KR101812040B1 - 무인 비행체 회수 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

무인 비행체 회수 장치 및 회수 방법이 제공된다. 무인 비행체 회수 장치는 수납공간을 갖는 본체와, 상기 수납공간을 개폐하도록 상기 본체의 일 측에 회전 가능하게 결합되는 커버를 포함하는 적재부; 및 상기 적재부로부터 이격 배치되며, 비행을 완료한 상기 무인 비행체가 낙하되어 안착되는 안착 판부재;를 포함하며, 비행 중인 상기 무인 비행체의 회수 시, 상기 커버는 상기 본체에 대하여 회전하여 상기 커버의 일측이 상기 안착 판부재와 연결되며, 상기 안착 판부재에 안착된 상기 무인 비행체는 상기 안착 판부재로부터 상기 커버의 일측으로 이동하여 상기 커버의 일면 상에 결합한 후, 상기 무인 비행체가 상기 커버의 일면에 결합된 상태로 상기 커버가 닫힘으로써 상기 수납공간 내에 상기 무인 비행체가 수납될 수 있다.

Description

무인 비행체 회수 장치 및 방법{Apparatus of withdrawing Unmaned Aerial Vehicle and the method of withdrawing thereof}
본 발명은 무인 비행체 회수 장치 및 방법에 관한 것이다.
육상, 해상, 공중 모든 영역에 걸쳐 주어진 임무를 자동으로 수행할 수 있는 무인 비행체 시스템은 차세대 군사 무기 체계 중 하나로 주목받고 있다.
이러한 무인 비행체는 조종사가 탑승하지 않고 지정된 임무를 수행할 수 있도록 제작한 항공기로서 독립된 체계 또는 우주/지상체계들과 연동시켜 운용된다.
또한, 활용분야에 따라 다양한 장비(광학, 적외선, 레이더 센서등)를 탑재하여 감시, 정찰, 정밀공격무기의 유도, 통신/정보중계, EA/EP, Decoy 등의 임무를 수행하며, 폭약을 장전시켜 정밀무기 자체로도 개발되어 실용화되고 있어 향후 미래의 주요 군사력 수단으로 주목을 받고 있다.
이와 같은 육해공 시스템을 실현하기 위해서는 임무 수행을 마친 무인비행체를 무인잠수함과 같은 수중이동체에 안정적으로 회수할 수 있는 기술이 선결되어야만 한다.
즉, 무인비행체를 안전하게 무인잠수함에 착륙시키고 회수하는 기술은 무인비행체를 무인잠수함에서 쏘아올리는 것보다 더 어려운 기술이다.
이는, 무인비행체의 회수 작업시 공중을 비행중인 무인비행체와 해상에서 부유중인 수중이동체 간의 위치가 정확하게 정렬되어야 안정적인 회수가 가능하기 때문이다.
그러나, 해풍이나 파도와 같은 많은 변수를 가진 해상환경에서 무인 비행체를 무인잠수함과 같은 수중이동체에 수거하거나 이륙하도록 정밀제어를 수행하는 것은 현실적으로 매우 어려운 실정이다.
선행문헌
한국등록특허 10-1630207호(2016. 06. 24.)
본 발명의 일 실시예는 열악한 해상 환경에서 무인 비행체를 안정적이고 효율적으로 착륙시키거나 이륙시킬 수 있는 무인 비행체 회수 장치 및 방법을 제공하는데 목적이 있다.
상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따르면, 무인 비행체를 회수하는 장치로서, 수납공간을 갖는 본체와, 상기 수납공간을 개폐하도록 상기 본체의 일 측에 회전 가능하게 결합되는 커버를 포함하는 적재부; 및 상기 적재부로부터 이격 배치되며, 비행을 완료한 상기 무인 비행체가 낙하되어 안착되는 안착 판부재;를 포함하며, 비행 중인 상기 무인 비행체의 회수 시, 상기 커버는 상기 본체에 대하여 회전하여 상기 커버의 일측이 상기 안착 판부재와 연결되며, 상기 안착 판부재에 안착된 상기 무인 비행체는 상기 안착 판부재로부터 상기 커버의 일측으로 이동하여 상기 커버의 일면 상에 결합한 후, 상기 무인 비행체가 상기 커버의 일면에 결합된 상태로 상기 커버가 닫힘으로써 상기 수납공간 내에 상기 무인 비행체가 수납될 수 있는 무인 비행체 회수 장치가 제공된다.
