3차원 일대일 충돌 감지 및 회피 실시간 알고리즘

Abstract

본 논문에서는 3차원 일대일 조우 상황에서의 충돌 감지, 충돌 회피 및 경로점 유도를 위한 실시간 알고리듬에 대해 다룬다. 3 차원 질점 항공기 모델을 대상으로 하였으며, 센서 오차 모델링 등을 통해 확률적 경로 모델을 사용하였다. 충돌 감지를 위해 해석적으로 충돌 확률을 구하였다. 충돌 감지는 최근접점까지 남은 시간과 충돌 확률을 이용하였다. 충돌 회피는 최종 시간의 상대 거리를 최대화하는 최적 제어 입력을 최적 제어 이론으로부터 산출하였다. 경로점 유도는 잘 알려진 비례항법유도를 수평면과 수직면에 대해 적용하여 사용하였다. 제안한 알고리듬의 성능을 검증하기 위해 수직 방향과 수평 방향에서의 조우 상황을 각각 3가지로 분류하여 3차원 상에서 총 9가지 상황에 대해 시뮬레이션을 수행하였다.