L1 제어기 기반 횡방향 제어를 적용한 로버 군집 자율 주행 시스템 개발 = Development of a Rover Swarm Autonomous Driving System with Lateral Control Based on the L1 Controller

국문 초록 (Abstract)

최근 다양한 분야에서 무인 이동체의 활용이 증가함에 따라 물류, 정찰, 감시 등 다양한 서비스가 제공되고 있다. 특히 다수의 무인 이동체를 활용한 군집 주행은 한 대 운영에 비해 작업 시간 단축, 범위 확장, 시스템 신뢰성 향상 등의 장점으로 관심이 증가하고 있다. 그러나 기존 연구들은 주로 횡방향 제어를 충분히 고려하지 않아 군집 주행의 정밀도가 떨어지며, 개발 난이도와 높은 비용으로 인해 대부분 시뮬레이션 환경에서 이루어지고 있다. 본 논문에서는 가볍고 구현이 쉬운 L1 제어기를 활용하여 횡방향 제어를 구현함으로써 정밀하고 안정적인 군집 제어를 가능하게 하였다. 또한, 저가의 오픈소스 기반 제어 컴퓨터인 PX4-ROS2를 활용하여 군집 주행 시스템을 개발하였고, 무인 이동체 간의 통신을 위해 데이터 분산 서비스 기반의 통신 방식을 적용하였다. 제안된 시스템은 실제 환경에서 검증되어 그 성능을 확인하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

With the increasing use of unmanned vehicles in various fields, services such as logistics, surveillance, and reconnaissance are being actively provided. In particular, swarm driving, which involves multiple unmanned vehicles, is gaining attention due to its advantages over single-vehicle operation, such as reduced task time, expanded operational range, and improved system reliability. However, previous studies have often neglected lateral control, resulting in reduced precision in swarm driving, and due to the complexity and high cost of development, most have been conducted in simulation environments. This paper implements precise and stable swarm control by utilizing the lightweight and easy-to-implement L1 controller for lateral control. Furthermore, the proposed swarm driving system was developed using the low-cost, open-source PX4-ROS2 platform, and a Data Distribution Service based communication method was employed for communication between unmanned vehicles. The system was validated in real-world environments, confirming its performance.