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아두파일럿

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목차

1. 개요

아두파일럿은 다양한 무인 항공기, RC 차량, 해양 잠수함 등을 제어하기 위해 개발된 오픈 소스 자동 조종 장치 프로젝트이다. 2007년 시작되어 3DRobotics를 공동 설립한 조르디 무뇨스에 의해 처음 개발되었으며, 이후 DIY 드론 커뮤니티와 드론 산업에서 널리 사용되고 있다. 아두파일럿은 Copter, Plane, Rover, Submarine 등 다양한 기체 유형을 지원하며, 완전 자율 비행, 반 자율 비행, 수동 비행 모드를 제공한다. 또한, 다양한 센서 및 하드웨어 플랫폼을 지원하며, 사진 측량, 수색 및 구조, 로봇 공학 등 다양한 분야에서 활용된다.

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아두파일럿 - [IT 관련 정보]에 관한 문서
개요
유형오픈 소스 자동 조종 라이브러리
개발자ArduPilot 개발팀 및 커뮤니티
출시일2009년
프로그래밍 언어C++, 파이썬
운영체제크로스 플랫폼
라이선스GPLv3
웹사이트ArduPilot 공식 웹사이트
깃허브 저장소ArduPilot 깃허브 저장소

2. 역사

조르디 무뇨스는 2007년 말, RC 헬리콥터를 안정화하기 위해 "ArduCopter"라는 아두이노 프로그램을 작성했다. 그는 나중에 크리스 앤더슨과 함께 3DRobotics를 공동 설립하였다.[10] 2009년, 무뇨스와 앤더슨은 Ardupilot 1.0[11](비행 제어 소프트웨어)과 이를 실행할 수 있는 하드웨어 보드를 함께 출시했다. 같은 해, 무뇨스는 자율적으로 비행할 수 있는 전통적인 RC 헬리콥터 UAV를 제작하여 첫 번째 Sparkfun AVC 대회에서 우승했다.[12] 이 프로젝트는 DIY 드론 커뮤니티, 특히 2007년 초에 포럼 기반 커뮤니티를 설립하고 이 프로젝트를 옹호한 크리스 앤더슨 덕분에 더욱 성장했다.[13][14]

초기 ArduPilot 버전은 고정익 항공기만 지원했으며, 하늘과 땅의 온도 차이를 측정하여 항공기의 지평선 위치를 결정하는 서모파일 센서를 기반으로 했다.[13] 이후, 가속도계, 자이로스코프, 지자기 센서를 조합한 관성 측정 장치 (IMU)로 서모파일을 대체하여 시스템이 개선되었다. 차량 지원은 이후 다른 차량 유형으로 확장되어 Copter, Plane, Rover, Submarine 하위 프로젝트가 되었다.

2011년과 2012년, 앤드루 "트리지" 트리젤과 HAL 작성자 팻 히키가 새롭게 참여하면서 자동 조종 장치 기능과 코드베이스 크기가 크게 증가했다. 트리지의 기여에는 Ardupilot을 위한 자동 테스트 및 시뮬레이션 기능과 PyMavlink 및 Mavproxy가 포함되었다. 히키는 AP_ HAL 라이브러리를 코드베이스에 도입하는 데 중요한 역할을 했다. HAL(하드웨어 추상화 계층)은 하위 수준 하드웨어 구현 세부 사항을 별도의 하드웨어 라이브러리로 도입하고 제한함으로써 코드베이스를 크게 단순화하고 모듈화했다. 2012년에는 랜드 맥케이가 이전 관리자 제이슨 쇼트의 요청으로 Copter의 수석 관리자 역할을 맡았고, 트리지는 항공 우주 공학 박사 학위를 받은 더그 웨이벨의 뒤를 이어 Plane의 수석 관리자 역할을 맡았다. 랜디와 트리지는 현재까지 수석 관리자 역할을 맡고 있다.

