KR20150078592A - Uninhabited aerial system for estimating the reserve quantity of pile and method for using the same - Google Patents

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Abstract

An uninhabited aerial system able to automatically evade a collision with a main facility according to an embodiment of the present invention includes: an image acquisition unit which acquires a photographed image photographing the front from the uninhabited aerial system flying over a yard field along a flight orbit; an image dividing unit which divides the acquired image by a mesh unit having a certain size; a collision determining unit which determines an obstacle area and a flying area from the divided image and checks whether or not there is an overlapped area of the determined obstacle area and flying area to determine whether or not an uninhabited aircraft and an obstacle are collided with each other; and a flight orbit revisal unit which revises the flight orbit if the collision is determined by the collision determining unit.

Description

파일 재고량을 측정하기 위한 무인항공 시스템 및 그 이용 방법{UNINHABITED AERIAL SYSTEM FOR ESTIMATING THE RESERVE QUANTITY OF PILE AND METHOD FOR USING THE SAME}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an unmanned aerial vehicle system,

본 발명은 무인항공 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 제철소 내의 야드 장에 적치된 파일의 재고량을 측정할 수 있는 무인항공 시스템 및 그 이용 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an unmanned aerial vehicle system, and more particularly, to an unmanned aerial vehicle system capable of measuring an inventory amount of a file stored in a yard in a steelworks, and a method of using the same.

철강 제품을 만들기 위한 원료는, 도 1에 도시된 바와 같이, 외국에서 생산하여 배를 통해 배송되며, 지상으로 하역한 후 야드 장으로 이동한다. 야드 장에 도착한 원료는 스택커(stacker)를 이용하여 야드 장에 적치되었다가 리클레이머(reclaimer)를 이용하여 제선 공정으로 불출된다.As shown in FIG. 1, raw materials for making steel products are produced in a foreign country and then delivered through a ship, unloaded to the ground, and then moved to a yard field. The raw materials arriving at the yard are placed on the yard using a stacker and then discharged to the re-manufacturing process using a reclaimer.

야드에 적치된 원료의 재고량은 목측을 통해 파악되고 있는데, 이러한 방법은 10% 정도의 오차 범위를 가지고, 야드 면적이 넓어 한번에 재고량 파악이 어렵다는 문제점이 있다. 또한, 목측 담당자의 기량에 따라 파악되는 재고량이 달라진다는 다른 문제점이 있다.There is a problem in that this method has an error range of about 10% and it is difficult to grasp the quantity of stock at once because the area of the yard is wide. In addition, there is another problem that the amount of inventory to be grasped depends on the skill of the person in charge of the neck.

상술한 문제점으로 인하여, 최근에는 무인항공기를 이용한 항공 촬영을 통해 재고량을 파악하는 방법이 제시되고 있다. 그러나, 무인항공기를 이용한 항공 촬영은 1회 촬영 비용이 고가이며, 무인항공기가 이륙 또는 착륙하기 위한 장소가 요구된다. 또한, 기상 조건에 따라 촬영이 제한적이라는 문제점이 있다.Due to the above-mentioned problem, a method of grasping the inventory amount through aerial photographing using an unmanned aerial vehicle has recently been proposed. However, aerial photographing using an unmanned aerial vehicle is costly for one shot, and a space for taking off or landing the unmanned aerial vehicle is required. In addition, there is a problem that photographing is limited depending on weather conditions.

한편, 최근 제시되고 있는 무인항공기는 지상관제소와 통신하면서 사용자의 조작에 의하여 제어된다. 보다 구체적으로, 무인항공기는 야드 장을 비행하면서 이미지를 촬영하고, 촬영이미지를 지상관제소에 전송한다. 그리고, 사용자는 지상관제소에서 사용자 운영 화면을 통해 무인항공기로부터 수신한 촬영이미지를 확인하고, 사용자 운영 화면을 통해 무인항공기를 제어한다.Meanwhile, recently proposed unmanned airplane is controlled by user's operation while communicating with the ground control station. More specifically, an unmanned airplane takes an image while flying a yard, and transmits the shot image to a ground control station. Then, the user confirms the shot image received from the unmanned airplane through the user operation screen at the ground station, and controls the unmanned airplane through the user operation screen.

도 2는 무인항공기의 사용자 운영 화면을 개략적으로 보여주는 도면이다.2 is a schematic view showing a user operation screen of the UAV.

무인항공기는 도 2a에 도시된 바와 같은 촬영이미지를 지상관제소로 전송한다. 지상관제소에 설치된 지상서버에서는 도 2b에 도시된 바와 같은 사용자 운영 화면에 무인항공기로부터 수신한 촬영이미지를 합성한다. 그리고, 지상서버는 도 2c에 도시된 바와 같은 촬영이미지가 합성된 사용자 운영 화면을 표시한다.The unmanned airplane transmits the shot image as shown in FIG. 2A to the ground control station. In the ground server installed in the ground control station, the captured image received from the unmanned airplane is synthesized on the user operation screen as shown in FIG. 2B. The terrestrial server displays a user operation screen in which a captured image as shown in FIG. 2C is synthesized.

사용자는 지상관제소에서 촬영이미지가 합성된 사용자 운영 화면을 통해 무인항공기의 비행 경로 상에 기간 설비와 같은 장애물이 발견되면 직접 조이스틱을 조종하여 장애물을 회피한다.The user manipulates the joystick directly to avoid an obstacle when an obstacle such as a facility is found on the flight path of the unmanned airplane through the user operation screen in which the image captured at the ground control station is synthesized.

이러한 종래의 무인항공 시스템은 사용자의 미숙한 조종으로 인하여 무인항공기가 기간 설비와 충돌할 수 있다는 다른 문제점이 있다.Such a conventional unmanned aerial vehicle system has another problem that the unmanned airplane can collide with the infrastructure due to the inexperienced control of the user.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 무인항공기를 이용하여 야드 장에 적치된 파일의 재고량을 정확하게 파악할 수 있는 무인항공 시스템 및 그 이용 방법을 제공하는 것을 그 기술적 과제로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an unmanned aerial vehicle system and a method of using the unmanned aerial vehicle that can accurately grasp an inventory amount of a file placed on a yard using an unmanned aerial vehicle.

또한, 본 발명은 단일 파일의 변화에 따라 무인항공기의 비행궤적을 빠르게 생성할 수 있는 무인항공 시스템 및 그 이용 방법을 제공하는 것을 다른 기술적 과 제로 한다.Another object of the present invention is to provide an unmanned aerial vehicle system and a method of using the same, capable of rapidly generating a flight trajectory of an unmanned airplane according to a change of a single file.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 무인항공 시스템은 비행궤도를 따라 야드 장을 비행하는 무인항공기로부터 전방을 촬영한 이미지를 획득하는 이미지 획득부; 상기 획득한 이미지를 소정의 크기를 가지는 메쉬 단위로 분할하는 이미지 분할부; 상기 분할한 이미지로부터 장애물 영역 및 비행영역을 결정하고, 상기 결정한 장애물 영역 및 비행영역이 중첩되는 영역이 있는지 확인하여 상기 무인항공기와 장애물 간의 충돌여부를 판단하는 충돌여부 판단부; 및 상기 충돌여부 판단부에 의하여 충돌이 판단되면, 상기 비행궤도를 수정하는 비행궤도 수정부를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an unmanned aerial vehicle system including an image acquisition unit for acquiring an image of a forward unmanned aerial vehicle flying a yard along a trajectory; An image dividing unit dividing the obtained image into mesh units having a predetermined size; A collision determining unit for determining an obstacle region and an flying region from the divided images, determining whether there is an overlap between the determined obstacle region and the flying region, and determining whether there is a collision between the unmanned airplane and the obstacle; And a flight orbit modifying unit for modifying the flight orbit if a collision is determined by the collision determining unit.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 일 측면에 따른 무인항공 시스템을 이용한 방법은 비행궤도를 따라 야드 장을 비행하는 무인항공기로부터 전방을 촬영한 이미지를 획득하는 단계; 상기 획득한 이미지를 소정의 크기를 가지는 메쉬 단위로 분할하고, 상기 분할한 이미지로부터 장애물 영역 및 비행영역을 판단하는 단계; 및 상기 장애물 영역 및 비행영역이 중첩되는 영역이 있는지 확인하여 상기 무인항공기와 장애물 간의 충돌여부를 판단하고, 상기 충돌이 판단되면, 상기 비행궤도를 수정하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method using an unmanned aerial vehicle system, comprising: acquiring an image of an unmanned airplane flying forward along a flight path; Dividing the acquired image into mesh units each having a predetermined size, and determining an obstacle area and a flying area from the divided images; And determining whether there is a collision between the unmanned airplane and the obstacle by checking whether there is an overlap area between the obstacle area and the flying area, and correcting the flying orbit when the collision is determined.

본 발명에 따르면, 무인항공기를 이용함으로써 파일 재고량을 정확하게 측정할 수 있다는 효과가 있다.According to the present invention, it is possible to accurately measure the file inventory amount by using an unmanned air vehicle.

또한, 본 발명에 따르면, 무인항공기의 비행궤도 상에 장애물이 확인되면 자동으로 비행궤도를 수정함으로써, 기간 설비와의 충돌을 회피할 수 있다는 다른 효과가 있다.In addition, according to the present invention, when an obstacle is identified on the flight path of the UAV, the flight trajectory is automatically corrected, thereby avoiding collision with the infrastructure.

또한, 본 발명에 따르면, 무인항공기가 장애물과 최대한 안전 거리를 유지하기 때문에 기간 설비와 무인항공기 간의 사고로 인한 야드 장의 피해를 최소화할 수 있다는 또 다른 효과가 있다.Further, according to the present invention, there is another effect that the damage of the yard space due to an accident between the infrastructure and the unmanned airplane can be minimized because the unmanned airplane maintains the maximum safety distance with the obstacle.

또한, 본 발명에 따르면, 무인항공기의 비행궤도를 지상서버에서 자동으로 생성 및 수정하여 무인항공기에 제공함으로써 무인항공기가 사용자의 조종 실력과 상관없이 최적의 비행궤도를 따라 비행할 수 있고, 이에 따라, 1회 비행에 따른 비용을 최소화할 수 있다는 또 다른 효과가 있다.Also, according to the present invention, the flight trajectory of the UAV can be automatically generated and corrected on the ground server and provided to the UAV, so that the UAV can fly along the optimal flight orbit irrespective of the user's steering ability, , There is another effect of being able to minimize the cost of a single flight.

