일본산업뉴스요약

AI로 드론 위치 파악
교토대 개발, 지형을 단서로 비행 중 오차 수 십 미터

교토대학의 하마나카(浜中) 연구원 일동은 비행 중인 드론이 현재 날고 있는 위치나 고도를 주변의 지형을 통해 파악하는 기술을 개발하였다. 인공지능(AI) 기술을 이용하여, 드론에 탑재한 레이저가 측정한 정보를 지형도의 데이터 베이스와 대조하여 수 십 미터 이내의 오차 범위에서 위치를 찾는다. 짐을 운반하는 자동비행 드론에 사용할 수 있으며, 또한 하늘에서 측량하는 작업에도 응용할 수 있다. 정밀도를 높여서 3년 이내에 실용화하는 것을 목표로 한다.

위치 파악에는 GPS가 사용되지만, 고층 빌딩 사이나 깊은 산속에서는 전파가 도달하기 어렵기 때문에 정밀도가 떨어지는 문제가 있다. 이번에 개발한 기술이라면, GPS를 사용할 수 없어도 드론이 현재의 위치를 파악하여 정확한 경로를 찾는 데 도움을 준다. 오차는 수 십 미터이지만, 시속 30~40km로 비행하는 드론의 경우에는 지장이 없다고 한다.

드론에 탑재한 레이저 계측기로 주변을 계측하여, 인공위성이나 항공기에 의한 측량으로 만들어진 3차원의 지형 데이터 베이스와 대조한다. 옥외의 공간을 사방 30m의 입방체로 구획하여 지형 데이터를 참조하면서, 드론이 어느 입방체의 구역을 날고 있는가를 찾아 낸다.

계측치와 지형 데이터의 대조에는 심층학습이라고 부르는 AI기술을 사용한다. 미리 어떤 지형이 어느 구역에 해당하는 가를 나타낸 데이터로 소프트를 학습시킨다. 심층학습용으로 고도화한 CPU(중앙연산처리장치)를 사용함으로써, 실시간으로 처리한다. 드론의 바로 밑에 있는 좌우 10m의 지형 만을 계측하도록 하여 계산량을 줄였다.

컴퓨터 상에서 시뮬레이션을 해 봤더니, 90% 이상의 정밀도로 드론의 위치를 순식간에 추정할 수 있었다. 앞으로는 실제로 드론에 소프트를 탑재하여 실험할 계획이다. 지형의 계측기술 등을 개량하거나, 자세한 지형 데이터 베이스를 사용함으로써, 위치 검출의 정밀도를 향상시킨다.

드론에 탑재한 센서를 사용하여 주위의 지도를 만드는 방법도 있지만, 계산에 시간이 걸리고 실시간으로 위치를 파악하는 것은 어려웠다.

신기술을 통해 복수의 드론을 관리하는 물류시스템을 실현할 수 있다. 드론으로 얻은 지형 데이터를 과거에 비행했을 때의 정보와 겹쳐서 본다면, 미끄러짐 징조나 무허가 개발을 감시하는 데도 활용할 수 있을 것으로 보고 있다.

   -- 끝 --