금속성 지뢰 탐지를 위한 드론 시스템 개발 및 현장 실험

Abstract

본 연구에서는 금속성 지뢰를 탐지하기 위하여 플럭스게이트(fluxgate) 자력계를 탑재한 드론 시스템을 개발하였다. 지뢰의 자기 특성을측정하고 성공적인 지뢰 탐지에 필요한 고도(< 1m) 및 비행 조건을 도출하였다. 레이저 고도계의 성능을 개선해먼 지와 덤불이 있는 자연환경에서도 드론이 낮고 안정적인 고도에서 비행할 수 있도록 했으며, 드론 하부에 진자식으로 자력계를 설치해 드론의 자기 소음 및 진동 영향을 최소화했다. 또한, 획득된 지자기 자료를 처리하려는 방법을 제안하였다. 간단한 로우 패스 필터링으로 진자 운동으로 인한 자기 스윙 노이즈를 없애고 이동평균법으로 자력계 헤딩과 관련된 지자기 변화를 제거하 였다. 현장 실험을 통해 실제 지뢰 제거 지역에서 개발된 시스템의 탐지 성능을 검증하였다. 실험 결과 5 nT 이상의 자력 이상 9 개가 검출됐으며, 탐지 반경 1 m 이내에서 다양한 금속성 물질이 검출됐다. 제안된 드론 지뢰 탐지 시스템은 탐지 지역에 대한 정확한 과학적 정보를 제공함으로써 탐지 인력의 위험을 줄이고 지뢰 탐지 기간을 단축할 수 있을 것이다.