KR101445216B1 - Method of terminal guidance of airplane and apparatuse for using the same - Google Patents

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한국항공우주산업 주식회사
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    • F41HARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
    • F41H11/00Defence installations; Defence devices
    • F41H11/02Anti-aircraft or anti-guided missile or anti-torpedo defence installations or systems

Abstract

항공기의 종말 유도 방법 및 이러한 방법을 수행하는 장치가 개시되어 있다. 무인 항공기의 제어 방법은 무인 항공기가 위치한 지역을 판단하는 단계, 무인 항공기가 위치한 지역에 따라 운항 방법 및 목표물 타격 방법을 선택하여 운항 및 타격을 수행하는 단계를 포함하되, 무인 항공기가 위치한 지역을 판단하는 단계는 무인 항공기가 위치한 지역이 지상 통제 시스템과 통신이 가능한지 여부 및 무인 항공기의 GPS(global positioning system)가 가용한지 여부를 기초로 수행될 수 있다. 따라서, 항공기에서 GPS가 가용하지 않고 지상과의 통신이 두절 시 추가적인 항법 장치를 구비하지 않고도 유도 무기의 종말 유도를 수행할 수 있다.A method of inducing an end of an aircraft and an apparatus for performing such a method are disclosed. The control method of the unmanned airplane includes a step of determining an area where the unmanned airplane is located, a step of operating and hitting the unmanned airplane by selecting a navigation method and a target hitting method according to the area where the unmanned airplane is located, May be performed based on whether the area where the UAV is located can communicate with the ground control system and whether a global positioning system (GPS) of the UAV is available. Thus, when GPS is not available in aircraft and communication with the ground is interrupted, guided weapon induction can be performed without additional navigation devices.

Description

항공기의 종말 유도 방법 및 이러한 방법을 수행하는 장치{METHOD OF TERMINAL GUIDANCE OF AIRPLANE AND APPARATUSE FOR USING THE SAME}FIELD OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to a method for deriving an aircraft endpoint and a device for performing such a method.

본 발명은 항공기의 제어 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 무인 항공기의 운항을 제어하는 방법 및 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and apparatus for controlling an aircraft, and more particularly, to a method and apparatus for controlling the operation of an unmanned aerial vehicle.

항공 관련 연구 분야에서 전 세계적으로 가장 각광받는 분야 중 하나가 무인 항공기(unmanned aerial vehicle, UAV) 관련 연구이다. 정찰, 전자전, 기만, 공격, 표적 등 군사적 용도뿐만 아니라 산불 감시, 무선통신 중계, 환경오염 측정, 농작물 장황조사 등 민수용 용도로 다양한 분야에서 사용 가능하다. 이러한 다양한 활용 가능성을 토대로 무인 항공기는 미국과 이스라엘을 선두로 다양한 국가에서 연구되고 있다. One of the most popular fields in the field of aeronautical research in the world is unmanned aerial vehicle (UAV) research. It can be used for civil purposes such as scouting, electronic warfare, deceit, attack, target as well as civilian use such as forest fire monitoring, wireless communication relay, environmental pollution measurement, Based on these various applications, unmanned aerial vehicles are being studied in various countries, leading the US and Israel.

무인 항공기란 일반적으로 조종사가 탑승하지 않은 상태에서 지상에서의 원격 조정에 의해 또는 사전에 입력된 프로그래밍 따라 또는 항공기 스스로 주위 환경(장애물, 항로)을 인식하고 판단하여 자율비행(autonomous flying)을 하는 항공기를 말한다. 종말 유도 방법은 항공기가 착륙하거나 공중 투하 시설까지 운항함에 있어 항공기 조종사의 편의를 제공하기 위하여 제공되는 항공기의 운항 보조 방법이다.Unmanned aerial vehicles are generally aircraft that are autonomously flying by recognizing and judging the environment (obstacle, route) by the remote control on the ground without pilots or by programming previously entered or by the aircraft itself . The endpoint guidance method is an aviation navigation assistance method provided for the convenience of the aircraft pilot in the landing of the aircraft or in the flight to the dropping facility.

예를 들면, 자폭용 소형 무인 항공기에서 사용되는 종말 유도 방법 중 하나로 GPS(global positioning system)를 사용하여 자신의 위치와 표적의 위치를 계산하고 종말 유도를 수행하여 표적을 타격할 수 있다. GPS를 사용하여 종말 유도를 수행하는 경우, 항공기에 구비된 GPS에 외부의 방해에 의해 교란이 일어나게 되면 정확한 종말 유도가 수행될 수 없다. 유도 무기에 적용되는 GPS 기반 항법 장치는 높은 신뢰도가 요구되는 장비이다. 따라서, GPS 기반 항법 장치의 교란에 대비한 보조/비상 항법 장치가 없는 경우 항공기가 종말 유도 시 정확도가 떨어지는 문제가 발생한다.For example, one of the dead end guidance methods used in self-propelled small unmanned aerial vehicles is to use a global positioning system (GPS) to calculate its location and target location, In the case of using the GPS to perform terminal derivation, accurate distinction can not be performed if disturbance occurs due to external disturbance to the GPS provided in the aircraft. GPS based navigation system applied to guided weapons is highly reliable equipment. Therefore, when there is no auxiliary / emergency navigation device for disturbance of the GPS-based navigation device, there is a problem that the accuracy of the aircraft is lowered when the terminal is guided.

GPS 교란을 막기 위해서 항공기에서 안티 재밍(Anti-Jamming) 장비와 같은 이중화 장비를 사용할 경우 무게/부피/비용 측면에서 매우 불리하여 소형 유도 무기에는 GPS 교란에 대비한 이중화 장비를 사용하기 어렵다. 예를 들어, 토마호크와 같은 순항 유도무기의 경우 고성능의 GPS 기반 항법 장치를 장착하고 있으며 지형 대조 항법 및 목표물 영상 인식 기법 등을 적용하고 있다. 하지만 이러한 이중화 장비는 고가이기 때문에 고가의 이중화 장비를 소형/저가의 유도무기에는 적용하기 어렵다.The use of redundant equipment such as anti-jamming equipment in aircraft to prevent GPS disturbance is very disadvantageous in terms of weight / volume / cost, making it difficult to use redundant equipment against GPS disturbances in small guided weapons. For example, cruise-guided weapons such as Tomahawk are equipped with a high-performance GPS-based navigation system, and use topographic navigation and target image recognition techniques. However, since such redundant equipment is expensive, it is difficult to apply expensive redundant equipment to small / low-cost guided weapons.

따라서, GPS의 가용성 여부에 상관없이 종말 유도가 가능한 알고리즘 또는 기법이 항공기에 요구되는 추세이다. 종말 유도 알고리즘 또는 기법은 유도 무기의 종말 유도 뿐만 아니라, 정찰용 무인 항공기 또는 무인 차량 등에서도 활용될 수 있다.Thus, an algorithm or technique that is capable of deriving the term, regardless of the availability of GPS, is a trend required for aircraft. An end-point induction algorithm or technique can be used not only for induction of guided weapons but also for reconnaissance unmanned aerial vehicles or unmanned vehicles.

본 발명의 목적은 무인 항공기에서 운항 및 타격을 제어하는 방법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a method for controlling navigation and striking on an unmanned airplane.