도 1은 원료 야드 업무 공정도를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 2는 무인항공기의 사용자 운영 화면을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 3은 야드 장을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무인항공 시스템을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 5는 도 4의 지상서버를 설명하기 위한 블록도이다.
도 6은 제2 이미지의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 7은 일정한 크기의 메쉬로 분할한 제2 이미지의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 8은 도 5의 충돌여부 판단부를 설명하기 위한 블록도이다.
도 9a는 파일의 측면 비행시 스택커가 촬영된 제2 이미지의 장애물 영역을 보여주는 도면이다.
도 9b은 파일의 상층 비행시 스텍커가 촬영된 제2 이미지의 장애물 영역을 보여주는 도면이다.
도 10은 파일의 측면 비행시 리클레이머가 촬영된 제2 이미지의 장애물 영역을 보여주는 도면이다.
도 11은 충돌영역을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 비행궤도 수정부에 의하여 비행궤도를 수정하는 방법의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인항공 시스템을 이용한 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 비행궤도를 생성하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 15는 비행궤도 상의 장애물을 판단하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.1 is a schematic view showing a process flow of a raw material yard operation.
2 is a schematic view showing a user operation screen of the UAV.
3 is a schematic view showing a yard field.
4 is a schematic view illustrating an unmanned aerial vehicle system according to an embodiment of the present invention.
5 is a block diagram for explaining the terrestrial server of FIG.
6 is a view showing an example of the second image.
7 is a view showing an example of a second image divided into meshes of a predetermined size.
FIG. 8 is a block diagram for explaining the collision determination unit of FIG. 5; FIG.
9A is a view showing an obstacle area of a second image in which a stacker is photographed when a side flight of a file is taken.
FIG. 9B is a view showing an obstacle area of a second image in which a stacker is photographed in an upper flight of a file. FIG.
10 is a view showing an obstacle area of a second image in which a reclaimer is photographed in a side flight of a file;
11 is a view for explaining a collision area.
12 is a diagram showing an example of a method of correcting the flight trajectory by the flight track corrector.
13 is a view for explaining a method using an unmanned aerial vehicle system according to an embodiment of the present invention.
14 is a flowchart for explaining a method of generating a flight trajectory.
15 is a flowchart for explaining a method for determining an obstacle on a flight orbit.

본 발명의 일 실시예에 따른 무인항공 시스템에 대한 설명에 앞서, 철강공정원료를 적치하는 야드 장 내의 설비들에 대하여 개략적으로 설명하도록 한다.Prior to the description of the unmanned aerial vehicle system according to the embodiment of the present invention, the facilities in the yard where the steel process raw materials are stacked will be briefly described.

도 3은 야드 장을 개략적으로 보여주는 도면이다.3 is a schematic view showing a yard field.

도 3을 참조하면, 야드 장에는 복수의 단일 파일들, 단일 파일들 사이에 행을 따라 설치된 이동 레일, 및 이동 레일을 따라 이동하는 스택커 또는 리클레이머와 같은 기간 설비가 있다.Referring to FIG. 3, the yard chapter has a plurality of single files, a moving rail installed along a row between single files, and a period facility such as a stacker or reclaimer moving along the moving rail.

상기 야드 장은 아래와 같은 특징이 있다.The yard field has the following characteristics.

첫째, 복수의 단일 파일들은, 도 3에 도시된 바와 같이, 복수의 행들에 분포되어 행을 따라 나열되고, 동일한 행에 위치하는 단일 파일들은 동일 선상에 위치하는 것을 특징으로 한다.First, a plurality of single files are distributed in a plurality of rows and arranged in a row, as shown in Fig. 3, and single files located on the same row are located on the same line.

둘째, 기간 설비인 스택커와 리클레이머는 항상 동일한 위치에서 움직이는 것을 특징으로 한다.Second, the stacking equipment and reclaimer, which are the infrastructure equipment, are always operated at the same position.

셋째, 무인항공기의 비행궤도에는 기간 설비를 제외한 다른 장애물은 없는 것을 특징으로 한다.Third, the flight track of the UAV is characterized by no obstacles other than the infrastructure.

넷째, 기간 설비인 스택커와 리클레이머의 동작 반경은 항상 동일하다는 것을 특징으로 한다.Fourth, it is characterized in that the operation radius of the stacker and the reclaimer, which are the infrastructure equipment, are always the same.

다섯째, 기간 설비인 스택커와 리클레이머는 항상 동일한 속도로 움직이는 것을 특징으로 한다.Fifth, the period equipment, Stacker and Reclaimer, is characterized by always moving at the same speed.

이하, 첨부되는 도면을 참고하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무인항공 시스템을 개략적으로 보여주는 도면이다.4 is a schematic view illustrating an unmanned aerial vehicle system according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 무인항공 시스템(400)은 무인항공기(410) 및 지상서버(420)를 포함한다.Referring to FIG. 4, an unmanned aerial vehicle 400 according to an embodiment of the present invention includes an unmanned aerial vehicle 410 and a ground server 420.

무인항공기(410)는 제1 촬영장치를 이용하여 야드 장에 적치된 파일(pile)을 촬영하고, 촬영한 제1 이미지를 지상서버(420)에 전송한다.The unmanned airplane 410 photographs a file pile on the yard using the first photographing apparatus, and transmits the first image to the ground server 420.

또한, 무인항공기(410)는 지상서버(420)로부터 비행궤도를 수신하여 야드 장을 비행하고, 야드 장을 비행하면서 제2 촬영장치를 이용하여 전방을 촬영한다. 그리고, 무인항공기(410)는 제2 촬영장치에 의하여 촬영한 제2 이미지를 지상서버(420)에 전송한다.In addition, the unmanned aerial vehicle 410 receives a flight orbit from the ground server 420 to fly the yard, and takes a picture of the front using the second photographing apparatus while flying the yard. Then, the UAV 410 transmits the second image captured by the second image capturing apparatus to the terrestrial server 420.

지상서버(420)는 무인항공기(410)로부터 수신한 제1 이미지를 기초로 무인항공기(410)의 비행궤도를 생성하고, 생성된 비행궤도를 무인항공기(410)에 전송한다.The ground server 420 generates a flight trajectory of the unmanned airplane 410 based on the first image received from the unmanned airplane 410, and transmits the generated orbit to the unmanned airplane 410.

또한, 지상서버(420)는 무인항공기(410)로부터 수신한 제2 이미지를 기초로 야드 장 내에 있는 스택커(stacker), 리클레이머(reclaimer)와 같은 기간 설비 및 파일(pile)을 판단한다. 그리고, 지상서버(420)는 무인항공기(410)와 기간 설비 또는 파일이 충돌할 위험이 있으면 상기 비행궤도를 수정한다.The terrestrial server 420 also determines the infrastructure and files (pile) such as a stacker, reclaimer, etc. in the yard area based on the second image received from the UAV 410 . The terrestrial server 420 modifies the flight trajectory if there is a risk of collision between the UAV 410 and the infrastructure equipment or the file.

이하에서는 도 5를 참조하여 지상서버(420)에 대하여 보다 구체적으로 설명하도록 한다.Hereinafter, the terrestrial server 420 will be described in more detail with reference to FIG.

도 5는 도 4의 지상서버를 설명하기 위한 블록도이다.5 is a block diagram for explaining the terrestrial server of FIG.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시에에 따른 지상서버(420)는 제2 이미지표획득부(545), 메쉬크기 결정부(550), 이미지 분할부(555), 충돌여부 판단부(560), 비행궤도 수정부(565) 및 비행궤도 전송부(570)를 포함한다.5, the terrestrial server 420 according to an embodiment of the present invention includes a second image table acquisition unit 545, a mesh size determination unit 550, an image division unit 555, a conflict determination unit 560, a flight orbit corrector 565, and a flight orbit transmission unit 570.

일 실시예에 있어서, 지상서버(420)는 표준 파일 생성부(505), 표준비행궤도 생성부(510), 표준 파일 데이터베이스(515), 제1 이미지 획득부(520), 이미지 처리부(525), 표준비행궤도 검색부(530) 및 비행궤도 생성부(535)를 더 포함할 수 있다.The terrestrial server 420 includes a standard file generator 505, a standard flight trajectory generator 510, a standard file database 515, a first image acquisition unit 520, an image processing unit 525, A standard flight trajectory search unit 530, and a flight trajectory generation unit 535. [

먼저, 표준 파일 생성부(505)는 표준 파일 데이터를 생성한다. 이때, 생성되는 표준 파일 데이터는 파일의 형상, 높이, 길이 정보를 포함한다. 일 실시예에 있어서, 표준 파일 데이터는 원재료 정보를 더 포함할 수 있다. 이때, 원재료 정보는 철광석, 석탄 및 석회석 중 하나일 수 있다.First, the standard file generation unit 505 generates standard file data. At this time, the generated standard file data includes the shape, height, and length information of the file. In one embodiment, the standard file data may further include raw material information. At this time, the raw material information may be one of iron ore, coal and limestone.

제철소의 원재료는 일반적으로 선박을 이용하여 운송되어 스택커(stacker)를 통해 야드 장에 쌓이고, 이후 리클레이머(reclaimer)에 의해 제선 공정으로 분출된다. 이로 인하여, 야드 장에 적치된 파일은 그 형상이 매우 제한적으로 형상에 따라 크게 몇 개의 유형으로 분류가 가능하다.The raw materials of the steelworks are generally transported using a ship, stacked in a yard through a stacker, and then ejected by a reclaimer to the milling process. Due to this, the files stored in the yard are very limited in shape, and can be classified into several types depending on the shape.

이에 따라, 표준 파일 생성부(505)는 파일의 형상에 따라 7가지 유형으로 분류하여 표준 파일 데이터를 생성한다. 표준 파일 데이터는 파일의 기본 형상, 및 기본 형상에서 리클레이머에 의하여 파인 구멍의 위치에 따라 변형된 6개의 변형 형상을 포함한다.Accordingly, the standard file generation unit 505 classifies the data into seven types according to the shape of the file, and generates standard file data. The standard file data includes the basic shape of the file and six deformed shapes deformed according to the positions of the fine holes by the reclaimer in the basic shape.

파일의 기본 형상은 제1 직선 구간, 제1 직선 구간과 나란하게 형성된 제2 직선 구간, 제1 직선 구간의 한쪽 끝과 제2 직선 구간의 한쪽 끝을 연결하는 제1 곡선 구간, 및 제1 직선 구간의 다른쪽 끝과 제2 직선 구간의 다른쪽 끝을 연결하는 제2 곡선 구간으로 형성된다.The basic shape of the file includes a first straight line section, a second straight line section formed in parallel with the first straight line section, a first curve section connecting one end of the first straight line section and one end of the second straight line section, And a second curve section connecting the other end of the section and the other end of the second straight section.

