정리

  • 협조형

    • 드론에 마커, 센서등을 활용
  • 비협조형

    • 이미지만 사용(기체 정보)
  • RGB mono

  • RGB stereo

  • 직접 거리 회귀

  • 사전 크기 정보 기반 기하추정 (b-box)

  • 키포인트 기반 기하추정

  • 스테레오 삼각측량

  • 광학마커

  • RF-UWB-레이저 기반 거리측정


정리 필요

레벨 1 – 단안 비전 기반 장거리 드론 거리추정 (SOTA 후보)

  • DroneDAR: Long-Range Drone Distance Estimation Using Monocular Vision and Bounding-Box Features (arXiv, 2026) [정량적 임팩트: 장거리, 단안 비전]

    • 임팩트/IF·파급력

      • arXiv 기반이라 전통적인 저널 IF는 없지만, 단안 RGB 영상 + 바운딩 박스 피처만으로 수 km 이상 장거리 드론 거리 추정을 하는 계열로, “카메라만으로 드론까지 거리”라는 문제에 가장 직접적으로 대응하는 SOTA 후보입니다.[arxiv]

      • 일반적으로 이 계열 연구는 RMSE 수 m~수십 m 수준, 다중 도메인(날씨/배경)에서 generalization 성능을 보고하면서 기존 기하학적 방법(단순 크기 기반 추정 등) 대비 성능 우위로 임팩트를 주장합니다.[arxiv]

    • 핵심 메소드(요약)

      • 입력: 단안 카메라에서 촬영한 드론 이미지, 드론 검출 바운딩 박스(너비·높이·aspect ratio), 이미지 내 위치 등 2D 피처.[arxiv]

      • 출력: 드론까지의 거리(연속 값 회귀).

      • 메소드 패턴:

        • 사전 지식: 드론 기체 타입별 물리적 크기 통계(폭, 길이, 높이)를 레퍼런스로 사용.

        • 기하학적 베이스라인: 단순한 “화면 내 픽셀 크기 ↔ 실제 크기” 스케일 관계에서 출발해, 카메라 내·외부 파라미터(초점 거리, 센서 크기 등)를 반영한 기하 모델 구성.

        • ML/DL 회귀: 위 기하적 스케일 값, 바운딩 박스 차원, 드론의 픽셀 위치, 배경 관련 피처 등을 입력으로 하는 MLP/LightGBM/작은 CNN 등 회귀모델로 실제 거리 레이블을 학습.

        • 도메인 어댑테이션: 다른 배경·조명·카메라로 촬영된 데이터에서도 거리가 잘 맞도록 데이터 증강·도메인 정규화(예: 색상/밝기 정규화, 스타일 변환) 등을 적용.[arxiv]


레벨 2 – 거리 센서·레이저/LiDAR 기반 드론–객체 거리 측정

  • 영상처리와 거리센서를 융합한 객체 추적용 드론의 연구 (국내 논문, 2024)[scienceon.kisti.re]

    • 임팩트/IF·파급력

      • 로봇·제어·임베디드 커뮤니티에서, 드론–객체 거리 + 장애물 거리 측정을 센서 융합으로 다룬 응용 논문입니다.[scienceon.kisti.re]

      • Laser Range Finder(LRF)와 Particle Filter를 사용해 객체까지의 거리와 장애물 거리 정보를 활용, 자율비행·충돌회피를 구현하는 것 자체가 시스템 임팩트입니다.[scienceon.kisti.re]

    • 핵심 메소드(요약)

      • 드론에 LRF(레이저 거리센서)를 탑재하고, 특정 객체를 비전 기반(영상 처리)으로 추적하면서 Laser로 측정된 거리를 함께 사용.[scienceon.kisti.re]

      • Particle Filter를 통해 객체 위치 및 거리의 확률분포를 추정하고, 장애물까지의 거리 정보를 이용해 안전한 자율 비행 경로를 생성하는 구조입니다.[scienceon.kisti.re]

  • 드론을 활용한 지상기준점 측량 자동화 기술의 개념디자인 (Park, 2023)[koreascience]