본 발명의 다른 목적은 무인 항공기에서 운항 및 타격을 제어하는 방법을 수행하는 장치를 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide an apparatus for performing navigation and batting control in an unmanned aerial vehicle.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 무인 항공기의 제어 방법은 상기 무인 항공기가 위치한 지역을 판단하는 단계와 상기 무인 항공기가 위치한 지역에 따라 운항 방법 및 목표물 타격 방법을 선택하여 운항 및 타격을 수행하는 단계를 포함할 수 있되, 상기 무인 항공기가 위치한 지역을 판단하는 단계는 상기 무인 항공기가 위치한 지역이 지상 통제 시스템과 통신이 가능한지 여부 및 상기 무인 항공기의 GPS(global positioning system)가 가용한지 여부를 기초로 수행될 수 있다. 상기 무인 항공기가 위치한 지역을 판단하는 단계는 상기 무인 항공기가 위치한 지역이 상기 지상 통제 시스템과의 통신이 가능하고 상기 GPS가 가용한 지역인 경우 제1 지역으로 판단하는 단계, 상기 무인 항공기가 위치한 지역이 상기 지상 통제 시스템과의 통신이 가능하고 상기 GPS가 가용하지 않은 지역인 경우 제2 지역으로 판단하는 단계와 상기 무인 항공기가 위치한 지역이 상기 지상 통제 시스템과의 통신이 가능하지 않고 GPS가 가용하지 않은 지역인 경우 제3 지역으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 무인 항공기가 위치한 지역에 따라 운항 방법 및 목표물 타격 방법을 선택하여 운항 및 타격을 수행하는 단계는 상기 무인 항공기가 상기 제2 지역에 위치한 경우 가상 경로점 생성 방법을 사용하여 운항하는 단계와 상기 무인 항공기가 상기 제2 지역에 위치한 경우 상기 무인 항공기에서 획득된 영상을 상기 지상 통제 시스템으로 전송하고 상기 지상 통제 시스템에서 전송된 목표물 타격 명령에 기초하여 목표물에 대한 타격을 수행하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 가상 경로점 생성 방법은 상기 무인 항공기의 최종 경로점 및 상기 목표물의 최종 위치를 기초로 가상의 선을 생성하는 단계, 상기 가상의 선 위에 상기 최종 경로점을 기준으로 생성된 경로점 통과 반경 내에 제1 가상 경로점을 생성하는 단계와 상기 가상의 선 위에 상기 제1 가상 경로점을 기준으로 생성된 경로점 통과 반경 내에 제2 가상 경로 점을 생성하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 무인 항공기가 위치한 지역에 따라 운항 방법 및 목표물 타격 방법을 선택하여 운항 및 타격을 수행하는 단계는 상기 무인 항공기가 상기 제3 지역에 위치한 경우 가상 경로점 생성 방법을 사용하여 운항하는 단계와 상기 무인 항공기가 상기 제3 지역에 위치한 경우 상기 무인 항공기에서 획득된 영상에 대한 영상 처리를 수행하여 목표물에 대한 트래킹을 수행하여 타격을 수행하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 가상 경로점 생성 방법은 상기 무인 항공기의 최종 경로점 및 상기 목표물의 최종 위치를 기초로 가상의 선을 생성하는 단계, 상기 가상의 선 위에 상기 최종 경로점을 기준으로 생성된 경로점 통과 반경 내에 제1 가상 경로점을 생성하는 단계와 상기 가상의 선 위에 상기 제1 가상 경로점을 기준으로 생성된 경로점 통과 반경 내에 제2 가상 경로 점을 생성하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 무인 항공기가 제3 지역에 위치한 경우 상기 무인 항공기에서 획득된 영상에 대한 영상 처리를 수행하여 목표물에 대한 트래킹을 수행하여 타격을 수행하는 단계는 상기 획득된 영상을 기초로 캠쉬프트(CAMshift) 알고리즘을 사용하여 상기 영상에서 상기 목표물에 대한 트래킹을 수행하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 무인 항공기 제어 방법은 상기 무인 항공기가 위치한 지역에 따라 선택된 운항 방법 및 목표물 타격 방법 정보를 상기 무인 항공기를 추종하는 추종 무인 항공기로 전송하는 단계를 더 포함하되, 상기 추종 무인 항공기로 전송하는 운항 방법에는 상기 무인 항공기에서 생성된 가상 경로점 생성 정보가 포함될 수 있다. According to another aspect of the present invention, there is provided a control method for an unmanned airplane, including: determining an area where the unmanned airplane is located; selecting a navigation method and a target hitting method according to an area where the unmanned airplane is located; Wherein the step of determining the location of the unmanned airplane includes determining whether the area in which the unmanned airplane is located is capable of communicating with the ground control system, May be performed based on whether or not it is available. Wherein the step of determining an area where the UAV is located comprises the steps of: determining that the area where the UAV is located is in a first area when the UAV is communicable with the UAV and the GPS is available; Determining that the second area is an area where the GPS is not available and communicating with the terrestrial control system; determining whether the area where the unmanned airplane is located can communicate with the terrestrial control system and GPS is available And if it is determined that the area is an area, it may be determined that the area is the third area. The step of selecting a navigation method and a target striking method according to an area where the unmanned airplane is located may perform navigation and striking may include operating a virtual path point creation method when the unmanned airplane is located in the second area, And transmitting an image obtained from the unmanned airplane to the terrestrial control system when the aircraft is located in the second area and performing a strike on the target based on the target striking command transmitted from the terrestrial control system . The virtual path point creation method includes the steps of creating a virtual line based on a final path point of the unmanned airplane and a final position of the target, generating a virtual line on the imaginary line within a path point passing radius Generating a first virtual path point and generating a second virtual path point within the path point passing radius generated based on the first virtual path point on the virtual line. The step of selecting a navigation method and a target striking method according to an area where the unmanned airplane is located may perform navigation and striking may include operating a virtual path point creation method when the unmanned airplane is located in the third area, And performing image processing on the image obtained from the unmanned airplane when the aircraft is located in the third area to perform tracking on the target to perform the batting. The virtual path point creation method includes the steps of creating a virtual line based on a final path point of the unmanned airplane and a final position of the target, generating a virtual line on the imaginary line within a path point passing radius Generating a first virtual path point and generating a second virtual path point within the path point passing radius generated based on the first virtual path point on the virtual line. Wherein the step of performing image processing on an image acquired from the UAV when the UAV is located in a third area to perform tracking on the target to perform a batting includes: performing a CAMshift algorithm And performing tracking on the target in the image. The method of controlling an unmanned airplane further includes transmitting the selected navigation method and target hitting method information according to an area where the unmanned airplane is located to the unattended airplane following the unmanned airplane, The virtual path point creation information generated by the UAV may be included.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 무인 항공기 제어 장치는 상기 무인 항공기가 위치한 지역을 판단하는 운항 지역 판단부, 상기 운항 지역 판단부에 의해 판단된 상기 무인 항공기가 위치한 지역에 따라 운항 방법을 선택하는 운항 방법 선택부와 상기 운항 지역 판단부에 의해 판단된 상기 무인 항공기가 위치한 지역에 따라 운항 방법을 선택하는 목표물 타격 방법 선택부를 포함할 수 있되, 상기 운항 지역 판단부는 상기 무인 항공기가 위치한 지역이 지상 통제 시스템과 통신이 가능한지 여부 및 상기 무인 항공기의 GPS(global positioning system)가 가용한지 여부를 기초로 운항 지역을 판단하도록 구현될 수 있다. 운항 지역 판단부는 상기 무인 항공기가 위치한 지역이 상기 지상 통제 시스템과의 통신이 가능하고 상기 GPS가 가용한 지역인 경우 제1 지역으로 판단하고 상기 무인 항공기가 위치한 지역이 상기 지상 통제 시스템과의 통신이 가능하고 상기 GPS가 가용하지 않은 지역인 경우 제2 지역으로 판단하고 상기 무인 항공기가 위치한 지역이 상기 지상 통제 시스템과의 통신이 가능하지 않고 GPS가 가용하지 않은 지역인 경우 제3 지역으로 판단하도록 구현될 수 있다. 상기 운항 방법 선택부는 상기 무인 항공기가 상기 제2 지역에 위치한 경우 가상 경로점 생성 방법을 사용하여 운항하도록 구현될 수 있고, 상기 목표물 타격 방법 선택부는 상기 무인 항공기가 상기 제2 지역에 위치한 경우 상기 무인 항공기에서 획득된 영상을 상기 지상 통제 시스템으로 전송하고 상기 지상 통제 시스템에서 전송된 목표물 타격 명령에 기초하여 목표물에 대한 타격을 수행하도록 구현될 수 있다. 상기 가상 경로점 생성 방법은 상기 무인 항공기의 최종 경로점 및 상기 목표물의 최종 위치를 기초로 가상의 선을 생성하는 단계, 상기 가상의 선 위에 상기 최종 경로점을 기준으로 생성된 경로점 통과 반경 내에 제1 가상 경로점을 생성하는 단계와 상기 가상의 선 위에 상기 제1 가상 경로점을 기준으로 생성된 경로점 통과 반경 내에 제2 가상 경로 점을 생성하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 운항 방법 선택부는 상기 무인 항공기가 상기 제3 지역에 위치한 경우 가상 경로점 생성 방법을 사용하여 운항하도록 구현되고 상기 목표물 타격 방법 선택부는 상기 무인 항공기가 상기 제3 지역에 위치한 경우 상기 무인 항공기에서 획득된 영상에 대한 영상 처리를 수행하여 목표물에 대한 트래킹을 수행하여 타격을 수행하도록 구현될 수 있다. 상기 가상 경로점 생성 방법은 상기 무인 항공기의 최종 경로점 및 상기 목표물의 최종 위치를 기초로 가상의 선을 생성하는 단계, 상기 가상의 선 위에 상기 최종 경로점을 기준으로 생성된 경로점 통과 반경 내에 제1 가상 경로점을 생성하는 단계와 상기 가상의 선 위에 상기 제1 가상 경로점을 기준으로 생성된 경로점 통과 반경 내에 제2 가상 경로 점을 생성하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 목표물 타격 방법 선택부는 상기 획득된 영상을 기초로 캠쉬프트(CAMshift) 알고리즘을 사용하여 상기 영상에서 상기 목표물에 대한 트래킹을 수행하도록 구현될 수 있다. 상기 무인 항공기 제어 장치는 상기 무인 항공기가 위치한 지역에 따라 선택된 운항 방법 및 목표물 타격 방법 정보를 상기 무인 항공기를 추종하는 추종 무인 항공기로 전송하도록 구현되는 통신부를 더 포함하되, 상기 추종 무인 항공기로 전송하는 운항 방법에는 상기 무인 항공기에서 생성된 가상 경로점 생성 정보가 포함될 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided an apparatus for controlling an unmanned airplane, comprising: a navigation area determination unit for determining an area where the unmanned airplane is located; And a target hitting method selection unit for selecting a navigation method according to an area where the unmanned airplane is determined by the operating area determination unit, wherein the operating area determination unit It is possible to determine the operating area based on whether the area where the UAV is located can communicate with the ground control system and whether the global positioning system (GPS) of the UAV is available. The navigation area determination unit determines that the area where the unmanned airplane is located can communicate with the terrestrial control system and the GPS is available and determines that the area where the unmanned airplane is located communicates with the terrestrial control system If the area where the GPS is unavailable is determined to be the second area and the area where the unmanned airplane is located is not communicated with the terrestrial control system and the GPS is not available, . The navigation method selection unit may be configured to operate using a virtual path point generation method when the unmanned air vehicle is located in the second area, and the target striking method selection unit may select the unmanned airplane when the unmanned airplane is located in the second area, And transmitting the image obtained from the aircraft to the terrestrial control system and performing striking of the target based on the target striking command transmitted from the terrestrial control system. The virtual path point creation method includes the steps of creating a virtual line based on a final path point of the unmanned airplane and a final position of the target, generating a virtual line on the imaginary line within a path point passing radius Generating a first virtual path point and generating a second virtual path point within the path point passing radius generated based on the first virtual path point on the virtual line. Wherein the navigation method selection unit is configured to operate using a virtual path point creation method when the unmanned air vehicle is located in the third area, and the target striking method selection unit selects the navigation method when the unmanned airplane is located in the third area, And performs tracking on the target by performing image processing on the captured image to perform the hit. The virtual path point creation method includes the steps of creating a virtual line based on a final path point of the unmanned airplane and a final position of the target, generating a virtual line on the imaginary line within a path point passing radius Generating a first virtual path point and generating a second virtual path point within the path point passing radius generated based on the first virtual path point on the virtual line. The target striking method selection unit may be configured to perform tracking on the target in the image using a CAMshift algorithm based on the obtained image. Wherein the controller is further configured to transmit the selected navigation method and the target hitting method information according to the location of the unmanned airplane to the unattended airplane following the unmanned airplane, The navigation method may include virtual path point creation information generated by the unmanned aerial vehicle.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 항공기의 종말 유도 방법 및 이러한 방법을 수행하는 장치에 따르면, 항공기의 운항 지역에서 GPS(global positioning system) 장치의 가용성 및 통신 두절 여부를 판단하여 GPS 장치의 가용하지 않고 통신이 두절된 경우 가상 경로점 생성 방법 및 표적 영상 분석 방법을 통해 목표물 방향으로 항공기를 운항하여 정확하게 표적을 타격할 수 있다. 따라서, 항공기에서 GPS가 가용하지 않고 지상과의 통신이 두절 시 추가적인 항법 장치를 구비하지 않고도 유도 무기의 종말 유도를 수행할 수 있다.As described above, according to the present invention, it is possible to determine whether the global positioning system (GPS) device is available or not in the operating area of the aircraft, If the communication is not available and the communication is not available, the target can be accurately hit by operating the aircraft in the direction of the target through the virtual path point generation method and the target image analysis method. Thus, when GPS is not available in aircraft and communication with the ground is interrupted, guided weapon induction can be performed without additional navigation devices.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 항공기의 운용 방법을 나타낸 개념도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 가상 경로점을 이용한 항공기 운항 방법을 나타낸 개념도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 복수의 비행기가 가상 경로점 생성 방법을 기초로 운항하는 경우를 나타낸 개념도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 항공기의 목표물 추적 방법을 나타낸 개념도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 항공기의 목표물 추적 방법을 나타낸 개념도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 항공기의 종말 유도 방법을 나타낸 순서도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 항공기의 제어 장치를 나타낸 개념도이다.
1 is a conceptual diagram illustrating an operation method of an aircraft according to an embodiment of the present invention.
2 is a conceptual diagram illustrating an aircraft navigation method using a virtual path point according to an embodiment of the present invention.
3 is a conceptual diagram illustrating a case where a plurality of planes according to an embodiment of the present invention are operated based on a virtual path point creation method.
4 is a conceptual diagram illustrating a method of tracking a target of an aircraft according to an embodiment of the present invention.
5 is a conceptual diagram illustrating a method of tracking a target of an aircraft according to an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart illustrating a method of terminating an aircraft according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a conceptual diagram illustrating a control apparatus for an aircraft according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component. And / or < / RTI > includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다거나 "직접 접속되어"있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이하, 도면상의 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성 요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Hereinafter, the same reference numerals will be used for the same constituent elements in the drawings, and redundant explanations for the same constituent elements will be omitted.

이하, 본 발명의 실시예에서는 주로 유도 무기를 장착한 소형 무인 항공기에서 가상 경로점 생성 방법 및 영상 분석 방법을 통해 유도 무기의 종말 유도를 수행하는 방법에 대해 개시한다. 하지만, 이러한 방법은 소형 무인 항공기 뿐만 아니라 다양한 항공기 및 차량 등에 사용될 수 있고 이러한 실시예 또한 본 발명의 권리 범위에 포함된다.
Hereinafter, an embodiment of the present invention discloses a method for performing derivation of induced weapons through a virtual path point generation method and an image analysis method in a small UAV equipped with an induction weapon. However, this method can be used not only for small unmanned aerial vehicles but also for various aircrafts and vehicles, and these embodiments are also included in the scope of the present invention.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 항공기의 운용 방법을 나타낸 개념도이다. 1 is a conceptual diagram illustrating an operation method of an aircraft according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 항공기는 운항 지역에서 지상과의 통신 가능한지 여부 및 GPS(global positioning system)에서 교란이 일어나는지 여부에 따라 항공기의 운항 방법 및 목표물의 타격 방법을 결정할 수 있다. 이하, 본 발명의 실시예에서는 항공기의 운항 방법 및 목표물의 타격 방법을 결정하기 위해 지상과의 통신 가능한지 여부 및 GPS(global positioning system)에서 교란이 일어나는지 여부에 따라 분류된 항공기의 운항 지역에 대해 개시한다.Referring to FIG. 1, the aircraft can determine the navigation method of the aircraft and the hit method of the target depending on whether it is possible to communicate with the ground in the operation area and disturbance in the global positioning system (GPS). Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following, embodiments of the present invention disclose an operation area of an airplane classified according to whether a communication with the ground is possible and a disturbance occurs in a global positioning system do.

제1 지역(110)은 항공기의 순항 구간으로서 지상과의 통신도 가능하고 GPS의 교란도 일어나지 않는 구간이다. 이러한 제1 지역(110)에서는 예를 들어, GPS/INS(global positioning system/inertial navigation system) 및 auto/manual pilot와 같은 기존의 소형 무인 항공기의 운항 방법 및 목표물 타격 방법을 사용하여 운항을 하여 목표물을 추적하고 목표물에 대한 타격을 수행할 수 있다.The first area 110 is a cruise section of the aircraft, which is capable of communicating with the ground and disturbing the GPS. In this first area 110, navigation is performed using a conventional small unmanned aerial vehicle such as a GPS / INS (global positioning system / inertial navigation system) and an auto / manual pilot and a target hitting method, And perform a blow to the target.

제2 지역(120)은 통신 LOS(line of sight)가 확보된 구간으로서 지상과의 통신을 통한 항공기의 제어가 가능하나, GPS 교란이 일어나는 지역으로서 GPS 기반의 항법을 사용하는 항공기의 운항은 불가능한 지역이다. 제2 지역(120)에서는 항공기는 운항 방법으로 본 발명의 실시예에 따른 가상 경로점 추종 알고리즘을 사용하여 운항을 수행할 수 있다.The second area 120 is an area in which the communication LOS (line of sight) is ensured, but it is possible to control the aircraft through communication with the ground. However, it is impossible to operate the aircraft using the GPS- Area. In the second region 120, the aircraft can perform navigation using the virtual path point tracking algorithm according to the embodiment of the present invention as a navigation method.

가상 경로점 추종 알고리즘은 항공기에서 최종 타격 목표 지점의 좌표를 입력하면 비행체 탑재되어 있는 비행 조종 컴퓨터와 같은 정보 처리 장치에서 최종 경로점과 타격 목표 지점의 위치를 이어주는 가상의 선을 생성한다. 가상의 선 위에는 복수개의 가상 경로점을 생성하여 항공기가 가상 경로점을 따라 운항을 수행하도록 제어하는 방법이다. 가상 경로점 추종 알고리즘에 대해서는 추가적으로 상술한다. 또한, 제2 지역(120)에서는 목표물을 타격하기 위해 지상과의 통신을 통해 목표물을 락-온(Lock-on)할 수 있다. 예를 들어 항공기와 통신을 하는 지상의 지상 통제 시스템에서는 항공기에 구비된 영상 촬영 장치에서 전송되는 정보를 기초로 목표물의 위치을 판단할 수 있다. 지상 통제 시스템은 항공기가 목표물을 타격할 수 있는 사정 거리 내부에 있을 경우, 항공기로 목표물 타격 명령을 내림으로써 항공기가 목표물을 타격할 수 있도록 제어할 수 있다.The virtual path point tracking algorithm generates a virtual line connecting the final path point and the position of the target point at the information processing device such as a flight control computer mounted on the aircraft, when the coordinates of the final target point are input on the aircraft. On the imaginary line, a plurality of virtual route points are generated to control the aircraft to perform the navigation along the virtual route point. The virtual path point tracking algorithm is further described in detail. Also, in the second region 120, the target may be locked-on through communication with the ground to strike the target. For example, in a terrestrial ground control system that communicates with an aircraft, the position of the target can be determined based on information transmitted from an image capturing apparatus provided in the aircraft. The ground control system can control the aircraft to strike the target by issuing a target hit command to the aircraft if the aircraft is within range of the target.

제3 지역(130)은 지상 통제 시스템과 항공기 사이의 통신이 불가능하고 GPS 교란이 일어나 GPS 기반의 항법을 사용한 항공기의 운항이 불가능한 구간이다. 즉, 제2 지역(120)과 다르게 제3 지역(130)에서는 지상 명령에 의해 제어가 불가능하다. 제3 지역(130)에서는 항공기의 운항 방법으로 제2 지역(120)에서와 같이 가상 경로점 추종 알고리즘을 사용할 수 있다. 또한, 제3 지역(130)에서는 지상 통제 시스템과의 통신이 불가능하므로 항공기 내에서 목표물을 타격 여부를 결정하기 위해 다양한 영상 처리 방법을 사용할 수 있다. 예를 들어, 민쉬프트(meanshift), 캠쉬프트(CAMShift) 알고리즘과 같은 영상 처리 방법을 기초로 최종 목표물을 추적하여 타격할 수 있다. 이러한 영상 처리를 기초로 한 최종 목표물 추적 방법에 대해서는 이하 본 발명의 실시예에서 추가적으로 상술한다.
The third region (130) is an area where communication between the ground control system and the aircraft is impossible, and GPS disturbance occurs and the aircraft can not be operated using the GPS-based navigation. That is, unlike the second area 120, it is impossible to control by the ground command in the third area 130. In the third region 130, a virtual path point tracking algorithm can be used as in the second region 120 as an aircraft navigation method. In addition, since communication with the ground control system is not possible in the third area 130, various image processing methods can be used to determine whether to hit the target in the aircraft. For example, the final target can be traced and struck based on image processing methods such as meanshift and CAMShift algorithms. The final target tracking method based on such image processing will be further described below in the embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 가상 경로점을 이용한 항공기 운항 방법을 나타낸 개념도이다. 2 is a conceptual diagram illustrating an aircraft navigation method using a virtual path point according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 최종 경로점(200)은 항공기가 가상 경로점 생성 알고리즘을 수행하기 위해 기준이 되는 위치를 나타내고 표적의 위치(250)는 항공기가 추적 및 타격을 수행해야 할 목표물의 위치 또는 항공기의 운항 목표 지점으로서 특정한 좌표값이 될 수 있다.2, the final path point 200 represents the location from which the aircraft is based to perform the virtual path point creation algorithm and the location 250 of the target represents the location of the target, It can be a specific coordinate value as a flight destination of an aircraft.

본 발명의 실시예에 따르면, 최종 경로점(200)과 표적의 위치(250)를 이어주는 가상의 선을 생성하고, 가상의 선 위에 복수개의 가상 경로점(200-1 내지 200-4)을 생성할 수 있다. 가상 경로점은 경로점 통과 반경(220) 안에 추가의 다른 경로점을 위치시키는 방법으로 생성될 수 있다. 경로점 통과 반경(220)은 최종 경로점(200) 및 가상 경로점(200-1 내지 200-4)을 기준으로 생성된 소정의 크기의 반경으로서 가상 경로점이 표적과 가까워질수록 경로점 통과 반경의 크기는 작아질 수 있다.According to the embodiment of the present invention, a virtual line connecting the final path point 200 and the target position 250 is generated, and a plurality of virtual path points 200-1 to 200-4 are created on the virtual line can do. The virtual path point can be created by placing additional path points within the path point radius 220. [ The path point passing radius 220 is a radius of a predetermined size generated on the basis of the final path point 200 and the virtual path points 200-1 to 200-4 so that the closer the virtual path point is to the target, Can be reduced.

가상 경로점(200-1 내지 200-4)을 사용하여 항공기의 운항을 수행하는 경우 항공기는 표적의 위치를 향해 직선 방향으로 진행하게 된다. 가상 경로점을 따라 항공기가 운항을 수행할 경우 항공기는 목표물은 바라보고 직선으로 운항을 하게 된다. 항공기는 운항을 하면서 정면에 보이는 물체를 영상 촬영 장치를 통해 촬영할 수 있다. 항공기가 표적을 촬영할 수 있는 일정한 거리 내에서 운항되는 경우 항공기는 영상 촬영 장치를 통해 목표물을 촬영할 수 있다. 항공기와 표적의 위치(250)와 가까워 질수록 가상의 선과 나란히 비행하는 항공기에 장착된 카메라에서 표적을 확보할 수 있는 확률을 높아지게 된다.When the navigation of the aircraft is performed using the virtual path points 200-1 to 200-4, the aircraft proceeds in a straight line toward the position of the target. When an aircraft performs a flight along a virtual route point, the aircraft will travel straight on the target. An airplane can take an image of a frontal object through a video camera while operating. When an aircraft is operated within a certain distance from which the target can be photographed, the aircraft can shoot the target through the image capturing device. The closer the aircraft is to the location of the target (250), the higher the probability of securing the target on a camera mounted on an aircraft flying alongside the virtual line.

위와 같은 가상 경로점 생성 방법에 의해 생성된 복수개의 가상 경로점(200-1내지 200-4)을 기초로 항공기가 운행할 경우, 항공기의 운행 경로가 가상 경로점을 벋어나는 경우에도 항공기가 경로점 통과 반경을 지난다면 항공기가 다음 경로점으로 유도되고 다시 복수개의 가상 경로점을 지날 경우 표적의 위치는 항공기의 운행 방향의 전면에 위치할 수 있다. 전방에 위치한 표적을 항공기에 구비된 카메라와 같은 영상 촬영 장치에서 촬영하여 최종적으로 목표물을 추적하여 타격할 수 있다.Even when the aircraft travels on the basis of the plurality of virtual path points 200-1 through 200-4 generated by the virtual path point creation method as described above, even if the flight path of the aircraft deviates from the virtual path point, If the aircraft passes the point passing radius, if the aircraft is guided to the next route point and passes again a plurality of virtual route points, the position of the target may be located in front of the direction of travel of the aircraft. A target located in front of the target can be photographed by a photographing device such as a camera provided on an aircraft, and the target can be traced and finally hit.

가상 경로점을 생성하여 항공기를 운항하는 방법의 경우 GPS가 가용하지 않은 경우 사용되는 방법으로 만약 항공기가 GPS가 가용한 구간으로 다시 진입하는 경우 가상 경로점 생성 방법을 사용하지 않고 다시 GPS를 사용하여 항공기를 운항할 수 있다. 즉, 항공기에서는 가상 경로점 생성 방법을 기초로 항공기를 운항 중인 경우에도 GPS가 가용한지 여부를 주기적으로 판단하여 GPS가 다시 가용한 경우 GPS 기반의 항공기 운항 방법을 통해 항공기를 운항할 수 있다.In the case of a method of operating a flight by creating a virtual route point, this method is used when the GPS is not available. If the aircraft enters the GPS available section again, Operate aircraft. That is, the aircraft periodically determines whether or not the GPS is available even when the aircraft is operated based on the virtual path point generation method, and the aircraft can be operated through the GPS-based aircraft navigation method when the GPS is available again.

가상 경로점을 이용한 운항 방법은 하나의 항공기의 운항 뿐만 아니라 복수의 항공기가 편대로 운항을 하는 경우에도 적용될 수 있다.
The navigation method using the virtual path point can be applied not only to the operation of one aircraft but also to a case where a plurality of aircraft operate the flight.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 복수의 비행기가 가상 경로점 생성 방법을 기초로 운항하는 경우를 나타낸 개념도이다. 3 is a conceptual diagram illustrating a case where a plurality of planes according to an embodiment of the present invention are operated based on a virtual path point creation method.

도 3에서는 2 대의 비행기가 편대 비행을 하는 경우를 예시적으로 나타낸다.Fig. 3 exemplarily shows a case where two airplanes fly a flight.

도 3을 참조하면, 2 대의 비행기(300, 320)가 편대 비행을 하는 경우, 2대의 비행기 중에서 앞서서 운항되는 선도기(300)의 비행 제어 컴퓨터에서 수신한 비행 정보 또는 생성된 비행 정보 등을 추종기(320)로 전송할 수 있다. 예를 들어, 선도기(300)는 특정한 경로점을 기준으로 비행을 수행할 수 있다.3, when the two planes 300 and 320 fly the flight, the flight information or the generated flight information received from the flight control computer of the leading aircraft 300, which is operated ahead of the two planes, (320). For example, the leader 300 may perform a flight based on a specific route point.

선도기(300)가 가상 경로점을 생성하여 목표 타격 지점으로 운항을 수행하는 경우, 선도기(300)의 가상 경로점 생성 정보를 항공기간의 통신을 통해 추종기(320)로 전송함으로써 동일한 가상 경로점을 기초로 편대 비행을 수행할 수 있다.When the leader 300 creates a virtual path point and performs navigation to the target hit point, the virtual path point creation information of the leader 300 is transmitted to the follower 320 through communication in the air period, The flight can be carried out on the basis of.

또한, 선도기(300)가 가상 경로점을 기준으로 비행을 수행하고 선도기(300)에서 위도, 경도, 고도, 속도, 헤딩(heading), 헤딩 변화율 등과 같은 다양한 운항 정보를 추종기(320)로 전송함으로써 복수 대의 항공기가 편대 비행을 수행할 수 있다.In addition, the leader 300 performs a flight based on the virtual path point and transmits various flight information such as latitude, longitude, altitude, speed, heading, heading change rate, etc. to the follower 320 at the leader 300 So that a plurality of aircraft can perform flight formation.

선도기(300)에서 추종기(320)로 가상 경로점 정보를 바로 전송하지 않고 다른 편대 제어 알고리즘을 사용하여 선도기(300)와 추종기(320) 사이에 편대 대형을 유지할 수도 있다. 복수의 항공기의 편대 제어 알고리즘으로는 다양한 방법이 사용될 수 있다. 예를 들어, 선도기(300)의 진행 방향을 기준으로 사전에 설정된 앞뒤 거리와 좌우 거리를 추종기(320)가 유지하며 편대 대형을 유지하는 방식이 있을 수 있다. 이러한 방식을 사용할 경우 추종기(320)는 선도기(300)로부터 수신한 선도기(300)의 운항 정보를 이용하여 선도기(300)의 진행 방향을 기준으로 앞뒤 거리와 좌우 거리를 계산한다. 앞뒤 거리와 사전 설정 앞뒤 거리와의 오차를 사용하여 추종기의 쓰로틀(throttle)을 제어하며, 좌우 거리와 사전 설정 좌우 거리와의 오차를 사용하여 추종기의 롤(roll)을 제어할 수 있다.It may be possible to maintain the formation size between the leader 300 and the follower 320 using another flight control algorithm without directly transmitting the virtual path point information from the leader 300 to the follower 320. [ Various methods can be used for flight control algorithms of a plurality of aircraft. For example, there may be a method in which the follower 320 maintains a fore and aft distance and a left and right distance set in advance based on a traveling direction of the leader 300, and maintains the formation of the flight. When this method is used, the follower 320 calculates the front-back distance and the left-right distance based on the traveling direction of the leader 300 using the flight information of the leader 300 received from the leader 300. The throttle of the follower is controlled by using the error between the front and rear distance and the preset front and rear distance and the roll of the follower can be controlled by using the error between the left and right distance and the preset left and right distance.

또 다른 편대 제어 알고리즘으로 추종기(320)에서 선도기(300)의 가상 경로점에 대한 정보를 직접적으로 통신을 통해 제공받지 않고 가상 경로점을 추정하는 방식을 사용할 수 있다. 이러한 방법은 선도기(300)와 추종기(320) 사이에 통신이 불가한 경우 사용될 수 있다.A method of estimating the virtual path point without receiving the information on the virtual path point of the leader 300 directly from the follower 320 by communication with another flight control algorithm can be used. This method can be used when communication between the leader 300 and the follower 320 is impossible.

추종기(320)는 선도기(300)의 위치를 기준으로 앞뒤 거리와 좌우 거리를 일정하게 유지하여 선도기가 생성한 가상 경로점의 위치를 추정하여 추정된 가상 경로점의 위치를 기준으로 운항할 수 있다. 즉, 추종기(320)는 선도기(300)의 위치를 기준으로 가상 경로점을 생성하고 생성된 가상 경로점을 기준으로 운항을 수행하는 방식으로 편대 비행을 수행할 수도 있다.
The follower 320 can navigate based on the position of the estimated virtual path point by estimating the position of the virtual path point generated by the leader by keeping the front and back distance and the left and right distance constant based on the position of the leader 300 have. That is, the follower 320 may generate a virtual path point on the basis of the position of the leader 300, and perform flight on the basis of the generated virtual path point.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 항공기의 목표물 추적 방법을 나타낸 개념도이다. 4 is a conceptual diagram illustrating a method of tracking a target of an aircraft according to an embodiment of the present invention.

도 4에서는 민쉬프트(MeanShift) 알고리즘을 사용하여 영상 정보에서 특정한 객체를 추적하기 위한 방법에 대해 개시한다.Figure 4 discloses a method for tracking a specific object in image information using a MeanShift algorithm.

민쉬프트 알고리즘은 영상 정보 중 특정 데이터 집합의 밀도 분포를 이용하여 이미지 내의 객체를 추적하는 알고리즘이다. 민쉬프트 알고리즘은 검색 영역의 크기와 위치를 초기값으로 하며 검색 영역 내에서의 데이터들의 중심(mean)으로 이동(shift)을 수행할 수 있다.The MinShift algorithm is an algorithm that tracks objects in an image using the density distribution of a specific data set in the image information. The minshift algorithm can shift the center of the data in the search area by using the size and position of the search area as an initial value.

도 4를 참조하면, 민쉬프트 알고리즘은 데이터 집합의 밀도 분포(특징점, 코너, 색상)을 기반으로 관심 영역(region of interest, ROI, 400)의 객체를 고속으로 추적하는 알고리즘이다. 초기의 검색 영역의 크기와 위치를 지정하면 반복되는 색 분할 계산에 의해서 색상 클러스터가 발생하고 초기 지정한 색 영역에 기반하여 경계를 결정하여 관심 물체를 추출할 수 있다. 민쉬프트 알고리즘을 사용하여 특정 데이터들의 중심(mean)으로 이동(shift)하는 방법을 통해 영상 정보에서 특정한 객체를 트래킹(tracking)할 수 있어 항공기의 영상 촬영 장치를 통해 획득한 영상 정보에서 목표물의 위치를 탐지할 수 있다.Referring to FIG. 4, the minshift algorithm is an algorithm for rapidly tracking an object of a region of interest (ROI) 400 based on a density distribution (feature point, corner, color) of a data set. If the size and position of the initial search area are specified, the color cluster is generated by the repeated color division calculation, and the object of interest can be extracted by determining the boundary based on the initially designated color area. It is possible to track a specific object in the image information through a method of shifting to the center of specific data using a minshift algorithm so that the position of the target in the image information acquired through the image shooting device of the aircraft Can be detected.

도 4를 참조하면, 1) 일정한 관심 영역(region of interest, ROI, 400)를 선택하고 2) 해당 지역에서 특징점들의 밀도가 가장 큰 곳(질량 중심)(center of mass, 420)을 찾는다. 다음으로 민쉬프트 벡터(meanshift vector, 430)를 사용하여 밀도가 가장 큰 곳을 중심으로 관심 영역(400)을 재설정하고 재설정된 관심 영역(400)을 기준으로 다시 특징점들의 밀도가 가장 큰 곳을 탐지할 수 있다. Referring to FIG. 4, 1) a certain region of interest (ROI) 400 is selected, and 2) the center of mass 420 where the density of the feature points is greatest in the region is searched. Next, using the means shift vector (430), the interest region (400) is reset around the highest density region and the region having the largest density of the characteristic points again is detected based on the reset interest region (400) can do.

민쉬프트 알고리즘을 이용한 반복적인 절차를 통해 항공기는 영상 정보를 기초로 목표물의 위치를 계속적으로 트래킹할 수 있다. 즉, 항공기에서는 가상경로점을 기초로 운항을 하면서 획득된 영상 정보에서 민쉬프트 알고리즘을 사용하여 표적 정보를 탐지하여 표적의 위치를 지속적으로 추적하여 타격할 수 있다.Through repetitive procedures using the minshift algorithm, the aircraft can continuously track the position of the target based on the image information. That is, in the aircraft, the target information can be detected by using the minshift algorithm in the image information obtained while operating based on the virtual path point, and the position of the target can be continuously tracked and hit.

민쉬프트 알고리즘뿐만 아니라 다양한 알고리즘이 획득된 영상 정보에서 표적 정보를 탐지하기 위해 사용될 수 있다.
Various algorithms as well as a minshift algorithm can be used to detect the target information in the acquired image information.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 항공기의 목표물 추적 방법을 나타낸 개념도이다.5 is a conceptual diagram illustrating a method of tracking a target of an aircraft according to an embodiment of the present invention.

도 5에서는 항공기에서 목표물을 추적하기 위해 민쉬프트(MeanShift) 알고리즘에 기초한 다른 영상 추적 알고리즘인 캠쉬프트(CAMShift) 알고리즘을 사용하여 목표물의 영상을 분석하는 방법에 대해 개시한다.FIG. 5 discloses a method of analyzing an image of a target using a CAMShift algorithm, which is another image tracking algorithm based on a MeanShift algorithm, in order to track a target on an aircraft.

본 발명에 적용하는 영상 처리 방법인 캠쉬프트(Continuously Adaptive Mean Shift, CAMShift) 알고리즘은 민쉬프트 알고리즘을 기초로 한 알고리즘이다. 캠쉬프트 알고리즘은 영상 추적과 같은 실시간으로 스트리밍되는 환경에서 사용하기 위해 민쉬프트 알고리즘을 개선한 알고리즘이다. 캠쉬프트 알고리즘에서는 탐색 윈도우의 크기를 자동으로 조정하는 기법을 사용하여 항공기에서 목표물을 추적함에 있어서 향상된 실시간성을 가질 수 있다.The Continuous Adaptive Mean Shift (CAMShift) algorithm, which is an image processing method applied to the present invention, is an algorithm based on a minshift algorithm. The camshift algorithm is an algorithm that improves the shift algorithm for use in real-time streaming environments such as image tracking. The camshift algorithm can have improved real - time performance in tracking targets on aircraft using the technique of automatically adjusting the size of the search window.

캠쉬프트 알고리즘은 기본적으로 HSV 도메인의 이미지를 사용하며 색상(Hue)값을 영상 데이터로 사용한다. HSV 도메인은 색상(Hue), 채도(saturation), 명암(intensity)로 구성될 수 있다. HSV 도메인의 이미지를 사용하며 색상(Hue)값을 영상 데이터로 사용하는 이유는 영상에서 조도의 변화가 휘도에서 가장 크게 나타나므로 색상값을 사용하여 조명의 영향에 덜 민감하게 반응하도록 할 수 있기 때문이다. 이하, 본 발명의 실시예에서는 캠쉬프트 알고리즘의 동작 방식에 대해 개시한다.The camshift algorithm basically uses the image of the HSV domain and uses the hue value as the image data. The HSV domain may consist of hue, saturation, and intensity. The reason for using the HSV domain image and using the hue value as the image data is that since the change in illumination intensity in the image is the largest at the luminance, it is possible to make the color value less sensitive to the influence of the illumination to be. Hereinafter, an operation method of the camshift algorithm will be described in the embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 관심 영역이 주어지면, HSV 도메인의 색상값(hue)으로 변환한다(단계 S500).Referring to FIG. 5, when a region of interest is given, it is converted into a hue of HSV domain (step S500).

색상 값을 사용하면 조명의 영향에 덜 민감하며 색상 값에서 아주 작은 값(어두움)이나 큰 값(밝음)은 알아볼 수 없으므로 배제 할 수 있다.The use of color values is less sensitive to the effects of illumination, and can be ruled out because very small values (darkness) or large values (lightness) in color values are not recognizable.

히스토그램을 구축하고 컬러 확률분포를 산출한다.(단계 S510).A histogram is constructed and a color probability distribution is calculated (step S510).

계산 지역의 색상 히스토그램의 룩업 테이블(look-up table)을 생성하고 생성된 룩업 테이블에 기초하여 컬러 확률 분포를 산출하여 표적을 추적할 수 있다.A look-up table of the color histogram of the calculation area can be generated and the target can be tracked by calculating the color probability distribution based on the generated look-up table.

초기에 탐색 창(search window)의 크기를 정하고, 탐색 창을 초기 중심점(mean location)의 중앙에 오도록 위치시킨다(단계 S520).Initially, the size of the search window is determined, and the search window is positioned at the center of the initial location (step S520).

새로운 중심점(mean location)은 먼저 0차 모멘(Moment)를 구하고 다시 x와 y에 대한 1차 모멘트를 각각 구한다 이때, 새로운 탐색창의 중심점(mean location)의 좌표도 구한다.The new mean location first obtains the zeroth moment and then obtains the first moments for x and y, respectively. At this time, the coordinates of the mean location of the new search window are also obtained.

새로운 탐색창에 대하여 위의 과정을 민쉬프트 알고리즘이 수렴할 때까지 반복한다(단계 S530).The above process is repeated for the new search window until the min-shift algorithm converges (step S530).

즉, 단계 S520 및 단계 S530은 도 4에서 전술한 민쉬프트 알고리즘에서 수행되는 절차와 동일하게 수행될 수 있다.That is, steps S520 and S530 may be performed in the same manner as the procedure performed in the min-shift algorithm described above with reference to FIG.

민쉬프트 알고리즘은 밀도 그레디언트 함수(density gradient function)가 최대값을 향해 올라가므로 알고리즘이 수렴하게 된다. 중심점으로 선택된 좌표값의 변화가 정해진 임계값보다 작으면 민쉬프트 알고리즘이 반복을 끝내고 해당 위치를 표적의 위치로 추정할 수 있다.The minshift algorithm causes the algorithm to converge because the density gradient function goes up to the maximum value. If the change of the coordinate value selected as the center point is smaller than the predetermined threshold value, the shift algorithm can end the repetition and estimate the position as the position of the target.

캠쉬프트 알고리즘을 수행함에 있어서 초기 탐색 윈도우 크기와 위치를 선택할 수 있다. 우선 단계 S500에서 계산 지역의 컬러 히스토그램의 룩업 테이블을 생성시에는 초기 탐색 윈도우의 크기보다 큰 탐색 윈도우를 계산 지역의 중심에 할당하여 컬러 히스토그램의 룩업 테이블을 생성하는 방법을 사용할 수 있다(단계 S540). In performing the camshift algorithm, the initial search window size and position can be selected. When generating a lookup table of the color histogram of the calculation region in step S500, a search window larger than the size of the initial search window is allocated to the center of the calculation region to generate a lookup table of the color histogram (step S540) .

단계 S520에서 탐색 윈도우에서 객체의 중심을 찾는 경우에는 탐색 윈도우의 크기를 알정한 비율로 감소시켜 사용할 수 있다(단계 S550). If the center of the object is found in the search window in step S520, the size of the search window may be reduced to a predetermined ratio (step S550).

항공기에서는 이러한 캠쉬프트 알고리즘을 기초로 항공기의 영상 촬영 장치에서 획득된 영상 정보를 기초로 목표물을 트래킹할 수 있다. 트래킹된 영상 정보를 기초로 항공기는 목표물이 일정한 사정 거리 내에 포함된 것으로 판단되는 경우 타격을 수행할 수 있다.
The aircraft can track the target on the basis of the image information obtained from the image capturing device of the aircraft based on the camshift algorithm. Based on the tracked image information, the aircraft can perform the hitting when it is determined that the target is included within a predetermined range.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 항공기의 종말 유도 방법을 나타낸 순서도이다. 6 is a flowchart illustrating a method of terminating an aircraft according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 항공기가 위치한 지역을 판단한다(단계 S600). Referring to FIG. 6, an area where an aircraft is located is determined (step S600).

항공기의 운항은 지상 통제 시스템 및 항공기에 존재하는 GPS와 같은 운항 장치를 통해 제어될 수 있다. 전술한 바와 같이 항공기의 운항 지역은 항공기와 지상 통제 시스템 사이에서 통신이 가능한지 여부 및 GPS와 같은 항공기에 구비된 운항 장치가 가용한지 여부에 따라 분류될 수 있다. 항공기와 비행 제어 컴퓨터가 통신이 가능한지 여부 및 GPS와 같은 항공기에 구비된 운항 장치가 가용한지 여부를 기초로 분류된 운항 지역에 따라 항공기는 서로 다른 운항 방법 및 목표물 타격 방법을 수행할 수 있다.The flight of an aircraft can be controlled via a ground control system and a navigation device such as GPS present on the aircraft. As described above, the operating area of the aircraft can be classified according to whether it is possible to communicate between the aircraft and the ground control system, and whether or not the navigation device provided with the aircraft, such as GPS, is available. Depending on the operating area classified on the basis of whether the aircraft is capable of communicating with the flight control computer and whether or not the navigation device on the aircraft such as GPS is available, the aircraft may perform different navigation methods and target hitting methods.

전술한 바와 같이 제1 지역은 항공기와 지상 통제 시스템 간에 통신이 가능하고 GPS 또한 가용한 구간, 제2 지역은 항공기와 지상 통제 시스템 간에 통신은 가능하나 GPS가 가용하지 않은 구간, 제3 지역은 항공기와 지상 통제 시스템 간에 통신이 가용하지 않고 GPS 또한 가용하지 않은 구간으로 분류될 수 있다.As described above, the first area is capable of communicating between the aircraft and the ground control system and the GPS is available. In the second area, communication is possible between the aircraft and the ground control system, but the GPS is not available. And the ground control system are not available and GPS is not available.

항공기가 위치한 지역에 따라 운용 및 타격 방안을 다르게 선택한다(단계 S610).The operation and hit strategy are selected differently depending on the area where the aircraft is located (step S610).

항공기가 제1 지역에 있을 경우, 일반적인 운항 방법인 GPS/INS 항법, 자동 운항 방법/수동 운항 방법을 자유롭게 선택하여 운항을 수행할 수 있다. When the aircraft is in the first area, the navigation can be performed freely by the GPS / INS navigation, the automatic navigation method, and the manual navigation method, which are general navigation methods.

항공기가 제2 지역에 있을 경우, 도 2에서 전술한 가상 경로점 추종 비행 방법을 사용하여 최종 경로점 및 타격 지점을 잇는 가상의 선에 복수개의 경로점을 생성하여 운항을 수행할 수 있다. 통신은 가능한 지역으로서 항공기의 카메라에서 획득된 전방 영상은 지상 통제 시스템으로 전송될 수 있고 지상 통제 시스템에서는 전송된 영상을 기초로 항공기로 목표물 타격 명령을 전송할 수 있다.When the aircraft is in the second area, the virtual route point following flight method described above with reference to FIG. 2 can be used to create a plurality of route points on a virtual line connecting the final route point and the hit point to perform the navigation. Communication is possible, the forward image acquired from the camera of the aircraft can be transmitted to the ground control system, and the ground control system can transmit the target hitting command to the aircraft based on the transmitted image.

항공기가 제3 지역에 있을 경우, 제2 지역과 동일하게 가상 경로점 추종 비행을 통해 항공기가 운항을 할 수 있다. 제3 지역은 통신이 불가능한 지역이기 때문에 항공기에 구비된 카메라에서 획득된 영상을 기초로 표적의 위치를 획득하는 알고리즘을 사용하여 항공기는 표적의 위치를 판단할 수 있다. 표적의 위치를 획득하는 알고리즘으로 예를 들어, 전술한 민쉬프트 알고리즘 또는 캠쉬프트 알고리즘을 사용하여 목표물을 추적할 수 있다. 항공기에서는 영상 분석 알고리즘을 기초로 표적이 일정한 사정 거리에 있는 경우 항공기가 표적을 타격하도록 제어될 수 있다.If the aircraft is in the third area, the aircraft can be operated through the virtual route point-follower flight the same as the second area. Since the third area is an area where communication is impossible, the aircraft can determine the position of the target using an algorithm for acquiring the position of the target based on the image acquired from the camera provided in the aircraft. An algorithm for obtaining the position of the target may be used to track the target, for example, using the above-described MinShift algorithm or CamShift algorithm. On an aircraft, based on image analysis algorithms, the aircraft can be controlled to strike the target if the target is at a certain distance.

항공기의 운항 방법 및 표적 타격 방법을 선택하기 위해 항공기의 운항 위치는 지속적으로 판단될 수 있다. 예를 들어, 제3 지역에서 항공기가 운항되다가 제1 지역으로 변경되는 경우 항공기에서는 다시 제1 지역에서 사용 가능한 운항 방법 및 타격 방법을 기초로 목표물을 타격할 수 있다.
The flight position of the aircraft can be continuously determined in order to select the flight method and target hitting method of the aircraft. For example, if an aircraft is operated in the third area and then changes to the first area, the aircraft may again hit the target based on the navigation method and hitting method available in the first area.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 항공기의 제어 장치를 나타낸 개념도이다.FIG. 7 is a conceptual diagram illustrating a control apparatus for an aircraft according to an embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 항공기의 제어 장치는 GPS(700), 통신부(710), 운항 지역 판단부(720), 운항 방법 선택부(730), 목표물 타격 방법 선택부(740)를 포함할 수 있다. 7, the control device of the aircraft may include a GPS 700, a communication unit 710, a navigation area determination unit 720, a navigation method selection unit 730, and a target striking method selection unit 740 .

도 7에 개시된 각각의 구성부는 설명의 편의상 기능별로 분리하여 표현한 것으로서 도 7에서 개시된 복수의 구성부가 하나의 구성부로 합쳐져서 구현되거나 하나의 구성부가 복수의 구성부로 분리되어 구현될 수도 있고 이러한 실시예 또한 본 발명의 권리 범위에 포함된다.Each of the constituent parts disclosed in FIG. 7 is separately expressed in terms of functions for the sake of convenience of description, and the plurality of constituent parts disclosed in FIG. 7 may be embodied as one constituent part, or one constituent part may be embodied as a plurality of constituent parts separately. And are included in the scope of the present invention.

GPS(700)는 항공기의 운항을 수행하기 위한 장치로서 구현될 수 있다. GPS(700)는 항공기의 운항을 수행하기 위한 하나의 장치로서 다른 운항 장치가 사용될 수도 있다.The GPS 700 may be implemented as an apparatus for performing navigation of an aircraft. The GPS 700 may be another device for performing an operation of an aircraft as another device.

통신부(710)는 지상 통제 시스템 및/또는 다른 항공기와 통신을 수행하기 위해 구현될 수 있다.The communication unit 710 may be implemented to perform communication with the ground control system and / or other aircraft.

운항 지역 판단부(720)는 GPS(700) 및 통신부(710)의 가용성 여부를 기초로 항공기가 위치한 운항 지역이 어떠한 지역인지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어 항공기가 위치한 지역을 지상 통제 시스템과의 통신이 가능한지 여부 및 항공기의 GPS가 가용한지 여부를 기초로 판단하여 제1 지역, 제2 지역, 제3 지역으로 분류하여 현재 항공기가 운항하는 지역을 판단할 수 있다. 운항 지역 판단부(720)에서 판단된 정보는 운항 방법 선택부(730) 및 목표물 타격 방법 선택부(740)로 전송되어 항공기의 운항 방법 및 목표물 타격 방법을 결정할 수 있다.The navigation area determination unit 720 can determine whether the navigation area where the aircraft is located is based on availability of the GPS 700 and the communication unit 710. For example, if the area where the aircraft is located is judged based on whether it is possible to communicate with the ground control system and whether the GPS of the aircraft is available, it is classified into the first area, the second area and the third area, Can be determined. The information determined by the operating area determining unit 720 may be transmitted to the navigation method selecting unit 730 and the target striking method selecting unit 740 to determine the operating method and the target striking method of the aircraft.

운항 방법 선택부(730)는 운항 지역 판단부(720)에 의해 판단된 정보를 기초로 운항 방법을 결정할 수 있다. 예를 들어, 항공기에서 GPS가 가용하지 않은 지역에 위치한 경우, 운항 방법 선택부(730)는 항공기에서 전술한 가상 경로점 생성 방법을 기초로 운항을 수행하도록 판단할 수 있다.The navigation method selection unit 730 can determine the navigation method based on the information determined by the navigation area determination unit 720. For example, if the aircraft is located in an area where GPS is not available, the navigation method selection unit 730 may determine to perform navigation on the aircraft based on the virtual path point creation method described above.

목표물 타격 방법 선택부(740)는 운항 지역 판단부(720)에 의해 판단된 정보를 기초로 항공기가 목표물을 타격하기 위한 방법을 선택하도록 할 수 있다. 예를 들어, 통신부(710)에서 지상 통제 시스템과 통신이 가능한 경우 목표물 타격 방법 선택부(740)에서는 지상 통제 시스템으로부터 전송되는 정보를 기초로 항공기가 목표물을 타격하도록 제어할 수 있다. 또 다른 예로, 통신부(710)에서 지상 통제 시스템과 통신이 불가능한 경우 목표물 타격 방법 선택부(740)에서는 항공기에서 회득된 영상 정보를 기초로 영상 처리 알고리즘을 기초로 목표물을 트래킹하여 목표물을 타격하도록 제어할 수 있다.The target striking method selecting unit 740 may select the method by which the aircraft strikes the target based on the information determined by the operating area determining unit 720. [ For example, when the communication unit 710 can communicate with the ground control system, the target striking method selecting unit 740 may control the aircraft to hit the target based on the information transmitted from the ground control system. As another example, when communication with the terrestrial control system is impossible in the communication unit 710, the target striking method selecting unit 740 may track the target based on the image processing algorithm based on the image information obtained from the aircraft, can do.

GPS(700) 및 통신부(710)에서 가용성 여부가 판단된 후 GPS(700) 및 통신부(710)의 가용성 여부 정보가 바로 운항 방법 선택부(730) 및 목표물 타격 방법 선택부(740)로 전송될 수도 있고 이러한 실시예 또한 본 발명의 권리 범위에 포함된다.
After determining whether availability is available in the GPS 700 and the communication unit 710, availability information of the GPS 700 and the communication unit 710 is directly transmitted to the navigation method selection unit 730 and the target hitting method selection unit 740 And these embodiments are also included in the scope of the present invention.

이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. It will be possible.

Claims (16)

