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무인교통관제체계 기말과제, 미국 (FAA와 협력하여 UTM연구 진행 중) - Coggle Diagram

- - - - GPS 정밀도 수준 등 다양한 환경에서의 무인비행장치 위치인식 요구 조건 설정
        
        9주차- 지상도로망의 상공확장기반 가상 SKYWAY항법 및 관제체계UTM에 관한 연구
        
        GPS: 위성 위치 확인 시스템
        
        SBAS
        (Statellite based Augementation System)
        
        GPS 위성의 17~37m로 알려진 위치 오차를 1m 이내로 줄여줌
        
        2020년 국내에서 상용화 될 전망
        
        ADS-B
        
        위성 항법 시스템과 1,090 MHz 전송 링크를 이용하여 항공기 감시
        
        주로 유인기에서 사용
      - 무인비행장치-지상인프라간, 무인비행장치간 데이터링크 설계
        
        4주차-무인기 제어용 무선 통신 기술 및 표준화 동향
        
        UAS 지상데이터링크
        
        UAS 지상 임무용 링크
        
        UAS 지상 제어 및 비임무용 링크
        
        UAS 지상 제어 링크
        
        Telecommand 링크
        
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        Pilot/ATC 지상 중계링크
        
        Telemetry 링크
        
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      - 무인비행장치간 통신 요구 조건 설정
        
        3주차- 드론무선 통신기술 개발 동향
        
        인텔
        
        2016년 6월 8일 100대의 군집비행 시연 성공
        
        5G의 시대 개막을 염
        
        카이스트
        
        멀티홉 기술 구현
        
        3대의 드론을 동시에 활용하여 300m 떨어진 곳까지 무선 음성 전달에 성공
      - 무인비행장치간 분리 기준 및 공역 감시 기준 설정
        
        6주차-1- 저고도 무인비행체를 위한 격자기반 공중 도로체계 서비스 도출
        
        Amazon
        
        드론 하이웨이
        
        60~120m
        
        고속드론 전용
        
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        120~150m
        
        비행금지 구간
        
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        ~60m
        
        저속드론 전용
        
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        150m~
        
        유인기 구간
      - 무인비행장치_지상인프라간 통신 요구조건 설정
        
        3주차- 드론무선 통신기술 개발 동향
        
        3페이지 도표 참고
        
        4주차-무인기 제어용 무선 통신 기술 및 표준화 동향 中
        
        GCS로의 할당
        
        서비스 제공자로의 할당
        
        UAS 지상데이터링크
        
        UAS 지상 임무용 링크
        
        UAS 지상 제어 및 비임무용 링크
        
        UAS 지상 제어 링크
        
        Telecommand 링크
        
        1 more item...
        
        Telemetry 링크
        
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        Pilot/ATC 지상 중계링크
      - 협력적/비협력적 무인비행장치 탐지회피 기법 개발
        
        6주차-1- 저고도 무인비행체를 위한 격자기반 공중 도로체계 서비스 도출
        
        그림 2 (page 3) 참고
        
        4주차-무인기 제어용 무선 통신 기술 및 표준화 동향
        
        세부과제 3 - telemetry링크 내용과 같음
  - - - 대규모 다중 무인비행장치 운용을 고려한 확장성 있는 시스템 및 데이터 아키텍처 정의 및 구현
        
        12주차 - 다수, 다종 무인이동체 협업 지원을 위한 FANET 위치기반 라우팅 프로토콜
        
        위치기반 라우팅 프로토콜
        
        다수-다종 무인이동체들이 협업하여 임무를 수행
        
        인프라망이 없는 환경을 고려하여 무인이동체들 간 애드혹 네트워크 구성하여 데이터 교환 가능
        
        애드혹 라우팅
        
        위치정보 기반
        
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        13주차- 다중 드론 애드혹 네트워크를 위한 단계적 자율적인 망 복구 기술
        
        애드혹 네트워크의 다중 드론 제어 기술
        
        다중 홉을 통해 간접적으로 연결
        
        다수의 드론 제어 가능
        
        임무 수행을 위한 드론의 운용 범위 확대
        
        GPS에서 수집된 위치정보를 지상제어 센터로 전달
        
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        3주차- 드론무선 통신기술 개발 동향
        
