전이중 방식 기반 분산 시공간 블록 부호를 이용한 다수의 UAV 협력 네트워크

Abstract

최근 무인항공기 (Unmanned aerial vehicle : UAV)를 이용한 서비스 및 관련 연구가 활발하게 진행되고 있다. 나아가 다수의 UAV의 편대 비행 기술을 광범위한 산업 및 수많은 콘텐츠에 적용하면, 신규 비즈니스 모델을 창출 및 확장할 수 있다. 본 논문에서는 3, 4대의 UAV간 신뢰성 있는 군집 제어를 위한 정보 교환 시스템을 통해 협력 네트워크 형성을 하는 기법에 대해서 제안한다. 위 기법은 다수의 UAV들 간 신호 정보를 동시에 송수신할 수 있는 전이중방식 (Full-duplex : FD) 통신 상황에서, 신호의 자기간섭제거 (Self-interference cancellation : Self IC) 및 분산 시공간 블록 부호 (Distributed space time block code : DSTBC) 기법들을 기반으로 더욱 신뢰성이 높은 UAV 편대 제어가 가능하게 한다. 추가적으로 시스템의 신뢰성을 측정하는 지표들 중 하나인 비트 오류율 (Bit error rate : BER) 모의실험 결과를 통해 기존의 방식 대비 향상된 성능을 얻을 수 있음을 확인한다. Recently, the unmanned aerial vehicles (UAV) services and related researches have been actively studied. Furthermore, applying the flight techniques of multiple UAVs to a wide range of industries and numerous content, new business models can be created and expanded. In this paper, we propose cooperative networks through information exchange system for reliable formation flight control (FFC) between 3 and 4 UAVs. The proposed schemes can make possible to more reliable FFC based on self-interference cancellation (Self IC) and distributed space time block code (DSTBC) techniques in full-duplex communication environment that can simultaneously transmit and receive the signal information between multiple UAVs. In addition, we can confirm improved performance of the proposed system compared with the conventional method, through the bit error rate (BER) simulation result, which is one of the indicators for evaluating the reliability.