글로벌 위치 시스템(Global Positioning System, GPS) 신호 간섭 상황에서 교차 이중 로터 무인 헬리콥터의 원활한 자율 착륙을 위해 AprilTags 시각 기준 시스템의 TAG36H11 이미지를 착륙 표식으로 사용하였으며, 이를 기반으로 시각 보조 교차 이중 로터 무인 헬리콥터 자율 착륙 제어 시스템을 설계하였다. 착륙 표식에 대해 이미지 전처리를 수행하였고, Canny 에지 검출, Hough 변환 직선 검출 및 사각형 검출을 기반으로 착륙 표식의 특징 정보를 추출하였다. 이후 카메라 영상 원리와 좌표계 변환을 통해 무인 헬리콥터의 상대 자세 정보를 해석하였으며, GPS 신호 간섭 상황에서는 Hough 변환 직선 검출을 이용한 요각 해석 알고리즘을 제안하였다. 마지막으로 계단식 PID 제어 구조의 자세 제어 알고리즘을 설계하였고, 위치 제어에는 무인 헬리콥터의 최대 예상 위치와 최대 가속도를 제한하기 위한 제곱근 제어기를 설계하였다. 또한 자세 제어에서는 6개의 디지털 서보로 경사판의 경사를 제어하여 교차 이중 로터의 주기적 피치를 실현함으로써 무인 헬리콥터의 비행 자세를 변경하는 자세 제어 기구를 설계하였다. Mission Planner 비행 제어 지상국을 통해 시뮬레이션 검증을 수행하였으며, 시각 처리 시스템과 비행 제어 시스템을 결합한 결과 시각 보조 비행 제어 시스템이 무인 헬리콥터의 예상 위치를 잘 추적할 수 있음을 확인하였다. 실험 검증을 통해 자세 각도 편차를 4° 이내로, 위치 편차를 0.05 m 이내로 제어할 수 있어 교차 이중 로터 무인 헬리콥터의 시각 보조 자율 착륙이 가능함을 증명하였다.

시각 보조;무인 헬리콥터;교차 이중 로터;자율 착륙;위치 제어;자세 제어