무인항공기를 활용한 영상기반 동적변위계측 정확도 검증
Accuracy Verification of Vision-based Dynamic Displacement Measurement Using Unmanned Aerial Vehicle
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초록
본 연구에서는 무인항공기인 드론을 활용한 VDMS(Vision-based Displacement Measurement System)를 통해 동적변위계측 정확도와 동특성 추정 신뢰성 검증을 위한 동적실험을 실시하였다. 비행하는 드론의 이동 및 회전진동을 보정하기 위해 영상 내부의 변위가 발생하지 않는 고정점을 활용한 보정밥법을 사용하였으며, 검증을 위해 설치한 범용 센서인 LVDT와 LDS의 변위계측 결과와 비교하여 그 오차를 시간영역과 진동수영역에서 분석하였다. 3가지 타입의 장비 모두 최대 변위 도달 및 주기 운동 계측에 있어서 대체적으로 유사한 결과를 나타내었다. LDS 기준의 오차 분석 결과, 드론과 LVDT는 가진 진동수 변화에 의한 오차 값은 미비하나, 최대 발생 변위가 작을수록 오차 값은 증가하였다.
Abstract
In this study, a dynamic experiment was conducted to verify the accuracy of dynamic displacement measurement and the reliability of dynamic characteristics estimation through VDMS(Vision-based Displacement Measurement System) using drone, which are unmanned aerial vehicle. To correct the movement and rotational vibration of flying drone, a correction method using a fixed point where the displacement inside the drone image does not occur was used, and compared with the displacement measurement results of the universal sensors LVDT and LDS installed for verification, the error was analyzed in the time domain and the frequency domain. All three types of sensor showed generally similar results in reaching maximum displacement and measuring periodic motion. As a result of error analysis based on LDS, the drone and LVDT have small error values due to frequency changes, but the error value increased as the maximum occurrence displacement was smaller.
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