KR102436839B1 - Unmanned Aerial Vehicle and Controlling Method Therefor - Google Patents

Unmanned Aerial Vehicle and Controlling Method Therefor Download PDF

Info

Publication number
KR102436839B1
KR102436839B1 KR1020200066351A KR20200066351A KR102436839B1 KR 102436839 B1 KR102436839 B1 KR 102436839B1 KR 1020200066351 A KR1020200066351 A KR 1020200066351A KR 20200066351 A KR20200066351 A KR 20200066351A KR 102436839 B1 KR102436839 B1 KR 102436839B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
main body
integrated cable
water
power
fire extinguishing
Prior art date
Application number
KR1020200066351A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20210149935A (en
Inventor
최수용
임정열
최재헌
이창영
이관섭
오예준
조정민
Original Assignee
한국철도기술연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국철도기술연구원 filed Critical 한국철도기술연구원
Priority to KR1020200066351A priority Critical patent/KR102436839B1/en
Publication of KR20210149935A publication Critical patent/KR20210149935A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102436839B1 publication Critical patent/KR102436839B1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C39/00—Aircraft not otherwise provided for
    • B64C39/02—Aircraft not otherwise provided for characterised by special use
    • B64C39/024—Aircraft not otherwise provided for characterised by special use of the remote controlled vehicle type, i.e. RPV
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C27/00—Fire-fighting land vehicles
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C3/00—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places
    • A62C3/02—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places for area conflagrations, e.g. forest fires, subterranean fires
    • A62C3/0228—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places for area conflagrations, e.g. forest fires, subterranean fires with delivery of fire extinguishing material by air or aircraft
    • A62C3/0242—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places for area conflagrations, e.g. forest fires, subterranean fires with delivery of fire extinguishing material by air or aircraft by spraying extinguishants from the aircraft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C39/00—Aircraft not otherwise provided for
    • B64C39/02—Aircraft not otherwise provided for characterised by special use
    • B64C39/022—Tethered aircraft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D1/00—Dropping, ejecting, releasing, or receiving articles, liquids, or the like, in flight
    • B64D1/16—Dropping or releasing powdered, liquid, or gaseous matter, e.g. for fire-fighting
    • B64D1/18—Dropping or releasing powdered, liquid, or gaseous matter, e.g. for fire-fighting by spraying, e.g. insecticides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D27/00—Arrangement or mounting of power plants in aircraft; Aircraft characterised by the type or position of power plants
    • B64D27/02—Aircraft characterised by the type or position of power plants
    • B64D27/24—Aircraft characterised by the type or position of power plants using steam or spring force
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D45/00—Aircraft indicators or protectors not otherwise provided for
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D47/00—Equipment not otherwise provided for
    • B64D47/08—Arrangements of cameras
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64F—GROUND OR AIRCRAFT-CARRIER-DECK INSTALLATIONS SPECIALLY ADAPTED FOR USE IN CONNECTION WITH AIRCRAFT; DESIGNING, MANUFACTURING, ASSEMBLING, CLEANING, MAINTAINING OR REPAIRING AIRCRAFT, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; HANDLING, TRANSPORTING, TESTING OR INSPECTING AIRCRAFT COMPONENTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B64F3/00—Ground installations specially adapted for captive aircraft
    • B64F3/02—Ground installations specially adapted for captive aircraft with means for supplying electricity to aircraft during flight
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U10/00—Type of UAV
    • B64U10/10—Rotorcrafts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U30/00—Means for producing lift; Empennages; Arrangements thereof
    • B64U30/20—Rotors; Rotor supports
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U50/00—Propulsion; Power supply
    • B64U50/10—Propulsion
    • B64U50/13—Propulsion using external fans or propellers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U50/00—Propulsion; Power supply
    • B64U50/10—Propulsion
    • B64U50/19—Propulsion using electrically powered motors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G11/00—Arrangements of electric cables or lines between relatively-movable parts
    • H02G11/02—Arrangements of electric cables or lines between relatively-movable parts using take-up reel or drum
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U2101/00—UAVs specially adapted for particular uses or applications
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U2201/00—UAVs characterised by their flight controls
    • B64U2201/20—Remote controls
    • B64U2201/202—Remote controls using tethers for connecting to ground station
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00—Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ecology (AREA)
  • Pest Control & Pesticides (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Fire-Extinguishing By Fire Departments, And Fire-Extinguishing Equipment And Control Thereof (AREA)

Abstract

무인 비행장치 및 제어방법을 개시한다.
본 개시의 일 실시예에 의하면, 전력(electrical power) 및 소화수(fire-fighting water)를 공급하도록 구성된 통합케이블(integrated cable)을 포함하는 급수차량(water supply vehicle); 통합케이블과 연결될 수 있도록 구성된 본체(main body); 본체에 결합되고, 본체의 비행이 가능하도록 구동모터(drive motor)에 의해 구동되는 복수의 프로펠러를 포함하는 프로펠러부(propeller unit); 본체 및 통합케이블과 연결되도록 구성되고, 프로펠러부의 일면에 위치함으로써 지면을 향해 소화수를 분사할 수 있도록 구성된 분출노즐(injection nozzle); 및 본체의 비행과 소화수의 분사량 및 분사방향을 제어하는 제어부(control unit)를 포함하되, 본체는 분출노즐로부터 분사되는 소화수 및 상기 프로펠러부로부터 양력(lift force)을 얻어 높은 고도에서의 비행이 가능한 것을 특징으로 하는 무인 비행장치를 제공한다.Disclosed are an unmanned aerial vehicle and a control method.
According to an embodiment of the present disclosure, a water supply vehicle comprising an integrated cable configured to supply electrical power and fire-fighting water; a main body configured to be connected to an integrated cable; A propeller unit coupled to the main body, the propeller unit including a plurality of propellers driven by a driving motor (drive motor) to enable the flight of the main body; an injection nozzle configured to be connected to the main body and the integrated cable, and configured to spray fire extinguishing water toward the ground by being located on one surface of the propeller part; And including a control unit (control unit) for controlling the flight of the main body and the injection amount and injection direction of the fire extinguishing water, the main body obtains the fire water injected from the ejection nozzle and the lift force from the propeller unit to fly at a high altitude It provides an unmanned aerial vehicle characterized in that this is possible.

Description

무인 비행장치 및 제어방법{Unmanned Aerial Vehicle and Controlling Method Therefor}Unmanned Aerial Vehicle and Controlling Method Therefor

본 개시는 무인 비행장치 및 제어방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 높은 고도에서도 24시간 연속적인 재난 모니터링 및 화재 진압이 가능한 무인 비행장치 및 제어방법에 관한 것이다.The present disclosure relates to an unmanned aerial vehicle and a control method. More specifically, it relates to an unmanned aerial vehicle and control method capable of continuous disaster monitoring and fire suppression even at high altitude for 24 hours.

이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 개시에 대한 배경정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.The content described in this section merely provides background information for the present disclosure and does not constitute the prior art.

전세계에서 빈번히 발생하고 있는 재난사고들은 그 규모가 점점 커지고 있으며, 이에 따라 재난사고 발생 시 재난상황의 24시간 연속 모니터링 및 높은 고도에서의 화재진압 등의 필요성이 증대되고 있다. 재난상황의 모니터링 방법으로는 헬리콥터, 인공위성, 드론 등이 널리 사용되고 있으나, 운영비용 또는 운영 위험도가 크거나, 연료나 배터리 용량 등의 제약으로 인해 24시간 연속 모니터링은 실현하기 어려운 실정이다.Disaster accidents that occur frequently around the world are increasing in scale, and accordingly, the necessity of 24-hour continuous monitoring of disaster situations and fire suppression at high altitudes is increasing when a disaster occurs. Helicopters, satellites, drones, etc. are widely used as monitoring methods for disaster situations, but 24 hours continuous monitoring is difficult to realize due to high operating costs or operating risks, or restrictions such as fuel or battery capacity.