또한, 상기 커버의 일면에는 상기 무인 비행체를 고정시키는 고정부와, 상기 고정부에 근접하게 배치되어 상기 무인 비행체의 위치를 인식하는 위치감지부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 고정부는 자기장을 형성하는 자석 및 전자기석 중 하나이며, 상기 무인 비행체에는 상기 고정부와 결합되는 자석이 장착될 수 있다.
또한, 상기 고정부는 상기 커버의 일면에 형성되되, 상기 무인 비행체의 다리가 삽입되는 삽입홈이 형성되는 고정체; 상기 고정체의 일측에서 타측을 선형 이동하며 관통하는 결합봉; 및 상기 무인 비행체가 상기 삽입홈에 삽입되면, 상기 결합봉을 선형 이동시키는 선형모터;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 본체는 상기 수납공간에 설치되어 상기 수납공간을 개폐가능하도록 상기 커버를 회전시키는 커버구동부; 상기 수납공간의 방수를 위하여 상기 수납공간의 압력을 감압하는 감압부; 상기 커버구동부 및 상기 감압부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 적재부와 상기 안착 판부재 사이를 연결하는 지지부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 지지부는 상기 본체의 일측 저면에서 외측으로 연장되는 한 쌍의 수평 프레임; 상기 한 쌍의 수평프레임의 일단에서 각각 수직하게 연장되는 한 쌍의 수직 프레임; 상기 한 쌍의 수직 프레임 사이를 연결하는 연결 프레임;을 포함할 수 있다.
또한, 상기 수평 프레임으로부터 상기 연결 프레임까지 경사지게 연결되어 상기 커버를 지지하는 경사 프레임;을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 수납공간이 개방되면, 상기 커버는 상기 본체에 대해서 경사지도록 상기 연결 프레임에 배치할 수 있다.
또한, 상기 커버는 160 내지 170°로 상기 본체에 대해서 경사질 수 있다.
또한, 상기 연결 프레임의 상부측에는 상기 안착 판부재를 회전시키는 안착구동부;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 안착구동부는 상기 연결 프레임의 상부측에 배치되며 상기 안착 판부재를 회전시키는 회전축; 상기 회전축의 일단에 장착되며, 상기 회전축을 회전시키는 회전모터;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 안착 판부재는 상기 본체와 마주하는 일면에서부터 타면으로 갈수록 점점 면적이 넓어지는 판 형상일 수 있다.
또한, 상기 적재부에 결합되어 상기 적재부가 수면 또는 수중으로 이동가능하도록 부력 조절이 가능한 부유체를 더 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 전술한 무인 비행체 회수 장치를 이용하여 무인 비행체를 회수하는 방법으로서, 본체의 수납공간을 노출시키도록 적재부의 커버를 개방하고, 커버의 일단을 경사 프레임 상에 위치시키는 단계; 안착 판부재에 상기 무인 비행체가 낙하되는 단계; 상기 안착 판부재에 상기 무인 비행체가 안착되면, 상기 안착 판부재는 상기 커버 측으로 기울어지며, 상기 무인 비행체는 기울어진 상기 안착 판부재에 의해 미끄러져 상기 커버로 이동하는 단계; 상기 커버로 이동한 무인 비행체는 상기 커버의 고정부와 결합하는 단계; 상기 무인 비행체가 상기 커버에 결합된 상태로 상기 커버가 닫힘으로써 상기 수납공간 내에 상기 무인 비행체가 수납되는 단계;를 포함하는 무인 비행체 회수 방법이 제공된다.
