Unmanned aircraft systems (UAS) are one of the fastest-growing sectors in the aviation industry. Concerns have also been raised about the potential risks posed by unmanned aircraft (UA), which are expected to operate at low-altitude. Unlike high-altitude airspace, operating UA in low-altitude airspace requires consideration of the impact of UA on a variety of existing environmental factors, including people and buildings. Several studies have attempted to identify accessible airspace, considering the impact of UAS operations on people or buildings. However, existing studies were insufficient to comprehensibly reflect these effects. In this study, we propose a data-driven framework for a comprehensive assessment of airspace for UAS operations in urban environments. Furthermore, population risk and airspace availability are defined and measured to reflect complex urban environments using high-resolution datasets. Our comprehensive airspace assessment includes quadrant analysis and Pareto ranking analysis. Our framework effectively captures the impact of urban environments, including buildings and people, on accessible airspace, even in complex urban areas.
무인항공시스템(UAS)은 항공 분야에서 가장 빠르게 성장하는 분야 중 하나이다. 예상되는 성장은 저고도에서 운용될 것으로 여겨지는 무인 항공기(UA)가 야기하는 잠재적 위험에 대한 우려 또한 증가시키고 있다. 고고도 공역과 달리 저고도 공역에서 UA를 운용하려면 UA가 인구 및 건물을 비롯한 다양한 기존 도심 환경에 미치는 영향을 고려해야 한다. 여러 연구에서 인구 및 건물에 대한 UAS 운용의 영향을 고려하여 접근 가능한 공역을 식별하기 위한 시도가 있었다. 그러나 기존의 연구는 인구 및 건물의 영향을 개별적으로 고려하는데 그쳐 도심 환경에 영향을 종합적으로 반영하지 못한 한계가 있다. 이에 본 학위논문에서는 도심 환경에서 안전하고 효율적인 UAS 운용을 도모하기 위한 데이터 기반 종합적 공역 평가 프레임워크 연구를 수행하고자 한다. 이를 위해 도심 환경의 영향을 평가하는 지표로 고해상도 도심 데이터를 사용하여 인구 위험 및 공역 가용성을 정의하고 측정한다. 그리고 인구 위험과 공역 가용성을 동시에 고려한 종합적 공역 평가 방법으로 사분면 분석과 파레토 순위 분석을 사용하여 사람과 건물이 많은 지역에서도 UA가 접근할 수 있는 공역을 효과적으로 식별하고자 한다.
