KR101806050B1 - Apparatus for adjustion formation flight time of UAV and method thereof - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a device to control a formation flight time of an unmanned aerial vehicle (UAV) and a method thereof. According to the present invention, the method comprises: a step of detecting a flight time of each UAV flying in a formation from previously collected flight records based on a predetermined flight course; a step of selecting a first UAV with the longest flight time, and acquiring a flight time difference between the first and second UAVs; and a step of inserting a hovering section of a time length corresponding to the flight time difference into a predetermined time point selected in a flight time schedule of the second UAV to schedule a flight time of the second UAV in order to correspond to the flight time of the first UAV. Accordingly, a flight time difference with a UAV with the longest flight time is calculated and a hovering section corresponding to the flight time difference is inserted into the flight time schedule of the UAV, thereby providing an advantage capable of identically adjusting a flight time between the UAVs; and the hovering section is inserted at an optimal time point in consideration of a distance between the UAVs, thereby providing an advantage capable of minimizing a collision possibility between the UAVs.

Description

무인 항공기의 편대비행 시간 조절 장치 및 그 방법{Apparatus for adjustion formation flight time of UAV and method thereof}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for adjusting flight time of an unmanned airplane,

본 발명은 무인 항공기의 편대비행 시간 조절 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 무인 항공기 간 비행 시간을 동일하게 조절할 수 있는 무인 항공기의 편대비행 시간 조절 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for controlling a flight time of an unmanned airplane, and more particularly, to an apparatus and method for controlling a flight time of an unmanned airplane capable of uniformly controlling a flight time between unmanned airplanes.

무인 항공기(UAV; Unmanned Aerial Vehicle)는 조종사가 탑승하지 않고 공기역학적 힘에 의해 부양하여 자율적 또는 원격으로 통제되는 항공기를 의미한다. 일반적으로 무인항공기는 탑재된 센서 및 소프트웨어 등을 이용하여 지정된 경로를 따라 스스로 비행하면서 임무를 수행하는 항공기를 지칭한다.Unmanned Aerial Vehicle (UAV) means an aircraft that is autonomously or remotely controlled by an aerodynamic force, not a pilot. Generally, an unmanned airplane refers to an aircraft that performs its mission while flying by itself along a designated route using sensors and software installed therein.

무인 항공기는 제어 방식에 따라 자율 비행 방식과 사용자 제어 비행 방식으로 구분된다. 여러 대의 무인 항공기가 편대 비행하는 시스템의 경우 수색 및 감시, 공연, 사진 촬영 등의 목적으로 활용될 수 있다. Unmanned aerial vehicles are divided into autonomous flight system and user-controlled flight system according to the control system. In the case of a system in which several unmanned airplanes fly flight, it can be used for search, surveillance, performance, and photography.

편대 비행하는 무인 항공기들은 지정된 경로에 따라 해당 시간에 맞는 위치로 이동하여 비행한다. 또한 각각의 무인 항공기는 시간에 따른 속도와 위치 변화, 전체 비행 시간 등의 정보를 자체 저장소에 기록하거나 서버에 제공한다.Unmanned aerial vehicles flying on a flight fly to the appropriate location according to the specified route. In addition, each unmanned aerial vehicle records information on the speed and position change over time and the total flight time in its own repository or provides it to the server.

하지만, 편대 내에서 비행 시간 기록을 조회하면 각 무인 항공기의 비행 시간이 각기 상이할 수 있으며, 이러한 경우 편대 비행으로 볼 수 없는 한계가 발생한다. 간단한 예로, 편대 내에 총 3대의 UAV가 존재하고 각 UAV의 전체 비행 시간이 1번 UAV는 10초, 2번 UAV는 30초, 3번 UAV는 15초라면, 2,3번 UAV는 11초에 비행 중이지만 1번 UAV는 착지 상태이므로 이후의 나머지 시간은 편대 비행으로 볼 수 없는 문제점이 있다.However, the flight time of each unmanned airplane can be different when the flight time record is viewed within the flight formation, and in such cases, there is a limit that can not be seen by flight flight. As a simple example, if there are 3 UAVs in a flight, the total flight time of each UAV is 10 seconds for 1 UAV, 30 seconds for 2 UAVs, 15 seconds for 3 UAVs, 11 seconds for 2 and 3 UAVs Since UAV 1 is in flight but UAV 1 is landing, there is a problem that the rest of the time can not be seen as a flight.

본 발명의 배경이 되는 기술은 한국등록특허 제10-1539865호(2015.07.28 공고)에 개시되어 있다.The technology of the background of the present invention is disclosed in Korean Patent No. 10-1539865 (published on Feb. 28, 2018).

본 발명은, 무인 항공기들의 비행 기록을 기반으로 무인 항공기 간 비행 시간을 균일하게 조절할 수 있는 무인 항공기의 편대비행 시간 조절 장치 및 그 방법을 제공하는데 목적이 있다.An object of the present invention is to provide an apparatus and method for controlling a flight time of an unmanned airplane capable of uniformly controlling a flight time between unmanned airplanes based on flight records of unmanned airplanes.

