KR101801443B1 - 무인관측기 충전시스템 및 그 충전방법 - Google Patents

무인관측기 충전시스템 및 그 충전방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101801443B1
KR101801443B1 KR1020150048504A KR20150048504A KR101801443B1 KR 101801443 B1 KR101801443 B1 KR 101801443B1 KR 1020150048504 A KR1020150048504 A KR 1020150048504A KR 20150048504 A KR20150048504 A KR 20150048504A KR 101801443 B1 KR101801443 B1 KR 101801443B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
charging
observer
unmanned
unit
polarity
Prior art date
Application number
KR1020150048504A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160119605A (ko
Inventor
안강호
Original Assignee
한양대학교 에리카산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한양대학교 에리카산학협력단 filed Critical 한양대학교 에리카산학협력단
Priority to KR1020150048504A priority Critical patent/KR101801443B1/ko
Publication of KR20160119605A publication Critical patent/KR20160119605A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101801443B1 publication Critical patent/KR101801443B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C39/00—Aircraft not otherwise provided for
    • B64C39/02—Aircraft not otherwise provided for characterised by special use
    • B64C39/024—Aircraft not otherwise provided for characterised by special use of the remote controlled vehicle type, i.e. RPV
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C27/00—Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
    • B64C27/04—Helicopters
    • B64C27/08—Helicopters with two or more rotors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D45/00—Aircraft indicators or protectors not otherwise provided for
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D45/00—Aircraft indicators or protectors not otherwise provided for
    • B64D45/04—Landing aids; Safety measures to prevent collision with earth's surface
    • B64D45/08—Landing aids; Safety measures to prevent collision with earth's surface optical
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0042—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by the mechanical construction
    • H02J7/0045—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by the mechanical construction concerning the insertion or the connection of the batteries
    • B64C2201/066—
    • B64C2201/12—
    • B64C2201/126—

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

무인관측기 충전시스템이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 무인관측기 충전시스템은 비행을 위한 프로펠러, 일 단에 양극 또는 음극 중 하나의 충전전극을 가지는 레그들 및 배터리로 구성된 동체, 상기 동체의 방위를 감지하는 지자기 센서, 상기 배터리의 충전을 위하여 지면에 마련된 충전플레이트의 위치를 감지하는 충전위치 결정부, 제어부를 포함하되 상기 제어부는, 상기 지자기 센서를 통하여 상기 동체가 특정 방향을 향하도록 유도한 상태에서, 상기 동체를 상기 충전플레이트 상에 착륙시킴으로써, 상기 레그들의 충전전극의 극성과 상기 충전플레이트의 충전극성이 대응되도록 제어할 수 있다.

Description

무인관측기 충전시스템 및 그 충전방법{charging system for unmanned observation aircraft and charging method thereof}
본 발명은 무인관측기 충전시스템 및 그 충전방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 무인관측기 충전극성이 충전플레이트의 충전극성에 대응되도록 무인관측기가 충전플레이트에 착륙할 수 있는 무인관측기 충전시스템 및 그 충전방법에 관한 것이다.
통상적으로 무인항공기(unmanned aerial vehicle: UAV)라 함은 조종사가 비행체에 탑승하지 않더라도 원격 제어 또는 미리 정해진 알고리즘에 따라 비행이 가능한 항공기를 말한다. 무인항공기는 적용 분야가 다양하며, 특히 최근에는 대기 관측 분야에도 널리 사용되고 있다.
대기 관측 분야에서는 대기 중의 온도, 습도, 압력, 풍속 등의 기상학적 인자 뿐 아니라 미세먼지량 측정을 위한 존대(sonde)가 널리 사용되고 있다. 일반적으로 존대는 대기 중으로 풍선을 띄어서 비행 중에 대기 환경을 관측하는 도구이다. 예를 들어, 에코존대(ehco-sonde)는 1956년에 개발되어 상층대기의 기온, 기압, 습도, 바람을 측정할 수 있다. 또한 오존존대(ozone sonde)는 고층 대기 오존의 수직분포를 측정할 수 있다.
대기 관측을 위해서는 존데의 역할이 필수적이지만 일반적으로 존데는 재활용이 불가하여 대기 관측에 많은 비용이 소모될 수 밖에 없다. 이에 따라 기상학적 인자의 관측 및 대기오염 물질의 3차원적 이동 예측을 위해서는 많은 예산이 필요하였다.
따라서 최근에는 무인항공기의 일 종류인 무인관측기를 이용하여 대기 환경을 관측하고자 하는 연구가 활발히 일어나고 있다. 그러나 현재까지는 무인관측기의 자동화 정도가 낮아서 수작업을 필요로 하고 있다. 이에 따라 대기 관측 및 대기 관측 후 충전까지의 전 과정을 무인화할 수 있는 무인관측기의 개발이 필요한 실정이다.
한국특허공개공보 10-2013-0122715
본 발명이 해결하고자 하는 일 기술적 과제는 무인관측기의 충전을 자동화하기 위하여 무인관측기의 충전극성과 충전플레이트의 충전극성을 맞출 수 있는 무인관측기 충전시스템을 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는 상기의 기술적 과제에 의하여 제한되지 아니하며, 이하의 설명에 의하여 보다 명확하게 개시된다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 무인관측기 충전시스템은, 비행을 위한 프로펠러, 일 단에 양극 또는 음극 중 하나의 충전전극을 가지는 레그들 및 배터리로 구성된 동체, 상기 동체의 방위를 감지하는 지자기 센서, 상기 배터리의 충전을 위하여 지면에 마련된 충전플레이트의 위치를 감지하는 충전위치 결정부 및 제어부를 포함하되, 상기 제어부는, 상기 지자기 센서를 통하여 상기 동체가 특정 방향을 향하도록 유도한 상태에서, 상기 동체를 상기 충전플레이트 상에 착륙시킴으로써, 상기 레그들의 충전전극의 극성과 상기 충전플레이트의 충전극성이 대응되도록 제어할 수 있다.
