This thesis proposes some strategies to operate intelligence, surveillance and reconnaissance(ISR) mission using cooperative UAVs under known fixed threats. First of all, the strategy to select a next waypoint named Waypoint Planning Strategy(WPS) will be introduced. It selects a waypoint with the lowest cost after computing various costs using each cost functions. Then two strategies will be introduced to make UAVs fly toward it and compared their performance each other. Such are named Trajectory Planning Strategy(TPS) and Lyapunov Vector Field(LVF). After then, guidance commands will be drawn in consideration of dynamic constraint of UAVs. This algorithm has good flexibility about many kinds of missions in real world and can be implemented easily without much modification.
정보정찰감시는 정보, 정찰, 감시의 합성어이다. `정보`라는 것은 관찰, 분석, 이해 등을 통하여 얻게되는 정보를 의미하며, 정찰은 전자장비 등을 이용하여 가능한 모든 정보를 수집하는 것을 의마한다. 반면에 감시라는 것은 특정한 정보를 얻기 위한 방법을 의미한다. 정보정찰감시는 아군을 보호하며, 적군의 주요한 시설만을 파괴하여 무고한 희생을 줄일 수 있어 현대 전장에 있어 매우 중요한 부분을 차지하게 되었다. 또한 주적 개념이 분명하지 않은 현대와 같은 시대에 정부와 같은 결정권자는 테러, 또는 제3자로부터의 위협으로부터 보호하기 위하여 가능한 많은 데이터를 수집해야 한다. 다수의 무인기는 이와 같은 임무를 수행하기에 좋은 장비 중 하나이다.
무인기를 통하여 이 임무를 수행하기 위해서는 변화하는 환경에 대하여 경로점을 지능적으로 설정하고, 그 점을 향하여 비행하도록 유도해야한다. 이 논문에서 제안된 경로점 설정 전략(WPS)은 변화하는 환경 속에서 각 점들에 대하여 비용함수를 정의하고, 그를 이용해서 다음으로 가야할 경로점을 선택하는 방법을 제시한다. 비용함수에는 그 영역의 확실성, 동료 무인기들의 현재 경로점, 자신의 위치 등의 정보를 이용하여 그 점을 경로점으로 선택했을 경우의 비용을 계산하게 된다. 그 중 가장 비용이 적은 점을 선택하여 다음 경로점으로 결정하게 된다.
다음으로 궤적 설정 전략(TPS)과 리아프노프 함수를 이용한 벡터 영역(LVF)을 이용하여 경로점 설정 전략에서 결정된 경로점으로 유도하는 방법에 대해서 논하였다. TPS는 현재 무인기의 상태에서 내릴 수 있는 유도 명령 중에서 안전이 보장되는 명령 중에서 가장 경로점에 근접할 수 있는 유도 명령을 내리게 된다. LVF에서는 경로점 근처에 설정된 가상의 평형상태 점들을 이용하여 리아프노프 함수를 정의하고, 이 함수를 통하여 무인기가 평형상태 점들에 가까이 다가갈 수 있도록 유도하는 벡터를 계산하여 유도 명령을 내리게 된다.
마지막에는 이 방법들을 이용하여 정보정찰감시를 수행하는 시뮬레이션 결과를 나타내어 두 가지 방법을 이용했을 때의 차이점을 비교하게 된다.
