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Chapter 16. 드론 기술개발 - Coggle Diagram

- - - - 피동센서: 빛을 수신하여 감지하는 센서로 EO(전자광학)카메라와 IR(적외선)카메라
      - 능동센서: 전방으로 에너지를 발생시켜 물체로부터 반사된 신호를 이용해 감지하는 센서로 초음파센서, LiDAR, RADAR
    - - 인공지능과 FC가 끊임없이 연동하면서 자세제어, 위치제어, 속도제어를 끊임없이 실시
      - GPS가 안되는 환경에서 피동 센서와 능동 센서를 통해서 360도로 확인하며 사전에 학습된 경로에 대해 Big Data와 비교하면서 드론 스스로 모든 상황을 판단해가면서 자율비행 실시
      - 주변에 대한 장애물을 끊임없이 인지하며 일정한 거리를 지속적으로 유지하면서 드론을 제어
  - - - 뗴 기능기술로서 분산된 집단적 행동과 자기조직시스템에 기반을 둔 인공지능
      - 1:N 또는 N:N 형태로 드론과 드론간에 상호 통신하면서 임무를 수행할 수 있는 기술이다.
      - 군집비행 기술
        
        러더- 팔로워 제어 기술: 드론 군집에서 리더를 선풀하여 리더 드론과 GCS가 통신하고 나머지 드론은 리더 드론에 의해서 제어되는 기술이다
        
        리더- 팔로워 제어 기술, ACC 기반 군집제어 기술, 복합 UAV 군집 비행 제어 기술 등이 있다
        
        ACC기반 군집 제어 기술: 드론 군집이 GCS와 커뮤니테이션하지 않고 네트워크상에 있는 ACC를 통해서 제어신호와 데이터를 드론에 전달하는 방식
        
        장점: 드론이 GCS와 통신이 안되는 곳에서도 원활하게 군집드론을 통제할 수 있다
        
        단점: 많은 비용이 소요된다, 드론 군집이 ACC의 시야 안에 있어야 한다
        
        복합 UAV 군집 비행 제어 기술: 각 드론이 부여 받은 임무에 따라 GCS에게 개별 제어 받거나 리더 드론으로부터 통제를 받아 제어를 받는 개념이다.
        
        수행 하는 임무나 비용 및 자원에 따라 구조를 변경할 수 있으며, 긴급한 상황에도 대처할 수 있다.
    - - 센서 퓨전: 여러 개의 센서에서 전송하는 데이터를 지능적으로 결합하여 애플리케이션이나 시스템의 성능을 개선하는 소프트웨어이다.
      - 셍서 전력 소모를 관리하여 배터리 수명을 연장하고 다른 유형의 센서 간에 발생하는 간섭을 방지할 수 있다.
    - - 드론에서 촬영한 영상과 정보를 실시간으로 전송하는데 지연되는 시간을 최소화하기 위한 기술과 드론으로 수집한 필요한 데이터를 극대화하기 위한 기술
    - - 안테나 기술
        
        적응형 어레이안테나를 사용하는 기술
        
        위성 신호 방향에 매우 좁은 폭의 빔을 형성하거나 재밍 신호방향에 널을 형성하여 재밍 신호를 억압하는 기술
      - 프론트 엔드 필터링 기술
        
        수신기에 강하게 유입되는 재밍 전력을 차단하는 기술
        
        위성항법신호대역 이외의 재밍 신호를 억압하고 위성항법신호만을 통과시키는 기술로 재밍과 스푸핑을 방지할 수 있다
      - AGC 기술
        
        재밍이 시도된다면 드론에 장착된 수신기로 신호 자체를 전달하지 않음으로서 전파공격을 방호하는 기술
      - 디지털 항재밍 신호처리기술
        
        위성항법 수신신호가 복조되기 전에 디지털화된 신호 샘플들을 이용하여 재밍 및 간섭신호를 제거하는 기술
    - - GPS: 인공위성을 이용하여 자신의 위치를 정확히 알아낼 수 있는 시스템.
        