        인텔
        
        인텔은 2016년 6월 8일 시드니 오페라 하우스 하늘에서 100대의 드론이 날아오르는 군집 비행을 시연함
        
        카이스트
        
        '멀티홉' 무선 네트워킹 구현
        
        3대의 드론을 활용하여 300m 떨어진 곳까지 무선 음성 전달 성공
      - 이동형/고정형 교통제어 및 운용 시스템 요구사항 정의
        
        9주차- 지상도로망의 상공확장기반 가상 SKYWAY항법 및 관제체계UTM에 관한 연구
        
        UX로 드론 항법장치를 제공하며 차량의 네비게이션과 유사하게 이용 가능
        
        사용자가 출발지와 목적지를 입력하고 경로를 탐색
        
        GPS 위치 오차에 따라 고도 별 레이어를 복수개로 설정하여 경로를 안내 가능
        
        많은 드론 비행대수에도 교통 용량 확보가 가능
        
        GPS
        
        ADS-B
        
        SBAS
        
        가상 신호등 체계로 3D버드뷰 형태의 지도로 확인, 고도에 따른 레이어 별 스카이웨이를 표시, 교차로는 레이어를 변경하며 방향전환 가능
        
        가상 신호등 체계를 통하여 드론의 운항 체계 확립 효과
      - 네트워크 기반 교통관리 핵심기술 자동화 및 무인화 기술 설계
        
        3주차-드론무선 통신기술 개발 동향 中
        
        3번 도표 참고
        
        드론 네트워크 통신 방식
        
        블루투스
        
        LTE
        
        셀룰러시스템
        
        5G
        
        위성통신
        
        Wi-Fi
      - 실험 및 실증을 위한 단계별 플랫폼 구축
  - - - 개별 무인비행장치 등록 및 이력 시스템 개발
        
        항공안전법 제 10장 초경량비행장치
        
        초경량비행장치 신고
        
        ① 초경량비행장치를 소유하거나 사용할 수 있는 권리가 있는 자는 초경량비행장치의 종류, 용도, 소유자의 성명, 제129조제4항에 따른 개인정보 및 개인위치정보의 수집 가능 여부 등을 국토교통부령으로 정하는 바에 따라 국토교통부장관에게 신고하여야 한다.
        
        ② 국토교통부장관은 제1항에 따라 초경량비행장치의 신고를 받은 경우 그 초경량비행장치소유자등에게 신고번호를 발급하여야 한다.
        
        ③ 제2항에 따라 신고번호를 발급받은 초경량비행장치소유자등은 그 신고번호를 해당 초경량비행장치에 표시하여야 한다.
      - 개별 무인비행장치 산업표준안 제시
        
        4주차-무인기 제어용 무선 통신 기술 및 표준화 동향 中
        
        무인기 안전 운항을 위한 전용 주파수 분배가 이루어짐
        
        무인기의 안정적 운용 및 시장 확대의 필요성 대두
        
        주파수 활용 기반이 마련 됨
        
        전용 주파수 할당 및 효율적 활용
        
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        미국은
        
        NASA 중심
        
        NextGen 프로젝트
        
        RTCA:미국 항공무선기술 표준화 기구
        
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        이중 무인기 제어용 통신링크
        
        무인기 제어용 통신기술 표준화
        
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        2016년 중순 완료 목표
        
        유럽은
        
        ERSG 설립 :
        
        민간 무인기 관련 정책 자문기구
        
        무인항공기의 유럽 공역 내의 진입을 위한 R&D 로드맵 발표 (ERSG 중심)
        
        European 등 중심으로 SESAR 프로젝트 진행 중
        
        7주차-민간 무인기 운항안전을 위한 주요국의 UTM 개발 동향 中
        
        유럽
        
        17년 6월에 24년까지 유럽연합, 유로컨트롤, 기업 등이 투자할 예정이라 함
        
        19년에 기본서비스 제공 운용개시를 목표로 본격적인 개발 구축이 진행 中
        
        일본
        
        민간 컨소시엄 구성하여 계획을 수립
        
        17년: 가시권 운용능력 확보
        
        18년: 비거주지역 및 인구 비밀집지역에서의 비가시권 운용능력 확보
        
        20년: 인구 밀집지역에서의 비가시권 운용능력 확보
        
        싱가포르
        
        국가 전체가 도심환경
        
        도심운용 UTM 개발 中
        
        도심 전체를 대상으로 수평, 수직으로 격자모델을 개발하여 공역 관리
        
        중국
        
        세부과제 2번 中 1.번과 같은 내용
      - 무인비행장치 등급 및 등급별 성능 요건 설정
        
        7주차-오경륜_민간 무인기 운항안전을 위한 주요국의 UTM 개발 동향
        
        중국 무인기 분류
        
        분류 5 (식물보호류 무인기, 농업용 등)
        
        분류 6 (무인비행선)
        
        분류 4 (25kg 초과 150kg 이하)
        
        분류 3 (7kg 초과 25kg 이하)
        
        분류 7 (비가시 비행 분류 1,2 무인기)
        
