전통적인 무인기 단안 시각 지상 목표 위치 결정 방법이 목표 또는 장면에 대한 사전 정보에 의존하고 위치 결정 정확도가 낮은 문제를 해결하기 위해, 최대 두 개의 관측점을 사용하는 무인기의 지상 목표 정밀 위치 결정 방법을 제안한다. 먼저 무인기 자세 및 짐벌 자세 변화, 짐벌 회전 중심이 무인기 무게중심에서 벗어나는 것, 영상 시스템 광학 중심이 짐벌 회전 중심에서 벗어나는 등 위치 결정 정확도에 영향을 미치는 요인을 고려하여 탑재기 지리 좌표계에서 지상 목표의 투영 모델을 구축하여 무인기가 지상 목표를 관측하는 모델의 범용성을 향상시켰다; 다음으로 평탄한 지면 여부에 따라 단일 관측점 및 이중 관측점 지상 목표 위치 결정 알고리즘을 설계하고 기하학 방정식 구축을 통해 목표 위치 좌표를 효율적으로 해결하였다. Phantom 4-RTK 무인기를 예로 들어 몬테카를로 시뮬레이션과 실제 실험을 통해 무인기 지상 목표 위치 결정 정확도에 영향을 미치는 요인과 효과를 분석하였고 제안한 방법의 유효성을 검증하였다. 시뮬레이션 결과 Phantom 4-RTK 무인기의 지상 목표 최고 위치 결정 정확도는 데시미터 수준에 도달할 수 있으며, 고도 및 짐벌 자세 각도 측정 정확도가 위치 오차의 주요 영향 요소이며, 이중 관측점과 목표 간의 교차 각도가 60° 이상일 때 위치 결정 안정성을 보장할 수 있음을 나타냈다; 실제 실험 결과 무인기 지면 고도가 10~20m일 때 평탄한 지면 단일 관측점 위치 결정 오차는 0.34m로 기존 방법 대비 위치 오차를 60% 감소시켰으며, 비평탄 지면 이중 관측점 위치 결정 오차는 0.47m로 기존 방법 대비 위치 오차를 92.27% 감소시켰다. 제안한 방법은 평탄 및 비평탄 지면 장면 모두에서 목표의 정밀한 위치 결정을 실현할 수 있어 응용 전망이 우수하다.

무인기;목표 위치 결정;단안 시각;이중 관측점