        장점: 저렴한 비용으로 자신의 위치를 알 수 있고, 항법오차가 누적되지 않는다
        
        단점: 재밍에 취약하고 지형지물에 의한 음영이 나타나며 실내나 지하 그리고 수중 등에서 사용할 수 없다
      - 센서를 추가하기보다는 기존의 이동전화망(LTE), 와이파이,TV, 위성신호 등 무선신호를 활용하여 항법시스템 운용이 가능하도록 하는기술
  - - - 현재 연구중인 것
        
        유선충전방식: 연처럼 전력을 공급해주는 장치에 전력선을 연결하여 동력을 전달받는 형식
        
        하이브리드 전기 동력원 방식: 전기모터-배터리의 동력원 체ㅖ에 엔진-휘발유, 엔진-가스를 추가적으로 사용하는 방식
        
        태양광에 의한 동력원 방식: 솔라셀을 드론에 부착해야 하기 때문에 많은 면적이 소요되어 기체의 크기가 큰고정익 드론에 적합한 방식
        
        무선충전에 의한 동력원 방식: 배터리를 교체하거나 직접 충전을 하지 않고 무선으로 충전하는 방식
    - - 프로펠러의 소재
        
        플라스틱
        
        장점: 가볍고, 전기 전도율이 낮고, 가격이 저렴하다
        
        단점: 충격에 약하며 열 배출에 취약하다
        
        마그네슘 합금
        
        장점: 가볍고, 열 배출에 탁월하며 충격에도 강하다, 저렵하고 부식에 강하다
        
        탄소섬유 (카본)
        
        장점: 가볍고 단단하다
        
        단점: 두꺼운 가본 프레임은 모터의 추력을방해, 충격에 취약, 전기가 흐르는 도체이기에 RF 신호에 영향을 줄 수 있다
        
        그레이드 5 티타늄
        
        장점: 강도가 매우 강하다
  - - - 직접 운용 기술
        
        사용자가 드론을 쉽고 효율적으로 이용할 수 있도록 운용자에 친화적인 원격조작시스템을 지원
        
        운영자가 현재의 상황을 효율적으로 인식할 수 있도록 수집정보를 취합하여 제시해주는 기술
      - 감시 제어 기술
        
        운용자가 다수의 드론을 감시하고 제어하며, 필요한 상황에서 적절한 판단을 할 수 잇도록 정보를 분석하여 운영자에게 제공하는 기술
      - 의사결정 지원 기술
        
        제한된 조건과 다양한 환경에서 운영자가 정보에 근거하여 의사 결정을 내 릴수 있도록 지원해주는 소프트웨어
    - - 무인이동체가 운용자가 상호 소통하며 적절하게 대응하도록 지원해주는 하드웨 및 소프트웨어 기술
    - - 무인이동체가 운용자 의도 파악의 한계와 운용자 상태 혹은상황 인지에 대한 무인시스템의 무지 등의 한계를 극복하기 위한 기술
  - - - 다양한 곳에서 사용할수 있도록 개방형 형태
    - - 트레이닝 데이터를 기반으로 알고리즘을 구축해 시스템에 안전한 대처방법을 교육하는 방법
    - - 무인비행장치 교통관리체계로서 전세계적으로 드론의 선진국에서는 개발과 연구가 추진중에 있는 사업
- - - - 세계에서 무인기 기술이 가장 뛰어난 나라는 미국이다
      - 전쟁과 분쟁지역에 무인기를 투입하여 실전에 운용하며 미비점을 계속 보완하면서 기술 개발을 축적하고 있다
    - - 취미용무인기 및 산업용 무인기 시장에도 관심을 갖고 다양한 연구와 시도를 하고 있다.
    - - 보잉사 (Boeing)
        
        Phantom Ray UCAV (팬텀 레이)
        
        X-51 Wave rider UCAV (웨이브 라이더)
        
        RQ-21 Blackjack (블랙잭)
        
        Scan Eagle (스캔 이글)
      - 노드럽 구르먼사
        
        Hunter (헌터, 사냥꾼)
        
        RQ-4 Global Hawk (글로벌 호크, 지구촌의 매)
        
        MQ- 25A Stingray (스팅그레이, 노랑가오리)
        
        MQ-8C Fire Sount (화이어 스카우트)
      - 제너널 아토믹사
        
        I-Gant (아이 낵, 각다위)
        
        RQ-1 Predator (프레더터, 약탈자)
        
        Gray Eagle (그레이 이글)
        
        MQ-9 Reaper (리퍼, 저승사자)
      - 록히드마틴사
        
        RQ-170 Sentinal (센티널)
      - 에어로 바이런먼트사
        
        Global Observer (글로벌 옵저버, 전세계의 감시자)
        
        RQ-14 Dragon Eys (드래곤 아이, 용의 눈)
        
        RQ-20 Puma (퓨마)
        
        FQM-151 Pointer (포인터)
        
        WASP (와스프, 말벌)
        
        RQ -14 Raven (레이번, 갈까마쉬)
      - AAI사
        
        RQ-2 Pioneer (파이어니어)
        