본 발명에 의하면, 무인 비행체가 낙하되는 안착 판부재의 면적이 일측에서 타측으로 점점 커지도록 형성되고, 무인 비행체는 면적이 큰 안착 판부재에서 면적이 작은 안착 판부재로 이동하기 때문에, 외부로 이탈되지 않고 커버로 안전하게 착륙될 수 있다.
또한, 무인 비행체가 낙하되는 안착 판부재가 부드러운 재질로 형성됨으로써, 무인 비행체의 손상 없이 착륙할 수 있다.
또한, 무인 비행체가 커버의 일면에 결합된 상태로 커버가 닫힘으로써, 상기 수납공간 내에 상기 무인 비행체가 이동 상태로 수납될 수 있다.
또한, 커버가 본체에 대해서 개방되면, 무인 비행체가 커버의 일측에 결합된 상태이므로, 착륙을 위한 다른 조작없이 커버의 일측에 결합된 상태에서 바로 이륙할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 비행체 회수 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 비행체 회수 장치에서 커버가 개방된 상태를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 비행체 회수 장치의 측면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 비행체 회수 장치에서 커버에 설치되는 고정부의 다른 예를 도시한 사시도이다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 비행체의 회수 장치를 사용하여 무인 비행체의 회수 과정을 도시한 도면이다.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 비행체의 회수 장치를 사용하여 무인 비행체의 이륙 과정을 도시한 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 비행체 회수 장치를 개략적으로 도시한 사시도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 비행체 회수 장치에서 커버가 개방된 상태를 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 비행체 회수 장치의 측면도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 비행체 회수 장치에서 커버에 설치되는 고정부의 다른 예를 도시한 사시도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 무인 비행 회수 장치(100)는 도 1 내지 도 3에서와 같이 환경이 열악한 해상조건에서 무인 비행체를 안전하게 이륙 및 착륙하기 위한 것이다. 이를 위하여 상기 무인 비행 회수 장치(100)는 적재부(110), 안착부(120) 및 지지부(130)를 포함할 수 있다.
상기 적재부(110)는 무인 비행체가 수납되어 보관될 수 있다. 이를 위하여, 상기 적재부(110)는 무인 비행체가 보관되는 본체(111)와, 본체(111)를 개폐시키는 커버(112)를 포함할 수 있다.
이때, 적재부(110)는 필요에 따라 해상으로 부유하거나, 해수 아래로 잠수될 수 있다. 일 예로, 적재부(110)는 잠수함의 일 부분으로 형성되거나, 또는 그 자체가 해상으로 부유하거나 해수 아래로 잠수할 수 있도록 추가적인 구성요소, 예를 들어 부력 조절이 가능한 부유체(미도시)가 적재부에 결합될 수 있다.
여기서, 적재부(110)가 해수 아래로 잠수될 경우, 본체(111) 내부로 해수가 유입될 수 있다. 이를 방지하기 위하여 본체(111)와 커버(112) 사이에는 실링부(114)가 설치될 수 있으며, 동시에, 본체(111) 및 커버(112)의 내주면에도 방수부재가 설치될 수 있다.
본 실시예에서, 상기 본체(111)는 직육면체상의 박스 형태이며 활용분야에 따라 다양한 장비를 탑재한 무인 비행체(A)가 수납되는 수납공간을 형성할 수 있다. 여기서, 상기 본체는 직육면체상의 박스 형태인 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것이 아니며 해상에 부유가능하도록 부력을 갖는 부상체로 형성될 수 있다.
그리고, 상기 커버(112)는 본체(111)의 수납공간(113)이 외부로 노출되도록 본체(111)의 일측에 회전가능하게 결합될 수 있다.
이때, 상기 커버는 수납공간(113) 내에 장착되는 커버구동부(140)에 의해 수납공간(113)을 개방 또는 폐쇄시킬 수 있다.
상기 커버(112)가 커버구동부(140)에 의해 회전되는 일례로, 상기 커버(112)는 본체(111)의 일 측에 경첩으로 결합될 수 있으며, 커버구동부(140)에 의해 구동하여 커버(112)를 회전시키는 연동암이 장착될 수 있다(도 1 참조).