상기 동체의 일 측에 마련되어 상기 동체의 비행 상태에서 대기환경을 측정하는 대기환경 측정부를 더 포함하며, 상기 대기환경 측정부는 기상환경 측정부 및 미세먼지량 측정부 중 적어도 하나의 측정부를 포함할 수 있다. 상기 충전위치 결정부는, 광센서 및 적외선센서 중 하나일 수 있고, 상기 광센서 및 적외선센서는 인접하는 2행 2열로 구성된 4개의 단위센서에서의 수광신호 차이를 기초로 위치를 감지하는 쿼드타입센서일 수 있다. 상기 충전위치 결정부는 상기 동체의 하측에 위치할 수 있다. 상기 충전플레이트는 상기 동체의 하측에 위치한 상기 충전위치 결정부가 수광할 수 있는 광 또는 적외선을 조사하는 광원부를 포함할 수 있다. 상기 충전플레이트는 상기 레그들의 이격 거리에 대응하여 이격된 복수의 충전부를 포함할 수 있다. 상기 복수의 충전부는 양극 충전부 및 음극 충전부를 포함하여 이루어질 수 있고, 상기 충전부는 상기 레그를 수용하기 위하여 오목 형상을 가질 수 있고, 상기 오목 형상의 중앙에는 이물질 배출홀이 형성될 수 있다. 상기 충전플레이트는 상기 복수의 충전부 중 적어도 하나의 충전부를 가열하는 히팅부를 포함할 수 있다. 상기 충전플레이트는, 상기 충전플레이트를 덮음으로써, 충전 방해 인자의 영향을 해소하는 덮개를 포함할 수 있다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 무인관측기 충전시스템은 비행을 위한 프로펠러, 일 단에 양극 또는 음극 중 하나의 충전전극을 가지는 레그들 및 배터리로 구성된 동체 및 상기 배터리의 충전을 위하여 지면에 마련된 충전플레이트의 위치를 감지하는 충전위치 결정부;를 포함하되, 상기 레그들 중 하나의 레그는 상기 동체의 중심부에 위치하며 상기 충전플레이트의 중심부에 위치한 충전부의 극성과 같은 극성을 가지고, 상기 레그들 중 다른 레그는 상기 동체의 중심부에서 바깥쪽에 위치하며 상기 충전플레이트의 중심부의 바깥쪽에 위치한 충전부의 극성과 같은 극성을 가질 수 있다. 상기 충전위치 결정부는, 광센서 및 적외선센서 중 하나이며 상기 광센서 및 적외선센서는 인접하는 2행 2열로 구성된 4개의 단위센서에서의 수광신호 차이를 기초로 위치를 감지하는 쿼드타입센서일 수 있다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 무인관측기 충전시스템의 충전방법은, 비행 중에 지면의 충전플레이트로부터 충전을 개시하기 위하여 지자기 센서를 통하여 무인측정기가 특정 방향을 향하도록 제어하는 방위제어단계, 상기 충전위치 결정부를 통하여 상기 충전플레이트로부터의 광을 수광하여 충전위치를 감지하는 충전위치 감지단계 및 상기 방위제어단계에 따라 상기 무인측정기가 특정 방향을 향하고, 상기 충전위치 감지단계에 따라 상기 무인측정기가 충전위치를 감지한 경우, 상기 무인측정기가 상기 충전플레이트 상에 안착하여 충전을 개시하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 중심부에 일 극성을 가지는 제1 레그 및 상기 중심부에서 바깥쪽으로 벗어난 위치에 타 극성을 가지는 제2 레그를 포함하는 무인충전기의 충전방법은, 비행 중에 지면의 충전플레이트로부터 충전을 개시하기 위하여 충전플레이트로부터의 광을 수광하여 충전위치를 감지하는 충전위치 감지단계 및 상기 충전위치 감지단계에 따라 상기 무인측정기가 상기 충전위치의 상공에 위치한 경우, 상기 무인측정기를 안착함으로써, 상기 제1 레그와 상기 제2 레그의 극성이 상기 충전플레이트의 충전부 극성과 자동으로 맞추어지는 안착단계를 포함하여 이루어질 수 있다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 무인관측기 충전시스템은, 지자기센서를 통하여 무인관측기의 방위를 제어한 상태에서 무인관측기가 충전플레이트에 착륙함으로써, 무인관측기의 충전극성과 충전플레이트의 충전극성이 자동으로 부합되게 하는 효과가 있다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 무인관측기 충전시스템은, 무인관측기의 중심부에 충전전극을 마련하고 충전플레이트가 이와 대응되는 충전전극을 구비함으로써, 무인관측기의 충전극성과 충전플레이트의 충전극성이 자동으로 부합되게 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 무인관측기의 블록도를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 충전위치 결정부를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 무인관측기의 사시도를 도시한다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 충전플레이트의 사시도를 도시한다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 무인관측기 충전방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 무인관측기가 충전을 위하여 충전플레이트에 착륙하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 무인관측기가 충전을 위하여 충전플레이트에 착륙한 모습을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 무인관측기 충전시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 무인관측기 충전방법을 설명하기 위한 순서도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명할 것이다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다.
또한, 본 명세서의 다양한 실시 예 들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 따라서, 어느 한 실시 예에 제 1 구성요소로 언급된 것이 다른 실시 예에서는 제 2 구성요소로 언급될 수도 있다. 여기에 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다. 또한, 본 명세서에서 '및/또는'은 전후에 나열한 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용되었다.
명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 또한, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 또한, 본 명세서에서 "연결"은 복수의 구성 요소를 간접적으로 연결하는 것, 및 직접적으로 연결하는 것을 모두 포함하는 의미로 사용된다.
또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 무인관측기의 블록도를 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 무인관측기(100)는 대기환경 관측부(110), 통신부(120), 자자기 센서(130), GPS(Global Positioning System)(140), 충전위치 결정부(150), 동체(160) 및 배터리(172) 중 적어도 하나를 포함하여 이루어질 수 있다. 이하 각 구성에 대하여 설명하기로 한다.
상기 대기환경 관측부(110)는 상기 무인관측기(100)의 일 측에 탑재되어 대기환경을 측정하는 각 종 센서로 구성될 수 있다. 상기 대기환경 관측부(110)는 예를 들어, 기상환경 관측부(112) 및 미세먼지량 관측부(114) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 기상환경 관측부(112)는 대기환경 중 기상과 관련된 인자를 관측하는 센서를 말하는 것으로, 예를 들어, 기온, 고도, 기압, 풍향 및 풍속을 관측하기 위한 센서를 포함할 수 있다. 상기 미세먼지량 관측부(114)는 대기 중의 미세먼지량을 관측하는 센서로 구성될 수 있다.
