JP2017520751A - 無人機およびその水試料検出方法 - Google Patents

無人機およびその水試料検出方法 Download PDF

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Abstract

本発明は、無人機に基づく水試料検出方法を開示しており、前記無人機には、水試料検出器を備え、前記方法は、検出する地点まで飛行するステップと、検出する水試料の深さを取得するステップであって、前記検出する水試料の深さは携帯型電子装置から送信されるか、または予め設けられたデフォルト値であるステップと、前記無人機と水面の距離および検出する水試料の深さに基づき前記水試料検出器が降着する距離を計算するステップと、前記水試料検出器を所定の深さまで降着させるよう制御し、前記水試料検出器が水試料を検出し、検出結果を地上局または前記携帯型電子装置に送信するステップと、を含む。本発明は、水試料の検出のための無人機をさらに開示する。

Description

本発明は、水試料の検出のための水試料検出システムおよびその水試料検出方法に関する。
環境汚染のモニタリングおよび水汚染の調査作業において、水質汚染の状况を正しく反映させるには、代表的な水試料の検出が必要である。現在、水質モニタリングは、岸辺から離れた、手作業による採水が容易でない場合には、採水要員が船またはモーターボートに乗って検出地点まで行き、水質の検出を行う必要がある。こうした方法も弊害が明らかであり、採水要員が船またはモーターボートに乗ることは時間と労力がかかり、複数の人が協力しなければ任務を完了できないことがある一方で、採水要員が乗る船またはモーターボートを検出地点まで運転すると、採水地点の水質を破壊し、研究結果を不正確にする可能性がある。
本発明は、コストが低く、時間や労力がかからず、検出地点の水質が破壊されないことを保証することができる、水試料検出のための無人機およびその水試料検出方法を提供することを目的とする。
本発明の実施例は、以下のステップを含む、水試料検出器が搭載される無人機による水試料検出方法によって実現される。
検出する地点まで飛行する。
検出する水試料の深さを取得しており、前記検出する水試料の深さは携帯型電子装置から送信されるか、または予め設けられたデフォルト値である。
前記無人機と水面の距離および検出する水試料の深さに基づき、前記水試料検出器が降着する距離を計算する。
前記水試料検出器を所定の深さまで降着させるよう制御し、前記水試料検出器が水試料を検出し、検出結果を地上局または前記携帯型電子装置に送信する。
前記方法は、検出する地点の位置情報を無人機が受信し、検出する地点の位置情報に基づき採水する地点まで前記無人機が自主的に飛行するステップをさらに含む。
前記採水する地点の所在地情報は前記携帯型電子装置から送信されるものであり、前記携帯型電子装置に衛星地図が表示され、採水する地点を衛星地図上で選定するか、または採水する地点を入力することができ、前記携帯型電子装置が、選定された採水する地点の位置情報を前記無人機に送信する。
リモートコントローラの操作により、採水する地点まで前記無人機を飛行させる。
検出する水試料の深さの値を前記携帯型電子内に入力した後、前記検出する水試料の深さの値を前記携帯型電子装置が出力し、前記無人機に送信する。
前記無人機には浮き板が備えられ、前記検出する地点まで前記無人機が飛行した後、前記浮き板により前記無人機が水面に浮き、前記無人機と水面の距離がゼロになる。
前記予め設けられたデフォルト値は、水中０．４メートルから１メートルである。
前記無人機と水面の距離は、前記無人機に搭載する距離センサによって計測される。
前記距離センサは、超音波センサまたは気圧計である。
前記無人機には、前記無人機に対して前記水試料検出器を昇降可能にする昇降装置が備えられ、前記無人機は、前記昇降装置を制御して、前記水試料検出器を所定の深さに降着させる。
前記方法は、前記無人機が帰航点まで飛行する、または次の検出する地点まで飛行するステップをさらに含む。
離陸前に、前記無人機の電力残量を計算し、電力残量が、前記無人機に水試料を検出させた後に前記帰航点まで飛行させることができない場合、離陸を禁止するステップをさらに含む。
離陸前に、前記無人機の電力残量を計算し、電力残量が、前記無人機を前記検出する点まで飛行させることができない場合、離陸を禁止するステップをさらに含む。
前記無人機と、前記地上局または前記携帯型電子装置との間で、３Ｇネットワーク、４Ｇネットワーク、５Ｇネットワーク、ＷＩ−ＦＩ、またはＮＦＣにより通信を実現する。
検出する水試料の深さが予め設けられたデフォルト値である場合、前記無人機が水面からの距離が予め設けられた第１の高さである位置まで降着または上昇した後、検出する水試料の深さまで前記水試料検出器が到達するように、前記水試料検出器を予め設けられた第１の降着値に降着させるよう制御しており、前記第１の降着の高さの値は、前記第１の高さと前記検出する水試料の深さとの和に等しい。
本発明の実施例は、水試料を検出するための無人機によって実現され、前記無人機には、無人機に対して昇降可能であり水試料を検出するための水試料検出器を備え、前記無人機は、前記水試料検出器を携帯して採水する地点まで飛行し、検出する水試料の深さを得て、前記無人機と水面の距離および検出する水試料の深さに基づき、前記水試料検出器が降着する距離を計算し、前記水試料検出器を所定の深さに降着させるよう制御するために用いられ、前記水試料を採取する深さは携帯型電子装置から送信されるか、または予め設けられたデフォルト値である。
前記無人機は、検出する地点の位置情報を受信するための信号受信／送信器を備え、前記無人機は、検出する地点の位置情報に基づき、採水する地点まで自主的に飛行し、前記信号受信／送信器は、前記携帯型電子装置または地上局に検出結果を送信するためにさらに用いられる。
前記検出する地点の所在地情報は前記携帯型電子装置から送信されており、前記携帯型電子装置に衛星地図が表示され、検出する地点を衛星地図で選定するか、または検出する地点を前記携帯型電子内で入力することができ、前記携帯型電子装置が、この選定された検出する地点の位置情報を前記信号受信／送信器に送信する。
前記信号受信／送信器は、リモートコントローラの制御信号を受信するためにさらに用いられ、前記無人機は、前記リモートコントローラにより操作されて、検出する地点まで飛行する。
前記検出する水試料の深さを前記携帯型電子装置に入力した後、前記検出する水試料の深さの値を前記携帯型電子装置が出力し、前記信号受信／送信器に送信する。
前記無人機には浮き板が備えられ、前記検出する地点まで前記無人機が飛行した後、前記浮き板により前記無人機が水面に浮き、前記無人機と水面の距離がゼロになる。
前記デフォルト値は、水中０．４メートルから１メートルである。
前記無人機に距離センサが備えられ、水面からの距離を前記距離センサによって計測する。
前記距離センサは、超音波センサまたは気圧計である。
前記無人機には、前記無人機に対して前記水試料検出器を昇降可能にする昇降装置が備えられ、前記無人機は、前記昇降装置を制御して、前記水試料検出器を所定の深さに降着させる。
前記昇降装置は、回転転動部材と、接続ロープとを備え、前記無人機は、回転転動部材の転動を制御して、前記接続ロープによって、前記無人機に対して前記水試料検出器を昇降させる。
前記接続ロープは、エボナイト製である。
前記無人機は、メモリをさらに備え、前記水試料検出器が検出した結果は、前記メモリ内に保存される。