2013년에서 2014년 사이에 아두파일럿은 아두이노 Atmel 기반 마이크로컨트롤러 아키텍처를 넘어 다양한 하드웨어 플랫폼과 운영 체제에서 실행되도록 발전했다. 이는 먼저 PX4, 3DRobotics 및 아두파일럿 개발팀의 협업으로 상업적으로 도입된 Pixhawk 하드웨어 비행 컨트롤러를 통해 이루어졌으며, 이후 Parrot의 Bebop2 및 라즈베리 파이 기반 NAVIO2 및 BeagleBone 기반 ErleBrain과 같은 리눅스 기반 비행 컨트롤러로 발전했다. 이 기간의 주요 사건으로는 2014년 중반에 리눅스에서 비행기의 첫 비행이 있었다.[15]

2014년 말, 주요 오픈 소스 UAV 소프트웨어 프로젝트를 통합하고 특히 아두파일럿과 PX4 프로젝트의 관계와 협력을 강화하기 위해 드론코드(DroneCode)[16]가 결성되었다. 아두파일럿의 드론코드 참여는 2016년 9월에 종료되었다.[17] 2015년은 아두파일럿 개발의 주요 후원자인 3DRobotics에게도 중요한 해였다. 아두파일럿을 실행하는 기성품 쿼드콥터인 Solo 쿼드콥터를 도입했지만, Solo는 상업적으로 성공을 거두지 못했다.[18]

2015년 가을, 미 해군 대학원의 첨단 로봇 시스템 엔지니어링 연구소(ARSENL) 팀에서 아두파일럿을 실행하는 50대의 비행기가 동시에 비행하는 중요한 사건이 발생했다. 이 기간 동안 아두파일럿의 코드베이스는 초기 아두이노 시절과 전혀 유사성을 갖지 않을 정도로 크게 리팩토링되었다.

아두파일럿 코드는 자율 항법을 위한 강력한 컴패니언 컴퓨터와의 통합 및 통신 지원, 추가적인 VTOL 구조에 대한 비행기 지원, ROS와의 통합, 글라이더 지원, 그리고 잠수함에 대한 더욱 긴밀한 통합을 통해 계속 발전하고 있다. 이 프로젝트는 비영리 단체인 Software in the Public Interest 내의 프로젝트인 ArduPilot.org의 관리하에 발전하고 있다. 아두파일럿은 증가하는 기업 파트너 목록에 의해 부분적으로 후원받고 있다.

2. 1. 초기 (2007년 ~ 2012년)

2007년 말, 조르디 무뇨스는 RC 헬리콥터를 안정화하기 위해 "ArduCopter"라는 아두이노 프로그램을 작성했다. 그는 나중에 크리스 앤더슨과 함께 3DRobotics를 공동 설립하였다.[10] 2009년, 무뇨스와 앤더슨은 Ardupilot 1.0[11](비행 제어 소프트웨어)과 이를 실행할 수 있는 하드웨어 보드를 함께 출시했다. 같은 해, 무뇨스는 자율적으로 비행할 수 있는 전통적인 RC 헬리콥터 UAV를 제작하여 첫 번째 Sparkfun AVC 대회에서 우승했다.[12] 이 프로젝트는 DIY 드론 커뮤니티의 많은 회원, 특히 이 프로젝트를 옹호하고 2007년 초에 포럼 기반 커뮤니티를 설립한 크리스 앤더슨 덕분에 더욱 성장했다.[13][14]

초기 ArduPilot 버전은 고정익 항공기만 지원했으며, 하늘과 땅의 온도 차이를 측정하여 항공기에 대한 지평선의 위치를 결정하는 서모파일 센서를 기반으로 했다.[13] 이후, 가속도계, 자이로스코프 및 지자기 센서의 조합을 사용하는 관성 측정 장치 (IMU)로 서모파일을 대체하여 시스템이 개선되었다. 차량 지원은 이후 다른 차량 유형으로 확장되어 Copter, Plane, Rover, Submarine 하위 프로젝트로 이어졌다.