상기 대기환경 관측부(110)가 상기 무인관측기(100)에 마련됨으로써, 상기 무인관측기(100)는 비행 중에 대기환경을 관측할 수 있다. 따라서, 상기 대기환경 관측부(110)는 대기환경과 관련하여 3차원적인 정보를 제공할 수 있다.
이 때, 상기 대기환경 관측부(110)는 선택적인 구성일 수 있다. 예를 들어, 상기 무인관측기(100)는 상기 대기환경 관측부(110)를 포함할 수도 있고, 이와 달리 카메라 모듈을 포함할 수 있다.
상기 통신부(120)는 지상으로부터의 신호를 수신할 수 있고, 이와 반대로 상기 무인관측기(100)로부터 획득된 정보를 지상으로 송신할 수 있다. 예를 들어, 상기 통신부(120)는 지상으로부터 상기 무인관측기(100)의 제어와 관련된 신호를 수신할 수 있다. 또한, 예를 들어, 상기 통신부(120)는 상기 대기환경 관측부(110)로부터 획득한 정보를 지상으로 송신할 수 있다.
상기 지자기 센서(130)는 지자기를 검출하는 센서를 말하는 것으로, 지자기의 방향 정보를 제공할 수 있다. 상기 지자기 센서(130)는 상기 무인관측기(100)의 일 측에 마련되어, 상기 무인관측기(100)의 지향방향과 관련된 정보를 제공할 수 있다. 일 실시예에 따르면 상기 지자기 센서(130)로부터 획득된 상기 무인관측기(100)의 지향방향과 관련된 정보를 통하여 상기 무인관측기(100)가 특정방향 예를 들어, 북쪽을 향하도록 제어할 수 있다.
상기 GPS 모듈(140)은 일 포인트(개체)가 3개 이상의 위성 각각으로부터 떨어진 거리에 관한 정보와, 상기 거리 정보가 측정된 시간에 관한 정보를 산출한 다음 상기 산출된 거리 정보에 삼각법을 적용함으로써, 일 시간에 일 포인트(개체)에 대한 위도, 경도, 및 고도에 따른 3차원의 위치 정보를 산출할 수 있다. 나아가, 3개의 위성을 이용하여 위치 및 시간 정보를 산출하고, 또 다른 1개의 위성을 이용하여 상기 산출된 위치 및 시간 정보의 오차를 수정하는 방법을 사용할 수 있다. 이 때 상기 GPS 모듈(140)은 DGPS 모듈을 더 포함할 수 있다.
상기 충전위치 결정부(150)는 상기 무인관측기(100)가 상기 충전플레이트의 충전전극에 정확하게 착륙할 수 있도록 상기 무인관측기(100)를 충전위치로 유도할 수 있다. 예를 들어, 상기 충전위치 결정부(150)는 광센서 및 적외선센서 중 하나일 수 있다. 이 때, 상기 충전위치 결정부(150)의 광센서 또는 적외선센서는 충전플레이트로부터의 광 또는 적외선을 수광함으로써, 상기 무인관측기(100)가 상기 충전플레이트의 충전 위치 상공에 위치하는지 여부를 결정할 수 있다.
상기 충전위치 결정부(150)는 충전위치를 보다 정밀하게 결정하기 위하여, 광센서 어레이 또는 적외선센서 어레이 일 수 있다. 나아가, 광센서 어레이 또는 적외선센서 어레이는 쿼드타입으로 구성될 수 있다. 보다 구체적인 설명을 위하여 도 2를 참조하기로 한다. 설명의 편의를 위하여, 이하에서는 상기 충전위치 결정부(150)가 쿼드타입 광센서 어레이 경우를 상정하여 설명하기로 한다. 쿼드타입 광센서 어레이에 대한 설명이 쿼드타입 적외선센서 어레이에 적용될 수 있음은 물론이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 충전위치 결정부를 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 쿼드타입 광센서 어레이로 구성된 충전위치 결정부(150)는 인접하는 2행 2열로 구성된 4개의 단위센서(152, 154, 156, 158)로 구성될 수 있다. 각각의 단위센서는 충전플레이트로부터 발광되는 광을 수광하여 수광된 광의 세기에 근거하여 전류/전압을 생성할 수 있다. 예를 들어, 4개의 단위센서가 각각 오차범위 내에서 동일한 전류/전압 신호를 생성하는 경우, 상기 충전플레이트의 충전 위치 상공에 정확히 위치하고 있음을 의미할 수 있다. 이와 달리, 단위센서(152)가 나머지 단위센서(154, 156, 158) 보다 높은 전류/전압을 생성하는 경우는 상기 무인관측기(100)가 충전플레이트의 충전 위치로부터 왼쪽 상단으로 벗어나 있는 것으로 이해될 수 있다. 또한 4개의 단위센서가 각각 오차범위 내에서 동일한 전류/전압 신호를 생성하되, 미리 정해진 크기 이상의 신호가 발생한 경우, 상기 충전플레이트의 충전 위치 상공에 정확히 위치하고 있음을 의미할 수 있다.
다시, 도 1을 참조하면, 상기 동체(160)는 상기 무인관측기(100)의 기구적 구성을 제공할 수 있다. 예를 들어, 상기 동체(160)는 몸체부, 프레임, 프로펠러를 포함하여 이루어질 수 있다. 상기 동체(160)와 관련된 구성은 이후 도 3을 참조하여 설명하기로 한다.
상기 제어부(170)는 상기 무인관측기(100)를 전반적으로 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부(170)는 상기 대기환경 관측부(110)로부터 획득된 관측 신호를 상기 통신부(120)를 통하여 지상으로 송신할 수 있다. 또한, 상기 제어부(170)는 상기 지자기 센서(130)로부터 획득한 정보에 기초하여 상기 무인관측기(100)가 특정방향을 지향하도록 제어할 수 있다. 또한, 상기 제어부(170)는 상기 충전위치 결정부(150)로부터 획득한 신호에 기초하여 상기 무인관측기(100)가 충전 위치에 정확히 안착할 수 있도록 제어할 수 있다.
상기 배터리(172)는 상기 무인관측기(100)의 일 측에 마련되어 상기 무인관측기(100)의 비행 및 대기 관측을 위하여 필요한 전력을 공급할 수 있다.
여기에 설명되는 다양한 실시 예는 예를 들어, 소프트웨어, 하드웨어 또는 이들의 조합된 것을 이용하여 컴퓨터 또는 이와 유사한 장치로 읽을 수 있는 기록매체 내에서 구현될 수 있다.