삭제delete 삭제delete 무인 항공기의 제어 방법에 있어서,
(a)상기 무인 항공기가 위치한 지역이 지상 통제 시스템과 통신이 가능한지 여부 및 상기 무인 항공기의 GPS(global positioning system)가 가용한지 여부를 기초로 상기 무인 항공기가 위치한 지역을 판단하는 단계 및 (b)상기 무인 항공기가 위치한 지역에 따라 운항 방법 및 목표물 타격 방법을 선택하여 운항 및 타격을 수행하는 단계를 포함하되,
상기 (a)단계에서 상기 무인 항공기가 위치한 지역이 상기 지상 통제 시스템과의 통신이 가능하고 상기 GPS가 가용하지 않은 지역인 것으로 판단한 경우,
상기 (b)단계는,
가상 경로점 생성 방법을 사용하여 운항하는 단계 및 상기 무인 항공기에서 획득된 영상을 상기 지상 통제 시스템으로 전송하고 상기 지상 통제 시스템에서 전송된 목표물 타격 명령에 기초하여 목표물에 대한 타격을 수행하는 단계를 포함하는 무인 항공기 제어 방법.
A control method for an unmanned aerial vehicle,
(a) determining an area where the unmanned airplane is located based on whether the area where the unmanned airplane is located can communicate with the ground control system and whether a global positioning system (GPS) of the unmanned airplane is available; and (b) Selecting and operating a navigation method and a target hitting method according to an area where the UAV is located,
If it is determined in step (a) that the area where the UAV is located can communicate with the terrestrial control system and the GPS is not available,
The step (b)
Operating using a virtual path point creation method, and transmitting an image obtained from the unmanned airplane to the terrestrial control system and performing a blow to the target based on the target hitting command transmitted from the terrestrial control system A control method for an unmanned aircraft.
제3항에 있어서, 상기 가상 경로점 생성 방법은,
상기 무인 항공기의 최종 경로점 및 상기 목표물의 최종 위치를 기초로 가상의 선을 생성하는 단계;
상기 가상의 선 위에 상기 최종 경로점을 기준으로 생성된 경로점 통과 반경 내에 제1 가상 경로점을 생성하는 단계; 및
상기 가상의 선 위에 상기 제1 가상 경로점을 기준으로 생성된 경로점 통과 반경 내에 제2 가상 경로 점을 생성하는 단계를 포함하는 무인 항공기 제어 방법.
4. The method as claimed in claim 3,
Generating a virtual line based on a final path point of the unmanned aerial vehicle and a final position of the target;
Generating a first virtual path point within the path point passing radius generated based on the final path point on the imaginary line; And
And generating a second virtual path point within the path point passing radius generated based on the first virtual path point on the imaginary line.
무인 항공기의 제어 방법에 있어서,
(a)상기 무인 항공기가 위치한 지역이 지상 통제 시스템과 통신이 가능한지 여부 및 상기 무인 항공기의 GPS(global positioning system)가 가용한지 여부를 기초로 상기 무인 항공기가 위치한 지역을 판단하는 단계 및 (b)상기 무인 항공기가 위치한 지역에 따라 운항 방법 및 목표물 타격 방법을 선택하여 운항 및 타격을 수행하는 단계를 포함하되,
상기 (a)단계에서 상기 무인 항공기가 위치한 지역이 상기 지상 통제 시스템과의 통신이 가능하지 않고 GPS가 가용하지 않은 지역인 것으로 판단한 경우,
상기 (b)단계는,
가상 경로점 생성 방법을 사용하여 운항하는 단계 및 상기 무인 항공기가 상기 무인 항공기에서 획득된 영상에 대한 영상 처리를 수행하여 목표물에 대한 트래킹을 수행하여 타격을 수행하는 단계를 포함하는 무인 항공기 제어 방법.
A control method for an unmanned aerial vehicle,
(a) determining an area where the unmanned airplane is located based on whether the area where the unmanned airplane is located can communicate with the ground control system and whether a global positioning system (GPS) of the unmanned airplane is available; and (b) Selecting and operating a navigation method and a target hitting method according to an area where the UAV is located,
If it is determined in step (a) that the area where the UAV is located can not communicate with the ground control system and the GPS is not available,
The step (b)
Performing a navigation using a virtual path point creation method and performing an image processing on an image acquired by the unmanned airplane by the unmanned airplane to perform tracking on a target to perform a batting.
제5항에 있어서, 상기 가상 경로점 생성 방법은,
상기 무인 항공기의 최종 경로점 및 상기 목표물의 최종 위치를 기초로 가상의 선을 생성하는 단계;
상기 가상의 선 위에 상기 최종 경로점을 기준으로 생성된 경로점 통과 반경 내에 제1 가상 경로점을 생성하는 단계; 및
상기 가상의 선 위에 상기 제1 가상 경로점을 기준으로 생성된 경로점 통과 반경 내에 제2 가상 경로 점을 생성하는 단계를 포함하는 무인 항공기 제어 방법.
6. The method as claimed in claim 5,
Generating a virtual line based on a final path point of the unmanned aerial vehicle and a final position of the target;
Generating a first virtual path point within the path point passing radius generated based on the final path point on the imaginary line; And
And generating a second virtual path point within the path point passing radius generated based on the first virtual path point on the imaginary line.
제5항에 있어서, 상기 무인 항공기가 제3 지역에 위치한 경우 상기 무인 항공기에서 획득된 영상에 대한 영상 처리를 수행하여 목표물에 대한 트래킹을 수행하여 타격을 수행하는 단계는,
상기 획득된 영상을 기초로 캠쉬프트(CAMshift) 알고리즘을 사용하여 상기 영상에서 상기 목표물에 대한 트래킹을 수행하는 단계를 포함하는 무인 항공기 제어 방법.
The method as claimed in claim 5, wherein, when the UAV is located in a third area, performing image processing on an image acquired from the UAV to perform tracking on the target to perform a batting,
And performing tracking on the target in the image using a CAMshift algorithm based on the acquired image.
제3항 또는 제5항에 있어서,
상기 무인 항공기가 위치한 지역에 따라 선택된 운항 방법 및 목표물 타격 방법 정보를 상기 무인 항공기를 추종하는 추종 무인 항공기로 전송하는 (c)단계를 더 포함하되,
상기 추종 무인 항공기로 전송하는 운항 방법에는 상기 무인 항공기에서 생성된 가상 경로점 생성 정보가 포함되는 무인 항공기 제어 방법.
The method according to claim 3 or 5,
(C) transmitting the selected navigation method and target hitting method information according to the location of the unmanned airplane to the unattended airplane following the unmanned airplane,
And the virtual path point creation information generated in the unmanned airplane includes the virtual path point creation information transmitted to the following unmanned airplane.
삭제delete 삭제delete 무인 항공기 제어 장치에 있어서,
상기 무인 항공기가 위치한 지역이 지상 통제 시스템과 통신이 가능한지 여부 및 상기 무인 항공기의 GPS(global positioning system)가 가용한지 여부를 기초로 상기 무인 항공기가 위치한 지역을 판단하는 운항 지역 판단부, 상기 운항 지역 판단부에 의해 판단된 상기 무인 항공기가 위치한 지역에 따라 운항 방법을 선택하는 운항 방법 선택부 및 상기 운항 지역 판단부에 의해 판단된 상기 무인 항공기가 위치한 지역에 따라 운항 방법을 선택하는 목표물 타격 방법 선택부를 포함하되,
상기 운항 지역 판단부에서 상기 무인 항공기가 위치한 지역이 상기 지상 통제 시스템과의 통신이 가능하고 상기 GPS가 가용하지 않은 지역인 것으로 판단한 경우,
상기 운항 방법 선택부는 가상 경로점 생성 방법을 사용하여 운항하도록 구현되고, 상기 목표물 타격 방법 선택부는 상기 무인 항공기에서 획득된 영상을 상기 지상 통제 시스템으로 전송하고 상기 지상 통제 시스템에서 전송된 목표물 타격 명령에 기초하여 목표물에 대한 타격을 수행하도록 구현되는 무인 항공기 제어 장치.
A control device for an unmanned airplane,
A navigation area determination unit for determining an area where the unmanned airplane is located based on whether the area where the unmanned airplane is located can communicate with the ground control system and whether a global positioning system (GPS) of the unmanned airplane is available; A navigation method selection unit that selects a navigation method according to an area where the unmanned airplane is located, and a target hitting method selection unit that selects a navigation method according to an area where the unmanned airplane is determined by the navigation area determination unit However,
When the navigation area determination unit determines that the area where the UAV is located can communicate with the terrestrial control system and the GPS is not available,
Wherein the navigation method selection unit is implemented to operate using a virtual path point creation method, and the target striking method selection unit transmits an image obtained from the unmanned airplane to the ground control system, and transmits the target striking command transmitted from the ground control system Wherein the controller is configured to perform a blow to the target based on the received signal.
제11항에 있어서, 상기 가상 경로점 생성 방법은,
상기 무인 항공기의 최종 경로점 및 상기 목표물의 최종 위치를 기초로 가상의 선을 생성하는 단계;
상기 가상의 선 위에 상기 최종 경로점을 기준으로 생성된 경로점 통과 반경 내에 제1 가상 경로점을 생성하는 단계; 및
상기 가상의 선 위에 상기 제1 가상 경로점을 기준으로 생성된 경로점 통과 반경 내에 제2 가상 경로 점을 생성하는 단계를 포함하는 무인 항공기 제어 장치.
12. The method of claim 11,
Generating a virtual line based on a final path point of the unmanned aerial vehicle and a final position of the target;
Generating a first virtual path point within the path point passing radius generated based on the final path point on the imaginary line; And
And generating a second virtual path point within the path point passing radius generated based on the first virtual path point on the imaginary line.
무인 항공기 제어 장치에 있어서,
상기 무인 항공기가 위치한 지역이 지상 통제 시스템과 통신이 가능한지 여부 및 상기 무인 항공기의 GPS(global positioning system)가 가용한지 여부를 기초로 상기 무인 항공기가 위치한 지역을 판단하는 운항 지역 판단부, 상기 운항 지역 판단부에 의해 판단된 상기 무인 항공기가 위치한 지역에 따라 운항 방법을 선택하는 운항 방법 선택부 및 상기 운항 지역 판단부에 의해 판단된 상기 무인 항공기가 위치한 지역에 따라 운항 방법을 선택하는 목표물 타격 방법 선택부를 포함하되,
상기 운항 지역 판단부에서 상기 무인 항공기가 위치한 지역이 상기 지상 통제 시스템과의 통신이 가능하지 않고 GPS가 가용하지 않은 지역인 것으로 판단한 경우,
상기 운항 방법 선택부는 가상 경로점 생성 방법을 사용하여 운항하도록 구현되고,
상기 목표물 타격 방법 선택부는 상기 무인 항공기에서 획득된 영상에 대한 영상 처리를 수행하여 목표물에 대한 트래킹을 수행하여 타격을 수행하도록 구현되는 무인 항공기 제어 장치.
A control device for an unmanned airplane,
A navigation area determination unit for determining an area where the unmanned airplane is located based on whether the area where the unmanned airplane is located can communicate with the ground control system and whether a global positioning system (GPS) of the unmanned airplane is available; A navigation method selection unit that selects a navigation method according to an area where the unmanned airplane is located, and a target hitting method selection unit that selects a navigation method according to an area where the unmanned airplane is determined by the navigation area determination unit However,
If the navigation area determination unit determines that the area where the UAV is located is not in communication with the ground control system and is not available in GPS,
Wherein the navigation method selection unit is implemented to operate using a virtual path point creation method,
Wherein the target striking method selection unit performs image processing on an image acquired from the unmanned airplane to perform tracking on a target to perform a batting.
제13항에 있어서, 상기 가상 경로점 생성 방법은,
상기 무인 항공기의 최종 경로점 및 상기 목표물의 최종 위치를 기초로 가상의 선을 생성하는 단계;
상기 가상의 선 위에 상기 최종 경로점을 기준으로 생성된 경로점 통과 반경 내에 제1 가상 경로점을 생성하는 단계; 및
상기 가상의 선 위에 상기 제1 가상 경로점을 기준으로 생성된 경로점 통과 반경 내에 제2 가상 경로 점을 생성하는 단계를 포함하는 무인 항공기 제어 장치.
14. The method of claim 13,
Generating a virtual line based on a final path point of the unmanned aerial vehicle and a final position of the target;
Generating a first virtual path point within the path point passing radius generated based on the final path point on the imaginary line; And
And generating a second virtual path point within the path point passing radius generated based on the first virtual path point on the imaginary line.
제13항에 있어서, 상기 목표물 타격 방법 선택부는,
상기 획득된 영상을 기초로 캠쉬프트(CAMshift) 알고리즘을 사용하여 상기 영상에서 상기 목표물에 대한 트래킹을 수행하도록 구현되는 무인 항공기 제어 장치.
14. The method according to claim 13,
And perform tracking on the target in the image using a CAMshift algorithm based on the acquired image.
제11항 또는 제13항에 있어서,
상기 무인 항공기가 위치한 지역에 따라 선택된 운항 방법 및 목표물 타격 방법 정보를 상기 무인 항공기를 추종하는 추종 무인 항공기로 전송하도록 구현되는 통신부를 더 포함하되,
상기 추종 무인 항공기로 전송하는 운항 방법에는 상기 무인 항공기에서 생성된 가상 경로점 생성 정보가 포함되는 무인 항공기 제어 장치.
14. The method according to claim 11 or 13,
And a communication unit configured to transmit the selected navigation method and target hitting method information according to an area where the unmanned airplane is located to the unattended airplane following the unmanned airplane,
And the virtual path point creation information generated in the unmanned airplane includes the navigation path information transmitted to the following unmanned airplane.
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