KR101828512B1

KR101828512B1 - 무인항공기 운용시스템

Info

Publication number: KR101828512B1
Application number: KR1020160130789A
Authority: KR
Inventors: 손흥선
Original assignee: 울산과학기술원
Priority date: 2016-10-10
Filing date: 2016-10-10
Publication date: 2018-02-12

Abstract

본 발명은 도킹부가 설치되는 하나 또는 복수개의 무인항공기 및 무인항공기가 도킹되는 도킹스테이션을 포함하여 무인항공기가 도킹되도록 하는 도킹시스템과, 도킹된 무인항공기를 충전할 전력과 비행에 사용할 전력을 생산하는 전력시스템을 포함하는 무인항공기 모선을 포함하는 무인항공기 운용시스템을 제공한다.
따라서 상기한 바에 따르면 복수개의 무인항공기를 이용하여 대기 상의 광범위한 지역에 대하여 빠르고 효과적으로 대기오염에 대응할 수 있도록 함으로써 효과적인 대기오염 모니터링과 대기정화를 할 수 있으며, 무인항공기가 도킹될 수 있도록 하여 도킹된 무인항공기의 전력을 충전하고, 대기 오염 정도를 상시 모니터링 할 수 있는 무인항공기 모선을 통하여 효과적인 대기 오염 모니터링과 대기 정화를 할 수 있다.

Description

무인항공기 운용시스템 {Operation system of unmanned aerial vehicle}

본 발명은 무인항공기 운용시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 무인항공기를 이용하여 공기 중의 초미세먼지와 병원성 박테리아나 바이러스 등으로 구성된 바이오 에어로졸 입자들을 중기 중으로부터 제거하여 대기 오염을 정화시킬 수 있는 무인항공기 운용시스템에 관한 것이다.

최근 공장가동 및 운수교통이 활발해짐에 따라 증가된 화학연료 사용으로 연료 연소시에 발생하는 화학물질, 중국 대륙으로부터 넘어오는 황사에 의한 미세모래먼지가 급증하여 인체에 직접적인 영향을 주거나 오존층파괴, 지구온난화와 같은 자연파괴 그리고 그로인한 2차적으로 인명피해를 유발하는 등 우리사회에 매우 심각한 영향을 끼치고 있다.

특히 대한민국의 경우 지리적으로 중국과 밀접하게 위치해 있어 황사에 의한 각종 미세먼지와 중국의 공업단지에서 발생하는 화학물질들이 바다나 편서풍을 타고 들어와 대기상태에 심각한 영향을 끼치고 있고 매년 그 위험성이 증가하고 있다.

이에, 상기한 대기오염도 측정 시스템을 개발하여 대기오염 발생 시 피해를 최소화하기 위한 대기 정화 시스템이 개발 및 연구되고 있다.

그런데, 종래에는 대기오염이 영향을 미치는 곳은 지상뿐만 아니라 대류권 전체에 해당되는 것임에도 불구하고 국지적 지상시스템을 이용하고 있어 대기오염에 대한 효과적인 대응에 한계가 있었으며, 대기오염의 효과적인 모니터링과 대기 정화가 이루어지고 있지 않은 문제점이 있다.

일본공표특허공보 특표2014-515086호

본 발명은, 대기 상의 광범위한 지역에 대하여 빠르고 효과적으로 대기오염에 대응할 수 있도록 효과적인 대기오염 모니터링과 대기정화를 할 수 있는 무인항공기 운용시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 본 발명은 도킹부가 설치되는 하나 또는 복수개의 무인항공기 및 상기 무인항공기가 도킹되는 도킹스테이션을 포함하여 상기 무인항공기가 도킹되도록 하는 도킹시스템과, 도킹된 상기 무인항공기를 충전할 전력과 비행에 사용할 전력을 생산하는 전력시스템을 포함하는 무인항공기 모선을 포함하는 무인항공기 운용시스템을 제공한다.

