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영어

Although the increased use of drones or Unmanned Aerial Vehicles(UAVs) for the commercial and military field, the drone's built-in battery capacity will limit the drone's behavior and time. To achieve a fully autonomous flight or mission complete, recently, some researches have been conducted on increasing drone battery capacity or charging the battery method. Some of these studies have recently been conducted on battery switching and wireless charging methods to charge drone batteries. A system for charging a single drone is developed, but the standard for charging multiple drones and the method for charging them are not yet actively studied; however, research on the wireless charging method is not actively conducted. To improve the efficiency of wireless charging, it is first necessary to solve the optimization problem of efficiently allocating the corresponding wireless channel to the user who wants them. Although some studies have been applied to car battery charging using genetic algorithms to solve the problem of power allocation optimization in wired charging, there are many differences in applying the research to drones. In this study, applying the Micro Genetic Algorithm(μ-GA), we present a method for charging multiple drones through the wireless channel setup method involved in the transmission efficiency of wireless power charging. The feasibility of the proposed algorithm was checked using simulation. Numerical results are presented to demonstrate the performance of the proposed method.

한국어

드론을 활용한 분야는 점점 많아지고 있지만, 실제 드론의 임무 수행은 내장된 배터리를 통하여 활동하므로 드론의 내장된 배터리 용량에 따라 드론의 행동과 시간의 제약이 따른다. 이러한 드론의 자율 비행이나 임무 수행을 하는 드론의 운행 시간에 대한 단점을 보완하기 위해서 드론 배터리 용량을 늘리거나 배터리 충전을 위한 연구가 진행되 었다. 최근 드론 배터리 충전을 위한 방식으로 배터리 교환 방식과 무선 전력 충전방식에 관한 연구가 일부 진행이 되고 있다. 이중 무선 전력 충전방식은 하나의 드론을 충전하는 시스템은 개발이 되어 있지만, 다수의 드론을 충전 하는 방법에 대한 표준과 충전 방법에 관한 연구는 아직 활발하게 진행되고 있지는 않다. 무선 충전의 효율을 높이 기 위해서는 해당 무선 채널을 원하는 사용자에게 효율적으로 배분할 수 있는 최적화 문제를 해결하는 것이 우선이 다. 유선 충전 시 전력 할당 최적화 문제를 풀기 위해서 유전자 알고리즘을 이용하여 자동차 배터리 충전에 적용한 일부 연구는 있지만, 드론에 해당 연구를 적용하기에는 여러 차이점이 존재한다. 본 논문에서는 마이크로 유전 알고 리즘을 적용하여 무선 전력 충전의 전송 효율에 관여하는 무선 채널 설정 방법을 통해 다수의 드론을 충전할 방법을 제시한다. 시뮬레이션을 통해서 본 연구에서 제안하는 방법이 다수의 드론을 충전할 수 있는 무선 채널 배분의 효율 을 높일 수 있음을 보였다.