all kinds of combinations of strike sequences including strike sequences in which the unmanned air vehicle performs strikes for all strike targets included in the strike mission information; and
The shortest strike path generator is based on a combination of the location of the strike target, the strike mission start position, and the strike mission end location included in the strike mission information received from the mission information receiver and the strike sequence received from the target strike sequence generator, Starting from the strike mission start position, sequentially passing through the aiming start point and the weapon drop point for each strike target, and ending at the strike mission end position, including generating the shortest strike path that satisfies the minimum turning radius of the unmanned aerial vehicle. An autonomous flight control method that generates the shortest strike path for an unmanned aerial vehicle.
제10항에 있어서, 상기 최단 타격 경로 생성하는 단계는
각 타격 순서 조합마다 최단 타격 경로를 생성하여 해당 타격 순서 조합의 최단 타격 경로의 거리를 산출하는 단계; 및
각 타격 순서 조합의 최단 타격 경로 가운데 거리가 가장 짧은 타격 경로, 해당 타격 경로의 타격 순서 및 경로 거리를 상기 무인 비행체의 최단 타격 경로로 출력하는 단계를 포함하는 무인 비행체의 최단 타격 경로 생성하는 자율비행 제어 방법.
The method of claim 10, wherein the step of generating the shortest hitting path is
Generating the shortest hitting path for each hitting order combination and calculating the distance of the shortest hitting path for the hitting order combination; and
Autonomous flight that generates the shortest hitting path of the unmanned flying vehicle, including the step of outputting the hitting path with the shortest distance among the shortest hitting paths of each hitting order combination, the hitting order and path distance of the hitting path as the shortest hitting path of the unmanned flying vehicle. Control method.
제11항에 있어서, 상기 타격 순서 조합의 최단 타격 경로의 거리를 산출하는 단계는
해당 타격 순서 조합의 각 타격 목표물에 대해 임의의 타격 진입각을 설정하고 Dubins 경로 산출 모델을 통해 해당 타격 진입각에 대한 타격 경로를 생성하여 해당 타격 경로의 거리를 산출하는 단계;
상기 각 타격 목표물에 대해 타격 진입각을 변경하여 Dubins 경로 산출 모델을 통해 해당 변경된 타격 진입각에 대한 타격 경로를 생성하여 해당 타격 경로의 거리를 산출하는 단계; 및
타격 진입각을 변경하여 산출된 각각의 타격 경로에 대해 타격 경로의 거리를 비교하여 거리가 가장 짧은 타격 경로를 해당 타격 순서 조합에 대한 최단 타격 경로로 저장하는 단계를 포함하는 무인 비행체의 최단 타격 경로 생성하는 자율비행 제어 방법.
The method of claim 11, wherein the step of calculating the distance of the shortest hitting path of the hitting order combination is
Setting a random hitting entry angle for each hitting target in the hitting order combination and generating a hitting path for the hitting entering angle through the Dubins path calculation model to calculate the distance of the hitting path;
Calculating the distance of the hitting path by changing the hitting entry angle for each hitting target and generating a hitting path for the changed hitting entering angle through the Dubins path calculation model; and
The shortest striking path of the unmanned aircraft comprising the step of comparing the distances of the striking paths for each striking path calculated by changing the striking entry angle and storing the striking path with the shortest distance as the shortest striking path for the corresponding hitting sequence combination. Generating autonomous flight control method.
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