본 발명의 다른 측면에 의하면, 본 발명은 공기정화장치가 탑재되어 비행 중 공기 중의 오염물질을 정화하고, 도킹부가 설치되는 복수개의 무인항공기, 공중에 부양되어 비행하고 태양광 발전을 통하여 전력을 생산하는 제1태양광 패널이 설치되어, 도킹된 상기 무인항공기를 충전할 전력과 비행에 사용할 전력을 공급하는 전력시스템을 포함하는 제1무인항공기 모선, 공중에 부양되어 비행하고 상기 제1무인항공기 모선의 측면방향으로 이격되게 위치하고 태양광 발전을 통하여 전력을 생산하는 제2태양광 패널이 설치되어, 도킹된 상기 무인항공기를 충전할 전력과 비행에 사용할 전력을 공급하는 전력시스템을 포함하는 제2무인항공기 모선 및 상기 제1무인항공기 모선과 상기 제2무인항공기 모선 사이에 위치하여 상기 제1무인항공기 모선과 상기 제2무인항공기 모선을 서로 연결하고, 상기 무인항공기가 도킹되는 도킹스테이션을 포함하여 상기 무인항공기가 도킹되도록 하는 도킹시스템을 포함하고, 상기 도킹스테이션은 상기 무인항공기과 도킹되는 측면으로부터 오목하게 형성되어 상기 도킹부가 삽입되어 착탈에 따라 도킹되는 도킹홈부가 형성되고, 상기 도킹부는 상기 도킹홈부의 형상에 대응되도록 형성되어 도킹 시 상기 도킹홈부에 삽입되어 도킹되는 무인항공기 운용시스템을 제공한다.

본 발명에 따른 무인항공기 운용시스템은 다음과 같은 효과를 제공한다.

첫째, 복수개의 무인항공기를 이용하여 대기 상의 광범위한 지역에 대하여 빠르고 효과적으로 대기오염에 대응할 수 있도록 함으로써 효과적인 대기오염 모니터링과 대기정화를 할 수 있다.

둘째, 무인항공기가 도킹될 수 있도록 하여 도킹된 무인항공기의 전력을 충전하고, 대기 오염 정도를 상시 모니터링 할 수 있는 무인항공기 모선을 통하여 효과적인 대기 오염 모니터링과 대기 정화를 할 수 있다.

셋째, 중고 고도 무인항공기를 통하여 초미세먼지와 바이오 에어로졸 입자(병원성 박테리아나 바이러스 등)들을 공기 중에서 제거하고, 무인항공기 모선을 통해서는 대기오염 정도를 모니터링하여 효과적으로 대기오염을 정화할 수 있다.

넷째, 무인항공기 및 무인항공기 모선을 통하여 인간 복지 향상 및 국민 건강을 위해 대기상태를 상시 모니터링하고 미세먼지나 황사 등 대기오염이 발생했을 경우 즉각적인 대응 및 정화를 할 수 있으며, 대기 오염 정화 기능뿐만 아니라 조류 독감, MERS 등과 같은 다양한 감염성 질병의 공기를 통한 확산을 방지하는 데도 활용 가능하다.

다섯째, 각종 대기 오염 측정 시스템과 정화물질을 공급하는 오염 정화 기자재 등을 무인항공기 모선에 탑재하고, 무인항공기 복수개가 도킹되도록 하여 장시간 넓은 범위를 비행가능하다.

여섯째, 수백 킬로그램의 페이로드 적재가 가능한 태양광 무인항공모선을 이용하여 대기 오염 모니터링뿐만 아니라 다수의 무인항공기를 탑재하여 광범위한 지역의 오염을 빠르고 효과적으로 정화할 수 있다.

일곱째, 태양광발전을 할 수 있는 무인항공기 모선을 통하여 높은 비행 지속성을 유지할 수 있도록 하여 장시간 광범위한 상시 모니터링이 가능하며 무인항공기들에 전원공급과 정화물질 등을 공급하도록 할 수 있다.

여덟째, 무인항공기들을 통하여 빠른 접근성 및 기동성을 이용하여 대기오염에 대한 효율적인 대응이 가능하다.

아홉째, 대기오염정도를 모니터링을 할 수 있는 무인항공기 모선과 공기정화장치가 탑재된 복수개의 무인항공기들을 통하여 대기오염을 선제적으로 예방할 수 있는 높은 신뢰도를 갖춘 대기상태 상시 모니터링 시스템을 구축할 수 있으며, 심각한 대기오염 발생 시 피해를 최소화하면서 조기 수습할 수 있는 보다 적극적인 대기오염 정화 효과를 제공할 수 있다.

