드론 시뮬레이션이란?

드론 시뮬레이션은 가상 환경에서 드론 또는 UAV(무인 항공기)의 거동을 모델링하고 성능을 평가하는 작업입니다.

드론 개발에서 시뮬레이션은 중요한 단계입니다. MATLAB^® 및 UAV Toolbox는 다음과 같은 작업을 통해 드론 시뮬레이션 및 UAV를 지원합니다.

• 드론 동역학 이해 및 프로토타입 제작 전에 상충관계 연구 수행
• 드론으로 업로드하기 전에 파라미터 및 모델 조정
• 드론 손상 없이 경계 조건에 대한 모델 및 알고리즘의 견고성 테스트
• 테스트 케이스에 맞춘 가상 환경 생성
• 여러 시나리오 및 테스트 케이스의 신속한 실행

드론 시뮬레이션의 생성은 일반적으로 다음과 같은 구성요소로 이루어지며, 이러한 구성요소는 MATLAB^® 및 Simulink^®에서 구축할 수 있습니다.

• 드론의 운동 방정식으로 구성된 드론 동역학 모델(플랜트 모델)
• 드론의 제어 로직을 모델링하는 드론 비행 제어 모델
• GPS, INS 센서 등 드론의 센서를 시뮬레이션하는 센서 모델
• 환경을 인식하고 장애물을 식별하는 자율 알고리즘
• 알고리즘을 테스트하고 비행 거동을 시각화하기 위해 생성된 가상 환경인 Cuboid World 및 Unreal Engine^® 등의 시뮬레이션 환경

드론 시뮬레이션은 테스트하는 알고리즘과 개발 공정의 단계에 따라 다양한 수준의 충실도를 가질 수 있습니다.

저충실도 드론 시뮬레이션은 개발 공정 초기에 사용되며, 연산 리소스를 적게 사용하고 빠르게 실행됩니다. 예를 들면, 비행 제어 모델 조정 또는 경로 계획 알고리즘 테스트에 사용할 수 있습니다.

고충실도 드론 시뮬레이션은 실제 세계와 더 가까운 가상 환경에서 UAV 응용 사례를 테스트합니다. 이는 계산 집약적이며 실행에 더 오랜 시간이 걸릴 수 있습니다. 예를 들면, 라이다 및 카메라 기반 자율 알고리즘을 테스트하거나 기상 조건에 따른 드론의 거동을 테스트할 때 사용할 수 있습니다.