        분류 2 (1.5kg 초과 7kg 이하)
        
        분류 1 (1.5kg이하)
  - - - 상시 운영 실험사이트 설정 및 필요 인프라 구축
        
        12주차 - 다수, 다종 무인이동체 협업 지원을 위한 FANET 위치기반 라우팅 프로토콜
        
        그림 2 참고
        
        oneM2M 플랫폼
        
        사물인터넷 환경에서 유즈케이스를 수용하기 위한 공통 서비스 지원 표준
        
        확장성이 우수
        
        플랫폼에 저장된 무인이동체 위치, 이웃노드 정보 실시간 모니터링 가능
        
        지상통제센터
        
        무인이동체 노드 수집
        
        토폴로지 파악
        
        라우팅 프로토콜의 개발 및 테스트베드 구성
      - 단계별 실증사이트 설정 및 실증 시나리오 인프라 구축 및 검증
  - - - 동적/정적 공역 구조 설정을 고려한 공역 설계 및 운영 조건 설정
      - 리스크 기반 비행경로 설정기법 연구
        
        6주차-1- 저고도 무인비행체를 위한 격자기반 공중 도로체계 서비스 도출
        
        사용자가 목적지를 입력 -> 관제센터에서 최적의 경로를 계산하고 제공 -> 비행 경로에 따라 이동 -> 격자기반 공중 도로체계 서비스 확인
        
        차량의 네비게이션과 유사
        
        9주차와 연계 가능
        
        5주차(2)-삼차원 격자기반 UAV 교통체계 中
        
        출발지와 목적지 선정
        
        안전성, 근거리성, 법규준수 여부 등 고려
        
        지상의 정보, 기상 흐름 정보, 재난 정보 등 공간정보를 효율적으로 저장/관리/배포하기 위해서는 3차원 격자 기반 관리가 필수적
        
        동적 장애물 발생
        
        폐쇠 반경/시간 입력
        
        기존 비행체 간섭 여부 확인 후 비행
        
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      - 동적/정적 지형적 경계 설정기법 개발 및 기준 설정
        
        5주차1- 무인비행체 운항 지원을 위한 3차원 격자지도 구축기술 동향
        
        3차원 격자지도를 구축하기 위해서
        
        운항에 방해가 되는 공중의 장애물과 동적 장애물에 대한 정보를 포함하여야 함
        
        고압선, 전신주, 송전탑 등 정적 장애물 정보를 포함하여야 함
        
        5주차2 - 삼차원 격자기반 UAV 교통체계
        
        법적으로 제한하고 있는 공역
        
        항로의 폐쇄여부 결정
        
        폐쇄
        
        반경과 폐쇄 시간 결정
        
        1 more item...
        
        폐쇄 X
        
        장애물의 유무 등
        
        9주차- 지상도로망의 상공확장기반 가상 SKYWAY항법 및 관제체계UTM에 관한 연구
        
        레이어 가상 도로 구축
        
        방향별 확장레이어 개념
        
        전체 도로망 방향별 확장
        
        멀티레이어 개념
        
        전체 도로망 확장
        
        차선별 확장레이어 개념
        
        전체 도로망 차선별 확장
        
        다이나믹 지오펜스 기술
        
        비행 경계 설정 가능
      - 비행경로 기반 출도착 관리 및 비행 승인 알고리즘 개발
        
        5주차2 - 삼차원 격자기반 UAV 교통체계
        
        세부과제1의 2번과 같은 내용
        
        6주차-1- 저고도 무인비행체를 위한 격자기반 공중 도로체계 서비스 도출
        
        그림 3 참고 (page 3)
        
        출발지와 목적지 선정
        
        관제센터, 공중도로체계를 활용
        
        사용자가 지정한 경로에 따라 이동
      - 저고도 무인비행장치 운용 전략 평가도구 개발
        
        6주차 2 - 저고도 무인비행체를 위한 격자기반 정적동적 안전운항 정보제공 서비스
        
        그림 2 의 도표 참고
- - - - 4단계의 기술 능력 수준 (TCL)
        
        UTM TCL3
        
        인구 중밀도 지역에서 유,무인기 통합 운영을 위한 협력적, 비협력적 무인기 추적 능력 시험
        
        UTM TCL1
        
        인구 저밀집 지역에서 농업, 산불진화, 구조물 안전점검용 무인기 비행 시험
        
        UTM TCL4
        
        인구 고밀도 지역에서 뉴스 영상촬영, 물품배송 등에 대한 비행시험
        
        UTM TCL2
        
        인구 밀도 희박 지역에서의 비가시권 비행시험 및 관련 절차 평가