열 번째, 무인항공기의 충전이 가능한 무인항공기 모선을 통하여 중고고도 무인항공기의 비행 지속성을 높이고, 복수개의 무인항공기를 통하여 군집 비행 최적화를 통하여 효율적인 임무 수행이 가능하다.

열 한번째, 원뿔형의 무인항공기의 도킹부와 무인항공기 모선의 도킹스테이션 도킹홈부를 통하여 세밀한 위치 측정 필요 없이 안정적으로 도킹할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 무인항공기 운용시스템의 무인항공기 모선을 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 무인항공기 운용시스템의 제어흐름을 나타내는 블록도이다.
도 3은 도 1의 무인항공기 운용시스템의 무인항공기를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3의 무인항공기에서 도킹부가 접힌상태를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 4의 도킹부를 나타내는 도면이다.
도 6은 도 5의 도킹부가 도킹스테이션의 도킹홈부에 도킹되는 과정을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 무인항공기 운용시스템의 무인항공기 모선을 나타내는 평면도이다.
도 8은 도 7의 무인항공기 모선의 저면도이다.
도 9는 도 7의 무인항공기 모선의 정면도이다.
도 10은 도 7의 무인항공기 모선의 우측면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1 및 도 2를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 무인항공기 운용시스템(600)은, 하나 또는 복수개의 무인항공기(100)와, 무인항공기 모선(200)을 포함한다.

상기 무인항공기(100)는 공기정화장치(120)가 탑재되어 비행하면서 공기 중의 오염물질을 정화하는 역할을 하며 상기 무인항공기 모선(200)과 도킹하여 상기 무인항공기 모선(200)을 비행시키는 역할도 한다.

상기 무인항공기(100)는, 상기 무인항공모선(200)과 도킹하기 위한 도킹부(110)가 설치되어 있다. 상기 도킹부(100)는 접힘이 가능한 구조로 되어 있어 비행 시에는 원활한 비행을 위한 펼침 상태가 되고 착륙 시 랜딩다리 역할을 하며, 도킹시에는 도킹되도록 접혀져 효과적이고 안정적으로 도킹될 수 있도록 되어 있으며, 이러한 도킹부(100)의 상세한 설명은 상기 무인항공기 모선(200)의 도킹시스템(210)과 함께 후술하기로 한다.

한편, 상기 무인항공기(100)는 공기정화장치(120)가 탑재되어 공기 중의 초미세먼지 및 화학물질을 포함하는 오염물질을 제거할 수 있다. 여기서, 상기 공기정화장치(120)는, 상기 오염물질을 제거하기 위한 정전식 필터를 적용할 수 있다.

상기 무인항공기(100)에 설치되는 정전식 필터는 입자가 섬유 표면에 채집되는 원리를 이용하며, 이때 상기 입자는 입자의 크기에 따라 다르며 직경 0.3μm 정도의 입자들은 주로 차단(interception)이나 관성충돌(inertial impaction)에 의하여 채집되고, 0.2 μm 이하의 입자들은 주로 확산(diffusion)에 의하여 섬유 표면에 흡착된다.

한편, 상기 무인항공기(100)의 정전식 필터는 필터의 섬유들이 촘촘하게 쌓여 있을수록 입자의 제거 효율은 높지만 공기의 압력 강하 또한 높아지므로 유속이 낮아지고 비행 저항이 증가되기 때문에, 사용시간이 경과할수록 먼지 입자가 필터에 쌓이게 되고, 성능 저하 등의 단점이 있다.

때문에, 상기 무인항공기(100)에 탑재되는 정전식 필터는 지그재그로 구불구불한 채널구조로 되어 있어 압력 강하가 작으면서 여러 가지 크기의 입자들에 대하여 높은 채집 효율을 얻을 수 있으며, 압력 강하가 작으면 항공기에 부착 시 추가로 필요한 전력을 줄일 수 있고 필터의 재사용 또한 가능하여 경제적이다.(무인항공기(100)에 탑재되는 필터 구성에 대한 도면 및 이에 대한 세부구성 설명 요청합니다)

여기서, 상기 정전식 필터의 채널 구조는 유선의 방향이 계속해서 변화하므로 크기가 큰 입자들은 관성 충돌에 의한 채집 효율을 높일 수 있고(이는 유속이 빨라질수록 유리하다), 작은 입자들의 경우에는 정전기적 인력(electrical mobility)이 입자의 크기에 반비례하므로 정전기력에 의한 채집 효율이 높으며, 구불구불하게 길어진 채널 길이 때문에 입자가 정전기력에 노출되는 시간 또한 길어지면서 더 효율적으로 채집이 가능하다. 한편, 상기 무인항공기(100)의 비행으로 인하여 유속이 빨라지면 유체의 항력(drag force)이 커지면서 정전기력에 의한 채집은 불리해지는데, 이에 따른 시뮬레이션 결과 유량 1l/min에 대한 압력 강하는 19.5 Pa로 계산된다.