이러한 문제점들을 해결하기 위해, 케이블을 이용하여 지상으로부터 전력 (power)및 소화수(fire-fighting water)를 공급받는 드론이 개발되고 있다. 다만, 이러한 종래기술은 전력과 소화수 공급을 위해 2개 이상의 케이블을 사용하며, 특히 전력 케이블이의 경우 저전압 및 고전류의 전력을 공급하기 때문에 그 두께가 두꺼워질 수 밖에 없어서 드론이 견뎌야 할 하중이 증가된다. 즉, 드론이 드론 자체의 하중, 케이블 자체의 하중 및 케이블에 포함되어 있는 물의 하중을 모두 견뎌야 하므로, 모니터링 및 화재진압의 고도가 낮아질 수밖에 없는 문제가 있다.In order to solve these problems, a drone that receives power and fire-fighting water from the ground using a cable is being developed. However, this prior art uses two or more cables to supply power and fire water, and in particular, in the case of a power cable, the thickness of the power cable is increased because it supplies low voltage and high current power, so the load that the drone must endure is increased. is increased In other words, since the drone has to withstand the load of the drone itself, the load of the cable itself, and the load of water contained in the cable, there is a problem in that the altitude of monitoring and firefighting is inevitably lowered.

이에, 본 개시는 이러한 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 무인 비행장치에 연결되는 케이블이 고전압 및 저전류의 전력을 공급하여 그 무게를 줄이고, 무인 비행장치에 공급되는 소화수가 중력의 반대 방향으로 분출되어 양력을 얻음으로써, 높은 고도에서도 장시간 재난상황 모니터링 및 화재진압을 가능하게 하는 무인 비행장치 및 제어방법을 제공하는 데 목적이 있다.Accordingly, the present disclosure is intended to solve these problems, and the cable connected to the unmanned aerial vehicle supplies high voltage and low current power to reduce its weight, and the fire extinguishing water supplied to the unmanned aerial vehicle is ejected in the opposite direction of gravity. An object of the present invention is to provide an unmanned aerial vehicle and a control method that enables long-time disaster situation monitoring and fire suppression even at high altitudes by gaining lift.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 개시의 일 실시예에 의하면, 전력(electrical power) 및 소화수(fire-fighting water)를 공급하도록 구성된 통합케이블(integrated cable)을 포함하는 급수차량(water supply vehicle); 상기 통합케이블과 연결될 수 있도록 구성된 본체(main body); 상기 본체에 결합되고, 상기 본체의 비행이 가능하도록 구동모터(drive motor)에 의해 구동되는 복수의 프로펠러를 포함하는 프로펠러부(propeller unit); 상기 본체 및 상기 통합케이블과 연결되도록 구성되고, 상기 프로펠러부의 일면에 위치함으로써 지면을 향해 상기 소화수를 분사할 수 있도록 구성된 분출노즐(injection nozzle); 및 상기 본체의 비행과 상기 소화수의 분사량 및 분사방향을 제어하는 제어부(control unit)를 포함하되, 상기 본체는 상기 분출노즐로부터 분사되는 소화수 및 상기 프로펠러부로부터 양력(lift force)을 얻어 높은 고도에서의 비행이 가능한 것을 특징으로 하는 무인 비행장치를 제공한다.According to an embodiment of the present disclosure for achieving this object, a water supply vehicle comprising an integrated cable configured to supply electrical power and fire-fighting water; a main body configured to be connected to the integrated cable; a propeller unit coupled to the main body and including a plurality of propellers driven by a drive motor to enable flight of the main body; an injection nozzle configured to be connected to the main body and the integrated cable, and configured to spray the fire extinguishing water toward the ground by being located on one surface of the propeller part; and a control unit for controlling the flight of the main body and the injection amount and injection direction of the fire extinguishing water, wherein the main body obtains the fire extinguishing water injected from the ejection nozzle and a lift force from the propeller unit, It provides an unmanned aerial vehicle, characterized in that it is possible to fly at an altitude.

또한, 급수차량이 통합케이블을 이용하여 전력 및 소화수를 본체에 공급하는 과정; 상기 본체에 구비된 구동모터에 의해 프로펠러가 구동되어 상기 본체를 비행시키는 과정; 제어부가 상기 본체의 비행과 상기 소화수의 분사량 및 분사방향을 제어하는 과정; 및 상기 본체에 연결된 분출노즐이 상기 통합케이블에 의해 공급받은 소화수를 지면을 향하여 분출하는 과정을 포함하되, 상기 본체는 상기 분출노즐로부터 분사되는 소화수 및 상기 프로펠러부로부터 양력을 얻어 높은 고도에서의 비행이 가능한 것을 특징으로 하는 무인 비행장치 제어방법을 제공한다.In addition, a process in which the water supply vehicle supplies power and fire water to the main body using an integrated cable; a process in which a propeller is driven by a driving motor provided in the main body to fly the main body; a process in which the control unit controls the flight of the main body and the injection amount and injection direction of the fire extinguishing water; and a process in which the jet nozzle connected to the main body ejects the fire extinguishing water supplied by the integrated cable toward the ground, wherein the main body obtains the fire water sprayed from the jet nozzle and lift from the propeller unit at a high altitude. It provides a method for controlling an unmanned aerial vehicle, characterized in that it is possible to fly.

이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면, 무인 비행장치에 연결되는 케이블이 고전압 및 저전류의 전력을 공급하여 그 무게를 줄이고, 무인 비행장치에 공급되는 소화수가 중력의 반대 방향으로 분출되어 양력을 얻음으로써, 높은 고도에서도 장시간 재난상황 모니터링 및 화재진압을 가능하게 하는 효과가 있다.As described above, according to this embodiment, the cable connected to the unmanned aerial vehicle supplies high voltage and low current power to reduce its weight, and the fire extinguishing water supplied to the unmanned aerial vehicle is ejected in the opposite direction of gravity to increase lift. As a result, there is an effect of enabling long-time disaster situation monitoring and fire suppression even at high altitudes.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 무인 비행장치의 본체를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따라 급수차량에 본체가 안착된 경우를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 통합케이블의 단면도이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 무인 비행장치가 화재진압을 하는 경우를 나타내는 도면이다. 1 is a perspective view showing a main body of an unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present disclosure.
2 is a view illustrating a case in which the body is seated on a water supply vehicle according to an embodiment of the present disclosure.
3 is a cross-sectional view of an integrated cable according to an embodiment of the present disclosure.
4 is a view showing a case in which the unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present disclosure suppresses a fire.

이하, 본 개시의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 이용해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 개시를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to exemplary drawings. In adding reference numerals to components in each drawing, it should be noted that the same components are given the same reference numerals as much as possible even though they are indicated in different drawings. In addition, in describing the present disclosure, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present disclosure, the detailed description thereof will be omitted.

본 개시에 따른 실시예의 구성요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, i), ii), a), b) 등의 부호를 사용할 수 있다. 이러한 부호는 그 구성요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 부호에 의해 해당 구성요소의 본질 또는 차례나 순서 등이 한정되지 않는다. 명세서에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 '포함' 또는 '구비'한다고 할 때, 이는 명시적으로 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In describing the components of the embodiment according to the present disclosure, reference numerals such as first, second, i), ii), a), b) may be used. These signs are only for distinguishing the elements from other elements, and the nature, order, or order of the elements are not limited by the signs. When a part in the specification 'includes' or 'includes' a certain component, it means that other components may be further included, rather than excluding other components unless explicitly stated otherwise. .

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 무인 비행장치의 본체를 나타내는 사시도이다.1 is a perspective view showing a main body of an unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present disclosure.

도 2는 본 개시의 일 실시예에 따라 급수차량에 본체가 안착된 경우를 나타낸 도면이다.2 is a view illustrating a case in which the body is seated on a water supply vehicle according to an embodiment of the present disclosure.

도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 통합케이블의 단면도이다.3 is a cross-sectional view of an integrated cable according to an embodiment of the present disclosure.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 무인 비행장치 (unmanned aerial vehicle)는 급수차량(water supply vehicle, 200), 본체(main body, 100), 프로펠러부(propeller unit, 120), 분출노즐(injection nozzle, 140), 제어부(control unit, 미도시) 및 통합케이블(integrated cable, 160)의 전부 또는 일부를 포함한다.1 to 3 , an unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present disclosure includes a water supply vehicle 200 , a main body 100 , a propeller unit, 120), an injection nozzle (140), a control unit (not shown), and an integrated cable (integrated cable, 160) includes all or a part.

급수차량(200)은 전력 및 소화수를 공급하도록 구성된 통합케이블(160)을 포함한다. 즉, 급수차량(200)은 지상에 위치하여 소화수(fire-fighting water) 및 통합케이블(160)을 저장한다. 따라서, 급수차량(200)은 소화수 및 통합케이블(160)을 저장하는 소화수 저장조(fire-fighting water storage tank, 미도시)를 포함할 수 있다. 또한, 저장된 소화수가 높은 고도를 비행하는 본체(100)에 공급될 수 있도록 하기 위해 급수차량(200)은 통합케이블(160)에 소화수를 고압으로 전달시키도록 구성된 고압펌프(high pressure pump, 미도시)를 더 포함할 수도 있다. 즉, 고압펌프는 소화수 저장조의 안에 있는 소화수를 고압으로 가압하여 통합케이블(160)에 전달한다.The water supply vehicle 200 includes an integrated cable 160 configured to supply electric power and fire fighting water. That is, the water supply vehicle 200 is located on the ground and stores fire-fighting water and the integrated cable 160 . Accordingly, the water supply vehicle 200 may include a fire-fighting water storage tank (not shown) for storing fire-fighting water and the integrated cable 160 . In addition, in order to be able to supply the stored fire extinguishing water to the main body 100 flying at a high altitude, the water supply vehicle 200 is a high pressure pump configured to deliver the fire extinguishing water to the integrated cable 160 at high pressure. city) may be further included. That is, the high-pressure pump pressurizes the fire water in the fire water storage tank to a high pressure and delivers it to the integrated cable 160 .

급수차량(200)은 통합케이블(160)에 전력을 공급하기 위한 제1 전력변환기(first power converter, 미도시)를 포함할 수 있다. 제1 전력변환기는 일종의 컨버터(converter)로서, 교류 전력, 예컨대 220 V의 상용 교류전력을 고전압 및 저전류의 직류 전력으로 변환하는 역할을 한다. 제1 전력변환기에 의해서 통합케이블(160)은 고전압 및 저전류의 전력, 예컨대 400 V 및 7.5 A의 전력을 본체(100)에 공급할 수 있다. 일반적으로 무인 비행체의 프로펠러를 구동하기 위한 구동모터에는 수백 암페어의 고전류가 요구되는데, 고전류가 흐르는 전선의 굵기는 두꺼워야 하므로 그 무게가 증가된다. 따라서, 통합케이블(160)은 고전압 및 저전류의 전력을 전달하도록 구성되어 통합케이블(160)의 굵기 및 무게를 감소시키고, 본체(100)에 구비된 별도의 전력변환기가 저전압 및 고전류의 전력으로 다시 변환시키도록 구성되는 것이 바람직하다.The water supply vehicle 200 may include a first power converter (not shown) for supplying power to the integrated cable 160 . The first power converter is a kind of converter, and serves to convert AC power, for example, commercial AC power of 220 V into high voltage and low current DC power. The integrated cable 160 by the first power converter can supply power of high voltage and low current, for example, 400 V and 7.5 A of power to the main body 100 . In general, a high current of several hundred amperes is required for a driving motor for driving the propeller of an unmanned aerial vehicle, and since the thickness of the wire through which the high current flows must be thick, its weight is increased. Therefore, the integrated cable 160 is configured to transmit high voltage and low current power to reduce the thickness and weight of the integrated cable 160 , and a separate power converter provided in the main body 100 is converted to low voltage and high current power. It is preferably configured to convert back.

통합케이블(160)의 꼬임(twist) 및 처짐(sag)을 방지하기 위해서 급수차량(200)은 장력조절기(tension controller, 미도시)를 더 포함할 수 있다. 장력조절기는 본체(100)와 연결된 통합케이블(160)에 작용하는 장력을 조절함으로써 통합케이블(160)의 꼬임 및 처짐을 방지한다. 통합케이블(160)의 꼬임 및 처짐은 본체(100)의 안정적인 비행을 방해하고 본체(100)의 비행고도를 낮추는 원인이 되므로, 장력조절기를 이용하여 통합케이블(160)의 꼬임 및 처짐을 방지함이 바람직하다.In order to prevent twist and sag of the integrated cable 160, the water supply vehicle 200 may further include a tension controller (not shown). The tension adjuster prevents twisting and sagging of the integrated cable 160 by adjusting the tension acting on the integrated cable 160 connected to the main body 100 . Since the twist and sag of the integrated cable 160 interferes with the stable flight of the main body 100 and causes lowering the flight altitude of the main body 100, the twist and sag of the integrated cable 160 is prevented by using a tension adjuster. This is preferable.

한편, 급수차량(200)은 제어부에 제어신호를 송신하는 통신장치(communication device, 미도시)를 포함할 수도 있다. 통신장치의 제어신호는 통합케이블(160)을 이용하여 제어부에 송신된다. 이 경우, 통합케이블(160)은 전력 및 소화수뿐만 아니라 제어신호도 전달할 수 있도록 구성된다. 통신장치의 제어신호는 본체(100)의 비행상태 및 본체(100) 주변의 재난 상황에 따라 달라질 수 있다. Meanwhile, the water supply vehicle 200 may include a communication device (not shown) for transmitting a control signal to the control unit. The control signal of the communication device is transmitted to the control unit using the integrated cable (160). In this case, the integrated cable 160 is configured to transmit power and fire water as well as a control signal. The control signal of the communication device may vary depending on the flight state of the main body 100 and the disaster situation around the main body 100 .

본체(100)는 통합케이블(160)과 연결될 수 있도록 구성된다. 본체(100)는 통합케이블(160)과 전기적으로도 연결되어 통합케이블(160)에 의해서 전력을 공급받는다. 도 1을 참조하면, 본체(100)의 형상은 원기둥과 반구가 결합된 형상이나, 본체(100)의 형상이 반드시 도 1의 형상으로 제한되는 것은 아니다.The main body 100 is configured to be connected to the integrated cable 160 . The main body 100 is electrically connected to the integrated cable 160 to receive power by the integrated cable 160 . Referring to FIG. 1 , the shape of the body 100 is a shape in which a cylinder and a hemisphere are combined, but the shape of the body 100 is not necessarily limited to the shape of FIG. 1 .

본체(100)는 통합케이블(160)로부터 공급되는 전력을 변환하는 제2 전력변환기(second power converter, 미도시)를 포함할 수 있다. 제2 전력변환기는 통합케이블(160)로부터 공급되는 고전압 및 저전류의 직류 전력을 저전압 및 고전류의 직류 전력, 예컨대 15 V 및 200 A의 전력으로 변환하고, 변환된 전력을 제어부 및 구동모터(drive motor, 미도시)에 공급하는 역할을 한다. 따라서, 제2 전력변환기에 의해 제어부 및 구동모터가 요구하는 전력이 공급될 수 있다. The main body 100 may include a second power converter (not shown) for converting the power supplied from the integrated cable 160 . The second power converter converts the high voltage and low current DC power supplied from the integrated cable 160 into low voltage and high current DC power, for example, 15 V and 200 A power, and converts the converted power into a control unit and a driving motor (drive). motor, not shown). Accordingly, the power required by the control unit and the driving motor may be supplied by the second power converter.

본체(100)는 본체(100)의 비행정보를 측정하는 비행센서(flight sensor, 미도시) 및 본체(100) 주변의 현장을 촬영하도록 구성된 카메라(camera, 180)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 비행정보는 무인 비행체의 속도(speed), 가속도(acceleration), 기울기(tilt), 고도(altitude) 등이 될 수 있다. 이에 따라, 비행센서는 예컨대, 가속도 센서, 자이로 센서, 방향 센서, 진동 센서, 충격 센서, 고도 센서, 풍향 센서, 풍속 센서 중 적어도 하나로 구성될 수 있다. 이 밖에도 본체(100)는 적외선 센서, 초음파 센서 등을 구비하여 재난 상황에서 화재 진압 이외에 인명 구조 등과 같은 다양한 임무를 수행할 수 있다.The main body 100 may further include a flight sensor (not shown) for measuring flight information of the main body 100 and a camera 180 configured to photograph a scene around the main body 100 . Here, the flight information may be the speed, acceleration, tilt, altitude, etc. of the unmanned aerial vehicle. Accordingly, the flight sensor may include, for example, at least one of an acceleration sensor, a gyro sensor, a direction sensor, a vibration sensor, an impact sensor, an altitude sensor, a wind direction sensor, and a wind speed sensor. In addition, the main body 100 is equipped with an infrared sensor, an ultrasonic sensor, etc., in addition to extinguishing a fire in a disaster situation, it can perform various tasks such as saving lives.

도 2를 참조하면, 무인 비행장치가 대기(standby) 상태인 경우, 본체(100)는 급수차량(200)에 안착되므로 급수차량(200)과 함께 이동할 수 있다. 무인 비행장치가 작동할 경우, 본체(100)는 급수차량(200)으로부터 이륙하게 되고, 이 경우 급수차량(200)은 안전한 비행을 위해 정지해 있는 것이 바람직하다. 다만, 무인 비행장치가 비행 중인 경우에도 필요에 따라 급수차량(200)이 저속으로 운행하는 것도 가능하다.Referring to FIG. 2 , when the unmanned aerial vehicle is in a standby state, the main body 100 is seated on the water supply vehicle 200 and thus can move together with the water supply vehicle 200 . When the unmanned aerial vehicle operates, the main body 100 takes off from the water supply vehicle 200, and in this case, the water supply vehicle 200 is preferably stopped for safe flight. However, even when the unmanned aerial vehicle is in flight, it is also possible for the water supply vehicle 200 to operate at a low speed if necessary.

프로펠러부(120)는 본체(100)와 결합되며, 본체(100)의 비행이 가능하도록 구동모터에 의해 구동되는 복수의 프로펠러를 포함한다. 도 1을 참조하면, 프로펠러부(120)는 본체(100)의 둘레면을 따라서 4개의 프로펠러를 포함한다. 다만, 프로펠러의 개수가 반드시 4개로 한정되는 것은 아니며, 각 프로펠러가 포함하는 날개의 개수도 도 1과 같이 2개의 날개로 한정되는 것은 아니다. The propeller unit 120 is coupled to the main body 100 and includes a plurality of propellers driven by a driving motor to enable the main body 100 to fly. Referring to FIG. 1 , the propeller unit 120 includes four propellers along the circumferential surface of the body 100 . However, the number of propellers is not necessarily limited to four, and the number of blades included in each propeller is also not limited to two blades as shown in FIG. 1 .

한편, 프로펠러는 제어부의 제어를 받는 구동모터에 의해 구동되며, 프로펠러가 구동됨에 따라 본체(100)는 양력(lift force)을 얻을 수 있다. 여기서 구동모터는 본체(100)에 포함되고, 복수의 프로펠러를 제어하기 위해 복수 개로 구성될 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 무인 비행장치는 프로펠러에 의한 양력뿐만 아니라, 분출노즐(140)로부터 분사되는 소화수에 의해서도 양력을 얻을 수 있고, 본체(100)의 비행을 안전하게 제어하기 위해서 각 프로펠러마다 회전방향을 다르게 제어할 수 있다. 이 경우, 각 프로펠러를 구동시키는 각각의 구동모터는 제어부에 의해 별도로 제어됨으로써, 본체(100)가 안정적인 비행을 할 수 있도록 함이 바람직하다.On the other hand, the propeller is driven by a driving motor under the control of the controller, and as the propeller is driven, the main body 100 may obtain a lift force. Here, the driving motor is included in the main body 100 and may be configured in plurality to control a plurality of propellers. The unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present disclosure can obtain lift not only by the lift by the propeller, but also by the fire extinguishing water sprayed from the jet nozzle 140, and for each propeller in order to safely control the flight of the main body 100 The direction of rotation can be controlled differently. In this case, it is preferable that each driving motor for driving each propeller is separately controlled by the control unit, so that the main body 100 can stably fly.

분출노즐(140)은 본체(100) 및 통합케이블(160)과 연결되도록 구성되며, 프로펠러부(120)의 일면에 위치함으로써 지면을 향해 소화수를 분사할 수 있도록 구성된다. 분출노즐(140)은 안정적인 비행을 위해서 프로펠러부(120)가 포함하는 프로펠러의 개수에 대응되도록 구성되는 것이 바람직하다. 여기서, 지면을 향해 소화수를 분사한다는 의미는 소화수를 지면과 수직한 방향부터 지면과 평행한 방향까지 소화수를 분사한다는 의미이다. 따라서, 필요에 따라 분출노즐(140)은 지면과 수직한 방향으로 소화수를 분사할 수 있고, 지면과 평행한 방향으로 소화수를 분사할 수도 있으며, 지면과 45°를 이루는 방향으로 소화수를 분사할 수도 있다.The jet nozzle 140 is configured to be connected to the main body 100 and the integrated cable 160 , and is located on one surface of the propeller unit 120 so as to spray fire extinguishing water toward the ground. The jet nozzle 140 is preferably configured to correspond to the number of propellers included in the propeller unit 120 for stable flight. Here, the meaning of spraying fire extinguishing water toward the ground means spraying fire extinguishing water from a direction perpendicular to the ground to a direction parallel to the ground. Accordingly, if necessary, the jet nozzle 140 may spray fire extinguishing water in a direction perpendicular to the ground, may spray fire extinguishing water in a direction parallel to the ground, and may spray fire extinguishing water in a direction forming 45° with the ground. It can also be sprayed.

한편, 분출노즐(140)로부터 분사되는 소화수의 분사량 및 분사방향을 변경하기 위해서, 분출노즐(140)은 유량조절 밸브(flow control valve, 미도시) 및 노즐구동부(nozzle drive unit, 미도시)를 더 포함할 수 있다. 유량조절 밸브는 분출노즐(140)로부터 분사되는 소화수의 분사량을 조절하며, 노즐구동부는 분출노즐(140)의 분사방향을 조절한다. 유량조절 밸브 및 노즐구동부는 모두 제어부에 의해 제어될 수 있다. On the other hand, in order to change the injection amount and injection direction of the fire extinguishing water injected from the jet nozzle 140, the jet nozzle 140 includes a flow control valve (not shown) and a nozzle drive unit (not shown). may further include. The flow control valve controls the amount of fire extinguishing water sprayed from the jet nozzle 140 , and the nozzle driver controls the jet direction of the jet nozzle 140 . Both the flow control valve and the nozzle driving unit may be controlled by the control unit.

분출노즐(140)이 지면을 향해 소화수를 분사함으로써, 본체(100)는 이에 대한 반작용으로 양력을 얻을 수 있다. 따라서, 본체(100)는 프로펠러부(120)에 의한 양력 이외에도 추가로 양력을 더 얻음으로써, 최대 고도 1 km 상공까지 비행이 가능할 수 있고, 그와 더불어 고층 빌딩이나 고산지대와 같은 높은 고도에서 발생하는 화재를 진압할 수 있는 효과도 있다. 또한, 소화수의 분사방향을 조절함으로써, 본체(100)는 양력뿐만 아니라 추력도 얻을 수 있다.As the jet nozzle 140 jets fire extinguishing water toward the ground, the main body 100 may obtain lift as a reaction thereto. Therefore, the main body 100 may be able to fly up to a maximum altitude of 1 km by obtaining additional lift in addition to the lift by the propeller unit 120, and with it, occurring at high altitudes such as high-rise buildings or high-altitude areas It also has the effect of extinguishing a fire. In addition, by adjusting the injection direction of the fire extinguishing water, the main body 100 can obtain not only lift but also thrust.

한편, 본체(100)는 프로펠러의 구동 및 제어부의 제어 없이도 분출노즐(140)로부터 분출되는 소화수에 의해 비행이 가능할 수 있고, 이 경우 전력 소모 없이도 장시간, 예컨대 24시간 연속적으로 진압할 수 있는 효과도 있다.On the other hand, the main body 100 may be able to fly by the fire extinguishing water ejected from the ejection nozzle 140 without driving the propeller and controlling the control unit, and in this case, the effect that can be continuously suppressed for a long time, for example, 24 hours without power consumption there is also

제어부는 본체(100)의 비행과 소화수의 분사량 및 분사방향을 제어한다. 즉, 제어부는 구동모터를 제어함으로써 본체(100)가 안정적인 비행을 하도록 하고, 분출노즐(140)이 포함하는 유량조절 밸브 및 노즐구동부를 제어함으로써, 소화수의 분사량 및 분사방향을 제어한다. 더욱 상세하게는, 급수차량(200)이 구비한 통신장치에 의해 제어신호가 생성되고, 생성된 제어신호는 통합케이블(160)을 이용하여 제어부에 전달되며, 제어신호에 따라 제어부는 구동모터, 유량조절 밸브 및 노즐구동부를 제어한다.The control unit controls the flight of the main body 100 and the injection amount and injection direction of the fire extinguishing water. That is, the controller controls the driving motor so that the main body 100 can fly stably, and by controlling the flow control valve and the nozzle driver included in the ejection nozzle 140 , it controls the injection amount and injection direction of the fire extinguishing water. More specifically, a control signal is generated by the communication device provided in the water supply vehicle 200, and the generated control signal is transmitted to the control unit using the integrated cable 160, and according to the control signal, the control unit includes a driving motor, It controls the flow control valve and nozzle driving part.

한편, 통신장치는 본체(100)에 구비된 비행센서가 측정한 비행정보와 관련된 값 및 본체(100)에 구비된 카메라(180)가 촬영한 영상을 기초로 제어신호를 생성 및 송신한다. 즉, 비행센서가 측정한 비행정보와 관련된 값 및 카메라(180)가 촬영한 무인 비행체 주변의 영상은 통합케이블(160)을 이용하여 통신장치에 전송되며, 이를 토대로 통신장치는 제어신호를 생성 및 송신할 수 있다.On the other hand, the communication device generates and transmits a control signal based on the value related to the flight information measured by the flight sensor provided in the main body 100 and the image captured by the camera 180 provided in the main body 100 . That is, the value related to the flight information measured by the flight sensor and the image around the unmanned aerial vehicle taken by the camera 180 are transmitted to the communication device using the integrated cable 160, and based on this, the communication device generates a control signal and can send

다만, 반드시 제어부가 통합케이블(160)을 이용한 유선통신에 의해 제어신호를 받아야만 하는 것은 아니며, 급수차량(200)의 통신장치와 무선신호를 송수신할 수 있도록 구성될 수도 있다. 마찬가지로, 비행센서가 측정한 비행정보와 관련된 값 및 카메라(180)가 촬영한 영상도 무선으로 송수신될 수 있다. However, the control unit does not necessarily need to receive a control signal by wired communication using the integrated cable 160 , and may be configured to transmit and receive wireless signals to and from the communication device of the water supply vehicle 200 . Similarly, the value related to the flight information measured by the flight sensor and the image captured by the camera 180 may also be transmitted/received wirelessly.

통합케이블(160)은 전력 및 소화수를 공급하도록 구성된다. 제어부와 유선통신을 하기 위해 통합케이블(160)은 제어신호도 전달할 수 있도록 구성될 수 있다. 즉, 하나의 통합케이블(160)을 이용하여 전력, 소화수 및 제어신호를 전달할 수 있다. 다만, 반드시 하나의 케이블을 이용하여 전력, 소화수 및 제어신호를 전달해야만 하는 것은 아니며, 전력, 소화수 및 제어신호 각각을 전달하는 복수의 케이블로 구성되는 것도 가능하다.The integrated cable 160 is configured to supply power and fire extinguishing water. In order to perform wired communication with the control unit, the integrated cable 160 may be configured to transmit a control signal as well. That is, power, fire water and control signals can be transmitted using one integrated cable 160 . However, it is not always necessary to use one cable to transmit power, fire water and control signals, and it is also possible to configure a plurality of cables for transmitting power, fire water and control signals, respectively.

도 3을 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 통합케이블(160)은 전력전달부(power transmission unit, 300), 제어신호 전달부(control signal transmission unit, 320), 소화수 전달부(fire-fighting water delivery unit, 340)를 포함할 수 있다. 전력전달부(300)는 급수차량(200)의 제1 전력변환기에 의해 변환된 전력을 제어부 및 구동모터에 전달하고, 제어신호 전달부(320)는 급수차량(200)의 통신장치에 의해 생성된 제어신호를 제어부에 전달하며, 소화수 전달부(340)는 급수차량(200)의 고압펌프에 의해 가압된 소화수를 분출노즐(140)에 전달한다. 전력전달부(300)가 본체(100)의 구동모터 및 제어부에 전력을 지속적으로 공급함에 따라, 본 개시의 일 실시예에 따른 무인 비행체는 장시간, 예컨대 24시간 연속적으로 비행이 가능하다.Referring to FIG. 3 , the integrated cable 160 according to an embodiment of the present disclosure includes a power transmission unit 300 , a control signal transmission unit 320 , and a fire extinguisher transmission unit. -fighting water delivery unit, 340) may be included. The power transmission unit 300 transmits the power converted by the first power converter of the water supply vehicle 200 to the control unit and the driving motor, and the control signal transmission unit 320 is generated by the communication device of the water supply vehicle 200 . The control signal is transmitted to the control unit, and the fire extinguishing water transmitting unit 340 transmits the fire extinguishing water pressurized by the high-pressure pump of the water supply vehicle 200 to the jet nozzle 140 . As the power transmission unit 300 continuously supplies power to the driving motor and the control unit of the main body 100, the unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present disclosure can continuously fly for a long time, for example, 24 hours.

전력전달부(300) 및 제어신호 전달부(320)가 포함하는 전선의 재질은, 본체(100)가 견뎌야 하는 하중을 감소시켜 본체(100)의 비행고도를 높일 수 있도록, 무게가 가벼운 재질, 예컨대 알루미늄 재질로 구성됨이 바람직하다.The material of the electric wire included in the power transmission unit 300 and the control signal transmission unit 320 is light in weight so as to increase the flight altitude of the main body 100 by reducing the load that the main body 100 must endure, For example, it is preferably made of an aluminum material.

전력전달부(300) 및 제어신호 전달부(320)는 통합케이블(160)의 중앙에 위치하고, 각각 기설정된 거리만큼 이격되며, 모두 절연체(insulator, 360)에 의해 둘러싸여 있다. 이는 전력전달부(300) 및 제어신호 전달부(320) 간의 간섭(interference)이 발생하는 것을 방지하기 위함이다. 또한, 전력전달부(300) 및 제어신호 전달부(320)의 종단은 본체(100) 및 급수차량(200)에 고정되어 있으므로, 통합케이블(160) 의 중앙에 고정될 수 있다. 다만, 고정력을 강화하기 위해서 통합케이블(160)이 별도의 지지체(supporting body)를 구비하여 전력전달부(300) 및 제어신호 전달부(320)를 고정시키는 것도 가능하다.The power transmission unit 300 and the control signal transmission unit 320 are located in the center of the integrated cable 160 , are spaced apart from each other by a predetermined distance, and are both surrounded by an insulator 360 . This is to prevent interference between the power transmission unit 300 and the control signal transmission unit 320 from occurring. In addition, since the ends of the power transmission unit 300 and the control signal transmission unit 320 are fixed to the main body 100 and the water supply vehicle 200 , they may be fixed to the center of the integrated cable 160 . However, in order to strengthen the fixing force, the integrated cable 160 may be provided with a separate supporting body to fix the power transmission unit 300 and the control signal transmission unit 320 .

또한, 통합케이블(160)은 통합케이블(160)의 외주면을 따라 위치하는 내열성능이 우수한 보호외피(protective cladding, 380)를 더 포함할 수 있다. 보호외피(380)는 내열성이 우수하면서도 상대적으로 가벼운 재질로 구성되는 것이 바람직하다. 또한, 보호외피(380)의 두께는 통합케이블(160)의 무게를 과도하게 증가시키지 않는 한도로 설정하여 본체(100)가 최대 고도 1 km 상공까지 비행이 가능하도록 함이 바람직하다. 본 개시의 일 실시예에 따른 통합케이블(160)은 보호외피(380)를 포함함으로써, 무인 비행장치가 화재 진압 현장에 투입되는 경우 통합케이블(160)이 화염에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있다. In addition, the integrated cable 160 may further include a protective cladding 380 having excellent heat resistance located along the outer circumferential surface of the integrated cable 160 . The protective shell 380 is preferably made of a relatively light material while having excellent heat resistance. In addition, the thickness of the protective shell 380 is preferably set to a limit that does not excessively increase the weight of the integrated cable 160 so that the main body 100 can fly up to a maximum altitude of 1 km. The integrated cable 160 according to an embodiment of the present disclosure includes a protective shell 380, so that when an unmanned aerial vehicle is put into a fire suppression site, the integrated cable 160 can be prevented from being damaged by a flame. .

소화수 전달부(340)는 절연체(360)와 보호외피(380) 사이에 위치하고, 소화수는 절연체(360)와 보호외피(380) 사이의 빈 공간을 이용하여 분출노즐(140)에 전달된다.The fire extinguishing water delivery unit 340 is located between the insulator 360 and the protective shell 380 , and the fire extinguishing water is delivered to the jet nozzle 140 using the empty space between the insulator 360 and the protective shell 380 . .

통합케이블(160)은 위와 같이 구성됨으로써, 재난 상황 발생 시에도 급수차량(200)으로부터 본체(100)에 전력, 소화수 및 제어신호를 안정적으로 전달할 수 있다. 특히, 본 개시의 일 실시예에 따른 통합케이블(160)은 화재 현장에서도 사용이 가능하도록 내열성이 우수하며, 단위길이당 질량을 최소화할 수 있도록 구성됨으로써, 본체(100)가 비행 중 견뎌야 하는 하중을 감소시킬 수 있다.Since the integrated cable 160 is configured as described above, it is possible to stably transmit power, fire water and control signals from the water supply vehicle 200 to the main body 100 even when a disaster situation occurs. In particular, the integrated cable 160 according to an embodiment of the present disclosure has excellent heat resistance so that it can be used even in a fire field, and is configured to minimize the mass per unit length, so that the load that the body 100 must withstand during flight. can reduce

또한, 본체(100)가 통합케이블(160)을 이용하여 급수차량(200)과 연결되고, 통합케이블(160)의 꼬임 및 처짐이 장력조절기에 의해 발생하지 않는 경우, 통합케이블(160)이 본체(100)의 비행을 안정적으로 유지시킬 수 있고, 본체(100)의 이착륙도 보다 안전하게 할 수 있는 장점도 있다.In addition, when the main body 100 is connected to the water supply vehicle 200 using the integrated cable 160 , and twisting and sagging of the integrated cable 160 does not occur by the tension adjuster, the integrated cable 160 is the main body. It is possible to keep the flight of 100 stably, and there is also an advantage that can make takeoff and landing of the main body 100 more safely.

도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 무인 비행장치가 화재진압을 하는 경우를 나타내는 도면이다. 4 is a view showing a case in which the unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present disclosure suppresses a fire.

도 4를 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 무인 비행장치는 최대 고도 1 km 상공까지 비행하여 지면을 향해 소화수를 분사함으로써, 고산지대에서 발생하는 화재를 진압하는 데 투입될 수 있다. 도 4에서는 고산지대에서의 화재 진압을 예시한 것이고, 높은 고도에서 발생할 수 있는 화재, 예컨대 고층빌딩에서의 화재와 같은 경우도 본 개시의 일 실시예에 따른 무인 비행장치에 의해 진압될 수 있다.Referring to FIG. 4 , the unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present disclosure may be used to extinguish fires occurring in high mountains by flying up to a maximum altitude of 1 km and spraying fire extinguishing water toward the ground. 4 exemplifies fire suppression in alpine areas, and fires that may occur at high altitudes, such as fires in high-rise buildings, may also be suppressed by the unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present disclosure.

이상 설명한 바와 같이 본 개시의 일 실시예에 따른 무인 비행장치는 무인 비행장치에 연결되는 케이블이 고전압 및 저전류의 전력을 공급하도록 구성되어 그 무게를 감소시킬 수 있다. 또한, 무인 비행장치에 공급되는 소화수가 중력의 반대 방향으로 분출되어 양력을 추가로 얻음으로써, 높은 고도에서도 24시간 재난상황 모니터링 및 화재진압을 가능하게 하는 효과가 있다.As described above, in the unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present disclosure, the cable connected to the unmanned aerial vehicle is configured to supply high voltage and low current power, thereby reducing the weight thereof. In addition, fire extinguishing water supplied to the unmanned aerial vehicle is ejected in the opposite direction of gravity to additionally gain lift, thereby enabling 24-hour disaster situation monitoring and fire suppression even at high altitudes.

이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of this embodiment, and various modifications and variations will be possible without departing from the essential characteristics of the present embodiment by those of ordinary skill in the art to which this embodiment belongs. Accordingly, the present embodiments are intended to explain rather than limit the technical spirit of the present embodiment, and the scope of the technical spirit of the present embodiment is not limited by these embodiments. The protection scope of this embodiment should be interpreted by the claims below, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present embodiment.

100: 본체 120: 프로펠러부
140: 분출노즐 160: 통합케이블
180: 카메라 200: 급수차량
300: 전력전달부 320: 제어신호 전달부
340: 소화수 전달부 360: 절연체
380: 보호외피100: body 120: propeller unit
140: ejection nozzle 160: integrated cable
180: camera 200: water supply vehicle
300: power transmission unit 320: control signal transmission unit
340: fire extinguishing water delivery unit 360: insulator
380: protective sheath

Claims (12)

전력(electrical power) 및 소화수(fire-fighting water)를 공급하도록 구성되고, 외주면을 따라 보호외피(protective cladding)가 배치되도록 구성된 통합케이블(integrated cable)을 포함하는 급수차량(water supply vehicle);
상기 통합케이블과 연결될 수 있도록 구성된 본체(main body);
상기 본체에 결합되고, 상기 본체의 비행이 가능하도록 구동모터(drive motor)에 의해 구동되는 복수의 프로펠러를 포함하는 프로펠러부(propeller unit);
상기 본체 및 상기 통합케이블과 연결되도록 구성되고, 상기 프로펠러부의 일면에 위치함으로써 지면을 향해 상기 소화수를 분사할 수 있도록 구성된 분출노즐(injection nozzle); 및
상기 본체의 비행과 상기 소화수의 분사량 및 분사방향을 제어하는 제어부(control unit)를 포함하되,
상기 본체는 상기 분출노즐로부터 분사되는 소화수 및 상기 프로펠러부로부터 양력(lift force)을 얻어 높은 고도에서의 비행이 가능하고,
상기 본체는 미작동할 경우 상기 급수차량의 상부에 안착되도록 구성되고, 작동할 경우 상기 급수차량으로부터 이륙하도록 구성되고,
상기 통합케이블은 내부에 전력전달부(power transmission unit) 및 상기 전력전달부를 둘러싸는 절연체(insulator)를 포함하고, 상기 소화수는 상기 절연체 및 상기 보호외피 사이로 상기 분출노즐에 전달되는 것을 특징으로 하는 무인 비행장치.a water supply vehicle comprising an integrated cable configured to supply electrical power and fire-fighting water, and configured to have a protective cladding disposed along an outer circumferential surface;
a main body configured to be connected to the integrated cable;
a propeller unit coupled to the main body and including a plurality of propellers driven by a drive motor to enable flight of the main body;
an injection nozzle configured to be connected to the main body and the integrated cable, and configured to spray the fire extinguishing water toward the ground by being located on one surface of the propeller part; and
Including a control unit (control unit) for controlling the flight of the main body and the injection amount and injection direction of the fire extinguishing water,
The main body is capable of flying at a high altitude by obtaining a lift force from the fire extinguishing water and the propeller part sprayed from the jet nozzle,
The main body is configured to be seated on the upper part of the water supply vehicle when it is not in operation, and is configured to take off from the water supply vehicle when it is operated,
The integrated cable includes a power transmission unit therein and an insulator surrounding the power transmission unit, and the fire extinguishing water is transmitted to the jet nozzle between the insulator and the protective sheath unmanned aerial vehicle. 제 1항에 있어서,
상기 급수차량은,
상기 소화수를 저장하는 소화수 저장조(fire-fighting water storage tank);
상기 통합케이블에 상기 소화수를 고압으로 전달시키도록 구성된 고압펌프(high pressure pump); 및
상기 통합케이블에 상기 전력을 고전압 및 저전류로 공급하기 위한 제1 전력변환기(first power converter)를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 비행장치.The method of claim 1,
The water supply vehicle is
a fire-fighting water storage tank for storing the fire-fighting water;
a high pressure pump configured to deliver the fire extinguishing water at high pressure to the integrated cable; and
Unmanned aerial vehicle comprising a first power converter (first power converter) for supplying the power to the integrated cable in high voltage and low current. 제 2항에 있어서,
상기 본체는,
상기 통합케이블로부터 공급되는 전력을 저전압 및 고전류의 전력으로 변환하여 상기 제어부 및 상기 구동모터에 변환된 전력을 공급하는 제2 전력변환기(second power converter)를 포함하되,
상기 통합케이블은 고전압 및 저전류의 전력을 공급하도록 구성되어 상기 통합케이블이 경량화되는 것을 특징으로 하는 무인 비행장치.3. The method of claim 2,
The body is
Containing a second power converter (second power converter) for converting the power supplied from the integrated cable into low voltage and high current power to supply the converted power to the control unit and the driving motor,
The integrated cable is configured to supply power of high voltage and low current, so that the integrated cable is lightweight. 제 1항에 있어서,
상기 급수차량은 상기 제어부에 제어신호를 송신하는 통신장치(communication device)를 더 포함하되,
상기 통합케이블은 상기 제어부에 제어신호를 전달할 수 있도록 구성되고,
상기 제어부는 상기 제어신호에 따라 상기 본체의 비행과 상기 소화수의 분사량 및 분사방향을 제어하는 것을 특징으로 하는 무인 비행장치.The method of claim 1,
The water supply vehicle further includes a communication device for transmitting a control signal to the control unit,
The integrated cable is configured to transmit a control signal to the control unit,
The control unit is an unmanned aerial vehicle, characterized in that for controlling the flight of the main body and the injection amount and injection direction of the fire extinguishing water according to the control signal. 제 4항에 있어서,
상기 본체는,
상기 본체의 비행정보를 측정하는 비행센서(flight sensor); 및
상기 본체의 주변 현장을 촬영하도록 구성된 카메라(camera)를 더 포함하되,
상기 통신장치는 상기 비행센서가 측정한 비행정보 및 상기 카메라가 촬영한 영상을 기초로 상기 제어부에 제어신호를 송신하는 것을 특징으로 하는 무인 비행장치.5. The method of claim 4,
The body is
Flight sensor (flight sensor) for measuring the flight information of the main body; and
Further comprising a camera (camera) configured to photograph the surrounding scene of the main body,
The communication device is an unmanned aerial vehicle, characterized in that it transmits a control signal to the control unit based on the flight information measured by the flight sensor and the image taken by the camera. 제 1항에 있어서,
상기 급수차량은,
상기 통합케이블의 장력을 조절하여 통합케이블의 꼬임(twist) 및 처짐(sag)을 방지하는 장력조절기(tension controller)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 비행장치.The method of claim 1,
The water supply vehicle is
Unmanned aerial vehicle, characterized in that it further comprises a tension controller (tension controller) to adjust the tension of the integrated cable to prevent twist (twist) and sag (sag) of the integrated cable. 급수차량이 외주면을 따라 보호외피가 배치된 통합케이블을 이용하여 전력 및 소화수를 본체에 공급하는 과정;
상기 본체에 구비된 구동모터에 의해 프로펠러가 구동되어 상기 본체를 비행시키는 과정;
제어부가 상기 본체의 비행과 상기 소화수의 분사량 및 분사방향을 제어하는 과정; 및
상기 본체에 연결된 분출노즐이 상기 통합케이블에 의해 공급받은 소화수를 지면을 향하여 분출하는 과정을 포함하되,
상기 본체는 상기 분출노즐로부터 분사되는 소화수 및 상기 프로펠러로부터 양력을 얻어 높은 고도에서의 비행이 가능하고,
상기 본체는 미작동할 경우 상기 급수차량의 상부에 안착되도록 구성되고, 작동할 경우 상기 급수차량으로부터 이륙하도록 구성되고,
상기 통합케이블은 내부에 전력전달부 및 상기 전력전달부를 둘러싸는 절연체를 포함하고, 상기 소화수는 상기 절연체 및 상기 보호외피 사이로 상기 분출노즐에 전달되는 것을 특징으로 하는 무인 비행장치 제어방법.A process in which the water supply vehicle supplies electric power and fire water to the main body using an integrated cable having a protective sheath disposed along the outer circumferential surface;
a process in which a propeller is driven by a driving motor provided in the main body to fly the main body;
a process in which the control unit controls the flight of the main body and the injection amount and injection direction of the fire extinguishing water; and
a process in which the jet nozzle connected to the main body jets the fire extinguishing water supplied by the integrated cable toward the ground;
The main body is capable of flying at a high altitude by obtaining lift from the propeller and fire extinguishing water sprayed from the jet nozzle,
The main body is configured to be seated on the upper part of the water supply vehicle when it is not in operation, and is configured to take off from the water supply vehicle when it is operated,
The integrated cable includes a power transmission unit and an insulator surrounding the power transmission unit therein, and the fire extinguishing water is transmitted to the jet nozzle between the insulator and the protective shell. 제 7항에 있어서,
상기 급수차량이 통합케이블을 이용하여 전력 및 소화수를 본체에 공급하는 과정은,
상기 급수차량이 구비한 소화수 저장조 안의 소화수를 고압으로 가압하여 통합케이블에 전달하는 과정; 및
상기 급수차량이 구비한 제1 전력변환기가 상기 통합케이블에 고전압 및 저전류의 전력을 공급하는 과정
을 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 비행장치 제어방법.8. The method of claim 7,
The process in which the water supply vehicle supplies electric power and fire extinguishing water to the main body using an integrated cable,
The process of pressurizing the fire water in the fire water storage tank provided by the water supply vehicle to a high pressure and delivering it to the integrated cable; and
The process of supplying high voltage and low current power to the integrated cable by the first power converter provided by the water supply vehicle
An unmanned aerial vehicle control method comprising a. 제 8항에 있어서,
상기 급수차량이 구비한 제1 전력변환기가 상기 통합케이블에 고전압 및 저전류의 전력을 공급하는 과정 이후에,
상기 본체에 구비된 제2 전력변환기가 상기 통합케이블에 의해 공급되는 전력을 저전압 및 고전류의 전력으로 변환하는 과정을 더 포함하고,
상기 통합케이블은 고전압 및 저전류의 전력을 공급하도록 구성되어 상기 통합케이블이 경량화되는 것을 특징으로 하는 비행장치 제어방법.9. The method of claim 8,
After the process of supplying high voltage and low current power to the integrated cable by the first power converter provided by the water supply vehicle,
The second power converter provided in the main body further comprises the step of converting the power supplied by the integrated cable into low voltage and high current power,
The integrated cable is configured to supply power of high voltage and low current, so that the integrated cable is lightweight. 제 7항에 있어서,
상기 급수차량이 통합케이블을 이용하여 전력 및 소화수를 본체에 공급하는 과정은,
상기 급수차량의 통신장치가 상기 통합케이블을 이용하여 제어신호를 상기 제어부에 전달하는 과정을 포함하되,
상기 제어부는,
상기 제어신호에 따라 상기 본체의 비행과 상기 소화수의 분사량 및 분사방향을 제어하는 것을 특징으로 하는 무인 비행장치 제어방법.8. The method of claim 7,
The process in which the water supply vehicle supplies electric power and fire extinguishing water to the main body using an integrated cable,
a process in which the communication device of the water supply vehicle transmits a control signal to the control unit using the integrated cable;
The control unit is
An unmanned aerial vehicle control method, characterized in that the flight of the main body and the injection amount and injection direction of the fire extinguishing water are controlled according to the control signal. 제 10항에 있어서,
상기 통신장치는,
상기 본체가 구비하는 비행센서 및 카메라에 의해 얻어진 비행정보 및 촬영영상을 기초로 상기 제어부에 제어신호를 송신하는 것을 특징으로 하는 무인 비행장치 제어방법.11. The method of claim 10,
The communication device is
An unmanned aerial vehicle control method, characterized in that for transmitting a control signal to the controller based on the flight information and the photographed image obtained by the flight sensor and the camera provided in the main body. 제 7항에 있어서,
상기 통합케이블은 상기 급수차량에 구비된 장력조절기에 의해 장력이 조절되어, 상기 통합케이블의 꼬임 및 처짐이 방지되는 것을 특징으로 하는 무인 비행장치 제어방법.
8. The method of claim 7,
The integrated cable is tension controlled by a tension regulator provided in the water supply vehicle, the unmanned aerial vehicle control method, characterized in that the twisting and sagging of the integrated cable is prevented.
KR1020200066351A 2020-06-02 2020-06-02 Unmanned Aerial Vehicle and Controlling Method Therefor KR102436839B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200066351A KR102436839B1 (en) 2020-06-02 2020-06-02 Unmanned Aerial Vehicle and Controlling Method Therefor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200066351A KR102436839B1 (en) 2020-06-02 2020-06-02 Unmanned Aerial Vehicle and Controlling Method Therefor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210149935A KR20210149935A (en) 2021-12-10
KR102436839B1 true KR102436839B1 (en) 2022-08-29