본 발명은, 지정된 비행 경로를 기초로 편대 비행하는 복수의 무인 항공기 각각에 대한 비행 시간을 기 수집된 비행 기록으로부터 검출하는 단계와, 상기 비행 시간이 가장 긴 제1 무인 항공기를 선택하고 상기 제1 무인 항공기와 제2 무인 항공기 간의 비행 시간 차를 획득하는 단계, 및 상기 비행 시간 차에 대응하는 시간 길이의 호버링(Hovering) 구간을 상기 제2 무인 항공기의 비행 시간 스케줄 내에서 선택된 소정 시점 상에 삽입하여, 상기 제2 무인 항공기의 비행 시간을 상기 제1 무인 항공기와 동일하도록 스케줄링하는 단계를 포함하는 무인 항공기의 편대비행 시간 조절 방법을 제공한다.The method includes the steps of detecting flight times for each of a plurality of unmanned aircrafts flying on a specified flight path based on a specified flight path from a collected flight history, selecting a first unmanned aircraft with the longest flight time, Acquiring a flight time difference between the unmanned airplane and the second unmanned airplane, and hovering a time length corresponding to the flight time difference on a predetermined point in time of the flight time schedule of the second unmanned airplane And scheduling the flight time of the second unmanned airplane to be the same as that of the first unmanned airplane.

또한, 상기 제2 무인 항공기의 비행 시간을 스케줄링하는 단계는, 각 무인 항공기의 상기 비행 기록에 포함된 시간별 위치를 이용하여 얻어지는 상기 제1 및 제2 무인 항공기 간의 거리 값을 이용하여 상기 비행 시간 스케줄 내에서 상기 시점을 최종 결정할 수 있다.The scheduling of the flight time of the second unmanned aerial vehicle may be performed by using the distance values between the first and second unmanned aerial vehicles obtained by using the time positions included in the flight record of each unmanned airplane, Lt; RTI ID = 0.0 > a < / RTI >

또한, 상기 제2 무인 항공기의 비행 시간을 스케줄링하는 단계는, 상기 비행 경로 스케줄 내의 복수의 후보 시점을 대상으로, 상기 후보 시점에 상기 호버링 구간을 삽입하여 비행할 경우에 설정 시간 간격별 연산되는 상기 제1 및 제2 무인 항공기 간 거리의 합을 확인하고, 상기 복수의 후보 시점 중에서 상기 거리의 합이 가장 큰 값으로 도출되는 후보 시점을 최종 선택할 수 있다.The scheduling of the flight time of the second unmanned aerial vehicle includes scheduling a plurality of candidate points in the flight path schedule, It is possible to confirm the sum of distances between the first and second unmanned aerial vehicles and to finally select a candidate point derived from the plurality of candidate points with the largest sum of the distances.

또한, 상기 시간 길이를 N개의 시간 구간(N은 2 이상의 정수)으로 분할할 경우에, 상기 후보 시점은 상기 비행 시간 스케쥴 상에 분산 삽입되는 N개의 서브 시점의 세트로 구성되고, 상기 호버링 구간은 N개의 서브 호버링 구간을 포함할 수 있다.When the time length is divided into N time periods (N is an integer of 2 or more), the candidate time point is composed of a set of N sub-viewpoints dispersively inserted on the flight time schedule, and the hovering period And may include N sub-hovering intervals.

그리고, 본 발명은, 지정된 비행 경로를 기초로 편대 비행하는 복수의 무인 항공기 각각에 대한 비행 시간을 기 수집된 비행 기록으로부터 검출하는 검색부와, 상기 비행 시간이 가장 긴 제1 무인 항공기를 선택하고 상기 제1 무인 항공기와 제2 무인 항공기 간의 비행 시간 차를 획득하는 연산부, 및 상기 비행 시간 차에 대응하는 시간 길이의 호버링(Hovering) 구간을 상기 제2 무인 항공기의 비행 시간 스케줄 내에서 선택된 일부 시점 상에 삽입하여, 상기 제2 무인 항공기의 비행 시간을 상기 제1 무인 항공기와 동일하도록 스케줄링하는 제어부를 포함하는 무인 항공기의 편대비행 시간 조절 장치를 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a navigation system including a search unit for detecting a flight time of each of a plurality of unmanned airplanes flying on a flight based on a designated flight path from a collected flight record, a first unmanned airplane having the longest flight time And a controller for acquiring a flight time difference between the first unmanned airplane and the second unmanned airplane, and a hovering interval of a time length corresponding to the difference in flight time between the first unmanned airplane and the second unmanned airplane, And a controller for scheduling the flight time of the second unmanned airplane to be the same as that of the first unmanned airplane.

