UAV 운용 고도 및 센서 시야각에 따른 감시 바닥 투영 면적 특성 분석

박, 명훈^*^{, *} ; 김, 정 ; 이, 성균 ; 고, 진용 ; 장, 재덕

LIG넥스원 M&S팀 수석연구원

Analysis of Projected Footprint Area Characteristics According to UAV Altitude and Sensor Field of View

Myunghoon Park^*^{, *} ; Jeong Kim ; Sungkyun Lee ; Jinyong Go ; Jaedeok Jang

Chief research engineer, M&S Team, LIG Nex1

Correspondence to: ^*Myunghoon Park 333 Pangyo-ro, Bundang-gu, Seongnam-si, Gyeonggi-do, 13488, Republic of Korea Tel: +82-31-5179-7267 Fax: +82-31-5179-7086 E-mail: pmh604god@gmail.com

초록

UAV 기반 감시에서 운용 고도와 센서 시야각은 감시 영역을 결정하는 핵심 기하학적 변수이다. 본 연구에서는 UAV 고도와 센서 시야각 변화에 따른 바닥 투영 면적 특성을 기하학적 관점에서 정량적으로 분석하였다. 분석 결과, 바닥 투영 면적은 고도 증가에 따라 단조 증가하였으며, 시야각이 클수록 동일한 고도 증가에 대한 면적 확장 효과가 증폭되는 비선형 특성이 확인되었다. 또한, 고도와 시야각은 독립적으로 작용하기보다는 상호 결합된 형태로 면적 형성에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 본 연구 결과는 UAV 기반 감시 시스템의 초기 설계 단계에서 고도 및 시야각 설정을 위한 기초 자료로 활용될 수 있으며, 향후 센서 성능 및 임무 요소를 고려한 확장 연구의 기반을 제공한다.

Abstract

In unmanned aerial vehicle (UAV)-based surveillance, the altitude and sensor field of view (FOV) are fundamental geometric parameters that determine the coverage area. This study quantitatively analyzes the characteristics of the projected footprint area with respect to UAV altitude and sensor FOV from a geometric perspective. The results indicate that the projected footprint area increases monotonically with altitude, while larger FOVs amplify the area expansion associated with altitude variation, revealing nonlinear scaling behavior. Furthermore, the altitude and FOV are shown to interact in a coupled manner rather than independently influencing the footprint formation. The findings provide fundamental references for altitude and FOV selection in the early design stage of UAV surveillance systems. They also establish a basis for future studies incorporating sensor performance and mission-related constraints.

Keywords:

UAV Surveillance, Projected Footprint Area, Sensor Field of View (FOV), Operational Altitude, Geometric Modeling, Parametric Analysis

키워드:

UAV 감시, 바닥 투영 면적, 센서 시야각, 운용 고도, 기하학적 모델링, 파라메트릭 분석

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