하드웨어적인 구현에 의하면, 여기에 설명되는 실시 예는 ASICs (application specific integrated circuits), DSPs (digital signal processors), DSPDs (digital signal processing devices), PLDs (programmable logic devices), FPGAs (field programmable gate arrays, 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(microcontrollers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기능 수행을 위한 전기적인 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다. 일부의 경우에 그러한 실시 예들이 제어부(180)에 의해 구현될 수 있다.
소프트웨어적인 구현에 의하면, 절차나 기능과 같은 실시 예들은 적어도 하나의 기능 또는 작동을 수행하게 하는 별개의 소프트웨어 모듈과 함께 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 적절한 프로그램 언어로 쓰여진 소프트웨어 어플리케이션에 의해 구현될 수 있다. 또한, 소프트웨어 코드는 메모리에 저장되고, 제어부(180)에 의해 실행될 수 있다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 무인관측기의 사시도를 도시한다.
도 3을 참조하면, 상기 무인관측기(100)의 동체(160)는 몸체부(175), 프레임(160), 레그(180) 및 프로펠러(190) 중 적어도 하나를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 몸체부(175)는 상기 무인관측기(100)의 중심에 형성될 수 있다. 이 때 상기 몸체부(175)는 앞서 설명한 상기 대기환경 관측부(110), 상기 통신부(120) 등을 수용할 수 있는 공간을 제공할 수 있다.
상기 프레임(160)은 상기 몸체부(175)에서 방사방향으로 연장하여 상기 몸체부(175)와 상기 프로펠러(190)를 이어주는 구조를 제공할 수 있다. 예를 들어, 상기 프레임(160)은 도시된 바와 같이 6개 일 수 있다. 상기 프레임(160)의 수는 특정 개수에 제한되는 것은 아니다.
상기 레그(180)는 상기 프레임(160)의 일 측에서 하측으로 연장할 수 있고, 예를 들어, 상기 레그(180)는 3개 일 수 있다. 이로써, 상기 무인관측기(100)는 상기 레그(180)를 통하여 착륙 시 균형을 유지할 수 있다. 도 3에서는 상기 레그(180)가 상기 프레임(160)의 일 측에 마련된 경우를 상정하였으나, 이와 달리 상기 레그(180)는 상기 몸체부(175)에서 연장하는 구조일 수 있음은 물론이다.
상기 레그(180)의 일 단은 상기 배터리(172)를 충전하기 위한 충전전극으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 레그(180)의 아래 쪽 끝 단은 충전플레이트의 충전전극과 연계하여 상기 배터리(172)를 충전할 수 있다. 이 때, 상기 레그(180)는 상기 배터리(172)와의 전기적 극성에 따라 양극 또는 음극의 충전전극에 대응될 수 있다. 보다 구체적으로 도 3을 참조하면, 좌측의 레그는 음극의 충전극성을 가지며 우측의 레그는 양극의 충전극성을 가질 수 있다.
상기 프로펠러(190)는 상기 프레임(160)의 일 단에 마련되어 상기 무인관측기(100)에 양력을 제공함으로써, 상이 무인관측기(100)를 비행시킬 수 있다. 일 실시예에 따르면 상기 프로펠러(190)는 상기 프레임(160)의 개수와 동일한 6개 일 수 있다.
한편, 상기 충전위치 결정부(150)는 상기 몸체부(175)의 하측에 마련될 수 있다. 예를 들어, 상기 충전위치 결정부(150)는 상기 몸체부(175)의 하측 중앙에 마련될 수 있다. 이와 달리, 상기 충전위치 결정부(150)가 상기 몸체부(175)의 하측에 위치하되, 중앙에서 벗어난 위치에 마련된 경우, 상기 제어부(170)는 편심 정도를 고려하여 충전 위치를 정할 수 있다.
또한, 상기 지자기 센서(130)는 상기 프레임들 중 일 프레임에 마련될 수 있다. 이와 달리, 상기 지자기 센서(130)가 상기 몸체부(175) 내에 수용될 수 있음은 물론이다. 이하 본 발명의 제1 실시예에 따른 충전플레이트에 대하여 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 충전플레이트의 사시도를 도시한다.
충전플레이트라 함은, 상술한 무인관측기가 착륙하는 공간을 제공하는 동시에 무인관측기의 배터리를 충전시키는 충전설비를 갖춘 플랫폼을 의미할 수 있다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 충전플레이트(200)는 복수의 충전부(210), 광원부(220) 및 전원공급부(230) 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다. 이하 각 구성에 대하여 설명하기로 한다.
상기 충전부(210)는 상기 무인관측기(100)의 레그(180)가 안착할 수 있도록 착지공간을 제공할 수 있다. 예를 들어, 상기 충전부(210)는 상기 레그(180)에 대응하는 개수로 마련될 수 있다. 앞서, 레그(180)가 3개인 경우를 상정하였으므로, 상기 충전부(210)도 3개일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 충전부(210)는 상기 레그(180)와의 전기적 접촉을 통하여 상기 배터리(172)를 충전할 수 있다. 상기 충전부(210)도 상기 레그(180)와 마찬가지로 양극 또는 음극의 충전극성을 가질 수 있다. 도 4를 참조하면, 좌측의 충전부는 음극의 충전극성을 가지며, 우측의 충전부는 양극의 충전극성을 가질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 충전부(210)는 상기 충전부(210)의 중심부가 내려간 형태 예를 들어, 오목 형상으로 이루어질 수 있다. 상기 충전부(210)가 오목한 형상을 가짐으로써, 상기 무인관측기(100)가 착륙 한 후에도 안정적인 자세를 유지할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 무인관측기(100)의 자중에 의하여, 상기 레그(180)는 상기 충전부(210)의 오목한 형상을 따라 중력 방향으로 안착되게 된다. 또 다른 측면에서 상기 레그(180)가 상기 충전부(210)에 안착됨으로써, 상기 레그(180)와 상기 충전부(210)의 전기적 접촉이 향상되어 충전 효율이 증대되게 된다.
