픽스호크
1. 개요
픽스호크는 드론의 원격 조정 및 자율 비행을 위해 설계된 PX4 소프트웨어를 기반으로 하는 플라이트 컨트롤 보드이다. 32비트 ARM 아키텍처의 STM32 계열 MCU를 사용하며, 리눅스 재단의 드론 코드 프로젝트에서 PX4를 채택했다. 픽스호크는 고정익 항공기, 멀티콥터 등 다양한 무인기를 지원하며, 수동, 반자동, 자동 비행 모드를 제공한다. 2009년 취리히 연방 공과대학교에서 시작되었으며, 현재 리눅스 재단의 드론코드 프로젝트에서 운영하고 있다.
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무인차량 -
차량 자동화
차량 자동화는 운전 지원 시스템부터 완전 자율 주행까지 자동화 기술을 차량 운행 및 제어에 적용하는 것으로, 센서 융합, 머신 러닝, 고해상도 지도 등을 활용하여 주변 환경을 인식하고 의사 결정을 하지만, 기술적, 사회적, 규제적 과제와 안전 및 윤리 문제 해결이 필요하다. -
무인차량 -
무인 자동차
무인 자동차는 운전자 개입 없이 스스로 주행하는 자율주행차로, 센서, 소프트웨어, 인공지능 기술을 통해 안전 운행을 목표로 하지만 윤리적, 법적 과제와 보안 문제 등 해결해야 할 숙제가 남아있다. -
오픈 소스 하드웨어 -
슈퍼H
슈퍼H는 히타치에서 개발한 RISC 기반 CPU 코어 제품군으로, 상위 호환성을 갖는 명령어 집합과 높은 코드 밀도를 특징으로 하며, 다양한 모델이 개발되어 여러 기기에 탑재되었으나, ARM 아키텍처의 부상으로 개발이 중단된 후 르네사스 일렉트로닉스를 통해 라이선스가 제공되고 SH-2 특허 만료 후에는 오픈 소스 구현 프로젝트가 진행되었다. -
오픈 소스 하드웨어 -
오픈 아키텍처
오픈 아키텍처는 제품 사양을 공개하여 사용자가 시스템을 확장하고 변경하기 용이하도록 설계된 구조로, 이식성과 상호 운용성을 특징으로 하며 네트워크, 컴퓨터, 운영 체제 등 다양한 분야에서 활용되고 최근에는 오픈 소스 라이선스를 통해 개방성을 높이는 추세이다. -
항공계기 -
글래스 콕핏
글래스 콕핏은 아날로그 계기판을 대체하는 디지털 조종석 시스템으로, 정보 집약 및 시인성 향상, 조작 편의성 증대, 안전성 강화, 사용자 정의 가능성을 특징으로 하며, 다양한 분야로 확산되고 있다. -
항공계기 -
고도계
고도계는 음파, 전파, 레이저, GPS, 기압 등 다양한 원리를 이용하여 높이를 측정하는 장치로, 항공, 우주, 지형 측정, 레저 스포츠 등 여러 분야에서 활용된다.
2. 운영 체제 및 소프트웨어
PX4는 쿼드콥터같은 무인항공기의 원격조정 및 자율주행을 위해 설계된 NuttX 운영체제 기반의 소프트웨어로 이루어진 플라이트 컨트롤 보드에서 작동하는 완전한 플랫폼이다. 오픈소스 소프트웨어 및 오픈 하드웨어로 유명한 드론 업체 3DR의 PX4 플라이트 컨트롤러는 일반적으로 32비트 ARM 아키텍처인 Cortex M4F를 장착한 STM32계열 MCU를 주CPU로 사용했다. 리눅스 재단의 드론 코드 프로젝트는 PX4를 채택하고 있다. 빌드된 펌웨어의 확장자는 .px4이다.
한편 PX4 프로젝트는 'QGroundController'라는 지상관제 프로그램 및 '드론키트'라는 원격조정 어플리케이션도 오픈소스로 제공하고있다.
2.1. 지원 기능
PX4는 다음과 같은 기능을 지원한다.
* 고정익 항공기, 멀티콥터, 헬리콥터, 로버, 보트 및 수중 차량을 포함한 여러 종류의 무인기
* 완전 수동, 부분 지원 및 완전 자동 비행 모드
* 위치, 속도, 고도 및 회전 센서와의 통합
* 카메라 또는 외부 액추에이터의 자동 트리거링
* MAVLink 프로토콜을 통해 QGroundControl 지상 제어 스테이션 소프트웨어와 같은 다른 오토파일럿 소프트웨어와 통합
3. 역사
픽스호크 프로젝트는 저렴한 비용과 가용성으로 소규모 원격 조종 항공기에서 아마추어들이 사용할 수 있도록 2009년에 시작되었으며, 취리히 연방 공과대학교(ETHZ)의 컴퓨터 비전 및 기하학 연구소에서 주도 및 체계화하였다. 세계적으로 많은 자율 시스템 연구소 및 자동 제어 실험실에서 공동 연구 및 개발을 지원하고 있으며, 여러 공급 업체가 현재 PX4 자동 조종 장치 및 액세서리를 생산하고 있다.
현재 리눅스재단에서 아두파일럿 프로젝트로부터 이양받아 드론코드 프로젝트로 운영 중이며, 3DR, 인텔, NXP, 소니, ARM 등이 멤버로 참여하고 있다.
아두파일럿의 아두콥터 소스 코드가 GNU GPL 라이선스를 따르는 반면, 드론코드 프로젝트는 BSD 라이선스를 따름으로써 서로 다른 라이선스로 독자적인 길을 가게 되었다.
3.1. 아두파일럿과의 관계
픽스호크는 저렴한 비용과 가용성으로 소규모 원격 조종 항공기에서 아마추어들이 사용할 수 있게 되었다. 이 프로젝트는 2009년 취리히 연방 공과대학교(ETHZ)의 컴퓨터 비전 및 기하학 연구소에서 시작되어 주도 및 체계화되었다. 세계적으로도 많은 자율 시스템 연구소 및 자동 제어 실험실에서 공동 연구 및 개발을 지원하고 있으며, 여러 공급 업체가 현재 PX4 자동 조종 장치 및 액세서리를 생산하고 있다.
현재 리눅스재단에서 아두파일럿 프로젝트로부터 이양받아 드론코드 프로젝트로 운영 중이다. 3DR, 인텔, NXP, 소니, ARM 등이 드론코드 프로젝트의 멤버로 참여하고 있다.
하지만, 드론 소스는 그 근원을 같이하는 아두파일럿의 아두콥터 소스 코드가 GNU GPL 라이선스를 따르고, 드론코드 프로젝트는 BSD 라이선스를 따름으로써 서로 다른 라이선스로 독자적인 길을 가게 되었다.