연동암은 제1연동암(115) 및 제2연동암(116)으로 이루어질 수 있으며, 제1연동암(115) 및 제2연동암(116)은 절첩가능하도록 결합될 수 있다.
그리고, 제1연동암(115)의 일단은 커버구동부(140)와 결합되고, 타단은 제2연동암(116)과 결합될 수 있다. 또한, 제2연동암(116)의 일단은 제1연동암(115)의 타단과 결합되고, 제2연동암(116)의 타단은 커버(112)의 일면과 결합될 수 있다.
이때, 제1연동암(115) 및 제2연동암(116)이 절첩됨으로써, 커버(112)는 수납공간을 폐쇄하며 본체에 결합될 수 있다. 반면, 커버구동부(140)가 구동하면, 제1연동암은 상측으로 이동하며, 제1연동암(115)과 절첩된 제2연동암(116)이 펼쳐지면서 커버(112)의 일면을 회전시킴으로써, 수납공간이 개방될 수 있다.
한편, 상기 커버(112)가 커버구동부(140)에 의해 회전되는 다른 예로, 커버(112)는 본체(111)의 일측에 힌지축으로 결합될 수 있다.
그리고 힌지축이 커버구동부(140)와 결합됨으로써, 커버구동부(140)의 구동에 의해 힌지축이 회전하며, 회전하는 힌지축의 힘에 의하여 상기 커버(112)가 본체(111)의 수납공간을 개방하도록 회전될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에서는 연동암에 의하여 커버가 커버구동부(140)에 의하여 회전되는 것으로 도시 및 설명하고 있으나, 본 발명이 이로 제한되지 않으며, 커버(112)가 회전되어 수납공간을 개방할 수 있는 구조라면 어떠한 구조라도 상관없다.
한편, 커버(112)가 본체(111)의 일측에서 회전되는 경우, 커버(112)는 160 내지 170°로 본체(111)에 대해서 경사질 수 있다(도 5b의 α 참조).
이는 무인 비행체(A)가 후술되는 안착 판부재(141)로부터 안전하게 커버(112)의 일면 상으로 이동될 수 있도록 하기 위함이다.
또한, 본체(111)의 일측에서 회전된 커버(112)의 일면에는 무인 비행체(A)가 결합될 수 있는 고정부(150)가 장착될 수 있다. 상기 고정부(150)는 일 예로, 자기장을 형성하는 자석 및 전자석 중 하나일 수 있으며, 무인 비행체(A)는 고정부(150)와 결합되는 자석이 장착될 수 있다.
이에, 무인 비행체(A)가 커버(112)의 일면으로 이동될 때, 고정부(150)는 주변에 형성되는 자기장에 의하여 무인 비행체(A)의 자석을 끌어 당기며, 무인 비행체(A)의 자석은 고정부(150)와 결합할 수 있다.
이로써, 무인 비행체(A)는 커버(112)의 일면에 결합된 상태로 수납공간(113)으로 수납될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에서는 고정부가 자석 또는 전자석인 것으로 도시 및 설명하고 있으나 본 발명이 이로 제한되지 않는다. 즉, 무인 비행체를 커버의 일면 상에 고정시킬 수 있는 구조라면 어떠한 구조라도 상관없다.
다른 예로, 도 3을 참조하면, 상기 고정부(150')는 고정체(151'), 결합봉(152') 및 선형모터(153')를 포함할 수 있다. 고정체(151')는 육면체 형상으로 커버(112)의 일면에 형성될 수 있으며, 중심에는 무인 비행체(A)의 다리가 삽입되는 삽입홈(154')이 형성될 수 있다.
그리고, 결합봉(152')은 고정체(151')의 일측에서 타측으로 관통되게 결합될 수 있으며, 결합봉(152')의 일단에 선형모터(153')가 설치될 수 있다.
선형모터(153')는 결합봉(152')을 직선 이동시킬 수 있으며, 삽입홈(154')에 무인 비행체(A)의 다리가 삽입되면, 선형모터(153')는 결합봉(152')을 고정체(151')의 일측에서 타측으로 이동시킴으로써 무인 비행체(A)를 고정부(150')에 결합시킬 수 있다.
한편, 무인 비행체가 고정부와의 결합 유무를 판단하기 위하여 커버의 일면에는 위치감지부(160)가 설치될 수 있다.
위치감지부(160)는 고정부(150)와 근접하게 배치될 수 있으며, 보다 상세하게는 도 에서와 같이, 고정부(150)와 일측에 나란히 배치될 수 있다.
이에, 위치감지부(160)는 무인 비행체와 고정부(150) 사이의 거리를 측정하고, 무인 비행체(A)가 고정부(150)와 근접하게 이동한 후 일정 시간 이상 지속된다면, 위치감지부(160)는 무인 비행체(A)가 고정부(150)와 결합된 것으로 판단할 수 있다.
한편, 상기 본체(111)의 수납공간(113)에는 커버구동부(140) 이외에 감압부(170), 제어부(미도시), 전원공급부(180)가 구비될 수 있다.
상기 감압부(170)는 무인 비행체(A)가 수납된 상태로 본체(111)가 해수로 유입될 경우, 해수의 압력에 의하여 커버(112)가 본체(111)에서 열리는 것을 방지하기 위한 구성요소이다. 일 예로, 감압부(170)은 진공 펌프일 수 있다.
보다 상세하게, 적재부(110)가 해수 내부로 잠수될 때, 해수의 압력에 의하여 본체(111)로부터 커버(112)가 열릴 수 있다. 이에 감압부(170)를 이용하여 본체(111)의 내부 압력을 감소시키면, 본체(111)의 수납공간(113)의 압력이 해수의 압력보다 낮기 때문에 적재부(110)는 해수의 압력을 받게 된다.
이에, 커버(112)의 힘은 본체(111)를 가압하는 방향으로 작용되기 때문에 커버(112)가 본체(111)의 수납공간(113)을 개방하는 것을 방지할 수 있다.
반대로, 적재부(110)가 해상으로 나와 무인 비행체(A)를 이륙 또는 착륙시키기 위해서는, 감압부(170)는 수납공간(113)의 압력을 외부 압력과 동일하게 맞춘다. 그리고 커버(112)를 본체(111)로부터 회전시켜 수납공간(113)을 개방시킬 수 있다.
상기 제어부(미도시)는 무인 비행체(A)를 이륙시키거나 착륙시키기 위하여 적재부(110)를 작동시키는 구성 요소들을 제어할 수 있다. 즉, 제어부(미도시)는 위치감지부(160), 커버구동부(140) 및 감압부(170)를 제어할 수 있다.
이때, 제어부(미도시)에는 무인 비행체(A)가 고정부(150)와 고정될 수 있는 범위 및 무인 비행체(A)가 고정부(150)에 고정된 상태인지를 판단하는 시간이 저장될 수 있다.
이에 위치감지부(160)가 제어부(미도시)로 고정부(150)와 무인 비행체(A) 사이의 거리를 감지하여 제어부(미도시)로 전송하면, 제어부(미도시)는 저장된 범위 및 시간과 비교하고, 커버(112)가 역회전하여 본체(111)의 수납공간(113)을 폐쇄할 수 있도록 커버구동부(140)를 구동시키도록 제어할 수 있다.
그리고, 제어부(미도시)는 적재부(110)가 해상에 위치하는지, 해수 아래로 잠수하는지에 따라 감압부(170)를 구동시키도록 제어할 수 있다.
이러한 커버구동부(140), 위치감지부(160) 및 제어부(미도시)는 전원을 공급받아 구동되며, 이를 위하여 본체(111)의 수납공간(113)에는 전원을 공급하는 전원공급부(180)가 설치될 수 있다.
한편, 안착부(120)에는 비행을 완료한 무인 비행체(A)가 안착될 수 있으며, 이를 위하여 안착부(120)는 안착 판부재(121) 및 안착구동부(122)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 안착 판부재(121)는 판 형상이며, 무인 비행체(A)가 손상 없이 낙하될 수 있도록 상부면이 천과 같은 부드러운 재질로 형성될 수 있다.
또한, 안착 판부재(121)는 일측에서 타측으로 갈수록 점점 면적이 커지도록 형성될 수 있다. 일 예로, 안착 판부재(121)는 사다리꼴 형상으로 이루어질 수 있다. 이때, 무인 비행체(A)가 안착 판부재(121) 중 면적이 넓은 부분에서 작은 부분으로 이동될 수 있도록, 안착 판부재(121) 중 면적이 작은 부분이 커버(112)와 연결되게 안착 판부재(121)는 적재부(110)와 이격되어 배치될 수 있다.
이에 따라, 안착 판부재(121) 상에 낙하된 무인 비행체(A)가 안착 판부재(121) 중 면적이 넓은 부분에서 면적이 작은 부분으로 이동됨으로써, 무인 비행체(A)가 외부로 이탈되지 않고 커버(112)로 안전하게 이동될 수 있다.
한편, 안착 판부재(121)상에 무인 비행체(A)가 낙하될 경우, 안착 판부재(121)는 무인 비행체(A)와 평행한 상태가 되는 것이 바람직하며, 무인 비행체(A)가 안착된 경우에는 무인 비행체를 커버로 이동시키기 위하여 안착 판부재(121)는 일정 각도로 기울어지는 것이 바람직하다.
여기서, 안착 판부재(121)의 경사각(도 5c의 β 참조)은 본체(111)에 대하여 150 내지 160°일 수 있다.
안착구동부(122)는 안착 판부재(121)의 일 측에 결합되어 안착 판부재(121)를 회전시킬 수 있다.
즉, 안착구동부(122)는 안착 판부재(121) 중 면적이 작은 부분에 설치될 수 있으며, 안착 판부재(121)의 하부면에 결합되는 회전축(123)과, 회전축(123)의 일단에 설치되어 회전축(123)을 구동하는 회전모터(124)를 포함할 수 있다.
이에 따라, 회전모터(124)가 회전축(123)을 구동시키면, 회전축(123)의 회전에 의해 안착 판부재(121)가 커버(112)측으로 회전될 수 있다.
한편, 지지부(130)는 적재부(110)와 안착부(120) 사이를 연결할 수 있으며, 한 쌍의 수평 프레임(131), 한 쌍의 수직 프레임(132) 및 연결 프레임(133)을 포함할 수 있다.
한 쌍의 수평 프레임(131)은 본체(111)의 일측 저면에서 외측으로 연장될 수 있다. 이때, 한 쌍의 수평 프레임(131)은 각각 본체(111)의 저면 양측에 위치될 수 있다.
한 쌍의 수직 프레임(132)은 한 쌍의 수평 프레임(131)의 일 단에서 각각 수직하게 연장될 수 있다. 그리고, 연결 프레임(133)은 한 쌍의 수직 프레임(132) 사이를 연결할 수 있다. 또한, 연결 프레임(133)의 상부측에는 안착구동부(122)의 회전축(123)이 설치될 수 있다.
이에 안착 판부재(121)는 연결 프레임(133)의 상부에 설치된 안착구동부(122)에 의해 커버(112)측으로 회전되어 경사질 수 있다.
한편, 지지부(130)는 경사진 안착 판부재(121)와 연결되는 커버(112)를 안정적으로 지지할 수 있도록 경사 프레임(134)을 더 포함할 수 있다.
경사 프레임(134)은 한 쌍으로 구비되며, 한 쌍의 경사 프레임 각각은 수평 프레임으로부터 연결 프레임까지 경사지게 형성될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 구성을 갖는 무인 비행체 회수 장치(100)를 사용하여 무인 비행체가 착륙 또는 이륙되는 과정에 대해서 도 5 및 도 6을 참조하여 설명하도록 한다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 비행체의 회수 장치를 사용하여 무인 비행체의 회수 과정을 도시한 도면이며, 도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 비행체의 회수 장치를 사용하여 무인 비행체의 이륙 과정을 도시한 도면이다.
도 5a를 참조하면, 먼저 비행 중인 무인 비행체(A)를 회수할 경우, 커버가 커버구동부(140)에 의해 회전되어 경사 프레임(134)에 안착된다.
그리고, 안착 판부재(121) 상측에 무인 비행체(A)를 위치시켜 낙하시킨다. 이때, 안착 판부재(121)가 일측에서 타측으로 면적이 점점 넓어지는 형상으로 형성됨으로, 무인 비행체는 면적이 넓은 안착 판부재(121) 측으로 낙하되도록 한다.
이후, 회전 모터(124)를 구동시켜 회전축(123)을 일 방향으로 회전시키면, 안착 판부재(121)는 커버(112) 측으로 경사지도록 기울어진다.
이때, 안착 판부재(121) 중 면적이 작은 부분이 커버(112)의 일단부 상에 위치될 수 있다
그러면, 무인 비행체(A)는 안착 판부재(121)의 면적이 넓은 부분에서 좁은 부분을 따라 안정적으로 커버(112)의 일면 상으로 이동한다.
무인 비행체(A)는 커버(112)가 일정 각도로 기울어져 있으므로 커버(112)의 일면을 따라 슬라이딩을 하며, 커버(112)의 일면에 설치되는 고정부(150)와 결합한다(도 5b 참조).
동시에, 위치감지부(160)는 무인 비행체(A)와 고정부(150) 사이의 거리를 감지하여 제어부(미도시)측으로 전송하며, 무인 비행체(A)와 고정부(150)가 결합된 시간이 일정 시간이 지남을 감지하여 제어부(미도시)로 전송한다.
그러면, 제어부(미도시)는 커버(112)상에 무인 비행체(A)가 결합됨을 인지하고, 커버구동부(140)를 구동시켜 커버(112)를 역회전시킴으로써, 수납공간(113)을 폐쇄하도록 한다(도 5c 참조).
이에 따라, 무인 비행체가 낙하되는 안착 판부재의 면적이 일측에서 타측으로 점점 커지도록 형성되고, 무인 비행체는 면적이 큰 안착 판부재에서 면적이 작은 안착 판부재로 이동하기 때문에, 외부로 이탈되지 않고 커버로 안전하게 착륙될 수 있다.
또한, 무인 비행체가 커버의 일면에 결합된 상태로 커버가 닫힘으로써, 상기 수납공간 내에 상기 무인 비행체가 이동 상태로 수납될 수 있다.
이후, 도 6a에서와 같이, 수납공간(113) 내에 수납된 무인 비행체(A)를 비행시킬 경우, 커버구동부(140)의 구동에 의해 제1연동암(115)이 상측으로 이동하며, 제1연동암(115)에 절첩된 제2연동암(116)이 펼쳐짐으로써, 커버(112)가 본체(111)에 대해서 회전되고, 커버(112)의 일면 상에 고정된 무인 비행체가 외부로 노출되는 동시에 수납공간(113)이 개방될 수 있다(도 6b 참조).
이때, 도 6c에서와 같이, 커버(112)는 본체(111)에 대해서 일정 각도로 경사지도록 경사 프레임(134) 상에 배치된다. 그리고 사용자는 무선 조종기를 이용하여 무인 비행체를 비행시킬 수 있다.
이에 따라, 커버가 본체에 대해서 개방되면, 무인 비행체가 커버의 일측에 결합된 상태이므로, 착륙을 위한 다른 조작없이 커버의 일측에 결합된 상태에서 바로 이륙할 수 있다.
