UGV 상호 운용성 프로파일

UGV Interoperability Profile
UGV 탈론

UGV 상호운용성 프로파일(UGV IOP), 로봇 및 자율 시스템 – 지상 IOP(RAS-G IOP) 또는 단순 IOP는 원래 미국 국방부(DoD)가 무인 지상 차량(UGV)의 개방형 아키텍처 상호운용성 표준을 구성하고 유지하기 위해 시작한 이니셔티브였다.이 이니셔티브의 주요 목표는 자동차 엔지니어 협회(SAE) AS-4 무인 시스템 공동 아키텍처(JAUS) 표준 및 육군 무인 항공기 시스템(UAS) 프로젝트 사무소 IOPS와 [1][2][3]같은 무인 차량(UxV) 커뮤니티 내의 기존 및 새로운 표준을 활용하는 것입니다.[4]

IOP는 처음에 미군 로보틱 시스템즈 공동 프로젝트 사무소(RS JPO)[5]에 의해 작성되었으며, 현재는 미군 프로젝트 매니저 Force Project(PM FP)[6]에 의해 관리되고 있습니다.[7] 여러 형식의 IOP(Interoperability Profiles)는 일반적으로 IOP와 그 용도를 구성하는 문서 세트를 말합니다.IOP는 일반 공개용으로 승인되었습니다.NAMC(National Advanced Mobility Consortium)는 IOP를 https://namcgroups.org 웹사이트에서 등록 사용자를 위해 제공하고 있습니다.

기본 개념

시스템의 관점에서 IOP는 다음과 같은 다양한 시스템 구성 내에서 다양한 수준의 상호 운용성에 대처하도록 정의되어 있습니다.

  • OCU/UxV:오퍼레이터 제어 장치(OCU)와 하나 이상의 무인 차량(UxV) 사이
  • OCU 내: OCU 하드웨어 및 소프트웨어 요소 간 및 간.
  • UxV 내: UxV 서브시스템, 페이로드 및 플랫폼 간 및 간.
  • OCU/UxV/C2: OCU, UxV 및 외부 C2 시스템 간에 명령 및 제어, 전장 및 오디오/비디오 정보를 교환합니다.

이에 대한 중요한 해결책은 시스템의 소프트웨어 컴포넌트 간에 공통 메시지 전달 계층을 구축하기 위해 JAUS를 사용하는 것입니다.IOP는 표준 JAUS 메시지 사용 규칙 및 표준 메시지세트에 대한 커스텀 확장을 지정합니다.

하드웨어 컴포넌트의 상호 운용성을 위해 IOP에는 하드웨어 플러그와 마운트의 사양도 포함되어 있습니다.[1]

버전

국방부는 IOP 개정안을 2년마다 발표할 예정이다.현재 버전은 IOP 버전 2.0(IOPv2)입니다.버전 3.0의 릴리스는 2017년 말로 예정되어 있습니다.

버전 3.0 이후 IOP 문서 전체 세트가 XML 파일에서 자동으로 생성됩니다.

문서 구조 및 개요

IOP는 다음 문서로[1] 구성됩니다.

개요 프로파일
IOP의 기본 개념, 아키텍처, 요건 및 개요를 제공합니다.구체적으로는 플랫폼, 페이로드, 모빌리티, 차재 네트워크, 통신 및 논리적 상호 운용성 메시징 요건에 대처합니다.또한 이 문서에서는 IOP 내에서 채택되는 적합성과 검증 접근방식을 소개하고 제시합니다.
기능 계획
현재와 관련된 단기 로봇 임무를 수행하기 위한 UGV의 고용 및 사용과 관련된 기능 요구 사항을 정의하고, IOP 콘텐츠의 범위를 지정하고 범위를 제한합니다.
SAE JAUS 프로파일링 규칙
컨트롤러와 UGV 간의 상호 운용성 및 UGV(플랫폼/서브시스템) 내 상호 운용성을 정의하기 위한 설명 또는 추가 내용을 포함하는 SAE AS-4 JAUS 표준의 프로파일링 방법을 지정합니다.
커스텀 서비스, 메시지 및 전송
IOP 범위를 지원하는 데 필요한 추가 SAE AS-4 JAUS 메시지 및 전송 프로토콜을 지정합니다."커스텀(custom)"이라는 제목이지만, 이러한 메시지는 IOP 커뮤니티 내에서 발행 및 표준화되며, SAE AS-4 JAUS 표준 또는 기타 표준 기구에 공식 채택을 위한 전환을 최종 목표로 한다.
제어 프로파일
Operationer Control Unit(OCU; 오퍼레이터 제어 유닛) 논리 아키텍처, 표준, Human-Machine Interface(HMI; 휴먼 머신 인터페이스) 요건 및 미션 계획, 명령 및 제어 등의 호스트 응용 프로그램 사용자 인터페이스 요건을 포함하도록 규정합니다.OCU 개념과 고급 아키텍처는 Overarching Profile에서 다루지만 Control Profile에서는 준거 컨트롤러의 상호 운용성을 실현하는 방법을 지정하는 보다 상세한 요건을 제공합니다.
페이로드 프로파일
payload 분류, 표준, 요건 및 적합 접근방식을 지정합니다.이러한 개념은 Overarching Profile에서 다루어지지만 Payloads Profile에서는 UGV 플랫폼에 관한 payload의 상호운용성 요건을 지정하는 보다 상세한 요건을 제공합니다.
통신 프로파일
통신 표준, 요건 및 준거 어프로치를 지정합니다.이러한 개념은 Overarching Profile에서 다루어지지만 Communications Profile에서는 컨트롤러와 UGV 간의 통신 및 UGV 간의 상호운용성 요건을 지정하는 보다 상세한 요건을 제공합니다.
Applicationque 프로파일
응용 프로그램 시스템 분류, 표준, 요건 및 적합성 접근 방식을 지정합니다.이러한 개념은 전체 프로파일에서 다루어지지만, 애플리케이션 프로파일은 무인 지상 시스템, 관제사 및 베이스 유인 차량 시스템과 관련하여 애플리케이션 시스템의 상호 운용성 요건을 규정하기 위한 보다 상세한 요건을 제공한다.

적합성 검증 도구

IOP 속성(JAUS 프로파일링 규칙)에 대한 UGV 컴포넌트의 적합성을 검증하기 위해 TARDEC은 CVT(Conformance Validation Tool)라는 소프트웨어 툴을 개발했습니다.CVT는 필요한 JAUS [8]서비스의 인터페이스(JAUS 메시지)와 프로토콜(스테이트)을 체크하는 클라이언트도구입니다.

CVT는 원래 IOP XML 파일을 사용하여 테스트메시지를 생성합니다.따라서 CVT는 IOP 참조 구현으로 간주됩니다.

의의와 분포

나토

NATO UGV 전문가 팀은 IOP에 NATO STANAG가 될 것을 권고했다.이 제안은 NATO 토지 능력 그룹 토지 계약(LCG LE)에 의해 검토되고 있다.IOP의 군사 로봇에 대한 적용 가능성을 증명하기 위해 NATO UGV 전문가 팀은 몇 가지 상호 운용성 연습과 [9]데모를 실시했다.

상업용

이미 여러 로봇 회사가 소프트웨어 또는 하드웨어 제품에 IOP 호환 인터페이스를 지원하고 있습니다.[10] [11] [12] [13] [14]

학계

IOP Challenge of the Intelligent Ground Vehicle Competition 또는 European Robotics Hackathon(EnRicH)[16]과 같은 여러 학술 로봇 경연대회에서는 IOP를 공통 인터페이스 정의로 권장하거나 요구합니다.

다른 로봇 미들웨어와의 연결

IOP는 JAUS의 메시지 전달 아키텍처에 의존하기 때문에 IOP 준거 소프트웨어는 번역 소프트웨어 브릿지를 통해 다른 로보틱스 미들웨어에 접속할 수 있습니다.IOP 호환 소프트웨어는 ROS 기반 로봇 [9][17]소프트웨어와 공존할 수 있다는 연구 결과가 있습니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ a b c Robotics and Autonomous Systems - Ground (RAS-G) Interoperability Profile (IOP) (Version 2.0 ed.). Warren, MI, USA: US Army Project Manager, Force Projection (PM FP). 2016.
  2. ^ "U.S. Army Unveils Common UGV Standards". Aviation Week Network. Penton. 10 January 2012. Retrieved 25 April 2017.
  3. ^ Serbu, Jared (14 August 2014). "Army turns to open architecture to plot its future in robotics". Federal News Radio. Retrieved 28 April 2017.
  4. ^ Demaitre, Eugene. "Military Robots Use Interoperability Profile for Mobile Arms". Robolliance News. Robotics Business Review. Retrieved 28 April 2017.
  5. ^ Mazzara, Mark (2011). "RS JPO Interoperability Profiles". Warren, MI: U.S. Army RS JPO. Retrieved 20 March 2017.[데드링크]
  6. ^ Mazzara, Mark (2014). "UGV Interoperability Profiles (IOPs) Update for GVSETS" (PDF). Warren, MI: U.S. Army PM FP. Retrieved 20 March 2017.
  7. ^ Demaitre, Eugene (14 July 2016). "Military Robots Use Interoperability Profile for Mobile Arms". Robotics Business Review. EH Publishing. Retrieved 28 April 2017.
  8. ^ Kerman, Mitchell C. "Autonomous Systems Conformance Verification Tool (CVT)". Mailing list. Stevens Institute of Technology. Retrieved 20 April 2017.
  9. ^ a b Bounker, Paul; Volk, Andre (12 November 2015). "NATO LCG LE UGV ToE Interoperability Experiences" (PDF). Proceedings of NATO STO-MP-AVT-241. NATO Science and Technology Organization. doi:10.14339/STO-MP-AVT-241.
  10. ^ Kent, Daniel; Galluzzo, Thomas; Bosscher, Paul; Bowman, William. "Robotic manipulation and haptic feedback via high speed messaging with the Joint Architecture for Unmanned Systems (JAUS)" (PDF). Technical Report. OpenJAUS LLC and Harris Corporation. Retrieved 24 April 2017.
  11. ^ "RE2, Endeavor Team to Put Manipulator Arm on Robot Body". AUVSI News. Association for Unmanned Vehicle Systems International (AUVSI). 30 June 2016. Retrieved 24 April 2017.
  12. ^ "TALON V Man Transportable Robot" (PDF). Datasheet. QinetiQ North America. Retrieved 24 April 2017.
  13. ^ "Interoperability and Open Architectures". RS-JPO Interoperability Profiles. Neya Systems LLC. Retrieved 24 April 2017.
  14. ^ Warner, Chris (3 August 2015). "Ending Disconnect Between Subsystems in Unmanned Ground Vehicles". ConnectorSupplier.com. Retrieved 28 April 2017.
  15. ^ IGVC 2017 - Official Competition Details, Rules and Format (PDF). Rochester, Michigan: Oakland University. 9 January 2017. pp. 17–37. Retrieved 24 April 2017.
  16. ^ Schneider, Frank E. "ENRICH will test robots in real world radiological and nuclear scenarios". Robohub. ROBOTS Association. Retrieved 24 April 2017.
  17. ^ Vergun, David. "Smarter ground robots partnering with Soldiers". U.S. Army Website. U.S. Army. Retrieved 28 April 2017.

외부 링크