    • 임팩트/IF·파급력

      • 지상 기준점 측량 분야에서, 드론–기준점 사이 거리와 기울기를 이용해 좌표를 자동 산출하는 개념 설계로, 측량·지적 분야에 응용 임팩트가 있습니다.[koreascience]

      • (x, y, z) 기준점 좌표, 드론 기울기(α, β), 레이저 거리측정기로 측정된 거리 ℓ을 사용해 위치를 계산하는 수식 기반 프레임워크를 제안합니다.[koreascience]

    • 핵심 메소드(요약)

      • 드론 위치·자세(특히 X, Y축 기울기 α, β)를 IMU·GNSS 등으로 확보하고, 지상 기준점까지의 레이저 거리 ℓ을 측정.[koreascience]

      • 드론 기준 좌표계와 지상 기준점 좌표계 사이 변환식을 세워, 한 번의 거리 측정과 자세 정보를 이용하여 기준점의 3D 위치를 계산하는 자동화 측량 알고리즘을 제안합니다.[koreascience]


레벨 3 – RF/UWB 기반 “드론(타겟)까지 거리” 추정

  • LoRa 통신을 활용한 RSSI 기반 드론 위치 추정 알고리즘 개발 및 성능 비교분석[koreascience]

    • 임팩트/IF·파급력

      • IIoT·통신 분야에서, 장거리·저전력 환경에서 드론–앵커 사이 거리 및 위치를 RSSI로 추정하는 실용적인 임팩트를 가진 논문입니다.[fkdb.or]

      • 다양한 알고리즘(WLM, WLS, Grid Search) 비교로, RSSI 기반 거리 추정의 오차 특성·신뢰도 구간을 정량적으로 제시합니다.[fkdb.or]

    • 핵심 메소드(요약)

      • 드론과 분산된 앵커 노드에 LoRa 모듈 장착, 드론–각 앵커 간 RSSI–거리 데이터셋 수집.[fkdb.or]

      • RSSI–거리 관계를 선형보간으로 모델링하고, 각 앵커별 RSSI 기반 가중치를 둔 WLM/WLS로 거리 추정 후, 격자(Grid Search) 탐색으로 드론 위치를 복원.[koreascience]

      • 이 과정에서 각 앵커–드론 거리를 직접 추정하는 것이 핵심이며, 위치 복원은 거리 삼변측량의 후속 단계입니다.[fkdb.or]

  • 군집 드론 상대 위치 추정을 위한 심층학습 기반 초광대역 거리 센서 정보 예측 및 비가시 상황에서의 적응형 보정 기술[koasas.kaist.ac]

    • 임팩트/IF·파급력

      • 군집 드론 간 UWB 거리 측정 오차를 학습으로 보정해, 드론–드론 사이 거리를 더 정확하게 추정하는 군집 제어 지향 SOTA 연구입니다.[koasas.kaist.ac]

      • NLOS 환경에서의 UWB 거리 에러를 줄여 상대 거리·위치 정확도를 올리는 정량적 기여를 가지고 있습니다.[koasas.kaist.ac]

    • 핵심 메소드(요약)

      • 군집 드론에 UWB 태그를 장착하고, 드론–드론 간 거리 측정 데이터를 LOS/NLOS 환경에서 수집.[koasas.kaist.ac]

      • 거리 값과 환경 피처를 입력으로 하는 딥러닝 회귀 모델을 학습해 “보정된 거리”를 출력하고, 이를 사용해 상대 위치를 추정.[koasas.kaist.ac]

      • 결과적으로, 서로 다른 드론 사이의 거리를 고정밀로 재구성해 군집 형상을 유지하는 데 활용합니다.[koasas.kaist.ac]


레벨 4 – 종합 리뷰 (드론을 타겟으로 하는 거리·측위 기술 전체 그림)

  • 드론 정밀 측위 기술 동향 (ETRI 전자통신동향분석, 2023)[ettrends.etri.re]

    • 임팩트/IF·파급력

      • 여러 센서(GNSS/RTK, UWB, RF, 비전, 복합 센서)를 사용해 드론의 위치와 거리를 측정하는 기술 전반을 정리한 리뷰로, 특정 논문보다 “기술 전체의 SOTA 맵”을 제공하는 역할을 합니다.[ettrends.etri.re]

      • 장·단점, 정확도 범위(센티미터~수 m), 적용 환경 등을 비교해, 원하는 거리 추정 스펙에 맞춰 센서를 선택할 수 있게 해줍니다.[ettrends.etri.re]

    • 핵심 메소드(요약)

      • GNSS/RTK: 기준국–이동국 사이 거리·위치 오차를 보정해, 드론까지의 위치/거리정확도를 cm급으로 끌어올리는 방법.[ettrends.etri.re]

      • UWB: TOF/TDOA 기반 거리 측정으로 실내·GPS 음영에서 드론–앵커 사이 거리를 고정밀로 추정하는 기술.[ettrends.etri.re]

      • 비전 기반 SLAM·복합 측위: 카메라·IMU·RF를 융합해 드론 운동 추정과 절대 위치·거리 추정을 동시에 수행하는 센서 융합 프레임워크.[ettrends.etri.re]


요약: “드론을 타겟으로” 거리추정 SOTA를 잡자면

  • 단안 카메라만 가지고 멀리 있는 드론까지 거리 추정 → DroneDAR 계열 (bounding box 기반 단안 회귀) 같은 학습 + 기하 결합 워크플로우가 직접적인 SOTA 후보입니다.[arxiv]

  • **센서 기반(레이저/LRF, UWB, RF)**로 드론–객체/드론–드론 거리 추정:

    • 레이저/LiDAR: LRF + Particle Filter로 드론–객체/장애물 거리 추정 및 추적.[scienceon.kisti.re]

    • UWB/RF: LoRa RSSI, UWB TOF/TDOA + 딥러닝 보정으로 드론–드론/드론–앵커 거리.[koasas.kaist.ac]

  • 전체 설계 관점에서는 ETRI 리뷰 논문을 기준으로,
    원기찬님이 관심 있으신 UAV 연구에 맞춰 “카메라 기반 + UWB/RF 보조” 하이브리드 설계를 하시고, DroneDAR 계열 단안 거리추정을 군집 거리·고도 추정에 응용하는 방향이 현실적인 SOTA 접근입니다.[ettrends.etri.re]

필요하시면,

  • “단안 카메라로 멀리 있는 드론까지 거리 추정 + UWB로 근거리/군집 거리 보정”이라는 하나의 시스템 관점에서, 모듈 구조(검출–거리 회귀–센서 융합–EKF/Graph-Optimization)를 블록 다이어그램 수준으로 설계해 드릴게요.

지피티

비협조 드론을 지상 단안 카메라로 측정

  • Ruseno et al., 2026: YOLO11과 고전·머신러닝 회귀기 비교, 가장 높은 등급의 게재처
  • DroneDAR, 2026: 장거리 소형 드론과 bounding-box 특징 융합
  • DroneRanger, 2024: 단안 crop 기반 direct range regression
  • Gökçe et al., 2015: 검출 특징과 SVR을 사용한 초기 기준 연구
  • Yurchuk et al., 2026: 최대 약 1 km 조건에서 기하·회귀·end-to-end 방법 비교

방법론적 구분

방법 계열대표 논문핵심 장점핵심 제약
Crop·bbox 기반 직접 회귀DroneRanger, DroneDAR, Ruseno et al.단안 카메라만 필요하고 알려진 기체 치수가 없어도 학습 가능데이터셋·카메라·기체 종류 변화에 민감
알려진 크기 기반 투영 기하ADG-YOLO, Ghost-YOLOv11n해석 가능하고 학습할 거리 label이 적어도 구현 가능대상 기종의 실제 크기를 알아야 함
Keypoint·PnPXu et al., Qin et al.6D pose와 metric distance를 함께 계산 가능정확한 3D 모델과 키포인트 검출 필요
스테레오 삼각측량 보정Revisiting Stereo Triangulation실제 크기나 기종을 몰라도 기하학적 거리 계산 가능카메라 2대, 정밀 calibration 및 충분한 disparity 필요
협조형 광학 마커Stuckey et al.높은 정확도와 빠른 추적 가능대상 드론에 전용 마커 장착 필요

논문게재 정보·출판 형태최신 JIF·JCR측정 환경·입력핵심 메소드대표 결과 및 주요 한계
Vision-Based Detection and Distance Estimation of Micro Unmanned Aerial VehiclesF. Gökçe et al., Sensors, Vol. 15, No. 9, pp. 23805–23846, 2015. DOI: 10.3390/s150923805JIF 4.0, Q2단안 카메라에서 소형 UAV를 검출하고 거리 추정Haar, HOG, LBP 특징을 boosted cascade 검출기에 적용한다. 검출 결과에서 얻은 투영 기하 특징을 SVR에 입력하여 거리를 회귀한다.드론 영상 거리 추정의 초기 대표 연구다. LBP 검출기는 준실시간 성능을 보였지만, 거리 추정은 검출 bounding box 정확도와 카메라·대상 조건에 민감하다. (MDPI)
Detection of a Moving UAV Based on Deep Learning-Based Distance EstimationY.-C. Lai and Z.-Y. Huang, Remote Sensing, Vol. 12, No. 18, Article 3035, 2020. DOI: 10.3390/rs12183035JIF 4.3, Q1¹쿼드로터의 단안 카메라에서 접근하는 고정익 UAV 탐지·거리 추정장거리에서는 배경 차분으로 이동 물체를 찾고, 근거리에서는 YOLOv3로 UAV를 검출한다. VGG16 영상 특징과 CNN/DNN 회귀기를 이용해 거리를 직접 추정한다.특정 정면 접근·맑은 날씨 실험에서 약 1.423 m RMSE를 보고했다. 합성영상 학습과 제한된 실제 비행 조건 때문에 다양한 기체·배경으로의 일반화가 제한된다. (MDPI)
An Optical Spatial Localization System for Tracking Unmanned Aerial Vehicles Using a Single Dynamic Vision SensorH. Stuckey et al., 2021 IEEE/RSJ IROS, IEEE 9636665해당 없음단일 Dynamic Vision Sensor와 대상 UAV의 점멸 원형 LED 마커이벤트 카메라의 시간 변화 신호를 대역통과 필터링하여 LED 원을 검출한다. 알려진 마커 직경과 영상 내 투영 크기로 3차원 위치와 거리를 계산한다.30 m 범위, 평균 상대오차 6% 미만, 약 10 Hz를 보고했다. 정확하지만 대상 드론에 전용 LED 마커를 부착해야 하는 협조형 방식이다. (IEEE Xplore)
A Hybrid Framework for Object Distance Estimation Using a Monocular CameraV. Patel et al., 2023 IEEE/AIAA 42nd DASC, IEEE 10311189해당 없음지상 PTZ 단안 카메라에서 비협조 UAV 거리 추정, 레이더 거리값을 정답으로 사용YOLOv7로 UAV를 검출하고 bounding-box 좌표, 평균 RGB, 검출기의 embedding 특징을 선형 회귀 모델에 입력한다.구조가 단순하고 레이더와 동기화한 실제 데이터를 사용했다. 그러나 선형 회귀 기반이므로 카메라 배율, 기체 종류, 배경이 바뀌면 재보정이 필요하다. (CARG - UOttawa)
A Vision-Only Relative Distance Calculation Method for Multi-UAV SystemsX. Xu et al., Aerospace Science and Technology, Vol. 142, Article 108665, 2023. DOI: 10.1016/j.ast.2023.108665JIF 6.4, Q1한 UAV의 단안 카메라로 다른 UAV까지의 공대공 상대거리 추정YOLOv7 기반 2단계 검출로 대상 UAV의 주요 부품·키포인트를 찾는다. 알려진 UAV 3D 구조와 2D 특징을 대응시켜 PnP를 풀고, AWLM 최적화로 오검출을 억제한다. 최종 pose의 translation으로 거리를 계산한다.35–160 m에서 검증했으며, 약 160 m에서 오차 8 m 및 5% 미만, 처리시간 45.94 ms/frame을 보고했다. 대상 UAV의 3D 구조를 알고 있어야 한다. (ScienceDirect)
Revisiting Stereo Triangulation in UAV Distance EstimationJ. Zhuang et al., arXiv:2306.08939 v2, 2023해당 없음UAV 탑재 스테레오 카메라, 두 UAV 사이의 거리를 UWB로 측정해 정답 생성YOLOX-Nano 검출 후 Position Correction Module이 좌우 영상의 UAV 중심점 x-offset을 보정한다. 보정 disparity로 삼각측량하며, 어려운 샘플에는 Dynamic Iterative Correction을 적용한다.상대 차이를 **49.4%에서 9.8%**로 감소시켰다. 장거리에서 disparity가 작아지는 근본 문제와 스테레오 calibration·진동 민감성은 남는다. 정식 저널·학회 게재는 확인되지 않는다. (arXiv)
DroneRanger: Vision-Driven Deep Learning for Drone Distance EstimationH. Azad et al., 2024 International Conference on Unmanned Aircraft Systems, pp. 442–449. DOI: 10.1109/ICUAS60882.2024.10557013해당 없음단안 카메라의 드론 crop 및 bounding box얕은 CNN에 드론 crop을 입력해 거리를 직접 회귀한다. 확장 또는 resize한 bounding box와 명시적인 box-size 정보를 비교하며, GPS 거리 label의 잡음에 대응하기 위해 Huber loss를 사용한다.실험에서 **RMSE 5 m 미만, (R^2>0.9)**를 보고했다. 영상 crop 위주의 방식이어서 장거리에서 대상이 수 픽셀로 축소되면 외관 특징이 급격히 감소한다. (IEEE Xplore)
Ensuring UAV Safety: A Vision-Only and Real-Time Framework for Collision Avoidance Through Object Detection, Tracking, and Distance EstimationV. Karampinis et al., 2024 ICUAS, IEEE 10556937; arXiv:2405.06749해당 없음UAV 카메라에서 비협조 공중 물체 탐지·추적·거리 추정검출기와 추적기 외에 별도의 경량 encoder–decoder 깊이 네트워크를 사용한다. 거리 추정을 객체 검출기의 회귀 branch가 아니라 image-to-image translation 문제로 구성한다.Amazon AOT 데이터셋을 사용한 공대공 실시간 프레임워크다. UAV뿐 아니라 글라이더·경비행기 등 공중 물체가 혼합되어 있어 드론 전용 거리 모델은 아니다. (arXiv)
A Monocular Ranging Method Based on YOLOv8 for UAV FormationQ. Qin et al., 2024 4th ICCCR, pp. 46–50, IEEE 10585445해당 없음UAV 편대에서 단안 카메라로 선도·인접 UAV 상대거리 추정YOLOv8-Pose로 대상 드론과 기준 키포인트를 동시에 검출한 다음, 키포인트와 대상 기체의 알려진 기하 구조를 이용해 PnP로 거리와 상대 pose를 계산한다.거리 자체를 블랙박스 회귀하지 않아 기하학적 해석이 가능하다. 반면 키포인트 가림, 작은 영상 크기, 기체 형상 변경에 민감하다. (IEEE Xplore)
Localizing Drones from Monocular Images Using Modified YOLOv8Q. Qin et al., 2024 7th ICAACE, IEEE 10548864해당 없음단안 영상에서 드론 검출과 거리 추정을 동시에 수행기존 YOLOv8에 거리 회귀 branch를 추가하여 bounding box, class와 함께 대상 드론의 거리를 한 번에 출력한다.단일 네트워크로 구현하기 쉬우나 거리 예측이 학습 데이터의 카메라 조건·기체 크기·거리 분포에 직접 종속된다. (IEEE Xplore)
A Monocular Vision-Based Relative Distance Calculation Method for Fixed-Wing Multi-UAVsS. Meng et al., 2025 IEEE 20th ICIEA, IEEE 11148474해당 없음고정익 다중 UAV의 공대공 단안 상대거리여러 시점에서 대상 UAV의 영상과 깊이 정보를 포함하는 reference image library를 사전에 구축한다. 관측 영상과 참조 정보를 대응시켜 상대거리를 계산한다.통신·GNSS 의존도를 줄일 수 있지만 대상 기체별 참조 라이브러리를 미리 구축해야 하며, 새로운 기체 형상이나 시점에 대한 확장성이 제한된다. (IEEE Xplore)
ADG-YOLO: A Lightweight and Efficient Framework for Real-Time UAV Target Detection and RangingH. Wang et al., Drones, Vol. 9, No. 10, Article 707, 2025. DOI: 10.3390/drones9100707JIF 5.2, Q2UAV 탑재 단안 카메라에서 다른 UAV 검출·거리 측정YOLOv11n에 C3Ghost와 ADown을 적용하고 EKF로 검출 위치를 안정화한다. 대상 드론의 알려진 실제 폭과 영상 폭을 이용한 유사삼각형 방식으로 거리를 계산한다.1.77M parameters, 5.7 GFLOPs, edge device 약 27 FPS를 보고했다. 시험 조건별 평균 거리오차는 **2.40–4.18%**였다. 대상 기종의 실제 폭을 알고 있어야 한다. (MDPI)
Monocular Vision-Based Drone Distance Estimation Using Object Detection and Regression for Airspace MonitoringN. Ruseno et al., Engineering Applications of Artificial Intelligence, Vol. 179, Article 115278, 2026. DOI: 10.1016/j.engappai.2026.115278. 현재 온라인 공개, 2026년 9월 issue 배정JIF 9.0, Q1지상·공역 감시 카메라에서 위치 신호를 송신하지 않는 비협조 드론 거리 추정fine-tuned YOLO11로 드론을 검출하고 bounding-box 특징을 거리 회귀에 사용한다. 선형, 역이차, 다항, 로그, SVR, random forest, XGBoost, GPR 등 여러 회귀 모델을 비교한다.이 목록에서 현재 JIF가 가장 높은 저널 게재 연구다. detector–regressor 2단계 구조라 구현과 해석은 쉽지만 bbox 오차와 데이터셋별 카메라 조건에 민감하다. (ScienceDirect)
A Ground-Based Visual System for UAV Detection and Altitude Measurement: Deployment and Evaluation of Ghost-YOLOv11n on Edge DevicesH. Wang et al., Sensors, Vol. 26, No. 1, Article 205, 2026. DOI: 10.3390/s26010205JIF 4.0, Q2고정 지상 카메라에서 대상 UAV의 높이 측정Ghost-YOLOv11n으로 드론을 검출하고, 실제 드론 폭과 유사삼각형 기하를 이용해 고도를 계산한다. EKF로 프레임 간 측정값을 안정화하고 LuBanCat4 edge device에 배포한다.20 FPS, 8795장 데이터에서 mAP@0.5 98.8%, 30 m까지 고도 오차 10% 이내를 보고했다. 일반적인 3차원 slant range보다 지상 기준 수직 고도 측정에 가깝다. (MDPI)
DroneDAR: Long-Range Drone Distance Estimation Using Monocular Vision and Bounding-Box FeaturesK. Peterson et al., AVSS 2026 채택; arXiv:2606.07756, 2026년 6월 5일 제출해당 없음단안 장거리 영상의 소형 드론 crop과 bounding boxCNN·ResNet 계열 backbone의 crop 특징과 bbox 면적·종횡비 특징을 MLP로 처리한다. custom feature gate가 거리 구간에 따라 외관 특징과 bbox 특징의 기여도를 동적으로 조절한다.장거리 소형 드론에 특화된 최신 direct regression 방식이다. 수 픽셀 크기의 드론, detector bbox 잡음, crop texture 소실이 핵심 실패 원인이다. 현재는 학회 채택 및 arXiv 상태이므로 JIF·JCR은 없다. (arXiv)
UAV-to-Camera Distance Estimation Based on a Passive Monocular LocatorI. Yurchuk et al., CMIS 2026, CEUR Workshop Proceedings, Vol. 4220, pp. 292–304, 2026년 7월 4일 공개해당 없음수동 단안 카메라, 5개 UAV class, 다양한 초점거리, 약 2–984 m① perspective·bbox 기반 보정 기하 모델, ② YOLO와 고전 회귀기의 2단계 결합, ③ end-to-end multitask network의 세 계열을 비교한다.983.96 m까지 평가했다. 이상적인 localization 조건에서 size-agnostic 기하 모델은 MAE 15.33 m, (R^2=0.9672), 실제 적용성이 높은 YOLO 2단계 방식은 약 22 m MAE를 기록했다. 워크숍 논문이므로 JIF는 없다.