상기 정전식 필터는 상기 무인항공기(100)의 비행 진행 방향에 대응하여 설치하여 펌프 없이 자동적으로 필터의 역할을 하면서 공기 중의 (초)미세 먼지나 바이오 에어로졸 입자들의 농도를 감소시킬 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

상기 정전식 필터는 상기 무인항공기(100)의 프로펠러 후류에 영향을 받는 지점에 설치되는 것이 바람직하다. 이는 무인항공기(100) 프로펠러 후류를 이용하여 펌프 없이 자동적으로 필터의 역할을 하면서 공기 중의 (초)미세 먼지나 바이오 에어로졸 입자들의 농도를 감소시킬 수 있기 때문이다.

상기 공기정화장치(120)는, 상기 공기 중으로 정화물질을 분사하여 상기 오염물질을 정화하는 분사정화장치로 형성될 수 있으며, 이러한 경우 상기 무인항공기 모선(200)은, 상기 무인항공기(100)가 도킹되면 상기 무인항공기(100)으로 상기 정화물질을 공급하는 정화물질 공급부를 포함한다.

상기한 바와 같이 상기 무인항공기(100)는 정전식 필터와 다양한 폴리머를 활용한 초미세먼지 및 병원성 바이러스 에어로졸 정화장치를 탑재할 수 있으며, 이를 통해 효과적으로 대기오염물질을 정화할 수 있다.

상기 무인항공기(100)는 경우에 따라 정화물질을 통한 공기정화 역할 뿐만 아니라 대기오염 정도를 모니터링 할 수 있도록 측정센서를 구비하여 측정된 대기오염정보를 상기 무인항공기 모선(200)으로 전송할 수 있다.

상기 무인항공기 모선(200)은 상기 무인항공기(100)가 도킹되는 모선 및 허브가 되는 것으로서, 상기 무인항공기(100)가 도킹되면 상기 무인항공기(100)로 전력을 공급하여 충전시켜 무인항공기(100)의 비행시간을 늘릴 수 있도록 되어 있으며, 비행하면서 대기오염 정도를 모니터링 할 수 있도록 되어 있다.

상세하게, 상기 무인항공기 모선(200)은 상기 무인항공기(100)가 도킹되는 도킹스테이션(211)과, 상기 도킹스테이션(211)과 연결되어 상기 무인항공기(100)가 원활히 도킹되도록 하는 도킹제어부를 포함하는 도킹시스템(210)을 포함한다.

상기 도킹스테이션(211)은 도시된 바와 같이 복수개가 균형을 이루도록 상기 무인항공기 모선(200)의 양측에 설치되는 것이 바람직하다. 하지만, 이는 바람직한 실시예로 상기 무인항공기 모선(200)의 운행과 균형에 방해를 받지 않는다면 그 설치위치와 개수는 다양하게 변경 가능하다.

상기 도킹스테이션(211)은 상기 무인항공기(100)와 도킹되는 측면으로부터 오목하게 형성되어 상기 도킹부(110)가 삽입되어 도킹되는 오목한 형상의 도킹홈부(212)가 형성되어 있다. 이에 상기 도킹홈부(212)에 대응하여 상기 도킹부(110)는 상기 도킹홈부(212)의 형상에 대응되도록 형성되어 도킹 시 상기 도킹홈부(212)에 삽입되어 도킹되도록 되어 있다.