        RQ-7 Shadow(새도우, 미행자)
      - 허니웰사
        
        RQ-16 T-Hawk (티 호크)
      - DRS 테크놀로지사
        
        RQ-15 Neptune (넵튠)
        
        Silver Fox (실버 폭스, 은빛 여우)
  - - - 중국은 미국에 이어 Big2의 위치를 차지하기 위해 군사적ㆍ경제적으로 많은 노력을 진행
      - 군사용 무인기 개발
        
        HAI사
        
        Harbin BZK-005
        
        AVIC사
        
        AVIC601-S (리지안, Lijian, Sharp Sward)
        
        CASS사
        
        CH-3 (차이홍 3호, Rainbow-3)
        
        CH-4 (차이홍 4호, Rainbow-4)
        
        GAIC사
        
        Soar Dragon (Xianglon)
        
        DF-ZF
        
        WU-14 (등평)
      - 민수용 드론
        
        이항 (EHang)
        
        GHOSTDRONE 2.0
        
        지페이 (Xaircraft)
        
        Xaircraft P30
        
        X-650 시리즈
        
        Xaircraft P20
        
        DJI
        
        팬텀 (Phantom)
        
        매트릭스 (Matrics)
        
        매빅 (Mavic)
        
        인스파이어 (Inspire)
        
        Agras MG-1
        
        징둥물류 (JD Logistics)
        
        알리바바 (Alibaba)
  - - - 1991년 소련 붕괴 이전에는 다양한 종류의 최신 무인기를 보유하고 있었으나 구 소련 붕괴 이후 투자 및 연구노력이 부족해 무인기에 대한 기술과 수준이 뒤떨어져 있다
    - - Irkut-850
    - - Skat
  - - - EMT사
        
        LUNA
      - Rheinmetall사
        
        KZO
        
        Tares
    - - 사젬 (Sagem)사
        
        케스트렐 (Crecerelle)
        
        스페르베르 (Sperwer)
      - 민수용 드론
        
        패럿 (Parrot)
        
        비밥 (Beebop)
    - - 피닉스 (Phoenix)
      - 허티 (Herti)
      - 퀸비 (Queen Bee)
    - - 항공산업에 대한 기술력은 뛰어나지만 드론에 한해서는 ㅌ ㅔ러 위협 등에 대한 현실적인 문제로 법과 제도적인 측면에서 발전의 속도가 많이 뒤져있다
  - - - 군사용 드론위주로 드론 산업을 발전시키고 있고 중고도급 이하 무인기 세꼐시장에서 두각을 나타냄
    - - Hermes
      - Skylark
    - - Urban Aero Mule
    - - Harpy
      - Mosquito
      - Heron Eitan
      - NR UAV
      - Bird Eye
      - Searcher
      - Heron
      - Harop
  - - - 북한과 대치하고 있는 안보적인 현실에서 우리 군에서도 무인기의 중요성을 인식하여 무인기 도입과 개발에 일찍부터 많은 노력을 기울여 왔다
    - - 국방과학연구소
        
        솔개
      - 한국항공우주산업
        
        송골매
      - 대한항공
        
        KUS-FT
        
        KUS-TR
      - (주)유콘시스템
        
        리모아이 (Remo Eye)
    - - (주)성우엔지니어링
      - (주)골드텔
      - (주)무성항공
      - (주)원산 스카이텍
      - 농업용 드론
        
        (주)카스콤
        
        AFOX-1A
        
        (주)대한무인항공서비스
        
        천풍
        
        (주)유콘시스템
        
        리모팜
        
        (주)메타로보틱스
        
        반디
        
        (주)에어컴
        
        순돌이
        
        (주)휴인스
        
        MC-16
        
        (주)유멕에어 (UMACAIR)
        
        CERES
      - (주)숨비(SOOMVI)
        
        S-200 (인명구조 드론)
        
        V-100 (영상촬영 드론)
      - (주)유멕에어 (UMACAIR)
        
        UM-D16 (촬영용 드론)
        
        Pathfinder S (레이싱 드론)
      - (주)두시텍 (Dusi Tech)
        
        KnDrone
      - (주)X드론 (X DRONE)
        
        XD-X8S (영상촬영 드론)
      - (주)자이너트드론
        
        EOS-X8 (다목적 드론)
        
        알바트로스 P1200 (수소연료전지 드론)
        
        GD-X800 (레이싱 드론)
      - (주)내스앤테크
        
        Spike (원거리 정찰용)
        
        SWID-Tether (경계용)
        
        SWID (통신중계용)
      - (주) 바이로봇