홍콩대, 새로운 형태 무인항공기 '펄서' 개발

홍콩대 푸장(Pu Zhang) 교수팀이 새로운 형태의 무인항공기인 ‘펄서(PULSAR·Powered-flying Ultra-underactuated LiDAR-Sensing Aerial Robot)’를 개발했다고 지난달 29일(현지 시각) 밝혔다. 

프로펠러, 온보드 컴퓨터, 라이다, 비행제어장치, 마그네틱 엔코더, 착륙 기어 등을 갖추고 있다. 원통형의 비행체가 회전 운동을 하면서 안정적으로 비행한다.

마이크로컴퓨터와 라이다(LiDAR) 센서를 갖춘 펄서는 외부기기 없이 실내 및 실외 환경에서 완벽한 온보드 인식, 매핑, 계획 및 제어 기능을 제공한다. 단일의 액추에이터를 장착했지만 안정적인 호버링 비행이 가능하다. 실시간으로 정적 및 동적 장애물을 감지하고, 복잡한 궤적을 추적하며, 완전한 어둠 속에서도 자율 비행이 가능하다.

최대 풍속 4.5m/s의 비좁은 환경에서도 호버링 비행을 안정적으로 유지한다. 자체 회전 운동을 통해 시야(FoV)를 확장할 수 있어 UAV의 인식 및 작업 효율성을 향상시킬 수 있다는 설명이다.

펄서는 동일한 프로펠러 디스크 면적과 페이로드를 갖고 있는 쿼드로터에 비해 26.7%의 에너지 소비를 절약할 수 있으며, 뛰어난 민첩성을 유지한다. 단일 액추에이터 추진 시스템 덕분에 에너지 변환 손실이 적어 높은 비행 효율을 제공한다.

무게 1234g의 이 무인항공기의 지름은 37.6cm이며, 배터리 용량은 41Wh다. 작은 크기에도 불구하고 12분 이상의 호버링 시간을 유지할 수 있다. 라이다 센서를 제거하고 더 큰 프로펠러와 배터리를 설치하면 호버링 시간을 40분 이상으로 늘릴 수 있다.

연구팀은 이 무인 항공기를  수색 및 구조 업무, 건축물 매핑 및 현지 조사 등에 활용할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 연구팀은 연구 성과를 전문 학술지인 ‘사이언스 로보틱스’에 발표했다.