상기 무인항공기 모선(200)은, 도킹된 상기 무인항공기(100)를 충전할 전력과 비행에 사용할 전력을 생산하는 전력시스템(220)을 포함한다. 여기서, 상기 전력시스템(220)은, 상기 비행모선에 설치되어 태양광 발전을 통하여 전력을 생산하는 태양광 패널(221)을 포함하여, 상기 무인항공기(100)를 포함하는 비행의 지속성을 높일 수 있도록 되어 있다. 한편, 상기 전력시스템(220)은 상기한 태양광 발전을 하는 태양광 패널(221)을 실시예로 하였으나, 이는 바람직한 실시예로 자가발전을 할 수 있는 구성이라면 다양한 구성이 적용될 수 있음은 물론이다.

상기 무인항공기 모선(200)은, 상기 무인항공기(100)에 설치되어 공기 중의 오염정도를 감지하는 오염센서와 연결되어 공기 중의 오염정보를 모니터링하고, 모니터링 된 상기 오염정보에 대응하여 상기 공기정화장치(120)를 작동 제어하는 모니터링 시스템(230)을 포함한다. 상기 모니터링 시스템(230)은 각종 대기오염을 유발하는 화학물질을 선택적으로 감지하여 대기오염정보를 송신할 수 있는 가스센서(231)와, 상기 가스센서(231)로부터 감지된 오염정보를 수신하여 실시간 모니터링하는 제어부를 포함한다. 나아가, 상기 무인항공기 모선(200)은 대기오염 정도를 모니터링하는 역할 뿐만 아니라 경우에 따라 상기 공기정화장치(120)를 탑재하여 공기를 정화시킬 수도 있는 등 다양한 구성이 설치가능하다.

도 3 및 도 4를 참조하여 상기 무인항공기(100)의 도킹부(110)에 대하여 살펴보기로 한다. 상기 도킹부(110)는, 복수개의 뼈대들로 이루어져 도 3과 같이 비행 시에는 플레이트 형상으로 펼침 상태가 되어 원활한 비행이 가능하도록 하고 착륙(Landing) 시 랜딩다리 역할을 할 수 있도록 되어 있다. 반면, 도킹 시에는 도 4에 나타난 바와 같이 상기 도킹홈부(212)의 형상에 대응되도록 접혀져 상기 도킹홈부(212)에 삽입되어 도킹되도록 되어 있다.

도 5를 참조하면, 상기 도킹부(110)는, 우산 지지살과 유사한 구조로 형성되며, 제1지지대(111)와, 도킹부재(112)들과, 제2지지대(113)를 포함한다. 상기 제1지지대(111)는 일단부가 상기 무인항공기(100)의 몸체의 하부에 세워져 결합되어 있다.

상기 도킹부재(112)는, 복수개로 일단부가 상기 제1지지대(111)의 타단부에 선회가 가능하게 연결되어 있으며, 상기 제1지지대(111)를 중심으로 방사상으로 이격되게 펼쳐져 배치되어 있다.

상기 제2지지대(113)는, 일단부가 상기 제1지지대(111)의 길이방향을 따라 슬라이딩 가능하게 연결되고 타단부는 상기 도킹부재(112)에 선회가 가능하게 연결되어, 상기 제1지지대(111)에 대하여 슬라이딩 이동에 따라 상기 도킹부재(112)들을 펼침 상태 또는 접힘 상태가 되게 한다.

도 6을 참조하여, 상기 도킹부(110)와 도킹스테이션(211)의 도킹과정에 대하여 살펴보면, 상기 도킹부(110)는 전기적 도킹이 가능한 전도체로 형성된다. 이에 상기 도킹시스템(210)은, 상기 도킹홈부(212)에 도킹단자(213)가 설치되어, 상기 도킹홈부(212)에 상기 도킹부(110)가 접혀져 삽입 도킹되면 상기 도킹단자(213)가 상기 도킹부(110)의 도킹부재(112)와 전기적으로 접촉되어 도킹되도록 되어 있다. 한편, 도시하지 않았지만 상기 무인항공기 운용시스템(600)은 상기 도킹부(110)가 상기 도킹홈부(212)에 도킹되면 상기 무인항공기(100)를 고정할 수 있는 고정장치를 더 포함하며, 상기 고정장치는 상기 도킹홈부(212)에 전자석을 설치하여 전자석의 자력에 의하여 상기 도킹부(110)를 착탈할 수 있도록 할 수 있는 등 다양한 구성을 적용할 수 있다.