2011년과 2012년은 앤드루 "트리지" 트리젤과 HAL 작성자 팻 히키가 새롭게 참여하면서 자동 조종 장치 기능과 코드베이스 크기가 폭발적으로 성장했다. 트리지의 기여에는 Ardupilot을 위한 자동 테스트 및 시뮬레이션 기능과 PyMavlink 및 Mavproxy가 포함되었다. 히키는 AP_ HAL 라이브러리를 코드베이스에 도입하는 데 중요한 역할을 했다. HAL(하드웨어 추상화 계층)은 하위 수준 하드웨어 구현 세부 사항을 별도의 하드웨어 라이브러리로 도입하고 제한함으로써 코드베이스를 크게 단순화하고 모듈화했다. 2012년에는 랜드 맥케이가 이전 관리자 제이슨 쇼트의 요청으로 Copter의 수석 관리자 역할을 맡았고, 트리지는 항공 우주 공학 박사 학위를 받은 더그 웨이벨의 뒤를 이어 Plane의 수석 관리자 역할을 맡았다. 랜디와 트리지는 현재까지 수석 관리자 역할을 맡고 있다.

2. 2. 발전 (2013년 ~ 2016년)

2013년에서 2014년 사이에 아두파일럿은 아두이노 Atmel 기반 마이크로컨트롤러 아키텍처를 넘어 다양한 하드웨어 플랫폼과 운영 체제에서 실행되도록 발전했다. 이는 먼저 PX4, 3DRobotics 및 아두파일럿 개발팀의 협업으로 상업적으로 도입된 Pixhawk 하드웨어 비행 컨트롤러를 통해 이루어졌으며, 이후 Parrot의 Bebop2 및 라즈베리 파이 기반 NAVIO2 및 BeagleBone 기반 ErleBrain과 같은 리눅스 기반 비행 컨트롤러로 발전했다. 이 기간의 주요 사건으로는 2014년 중반에 리눅스에서 비행기의 첫 비행이 있었다.[15]

2014년 말에는 드론코드(DroneCode)[16]가 결성되어 주요 오픈 소스 UAV 소프트웨어 프로젝트를 통합하고 특히 아두파일럿과 PX4 프로젝트의 관계와 협력을 강화했다. 아두파일럿의 드론코드 참여는 2016년 9월에 종료되었다.[17] 2015년은 아두파일럿 개발의 주요 후원자인 3DRobotics에게도 중요한 해였다. 아두파일럿을 실행하는 기성품 쿼드콥터인 Solo 쿼드콥터를 도입했지만, Solo는 상업적으로 성공을 거두지 못했다.[18]

2015년 가을에는 오토파일럿 역사상 중요한 사건이 발생했는데, 미 해군 대학원의 첨단 로봇 시스템 엔지니어링 연구소(ARSENL) 팀에서 아두파일럿을 실행하는 50대의 비행기가 동시에 비행한 것이다.

이 기간 동안 아두파일럿의 코드베이스는 초기 아두이노 시절과 전혀 유사성을 갖지 않을 정도로 크게 리팩토링되었다.

2. 3. 현재 (2018년 ~ 현재)

아두파일럿 코드는 자율 항법을 위한 강력한 컴패니언 컴퓨터와의 통합 및 통신 지원, 추가적인 VTOL 구조에 대한 비행기 지원, ROS와의 통합, 글라이더 지원, 그리고 잠수함에 대한 더욱 긴밀한 통합을 통해 계속 발전하고 있다. 이 프로젝트는 비영리 단체인 Software in the Public Interest 내의 프로젝트인 ArduPilot.org의 관리하에 발전하고 있다. 아두파일럿은 증가하는 기업 파트너 목록에 의해 부분적으로 후원받고 있다.

3. 소프트웨어 및 하드웨어

아두파일럿은 드론 코드라고도 불리는 리눅스 재단 프로젝트의 하위 프로젝트인 아두콥터를 포함한다. 아두파일럿 소프트웨어는 NuttX 운영체제를 기반으로 MAVLink와 uORB 통신 프로토콜을 사용하며, 하드웨어는 STM32나 AVR32 같은 32비트 CPU와 GPS 센서 등을 사용한다. 개발을 위해 ROS의 SITL 가상 시뮬레이션이 지원된다.

아두파일럿은 다음을 포함하여 다양한 하드웨어 플랫폼에서 실행된다.