일 실시예에 따르면, 상기 충전부(210)는 이물질 배출홀(212)을 포함할 수 있다. 상기 이물질 배출홀(212)은, 상기 충전부(210)의 중심 즉, 오목한 형상의 중심에 위치할 수 있다. 상기 이물질 배출홀(212)은 상기 충전부(210)의 중심에 마련되어, 상기 충전부(210) 표면의 이물질을 배출할 수 있다. 예를 들어, 상기 이물질 배출홀(212)은 상기 충전부(210) 표면의 빗물을 배출할 수 있다. 이를 통하여, 상기 이물질 배출홀(212)은 상기 레그(180)와 상기 충전부(210)의 안정적인 전기적 접촉을 유도할 수 있다.
또한, 도시하지는 않았으나, 상기 충전부(210)는 히팅부와 연결될 수 있다. 상기 히팅부는 상기 충전부(210)를 가열할 수 있다. 이를 통하여, 상기 히팅부는 상기 충전부(210)의 표면 결로를 해소할 수 있다. 따라서, 상기 히팅부 또한, 상기 레그(180)와 상기 충전부(210)의 안정적인 전기적 접촉을 유도할 수 있고, 나아가 충전 효율을 향상시킬 수 있다.
상기 광원부(220)는 상공을 향하여 광을 발광할 수 있다. 상기 광원부(220)에서 발광된 광은, 앞서 설명한 상기 무인관측기(100)에 탑재된 충전위치 결정부(150)에 수광될 수 있다. 이에 따라, 상기 충전위치 결정부(150)는 정확한 충전위치를 제공할 수 있다. 이를 위하여, 상기 광원부(220)는 직진성이 우수한 지향성 광을 발광할 수 있음은 물론이다. 한편, 상기 광원부(220)는 상기 충전위치 결정부(150)가 쿼드타입 적외선센서 어레이인 경우, 적외선을 발광할 수 있음은 물론이다.
상기 전원공급부(230)는 상기 충전부(210)에 전원을 공급할 수 있다. 또한, 상기 전원공급부(230)는 상기 히팅부에 전원을 공급할 수 있다.
또한, 도시하지는 않았으나, 상기 충전플레이트(200)는 덮개를 더 포함할 수 있다. 상기 덮개는 상기 충전플레이트(200)를 보호할 수 있는 구조물일 수 있다. 또한, 상기 덮개는 상기 무인관측기(100)가 상기 충전플레이트(200) 상에 안착한 경우에 있어서, 상기 무인관측기(100)까지 덮을 수 있는 구조물일 수 있다. 따라서, 상기 덮개는 상기 충전플레이트(200)를 외부 환경으로부터 보호할 수 있다. 예를 들어, 상기 덮개는 빗물로부터 상기 충전플레이트(200)의 충전부(210) 표면을 보호할 수 있다. 또한, 예를 들어, 상기 덮개는 상기 무인관측기(100)가 안정된 상태에서 충전할 수 있도록 외부환경으로부터 상기 무인관측기(100)를 보호할 수 있는 것이다. 일 실시예에 따르면, 무인관측기의 착륙 및 이륙 시에만 선택적으로 덮개가 열리고, 무인관측기가 비행 중인 경우, 무인관측기가 충전 중인 경우에는 덮개가 덮힌 상태로 유지됨으로써, 충전플레이트를 보호함은 물론이고 무인관측기의 안정적인 충전에 기여할 수 있다.
이하에서는 도 5 내지 도 7을 참조하여, 무인관측기 충전방법에 대하여 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 무인관측기 충전방법을 설명하기 위한 순서도이다. 도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 무인관측기가 충전을 위하여 충전플레이트에 착륙하는 과정을 설명하기 위한 도면이다. 도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 무인관측기가 충전을 위하여 충전플레이트에 착륙한 모습을 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 무인관측기 충전방법은, 비행 중에 지면의 충전플레이트로부터 충전을 개시하기 위하여 지자기 센서를 통하여 무인관측기가 특정 방향을 향하도록 제어하는 방위제어단계[S100], 상기 충전위치 결정부를 통하여 상기 충전플레이트로부터 광을 수광하여 충전위치를 감지하는 충전위치 감지단계[S110] 및 상기 방위제어단계에 따라 상기 무인관측기가 특정 방향을 향하고, 상기 충전위치 감지단계에 따라 상기 무인관측기가 충전위치를 감지한 경우, 상기 무인관측기가 상기 충전플레이트 상에 안착하여 충전을 개시하는 단계[S120]을 포함할 수 있다. 이하 각 단계에 대하여 상술하기로 한다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 무인관측기 충전방법에 있어서, 상기 S100 단계 수행 전에 예비 단계를 수행할 수 있다.
예를 들어 S100 단계 이전에, 상기 무인관측기(100)의 제어부(170)는 상기 배터리(172)의 충전이 필요한 시점을 판단할 수 있다. 상기 제어부(170)는 예를 들어, 미리 주어진 알고리즘 또는 상기 배터리(172)의 충전량을 판단하여, 상기 배터리(172)의 충전시점을 판단할 수 있다.
비행 상태에서 대기환경을 관측하던 중, 상기 제어부(170)는 상기 무인관측기(100)의 배터리(172)의 충전이 필요하다고 판단한 경우, 상기 무인관측기(100)가 상기 충전플레이트(200)로 향하도록 할 수 있다. 예를 들어, 상기 충전플레이트(200)는 비콘의 전자기파 또는 RF 신호를 이용하여 상기 무인관측기(100)를 상기 충전플레이트(200)로 유도할 수 있다.
상기 무인관측기(100)가 상기 충전플레이트(200)의 유도에 따라 상기 충전플레이트(200)의 근처로 유도된 이후, 상기 S100 단계가 수행될 수 있다. S100 단계에서, 상기 무인관측기(100)는 지자기 센서(130)를 통하여 특정 방향을 향하도록 제어될 수 있다. 예를 들어, 상기 무인관측기(100)는 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 지자기 센서(130)가 자북을 향하도록 제어될 수 있다.
이로써, 상기 무인관측기(100)의 레그(180)들의 충전극성이 상기 충전부(210)들의 충전극성에 부합하게 된다. 즉, 상기 무인관측기의 양극 극성을 가진 레그가 양극 극성을 가진 충전부 상공에 위치하게 되고, 상기 무인관측기의 음극 극성을 가진 레그가 음극 극성을 가진 충전부 상공에 위치하게 된다.