상기 무인항공기 운용시스템(600)은, 상기 무인항공기(100)들의 공기정화 임무를 효율적으로 수행하도록 상기 무인항공기(100)들의 군집 비행을 위한 최적화하기 위한 제어부를 포함한다. 상기 제어부는 상기 무인항공기 모선(200)과 상기 무인항공기(100)의 자동 비행을 위하여 무인항공기 구동부(130)와 무인항공기 모선 구동부(240)를 동시에 제어하고 공기정화장치(120)의 작동제어와, 전력시스템(220)을 제어하여 무인항공기(100) 충전 등을 제어할 수 있다.

이하에서는 본 발명의 제2실시예에 따른 무인항공기 운용시스템을 살펴보기로 한다. 도 7 내지 도 10을 참조하면, 상기 무인항공기 운용시스템은, 복수개의 무인항공기(100)들과, 제1무인항공기 모선(300)과, 제2무인항공기 모선(400)과, 도킹시스템(500)을 포함한다.

상기 각 무인항공기(100)는 공기정화장치(120)가 탑재되어 비행 중 공기 중의 오염물질을 정화하고, 도킹부(110)가 설치되어 있다. 한편, 상기한 무인항공기(100)는, 전술한 무인항공기(100)와 실질적으로 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

상기 제1무인항공기 모선(300)은, 공중에 부양되어 비행하고 전력을 생산할 수 있도록 되어 있다. 상기 제2무인항공기 모선(400)은 상기 제1무인항공기 모선(300)과 실질적으로 동일한 구성으로 형성되며 상기 제1무인항공기 모선(300)의 측면방향으로 이격되게 위치하고 있다.

한편, 제1무인항공기 모선(300)과 제2무인항공기 모선(400)은 각각 태양광 발전을 통하여 전력을 생산하는 태양광 패널(321,421)이 설치되어, 도킹된 상기 무인항공기(100)을 충전할 전력과 비행에 사용할 전력을 공급하는 전력시스템(320,420)을 포함하고 있다.

또한, 상기 제1무인항공기 모선(300)과 상기 제2무인항공기 모선(400)은, 각각 상기 무인항공기(100)에 설치되어 공기 중의 오염정도를 감지하는 가스센서(231)와 연결되어 공기 중의 오염정보를 모니터링하고, 모니터링 된 상기 오염정보에 대응하여 상기 공기정화장치(120)를 작동 제어하는 모니터링 시스템(230)을 포함한다.

또한, 상기 제1무인항공기 모선(300)과 상기 제2무인항공기 모선(400)은, 정화물질을 분사 살포하는 상기 공기정화장치(120)인 경우 상기 무인항공기(100)가 도킹되면 상기 무인항공기(100)으로 상기 정화물질을 공급하는 정화물질 공급부를 포함한다.

상기 도킹시스템(500)은, 상기 제1무인항공기 모선(300)과 상기 제2무인항공기 모선(400) 사이에 위치하여 상기 제1무인항공기 모선(300)과 상기 제2무인항공기 모선(400)을 서로 연결하고, 상기 무인항공기(100)가 도킹되는 도킹스테이션(510)을 포함한다.

상기 도킹스테이션(510)은 도시된 바와 같이 상기 제1무인항공기 모선(300)과 상기 제2무인항공기 모선(400)을 서로 연결하는 복수개의 지지부(512)들을 통하여 형성될 수 있다.

상기 도킹스테이션(510)은 상기 무인항공기(100)과 도킹되는 측면으로부터 오목하게 형성되어 상기 도킹부(110)가 삽입되어 착탈에 따라 도킹되는 도킹홈부(511)가 복수개 이격되게 형성되어 있으며, 상기 무인항공기(100)의 상기 도킹부(110)는 상기 도킹홈부(511)의 형상에 대응되도록 형성되어 도킹 시 상기 도킹홈부(511)에 착탈 가능하게 삽입되어 도킹된다. 여기서, 상기 도킹홈부(511)와 도킹부(110)의 구성은 전술한 도킹홈부(212)와 도킹부(110)의 구성과 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

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.