플랫폼제조사비고
Intel Aero리눅스 또는 STM32 기반
APM 2.XAtmel Mega 마이크로컨트롤러 아두이노 기반, 2010년 Jordi Munoz 설계[5]
BeagleBone Blue 및 PXF MiniBeagleBone Black 케이프
[http://www.proficnc.com/ The Cube]ProfiCNC이전 명칭은 Pixhawk 2, ARM Cortex 마이크로컨트롤러 기반, 2015년 설계
[https://emlid.com/edge Edge][https://emlid.com/ Emlid]비디오 스트리밍 시스템이 있는 드론 컨트롤러
[https://erlerobotics.com/blog/product/erle-brain-3/ Erle-Brain]Erle Robotics리눅스 기반
Intel Minnowboard리눅스 기반 [6]
[https://bluerobotics.com/store/comm-control-power/control/navigator/ Navigator Flight Controller]Blue Robotics
[https://docs.emlid.com/navio2 Navio2] 및 Navio+[https://emlid.com/ Emlid]Raspberry Pi 리눅스 기반
Parrot Bebop 및 Parrot C.H.U.C.K.Parrot, S.A.
PixhawkPX4, 3DRobotics 및 ArduPilot 개발팀ARM Cortex 마이크로컨트롤러 기반, 2013년 개선 출시[7]
PixRacerAUAVARM Cortex 마이크로컨트롤러 기반
Qualcomm SnapDragon리눅스 기반
Virtual Robotics VRBrainARM Cortex 마이크로컨트롤러 기반
Xilinx SoC Zynq 프로세서리눅스 기반, ARM 및 FPGA 프로세서[8]



또한, NVidia TX1 및 TX2 (Nvidia Jetson 아키텍처), Intel Edison 및 Intel Joule, HardKernel ODROID 및 Raspberry Pi 컴퓨터와 같은 보조 컴퓨터와의 통합 및 통신도 지원한다.

3. 1. 소프트웨어 구성

아두콥터는 아두파일럿의 하위 프로젝트로 현재는 주로 드론 코드로 불리며, 리눅스재단이 아두파일럿을 기반으로 진행하는 프로젝트이다. 아두콥터는 NuttX 운영체제를 기반으로 MAVLink와 uORB를 통신 프로토콜로 사용하며, STM32칩이나 AVR32칩같은 32비트 CPU 및 GPS 등 센서들이 FC의 핵심을 구성하고 있다. 한편 가상 시뮬레이션인 ROS의 SITL가 개발을 위해 지원되고 있다.

BlueROV2 diving with ArduSub


아두파일럿 소프트웨어 제품군은 차량( 콥터, 비행기, 로버, 안테나 트래커, 서브)에서 실행되는 내비게이션 소프트웨어(마이크로컨트롤러 하드웨어 타겟을 위해 바이너리 형태로 컴파일될 때 일반적으로 펌웨어라고 함)와 미션 플래너, APM 플래너, QGroundControl, MavProxy, 타워 등을 포함한 지상 제어 소프트웨어로 구성된다.

아두파일럿 소스 코드는 800명 이상의 기여자와 함께 GitHub에 저장 및 관리된다.[4]

소프트웨어 제품군은 Travis CI에서 제공하는 지속적인 통합 및 단위 테스트를 통해 매일 밤 자동으로 빌드되며, GNU 크로스 플랫폼 컴파일러와 Waf를 포함하는 빌드 및 컴파일 환경을 갖추고 있다. 다양한 하드웨어 플랫폼에서 실행되는 사전 컴파일된 바이너리는 아두파일럿의 하위 웹사이트에서 사용자가 다운로드할 수 있다.

An octocopter flying with Ardupilot

3. 2. 지원 하드웨어

아두파일럿은 다양한 종류의 임베디드 하드웨어에서 실행되며, 여러 센서에 연결된 하나 이상의 마이크로컨트롤러나 마이크로프로세서로 구성된다. 이러한 센서에는 MEMS 자이로스코프와 가속도계가 포함되며, 추가적으로 나침반, 고도계, GPS, 광학 흐름 센서, 공기 속도 지시계, 레이저 거리 측정기, 소나 고도계 또는 거리 측정기, 단안/입체/RGB-D 카메라 등이 포함될 수 있다.

아두파일럿은 다음을 포함하여 다양한 하드웨어 플랫폼에서 실행된다.

플랫폼제조사비고
Intel Aero리눅스 또는 STM32 기반
APM 2.XAtmel Mega 마이크로컨트롤러 아두이노 기반, 2010년 Jordi Munoz 설계[5]
BeagleBone Blue 및 PXF MiniBeagleBone Black 케이프
[http://www.proficnc.com/ The Cube]ProfiCNC이전 명칭은 Pixhawk 2, ARM Cortex 마이크로컨트롤러 기반, 2015년 설계
[https://emlid.com/edge Edge][https://emlid.com/ Emlid]비디오 스트리밍 시스템이 있는 드론 컨트롤러
[https://erlerobotics.com/blog/product/erle-brain-3/ Erle-Brain]Erle Robotics리눅스 기반
Intel Minnowboard리눅스 기반 [6]
[https://bluerobotics.com/store/comm-control-power/control/navigator/ Navigator Flight Controller]Blue Robotics
[https://docs.emlid.com/navio2 Navio2] 및 Navio+[https://emlid.com/ Emlid]Raspberry Pi 리눅스 기반
Parrot Bebop 및 Parrot C.H.U.C.K.Parrot, S.A.
PixhawkPX4, 3DRobotics 및 ArduPilot 개발팀ARM Cortex 마이크로컨트롤러 기반, 2013년 개선 출시[7]
PixRacerAUAVARM Cortex 마이크로컨트롤러 기반
Qualcomm SnapDragon리눅스 기반
Virtual Robotics VRBrainARM Cortex 마이크로컨트롤러 기반
Xilinx SoC Zynq 프로세서리눅스 기반, ARM 및 FPGA 프로세서[8]



또한, 아두파일럿은 NVidia TX1 및 TX2 (Nvidia Jetson 아키텍처), Intel Edison 및 Intel Joule, HardKernel ODROID 및 Raspberry Pi 컴퓨터와 같은 보조 컴퓨터와의 통합 및 통신을 지원한다.

4. 주요 기능

아두파일럿은 오픈 소스 기반의 무인 항공기, 차량, 잠수함 등을 제어하는 플랫폼이다. 주요 기능은 다음과 같다.

'''모든 기체 공통 기능'''


  • 완전 자율 비행, 반자율 비행, 완전 수동 비행 모드를 지원하며, 3D 웨이포인트를 이용한 프로그래밍 가능한 미션 수행 및 선택적 지오펜싱 기능을 제공한다.
  • 제3자 부조종사 없이도 안정적인 비행을 가능하게 하는 안정화 옵션을 제공한다.
  • 아두파일럿 SITL을 포함한 다양한 시뮬레이터를 이용한 시뮬레이션이 가능하다.
  • RTK GPS, 기존 L1 GPS, 기압계, 자력계, 레이저 및 소나 거리 측정기, 광학 흐름, ADS-B 트랜스폰더, 적외선, 속도 센서, 컴퓨터 비전/모션 캡처 장치 등 다양한 내비게이션 센서를 지원한다.
  • SPI, I²C, CAN 버스, 시리얼 통신, SMBus를 통한 센서 통신을 지원한다.
  • 무선 통신 연결, GPS 손실, 미리 정의된 경계 위반, 최소 배터리 전원 수준에 대한 안전 장치가 마련되어 있다.
  • 비전 기반 포지셔닝, 광학 흐름, SLAM, 초광대역 포지셔닝을 통해 GPS가 없는 환경에서의 내비게이션을 지원한다.
  • 낙하산 및 자기 그리퍼와 같은 액추에이터를 지원한다.
  • 브러시리스 및 브러시 모터를 지원한다.
  • 사진 및 비디오 짐벌을 지원하고 통합한다.
  • 강력한 보조 컴퓨터 또는 "컴패니언" 컴퓨터와의 통합 및 통신을 지원한다.
  • 아두파일럿 위키를 통해 풍부한 문서 자료를 제공한다.
  • 아두파일럿 토론 포럼, Gitter 채팅 채널, GitHub, Facebook을 통해 지원 및 토론이 가능하다.