이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
100 : 무인 비행체 회수 장치 110 : 적재부
111 : 본체 112 : 커버
113 : 수납공간 120 : 안착부
121 : 안착 판부재 122 : 안착구동부
130 : 지지부 140 : 커버구동부

Claims (15)

  1. 무인 비행체를 회수하는 장치로서,
    수납공간을 갖는 본체와, 상기 수납공간을 개폐하도록 상기 본체의 일 측에 회전 가능하게 결합되는 커버를 포함하는 적재부; 및
    상기 적재부로부터 이격 배치되며, 비행을 완료한 상기 무인 비행체가 낙하되어 안착되는 안착 판부재;를 포함하며,
    비행 중인 상기 무인 비행체의 회수 시, 상기 커버는 상기 본체에 대하여 회전하여 상기 커버의 일측이 상기 안착 판부재와 연결되며,
    상기 안착 판부재에 안착된 상기 무인 비행체는 상기 안착 판부재로부터 상기 커버의 일측으로 이동하여 상기 커버의 일면 상에 결합한 후, 상기 무인 비행체가 상기 커버의 일면에 결합된 상태로 상기 커버가 닫힘으로써 상기 수납공간 내에 상기 무인 비행체가 수납될 수 있는 무인 비행체 회수 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 커버의 일면에는 상기 무인 비행체를 고정시키는 고정부와, 상기 고정부에 근접하게 배치되어 상기 무인 비행체의 위치를 인식하는 위치감지부를 포함하는 무인 비행체 회수 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 고정부는 자기장을 형성하는 자석 및 전자석 중 하나이며,
    상기 무인 비행체에는 상기 고정부와 결합되는 자석이 장착되는 무인 비행체 회수 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 고정부는
    상기 커버의 일면에 형성되되, 상기 무인 비행체의 다리가 삽입되는 삽입홈이 형성되는 고정체;
    상기 고정체의 일측에서 타측을 선형 이동하며 관통하는 결합봉; 및
    상기 무인 비행체가 상기 삽입홈에 삽입되면, 상기 결합봉을 선형 이동시키는 선형모터;를 포함하는 무인 비행체 회수 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 본체는
    상기 수납공간에 설치되어 상기 수납공간을 개폐가능하도록 상기 커버를 회전시키는 커버구동부;
    상기 수납공간의 압력을 감압하는 감압부;
    상기 커버구동부 및 상기 감압부를 제어하는 제어부를 포함하는 무인 비행체 회수 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 적재부와 상기 안착 판부재 사이를 연결하는 지지부를 더 포함하는 무인 비행체 회수 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 지지부는
    상기 본체의 일측 저면에서 외측으로 연장되는 한 쌍의 수평 프레임;
    상기 한 쌍의 수평프레임의 일단에서 각각 수직하게 연장되는 한 쌍의 수직 프레임; 및
    상기 한 쌍의 수직 프레임 사이를 연결하는 연결 프레임;을 포함하는 무인 비행체 회수 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 수평 프레임으로부터 상기 연결 프레임까지 경사지게 연결되어 상기 커버를 지지하는 경사 프레임;을 더 포함하는 무인 비행체 회수 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 수납공간이 개방되면, 상기 커버는 상기 본체에 대해서 경사지도록 상기 연결 프레임에 배치되는 무인 비행체 회수 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 커버는 160 내지 170°로 상기 본체에 대해서 경사지는 무인 비행체 회수 장치.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 연결 프레임의 상부측에는 상기 안착 판부재를 회전시키는 안착구동부;를 포함하는 무인 비행체 회수 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 안착구동부는
    상기 연결 프레임의 상부측에 배치되며 상기 안착 판부재를 회전시키는 회전축; 및
    상기 회전축의 일단에 장착되며, 상기 회전축을 회전시키는 회전모터;를 포함하는 무인 비행체 회수 장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 안착 판부재는 상기 본체와 마주하는 일면에서부터 타면으로 갈수록 점점 면적이 넓어지는 판 형상인 무인 비행체 회수 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 적재부에 결합되어 상기 적재부가 수면 또는 수중으로 이동가능하도록 부력 조절이 가능한 부유체를 더 포함하는 무인 비행체 회수 장치.
  15. 삭제
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