100... 무인항공기 110... 도킹부
111... 제1지지대 112... 도킹부재
113... 제2지지대 120... 공기정화장치
130... 무인항공기 구동부 200... 무인항공기 모선
210... 도킹시스템 211... 도킹스테이션
212... 도킹홈부 213... 도킹단자
220... 전력시스템 221... 태양광 패널
230... 모니터링 시스템 231... 가스센서
240... 무인항공기 모선 구동부 300... 제1무인항공기 모선
320,420... 전력시스템 321,421... 태양광패널
400... 제2무인항공기 모선 500... 도킹시스템
510... 도킹스테이션 511... 도킹홈부
512... 지지부 600... 무인항공기 운용시스템

Claims

도킹부가 설치되는 하나 또는 복수개의 무인항공기; 및
상기 무인항공기가 도킹되는 도킹스테이션을 포함하여 상기 무인항공기가 도킹되도록 하는 도킹시스템과, 도킹된 상기 무인항공기를 충전할 전력과 비행에 사용할 전력을 생산하는 전력시스템을 포함하는 무인항공기 모선을 포함하되,
상기 도킹스테이션은 상기 무인항공기와 도킹되는 측면으로부터 오목하게 형성되어 상기 도킹부가 삽입되어 착탈에 따라 도킹되는 도킹홈부가 형성되고,
상기 도킹부는 상기 도킹홈부의 형상에 대응되도록 형성되어 도킹 시 상기 도킹홈부에 삽입되어 도킹되며,
상기 도킹홈부는 오목한 원뿔형상으로 형성되고,
상기 도킹부는, 비행 시에는 플레이트 형상으로 펼침 상태가 되어 비행하고, 도킹 시에는 상기 도킹홈부의 형상에 대응되도록 원뿔형상으로 접혀져 상기 도킹홈부에 삽입되어 도킹되는 무인항공기 운용시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 무인항공기는 공기정화장치가 탑재되어 비행 중 공기 중의 오염물질을 정화하는 무인항공기 운용시스템.
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청구항 1에 있어서,
상기 도킹부는,
일단부가 상기 무인항공기의 몸체에 결합되는 제1지지대와,
복수개로 일단부가 상기 제1지지대의 타단부에 선회가 가능하게 방사상으로 이격되게 연결되는 도킹부재들과,
일단부가 상기 제1지지대의 길이방향을 따라 슬라이딩 가능하게 연결되고 타단부는 상기 도킹부재에 선회가 가능하게 연결되어 상기 제1지지대에 대하여 슬라이딩 이동에 따라 상기 도킹부재들을 펼침상태 또는 접힘상태가 되게 하는 제2지지대를 포함하는 무인항공기 운용시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 도킹부는 전도체로 형성되고,
상기 도킹시스템은, 상기 도킹홈부에 설치되어 상기 도킹홈부에 상기 도킹부가 도킹되면 상기 도킹부와 전기적으로 접촉되는 도킹단자를 포함하는 무인항공기 운용시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 전력시스템은,
상기 무인항공기 모선에 설치되어 태양광 발전을 통하여 전력을 생산하는 태양광 패널을 포함하는 무인항공기 운용시스템.
청구항 2에 있어서,
상기 공기정화장치는,
상기 오염물질을 제거하기 위한 정전식 필터로 형성되는 무인항공기 운용시스템.
청구항 8에 있어서,
상기 정전식 필터는 상기 무인항공기의 프로펠러 후류에 영향을 받는 지점에 설치되는 무인항공기 운용시스템.
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도킹부가 설치되고, 공기정화장치가 탑재되어 비행 중 공기 중의 오염물질을 정화하는 하나 또는 복수개의 무인항공기; 및
상기 무인항공기가 도킹되는 도킹스테이션을 포함하여 상기 무인항공기가 도킹되도록 하는 도킹시스템과, 도킹된 상기 무인항공기를 충전할 전력과 비행에 사용할 전력을 생산하는 전력시스템을 포함하는 무인항공기 모선을 포함하되,