S110 단계에 따라, 상기 무인관측기(100)의 제어부(170)는 상기 충전플레이트(200)의 광원부(220)로부터의 광을 수광하여 정확한 충전위치를 판단할 수 있다. 즉, 상기 무인관측기(100)의 충전위치 결정부(150)는 상기 충전플레이트(200)의 광원부(220)에서 조사되는 광을 수광함으로써, 상기 무인관측기(100)가 상기 충전플레이트(200)의 충전 가능 상공에 위치하도록 할 수 있다.
예를 들어, 상기 무인관측기(100)는 상기 충전플레이트(200) 근처 상공으로 유도된 이후에, 미리 정해진 알고리즘에 따라 순항하면서, 상기 무인관측기(100)가 상기 충전플레이트(200)의 광원부(220)로부터의 광을 수광하는 위치를 찾을 수 있다.
일 실시예에 따르면 S100 단계와 S110 단계는 우선 순위에 구속되지 않을 수 있다. 예를 들어, S100 단계 수행 후에 S110 단계가 수행될 수도 있고, 이와 반대로 S110 단계 수행 후에 S100 단계가 수행될 수 있다.
이후, S120 단계에서는 S100 단계 및 S110 단계에 따라, 상기 무인관측기(100)가 특정 방위를 향하고, 상기 무인관측기(100)가 충전위치 상공에 위치하는 경우, 상기 무인관측기(100)가 상기 충전플레이트(200) 상에 안착하여 충전을 개시할 수 있다.
도 7을 참조하면, 상기 무인관측기(100)의 충전극성과 상기 충전플레이트(200)의 충전극성이 서로 일치하기 때문에, 별도의 수작업 없이 자동으로 상기 무인관측기(100)가 충전될 수 있다.
또한, 도 7의 확대도에 도시된 바와 같이, 상기 레그(180) 일단의 형상이 상기 충전부(210)의 오목한 형상에 대응되도록 마련됨으로써, 전기적 접촉 면적을 넓게 할 수 있다. 이로써, 충전 효율을 향상시킬 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 충전부(210) 표면에 빗물 또는 결로가 형성되어 충전이 용이하지 않은 경우, 상기 충전부(210)의 표면 상태가 충전 가능 상태에 이른 후에, 충전을 시작할 수 있음은 물론이다.
이상 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 무인관측기 충전시스템에 따르면, 무인관측기의 레그 각각이 가지는 충전극성이 충전플레이트의 충전부 각각이 가지는 충전극성에 대응되도록 지자기센서를 이용하여 무인관측기의 지향방향을 제어할 수 있다. 이로써, 무인관측기 충전을 위한 별도의 수작업이 불필요하게 되므로, 무인관측 분야에 있어서 자동화 정도를 크게 향상시킬 수 있다.
이하 도 8 및 도 9를 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 무인관측기 충전시스템에 대하여 설명하기로 한다. 도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 무인관측기 충전시스템을 설명하기 위한 도면이고 도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 무인관측기 충전방법을 설명하기 위한 도면이다. 본 발명의 제2 실시예에 따른 무인관측기 충전시스템을 설명함에 있어, 앞서 상술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 무인관측기 충전시스템과 대응되는 구성에 있어서는 설명을 생략하기로 한다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 무인관측기 충전시스템은, 무인관측기(400) 및 충전플레이트(500)를 포함할 수 있다.
상기 무인관측기(400)는 몸체부(475), 프레임(460), 레그(480), 센터레그(485) 및 프로펠러(490)를 포함하여 이루어질 수 있다. 또한, 상기 무인관측기(400)는 도 1을 참조하여 설명한, 대기환경 관측부(110), 통신부(120), GPS모듈(140), 충전위치 결정부(150), 제어부(170) 및 배터리(172)를 포함할 수 있음은 물론이다.
상기 무인관측기(400)은 제1 실시예에 따른 무인관측기(100)과 달리, 센터레그(485)를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 센터레그(485)는 제1 충전극성을 가지고 도 8에 도시된 3개의 레그(180) 중 적어도 한 개의 레그는 제2 충전극성을 가질 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 센터레그(485)는 양극의 충전극성을 가지고, 상기 레그(180) 중 적어도 한 개의 레그는 음극의 충전극성을 가질 수 있다.
한편, 충전플레이트(500)는 충전부(510), 센터충전부(585) 및 전원공급부(530)를 포함하며, 히팅부(미도시) 및 덮개(미도시)를 더 포함하여 이루어질 수 있다. 또한, 도 8에는 제1 실시예에 따른 충전플레이트의 광원부가 미도시 되어 있으나, 상기 충전플레이트(500)가 중심부에 광원부를 포함하며, 광원부는 상기 무인관측기(400)의 충전위치 결정부와 상호 연동하여 상기 무인관측기(400)가 상기 충전플레이트(500)의 정확한 충전위치 상공으로 유도할 수 있음은 물론이다.
상기 충전플레이트(500)의 센터충전부(585)는 상기 충전플레이트(500)의 중심부에 위치하며, 상기 무인관측기(400)의 센터레그(485)가 안착할 수 있는 공간을 제공하는 동시에, 상기 센터레그(485)를 충전할 수 있다. 이를 위하여, 상기 센터충전부(585)는 상기 센터레그(485)의 충전극성과 동일한 충전극성을 가질 수 있다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 무인관측기의 충전방법은, 비행 중에 지면의 충전플레이트로부터 충전을 개시하기 위하여 충전플레이트로부터의 광을 수광하여 충전위치를 감지하는 충전위치 감지단계[S200] 및 상기 충전위치 감지단계에 따라 상기 무인관측기가 상기 충전위치의 상공에 위치한 경우, 상기 무인관측기를 안착시켜 충전을 개시하는 단계[S210]을 포함하여 이루어질 수 있다. 이하 각 단계에 대하여 설명하기로 한다.
S200 단계에서, 상기 무인관측기(400)는 충전위치 결정부를 통하여 상기 충전플레이트(500)의 광원부로부터의 광을 수광하여 충전위치를 감지할 수 있다. 예비 단계에 대해서는 앞서 도 5를 참조하여 설명한 바와 대응하므로 설명을 생략하기로 한다.
S210 단계에서, 상기 무인관측기(400)는 상기 무인관측기(400)가 상기 충전플레이트(500)의 충전위치 상공에 이른 것으로 판단한 경우, 상기 충전플레이트(500)에 안착함으로써, 충전을 개시할 수 있다.