본 발명에 따른 무인 항공기의 편대비행 시간 조절 장치 및 그 방법에 따르면, 가장 긴 비행 시간을 가지는 무인 항공기와의 비행 시간 차를 구하고 무인 항공기의 비행 시간 스케줄 상에 비행 시간 차에 대응하는 호버링 구간을 삽입함에 따라 무인 항공기 간 비행 시간을 동일하게 조절할 수 있으며 무인 항공기 간의 거리를 고려하여 최적의 시점에 호버링 구간을 삽입함으로써 무인 항공기 간의 충돌 가능성을 최소화할 수 있는 이점이 있다.According to the apparatus and method for controlling a flight time of an unmanned airplane according to the present invention, it is possible to obtain a flight time difference with an unmanned airplane having the longest flight time and to calculate a hovering interval corresponding to the flight time difference on the flight time schedule of the unmanned airplane It is possible to minimize the possibility of collision between UAVs by inserting a hovering section at an optimal time point considering the distance between UAVs.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무인 항공기의 편대비행 시간 조절 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 장치를 이용한 편대비행 시간 조정 방법을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 비행 기록에서 검출된 각 무인 항공기의 비행 시간을 예시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 호버링 구간을 삽입하는 예시를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 4의 변형 예를 나타낸 도면이다.
도 6은 도 2의 S240 단계에서 호버링 구간이 삽입되는 시점을 결정하는 방법을 설명하는 도면이다.FIG. 1 is a block diagram of an apparatus for controlling flight time of an unmanned airplane according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
FIG. 2 is a view illustrating a method of adjusting a flight time of a flight using the apparatus shown in FIG. 1. FIG.
3 is a diagram illustrating flight times of each UAV detected in the flight record according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating an example of inserting a hovering period according to an embodiment of the present invention.
Fig. 5 is a view showing a modification of Fig. 4. Fig.
FIG. 6 is a diagram illustrating a method for determining a time point at which a hovering interval is inserted in step S240 of FIG.

그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무인 항공기의 편대비행 시간 조절 장치의 구성을 나타낸 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 무인 항공기의 편대비행 시간 조절 장치(100)는 저장부(110), 검색부(120), 연산부(130) 및 제어부(140)를 포함한다.FIG. 1 is a block diagram of an apparatus for controlling flight time of an unmanned airplane according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. Referring to FIG. 1, an apparatus 100 for controlling flight time of an unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention includes a storage unit 110, a search unit 120, an operation unit 130, and a control unit 140.

저장부(110)는 지정된 비행 경로로 편대 비행하는 복수의 무인 항공기의 비행 기록을 각각 저장한다. 비행 기록은 시간에 따른 항공기의 위치, 속도, 전체 비행 시간(이하, 비행 시간) 등의 정보를 포함한다. 이러한 비행 기록은 무인 항공기에 장착된 센서 등을 통하여 수집될 수 있다. The storage unit 110 stores the flight records of a plurality of unmanned aerial vehicles flying on a specified flight path. The flight record includes information such as the position, speed, and total flight time (hereinafter referred to as flight time) of the aircraft with respect to time. Such a flight record can be collected through a sensor mounted on an unmanned aerial vehicle.

전체 비행 시간은 해당 경로의 비행에 소요된 시간을 의미할 수 있으며 이하에서는 간단히 비행 시간으로 명명한다. 여러 대의 무인 항공기의 비행 기록을 병합하여 편대를 구성하거나 수정할 수 있다.The total flight time may refer to the time spent on the route. You can combine flight records from several UAVs to form or modify your flight.

검색부(120)는 복수의 무인 항공기 각각에 대한 비행 시간을 기 수집된 비행 기록으로부터 검출한다. 비행 기록을 조회한 결과, 각각의 무인 항공기의 비행 시간이 서로 상이할 가능성이 있는데 편대 비행이 유효하도록 비행 시간을 일치시킬 필요가 있다. The search unit 120 detects the flight time for each of the plurality of unmanned aircraft from the collected flight record. As a result of looking up the flight history, it is possible that the flight times of the respective UAVs may be different from each other.

연산부(130)는 검색부(120)에서 검출한 비행 기록을 기초로 비행 시간이 가장 긴 제1 무인 항공기를 선택한 다음, 제1 무인 항공기와 제2 무인 항공기 간의 비행 시간 차를 획득한다. 이때, 제2 무인 항공기는 제1 무인 항공기보다 비행 시간이 짧은 무인 항공기를 의미함은 자명하다.The calculation unit 130 selects the first unmanned airplane having the longest flight time based on the flight record detected by the search unit 120 and then obtains the difference in flight time between the first unmanned airplane and the second unmanned airplane. At this time, it is obvious that the second unmanned airplane means an unmanned airplane having a shorter flight time than the first unmanned airplane.

여기서, 제어부(140)는 비행 시간 차에 대응하는 시간 길이의 호버링(Hovering) 구간을, 제2 무인 항공기의 비행 시간 스케줄 내에서 선택된 소정 시점 상에 삽입하는 것을 통하여, 제2 무인 항공기의 비행 시간을 제1 무인 항공기와 동일하도록 스케줄링한다.Here, the controller 140 inserts a hovering period of a time length corresponding to the difference in flight time on a predetermined point of time selected in the flight time schedule of the second unmanned airplane, so that the flight time of the second unmanned airplane Is scheduled to be the same as the first unmanned aerial vehicle.

즉, 제어부(140)는 비행 시간 차에 대응하는 시간 길이를 제2 무인 항공기의 비행 시간 스케줄 내의 일부 시점 상에 삽입하여 비행 시간 스케줄을 수정하되, 삽입한 시간 길이의 구간을 제2 무인 항공기의 호버링 구간으로 할당한다.That is, the control unit 140 inserts the time length corresponding to the difference in flight time on some time point in the flight time schedule of the second UAV to correct the flight time schedule, Hovering interval.

이때, 삽입한 시간 길이만큼 비행 시간이 증가되므로 제1 무인 항공기는 제2 무인 항공기와 동일한 비행 시간을 가질 수 있게 된다. 또한 삽입한 해당 시간 길이 동안에는 제2 무인 항공기가 공중 정지 형태로 비행하는 호버링 구간으로 동작하게 한다.At this time, since the flight time is increased by the inserted time length, the first UAV can have the same flight time as the second UAV. During the inserted length of time, the second unmanned aerial vehicle is operated as a hovering section in which the aircraft is flying in a suspended state.

다음은 본 발명의 실시예에 따른 무인 항공기의 편대비행 시간 조절 방법에 관하여 더욱 상세히 설명한다. Hereinafter, a method of adjusting the flight time of the UAV of an unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

도 2는 도 1에 도시된 장치를 이용한 편대비행 시간 조정 방법을 나타낸 도면이다.FIG. 2 is a view illustrating a method of adjusting a flight time of a flight using the apparatus shown in FIG. 1. FIG.

먼저, 검색부(120)는 지정된 비행 경로를 기초로 편대 비행하는 복수의 무인 항공기 각각에 대한 비행 시간을 기 수집된 비행 기록으로부터 검출한다(S210).First, the search unit 120 detects the flight time for each of the plurality of unmanned airplanes flying on the basis of the designated flight path from the collected flight record (S210).

비행 기록은 저장부(110)에 저장되어 있거나 통신 가능한 별도의 외부 저장수단(미도시)에 저장되어 있을 수 있다. 비행 기록을 조회한 결과, 각각의 무인 항공기의 비행 시간은 각기 상이할 수 있는데, 편대 비행이 유효하기 위해서 각 비행 시간을 일치시킬 필요성이 있다.The flight record may be stored in the storage unit 110 or may be stored in a separate external storage means (not shown). As a result of searching the flight records, the flight times of the respective UAVs may be different, and it is necessary to match each flight time so that flight flight is effective.

본 발명의 실시예는 각 무인 항공기의 비행 시간을 각각 비교하여 가장 긴 길 비행 시간을 기록한 무인 항공기의 비행 시간을 기준으로 무인 항공기의 비행 시간을 동일하게 맞출 수 있다.The embodiment of the present invention can equalize the flight time of the unmanned airplane based on the flight time of the unmanned airplane in which the longest flight time is recorded by comparing each flight time of each unmanned airplane.

이를 위해, 연산부(130)는 복수의 무인 항공기 중에서 비행 시간이 가장 긴 제1 무인 항공기를 선택한 다음, 제1 무인 항공기와 제2 무인 항공기 간의 비행 시간 차를 획득한다(S223~S230).For this, the operation unit 130 selects the first unmanned airplane having the longest flight time among the plurality of unmanned airplanes, and then obtains the difference in flight time between the first unmanned airplane and the second unmanned airplane (S223 to S230).

제2 무인 항공기는 제1 무인 항공기보다 비행 시간이 짧은 편대 내의 적어도 하나의 무인 항공기를 의미할 수 있다. 이하의 본 발명의 실시예는 설명의 편의상 제2 무인 항공기가 한 대로 존재하는 것을 예시하여 설명한다.The second unmanned aerial vehicle may mean at least one unmanned airplane in a flight having a shorter flight time than the first unmanned airplane. The following embodiments of the present invention will be described by way of example for the sake of convenience in explaining the existence of the second UAV.

제어부(140)는 비행 시간 차에 대응하는 시간 길이의 호버링 구간을 제2 무인 항공기의 비행 시간 스케줄 내의 소정 시점 상에 삽입하여, 제2 무인 항공기의 비행 시간을 제1 무인 항공기와 동일하도록 스케줄링한다(S240). 이러한 S240 단계에 대해서는 이하의 도면을 참조로 더욱 상세히 설명한다.The control unit 140 schedules the flight time of the second unmanned airplane to be equal to that of the first unmanned airplane by inserting a hovering period having a time length corresponding to the difference in flight time on a predetermined point in the flight time schedule of the second unmanned airplane (S240). This step S240 will be described in more detail with reference to the following drawings.

도 3은 본 발명의 실시예에 따라 비행 기록에서 검출된 각 무인 항공기의 비행 시간을 예시한 도면이다. 3 is a diagram illustrating flight times of each UAV detected in the flight record according to an embodiment of the present invention.

도 3과 같이 편대 내의 복수의 UAV 중에서 1번 UAV(U1)는 비행 시간이 10초(T1), 2번 UAV(U2)는 비행 시간이 15초(T2)라면, 2번 UAV(U2)는 11초에도 비행 중이지만 1번 UAV(U1)는 착지한 것이므로 11초부터는 편대 비행으로 보기 어려울 수 있다. As shown in FIG. 3, if UAV (U1) # 1 has a flight time of 10 seconds (T1) and # 2 UAV (U2) has a flight time of 15 seconds (T2) The UAV (U1) is landing at 11 seconds, but it can be difficult to see it as a flight from 11 seconds.

하지만, 2번 UAV(U2)에 대한 비행 시간 스케줄 상의 임의 시점에 5초의 시간(ΔT=T1-T2)을 추가로 삽입할 경우에는 2번 UAV(U2)는 1번 UAV(U1)와 동일한 비행 시간(T1=T2+ΔT)을 가질 수 있게 된다. 이때, 무인 항공기의 비행 경로는 사전에 계획된 것이므로 비행 경로는 유지하면서 추가로 삽입된 5초간의 시간 동안에 2번 UAV(U2)는 공중 정지한 상태 즉, 호버링(Hovering) 상태로 동작하도록 한다.However, if a time of 5 seconds (ΔT = T1-T2) is additionally inserted at a certain time on the flight time schedule for the UAV 2 (U 2), the UAV 2 (U 2) Time (T1 = T2 + DELTA T). In this case, since the flight path of the UAV is previously planned, the UAV (U2) is operated in a hovering state, that is, hovering, while the flight path is maintained while the UAV (U2) is inserted for 5 seconds.

도 4는 본 발명의 실시예에 따라 호버링 구간을 삽입하는 예시를 나타낸 도면이다. 도 4의 (a)~(c)는 호버링 구간이 삽입된 위치가 각각 상이한 예로서, (a) 및 (c)는 비행 시간 스케줄의 마지막 시점 및 시작 시점에 각각 호버링 구간을 삽입한 경우이고, (b)는 중간의 임의 시점에 호버링 구간을 삽입한 경우를 나타낸다. 물론, 각 경우 모두 기존 설정된 T2 길이의 비행 시간 스케줄에서 ΔT 만큼의 호버링 구간이 삽입되면서 비행 시간이 T1까지 증가된 것을 알 수 있다. 4 is a diagram illustrating an example of inserting a hovering period according to an embodiment of the present invention. 4A to 4C illustrate examples in which hovering intervals are inserted. In FIGS. 4A and 4C, a hovering interval is inserted at the end of the flight time schedule, (b) shows a case where a hovering interval is inserted at an arbitrary point in the middle. Of course, it can be seen that, in each case, the flight time is increased to T1 as a hovering interval of ΔT is inserted in the flight time schedule of the established T2 length.

한편, 본 발명의 실시예는 ΔT 만큼의 시간 길이를 N개의 시간 구간(N은 2 이상의 정수)으로 분할하여, 비행 시간 스케줄 상에 ΔT/N 길이의 호버링 구간을 분산 삽입(배치)할 수 있다.On the other hand, the embodiment of the present invention can divide (arrange) a hovering interval of? T / N length on the flight time schedule by dividing the time length by? T into N time intervals (N is an integer of 2 or more) .

도 5는 도 4의 변형 예를 나타낸 도면이다. 이러한 도 5는 간단히 N=2인 경우를 나타낸다. 물론 N은 그 이상의 값을 가질 수도 있다. 도 5의 (a) 및 (b)와 같이, ΔT를 두 개로 분할한 다음 스케줄 내에서 선택된 임의의 두 개의 시점 상에 호버링 구간이 삽입될 수 있다. 이때의 호버링 구간은 ΔT/2 길이를 가지며, 이 경우의 호버링 구간은 도 4의 경우와 길이가 상이하므로 구별을 위해 N개의 서브 호버링 구간으로 명명한다. Fig. 5 is a view showing a modification of Fig. 4. Fig. 5 shows a case where N = 2. Of course, N may have more values. As shown in FIGS. 5A and 5B, a hovering interval may be inserted on any two viewpoints selected in the schedule after dividing ΔT into two. In this case, the hovering interval has a length of DELTA T / 2, and the hovering interval in this case is different from that of FIG. 4 and is called N subhovering interval for the distinction.

도 4 및 도 5의 경우 모두 호버링 구간이 삽입되는 시간적 위치는 기 저장된 비행 기록을 기반으로 설정될 수 있다.4 and 5, the temporal position at which the hovering interval is inserted can be set based on the pre-stored flight record.

구체적으로, 제어부(140)는 비행 시간 스케줄 내에서 호버링 구간이 삽입되는 시점을 결정할 때 각 무인 항공기의 비행 기록에 포함된 시간별 위치 자료를 활용할 수 있는데, 위치 자료를 이용할 경우 두 무인 항공기 간의 이격 거리(이하, 거리)를 매시간 간격(ex, 1초)으로 확인할 수 있다. Specifically, the controller 140 can utilize time-based position data included in the flight record of each unmanned airplane when determining the time point at which the hovering interval is inserted within the flight time schedule. When using the position data, (Hereinafter referred to as a distance) can be confirmed at an interval of time (ex, 1 second).

제어부(140)는 비행 기록에 포함된 시간별 위치를 이용하여 얻어지는 제1 및 제2 무인 항공기 간의 거리 값을 이용하여 비행 시간 스케줄 내에서 최적의 시점을 최종 결정한다. The control unit 140 finally determines an optimal time point in the flight time schedule using the distance values between the first and second unmanned aerial vehicles obtained using the time-based positions included in the flight record.

이를 위해 제어부(140)는 제2 무인 항공기의 비행 시간 스케줄 내에서 임의 간격으로 후보 시점을 설정해 둔다. 그리고 각 후보 시점을 대상으로, 해당 후보 시점에 호버링 구간이 삽입된 것을 가정하여 시간 흐름에 따른 제1 및 제2 무인 항공기 간의 거리 값을 시뮬레이션한다. For this, the control unit 140 sets a candidate point at an arbitrary interval within the flight time schedule of the second UAV. A distance value between the first and second UAVs is simulated according to time, assuming that a hovering interval is inserted at each candidate point.

즉, 후보 시점에 호버링 구간을 삽입하여 비행할 경우에 설정 시간 간격별 연산되는 제1 및 제2 무인 항공기 간 거리를 구하고 이를 합산한다. 각 시점에서 얻은 제1 및 제2 무인 항공기 간의 거리의 합은 다음의 수학식 1의 형태로 정의될 수 있다.That is, when a hovering interval is inserted at a candidate time, the distance between the first and second unmanned aircraft calculated for each set time interval is obtained and added. The sum of the distances between the first and second unmanned aerial vehicles obtained at each time point can be defined by the following equation (1).

Figure 112016117461674-pat00001
Figure 112016117461674-pat00001

이때, (x1, y1, z1)과 (x2, y2, z2)는 각각 제1 무인 항공기와 제2 무인 항공기의 위치를 나타낸다.At this time, (x1, y1, z1) and (x2, y2, z2) represent the positions of the first UAV and the second UAV, respectively.

이와 같이 본 발명의 실시예에서 제어부(140)는 비행 경로 스케줄 내의 복수의 후보 시점을 대상으로, 후보 시점에 호버링 구간을 삽입하여 비행할 경우에 설정 시간 간격별 연산되는 제1 및 제2 무인 항공기 간 거리의 합을 확인한 다음, 복수의 후보 시점 중에서 거리의 합이 가장 큰 값으로 도출되는 후보 시점을 최종 선택한다.As described above, in the embodiment of the present invention, when a plurality of candidate points in the flight path schedule are targeted, and the flying time is inserted by inserting the hovering interval into the candidate point, the controller 140 controls the first and second unmanned aircraft And finally selects a candidate point derived from the plurality of candidate points with the largest sum of the distances.

도 6은 도 2의 S240 단계에서 호버링 구간이 삽입되는 시점을 결정하는 방법을 설명하는 도면이다. 실선 부분은 제1 무인 항공기의 시간에 따른 이동 위치를 의미하고 점선 부분은 제2 무인 항공기의 시간에 따른 이동 위치를 의미한다. 여기서 도 6은 설명의 편의를 위해 각 무인 항공기의 위치적 개념을 간단히 도시한 것임을 이해하여야 한다.FIG. 6 is a diagram illustrating a method for determining a time point at which a hovering interval is inserted in step S240 of FIG. The solid line portion indicates the movement position of the first UAV and the dotted line portion indicates the movement position of the second UAV relative to the time. It should be understood that FIG. 6 is a simplified illustration of the positional concept of each unmanned aerial vehicle for convenience of explanation.

도 6에서 제2 무인 항공기와 관련한 점선 부분은 파란 색과 붉은 색으로 구분되는데, 파란 색은 비행 기록에 기 저장된 비행 스케줄에 기반한 것이고 빨간 색은 추가로 삽입된 호버링 구간 부분을 나타낸다. In FIG. 6, the dotted line portion of the second UAV is divided into a blue color and a red color. The blue color is based on the flight schedule pre-stored in the flight record, and the red color represents an additional embedded hovering section.

도 6의 (a)는 도 4의 (a)와 같이 스케줄 마지막 시점에 호버링 구간이 삽입된 예로서 해당 시간 구간에서 항공기가 정지 비행하므로 위치 변화가 없는 것을 확인할 수 있다. 도 6의 (b)는 도 4의 (b)와 같이 스케줄의 중간 일부 시점에 호버링 구간이 삽입된 예로서 해당 시간 구간에서 항공기의 위치 변화가 없는 것을 알 수 있다. FIG. 6 (a) shows an example where a hovering interval is inserted at the end of the schedule as shown in FIG. 4 (a). FIG. 6B is an example in which a hovering interval is inserted at some point in the middle of the schedule as shown in FIG. 4B, and it can be seen that there is no change in the position of the aircraft in the corresponding time interval.

두 경우를 비교하여 보면, 호버링 구간이 어디에 삽입되느냐에 따라 두 그래프가 더욱 멀어지고 가까워지는 것을 알 수 있다. 물론 이러한 현상은 시간에 따라서도 다를 수 있다. 호버링 구간 삽입 시에, 1초부터 10초까지의 전체 시간 구간에 대하여 매 시점(1초 간격) 별로 제1 및 제2 무인 항공기 간의 이격 거리를 구하여 합산하여 보면 (a)보다 (b)의 경우가 더욱 큰 값으로 도출될 것이다. Comparing the two cases, it can be seen that the two graphs are getting closer and closer to each other depending on where the hovering interval is inserted. Of course, this phenomenon may also vary with time. When the hovering interval is inserted, the separation distances between the first and second UAVs are calculated for every time interval (1 second interval) from 1 second to 10 seconds, Will be derived to a larger value.

즉, 제어부(140)는 각각의 후보 시점에 호버링 구간이 삽입되었을 때를 가정하여 시간 흐름에 따른 거리 값을 각각 판단한 다음, 시간별 연산된 거리 값의 합산이 가장 높은 값을 가지는 후보 시점을 최종적으로 호버링 구간을 삽입할 시점으로 결정한다.That is, the control unit 140 determines a distance value according to a time flow on the assumption that a hovering interval is inserted at each candidate point, and then determines a candidate point having the highest sum of the distance values calculated over time, It is determined that the hovering interval is to be inserted.

제1 및 제2 무인 항공기 간의 거리 값은 충돌과 연관지을 수 있으며 거리 값이 클수록 충돌 가능성이 낮음을 의미한다. 본 발명의 실시예는 호버링 구간을 삽입 할 때 항공기 간의 거리적 간섭 영향이 가장 낮을 것으로 예상되는 시점 상에 호버링 구간을 삽입할 수 있게 하여 무인 항공기 간의 충돌을 최소화한다.The distance value between the first and second unmanned aerial vehicles can be related to the collision, and the larger the distance value, the lower the possibility of collision. The embodiment of the present invention minimizes the collision between the unmanned aerial vehicles by inserting the hovering interval on the point where the effect of the distance interference between the aircraft is expected to be lowest when the hovering interval is inserted.

이처럼, 본 발명의 실시예는 복수의 후보 시점 중에서도 합산 결과가 가장 높은 경우의 후보 시점을 최종적으로 선택하며 최종 선택한 해당 시점에 호버링 구간을 삽입하여 스케줄링함으로써 비행 시에 무인 항공기 간의 충돌 가능성을 줄일 수 있다. As described above, according to the embodiment of the present invention, the candidate point in the case where the summed result is the highest among the plurality of candidate points is finally selected, and the hovering interval is inserted at the last selected point in time so as to reduce the possibility of collision between the unmanned aircraft have.

또한, 도 5에서 상술한 바와 같이, 비행 시간 차에 대응하는 시간 길이(ΔT)를 N개의 시간 구간(N은 2 이상의 정수)으로 분할할 경우에, 후보 시점은 비행 시간 스케쥴 상에 분산 삽입되는 N개의 서브 시점의 세트로 구성될 수 있다. 이때, 각 후보 시점에 대응하는 N개의 서브 시점을 비행 시간 스케줄 내에서 임의로 랜덤하게 선택하여 테스트할 수 있다. 또한, 이 경우에 호버링 구간은 N개의 서브 호버링 구간을 포함할 수 있는데, 도 5에서와 같이 N개의 서브 호버링 구간들을 분산 삽입하여 비행 시간을 T1로 맞출 수 있다. 5, when the time length? T corresponding to the difference in flight time is divided into N time intervals (N is an integer of 2 or more), the candidate time points are dispersively inserted on the flight time schedule And may be composed of a set of N subviews. At this time, the N subpoints corresponding to the respective candidate points can be randomly selected and tested within the flight time schedule. Also, in this case, the hovering interval may include N subhovering intervals. As shown in FIG. 5, N subhovering intervals may be dispersively inserted to set the flight time to T1.

이상과 같은 본 발명에 따른 무인 항공기의 편대비행 시간 조절 장치 및 그 방법에 따르면, 가장 긴 비행 시간을 가지는 무인 항공기와의 비행 시간 차를 구하고 무인 항공기의 비행 시간 스케줄 상에 비행 시간 차에 대응하는 호버링 구간을 삽입함에 따라 무인 항공기 간 비행 시간을 동일하게 조절할 수 있으며 무인 항공기 간의 거리를 고려하여 최적의 시점에 호버링 구간을 삽입함으로써 무인 항공기 간의 충돌 가능성을 최소화할 수 있는 이점이 있다.According to the apparatus and method for controlling a flight time of an unmanned airplane according to the present invention, it is possible to obtain a flight time difference with an unmanned airplane having the longest flight time, By inserting the hovering section, it is possible to control the flight time between the unmanned airplanes in the same manner, and the possibility of collision between the unmanned airplane and the unmanned airplane can be minimized by inserting the hovering section at the optimum point in consideration of the distance between the unmanned airplanes.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

100: 편대비행 시간 조절 장치 110: 저장부
120: 검색부 130: 연산부
140: 제어부100: flight flight time adjusting device 110:
120: search unit 130:
140:

Claims (8)

지정된 비행 경로를 기초로 편대 비행하는 복수의 무인 항공기 각각에 대한 비행 시간을 기 수집된 비행 기록으로부터 검출하는 단계;
상기 비행 시간이 가장 긴 제1 무인 항공기를 선택하고 상기 제1 무인 항공기와 제2 무인 항공기 간의 비행 시간 차를 획득하는 단계; 및
상기 비행 시간 차에 대응하는 시간 길이의 호버링(Hovering) 구간을 상기 제2 무인 항공기의 비행 시간 스케줄 내에서 선택된 소정 시점 상에 삽입하여, 상기 제2 무인 항공기의 비행 시간을 상기 제1 무인 항공기와 동일하도록 스케줄링하는 단계를 포함하며,
상기 제2 무인 항공기의 비행 시간을 스케줄링하는 단계는,
각 무인 항공기의 상기 비행 기록에 포함된 시간별 위치를 기초로 얻어지는 상기 제1 및 제2 무인 항공기 간의 거리 값을 이용하여 상기 스케줄링하되,
상기 비행 시간 스케줄 내의 복수의 후보 시점을 대상으로, 상기 후보 시점에 상기 호버링 구간을 삽입하여 비행할 경우에 설정 시간 간격별 연산되는 상기 제1 및 제2 무인 항공기 간 거리의 합을 확인한 후, 상기 복수의 후보 시점 중에서 상기 거리의 합이 가장 큰 값으로 도출되는 후보 시점을 최종 선택하는 무인 항공기의 편대비행 시간 조절 방법.Detecting flight times for each of a plurality of unmanned aircrafts flying on a flight based on a designated flight path from the collected flight records;
Selecting a first unmanned aerial vehicle having the longest flight time and acquiring a flight time difference between the first unmanned airplane and the second unmanned airplane; And
And a controller for inserting a hovering period of a time length corresponding to the difference in flight time on a predetermined point of time selected in the flight time schedule of the second UAV to transmit the flight time of the second UAV to the first UAV To be the same,
Wherein the step of scheduling the flight time of the second UAV includes:
The distance between the first and second unmanned aerial vehicles obtained based on the time position included in the flight record of each unmanned aerial vehicle,
Wherein the control unit checks a sum of distances between the first and second unmanned airplanes calculated for each set time interval when a plurality of candidate points in the flight time schedule are inserted and the hovering interval is inserted at the candidate point, A method for adjusting a flight time of an unmanned airplane in which a candidate point is derived from a plurality of candidate points, the sum of the distances being derived as a maximum value. 삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 시간 길이를 N개의 시간 구간(N은 2 이상의 정수)으로 분할할 경우에,
상기 후보 시점은 상기 비행 시간 스케쥴 상에 분산 삽입되는 N개의 서브 시점의 세트로 구성되고,
상기 호버링 구간은 N개의 서브 호버링 구간을 포함하는 무인 항공기의 편대비행 시간 조절 방법.The method according to claim 1,
When the time length is divided into N time intervals (N is an integer of 2 or more)
Wherein the candidate time point is composed of a set of N sub-viewpoints scattered and inserted on the flight time schedule,
Wherein the hovering interval includes N subhovering intervals. 지정된 비행 경로를 기초로 편대 비행하는 복수의 무인 항공기 각각에 대한 비행 시간을 기 수집된 비행 기록으로부터 검출하는 검색부;
상기 비행 시간이 가장 긴 제1 무인 항공기를 선택하고 상기 제1 무인 항공기와 제2 무인 항공기 간의 비행 시간 차를 획득하는 연산부; 및
상기 비행 시간 차에 대응하는 시간 길이의 호버링(Hovering) 구간을 상기 제2 무인 항공기의 비행 시간 스케줄 내에서 선택된 일부 시점 상에 삽입하여, 상기 제2 무인 항공기의 비행 시간을 상기 제1 무인 항공기와 동일하도록 스케줄링하는 제어부를 포함하며,
상기 제어부는,
각 무인 항공기의 상기 비행 기록에 포함된 시간별 위치를 기초로 얻어지는 상기 제1 및 제2 무인 항공기 간의 거리 값을 이용하여 상기 스케줄링하되,
상기 비행 시간 스케줄 내의 복수의 후보 시점을 대상으로, 상기 후보 시점에 상기 호버링 구간을 삽입하여 비행할 경우에 설정 시간 간격별 연산되는 상기 제1 및 제2 무인 항공기 간 거리의 합을 확인한 후, 상기 복수의 후보 시점 중에서 상기 거리의 합이 가장 큰 값으로 도출되는 후보 시점을 최종 선택하는 무인 항공기의 편대비행 시간 조절 장치.A search unit for detecting the flight time of each of the plurality of unmanned aerial vehicles flying on the basis of the designated flight path from the collected flight record;
An operation unit for selecting a first unmanned aerial vehicle having the longest flight time and acquiring a difference in flight time between the first unmanned air vehicle and the second unmanned air vehicle; And
And a controller for inserting a hovering period of a time length corresponding to the difference in flight time on a selected point of time within a flight time schedule of the second UAV to transmit the flight time of the second UAV to the first UAV And a control unit for scheduling the same to be the same,
Wherein,
The distance between the first and second unmanned aerial vehicles obtained based on the time position included in the flight record of each unmanned aerial vehicle,
Wherein the control unit checks a sum of distances between the first and second unmanned airplanes calculated for each set time interval when a plurality of candidate points in the flight time schedule are inserted and the hovering interval is inserted at the candidate point, And selects a candidate point from which a sum of the distances is derived from a plurality of candidate points. 삭제delete 삭제delete 청구항 5에 있어서,
상기 시간 길이를 N개의 시간 구간(N은 2 이상의 정수)으로 분할할 경우에,
상기 후보 시점은 상기 비행 시간 스케쥴 상에 분산 삽입되는 N개의 서브 시점의 세트로 구성되고,
상기 호버링 구간은 N개의 서브 호버링 구간을 포함하는 무인 항공기의 편대비행 시간 조절 장치.The method of claim 5,
When the time length is divided into N time intervals (N is an integer of 2 or more)
Wherein the candidate time point is composed of a set of N sub-viewpoints scattered and inserted on the flight time schedule,
Wherein the hovering interval includes N subhovering intervals.
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