상기 공기정화장치는, 상기 공기 중으로 정화물질을 분사하여 상기 오염물질을 정화하는 분사정화장치로 형성되고,
상기 무인항공기 모선은, 상기 무인항공기가 도킹되면 상기 무인항공기로 상기 정화물질을 공급하는 정화물질 공급부를 포함하는 무인항공기 운용시스템.
청구항 11에 있어서,
상기 무인항공기 모선은,
공기 중의 오염정도를 감지하는 가스센서를 포함하여, 상기 가스센서로부터 수신된 오염정보를 통하여 공기를 모니터링하고 모니터링 된 상기 오염정보에 대응하여 상기 공기정화장치를 작동 제어하는 모니터링 시스템을 포함하는 무인항공기 운용시스템.
공기정화장치가 탑재되어 비행 중 공기 중의 오염물질을 정화하고, 도킹부가 설치되는 복수개의 무인항공기;
공중에 부양되어 비행하고 태양광 발전을 통하여 전력을 생산하는 제1태양광 패널이 설치되어, 도킹된 상기 무인항공기를 충전할 전력과 비행에 사용할 전력을 공급하는 전력시스템을 포함하는 제1무인항공기 모선;
공중에 부양되어 비행하고 상기 제1무인항공기 모선의 측면방향으로 이격되게 위치하고 태양광 발전을 통하여 전력을 생산하는 제2태양광 패널이 설치되어, 도킹된 상기 무인항공기를 충전할 전력과 비행에 사용할 전력을 공급하는 전력시스템을 포함하는 제2무인항공기 모선; 및
상기 제1무인항공기 모선과 상기 제2무인항공기 모선 사이에 위치하여 상기 제1무인항공기 모선과 상기 제2무인항공기 모선을 서로 연결하고, 상기 무인항공기가 도킹되는 도킹스테이션을 포함하여 상기 무인항공기가 도킹되도록 하는 도킹시스템을 포함하고,
상기 도킹스테이션은 상기 무인항공기와 도킹되는 측면으로부터 오목하게 형성되어 상기 도킹부가 삽입되어 착탈에 따라 도킹되는 도킹홈부가 형성되고,
상기 도킹부는 상기 도킹홈부의 형상에 대응되도록 형성되어 도킹 시 상기 도킹홈부에 삽입되어 도킹되는 무인항공기 운용시스템.
청구항 13에 있어서,
상기 도킹홈부는 오목한 원뿔형상으로 형성되고,
상기 도킹부는, 비행 시에는 플레이트 형상으로 펼침 상태가 되어 비행하고, 도킹 시에는 상기 도킹홈부의 형상에 대응되도록 원뿔형상으로 접혀져 상기 도킹홈부에 삽입되어 도킹되는 무인항공기 운용시스템.
청구항 13에 있어서,
상기 도킹부는,
일단부가 상기 무인항공기의 몸체에 결합되는 제1지지대와,
복수개로 일단부가 상기 제1지지대의 타단부에 선회가 가능하게 방사상으로 이격되게 연결되는 도킹부재들과,
일단부가 상기 제1지지대의 길이방향을 따라 슬라이딩 가능하게 연결되고 타단부는 상기 도킹부재에 선회가 가능하게 연결되어 상기 제1지지대에 대하여 슬라이딩 이동에 따라 상기 도킹부재들을 펼침상태 또는 접힘상태가 되게 하는 제2지지대를 포함하는 무인항공기 운용시스템.
청구항 13에 있어서,
상기 도킹부는 전도체로 형성되고,
상기 도킹시스템은, 상기 도킹홈부에 설치되어 상기 도킹홈부에 상기 도킹부가 도킹되면 상기 도킹부와 전기적으로 접촉되는 도킹단자를 포함하는 무인항공기 운용시스템.
청구항 13에 있어서,
상기 공기정화장치는,
상기 오염물질을 제거하기 위한 정전식 필터로 형성되는 무인항공기 운용시스템.
청구항 13에 있어서,
상기 공기정화장치는,
상기 공기 중으로 정화물질을 분사하여 상기 오염물질을 정화하는 분사정화장치로 형성되는 무인항공기 운용시스템.
청구항 18에 있어서,
상기 제1무인항공기 모선과 상기 제2무인항공기 모선은,
각각 상기 무인항공기가 도킹되면 상기 무인항공기로 상기 정화물질을 공급하는 정화물질 공급부를 포함하는 무인항공기 운용시스템.
청구항 13에 있어서,
상기 제1무인항공기 모선과 상기 제2무인항공기 모선은,
각각 상기 무인항공기에 설치되어 공기 중의 오염정도를 감지하는 오염센서와 연결되어 공기 중의 오염정보를 모니터링하고, 모니터링 된 상기 오염정보에 대응하여 상기 공기정화장치를 작동 제어하는 모니터링 시스템을 포함하는 무인항공기 운용시스템.