이 때, 상기 무인관측기(400)의 센터레그(485)가 상기 충전플레이(500)의 센터충전부(585)에 안착하며 또한, 무인관측기(400)의 센터레그(485)의 충전극성과 상기 충전플레이(500)의 센터충전부(585)의 충전극성이 서로 일치한다. 또한, 상기 무인관측기(400)의 레그(480)의 충전극성과 상기 충전플레이트(500)의 충전부(510)에 안착하며, 또한, 상기 무인관측기(400)의 레그(480)의 충전극성은 상기 충전플레이트(500)의 충전부(510)의 충전극성이 서로 일치한다.
즉, 본 발명의 제2 실시예에 따른 무인관측기 충전방법은, 상기 무인관측기(400)가 상기 충전플레이트(500)에 착륙하는 자체로, 상기 무인관측기(400)의 충전극성과 상기 충전플레이트(500)의 충전극성이 서로 일치하게 된다.
따라서, 본 발명의 제2 실시예에 따른 무인관측기 충전시스템은 본 발명의 제1 실시예에 따른 무인관측기 충전시스템과 달리 충전을 위하여 지자기 센서를 이용하지 않을 수 있다.
이상 상술한 본 발명의 제1 및 제2 실시예에 따른 무인관측기 충전시스템 및 그 충전방법에 따르면, 무인관측기의 충전극성과 충전플레이트의 충전극성을 무인으로 맞출 수 있으므로 무인관측기의 충전 편의성을 도모할 수 있다. 일 실시예에 따르면 본 발명의 실시예들에 따른 무인관측기는 자동으로 비행하여 대기환경 예를 들어, 기상인자 및 미세먼지량과 관련된 정보를 수집하고, 충전 시작 조건에 부합하는 경우, 스스로 충전플레이트에 착륙하여 충전을 개시할 수 있는 것이다.
한편, 본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, 무인관측기 충전시스템이라 표현한 구성은 무인관측기 및 충전플레이트를 모두 포함하는 개념으로 이해될 수 있음은 물론이고, 무인관측기 또는 충전플레이트 단독을 의미하는 개념으로 이해될 수 있다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.
100, 400: 무인관측기 200, 500: 충전플레이트

Claims (16)

  1. 비행을 위한 프로펠러, 일 단에 양극 또는 음극 중 하나의 충전전극을 가지는 레그들 및 배터리로 구성된 동체;
    상기 동체의 방위를 감지하는 지자기 센서;
    상기 배터리의 충전을 위하여 지면에 마련된 충전플레이트의 위치를 감지하는 충전위치 결정부; 및
    제어부를 포함하되,
    상기 제어부는, 상기 지자기 센서를 통하여 상기 동체가 특정 방향을 향하도록 유도한 상태에서, 상기 동체를 상기 충전플레이트 상에 착륙시킴으로써, 상기 레그들의 충전전극의 극성과 상기 충전플레이트의 충전극성이 자동으로 일치하도록 제어하고,
    상기 동체의 일 측에 마련되어 상기 동체의 비행 상태에서 대기환경을 측정하는 대기환경 측정부를 더 포함하며, 상기 대기환경 측정부는 기상환경 측정부 및 미세먼지량 측정부 중 적어도 하나의 측정부를 포함하고,
    상기 충전플레이트는 상기 레그들에 대응하는 충전부를 포함하고,
    상기 충전플레이트는 상기 충전부를 가열하는 히팅부를 포함하는 무인관측기 충전시스템.
  2. 비행을 위한 프로펠러, 일 단에 양극 또는 음극 중 하나의 충전전극을 가지는 레그들 및 배터리로 구성된 동체;
    상기 동체의 방위를 감지하는 지자기 센서;
    상기 배터리의 충전을 위하여 지면에 마련된 충전플레이트의 위치를 감지하는 충전위치 결정부; 및
    제어부를 포함하되,
    상기 제어부는, 상기 지자기 센서를 통하여 상기 동체가 특정 방향을 향하도록 유도한 상태에서, 상기 동체를 상기 충전플레이트 상에 착륙시킴으로써, 상기 레그들의 충전전극의 극성과 상기 충전플레이트의 충전극성이 대응되도록 제어하되,
    상기 충전플레이트는 상기 레그들의 이격 거리에 대응하여 이격된 복수의 충전부를 포함하고,
    상기 충전부는 상기 레그들을 수용하기 위하여 오목 형상을 가지고, 상기 오목 형상의 중앙에는 이물질 배출홀이 형성된 무인관측기 충전시스템.
  3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 충전위치 결정부는, 광센서 및 적외선센서 중 하나인 무인관측기 충전시스템.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 광센서 및 적외선센서는 인접하는 2행 2열로 구성된 4개의 단위센서에서의 수광신호 차이를 기초로 위치를 감지하는 쿼드타입센서인 무인관측기 충전시스템.
  5. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 충전위치 결정부는 상기 동체의 하측에 위치한 무인관측기 충전시스템.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 충전플레이트는 상기 동체의 하측에 위치한 충전위치 결정부가 수광할 수 있는 광 또는 적외선을 조사하는 광원부를 포함하는 무인관측기 충전시스템.
  7. 삭제
  8. 제2 항에 있어서,
    상기 복수의 충전부는 양극 충전부 및 음극 충전부를 포함하여 이루어진 무인관측기 충전시스템.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 충전부는 상기 레그를 수용하기 위하여 오목 형상을 가지는 무인관측기 충전시스템.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 오목 형상의 중앙에는 이물질 배출홀이 형성된 무인관측기 충전시스템.
  11. 제2 항에 있어서,
    상기 충전플레이트는 상기 복수의 충전부 중 적어도 하나의 충전부를 가열하는 히팅부를 포함하는 무인관측기 충전시스템.
  12. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 충전플레이트는, 상기 충전플레이트를 덮음으로써, 충전 방해 인자의 영향을 해소하는 덮개를 포함하는 무인관측기 충전시스템.
  13. 비행을 위한 프로펠러, 일 단에 양극 또는 음극 중 하나의 충전전극을 가지는 레그들 및 배터리로 구성된 동체; 및
    상기 배터리의 충전을 위하여 지면에 마련된 충전플레이트의 위치를 감지하는 충전위치 결정부;를 포함하되,
    상기 레그들 중 하나의 레그는 상기 동체의 중심부에 위치하며 상기 충전플레이트의 중심부에 위치한 충전부의 극성과 같은 극성을 가지고, 상기 레그들 중 다른 레그는 상기 동체의 중심부에서 바깥쪽에 위치하며 상기 충전플레이트의 중심부의 바깥쪽에 위치한 충전부의 극성과 같은 극성을 가지며,
    상기 충전플레이트는 상기 레그들의 이격 거리에 대응하여 이격된 복수의 충전부를 포함하고,
    상기 충전부는 상기 레그들을 수용하기 위하여 오목 형상을 가지고, 상기 오목 형상의 중앙에는 이물질 배출홀이 형성된 무인관측기 충전시스템.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 충전위치 결정부는, 광센서 및 적외선센서 중 하나이며
    상기 광센서 및 적외선센서는 인접하는 2행 2열로 구성된 4개의 단위센서에서의 수광신호 차이를 기초로 위치를 감지하는 쿼드타입센서인 무인관측기 충전시스템.
  15. 비행 중에 지면의 충전플레이트로부터 충전을 개시하기 위하여 지자기 센서를 통하여 무인관측기가 특정 방향을 향하도록 제어하는 방위제어단계;
    충전위치 결정부를 통하여 상기 충전플레이트로부터의 광을 수광하여 충전위치를 감지하는 충전위치 감지단계; 및
    상기 방위제어단계에 따라 상기 무인관측기가 특정 방향을 향하고, 상기 충전위치 감지단계에 따라 상기 무인관측기가 충전위치를 감지한 경우, 상기 무인관측기가 상기 충전플레이트 상에 안착하여 충전을 개시하는 단계;를 포함하고,
    상기 안착에 의하여 상기 무인관측기와 상기 충전플레이트 간의 충전 극성이 자동적으로 일치되고,
    상기 충전플레이트는 레그들의 이격 거리에 대응하여 이격된 복수의 충전부를 포함하고,
    상기 충전부는 상기 레그들을 수용하기 위하여 오목 형상을 가지고, 상기 오목 형상의 중앙에는 이물질 배출홀이 형성된 무인관측기 충전방법.
  16. 중심부에 일 극성을 가지는 제1 레그 및 상기 중심부에서 바깥쪽으로 벗어난 위치에 타 극성을 가지는 제2 레그를 포함하는 무인관측기의 충전방법에 있어서,
    비행 중에 지면의 충전플레이트로부터 충전을 개시하기 위하여 충전플레이트로부터의 광을 수광하여 충전위치를 감지하는 충전위치 감지단계; 및
    상기 충전위치 감지단계에 따라 상기 무인관측기가 상기 충전위치의 상공에 위치한 경우, 상기 무인관측기를 안착함으로써, 상기 제1 레그와 상기 제2 레그의 극성이 상기 충전플레이트의 충전부 극성과 자동으로 맞추어지는 안착단계를 포함하되,
    상기 충전플레이트는 상기 레그들에 대응하는 충전부를 포함하고,
    상기 충전플레이트는 상기 충전부를 가열하는 히팅부를 포함하는 무인관측기 충전방법.
KR1020150048504A 2015-04-06 2015-04-06 무인관측기 충전시스템 및 그 충전방법 KR101801443B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150048504A KR101801443B1 (ko) 2015-04-06 2015-04-06 무인관측기 충전시스템 및 그 충전방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150048504A KR101801443B1 (ko) 2015-04-06 2015-04-06 무인관측기 충전시스템 및 그 충전방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160119605A KR20160119605A (ko) 2016-10-14
KR101801443B1 true KR101801443B1 (ko) 2017-12-20

Family

ID=57157054

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150048504A KR101801443B1 (ko) 2015-04-06 2015-04-06 무인관측기 충전시스템 및 그 충전방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101801443B1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3072651B1 (fr) * 2017-10-25 2020-06-26 Airbus Helicopters Drone et station de recharge adaptes pour une recharge electrique automatique et autonome du drone
CN109305337A (zh) * 2018-09-30 2019-02-05 三汽车制造有限公司 无人机、无人机停放平台和起落控制方法
KR20220105490A (ko) * 2021-01-20 2022-07-27 한국전력공사 드론 충전 스테이션 및 그 작동 방법

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101524936B1 (ko) 2013-10-21 2015-06-10 한국항공우주연구원 수직무인이착륙 비행체의 충전 및 격납을 위한 운송체 및 그 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160119605A (ko) 2016-10-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN209014148U (zh) 机载审查系统
US10852364B2 (en) Interference mitigation in magnetometers
US9434267B2 (en) Systems and methods for UAV battery power backup
US10656096B2 (en) Method and system for inspecting a surface area for material defects
EP3158417B1 (en) Sensor fusion using inertial and image sensors
EP3158411B1 (en) Sensor fusion using inertial and image sensors
CN109478072A (zh) 无人自主运载工具的磁场导航
KR101550780B1 (ko) 무인 항공기를 이용한 영상 데이터 수집 시스템 및 방법
US11204274B2 (en) Ultraviolet sensing apparatus with mirror amplification
CN105335733A (zh) 一种无人机自主着陆视觉定位方法及系统
KR20150000053A (ko) 무인항공기 착륙유도 방법 및 장치와 착륙제어 방법 및 장치
KR101801443B1 (ko) 무인관측기 충전시스템 및 그 충전방법
KR20140123835A (ko) 무인 항공기 제어 장치 및 그 방법
US20190323839A1 (en) Virtual sensor and compass calibration
KR101792945B1 (ko) 레이저 고도계 기반의 무인 비행체를 이용한 원격 방사선량률 탐사 방법 및 시스템
Janousek et al. Precision landing options in unmanned aerial vehicles
US11994616B2 (en) Method and apparatus for detecting radar wave offset
CN107820585A (zh) 飞行器降落方法、飞行器和计算机可读存储介质
Marcon et al. Vision-based and differential global positioning system to ensure precise autonomous landing of UAVs
CN111142548A (zh) 一种测绘无人机以及基于无人机的测绘方法
Matsuoka et al. Measurement of large-scale solar power plant by using images acquired by non-metric digital camera on board UAV
CN110989670B (zh) 一种用于输变电工程环水保监测的无人机系统及其航拍方法
AU2019416157B2 (en) Electromagnetic exploration system based on airship with adjustable depth of investigation
WO2017158326A2 (en) Image data capturing arrangement
Moore et al. Autonomous inspection of electrical transmission structures with airborne UV sensors and automated air traffic management

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant