농용 무인 헬리콥터의 살포속도 변이와 변량 방제살포 시스템의 적용성 고찰
Feasibility of Variable Rate Application to the Ground Speed Variation of an Agricultural Helicopter
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초록
정밀농업의 핵심인 변량살포(VRA) 기술은 방제 분야에 적용이 가능하여, 경제적 효과뿐만 아니라 적정살포를 통한 환경 보전 효과도 기대할 수 있는 등 여러 이점이 입증되었다. 그러나 변량살포 기술에서목표속도를 중심으로 제한된 속도범위 내에서 비행하고 살포율 오차를 안정시키는 것이 핵심요소이다. 본 연구의 이론에서 현실적으로 목표속도에 대하여 ±13% 정도의 속도변이를 허용할 수 있을 것으로 판단되었고, Koo & Park(2015)가 개발한 변량살포 제어시스템에 수동(manual), 자동(auto pilot), 경로안내(way-point guidance) 등 세 가지 비행모드의 적용성에 대하여 고찰하였다. 비행제어 모드에 따른 등속 비행에 대한 속도의 질을 비교하면, 수동과 자동은 실시간 속도를 모니터링 하지 않으므로, 두 경우모두 평균 비행속도가 목표속도와 큰 편차를 보일 가능성이 있었다. 즉 범위율(PR)이 각각 18.1 및16.1%로 나타났으나, 경로안내 모드에서는 6.5%로 나타나서 변량살포 제어시스템에의 적용성이 증명되었다. 자동 및 경로안내 모드에 대한 변이계수(CV)가 비슷하므로, 자동모드 또한 비행속도의 모니터링의방법을 조종자에게 추가로 제공한다면 변량제어 시스템과의 적용성을 보일 것으로 생각된다.
Abstract
The technology of variable rate application(VRA) a core of precision agriculture, was feasibleto the field of spraying that many benefits have been expected from then the environmentalconservation effect as well as economic impact through an appropriate application. However, akey element in the technology of VRA to settle the error of application rate is that the groundspeed should be limited within ranges around a target speed. Practically the variation of groundspeed should be allowed within ±13% to the target speed, thus the feasibility of manual,autopilot and way-point guidance flight modes are evaluated to be adapted to VRA systemdeveloped by Koo & Park(2015). When comparing the quality of constant speed for flightmodes, the manual and auto pilot modes showed large deviations from the target speed, that isrespectively 18.1 and 16.1% of PR(percent range) because the real-time speeds are notmonitored. However, the feasibility of the way-point was proven because of 6.5% in PR value. In addition, the CVs(the coefficients of variance) were similarly low for the both auto pilot andway-point modes, so that the auto pilot would also show the feasibility to be adapted with theVRA system when the real time speed is provided to operator in the future study.
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