前記無人機は、前記メモリ内に保存された検出結果を、３Ｇネットワーク、４Ｇネットワーク、５Ｇネットワーク、ＷＩ−ＦＩ、またはＮＦＣを介して前記地上局または前記携帯型電子装置に伝送するためにさらに用いられる。
前記水試料検出器が検出した結果を、前記無人機が前記携帯型電子装置または地上局にリアルタイムに送信するか、または検出した結果を、前記水試料検出器が前記携帯型電子装置または前記地上局にリアルタイムに送信する。
前記無人機は、離陸前に、前記無人機の電力残量を計算し、電力残量が、前記無人機に水試料を検出させた後に前記帰航点まで飛行させることができない場合、離陸を禁止するためにさらに用いられる。
前記無人機は、離陸前に、前記無人機の電力残量を計算し、電力残量が、前記無人機を前記検出する点まで飛行させることができない場合、離陸を禁止するためにさらに用いられる。
本発明の実施例は、以下のステップを含む、水試料採取器および水試料検出器が搭載される無人機による水試料検出方法によって実現される。
採水する地点まで飛行する。
前記水試料採取器が水試料を汲み取る。
前記水試料採取器が汲み取った水試料を前記水試料検出器で検出する。
検出結果を地上局または携帯型電子装置に送信する。
前記水試料採取器は、浮き板と、揚水ポンプと、貯水池と、第１の接続管と、第２の接続管とを含み、前記揚水ポンプおよび前記貯水池は前記浮き板上に設けられ、前記水試料検出器は前記貯水池内に設けられ、前記揚水ポンプと前記貯水池との間は第１の接続管によって接続され、前記第２の接続管の一端は前記揚水ポンプに接続され、前記浮き板は前記無人機に接続され、前記水試料採取器による水試料の汲み取りは、以下のステップにより完成する。
前記無人機と水面の距離に基づき、無人機が降着し、前記浮き板を水面上に浮かべる。
前記揚水ポンプが水試料を前記貯水池から汲み取る。
前記水試料採取器が汲み取った水試料の前記水試料検出器による検出は、以下のステップにより完成する。
前記水試料検出器が前記貯水池内の水試料を検出する。
検出結果の地上局または携帯型電子装置への送信は、以下のステップにより完成する。
前記水試料検出器が検出結果を前記無人機に送信し、前記無人機がさらに検出結果を前記地上局または前記携帯型電子装置に送信するか、または前記水試料検出器が検出結果を前記地上局または前記携帯型電子装置に直接送信する。
前記水試料採取器は、浮き板と、揚水ポンプと、貯水池と、第１の接続管と、第２の接続管とを含み、前記揚水ポンプおよび前記貯水池は前記浮き板上に設けられ、前記水試料検出器は前記貯水池内に設けられ、前記揚水ポンプと前記貯水池との間は第１の接続管によって接続され、前記第２の接続管の一端は前記揚水ポンプに接続され、前記浮き板は昇降装置を介して前記無人機に接続され、前記水試料採取器による水試料の汲み取りは、以下のステップにより完成する。
前記無人機と水面の距離に基づき、前記昇降装置が前記浮き板を降着させて、前記浮き板を水面上に浮かべる。
前記揚水ポンプが水試料を前記貯水池から汲み取る。
前記方法は、前記無人機が帰航点まで飛行する、または次の検出する地点まで飛行するステップをさらに含む。
離陸前に、前記無人機の電力残量を計算し、電力残量が、前記無人機に水試料を検出させた後に前記帰航点まで飛行させることができない場合、離陸を禁止するステップをさらに含む。
離陸前に、前記無人機の電力残量を計算し、電力残量が、前記無人機を前記検出する点まで飛行させることができない場合、離陸を禁止するステップをさらに含む。
前記方法は、採水する地点の位置情報を無人機が受信し、採水する地点の位置情報に基づき採水する地点まで前記無人機が自主的に飛行するステップをさらに含む。
前記検出する地点の所在地情報は前記携帯型電子装置から送信されており、前記携帯型電子装置に衛星地図が表示され、検出する地点を衛星地図で選定するか、または検出する地点を前記携帯型電子装置で入力することができ、前記携帯型電子装置が、この選定された検出する地点の位置情報を前記無人機に送信する。
リモートコントローラの操作により、採水する地点まで前記無人機を飛行させる。
前記無人機と水面の距離は、前記無人機に搭載する距離センサによって計測される。
前記距離センサは、超音波センサまたは気圧計である。
本発明の実施形態は、水試料を検出するための無人機によって実現され、前記無人機には、水試料採取器および水試料検出器が設けられ、前記無人機は、前記水試料採取器および前記水試料検出器を携帯して検出する地点まで飛行するために用いられ、前記水試料採取器は、水試料を汲み取るために用いられ、前記水試料検出器は、前記水試料採取器が汲み取った水試料を検出するために用いられ、前記無人機または前記水試料検出器が検出結果を地上局または携帯型電子装置に送信する。
前記水試料採取器は、浮き板と、揚水ポンプと、貯水池と、第１の接続管と、第２の接続管とを含み、前記揚水ポンプおよび前記貯水池は前記浮き板上に設けられ、前記水試料検出器は前記貯水池内に設けられ、前記揚水ポンプと前記貯水池との間は第１の接続管によって接続され、前記第２の接続管の一端は前記揚水ポンプに接続され、前記浮き板は前記無人機に接続され、前記浮き板は、前記水試料採取器を水面上に浮かべるために用いられ、前記揚水ポンプは、水試料を前記貯水池から汲み取るために用いられ、前記水試料検出器は前記貯水池内の水試料を検出する。
前記揚水ポンプは、蠕動ポンプである。
前記貯水池には、出水口が設けられている。
前記第１の接続管および前記第２の接続管は、いずれもシリコーン管である。
前記第２の接続管の他端にフィルターチップが設けられている。
前記無人機は、離陸前に、前記無人機の電力残量を計算し、電力残量が、前記無人機を前記検出する点まで飛行させることができない場合、離陸を禁止するためにさらに用いられる。
前記無人機は、検出する地点の位置情報を受信するための信号受信／送信器をさらに備え、検出する地点の位置情報に基づき採水する地点まで前記無人機が自主的に飛行する。
前記検出する地点の所在地情報は前記携帯型電子装置から送信されており、前記携帯型電子装置に衛星地図が表示され、検出する地点を衛星地図で選定するか、または検出する地点を前記携帯型電子内で入力することができ、前記携帯型電子装置が、この選定された検出する地点の位置情報を前記信号受信／送信器に送信する。
前記信号受信／送信器は、リモートコントローラの制御信号を受信するためにさらに用いられ、前記無人機は、前記リモートコントローラにより操作され、検出する地点まで飛行する。
前記無人機には、距離センサが備えられる。
前記距離センサは、超音波センサまたは気圧計である。
前記水試料採取器は、昇降装置を介して前記無人機に接続されており、前記昇降装置は、少なくとも１つの回転転動部材と、少なくとも１つの接続ロープとを備え、前記無人機は、回転転動部材の転動を制御して、前記接続ロープによって、前記無人機に対して前記水試料検出器を昇降させ、前記浮き板を前記水面に浮かべる。
前記水試料採取器は、前記無人機の脚に固接される。
前記無人機は、メモリをさらに備え、前記水試料検出器が検出した結果は、前記メモリ内に保存される。
前記無人機は、前記メモリ内に保存された検出結果を、３Ｇネットワーク、４Ｇネットワーク、５Ｇネットワーク、ＷＩ−ＦＩ、またはＮＦＣを介して前記地上局または前記携帯型電子装置に伝送するためにさらに用いられる。
前記無人機は、離陸前に、前記無人機の電力残量を計算し、電力残量が、前記無人機に水試料を検出させた後に前記帰航点まで飛行させることができない場合、離陸を禁止するためにさらに用いられる。
前記無人機は、離陸前に、前記無人機の電力残量を計算し、電力残量が、前記無人機を前記検出する点まで飛行させることができない場合、離陸を禁止するためにさらに用いられる。
従来技術に対して、本発明の無人機は、水試料の検出に用いられ、採水要員が船またはモーターボートに乗るコストを削減することができるとともに、船またはモーターボートによる採水地点の水質の破壊を回避し、採水地点の水質が破壊されないことを保証することができる。このように、本発明の無人機は、水試料検出器を所定の深さに正確に降着させることができる。
本発明の第１の実施形態により提供される水試料検出システムの使用状態図である。 図１における無人機のブロック図である。 本発明の第１の実施形態により提供される水試料検出方法の流れ図である。 本発明の第２の実施形態により提供される水試料検出方法の流れ図である。 本発明の第２の実施形態により提供される水試料検出システムの使用状態図である。 本発明の第３の実施形態により提供される水試料検出方法の流れ図である。 本発明の第３の実施形態により提供される水試料検出システムの使用状態図である。 本発明の第４の実施形態により提供される水試料検出方法の流れ図である。
以下、本発明の実施例における図面を参照して、本発明の実施例における技術手法について、明確かつ完全に記述するが、記述する実施例は、本発明の一部の実施例に過ぎず、すべての実施例ではないことは明らかである。本発明における実施例に基づき、当業者が創造的労働を行わない前提の下で得たその他すべての実施例は、いずれも本発明の保護する範囲に属す。
以下、具体的な実施形態を参照して本発明の実現について詳細に記述する。
図１〜２に示すように、本発明により提供される水試料検出システム１００は、無人機１０と、前記無人機１０に設けられる水試料検出器２０と、前記無人機１０に設けられる、前記無人機１０に対して前記水試料検出器２０を昇降可能にする昇降装置３０とを含む。
本実施例において、前記無人機１０は、機体と、慣性計測ユニット（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＩＭＵ）１２と、測位アセンブリ１３と、メモリ１４と、信号受信／送信器１５と、メインコントローラ１６と、動力アセンブリ１７とを含む無人航空機である。前記慣性計測ユニット１２と、測位アセンブリ１３と、メモリ１４と、信号受信／送信器１５と、メインコントローラ１６と、動力アセンブリ１７とは、いずれも前記機体に取り付けられている。
前記機体は、本体部１１１と、前記本体部１１１を支持するための、前記本体部１１１に対して昇降可能な２つの脚１１２とを含む。
前記慣性計測ユニット１２は、前記本体部１１１内に取り付けられており、前記慣性計測ユニット１２は、前記無人機１０の姿勢情報を計測するために用いられる。前記慣性計測ユニット１２は、ジャイロスコープ１２１と、角速度計１２２とを含む。前記メインコントローラ１６は、前記慣性計測ユニット１２に電気的に接続し、前記ジャイロスコープ１２１および前記角速度計１２２の作業データを検出するために用いられる。
前記測位アセンブリ１３は、地磁気センサ１３１と、ＧＰＳ測位ユニット１３２と、距離センサ１３３とを含む。本実施形態において、前記地磁気センサ１３１はコンパスであり、前記距離センサ１３３は気圧計である。前記測位アセンブリ１３は、前記メインコントローラ１６に電気的に接続する。前記メインコントローラ１６は、前記地磁気センサ１３１および前記ＧＰＳ測位ユニット１３２の作業データの検出にさらに用いられる。その他の実施形態において、前記距離センサ１３３は、超音波センサなどとしてもよく、本実施形態に限定されるものではないことを理解することができる。
前記メモリ１４のタイプは、ＳＤカード、ＭＭＣカードまたはＦＬＡＳＨメモリである。好ましくは、４ＧのＳＤカードのコストが比較的低いため、本実施例における前記メモリ１４は、４ＧのＳＤカードを用いると、製品のコストを下げることができる。
前記信号受信／送信器１５は、遠隔制御信号および前記無人機が飛行するためのＧＰＳ測位信号を受信し、前記受信した遠隔制御信号および前記無人機が飛行するためのＧＰＳ測位信号を前記メインコントローラ１６に送信するために用いられる。本実施例において、前記無人機が飛行するためのＧＰＳ測位信号は、携帯型電子装置２００に送信してもよく、本実施例において、前記携帯型電子装置２００は、ｉｐａｄまたはｉｐｈｏｎｅなどである。その他の実施例において、前記携帯型電子装置２００は、地上局としてもよい。
前記信号受信／送信器１５は、前記水試料検出器２０の検出結果を前記携帯型電子装置２００に送信するためにさらに用いられる。
本実施例において、前記メインコントローラ１６は、８ビットまたは３２ビットのＭＣＵを用いることにより実現することができ、ＳＰＩインターフェースおよび/またはＳＤＩＯインターフェース、ならびにＰＷＭ出力および/またはＤＡＣ出力の能力を備えてもよい。現在、８ビットまたは３２ビットのＭＣＵのコストも比較的低いため、本実施例における前記制御器１６を８ビットまたは３２ビットのＭＣＵで実現する場合、製品のコストをさらに下げることができる。前記メインコントローラ１６は、第１の信号入力インターフェース１５１と、第２の信号入力インターフェース１５２と、第３の信号入力インターフェース１５３と、信号出力インターフェース１５４とを含む。前記第１の信号入力インターフェース１５１は、ＳＰＩプロトコルまたはＳＤＩＯプロトコルにより前記信号受信／送信器１５に電気的に接続する。具体的には、前記メインコントローラ１６と前記信号受信器１５との間で用いられる通信方式は、４線ＳＰＩ、６線ＳＩＤＯ−４ｂｉｔまたは４線ＳＩＤＯ−４ｂｉｔなどの方式で電気的に接続される。前記第２の信号入力インターフェース１５２は、前記測位アセンブリ１３に電気的に接続する。前記第３の信号入力インターフェース１５３は、前記信号受信器１５に電気的に接続する。前記信号出力インターフェース１５４は、前記動力アセンブリ１７に電気的に接続する。
前記メインコントローラ１６は、前記ジャイロスコープ１２１、前記角速度計１２２、前記地磁気センサ１３１および前記ＧＰＳ測位ユニット１３２の各作業データを取り込むために用いられる。前記メインコントローラ１６は、前記動力アセンブリ１７を制御するためにさらに用いられる。
前記メインコントローラ１６は、実際の必要に応じて設けてもよく、本実施例に限定されるものではないことを理解することができる。
本実施例において、前記動力アセンブリ１７は、複数の駆動モータ１７１を含む。本実施例において、各前記駆動モータ１７１は、いずれも電子ガバナ（ＥＳＣ）に電気的に接続されている。各電子ガバナは、前記メインコントローラ１６に電気的に接続されている。前記ＥＳＣは、前記メインコントローラ１６の制御信号を受信し、駆動モータ１７１の回転率を制御するために用いられる。
本実施例において、前記水試料検出器２０は、水質を検出可能なパラメータが、溶解酸素、塩素イオン、ｐＨ、ＯＲＰ、ＴＤＳ、電気伝導率、溶解酸素、濁度、ＣＯＤ、ＴＯＣ、残留塩素、二酸化塩素、硬度、揮発性フェノール、アンモニア態窒素、全リン、全窒素、フッ化物、シアン化物、クロムやマンガンなどの金属イオン、リン酸塩、硫酸塩、硝酸塩、界面活性剤、色度、吸光度などを含む、携帯型マルチパラメータ水質検出装置である。
本実施例において、前記昇降装置３０は、回転転動部材３１と、接続ロープ３２とを含む。前記回転転動部材３１は、駆動輪である。本実施例において、前記接続ロープ３２は、硬質ホース製である。前記接続ロープ３２は、前記回転転動部材３１と前記水試料検出器２０との間に設けられている。
その他の実施例において、前記昇降装置３０は、その他の構造設計としてもよく、前記無人機１０に対して前記水試料検出器２０を昇降させることができればよく、本実施例に限定されるものではないことを理解することができる。
図３に示すように、本発明の第１の実施形態により提供される水試料検出方法は、以下のステップを含む。
Ｓ１０１：前記無人機１００が検出する地点まで飛行する。
本実施例において、前記携帯型電子装置２００が送信した採水する地点の位置情報を前記無人機１００における信号受信／送信器１５が受信する。具体的には、前記携帯型電子装置２００が、ｗｉ−ｆｉ技術、ＮＦＣ技術または無線通信ネットワーク（３Ｇ、４Ｇ、５Ｇネットワーク）などによって、前記無人機１００の信号受信／送信器１５との間でワイヤレス接続される。前記携帯型電子装置２００に衛星地図が表示され、操作者は、採水する地点を衛星地図上で選定するか、または採水する地点を入力することができ、前記携帯型電子装置２００は、この選定された採水する地点の位置情報を前記無人機１００の信号受信／送信器１５に送信する。前記信号受信／送信器１５が前記採水する地点の位置情報を受信した後、前記メインコントローラ１６に送信する。前記メインコントローラ１６は、前記測位アセンブリ１３の前記ＧＰＳ測位ユニット１３２が測位した前記無人機１００の現在位置および前記信号受信器１５が受信した前記採水する地点の位置情報に基づき、採水する地点に自主的に飛行するよう前記無人機１００を制御する。
前記無人機１００が採水する地点まで飛行する方式は本実施形態に限定されるものではないことを理解することができ、その他の実施例において、前記無人機１００は、リモートコントローラにより採水する地点への飛行を制御してもよい。前記リモートコントローラと前記信号受信／送信器１５との間はワイヤレス接続され、前記信号受信器１５が前記リモートコントローラの遠隔制御信号を受信する。
本実施例において、前記無人機１００は、前記無人機１００の動力アセンブリ１７に電気エネルギーを提供するためのバッテリー（図示せず）を含み、前記無人機１００は、異なる型番の水試料検出器２０を架設することができる。離陸前に、操作者は、前記携帯型電子装置２００上で前記水試料検出器２０の型番を入力することができ、前記無人機１００は、自身が携帯するバッテリーの電力量、前記水試料検出器２０の重量、ならびに前記無人機１００の離陸点から検出する地点までの間の距離および採水地点と帰航点との間の距離を計算することに基づき、前記無人機１０の電力残量が、前記無人機を検出する地点まで飛行させ、水試料を採取した後に前記所定の点まで飛行させることが可能か否かを計算し、電力残量が前記無人機１００を検出する地点まで飛行させ、水試料を検出した後に前記所定の点まで飛行させることができる場合にのみ、前記無人機１００を離陸させることができ、そうでない場合には離陸を禁止する。前記無人機１０は、この情報を前記携帯型電子装置２００に送信し、前記携帯型電子装置２００により操作者に提示する。
その他の実施形態において、前記無人機１０の電力残量を離陸前に計算し、電力残量が、前記無人機１０を前記検出する点まで飛行させることができない場合、離陸を禁止してもよい。
Ｓ１０２：検出する水試料の深さを取得し、前記検出する水試料の深さは、携帯型電子装置から送信されるか、または予め設けられたデフォルト値である。
上述したように、前記携帯型電子装置２００と前記無人機１００の信号受信／送信器１５との間はワイヤレス接続され、操作者は、検出する水試料の深さの値を前記携帯型電子装置２００上で入力し、前記信号受信／送信器１５に出力し送信することができる。その他の実施形態において、前記検出する水試料の深さは、予め設けられたデフォルト値（例えば、水中０．４メートルから１メートル、好ましくは０．５メートル）であり、前記メモリ１４に保存されてもよいことを理解することができる。
Ｓ１０３：前記無人機と水面の距離および検出する水試料の深さに基づき、前記水試料検出器が降着する距離を計算する。
前記距離センサ１３３が前記無人機１００の水面からの距離を計測し、前記メインコントローラ１６が、前記無人機１００の水面からおよび検出する水試料の深さに基づき、前記水試料検出器２０の降着する距離を計算する。
Ｓ１０４：前記水試料検出器を所定の深さまで降着させるよう制御し、前記水試料検出器が水試料を検出し、検出結果を地上局または前記携帯型電子装置に送信する。
前記メインコントローラ１６は、前記水試料検出器２０の降着する距離に基づき前記昇降装置３０を制御し前記水試料検出器２０を所定の深さまで降着させる。具体的には、前記メインコントローラ１６が前記回転転動部材３１の転動を制御して、前記接続ロープ３２に、前記水試料検出器２０を水中の所定の深さまで下降させる。本実施例において、前記水試料検出器２０が水試料を検出する過程で、前記無人機１００が空中で停止し、前記メインコントローラ１６は、前記距離センサ１３３が計測した、前記無人機１００が検出する地点に到達した後に空中で停止したときの前記水面からの距離を読み取るのみでよい。その他の実施例において、前記水試料取得器２０が水試料を汲み取る過程は、前記無人機１００が空中で停止していない状況で行ってもよく、前記距離センサ１３３が計測した前記無人機１００の水面からの距離を前記メインコントローラ１６がリアルタイムで読み取り、リアルタイム制御により前記回転転動部材３１を転動させて、前記接続ロープ３２をリアルタイムに調整して前記水試料検出器２０を水中の所定の深さまで下降させる。前記検出結果は、前記メモリ１４に保存することができ、前記信号受信／送信器１５は、この検出結果を前記携帯型電子装置２００または地上局に送信するためにさらに用いられる。前記水試料検出器２０に設け、無線発射装置を直接設けてもよく、前記検出結果は、この無線発射装置によって前記携帯型電子装置２００または地上局に送ってもよいことを理解することができる。
その他の実施形態において、前記無人機に設けられている他の装置により、前記回転転動部材３１の転動を制御してもよく、本実施例に限定されるものではないことを理解することができる。
Ｓ１０５：前記無人機が帰航点まで飛行する、または次の検出する地点まで飛行する。
水試料の検出を完了した後、前記無人機１０が帰航点まで飛行し、前記帰航点は、前記無人機１００の離陸点であり、または前記携帯型電子装置２００に表示された地図の帰航点であってもよい。
図４に示すように、本発明の第２の実施形態により提供される水試料検出方法は、以下のステップを含む。
Ｓ２０１：前記無人機１００ａが採水する地点まで飛行する。
本実施例において、前記携帯型電子装置２００が送信した採水する地点の位置情報を前記無人機１００における信号受信／送信器１５が受信する。具体的には、前記携帯型電子装置２００は、ｗｉ−ｆｉ技術、ＮＦＣ技術または無線通信ネットワークなどによって前記無人機１００の信号受信／送信器１５との間でワイヤレス接続される。前記携帯型電子装置２００に衛星地図が表示され、操作者は、採水する地点を衛星地図上で選定するか、または採水する地点を入力することができ、前記携帯型電子装置２００は、この選定された採水する地点の位置情報を前記無人機１００の信号受信／送信器１５に送信する。前記信号受信／送信器１５が前記採水する地点の位置情報を受信した後、前記メインコントローラ１６に送信する。前記メインコントローラ１６は、前記測位アセンブリ１３の前記ＧＰＳ測位ユニット１３２が測位した前記無人機１００の現在位置および前記信号受信／送信器１５が受信した前記採水する地点の位置情報に基づき、採水する地点に自主的に飛行するよう前記無人機１００を制御する。
前記無人機１００が採水する地点まで飛行する方式は本実施形態に限定されるものではないことを理解することができ、その他の実施例において、前記無人機１００は、リモートコントローラにより採水する地点への飛行を制御してもよい。前記リモートコントローラと前記信号受信／送信器１５との間はワイヤレス接続され、前記信号受信器１５が前記リモートコントローラの遠隔制御信号を受信する。
本実施例において、前記無人機１００は、前記無人機１００の動力アセンブリ１７に電気エネルギーを提供するためのバッテリー（図示せず）を含み、前記無人機１００は、異なる型番の水試料検出器２０を架設することができる。離陸前に、操作者は、前記携帯型電子装置２００上で前記水試料検出器２０の型番を入力することができ、前記無人機１００は、自身が携帯するバッテリーの電力量、前記水試料検出器２０の重量、ならびに前記無人機１００の離陸点から検出する地点までの間の距離および採水地点と帰航点との間の距離を計算することに基づき、前記無人機１０の電力残量が、前記無人機を検出する地点まで飛行させ、水試料を採取した後に前記所定の点まで飛行させることが可能か否かを計算し、電力残量が前記無人機１００を検出する地点まで飛行させ、水試料を検出した後に前記所定の点まで飛行させることができる場合にのみ、前記無人機１００を離陸させることができ、そうでない場合には離陸を禁止する。前記無人機１０は、この情報を前記携帯型電子装置２００に送信し、前記携帯型電子装置２００により操作者に提示する。
その他の実施形態において、前記無人機１０の電力残量を離陸前に計算し、電力残量が、前記無人機１０を前記検出する点まで飛行させることができない場合、離陸を禁止してもよい。
Ｓ２０２：水面からの距離が予め設けられた第１の高さである位置まで無人機が降着または上昇した後、前記水試料検出器２０を予め設けられた第１の降着値に降着させるよう制御して、前記水試料検出器を検出する水試料の深さまで到達させ、前記検出する水試料の深さは予め設けられた値であり、前記第１の降着の高さの値は、前記第１の高さと前記検出する水試料の深さとの和に等しい。
前記無人機１００が採水する地点まで飛行した後、水面からの第１の高さに前記無人機１００が空中で停止し、具体的には、前記無人機１００が検出する地点まで飛行するときに、高さが第１の高さよりも高い場合には、前記第１の高さに降着し、逆の場合には、第１の高さまで上昇し、次いで、前記メインコントローラ１６が前記回転転動部材３１の転動を制御して、前記接続ロープ３２に前記水試料検出器２０を予め設けられた第１の降着値に降着させて、前記水試料検出器２０を検出する水試料の深さまで到達させ、前記検出する水試料の深さは予め設けられた値であり、前記第１の降着高値は、前記第１の高さと前記検出する水試料の深さとの和に等しく、前記水試料検出器２０が検出する水試料の深さに正確に降着できるようにする。本実施例において、前記第１の高さの値、前記検出する前記既定値および前記第１の降着値は、いずれも前記メモリ１４に保存される。
Ｓ２０３：前記水試料検出器２０が水試料を検出し、検出結果を地上局または前記携帯型電子装置に送信する。
前記水試料検出器２０が水質の検出結果を検出した後、前記検出結果は、前記メモリ１４に保存することができ、前記信号受信／送信器１５は、この検出結果を前記携帯型電子装置２００または地上局に送信するためにさらに用いられる。前記水試料検出器２０に設け、無線発射装置を直接設けてもよく、前記検出結果は、この無線発射装置によって前記携帯型電子装置２００または地上局に送ってもよいことを理解することができる。
Ｓ２０４：前記無人機１０ａが帰航点まで飛行する、または次の検出する地点まで飛行する。
水試料の検出を完了した後、前記無人機１０が帰航点まで飛行し、前記帰航点は、前記無人機１００の離陸点であり、または前記携帯型電子装置２００に表示された地図の帰航点であってもよい。
図５は、本発明の第２の実施形態により提供される水試料検出システム１００ａであり、この第２の実施形態の水試料検出システム１００ａは、第１の実施形態の水試料検出システム１００の構造と相似しており、異なるのは、前記無人機１０ａに浮き板４０が設けられていることである。本実施例において、前記浮き板４０は、前記脚１１２に固設され、前記浮き板４０には、前記水試料検出器２０ａを通過させるための貫通口が設けられている。前記浮き板４０を設け、前記無人機１０ａが前記検出する地点まで飛行した後、前記無人機１０ａは、前記浮き板４０により水面に浮かぶことができる。本実施形態において、前記無人機１０ａは水面に浮かぶため、前記水試料検出器２０ａが空中において降着するときに風の影響により揺動することを回避することができ、前記水試料検出器２０ａの揺動による破損のリスクを低下させる。
前記浮き板４０は、支持フレームなどの接続部材により前記無人機１０ａに接続してもよく、本実施例に限定されるものではないことを理解することができる。
図６に示すように、本発明の第３の実施形態により提供される水試料検出方法は、以下のステップを含む。
Ｓ３０１：前記無人機１０ａが採水する地点まで飛行する。
Ｓ３０２：前記無人機１０ａが浮き板４０により水面に浮かぶ。
前記無人機１０ａの水面からの距離はゼロである。
Ｓ３０３：検出する水試料の深さを取得し、前記検出する水試料の深さは、携帯型電子装置から送信されるか、または予め設けられたデフォルト値である。
Ｓ３０４：前記無人機と水面の距離および検出する水試料の深さに基づき、前記水試料検出器が降着する距離を計算する。
Ｓ３０５：前記水試料検出器を所定の深さまで降着させるよう制御し、前記水試料検出器が水試料を検出し、検出結果を地上局または前記携帯型電子装置に送信する。
Ｓ３０６：前記無人機１０ａが帰航点まで飛行する、または次の検出する地点まで飛行する。
図７は、本発明の第３の実施形態により提供される水試料検出システム１００ｂであり、この第３の実施形態の水試料検出システム１００ｂは、第２の実施形態の水試料検出システム１００ａの構造と相似しており、異なるのは、前記無人機１０ｂの浮き板４０ｂに、揚水ポンプ５０と、貯水池６０と、第１の接続管７０と、第２の接続管８０と、フィルターチップ９０とが設けられていることである。前記水試料検出器２０ｂは、前記貯水池６０内に設けられ、かつ前記メインコントローラに電気的に接続されている。前記揚水ポンプ５０と前記貯水池６０との間は、前記第１の接続管７０によって接続される。前記第２の接続管８０の一端は、前記揚水ポンプ５０に接続され、他端は、前記フィルターチップ９０に接続される。本実施例において、前記揚水ポンプ５０は蠕動ポンプである。前記第１の接続管７０および前記第２の接続管８０は、いずれもシリコーン管である。前記第２の接続管８０の長さは、検出する水試料の深さに等しい。前記フィルターチップ９０は、不純物をろ過するために用いられる。前記貯水池６０には、水を溢れ出させて、水質の新鮮さを保証するための出水口６０１が設けられている。
前記水試料検出器２０ｂは、前記無人機１０ｂのメインコントローラに電気的に接続されている。前記水試料検出器２０ｂが検出結果を前記無人機１０ｂに送信し、前記無人機１０ｂは、検出結果を受信した後に前記携帯型電子装置２００ｂまたは地上局にさらに送信する。
前記水試料検出器２０ｂに設け、無線発射装置を直接設けてもよく、前記検出結果は、この無線発射装置によって前記携帯型電子装置２００ｂまたは地上局に送ってもよいことを理解することができる。
本実施例において、前記揚水ポンプ５０は、水を貯水池６０内に汲み上げ、前記水試料検出器２０ｂが貯水池６０内の水を直接検出し、前記水試料検出器２０ｂが水面下に伸び、暗礁に衝突して破損する問題を回避することができる。
本実施例において、前記浮き板４０ｂは前記脚１１２ｂに固設され、その他の実施例において、前記浮き板４０ｂは、昇降装置を介して前記無人機１０ｂに接続していてもよく、前記昇降装置が前記浮き板４０ｂを降着させて、前記浮き板４０ｂを水面上に浮かべる。
図８に示すように、本発明の第４の実施形態により提供される水試料検出方法は、以下のステップを含む。
Ｓ４０１：前記無人機１０ｂが採水する地点まで飛行する。
Ｓ４０２：前記水試料採取器２０ｂが水試料を汲み取る。
前記浮き板４０ｂを前記脚１１２ｂに固設する場合、前記無人機１０ｂは、前記無人機１０ｂの水面からの距離に基づき降着し、前記浮き板４０ｂを水面上に浮かべる。前記揚水ポンプ５０が水試料を前記貯水池６０から汲み取る。前記浮き板４０ｂを昇降装置によって前記無人機１０ｂに接続する場合、前記水試料採取器による水試料の汲み取りは、以下のステップにより完成する。
前記無人機１０ｂと水面の距離に基づいて、前記無人機１０ｂが昇降装置を制御して前記浮き板４０ｂを降着させて、前記浮き板４０ｂを水面上に浮かべ、前記揚水ポンプ５０が水試料を前記貯水池６０から汲み取る。
Ｓ４０３：前記水試料採取器が汲み取った水試料を、前記水試料検出器２０ｂで検出する。
前記水試料検出器２０ｂが貯水池６０内の水質を検出する。
Ｓ４０４：検出結果を地上局または携帯型電子装置２００ｂに送信する。
Ｓ４０５：前記無人機１０ｂが帰航点まで飛行する、または次の検出する地点まで飛行する。
上述したものは、本発明の実施例に過ぎず、これによって本発明の特許範囲を限定するものではなく、本発明の明細書および図面の内容を用いて行われたすべての同等の構造もしくは同等のフローの変更、またはその他の関連する技術分野に直接もしくは間接的に用いたものは、本発明の特許保護範囲内にいずれも含まれる。
検出する水試料の深さの値を前記携帯型電子装置内に入力した後、前記検出する水試料の深さの値を前記携帯型電子装置が出力し、前記無人機に送信する。
本実施例において、前記無人機１０は、機体と、慣性計測ユニット（Ｉｎｔｅｒｎａｌ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｕｎｉｔ，ＩＭＵ）１２と、測位アセンブリ１３と、メモリ１４と、信号受信／送信器１５と、メインコントローラ１６と、動力アセンブリ１７とを含む無人航空機である。前記慣性計測ユニット１２と、測位アセンブリ１３と、メモリ１４と、信号受信／送信器１５と、メインコントローラ１６と、動力アセンブリ１７とは、いずれも前記機体に取り付けられている。
本実施例において、前記メインコントローラ１６は、８ビットまたは３２ビットのＭＣＵを用いることにより実現することができ、ＳＰＩインターフェースおよび/またはＳＤＩＯインターフェース、ならびにＰＷＭ出力および/またはＤＡＣ出力の能力を備えてもよい。現在、８ビットまたは３２ビットのＭＣＵのコストも比較的低いため、本実施例における前記制御器１６を８ビットまたは３２ビットのＭＣＵで実現する場合、製品のコストをさらに下げることができる。前記メインコントローラ１６は、第１の信号入力インターフェース１５１と、第２の信号入力インターフェース１５２と、第３の信号入力インターフェース１５３と、信号出力インターフェース１５４とを含む。前記第１の信号入力インターフェース１５１は、ＳＰＩプロトコルまたはＳＤＩＯプロトコルにより前記信号受信／送信器１５に電気的に接続する。具体的には、前記メインコントローラ１６と前記信号受信器１５との間で用いられる通信方式は、４線ＳＰＩ、６線ＳＤＩＯ−４ｂｉｔまたは４線ＳＤＩＯ−４ｂｉｔなどの方式で電気的に接続される。前記第２の信号入力インターフェース１５２は、前記測位アセンブリ１３に電気的に接続する。前記第３の信号入力インターフェース１５３は、前記信号受信器１５に電気的に接続する。前記信号出力インターフェース１５４は、前記動力アセンブリ１７に電気的に接続する。
前記メインコントローラ１６は、前記水試料検出器２０の降着する距離に基づき前記昇降装置３０を制御し前記水試料検出器２０を所定の深さまで降着させる。具体的には、前記メインコントローラ１６が前記回転転動部材３１の転動を制御して、前記接続ロープ３２に、前記水試料検出器２０を水中の所定の深さまで下降させる。本実施例において、前記水試料検出器２０が水試料を検出する過程で、前記無人機１００が空中で停止し、前記メインコントローラ１６は、前記距離センサ１３３が計測した、前記無人機１００が検出する地点に到達した後に空中で停止したときの前記水面からの距離を読み取るのみでよい。その他の実施例において、前記水試料検出器２０が水試料を汲み取る過程は、前記無人機１００が空中で停止していない状況で行ってもよく、前記距離センサ１３３が計測した前記無人機１００の水面からの距離を前記メインコントローラ１６がリアルタイムで読み取り、リアルタイム制御により前記回転転動部材３１を転動させて、前記接続ロープ３２をリアルタイムに調整して前記水試料検出器２０を水中の所定の深さまで下降させる。前記検出結果は、前記メモリ１４に保存することができ、前記信号受信／送信器１５は、この検出結果を前記携帯型電子装置２００または地上局に送信するためにさらに用いられる。前記水試料検出器２０に設け、無線発射装置を直接設けてもよく、前記検出結果は、この無線発射装置によって前記携帯型電子装置２００または地上局に送ってもよいことを理解することができる。

Claims (63)

  1. 水試料検出器が搭載される無人機による水試料検出方法であって、
    検出する地点まで飛行するステップと、
    検出する水試料の深さを取得するステップであって、前記検出する水試料の深さは携帯型電子装置から送信されるか、または予め設けられたデフォルト値であるステップと、
    前記無人機と水面の距離および検出する水試料の深さに基づき、前記水試料検出器が降着する距離を計算するステップと、
    前記水試料検出器を所定の深さまで降着させるよう制御し、前記水試料検出器が水試料を検出し、検出結果を地上局または前記携帯型電子装置に送信するステップと、
    を含む、水試料検出器が搭載される無人機による水試料検出方法。
  2. 検出する地点の位置情報を前記無人機が受信し、検出する地点の位置情報に基づき採水する地点まで前記無人機が自主的に飛行するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の水試料検出方法。
  3. 前記採水する地点の所在地情報は前記携帯型電子装置から送信されており、
    前記携帯型電子装置に衛星地図が表示され、衛星地図上で採水する地点を選定するか、または採水する地点を入力することができ、前記携帯型電子装置が、選定された採水する地点の位置情報を前記無人機に送信することを特徴とする請求項２に記載の水試料検出方法。
  4. リモートコントローラの操作により、採水する地点まで前記無人機を飛行させることを特徴とする請求項１に記載の水試料検出方法。
  5. 検出する水試料の深さの値を前記携帯型電子内で入力した後、前記検出する水試料の深さの値を前記携帯型電子装置が出力し、前記無人機に送信することを特徴とする請求項１に記載の水試料検出方法。
  6. 前記無人機には浮き板が備えられ、前記検出する地点まで前記無人機が飛行した後、前記浮き板により前記無人機が水面に浮き、前記無人機と水面の距離がゼロになることを特徴とする請求項１に記載の水試料検出方法。
  7. 前記予め設けられたデフォルト値は、水中０．４メートルから１メートルであることを特徴とする請求項１に記載の水試料検出方法。
  8. 前記無人機と水面の距離は、前記無人機に搭載する距離センサによって計測されることを特徴とする請求項１に記載の水試料検出方法。
  9. 前記距離センサは、超音波センサまたは気圧計であることを特徴とする請求項８に記載の水試料検出方法。
  10. 前記無人機には、前記無人機に対して前記水試料検出器を昇降可能にする昇降装置が設けられ、前記無人機は、前記昇降装置を制御して、前記水試料検出器を所定の深さに降着させることを特徴とする請求項１に記載の水試料検出方法。
  11. 前記無人機が帰航点まで飛行する、または次の検出する地点まで飛行するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の水試料検出方法。
  12. 離陸前に、前記無人機の電力残量を計算し、電力残量が、前記無人機に水試料を検出させた後に前記帰航点まで飛行させることができない場合、離陸を禁止するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の水試料検出方法。
  13. 離陸前に、前記無人機の電力残量を計算し、電力残量が、前記無人機を前記検出する点まで飛行させることができない場合、離陸を禁止するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の水試料検出方法。
  14. 前記無人機と、前記地上局または前記携帯型電子装置との間で、３Ｇネットワーク、４Ｇネットワーク、５Ｇネットワーク、ＷＩ−ＦＩ、またはＮＦＣにより通信を実現することを特徴とする請求項１に記載の水試料検出方法。
  15. 検出する水試料の深さが予め設けられたデフォルト値である場合、前記無人機が水面からの距離が予め設けられた第１の高さである位置まで降着または上昇した後、検出する水試料の深さまで前記水試料検出器が到達するように、前記水試料検出器を予め設けられた第１の降着値に降着させるよう制御しており、前記第１の降着の高さの値は、前記第１の高さと前記検出する水試料の深さとの和に等しいことを特徴とする請求項１に記載の水試料検出方法。
  16. 無人機に対して昇降可能であり水試料を検出するための水試料検出器を備え、
    前記無人機は、前記水試料検出器を携帯して採水する地点まで飛行し、
    検出する水試料の深さを取得し、
    前記無人機と水面の距離および検出する水試料の深さに基づき、前記水試料検出器が降着する距離を計算し、
    前記水試料検出器を所定の深さに降着させるよう制御しており、
    前記水試料を採取する深さは、携帯型電子装置から送信されるか、または予め設けられたデフォルト値であることを特徴とする水試料を検出するための無人機。
  17. 検出する地点の位置情報を受信するための信号受信／送信器を備え、前記無人機は、検出する地点の位置情報に基づき、採水する地点まで自主的に飛行し、前記信号受信／送信器は、前記携帯型電子装置または地上局に検出結果を送信するためにさらに用いられることを特徴とする請求項１６に記載の無人機。
  18. 前記検出する地点の所在地情報は前記携帯型電子装置から送信されており、前記携帯型電子装置に衛星地図が表示され、検出する地点を衛星地図で選定するか、または検出する地点を前記携帯型電子内で入力することができ、前記携帯型電子装置が、この選定された検出する地点の位置情報を前記信号受信／送信器に送信することを特徴とする請求項１７に記載の無人機。
  19. 前記信号受信／送信器は、前記リモートコントローラの制御信号を受信し、前記無人機は、前記リモートコントローラにより操作されて、検出する地点まで飛行することを特徴とする請求項１７に記載の無人機。
  20. 前記検出する水試料の深さを前記携帯型電子装置に入力した後、前記検出する水試料の深さの値を前記携帯型電子装置が出力し、前記信号受信／送信器に送信することを特徴とする請求項１８に記載の無人機。
  21. 浮き板が備えられ、
    前記検出する地点まで前記無人機が飛行した後、前記浮き板により前記無人機が水面に浮き、前記無人機と水面の距離がゼロになることを特徴とする請求項１６に記載の無人機。
  22. 前記デフォルト値は、水中０．４メートルから１メートルであることを特徴とする請求項１６に記載の無人機。
  23. 距離センサが備えられ、水面からの距離を前記距離センサによって計測することを特徴とする請求項１６に記載の無人機。
  24. 前記距離センサは、超音波センサまたは気圧計であることを特徴とする請求項２２に記載の無人機。
  25. 前記無人機に対して前記水試料検出器を昇降可能にする昇降装置が備えられ、前記無人機は、前記昇降装置を制御して、前記水試料検出器を所定の深さに降着させることを特徴とする請求項１６に記載の無人機。
  26. 前記昇降装置は、回転転動部材と、接続ロープとを備え、前記無人機は、回転転動部材の転動を制御して、前記接続ロープによって、前記無人機に対して前記水試料検出器を昇降させることを特徴とする請求項２５に記載の無人機。
  27. 前記接続ロープは、エボナイト製であることを特徴とする請求項２６に記載の無人機。
  28. メモリをさらに備え、前記水試料検出器が検出した結果は、前記メモリ内に保存されることを特徴とする請求項１６に記載の無人機。
  29. 前記メモリ内に保存された検出結果を、３Ｇネットワーク、４Ｇネットワーク、５Ｇネットワーク、ＷＩ−ＦＩ、またはＮＦＣを介して前記地上局または前記携帯型電子装置に伝送するためにさらに用いられることを特徴とする請求項２８に記載の無人機。
  30. 前記水試料検出器が検出した結果を、前記無人機が前記携帯型電子装置または地上局にリアルタイムに送信するか、または検出した結果を、前記水試料検出器が前記携帯型電子装置または前記地上局にリアルタイムに送信することを特徴とする請求項１６に記載の無人機。
  31. 離陸前に、前記無人機の電力残量を計算し、電力残量が、前記無人機に水試料を検出させた後に前記帰航点まで飛行させることができない場合、離陸を禁止するためにさらに用いられることを特徴とする請求項１６に記載の無人機。
  32. 離陸前に、前記無人機の電力残量を計算し、電力残量が、前記無人機を前記検出する点まで飛行させることができない場合、離陸を禁止するためにさらに用いられることを特徴とする請求項１６に記載の無人機。
  33. 水試料採取器および水試料検出器が搭載される無人機による水試料検出方法であって
    採水する地点まで飛行するステップと、
    前記水試料採取器が水試料を汲み取るステップと、
    前記水試料採取器が汲み取った水試料を前記水試料検出器で検出するステップと、
    検出結果を地上局または携帯型電子装置に送信するステップと、
    を含む、水試料採取器および水試料検出器が搭載される無人機による水試料検出方法。
  34. 前記水試料採取器は、浮き板と、揚水ポンプと、貯水池と、第１の接続管と、第２の接続管とを含み、前記揚水ポンプおよび前記貯水池は前記浮き板上に設けられ、前記水試料検出器は前記貯水池内に設けられ、前記揚水ポンプと前記貯水池との間は第１の接続管によって接続され、前記第２の接続管の一端は前記揚水ポンプに接続され、前記浮き板は前記無人機に接続され、前記水試料採取器による水試料の汲み取りは、以下のステップ：
    前記無人機と水面の距離に基づき、無人機が降着し、前記浮き板を水面上に浮かべるステップと、
    前記揚水ポンプが水試料を前記貯水池から汲み取るステップと、
    により完成することを特徴とする請求項３３に記載の水試料検出方法。
  35. 前記水試料採取器が汲み取った水試料の前記水試料検出器による検出は、以下のステップ：。
    前記水試料検出器が前記貯水池内の水試料を検出するステップ、
    により完成することを特徴とする請求項３４に記載の水試料検出方法。
  36. 検出結果の地上局または携帯型電子装置への送信は、以下のステップ：
    前記水試料検出器が検出結果を前記無人機に送信し、前記無人機がさらに検出結果を前記地上局または前記携帯型電子装置に送信するか、または前記水試料検出器が検出結果を前記地上局または前記携帯型電子装置に直接送信するステップ、
    により完成することを特徴とする請求項３４に記載の水試料検出方法。
  37. 前記水試料採取器は、浮き板と、揚水ポンプと、貯水池と、第１の接続管と、第２の接続管とを含み、前記揚水ポンプおよび前記貯水池は前記浮き板上に設けられ、前記水試料検出器は前記貯水池内に設けられ、前記揚水ポンプと前記貯水池との間は第１の接続管によって接続され、前記第２の接続管の一端は前記揚水ポンプに接続され、前記浮き板は昇降装置を介して前記無人機に接続され、前記水試料採取器による水試料の汲み取りは、以下のステップ：
    前記無人機と水面の距離に基づき、前記昇降装置が前記浮き板を降着させて、前記浮き板を水面上に浮かべるステップと、
    前記揚水ポンプが水試料を前記貯水池から汲み取るステップと、
    により完成することを特徴とする請求項３３に記載の水試料検出方法。
  38. 前記無人機が帰航点まで飛行する、または次の検出する地点まで飛行するステップをさらに含むことを特徴とする請求項３３に記載の水試料検出方法。
  39. 離陸前に、前記無人機の電力残量を計算し、電力残量が、前記無人機に水試料を検出させた後に前記帰航点まで飛行させることができない場合、離陸を禁止するステップをさらに含むことを特徴とする請求項３３に記載の水試料検出方法。
  40. 離陸前に、前記無人機の電力残量を計算し、電力残量が、前記無人機を前記検出する点まで飛行させることができない場合、離陸を禁止するステップをさらに含むことを特徴とする請求項３３に記載の水試料検出方法。
  41. 採水する地点の位置情報を無人機が受信し、採水する地点の位置情報に基づき採水する地点まで前記無人機が自主的に飛行するステップをさらに含むことを特徴とする請求項３３に記載の水試料検出方法。
  42. 前記検出する地点の所在地情報は前記携帯型電子装置から送信されており、前記携帯型電子装置に衛星地図が表示され、検出する地点を衛星地図で選定するか、または検出する地点を前記携帯型電子装置で入力することができ、前記携帯型電子装置が、この選定された検出する地点の位置情報を前記無人機に送信することを特徴とする請求項４１に記載の水試料検出方法。
  43. リモートコントローラの操作により、採水する地点まで前記無人機を飛行させることを特徴とする請求項３３に記載の水試料検出方法。
  44. 前記無人機と水面の距離は、前記無人機に搭載する距離センサによって計測されることを特徴とする請求項３３に記載の水試料検出方法。
  45. 前記距離センサは、超音波センサまたは気圧計であることを特徴とする請求項４４に記載の水試料検出方法。
  46. 水試料を検出するための無人機であって、
    水試料採取器と、
    水試料検出器を備え、
    前記無人機は、前記水試料採取器および前記水試料検出器を携帯して検出する地点まで飛行し、
    前記水試料採取器は、水試料を汲み取るために用いられ、
    前記水試料検出器は、前記水試料採取器が汲み取った水試料を検出するために用いられ、
    前記無人機または前記水試料検出器が検出結果を地上局または携帯型電子装置に送信することを特徴とする無人機。
  47. 前記水試料採取器は、浮き板と、揚水ポンプと、貯水池と、第１の接続管と、第２の接続管とを含み、前記揚水ポンプおよび前記貯水池は前記浮き板上に設けられ、前記水試料検出器は前記貯水池内に設けられ、前記揚水ポンプと前記貯水池との間は第１の接続管によって接続され、前記第２の接続管の一端は前記揚水ポンプに接続され、前記浮き板は前記無人機に接続され、前記浮き板は、前記水試料採取器を水面上に浮かべるために用いられ、前記揚水ポンプは、水試料を前記貯水池から汲み取るために用いられ、前記水試料検出器が前記貯水池内の水試料を検出することを特徴とする請求項４６に記載の無人機。
  48. 前記揚水ポンプは、蠕動ポンプであることを特徴とする請求項４７に記載の無人機。
  49. 前記貯水池には、出水口が設けられていることを特徴とする請求項４７に記載の無人機。
  50. 前記第１の接続管および前記第２の接続管は、いずれもシリコーン管であることを特徴とする請求項４７に記載の無人機。
  51. 前記第２の接続管の他端にフィルターチップが設けられていることを特徴とする請求項４７に記載の無人機。
  52. 離陸前に、前記無人機の電力残量を計算し、電力残量が、前記無人機を前記検出する点まで飛行させることができない場合、離陸を禁止するためにさらに用いられることを特徴とする請求項４６に記載の無人機。
  53. 検出する地点の位置情報を受信するための信号受信／送信器をさらに備え、検出する地点の位置情報に基づき採水する地点まで前記無人機が自主的に飛行することを特徴とする請求項４６に記載の無人機。
  54. 前記検出する地点の所在地情報は前記携帯型電子装置から送信されており、前記携帯型電子装置に衛星地図が表示され、検出する地点を衛星地図で選定するか、または検出する地点を前記携帯型電子内で入力することができ、前記携帯型電子装置が、この選定された検出する地点の位置情報を前記信号受信／送信器に送信することを特徴とする請求項５３に記載の無人機。
  55. 前記信号受信／送信器は、リモートコントローラの制御信号を受信するためにさらに用いられ、前記無人機は、前記リモートコントローラにより操作され、検出する地点まで飛行することを特徴とする請求項５３に記載の無人機。
  56. 距離センサが備えられていることを特徴とする請求項４６に記載の無人機。
  57. 前記距離センサは、超音波センサまたは気圧計であることを特徴とする請求項５６に記載の無人機。
  58. 前記水試料採取器は、昇降装置を介して前記無人機に接続されており、前記昇降装置は、少なくとも１つの回転転動部材と、少なくとも１つの接続ロープとを備え、前記無人機は、回転転動部材の転動を制御して、前記接続ロープによって、前記無人機に対して前記水試料検出器を昇降させ、前記浮き板を前記水面に浮かべることを特徴とする請求項４７に記載の無人機。
  59. 前記水試料採取器は、前記無人機の脚に固接されることを特徴とする請求項４７に記載の無人機。
  60. メモリをさらに備え、前記水試料検出器が検出した結果は、前記メモリ内に保存されることを特徴とする請求項４６に記載の無人機。
  61. 前記メモリ内に保存された検出結果を、３Ｇネットワーク、４Ｇネットワーク、５Ｇネットワーク、ＷＩ−ＦＩ、またはＮＦＣを介して前記地上局または前記携帯型電子装置に伝送するためにさらに用いられることを特徴とする請求項６０に記載の無人機。
  62. 離陸前に、前記無人機の電力残量を計算し、電力残量が、前記無人機に水試料を検出させた後に前記帰航点まで飛行させることができない場合、離陸を禁止するためにさらに用いられることを特徴とする請求項４６に記載の無人機。
  63. 離陸前に、前記無人機の電力残量を計算し、電力残量が、前記無人機を前記検出する点まで飛行させることができない場合、離陸を禁止するためにさらに用いられることを特徴とする請求項４６に記載の無人機。
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