'''콥터(Copter) 특화 기능'''

  • 다양한 비행 모드 지원: Stabilize(스티빌라이즈), Alt Hold(고도 유지), Loiter(로이터), RTL (Return-to-Launch, 이륙 지점 복귀), Auto(자동), Acro(애크로), AutoTune(자동 튜닝), Brake(브레이크), Circle(서클), Drift(드리프트), Guided(가이드), (및 Guided_NoGPS, GPS 미사용 가이드), Land(착륙), PosHold(위치 유지), Sport(스포츠), Throw(스로우), Follow Me(팔로우 미), Simple(심플), Super Simple(슈퍼 심플), Avoid_ADSB(ADSB 회피).[9]
  • 자동 튜닝
  • 트라이콥터, 쿼드콥터, 헥사콥터, 플랫 및 동축 옥토콥터, 사용자 지정 모터 구성 등 다양한 프레임 유형 지원


'''비행기(Plane) 특화 기능'''

  • 플라이 바이 와이어 모드, 선회, 자동, 곡예 모드를 지원한다.
  • 이륙 옵션: 손 발사, 번지, 캐터펄트, 수직 전환 (VTOL 비행기의 경우)을 지원한다.
  • 착륙 옵션: 조정 가능한 활공 경사, 헬리컬, 역추진, 그물, 수직 전환 (VTOL 비행기의 경우)을 지원한다.
  • 자동 튜닝, JSBSIM, X-Plane, 리얼플라이트 시뮬레이터를 사용한 시뮬레이션을 지원한다.
  • 다양한 VTOL 아키텍처(쿼드플레인, 틸트 윙, 틸트 로터, 테일 시터, 조류형 비행기)를 지원한다.
  • 3 또는 4 채널 비행기 최적화를 지원한다.


'''로버(Rover) 특화 기능'''

  • 자동, 조종, 유지 및 유도 모드를 지원한다.
  • 수동 모드, 학습 모드를 지원한다.
  • 바퀴형 및 트랙형 아키텍처를 지원한다.


'''잠수함(Submarine) 특화 기능'''

아두파일럿은 압력 기반 수심 센서를 사용하여 잠수함이 몇 센티미터 이내로 수심을 유지할 수 있게 한다.[1] 또한 컨트롤러를 통해 수중 조명을 제어할 수 있다.[1]

4. 1. 모든 기체 공통 기능


  • 완전 자율 비행, 반자율 비행 및 완전 수동 비행 모드, 3D 웨이포인트가 있는 프로그래밍 가능한 미션, 선택적 지오펜싱을 지원한다.
  • 제3자 부조종사의 필요성을 없애는 안정화 옵션을 제공한다.
  • 아두파일럿 SITL을 포함한 다양한 시뮬레이터를 이용한 시뮬레이션이 가능하다.
  • RTK GPS, 기존 L1 GPS, 기압계, 자력계, 레이저 및 소나 거리 측정기, 광학 흐름, ADS-B 트랜스폰더, 적외선, 속도 센서, 컴퓨터 비전/모션 캡처 장치 등 다양한 내비게이션 센서를 지원한다.
  • SPI, I²C, CAN 버스, 시리얼 통신, SMBus를 통한 센서 통신을 지원한다.
  • 무선 통신 연결, GPS 손실, 미리 정의된 경계 위반, 최소 배터리 전원 수준에 대한 안전 장치가 마련되어 있다.
  • 비전 기반 포지셔닝, 광학 흐름, SLAM, 초광대역 포지셔닝을 통해 GPS가 없는 환경에서의 내비게이션을 지원한다.
  • 낙하산 및 자기 그리퍼와 같은 액추에이터를 지원한다.
  • 브러시리스 및 브러시 모터를 지원한다.
  • 사진 및 비디오 짐벌을 지원하고 통합한다.
  • 강력한 보조 컴퓨터 또는 "컴패니언" 컴퓨터와의 통합 및 통신을 지원한다.
  • 아두파일럿 위키를 통해 풍부한 문서 자료를 제공한다.
  • 아두파일럿 토론 포럼, Gitter 채팅 채널, GitHub, Facebook을 통해 지원 및 토론이 가능하다.

4. 2. 콥터(Copter) 특화 기능

아두콥터는 아두파일럿의 하위 프로젝트로 현재는 주로 드론 코드로 불리며, 리눅스재단이 아두파일럿을 기반으로 진행하는 프로젝트이다. 아두콥터는 NuttX 운영체제를 기반으로 MAVLink와 uORB를 통신 프로토콜로 사용하며, 하드웨어로는 STM32칩이나 AVR32칩같은 32비트 CPU 및 GPS 등 센서들이 FC의 핵심을 구성한다. 한편 가상 시뮬레이션인 ROS의 SITL가 개발을 위해 지원되고 있다.

  • 비행 모드: Stabilize(스티빌라이즈), Alt Hold(고도 유지), Loiter(로이터), RTL (Return-to-Launch, 이륙 지점 복귀), Auto(자동), Acro(애크로), AutoTune(자동 튜닝), Brake(브레이크), Circle(서클), Drift(드리프트), Guided(가이드), (및 Guided_NoGPS, GPS 미사용 가이드), Land(착륙), PosHold(위치 유지), Sport(스포츠), Throw(스로우), Follow Me(팔로우 미), Simple(심플), Super Simple(슈퍼 심플), Avoid_ADSB(ADSB 회피).[9]
  • 자동 튜닝
  • 트라이콥터, 쿼드콥터, 헥사콥터, 플랫 및 동축 옥토콥터, 사용자 지정 모터 구성 등 다양한 프레임 유형 지원

4. 3. 비행기(Plane) 특화 기능


  • 플라이 바이 와이어 모드, 선회, 자동, 곡예 모드를 지원한다.
  • 이륙 옵션: 손 발사, 번지, 캐터펄트, 수직 전환 (VTOL 비행기의 경우)을 지원한다.
  • 착륙 옵션: 조정 가능한 활공 경사, 헬리컬, 역추진, 그물, 수직 전환 (VTOL 비행기의 경우)을 지원한다.
  • 자동 튜닝, JSBSIM, X-Plane, 리얼플라이트 시뮬레이터를 사용한 시뮬레이션을 지원한다.
  • 다양한 VTOL 아키텍처(쿼드플레인, 틸트 윙, 틸트 로터, 테일 시터, 조류형 비행기)를 지원한다.
  • 3 또는 4 채널 비행기 최적화를 지원한다.

4. 4. 로버(Rover) 특화 기능


  • 자동, 조종, 유지 및 유도 모드를 지원한다.
  • 수동 모드, 학습 모드를 지원한다.
  • 바퀴형 및 트랙형 아키텍처를 지원한다.

4. 5. 잠수함(Submarine) 특화 기능

아두파일럿은 압력 기반 수심 센서를 사용하여 잠수함이 몇 센티미터 이내로 수심을 유지할 수 있게 한다.[1] 또한 컨트롤러를 통해 수중 조명을 제어할 수 있다.[1]

5. 활용 분야

아두파일럿은 쿼드콥터, 멀티콥터 드론, 무인 항공기(원격조정 비행기), RC카, 무선조종 보트, 무선 원격 조정 해양 잠수함 등 다양한 분야에서 활용된다.[1]

5. 1. 일반 사용자

아두파일럿은 원래 RC 관련 아마추어 애호가나 특정 연구단체에 의해 모형 항공기, RC카, 해양 잠수함 등을 제어하기 위해 개발되었으며, 이후 업계에서 사용하는 완전한 기능의 신뢰할 수 있는 자동 조종 장치로 발전해왔다.

일반 사용자는 다음과 같은 목적으로 아두파일럿을 활용할 수 있다.

활용 분야
쿼드콥터 및 멀티콥터 드론
무인 항공기(원격조정 비행기)
RC카
무선조종 보트
무선 원격 조정 해양 잠수함
드론 레이싱
취미를 위한 무선 조종 모형 제작 및 운용


5. 2. 전문가

아두파일럿은 원래 RC 관련 아마추어나 특정 연구단체에 의해 모형 항공기, RC카, 해양 잠수함 등을 제어하기 위해 개발되었으며, 이후 업계에서 사용하는 완전하고 신뢰할 수 있는 자동 조종 장치로 발전하였다.

아두파일럿은 다음과 같은 전문 분야에서 사용된다.

  • 항공 사진 측량
  • 항공 사진 촬영 및 영화 제작
  • 원격 감지
  • 수색 및 구조
  • 로봇 응용
  • 학술 연구
  • 택배 배송

6. 커뮤니티

아두파일럿은 전 세계 자원 봉사자 그룹이 공동으로 관리하며, 인터넷(디스커스 기반 포럼, 기터 채널)을 통해 소통, 계획, 개발, 지원을 한다. 개발팀은 Mumble을 사용하여 매주 채팅 회의를 진행하며, 누구나 참여할 수 있다. 또한 수백 명의 사용자가 아이디어, 코드, 문서를 프로젝트에 기여한다. 아두파일럿은 GPL 버전 3에 따라 라이선스가 부여되었으며, 무료로 다운로드하여 사용할 수 있다.[1]

7. 관련 대회

UAV 아웃백 챌린지에서 2012년, 캔버라 UAV 팀은 ArduPlane 개발자들을 포함하여 APM 2 자동 조종 장치로 제어되는 비행기로 우승했다.[4] 2014년에는 캔버라 UAV 팀과 ArduPilot이 "길을 잃은" 하이커에게 물병을 전달하여 다시 1위를 차지했고,[4] 2016년에는 ArduPilot이 국제 팀의 경쟁을 제치고 기술적으로 더 어려운 경쟁에서 1위를 차지했다.[4]

7. 1. UAV Outback Challenge

2012년, 캔버라 UAV 팀은 권위 있는 UAV 아웃백 챌린지에서 우승했다. 캔버라 UAV 팀에는 ArduPlane 개발자들이 포함되었고, 비행기는 APM 2 자동 조종 장치로 제어되었다.[4] 2014년 캔버라 UAV 팀과 ArduPilot은 "길을 잃은" 하이커에게 물병을 성공적으로 전달하여 다시 1위를 차지했다.[4] 2016년 ArduPilot은 국제 팀의 강력한 경쟁을 제치고 기술적으로 더 어려운 경쟁에서 1위를 차지했다.[4]

참조

[1] 웹사이트 Community: — ArduPilot documentation http://ardupilot.org[...] 2017-04-30
[2] 웹사이트 Corporate Partners http://ardupilot.org[...] 2018-01-14
[3] 논문 An Application of UAV Attitude Estimation Using a Low-Cost Inertial Navigation System https://ntrs.nasa.go[...] 2013-12
[4] 웹사이트 ArduPilot/ardupilot https://github.com/A[...] 2024-08-21
[5] 웹사이트 Please welcome ArduPilotMega 2.0! http://diydrones.com[...] 2017-05-01
[6] 웹사이트 Linux and the future of drones [LWN.net] https://lwn.net/Arti[...] 2017-05-05
[7] 뉴스 PX4 and 3D Robotics present Pixhawk: An Advanced, User-Friendly Autopilot - sUAS News - The Business of Drones https://www.suasnews[...] sUAS News - The Business of Drones 2017-05-01
[8] 뉴스 First successful flight powered by Zynq processor - Aerotenna http://aerotenna.com[...] Aerotenna 2017-05-05
[9] 웹사이트 Flight Modes — Copter documentation http://ardupilot.org[...] 2017-05-01
[10] 웹사이트 ArduCopter V1 Beta http://forum.arduino[...] 2017-05-01
[11] 웹사이트 ArduPilot, an open source autopilot, now available ($24.95!) - RC Groups https://www.rcgroups[...] 2017-05-08
[12] 웹사이트 2009 AVC - AVC.SFE https://avc.sparkfun[...] 2017-05-03
[13] 웹사이트 ArduPilot https://ardupilot.or[...]
[14] 웹사이트 Drone Makers Get Help From the Open-Source, DIY Crowd - Businessweek http://www.businessw[...] 2013-04-01
[15] 웹사이트 First flight of ArduPilot on Linux http://diydrones.com[...] 2017-05-03
[16] 웹사이트 Introducing the Dronecode Foundation http://diydrones.com[...] 2017-05-03
[17] 웹사이트 ArduPilot and DroneCode part ways http://diydrones.com[...] 2017-05-03
[18] 뉴스 Behind The Crash Of 3D Robotics, North America's Most Promising Drone Company https://www.forbes.c[...] Forbes 2017-05-03
[19] 간행물 Boeing's Experimental Cargo Drone is a Heavy Lifter https://www.wired.co[...]


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