파일의 제1 변형 형상은 기본 형상의 제1 직선 구간에 파인 구멍이 형성되고, 파일의 제2 변형 형상은 기본 형상의 제2 직선 구간에 파인 구멍이 형성된다.The first deformed shape of the file is formed with a fine hole in the first straight section of the basic shape and the second deformed shape of the file is formed with the fine hole in the second straight section of the basic shape.

파일의 제3 변형 형상은 기본 형상의 제1 곡선 구간 왼쪽에 파인 구멍이 형성되고, 파일의 제4 변형 형상은 기본 형상의 제1 곡선 구간 오른쪽에 파인 구멍이 형성된다.The third deformed shape of the file is formed with a fine hole on the left side of the first curved section of the basic shape and the fourth deformed shape of the file is formed with a fine hole on the right side of the first curved section of the basic shape.

파일의 제5 변형 형상은 기본 형상의 제2 곡선 구간 왼쪽에 파인 구멍이 형성되고, 파일의 제6 변형 형상은 기본 형상의 제2 직선 구간에 파인 구멍이 형성된다.The fifth deformed shape of the file is formed with a fine hole on the left side of the second curve section of the basic shape and the sixth deformed shape of the file is formed with the fine hole on the second straight line section of the basic shape.

다음, 표준비행궤도 생성부(510)는 표준 파일 생성부(505)에 의하여 생성된 표준 파일에 대한 표준비행궤도 데이터를 생성한다.Next, the standard flight trajectory generator 510 generates standard flight trajectory data for the standard file generated by the standard file generator 505.

표준비행궤도 생성부(510)는 표준비행궤도를 생성하기 위하여 우선적으로 표준 파일의 형상을 기초로 변곡점들을 추출한다. 표준비행궤도 생성부(510)는 표준 파일의 외곽으로부터 이격된 점들을 변곡점으로 추출할 수 있다.The standard flight trajectory generation unit 510 first extracts inflection points based on the shape of the standard file to generate a standard flight trajectory. The standard flight trajectory generation unit 510 can extract points spaced from the outer edge of the standard file as inflection points.

기본 형상을 가지는 제1 표준 파일의 변곡점들의 일 예는 아래와 같다.An example of the inflection points of the first standard file having the basic shape is as follows.

제1 표준 파일의 변곡점들The inflection points of the first standard file

- A: 파일에 진입하는 위치 좌표- A: the coordinates at which the file enters

- B: 파일을 종료하는 위치 좌표- B: Position coordinates at which to exit the file

- 1: 파일에서 가장 끝점 좌표- 1: End point coordinates in file

- 2: 3번 파일 위치로 가기 위한 중간 점- 2: Midpoint to go to file location 3

- 3: 파일에서 제1 직선 구간이 시작되는 좌표- 3: Coordinate at which the first straight line begins in the file

- 4: 파일에서 제1 직선 구간이 종료되는 좌표- 4: coordinates at which the first straight line section ends in the file

- 5: 6번 파일 위치로 가기 위한 중간 점- 5: Midpoint to go to file location 6

- 6: 파일에서 가장 끝점 좌표- 6: End point coordinates in file

- 7: 8번 파일 위치로 가기 위한 중간 점- 7: Midpoint to go to file location 8

- 8: 파일에서 제2 직선 구간이 시작되는 좌표- 8: The coordinates at which the second straight line begins in the file

- 9: 파일에서 제2 직선 구간이 종료되는 좌표- 9: coordinates at which the second straight line section ends in the file

- 10: 11번 파일 위치로 가기 위한 중간 점- 10: Midpoint to go to file location 11

- 11: 파일 끝에서 경사면이 시작되는 위치 좌표- 11: Position at which the bevel starts at the end of the file

- 12: 파일 끝에서 경사면이 시작되는 위치 좌표
- 12: Position at which the bevel starts at the end of the file

그리고, 제2 표준 파일에 대한 변곡점들은 아래와 같다.The inflection points for the second standard file are as follows.

제2 표준 파일의 변곡점들The inflection points of the second standard file

- A: 파일에 진입하는 위치 좌표- A: the coordinates at which the file enters

- B: 파일을 종료하는 위치 좌표- B: Position coordinates at which to exit the file

- 1: 파일에서 가장 끝점 좌표- 1: End point coordinates in file

- 2: 3번 파일 위치로 가기 위한 중간 점- 2: Midpoint to go to file location 3

- 3: 파일에서 제1 직선 구간(410)이 시작되는 좌표- 3: coordinates at which the first straight line section 410 starts in the file

- 4: 파일에서 제1 직선 구간(410)이 종료되는 좌표- 4: coordinates at which the first straight line section 410 ends in the file

- 5: 6번 파일 위치로 가기 위한 중간 점- 5: Midpoint to go to file location 6

- 6: 파일에서 가장 끝점 좌표- 6: End point coordinates in file

- 7: 8번 파일 위치로 가기 위한 중간 점- 7: Midpoint to go to file location 8

- 8: 파일에서 제2 직선 구간(420)이 시작되는 좌표- 8: coordinates at which the second straight line section 420 starts in the file

- 9: 파일에서 제2 직선 구간(420)이 종료되는 좌표- 9: coordinates at which the second straight line section 420 ends in the file

- 10: 11번 파일 위치로 가기 위한 중간 점- 10: Midpoint to go to file location 11

- 11: 파일 끝에서 경사면이 시작되는 위치 좌표- 11: Position at which the bevel starts at the end of the file

- 12: 파일 끝에서 경사면이 시작되는 위치 좌표- 12: Position at which the slope begins at the end of the file

- 101: 제1 직선 구간(410)에 형성된 구멍의 시작 위치 좌표- 101: Starting position coordinate of the hole formed in the first straight section 410

- 102: 제1 직선 구간(410)에 형성된 구멍의 최대 파인 위치 좌표- 102: position coordinate of the maximum hole of the hole formed in the first straight line section 410

- 103: 제1 직선 구간(410)에 형성된 구멍의 종료 위치 좌표- 103: end position coordinates of the hole formed in the first straight line section 410

- 104: 제1 파일 변형의 경사 시작 위치 좌표- 104: tilt start position coordinate of the first file transformation

- 105: 제1 파일 변형의 경사 종료 위치 좌표- 105: inclination end position coordinate of the first file transformation

상술한 바를 살펴보면, 제2 표준 파일의 변곡점은 제1 표준 파일의 변곡점들(A, B, 1~12)을 포함하고, 제1 파일 변형에 따라 새로운 변곡점들(101~105)이 추가된다.As described above, the inflection point of the second standard file includes the inflection points (A, B, 1 to 12) of the first standard file, and new inflection points 101 to 105 are added according to the first file modification.

한편, 제1 변형 형상을 가지는 제2 표준 파일과 제2 변형 형상을 가지는 제3 표준 파일은 리클레이머에 의하여 파인 구멍이 형성된 위치가 제1 직선 구간 또는 제2 직선 구간이란 점에서 상이할 뿐이다. 이에 따라, 제2 표준 파일에 대한 변곡점들을 설명하고, 제3 표준 파일에 대한 변곡점들은 생략하더라도, 당업자에게는 제2 표준 파일에 대한 설명만으로 제3 표준 파일의 변곡점들을 추출하는 것이 용이할 것이다.
On the other hand, the second standard file having the first deformed shape and the third standard file having the second deformed shape differ only in that the position where the fine holes are formed by the reclaimer is the first straight line section or the second straight line section . Accordingly, even if the inflection points for the second standard file are described and the inflection points for the third standard file are omitted, it will be easy for those skilled in the art to extract the inflection points of the third standard file only by the description of the second standard file.

그리고, 제4 표준 파일의 변곡점들은 아래와 같다.The inflection points of the fourth standard file are as follows.

제4 표준 파일의 변곡점들Inflection points of the fourth standard file

- A: 파일에 진입하는 위치 좌표- A: the coordinates at which the file enters

- B: 파일을 종료하는 위치 좌표- B: Position coordinates at which to exit the file

- 1: 파일에서 가장 끝점 좌표- 1: End point coordinates in file

- 2: 3번 파일 위치로 가기 위한 중간 점- 2: Midpoint to go to file location 3

- 3: 파일에서 제1 직선 구간이 시작되는 좌표- 3: Coordinate at which the first straight line begins in the file

- 4: 파일에서 제1 직선 구간이 종료되는 좌표- 4: coordinates at which the first straight line section ends in the file

- 5: 6번 파일 위치로 가기 위한 중간 점- 5: Midpoint to go to file location 6

- 6: 파일에서 가장 끝점 좌표- 6: End point coordinates in file

- 7: 8번 파일 위치로 가기 위한 중간 점- 7: Midpoint to go to file location 8

- 8: 파일에서 제2 직선 구간이 시작되는 좌표- 8: The coordinates at which the second straight line begins in the file

- 9: 파일에서 제2 직선 구간이 종료되는 좌표- 9: coordinates at which the second straight line section ends in the file

- 10: 11번 파일 위치로 가기 위한 중간 점- 10: Midpoint to go to file location 11

- 11: 파일 끝에서 경사면이 시작되는 위치 좌표- 11: Position at which the bevel starts at the end of the file

- 12: 파일 끝에서 경사면이 시작되는 위치 좌표- 12: Position at which the slope begins at the end of the file

- 201: 제1 곡선 구간에 형성된 구멍의 시작 위치 좌표- 201: Starting position coordinate of the hole formed in the first curve section

- 202: 제1 곡선 구간에 형성된 구멍의 최대 파인 위치 좌표- 202: Coordinate of the position of the largest hole of the hole formed in the first curve section

- 203: 제1 곡선 구간에 형성된 구멍의 종료 위치 좌표- 203: end position coordinate of the hole formed in the first curve section

- 204: 제3 파일 변형의 경사 중간 위치 좌표- 204: Inclined intermediate position coordinates of the third file transformation

상술한 바를 살펴보면, 제3 변형 형상을 가지는 표준 파일의 변곡점은 기본 형상을 가지는 표준 파일의 변곡점들(A, B, 1~12)을 포함하고, 제3 파일 변형에 따라 새로운 변곡점들(201~204)이 추가된다.The inflection point of the standard file having the third deformed shape includes the inflection points (A, B, 1 to 12) of the standard file having the basic shape and the new inflection points 201 - 204) is added.

한편, 제3 변형 형상을 가지는 제4 표준 파일과 제4 변형 형상을 가지는 제5 표준 파일은 리클레이머에 의하여 파인 구멍이 형성된 위치가 제2 곡선 구간의 왼쪽 또는 오른쪽이란 점에서 상이할 뿐이다. 이에 따라, 제4 표준 파일에 대한 변곡점들을 설명하고, 제5 표준 파일에 대한 변곡점들은 생략하더라도, 당업자에게는 제5 표준 파일의 변곡점들을 추출하는 것이 용이할 것이다.
On the other hand, the fourth standard file having the third deformed shape and the fifth standard file having the fourth deformed shape differ only in that the position where the fine holes are formed by the reclaimer is the left or right of the second curve section. Accordingly, even if inflection points for the fourth standard file are described and the inflection points for the fifth standard file are omitted, it would be easy for a person skilled in the art to extract inflection points of the fifth standard file.

그리고, 제6 표준 파일의 변곡점들은 아래와 같다.The inflection points of the sixth standard file are as follows.

제6 표준 파일의 변곡점들Inflection points of the sixth standard file

- A: 파일에 진입하는 위치 좌표- A: the coordinates at which the file enters

- B: 파일을 종료하는 위치 좌표- B: Position coordinates at which to exit the file

- 1: 파일에서 가장 끝점 좌표- 1: End point coordinates in file

- 2: 3번 파일 위치로 가기 위한 중간 점- 2: Midpoint to go to file location 3

- 3: 파일에서 제1 직선 구간이 시작되는 좌표- 3: Coordinate at which the first straight line begins in the file

- 4: 파일에서 제1 직선 구간이 종료되는 좌표- 4: coordinates at which the first straight line section ends in the file

- 5: 6번 파일 위치로 가기 위한 중간 점- 5: Midpoint to go to file location 6

- 6: 파일에서 가장 끝점 좌표- 6: End point coordinates in file

- 7: 8번 파일 위치로 가기 위한 중간 점- 7: Midpoint to go to file location 8

- 8: 파일에서 제2 직선 구간이 시작되는 좌표- 8: The coordinates at which the second straight line begins in the file

- 9: 파일에서 제2 직선 구간이 종료되는 좌표- 9: coordinates at which the second straight line section ends in the file

- 10: 11번 파일 위치로 가기 위한 중간 점- 10: Midpoint to go to file location 11

- 11: 파일 끝에서 경사면이 시작되는 위치 좌표- 11: Position at which the bevel starts at the end of the file

- 12: 파일 끝에서 경사면이 시작되는 위치 좌표- 12: Position at which the slope begins at the end of the file

- 301: 제2 곡선 구간에 형성된 구멍의 시작 위치 좌표- 301: Starting position coordinate of the hole formed in the second curve section

- 302: 제2 곡선 구간에 형성된 구멍의 최대 파인 위치 좌표- 302: Coordinate of the position of the largest hole of the hole formed in the second curve section

- 303: 제2 곡선 구간에 형성된 구멍의 종료 위치 좌표- 303: End position coordinate of the hole formed in the second curve section

- 304: 제5 파일 변형의 경사 중간 위치 좌표- 304: Inclined intermediate position coordinates of the fifth file transformation

상술한 바를 살펴보면, 제5 변형 형상을 가지는 표준 파일의 변곡점은 기본 형상을 가지는 표준 파일의 변곡점들(A, B, 1~12)을 포함하고, 제5 파일 변형에 따라 새로운 변곡점들(301~304)이 추가된다.The inflection point of the standard file having the fifth deformed shape includes the inflection points (A, B, 1 to 12) of the standard file having the basic shape and the new inflection points 301 - 304) are added.

한편, 제5 변형 형상을 가지는 제6 표준 파일과 제6 변형 형상을 가지는 제7 표준 파일은 리클레이머에 의하여 파인 구멍이 형성된 위치가 제2 곡선 구간 왼쪽 또는 오른쪽이란 점에서 상이할 뿐이다. 이에 따라, 제6 표준 파일에 대한 변곡점들을 설명하고, 제7 표준 파일에 대한 변곡점들은 생략하더라도, 당업자에게는 제7 표준 파일의 변곡점들을 추출하는 것이 용이할 것이다.On the other hand, the sixth standard file having the fifth deformed shape and the seventh standard file having the sixth deformed shape differ only in that the positions where the fine holes are formed by the reclaimer are the left or the right of the second curve section. Thus, even if inflexion points for the sixth standard file are described and the inflection points for the seventh standard file are omitted, it will be easy for a person skilled in the art to extract the inflection points of the seventh standard file.

표준비행궤도 생성부(510)는 추출한 복수의 변곡점들을 기초로 표준비행궤도 데이터를 생성한다. 보다 구체적으로, 표준비행궤도 생성부(510)는 시작 지점(A)에서 출발하여 복수의 변곡점들을 따라 종료 지점(B)까지 이동하는 표준비행궤도 데이터를 생성한다.The standard flight trajectory generation unit 510 generates standard flight trajectory data based on the extracted inflection points. More specifically, the standard flight trajectory generating section 510 generates standard flight trajectory data starting from the starting point A and moving along the plurality of inflection points to the end point B.

이때, 표준비행궤도 데이터에는 무인항공기의 위치 정보, 방향 정보, 및 속도 정보가 포함된다. 여기서, 위치 정보는 상기 변곡점들의 X 좌표값, Y 좌표값, 및 Z 좌표값을 포함하고, 방향 정보는 롤(Roll) 값, 피치(Pitch) 값, 요(Yaw) 값을 포함한다.In this case, the standard flight orbit data includes the position information, direction information, and speed information of the UAV. Here, the position information includes an X coordinate value, a Y coordinate value, and a Z coordinate value of the inflection points, and the direction information includes a roll value, a pitch value, and a Yaw value.

다음, 표준 파일 데이터베이스(515)는 표준 파일 생성부(505)에 의하여 생성된 표준 파일 데이터, 및 표준비행궤도 생성부(510)에 의하여 생성된 표준비행궤도가 유형별로 저장하고 있다.Next, the standard file database 515 stores standard file data generated by the standard file generator 505 and standard flight trajectories generated by the standard flight trajectory generator 510 for each type.

다음, 제1 이미지 획득부(520)는 무인항공기(410)로부터 제1 촬영장치, 예컨대, 레이저 센서에 의하여 촬영된 제1 이미지를 획득한다. 이미지 획득부(520)는 무인항공기(410)로부터 전송되는 제1 이미지를 위치 정보 및 시간 정보를 기반으로 저장한다.Next, the first image obtaining unit 520 obtains the first image photographed by the first photographing apparatus, for example, the laser sensor, from the unmanned airplane 410. The image acquisition unit 520 stores the first image transmitted from the UAV 410 based on the position information and the time information.

다음, 이미지 처리부(525)는 제1 이미지 획득부(520)에 의하여 획득한 제1 이미지들을 위치 정보 및 시간 정보를 기초로 합성한다. 그리고, 이미지 처리부(525)는 합성된 이미지에서 단일 파일 이미지를 추출하고, 추출한 단일 파일 이미지를 분석하여 단일 파일 데이터를 생성한다.Next, the image processing unit 525 synthesizes the first images acquired by the first image acquisition unit 520 based on the position information and the time information. The image processor 525 extracts a single file image from the synthesized image, and analyzes the extracted single file image to generate single file data.

이때, 단일 파일 데이터는 단일 파일의 형상 정보, 높이 정보, 및 길이 정보를 포함한다. 일 실시예에 있어서, 단일 파일 데이터는 이미지의 색을 분석하여 획득한 원재료 정보를 더 포함할 수 있다.At this time, the single file data includes shape information, height information, and length information of a single file. In one embodiment, the single file data may further include raw material information obtained by analyzing the color of the image.

다음, 표준비행궤도 검색부(530)는 단일 파일의 형상에 따라 표준 파일 유형을 판단하고, 유형에 따른 표준비행궤도를 검색한다.Next, the standard flight trajectory search unit 530 determines a standard file type according to the shape of a single file, and searches for a standard flight trajectory according to the type.

보다 구체적으로, 표준비행궤도 검색부(530)는 단일 파일의 형상에서 리클레이머에 의하여 파인 구멍의 위치를 판단하고, 구멍의 위치에 따라 7개 유형의 표준 파일들 중 하나를 결정한다.More specifically, the standard flight trajectory search unit 530 determines the position of the fine hole by the reclaimer in the shape of a single file, and determines one of seven types of standard files according to the position of the hole.

그리고, 표준비행궤도 검색부(530)는 표준 파일 데이터베이스(515)에서 상기 결정된 표준 파일에 대한 표준비행궤도를 검색한다.Then, the standard flight trajectory search unit 530 searches the standard file database 515 for the standard flight trajectory for the determined standard file.

다음, 비행궤도 생성부(535)는 검색한 표준비행궤도를 기초로 단일 파일에 대한 비행궤도를 생성한다. 보다 구체적으로, 비행궤도 생성부(535)는 표준 파일과 단일 파일을 비교하여, 단일 파일의 형상 및 길이에 맞게 표준비행궤도의 변곡점들 중 일부의 X좌표값 또는 Y좌표값을 수정한다.Next, the flight trajectory generation unit 535 generates a flight trajectory for a single file based on the searched standard flight trajectory. More specifically, the flight trajectory generating unit 535 compares the standard file with a single file, and modifies the X coordinate value or the Y coordinate value of some of the inflection points of the standard flight trajectory according to the shape and length of a single file.

또한, 비행궤도 생성부(535)는 단일 파일의 높이에 따라 표준비행궤도의 변곡점들 중 일부의 Z좌표값을 수정하여 단일 파일에 대한 생성한다.The flight trajectory generator 535 modifies the Z coordinate values of some of the inflection points of the standard flight trajectory according to the height of a single file to generate a single file.

다음, 비행궤도 전송부(540)는 비행궤도를 무인항공기(410)에 전송한다.Next, the flight orbit transmission unit 540 transmits the flight orbit to the UAV 410.

다음, 제2 이미지 획득부(545)는 무인항공기(410)가 비행궤도를 따라 야드 장을 비행하면서 촬영한 제2 이미지를 획득한다. 이때, 제2 이미지는 무인항공기(410)에 장착되어 전방을 촬영하는 제2 촬영장치를 통해 획득될 수 있다.Next, the second image obtaining unit 545 obtains the second image taken by the UAV 410 while flying the yard field along the flight trajectory. At this time, the second image may be acquired through the second photographing apparatus which is mounted on the UAV 410 and photographs the front side.

다음, 메쉬크기 결정부(550)는 제2 이미지를 분할하는 단위인 메쉬(Mesh)의 크기를 결정한다. 메쉬크기 결정부(550)는 메쉬의 크기를 아래 수학식 1을 이용하여 결정한다.Next, the mesh size determination unit 550 determines the size of a mesh, which is a unit for dividing the second image. The mesh size determination unit 550 determines the size of the mesh using Equation 1 below.

Figure pat00001
Figure pat00001

수학식 1을 살펴보면, 메쉬의 크기는 무인항공기(410)에 장착된 엑츄에이터(actuator)의 가동률에 반비례하고, 무인항공기(410)의 속도 또는 알고리즘 처리 속도에 비례한다.The size of the mesh is inversely proportional to the operating rate of the actuator mounted on the UAV 410 and proportional to the speed of the UAV 410 or the algorithm processing speed.

구체적으로, 무인항공기(410)의 속도가 높으면 알고리즘 처리 시간 동안 무인항공기(410)가 이동하는 거리가 커지기 때문에 메쉬의 크기 또한 커진다.Specifically, if the speed of the UAV 410 is high, the size of the mesh increases because the distance over which the UAV 410 moves during the algorithm processing time increases.

반면, 엑츄에이터가 무리하게 가동할수록 무인항공기(410)가 이동할 수 있는 거리는 줄어들기 때문에 메쉬의 크기는 작아진다.On the other hand, as the actuator moves forcibly, the distance through which the UAV 410 can move is reduced, so that the size of the mesh is reduced.

다음, 이미지 분할부(555)는 제2 이미지를 복수의 메쉬(Mesh)로 분할한다. 제2 이미지를 메쉬로 분할한 예는 도 7에 도시되어 있다.Next, the image dividing unit 555 divides the second image into a plurality of meshes. An example of dividing the second image into meshes is shown in Fig.

제2 이미지 획득부(545)를 통해 도 6에 도시된 바와 같은 제2 이미지가 획득되면, 이미지 분할부(555)는 제2 이미지를 일정한 크기의 메쉬로 분할하여 도 7에 도시된 바와 같은 이미지를 얻는다.6 is obtained through the second image acquiring unit 545, the image dividing unit 555 divides the second image into meshes of a predetermined size to generate an image as shown in Fig. 7, .

다음, 충돌여부 판단부(560)는 메쉬로 분할된 제2 이미지에서 장애물 영역과 비행영역을 판단하고, 각 영역의 중첩여부에 따라 충돌여부를 판단한다.Next, the collision-determining unit 560 determines an obstacle area and a flying area in the second image segmented by the mesh, and determines whether or not the collision is based on overlapping of the respective areas.

도 8은 도 5의 충돌여부 판단부를 설명하기 위한 블록도이다.FIG. 8 is a block diagram for explaining the collision determination unit of FIG. 5; FIG.

도 8을 참조하면, 충돌여부 판단부(560)는 장애물 영역 판단부(810), 비행영역 판단부(820) 및 충돌영역 판단부(830)를 포함한다.Referring to FIG. 8, the collision determination unit 560 includes an obstacle region determination unit 810, a flying area determination unit 820, and a collision region determination unit 830.

장애물 영역 판단부(810)는 메쉬로 분할된 제2 이미지에서 장애물 영역을 판단한다. 장애물 영역 판단부(810)는 스택커, 리클레이머 및 파일을 장애물로 판단하고, 스택커, 리클레이머 및 파일 중 어느 하나가 있는 메쉬를 장애물 영역으로 판단한다.The obstacle area determination unit 810 determines an obstacle area in the second image divided into meshes. The obstacle area determination unit 810 determines the stacker, recuriler, and file as obstacles, and determines the mesh having any one of the stacker, reclaimer, and file as the obstacle area.

또한, 장애물 영역 판단부(810)는 스택커, 리클레이머 및 파일 중 어느 하나로부터 일정거리에 있는 메쉬까지 장애물 영역으로 더 포함한다. 이때, 일정거리는 무인항공기(410)가 이동할 수 있는 최소 거리인 1메쉬의 크기에 해당한다.In addition, the obstacle area determination unit 810 further includes an obstacle area from a stacker, a reclaimer, and a file to a mesh at a certain distance. At this time, the predetermined distance corresponds to the size of one mesh, which is the minimum distance that the UAV 410 can move.

도 9 및 도 10을 참조하여 장애물 영역을 구체적인 예를 들어 설명하도록 한다.Referring to Figs. 9 and 10, the obstacle region will be described with a specific example.

도 9a는 파일의 측면 비행시 스택커가 촬영된 제2 이미지의 장애물 영역을 보여주는 도면이고, 도 9b은 파일의 상층 비행시 스텍커가 촬영된 제2 이미지의 장애물 영역을 보여주는 도면이다.FIG. 9A is a view showing an obstacle region of a second image in which a stacker is photographed during a side flight of a file, and FIG. 9B is a view showing an obstacle region of a second image in which a stacker is photographed in an upper flight of a file.

지상서버(420)는 무인항공기(410)가 파일(910)의 측면 또는 상층을 비행할 때 무인항공기(410)로부터 제2 촬영장치로 전방의 스택커(920)를 포함하는 제2 이미지를 획득한다.The terrestrial server 420 obtains a second image including the stacker 920 forward from the unmanned airplane 410 to the second imaging device when the unmanned airplane 410 is flying on the side or top of the file 910 do.

여기서, 스택커(920)는 이동 레일을 따라 이동하면서 파일(910) 위에 원료(940)를 분출하는 기간 설비로서, 항상 동일한 이동 레일을 따라 움직이기 때문에 비행궤도 상에서 동일한 형태로 촬영된다.Here, the stacker 920 is a periodical facility for ejecting the raw material 940 onto the file 910 while moving along the moving rail, and is always photographed in the same form on the fly orbit because it moves along the same moving rail.

지상서버(420)는 제2 이미지를 복수의 메쉬로 분할하고, 제2 이미지에서 장애물 영역(930)을 판단한다. 이때, 지상서버(420)는 파일(910), 스텍커(920) 및 분출하는 원료(940)를 비행궤도 상의 장애물로 판단하고, 장애물이 포함된 메쉬를 장애물 영역(930)으로 판단하다.The ground server 420 divides the second image into a plurality of meshes and determines the obstacle region 930 in the second image. At this time, the ground server 420 judges the file 910, the stacker 920, and the material 940 to be jetted as an obstacle on the fly orbit, and determines the mesh including the obstacle as the obstacle area 930.

한편, 지상서버(420)는, 도 9a 및 도 9b에 도시된 바와 같이, 장애물이 포함된 메쉬 뿐만 아니라 장애물로부터 일정거리에 있는 메쉬까지 장애물 영역으로 판단한다.On the other hand, as shown in FIGS. 9A and 9B, the terrestrial server 420 determines not only the mesh including the obstacle but also the obstacle area from the obstacle to the mesh at a certain distance.

도 10은 파일의 측면 비행시 리클레이머가 촬영된 제2 이미지의 장애물 영역을 보여주는 도면이다.10 is a view showing an obstacle area of a second image in which a reclaimer is photographed in a side flight of a file;

지상서버(420)는 무인항공기(410)가 파일(910)의 측면을 비행할 때 무인항공기(410)로부터 제2 촬영장치로 전방의 리클레이머(950)를 포함하는 제2 이미지를 획득한다.The ground server 420 acquires a second image including the reclaimer 950 forward from the unmanned airplane 410 to the second image capture device when the unmanned airplane 410 is flying the side of the file 910 .

여기서, 리클레이머(950)는 이동 레일을 따라 이동하면서 파일(910)의 원료를 퍼가는 기간 설비로서, 스택커(920)와 마찬가지로 항상 동일한 이동 레일을 따라 움직이기 때문에 비행궤도 상에서 동일한 형태로 촬영된다.Here, the reclaimer 950 is a periodical facility for plowing the raw material of the pile 910 while moving along the moving rails, and always moves along the same moving rail as the stacker 920, .

지상서버(420)는 제2 이미지를 복수의 메쉬로 분할하고, 제2 이미지에서 장애물 영역(930)을 판단한다. 이때, 지상서버(420)는 파일(910) 및 리클레이머(950)를 비행궤도 상의 장애물로 판단하고, 장애물이 포함된 메쉬를 장애물 영역(930)으로 판단한다.The ground server 420 divides the second image into a plurality of meshes and determines the obstacle region 930 in the second image. At this time, the terrestrial server 420 determines the file 910 and the reclaimer 950 as obstacles on the fly orbit, and determines the mesh including the obstacle as the obstacle area 930.

한편, 지상서버(420)는, 도 10에 도시된 바와 같이, 장애물이 포함된 메쉬 뿐만 아니라 장애물로부터 일정거리에 있는 메쉬까지 장애물 영역으로 판단한다.On the other hand, as shown in FIG. 10, the terrestrial server 420 determines not only the mesh including the obstacle but also the obstacle area from the obstacle to the mesh at a certain distance.

다시 도 8을 참조하면, 비행영역 판단부(820)는 비행궤도 상에 무인항공기(410)의 위치를 나타내는 비행영역을 판단한다.Referring to FIG. 8 again, the flying area determination unit 820 determines a flying area indicating the position of the UAV 410 on the flight trajectory.

다음, 충돌영역 판단부(830)는 장애물 영역 및 비행영역을 비교하여 중첩되는 영역을 충돌 영역으로 판단한다.Next, the collision area determination unit 830 compares the obstacle area and the flying area, and determines the overlapped area as the collision area.

도 11은 충돌영역을 설명하기 위한 도면이다.11 is a view for explaining a collision area.

장애물 영역 판단부(810)는 파일(1110), 스택커(1120) 및 스택커(1120)로부터 분출하는 원료(1130)를 장애물로 판단하고, 파일(1110), 스택커(1120) 및 원료(1130) 중 어느 하나를 포함하는 메쉬를 장애물 영역(1140)으로 결정한다.The obstacle region determination unit 810 determines the obstacle as the obstacle as the obstacle to the material 1130 ejected from the file 1110, the stacker 1120 and the stacker 1120 and outputs the file 1110, the stacker 1120, 1130) as the obstacle area 1140. The mesh area 1140 includes the mesh area 1140 and the mesh area 1140,

비행영역 판단부(820)는 비행궤도 상에 무인항공기(410)의 위치(1150)를 판단하고, 무인항공기(410)가 위치하는 메쉬를 비행영역(1160)으로 결정한다.The flight area determination unit 820 determines the position 1150 of the UAV 410 on the flight orbit and determines the mesh where the UAV 410 is located as the flight area 1160.

충돌영역 판단부(830)는, 도 11에 도시된 바와 같이, 장애물 영역(1140)과 비행영역(1160)을 비교하여 중첩되는 영역을 판단하고, 중첩되는 영역을 충돌 영역(1170)으로 결정한다.11, the collision area determination unit 830 compares the obstacle area 1140 and the flying area 1160 to determine the overlapped area and determines the overlapped area as the collision area 1170 .

다시 도 5를 참조하면, 비행궤도 수정부(565)는 충돌영역 판단부(830)에 의하여 충돌영역이 판단되면, 무인항공기(410)의 비행궤도를 수정하여 충돌영역을 회피한다.Referring again to FIG. 5, when the collision area is determined by the collision area determination unit 830, the flight orbit corrector 565 corrects the flight trajectory of the UAV 410 to avoid the collision area.

비행궤도 수정부(565)는 무인항공기(410)를 중심에서 상, 하, 좌, 우로 이동시켜보면서 충돌영역을 판단한다. 비행궤도 수정부(565)는 충돌영역이 발생하지 않는 방향의 궤도를 선택하여 비행궤도를 수정한다.The flight trajectory corrector 565 determines the collision area while moving the UAV 410 from the center to the upper, lower, left, and right sides. The flight trajectory corrector 565 selects a trajectory in a direction in which the collision area does not occur, and corrects the flight trajectory.

이하에서는 도 12를 참조하여 비행궤도 수정부가 비행궤도를 수정하는 방법을 보다 구체적으로 설명하도록 한다.Hereinafter, referring to FIG. 12, a method for modifying the flight trajectory of the flight trajectory modifying unit will be described in more detail.

도 12는 비행궤도 수정부에 의하여 비행궤도를 수정하는 방법의 일 예를 보여주는 도면이다.12 is a diagram showing an example of a method of correcting the flight trajectory by the flight track corrector.

먼저, 비행궤도 수정부(565)는 충돌영역 판단부(830)에 의하여 충돌영역이 판단되면 무인항공기(410)를 중심으로부터 1메쉬만큼을 이동시킨다. 이때, 비행궤도 수정부(565)는, 도 12에 도시된 바와 같이, 상, 하, 좌, 우를 포함한 복수의 방향으로 차례대로 이동시키면서 비행영역 및 장애물 영역의 중첩여부를 판단한다.First, when the collision region is determined by the collision region determination unit 830, the flight trajectory corrector 565 moves the UAV 410 by one mesh from the center. At this time, as shown in Fig. 12, the flight trajectory corrector 565 sequentially moves in a plurality of directions including up, down, left, and right, and judges whether or not the flying area and the obstacle area overlap each other.

특정 방향에서 비행영역 및 장애물 영역이 중첩되는 충돌영역이 없으면, 비행궤도 수정부(565)는 상기 특정 방향의 궤도를 선택하여 비행궤도를 수정한다.If there is no collision area in which the flight area and the obstacle area overlap in a specific direction, the flight orbit corrector 565 selects the orbit in the specific direction and corrects the flight orbit.

반면, 여덟 방향 모두에서 충돌영역이 발생하면, 비행궤도 수정부(565)는 무인항공기(410)를 중심으로부터 2메쉬만큼을 이동시킨다. 그리고, 비행궤도 수정부(565)는 상, 하, 좌, 우를 포함한 복수의 방향으로 차례대로 이동시키면서 비행영역 및 장애물 영역의 중첩여부를 판단한다. 비행궤도 수정부(565)는 충돌영역이 발생하지 않을 때까지 이와 같은 과정을 반복한다.On the other hand, when a collision area occurs in all eight directions, the flight trajectory corrector 565 moves the unmanned airplane 410 by two meshes from the center. Then, the flight trajectory corrector 565 sequentially moves in a plurality of directions including upward, downward, left, and right, and determines whether or not the flying area and the obstacle area overlap each other. The flight trajectory corrector 565 repeats this process until no collision area occurs.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인항공 시스템을 이용한 방법을 설명하기 위한 도면이다.13 is a view for explaining a method using an unmanned aerial vehicle system according to an embodiment of the present invention.

도 13을 참조하면, 먼저, 무인항공 시스템(400)은 야드 장에 적치된 파일을 형상에 따라 분류한 표준 파일을 생성하고, 표준 파일 각각에 대한 표준비행궤도를 생성한다(S1301).Referring to FIG. 13, first, the unmanned aerial vehicle system 400 generates a standard file classified according to a shape of a file stored in a yard field, and generates a standard flight orbit for each standard file (S1301).

무인항공 시스템(400)은 표준 파일을 생성한다. 이때, 생성되는 표준 파일은 파일의 형상, 높이, 길이 정보를 포함한다. 일 실시예에 있어서, 표준 파일은 원재료 정보를 더 포함할 수 있다. 이때, 원재료 정보는 철광석, 석탄 및 석회석 중 하나일 수 있다.The unmanned aerial vehicle system 400 generates a standard file. At this time, the generated standard file includes the shape, height, and length information of the file. In one embodiment, the standard file may further include raw material information. At this time, the raw material information may be one of iron ore, coal and limestone.

무인항공 시스템(400)은 파일의 기본 형상과 변형된 6가지의 형상 각각에 대한 표준 파일 데이터를 생성한다. The unmanned aerial vehicle system 400 generates standard file data for each of the basic shape of the file and the six deformed shapes.

파일의 기본 형상은 제1 직선 구간, 제1 직선 구간과 나란하게 형성된 제2 직선 구간, 제1 직선 구간의 한쪽 끝과 제2 직선 구간의 한쪽 끝을 연결하는 제1 곡선 구간, 및 제1 직선 구간의 다른쪽 끝과 제2 직선 구간의 다른쪽 끝을 연결하는 제2 곡선 구간으로 형성된다.The basic shape of the file includes a first straight line section, a second straight line section formed in parallel with the first straight line section, a first curve section connecting one end of the first straight line section and one end of the second straight line section, And a second curve section connecting the other end of the section and the other end of the second straight section.

그리고 변형된 형상은 기본 형상에서 오목한 반원 형상을 가진 구멍이 형성된 위치에 따라 여섯 가지로 분류될 수 있다.The deformed shape can be classified into six types according to the position where the hole having the concave semicircular shape is formed in the basic shape.

파일의 제1 변형 형상은 기본 형상의 제1 직선 구간에 파인 구멍이 형성되고, 파일의 제2 변형 형상은 기본 형상의 제2 직선 구간에 파인 구멍이 형성된다.The first deformed shape of the file is formed with a fine hole in the first straight section of the basic shape and the second deformed shape of the file is formed with the fine hole in the second straight section of the basic shape.

그리고, 파일의 제3 변형 형상은 기본 형상의 제1 곡선 구간 왼쪽에 파인 구멍이 형성되고, 파일의 제4 변형 형상은 기본 형상의 제1 곡선 구간 오른쪽에 파인 구멍이 형성된다.The third deformed shape of the file is formed with a fine hole on the left side of the first curved section of the basic shape and the fourth deformed shape of the file is formed with a fine hole on the right side of the first curved section of the basic shape.

그리고, 파일의 제5 변형 형상은 기본 형상의 제2 곡선 구간 왼쪽에 파인 구멍이 형성되고, 파일의 제6 변형 형상은 기본 형상의 제2 직선 구간에 파인 구멍이 형성된다.The fifth deformed shape of the file is formed with a fine hole on the left side of the second curve section of the basic shape and the sixth deformed shape of the file is formed with a fine hole on the second straight line section of the basic shape.

한편, 무인항공 시스템(400)은 표준 파일에 대한 표준비행궤도를 생성한다. 이때, 무인항공 시스템(400)은 표준비행궤도를 생성하기 위하여 우선적으로 표준 파일의 형상을 기초로 변곡점들을 추출한다. 이때, 무인항공 시스템(400)은 표준 파일의 외곽으로부터 소정의 거리가 이격된 점들을 변곡점으로 추출할 수 있다.Meanwhile, the unmanned aerial vehicle system 400 generates a standard flight trajectory for a standard file. At this time, the unmanned aerial vehicle system 400 first extracts inflection points based on the shape of the standard file to generate a standard flight trajectory. At this time, the unmanned aerial vehicle system 400 can extract points spaced apart from the outer circumference of the standard file by an inflection point.

그리고, 무인항공 시스템(400)은 추출한 복수의 변곡점들을 기초로 표준비행궤도 데이터를 생성한다. 보다 구체적으로, 무인항공 시스템(400)은 시작 지점(A)에서 출발하여 복수의 변곡점들을 따라 종료 지점(B)까지 이동하는 표준비행궤도 데이터를 생성한다.Then, the unmanned aerial vehicle system 400 generates standard flight orbit data based on the extracted inflection points. More specifically, the unmanned aerial vehicle system 400 generates standard flight orbit data starting from a start point A and moving along the plurality of inflection points to an end point B.

이때, 표준비행궤도 데이터에는 무인항공기의 위치 정보, 방향 정보, 및 속도 정보가 포함된다. 여기서, 위치 정보는 상기 변곡점들의 X 좌표값, Y 좌표값, 및 Z 좌표값을 포함하고, 방향 정보는 롤(Roll) 값, 피치(Pitch) 값, 요(Yaw) 값을 포함한다.In this case, the standard flight orbit data includes the position information, direction information, and speed information of the UAV. Here, the position information includes an X coordinate value, a Y coordinate value, and a Z coordinate value of the inflection points, and the direction information includes a roll value, a pitch value, and a Yaw value.

다음, 무인항공 시스템(400)은 표준비행궤도를 이용하여 무인항공기(410)의 비행궤도를 생성하고, 생성한 비행궤도를 무인항공기(410)에 전송한다(S1302).Next, the unmanned aerial vehicle system 400 generates a flight orbit of the UAV 410 using the standard flight orbit and transmits the generated orbit to the UAV 410 (S1302).

이하에서는 도 14를 참조하여 비행궤도를 생성하는 방법에 대하여 보다 구체적으로 설명하도록 한다.Hereinafter, a method of generating a flight trajectory will be described in more detail with reference to FIG.

도 14는 비행궤도를 생성하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.14 is a flowchart for explaining a method of generating a flight trajectory.

도 14를 참조하면, 먼저, 무인항공 시스템(400)은 무인항공기(410)에 장착된 제1 촬영장치에 의하여 촬영된 제1 이미지들을 획득한다(S1401). 무인항공 시스템(400)은 무인항공기(410)에 의하여 촬영된 이미지를 GPS 정보 및 시간 정보를 기반으로 저장한다.Referring to FIG. 14, first, the unmanned aerial vehicle system 400 acquires first images captured by the first photographing apparatus mounted on the unmanned air vehicle 410 (S1401). The unmanned aerial vehicle system 400 stores images photographed by the UAV 410 based on GPS information and time information.

다음, 무인항공 시스템(400)은 제1 이미지들을 GPS 정보 및 시간 정보를 기초로 합성하고, 합성된 이미지에서 단일 파일 이미지를 추출한다(S1402).Next, the unmanned aerial vehicle system 400 synthesizes the first images based on the GPS information and the time information, and extracts a single file image from the synthesized image (S1402).

다음, 무인항공 시스템(400)은 추출한 단일 파일 이미지를 분석하여 단일 파일 데이터를 생성한다(S1403).Next, the unmanned aerial vehicle system 400 analyzes the extracted single file image to generate single file data (S1403).

이때, 단일 파일 데이터는 단일 파일의 형상 정보, 높이 정보, 및 길이 정보를 포함한다. 일 실시예에 있어서, 단일 파일 데이터는 이미지의 색을 분석하여 획득한 원재료 정보를 더 포함할 수 있다.At this time, the single file data includes shape information, height information, and length information of a single file. In one embodiment, the single file data may further include raw material information obtained by analyzing the color of the image.

다음, 무인항공 시스템(400)은 단일 파일의 형상에 따라 유형을 판단하고, 유형에 따른 표준 파일을 결정한다(S1404).Next, the unmanned aerial vehicle system 400 determines the type according to the shape of the single file and determines the standard file according to the type (S1404).

무인항공 시스템(400)은 단일 파일의 형상에서 리클레이머에 의하여 파인 구멍의 위치를 판단하고, 구멍의 위치에 따라 7개 유형의 표준 파일들 중 하나를 결정한다.The unmanned aerial vehicle system 400 determines the location of the fine holes by the reclaimer in the shape of a single file and determines one of seven types of standard files according to the location of the hole.

다음, 무인항공 시스템(400)은 상기 결정한 표준 파일에 대한 표준비행궤도를 검색한다(S1405).Next, the unmanned aerial vehicle system 400 searches a standard flight trajectory for the determined standard file (S1405).

다음, 무인항공 시스템(400)은 검색한 표준비행궤도를 기초로 단일 파일에 대한 단위 비행궤도를 생성한다(S1406).Next, the unmanned aerial vehicle system 400 generates a unit flight trajectory for a single file based on the searched standard flight trajectory (S1406).

무인항공 시스템(400)은 단일 파일의 형상 및 길이에 따라 표준비행궤도 상의 변곡점들 중 일부의 X좌표값 및 Y좌표값을 수정한다. 여기서, 변곡점은 파일 형상으로부터 추출되는 제1 변곡점, 및 제1 변곡점을 기초로 산출되는 제2 변곡점을 포함한다.The unmanned aerial vehicle system 400 modifies the X coordinate value and the Y coordinate value of some of the inflection points on the standard flight orbit according to the shape and length of a single file. Here, the inflection point includes a first inflection point extracted from the file shape and a second inflection point calculated based on the first inflection point.

무인항공 시스템(400)은 단일 파일의 형상에 따라 결정된 표준 파일의 제1 변곡점들을 추출한다. 무인항공 시스템(400)은 추출한 표준 파일의 제1 변곡점들 중 일부의 X좌표값 및 Y좌표값을 단일 파일의 길이에 맞도록 변경한다.The unmanned aerial vehicle system 400 extracts first inflection points of a standard file determined according to the shape of a single file. The unmanned aerial vehicle system 400 changes the X coordinate values and the Y coordinate values of some of the first inflection points of the extracted standard file to match the length of a single file.

그리고, 무인항공 시스템(400)은 이웃하는 2개의 제1 변곡점을 기초로 제2 변곡점을 산출한다. 여기서, 제2 변곡점은 곡선에 대한 변곡점을 나타낸다.Then, the unmanned aerial vehicle system 400 calculates a second inflection point based on the two neighboring first inflection points. Here, the second inflection point represents the inflection point with respect to the curve.

무인항공 시스템(400)은 2개의 제1 변곡점들의 X 좌표값, Y 좌표값, 및 Z 좌표값을 추출하고, 추출한 좌표값을 이용하여 하나의 제1 변곡점에서 이웃하는 다른 하나의 제1 변곡점으로 가는 궤도 상의 중심점을 나타내는 제2 변곡점의 X 좌표값, Y 좌표값, 및 Z 좌표값을 산출한다.The unmanned aerial vehicle system 400 extracts an X coordinate value, a Y coordinate value, and a Z coordinate value of the two first inflection points, and extracts the first and second inflection points from one first inflection point to another neighboring first inflection point The X coordinate value, the Y coordinate value, and the Z coordinate value of the second inflection point indicating the center point on the fine orbit.

일 실시예에 있어서, 무인항공 시스템(400)은 아래 수학식 2 내지 수학식 4를 이용하여 제2 변곡점을 산출할 수 있다.In one embodiment, the unmanned aerial vehicle system 400 may calculate the second inflection point using the following equations (2) to (4).

Figure pat00002
Figure pat00002

Figure pat00003
Figure pat00003

Figure pat00004
Figure pat00004

상기 X3, Y3, Z3는 제2 변곡점의 X 좌표값, Y 좌표값, 및 Z 좌표값을 나타내고, 상기 X1, Y1, Z1는 하나의 제1 변곡점의 X 좌표값, Y 좌표값, 및 Z 좌표값을 나타내며, 상기 X2, Y2, Z2는 다른 하나의 제1 변곡점의 X 좌표값, Y 좌표값, 및 Z 좌표값을 나타낸다. 그리고, A는 1보다 작은 상수로서, 제1 촬영장치의 탐지 범위에 따라 결정된다.X 1 , Y 1 , and Z 1 are X coordinate values of one first inflection point, Y 3 , Y 3 , and Z 3 are X coordinate values, Y coordinate values, and Z coordinate values of the second inflection point, Coordinate values, and Z coordinate values, and X 2 , Y 2 , and Z 2 represent X coordinate values, Y coordinate values, and Z coordinate values of the other first inflection point. A is a constant smaller than 1 and is determined according to the detection range of the first image pickup apparatus.

한편, 무인항공 시스템(400)은 제1 촬영장치의 탐지 범위 및 단일 파일의 높이에 따라 표준비행궤도 상에 변곡점들 중 일부의 Z좌표값을 수정한다.Meanwhile, the unmanned aerial vehicle system 400 modifies the Z coordinate values of some of the inflection points on the standard flight orbit according to the detection range of the first photographing apparatus and the height of a single file.

다음, 무인항공 시스템(400)은 복수의 단위 비행궤도들을 연결하여 전체 비행궤도를 생성하고, 생성한 전체 비행궤도를 무인항공기(410)에 전송한다(S1407).Next, the unmanned aerial vehicle system 400 connects the plurality of unit flight orbitals to generate the entire flight orbit, and transmits the entire flight orbit generated to the unmanned air vehicle 410 (S1407).

야드 장은 복수의 메쉬(mesh) 공간들로 구성된다. 복수의 메쉬 공간들 중 일부에 단일 파일이 있고, 메쉬 공간들 사이에는 열 또는 행을 따라 이동하는 스택커 또는 리클레이머와 같은 기간 설비가 있다.The yard field consists of a plurality of mesh spaces. There is a single file in a portion of the plurality of mesh spaces, and there is a periodic facility such as a stacker or reclaimer that moves along columns or rows between mesh spaces.

무인항공 시스템(400)은 야드 장에 있는 복수의 단일 파일들 각각에 대한 단위 비행궤도를 생성하고, 각 단위 비행궤도의 시작점과 종료점을 연결하여 전체 비행궤도를 생성할 수 있다.The unmanned aerial vehicle system 400 may generate a unit flight orbit for each of a plurality of single files in the yard and connect the start point and the end point of each unit flight orbit to generate the entire flight orbit.

다시 도 13을 참조하면, 무인항공 시스템(400)은 무인항공기(410)의 비행궤도 상에 장애물이 있는지 판단한다(S1303).Referring again to FIG. 13, the unmanned aerial vehicle system 400 determines whether there is an obstacle on the flight path of the unmanned air vehicle 410 (S1303).

이하에서는 도 15를 참조하여 비행궤도 상의 장애물을 판단하는 방법에 대하여 보다 구제적으로 설명하도록 한다.Hereinafter, a method for determining an obstacle on the fly orbit will be described more reliably with reference to FIG.

도 15는 비행궤도 상의 장애물을 판단하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.15 is a flowchart for explaining a method for determining an obstacle on a flight orbit.

도 15를 참조하면, 먼저, 무인항공 시스템(400)은 무인항공기(410)가 비행궤도를 따라 야드 장을 비행하면서 촬영한 제2 이미지를 획득한다(S1501). 이때, 제2 이미지는 무인항공기(410)에 장착되어 전방을 촬영하는 제2 촬영장치를 통해 획득될 수 있다.Referring to FIG. 15, first, the unmanned aerial vehicle 400 acquires a second image taken by the unmanned airplane 410 while flying a yard along a flight trajectory (S1501). At this time, the second image may be acquired through the second photographing apparatus which is mounted on the UAV 410 and photographs the front side.

다음, 무인항공 시스템(400)은 메쉬의 크기를 결정한다(S1502). 상기 메쉬는 제2 이미지를 분할하는 단위를 나타내는 것으로서, 그 크기가 무인항공기 속도에 비례하고, 엑츄에이터 가동률에 반비례한다.Next, the unmanned aerial vehicle system 400 determines the size of the mesh (S1502). The mesh represents a unit for dividing the second image, the size of which is proportional to the unmanned aerial vehicle speed and inversely proportional to the actuator operation rate.

다음, 무인항공 시스템(400)은 제2 이미지를 복수의 메쉬로 분할한다(S1503).Next, the unmanned aerial vehicle system 400 divides the second image into a plurality of meshes (S1503).

다음, 무인항공 시스템(400)은 메쉬로 분할된 제2 이미지에서 장애물 영역 및 비행영역을 판단한다(S1504).Next, the unmanned aerial vehicle system 400 determines the obstacle area and the flying area in the second image segmented by the mesh (S1504).

무인항공 시스템(400)은 스택커, 리클레이머 및 파일을 장애물로 판단하고, 스택커, 리클레이머 및 파일 중 어느 하나가 포함된 메쉬를 장애물 영역으로 판단한다.The unmanned aerial vehicle system 400 judges the stacker, reclaimer, and file as obstacles, and determines the mesh including any one of stacker, reclaimer, and file as an obstacle area.

또한, 무인항공 시스템(400)은 스택커, 리클레이머 및 파일 중 어느 하나로부터 일정거리에 있는 메쉬까지 장애물 영역으로 더 포함한다. 이때, 일정거리는 무인항공기(410)가 이동할 수 있는 최소 거리인 1메쉬의 크기에 해당한다.Further, the unmanned aerial vehicle system 400 further includes an obstacle area from the stacker, the reclaimer, and the file to a mesh at a certain distance. At this time, the predetermined distance corresponds to the size of one mesh, which is the minimum distance that the UAV 410 can move.

한편, 무인항공 시스템(400)은 비행궤도 상에 무인항공기(410)의 위치를 나타내는 비행영역을 판단한다.On the other hand, the unmanned aerial vehicle system 400 determines the flying area indicating the position of the UAV 410 on the flight trajectory.

다음, 무인항공 시스템(400)은 장애물 영역 및 비행영역을 기초로 충돌영역을 판단한다(S1505). 보다 구체적으로, 무인항공 시스템(400)은 장애물 영역 및 비행영역을 비교하여 중첩되는 영역이 있는지 확인한다. 중첩되는 영역이 있다면, 무인항공 시스템(400)은 해당 영역을 충돌영역으로 판단한다.Next, the unmanned aerial vehicle system 400 determines the collision area based on the obstacle area and the flying area (S1505). More specifically, the unmanned aerial vehicle system 400 compares the obstacle area and the flying area to check whether there is an overlapped area. If there is an overlapping area, the unmanned aerial vehicle system 400 determines the corresponding area as a collision area.

다시 도 13을 참조하면, 무인항공 시스템(400)은 충돌영역이 발생하면 비행궤도를 수정하여 무인항공기(410)가 장애물을 회피할 수 있도록 한다(S1304).Referring again to FIG. 13, when the collision area occurs, the unmanned aerial vehicle system 400 modifies the flight trajectory so that the unmanned airplane 410 can avoid obstacles (S1304).

무인항공 시스템(400)은 무인항공기(410)를 중심으로부터 1메쉬만큼을 이동시킨다. 이때, 무인항공 시스템(400)은 여덟 방향을 차례대로 이동시키면서 비행영역 및 장애물 영역의 중첩여부를 판단한다.The unmanned aerial vehicle 400 moves the UAV 410 by one mesh from the center. At this time, the unmanned aerial vehicle 400 moves eight directions one after another to determine whether the flying area and the obstacle area overlap each other.

특정 방향에서 비행영역 및 장애물 영역이 중첩되는 충돌영역이 없으면, 무인항공 시스템(400)은 상기 특정 방향의 궤도를 선택하여 비행궤도를 수정한다.If there is no collision area in which the flight area and the obstacle area overlap in a specific direction, the unmanned aerial vehicle system 400 selects the orbit in the specific direction and corrects the flight orbit.

반면, 여덟 방향 모두에서 충돌영역이 발생하면, 무인항공 시스템(400)은 무인항공기(410)를 중심으로부터 2메쉬만큼을 이동시킨다. 그리고, 무인항공 시스템(400)은 여덟 방향을 차례대로 이동시키면서 비행영역 및 장애물 영역의 중첩여부를 판단한다. 무인항공 시스템(400)은 충돌영역이 발생하지 않을 때까지 이와 같은 과정을 반복한다.On the other hand, when a collision area occurs in all eight directions, the unmanned aerial vehicle system 400 moves the unmanned air vehicle 410 by two meshes from the center. Then, the unmanned aerial vehicle 400 moves the eight directions one after another to determine whether the flying area and the obstacle area overlap each other. The unmanned aerial vehicle system 400 repeats this process until no collision area occurs.

한편, 무인항공 시스템(400)은 수정된 비행궤도를 무인항공기(410)에 전송한다.Meanwhile, the unmanned aerial vehicle system 400 transmits the modified flight orbit to the UAV 410.

상기에서는 본 출원의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 출원의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 출원을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made to the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the following claims It can be understood that

Claims (10)

비행궤도를 따라 야드 장을 비행하는 무인항공기로부터 전방을 촬영한 이미지를 획득하는 이미지 획득부;
상기 획득한 이미지를 소정의 크기를 가지는 메쉬 단위로 분할하는 이미지 분할부;
상기 분할한 이미지로부터 장애물 영역 및 비행영역을 결정하고, 상기 결정한 장애물 영역 및 비행영역이 중첩되는 영역이 있는지 확인하여 상기 무인항공기와 장애물 간의 충돌여부를 판단하는 충돌여부 판단부; 및
상기 충돌여부 판단부에 의하여 충돌이 판단되면, 상기 비행궤도를 수정하는 비행궤도 수정부를 포함하는 무인항공 시스템.An image acquisition unit for acquiring an image of a front side taken from an unmanned airplane flying a yard through a flight path;
An image dividing unit dividing the obtained image into mesh units having a predetermined size;
A collision determining unit for determining an obstacle region and an flying region from the divided images, determining whether there is an overlap between the determined obstacle region and the flying region, and determining whether there is a collision between the unmanned airplane and the obstacle; And
And a flight trajectory correcting unit for correcting the flight trajectory when a collision is determined by the collision determining unit. 제1항에 있어서,
상기 메쉬의 크기는 상기 무인항공기의 속도에 비례하고, 상기 무인항공기에 장착된 엑츄에이터(actuator)의 가동률에 반비례하는 것을 특징으로 하는 무인항공 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the size of the mesh is proportional to the speed of the UAV, and is inversely proportional to an operating rate of an actuator mounted on the UAV. 제1항에 있어서, 상기 충돌여부 판단부는,
상기 분할한 이미지에서 스택커(stacker), 리클레이머(reclaimer) 및 파일(pile) 중 어느 하나가 포함된 메쉬를 장애물 영역으로 판단하는 장애물 영역 판단부; 및
상기 비행궤도 상에 무인항공기를 포함하는 메쉬를 비행영역으로 판단하는 비행영역 판단부를 포함하는 무인항공 시스템.2. The apparatus of claim 1, wherein the collision-
An obstacle area determination unit that determines a mesh including any one of a stacker, a reclaimer, and a file as an obstacle area in the divided image; And
And a flying area determination unit for determining the mesh including the unmanned air vehicle as the flying area on the flight trajectory. 제3항에 있어서, 상기 장애물 영역 판단부는,
상기 스택커, 리클레이머 및 파일 중 어느 하나로부터 일정거리에 있는 메쉬까지 장애물 영역으로 판단하고, 상기 일정거리는 1 메쉬에 상응하는 것을 특징으로 하는 무인항공 시스템.The apparatus of claim 3, wherein the obstacle area determining unit
Wherein the obstacle region is determined as an obstacle area from a mesh, a stacker, a reclaimer, and a file, the distance being equal to one mesh. 제1항에 있어서, 상기 비행궤도 수정부는,
상기 무인항공기를 중심으로부터 상, 하, 좌, 우로 이동시키면서 충돌여부를 확인하고, 상기 상, 하, 좌, 우 중 어느 특정 방향으로 이동시켰을 때 충돌하지 않으면, 상기 비행궤도를 상기 특정 방향의 궤도로 수정하는 것을 특징으로 하는 무인항공 시스템.The navigation system according to claim 1,
If the collision does not occur when the UAV is moved in any one of the upward, downward, left, and right directions while moving the UAV from the center to the upper, lower, left, To the unmanned aerial vehicle. 비행궤도를 따라 야드 장을 비행하는 무인항공기로부터 전방을 촬영한 이미지를 획득하는 단계;
상기 획득한 이미지를 소정의 크기를 가지는 메쉬 단위로 분할하고, 상기 분할한 이미지로부터 장애물 영역 및 비행영역을 판단하는 단계; 및
상기 장애물 영역 및 비행영역이 중첩되는 영역이 있는지 확인하여 상기 무인항공기와 장애물 간의 충돌여부를 판단하고, 상기 충돌이 판단되면, 상기 비행궤도를 수정하는 단계를 포함하는 무인항공 시스템을 이용한 방법.Acquiring an image of an unmanned airplane flying forward along a flight path;
Dividing the acquired image into mesh units each having a predetermined size, and determining an obstacle area and a flying area from the divided images; And
Determining whether a collision between the unmanned airplane and the obstacle is confirmed by checking whether there is an overlap area between the obstacle area and the flying area, and correcting the flying orbit when the collision is determined. 제6항에 있어서,
상기 메쉬의 크기는 상기 무인항공기의 속도에 비례하고, 상기 무인항공기에 장착된 엑츄에이터(actuator)의 가동률에 반비례하는 것을 특징으로 하는 무인항공 시스템을 이용한 방법.The method according to claim 6,
Wherein the size of the mesh is proportional to the speed of the UAV, and is inversely proportional to an operating rate of an actuator mounted on the UAV. 제6항에 있어서, 상기 판단하는 단계는,
상기 분할한 이미지에서 스택커(stacker), 리클레이머(reclaimer) 및 파일(pile) 중 어느 하나가 포함된 메쉬를 장애물 영역으로 판단하고, 상기 비행궤도 상의 무인항공기를 포함하는 메쉬를 비행영역으로 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인항공 시스템을 이용한 방법.7. The method of claim 6,
Determining a mesh including any one of a stacker, a reclaimer, and a pile as an obstacle area in the divided image, and determining a mesh including the unmanned airplane on the flying orbit as a flying area And determining whether the unmanned aerial vehicle is in use. 제6항에 있어서, 상기 수정하는 단계는,
상기 무인항공기를 중심으로부터 상, 하, 좌, 우로 1메쉬만큼 이동시키면서 충돌영역을 확인하는 단계; 및
상기 비행궤도를 충돌영역이 확인되지 않는 방향의 궤도로 수정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인항공 시스템을 이용한 방법.7. The method of claim 6,
Confirming a collision area while moving the unmanned airplane by one mesh from the center, up, down, left, and right; And
And modifying the flight trajectory to a trajectory in a direction in which the collision area is not recognized. 제9항에 있어서, 상기 수정하는 단계는,
모든 방향에서 충돌영역이 확인되면, 상기 무인항공기를 중심으로부터 상, 하, 좌, 우로 2메쉬만큼 이동시키면서 충돌영역을 확인하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인항공 시스템을 이용한 방법.10. The method of claim 9,
And confirming the collision area while moving the unmanned airplane by two meshes upward, downward, leftward and rightward from the center, if the collision area is confirmed in all directions.
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