Family

ID=78865387

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200066351A KR102436839B1 (en) 2020-06-02 2020-06-02 Unmanned Aerial Vehicle and Controlling Method Therefor

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102436839B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102669525B1 (en) 2023-12-28 2024-05-28 박정훈 drone for de-icing

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102597610B1 (en) * 2021-12-29 2023-11-02 최춘화 Multifunctional drone for fire fighting
KR102505673B1 (en) * 2022-08-04 2023-03-03 주식회사 지엠엔지니어링 High Expansion Foam Firefighting Drone
CN117414546B (en) * 2023-12-19 2024-03-15 常州丰飞智控科技有限公司 Injection apparatus for unmanned aerial vehicle

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080265086A1 (en) * 2007-04-27 2008-10-30 Yee-Chun Lee Long mission tethered aerostat and method of accomplishing
WO2009150478A1 (en) * 2008-06-13 2009-12-17 Ioannis Kalivas Aircraft and method for forest fire extinguishing
KR101645309B1 (en) 2015-07-10 2016-08-04 (주)엔정보기술 Apparatus for disaster observation of knapsack type using unmanned air vehicle
US20170240277A1 (en) 2015-12-28 2017-08-24 Dezso Molnar Tethered Unmanned Aerial System
US20170249846A1 (en) 2016-02-26 2017-08-31 Ford Global Technologies, Llc Autonomous vehicle passenger locator
WO2017172932A1 (en) 2016-03-30 2017-10-05 Culver Matthew Systems and methods for unmanned aerial vehicles
JP2017191963A (en) 2016-04-11 2017-10-19 三井造船株式会社 Ship communication method, ship, ship to ship communication system, and ship-land communication system
US20200047884A1 (en) * 2018-08-13 2020-02-13 DAESHIN IVE Co., Ltd. Fire suppression drone for skyscrapers

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9471059B1 (en) * 2015-02-17 2016-10-18 Amazon Technologies, Inc. Unmanned aerial vehicle assistant
KR101816803B1 (en) * 2015-11-30 2018-01-11 장수영 Power supply systems of the drone
KR102209056B1 (en) * 2018-10-31 2021-01-28 최재현 Forest fire extinguishment system using drone and method thereof

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080265086A1 (en) * 2007-04-27 2008-10-30 Yee-Chun Lee Long mission tethered aerostat and method of accomplishing
WO2009150478A1 (en) * 2008-06-13 2009-12-17 Ioannis Kalivas Aircraft and method for forest fire extinguishing
KR101645309B1 (en) 2015-07-10 2016-08-04 (주)엔정보기술 Apparatus for disaster observation of knapsack type using unmanned air vehicle
US20170240277A1 (en) 2015-12-28 2017-08-24 Dezso Molnar Tethered Unmanned Aerial System
US20170249846A1 (en) 2016-02-26 2017-08-31 Ford Global Technologies, Llc Autonomous vehicle passenger locator
WO2017172932A1 (en) 2016-03-30 2017-10-05 Culver Matthew Systems and methods for unmanned aerial vehicles
JP2017191963A (en) 2016-04-11 2017-10-19 三井造船株式会社 Ship communication method, ship, ship to ship communication system, and ship-land communication system
US20200047884A1 (en) * 2018-08-13 2020-02-13 DAESHIN IVE Co., Ltd. Fire suppression drone for skyscrapers

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102669525B1 (en) 2023-12-28 2024-05-28 박정훈 drone for de-icing

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210149935A (en) 2021-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102436839B1 (en) Unmanned Aerial Vehicle and Controlling Method Therefor
US20230001243A1 (en) Aerial fire suppression system
US20230381558A1 (en) Aerial fire suppression system
US20130134254A1 (en) UAV Fire-fighting System
KR102209056B1 (en) Forest fire extinguishment system using drone and method thereof
US11975225B2 (en) Drone system
EP3496821B1 (en) Aerial fire suppression system
US20100096490A1 (en) Remote engine/electric helicopter industrial plat form
JP7129220B2 (en) High altitude reach device
CN111167046A (en) Fire rescue system and method for high-altitude mooring unmanned aerial vehicle
CN109305364B (en) Aiming method of fire-fighting unmanned aerial vehicle
KR20210053398A (en) Fire Extinguisher System using Unmanned Air Vehicle
CN205891227U (en) Fire control is with unmanned aerial vehicle that puts out a fire
US11420742B2 (en) Unmanned aerial vehicle driven by pressurized content
DE102021004294B4 (en) firefighting drone
CN115414612A (en) Fire extinguishing system and method for high-rise building
CN209984827U (en) Tethered unmanned aerial vehicle and fire extinguishing system based on tethered unmanned aerial vehicle
KR20230102020A (en) Multifunctional drone for fire fighting
US11970264B2 (en) Vertical takeoff and landing (VTOL) aircraft systems and methods
RU2814718C1 (en) Helicopter-type unmanned aerial platform with pneumomechanical device for extinguishing fires
SE545183C2 (en) A fire extinguishing arrangement
WO2024065886A1 (en) Fire-fighting unmanned aerial vehicle cluster
CN111547244A (en) Hydrogen fuel cell fire rescue unmanned aerial vehicle and using method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant