무인 항공기의 지상통제시스템(GCS)

무인항공기(UAV)의 지상통제시스템(Ground Control System, GCS)은 무인항공기를 안전하고 효율적으로 운용하기 위한 핵심 기술입니다. 이 시스템은 무인항공기의 비행을 제어하고, 임무 데이터를 관리하며, 실시간으로 항공기의 상태를 모니터링하는 중요한 역할을 수행합니다. 오늘은 이러한 지상통제시스템에 대해 자세히 알아보겠습니다.

 

지상통제시스템(GCS)이란?

조종사 없이 비행하는 무인항공기를 지상에서 제어할 수 있게 해주며, 항공기의 모든 비행 정보를 실시간으로 수집하고 분석하여 운용자에게 전달합니다. 이를 통해 운용자는 무인항공기의 비행 경로를 조정하거나, 필요한 임무를 수행할 수 있습니다.

 

주요 구성 요소

GCS는 크게 스틱조종기(Stick Controller), 노브조종기(Knob Controller), 그리고 통제컴퓨터(Control Computer)로 구성됩니다

스틱조종기

수동 조종이 필요할 때 사용되며, 제어 로직을 검증하고 데이터를 획득하는 데 필요합니다.

노브조종기

자동 비행 제어 로직이 완성된 후에는 비행체의 자세와 속도 및 고도 명령을 입력하여 자동비행을 운영하기 위해 사용됩니다.

통제컴퓨터

무인항공기의 상태 데이터를 도시하고, 스위치 명령을 전달하는 중앙 장치입니다. 이 컴퓨터는 다음과 같은 소프트웨어로 구성됩니다

Glass Cockpit Software : 항공기의 자세를 도시합니다.

지도 소프트웨어(Map Software): 항공기의 위치 데이터를 지도 위에 도시하고 관리합니다.

모드선택 소프트웨어(Mode Selection Software): 무인항공기의 다양한 비행 모드를 관리하고 모드 명령을 전송합니다.

 

다양한 종류의 GCS

GCS는 사용 목적과 환경에 따라 다양한 형태로 제공됩니다. 여기에는 데스크톱 GCS, 휴대용 GCS, 그리고 전문가용 GCS 등이 포함됩니다

데스크톱 GCS

일반적으로 컴퓨터에 설치되어 사용되며, 복잡한 임무 계획과 분석 기능을 제공합니다. 예를 들어, Mission Planner, APM Planner 2, MAVProxy, QGroundControl, UgCS 등이 있습니다.

휴대용 GCS

태블릿이나 스마트폰에서 실행되며, 현장에서 빠른 설정과 간편한 조작이 가능합니다. Tower (DroidPlanner 3), MAVPilot, AndroPilot 등이 여기에 속합니다.

전문가용 GCS

복수의 UAV를 동시에 제어하고, 고급 분석 기능을 제공하는 등 전문가 수준의 운용이 가능합니다. UgCS가 이러한 예입니다.

 

GCS의 기능과 중요성

GCS는 무인항공기와 데이터를 송수신하여 제어하고, 수신한 데이터를 사용자에게 제공하여 의사결정을 지원합니다. 무인항공기는 운용고도, 사용 목적 등에 따라 다양하게 분류되며, 이와 같은 다양한 무인항공기의 특성에 맞게 시스템을 개발합니다. 지상통제시스템의 주요 기능으로는 비행, 임무, 영상, 운영관리 등을 통해 각 장비를 제어, 상태 확인, 수집한 자료를 활용 및 분석합니다

 

무인항공기의 지상통제시스템은 무인항공기의 운용과 관련된 모든 측면을 관리하며, 비행 안전을 위한 중요한 역할을 수행합니다. 무인항공기의 발전과 함께 이러한 지상통제시스템의 기술도 지속적으로 발전하고 있습니다. 이러한 기술의 발전은 무인항공기가 더욱 다양한 분야에서 활용될 수 있는 가능성을 열어주고 있습니다. 이상으로 무인항공기의 지상통제시스템에 대한 설명을 마치겠습니다.