KR101877864B1 - A drone system which utilizes mobile communication network and a drone management server which uses the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 드론 시스템에 관한 발명이다. 본 발명의 드론 시스템은 영상을 촬영하는 카메라, 하늘을 비행하는 비행구동부 및 이동통신네크웍과 통신하기 위한 드론통신모듈을 포함하는 드론과, 이동통신네트웍과 통신하기 위한 제어기통신모듈을 포함하는 지상제어단말기를 포함한다. 본 발명의 드론 시스템은 이동통신기지국을 통하여 드론 및 지상제어단말기와 무선으로 통신하고, 드론 및 지상단말기가 전원이 인가되어 이동통신네트웍에 접속하면 드론통신모듈의 고유ID와 제어기통신모듈의 고유ID로부터 드론 및 지상제어단말기에게 각각 IP 주소들을 할당하는 이동통신서버를 포함한다. 본 발명의 드론 시스템은 드론에 할당된 IP주소와 드론통신모듈의 고유ID와 지상제어단말기에 할당된 IP 주소와 제어기통신모듈의 고유ID를 드론 및 지상제어단말기로부터 각각 수신하고, 수신한 고유 ID들을 이용하여 드론과 지상제어단말기를 서로 인증하며, 수신한 IP주소들을 이용하여 드론과 지상제어단말기를 서로 연결하는 드론관리서버를 포함한다. 본 발명의 드론시스템은 드론과 지상제어단말기가 수킬로에서 수백킬로미터 이격된 원격지에서도 이동통신 네트웍을 이용하여 서로 제어할 수 있다.The present invention relates to a drone system. The dron system of the present invention includes a dron including a camera for capturing an image, a flight driver for flying in the sky, a dron communication module for communicating with a mobile communication network, and a controller communication module for communicating with the mobile communication network. And a control terminal. The dron system of the present invention wirelessly communicates with a drones and a terrestrial control terminal through a mobile communication base station. When a dron and a terrestrial terminal are powered on and connected to a mobile communication network, a unique ID of a dronon communication module and a unique ID And a mobile communication server for assigning IP addresses to the drones and the terrestrial control terminals, respectively. The dron system of the present invention receives the IP address assigned to the drones, the unique ID of the drones communication module, the IP address assigned to the terrestrial control terminal, and the unique ID of the controller communication module from the drones and terrestrial control terminals, And a drones management server for authenticating the drones and the terrestrial control terminals using the received IP addresses and connecting the drones and the terrestrial control terminals to each other using the received IP addresses. The dron system of the present invention can control each other using a mobile communication network even in a remote place where the drone and the terrestrial control terminal are spaced from several kilometers to several hundred kilometers.

Figure R1020160143601
Figure R1020160143601

Description

이동통신 네트웍을 이용하는 드론 시스템 및 드론관리서버 {A drone system which utilizes mobile communication network and a drone management server which uses the same}A drone system and a drone management server using a mobile communication network,

본 발명은 이동통신 네트웍을 이용하는 드론 시스템 및 드론관리서버에 관한 발명이다. 본 발명의 드론 시스템은 비행하는 드론과 드론을 제어하는 지상제어단말기가 이동통신 네트웍에 연결되고, 이동통신 네트웍을 이용하여 드론을 제어하고 드론이 촬영한 영상을 수신하도록 하는 발명이다.The present invention relates to a drone system and a drone management server using a mobile communication network. The drones according to the present invention are devices in which a terrestrial control terminal for controlling a flying dron and a dron is connected to a mobile communication network and controls a drones using a mobile communication network and receives images taken by a drones.

무인비행체, 일명 드론이 개발되어 상용화 된다. 드론은 일례로서 카메라 및 각종 센서를 장착하여 무인으로 비행한다. 드론은, 예들들어, 환경감시, 방송중계, 스포츠중계, 농약살포, 도로감시, 보안, 군사, 레저, 스포츠 등 광범위한 용도로 이용된다. Unmanned aerial vehicles, aka drone, have been developed and commercialized. Drones, for example, are equipped with cameras and various sensors to fly unmanned. Drones are used for a wide range of applications, for example, environmental monitoring, broadcast relaying, sports relaying, pesticide application, road surveillance, security, military, leisure and sports.

종래의 드론과 지상의 지상제어단말기간의 통신은 무선으로 수행한다. 무선통신을 위한 RF통신모듈이 각각 내장되고, 고유의 주파수와 ID를 가지므로 드론과 지상의 지상제어단말기는 RF통신으로 직접 연결되고 제어 및 드론의 영상을 수신한다. Communication between the conventional drones and terrestrial terrestrial control terminals is performed wirelessly. RF communication modules for wireless communication are built in, respectively, and have unique frequency and ID, so that the drones and terrestrial terrestrial control terminals are directly connected to RF communication and receive images of control and drones.

이와같은 종래의 드론과 지상제어단말기간의 통신은, 통신 거리에 대한 제약이 따른다. 각각의 단말기에 장착된 RF통신모듈의 제어가능 범위는 일정한 거리로 제한된다. 만약에 드론과 지상단말기 사이에 산이나 아파트와 같은 자연 혹은 인공적인 장벽에 가로막혀 무선주파수가 미치지 않는다면 드론을 제어할 수 없는 문제점이 있다.Such communication between the conventional drones and the terrestrial control terminal is limited by the communication distance. The controllable range of the RF communication module mounted in each terminal is limited to a certain distance. If the radio frequency is not interrupted by natural or artificial barriers such as mountains or apartments between the drones and ground terminals, there is a problem that the drones can not be controlled.

본 발명의 목적은 드론과 지상의 지상제어장치를 휴대폰이 이용하는 이동통신 네트웍에 연결하여 사용함으로써, 드론과 지상제어장치의 제어 가능 거리를 연장하도록 하는 것이다. 심지어는 수킬로미터, 수십킬로미터, 수백킬로미터 이격된 원격지에서도 드론과 지상제어단말기가 이동통신 네트웍에 연결되어 드론을 제어하거나 드론이 촬영한 영상을 수신할 수 있다.It is an object of the present invention to extend the controllable distance between the drone and the ground control device by connecting the ground control device of the drone and the ground to the mobile communication network used by the mobile phone. Even at distant distances of several kilometers, tens of kilometers, and hundreds of kilometers, the drone and terrestrial control terminal can be connected to the mobile communication network to control the drones or receive images taken by the drones.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 드론 시스템에 있어서, 영상을 촬영하는 카메라, 하늘을 비행하는 비행구동부 및 이동통신네크웍과 통신하기 위한 드론통신모듈을 포함하는 드론; 상기 이동통신네트웍과 통신하기 위한 제어기통신모듈을 포함하는 지상제어단말기; 이동통신기지국을 통하여 상기 드론 및 상기 지상제어단말기와 무선으로 통신하고, 상기 드론 및 상기 지상제어단말기가 전원이 인가되어 상기 이동통신네트웍에 접속하면 상기 드론통신모듈의 고유ID와 상기 제어기통신모듈의 고유ID로부터 상기 드론 및 상기 지상제어단말기에게 각각 IP 주소들을 할당하는 이동통신서버; 및 상기 드론에 할당된 IP주소와 상기 드론통신모듈의 고유ID와 상기 지상제어단말기에 할당된 IP 주소와 상기 제어기통신모듈의 고유ID를 상기 드론 및 상기 지상제어단말기로부터 각각 수신하고, 상기 수신한 고유 ID들을 이용하여 상기 드론과 상기 지상제어단말기를 서로 인증하며, 상기 수신한 IP주소들을 이용하여 상기 드론과 상기 지상제어단말기를 서로 연결하는 드론관리서버를 포함하는 것을 특징으로 한다. 드론과 지상제어단말기를 이동통신 네트웍에 연결하고, 드론관리서버를 이용하여 드론과 지상제어단말기를 서로 연결하도록 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a drones system comprising: a dron including a camera for capturing an image, a flight driver for flying in the sky, and a dron communication module for communicating with a mobile communication network; A terrestrial control terminal including a controller communication module for communicating with the mobile communication network; And wherein when the drone and the terrestrial control terminal are powered on and connected to the mobile communication network, the unique ID of the dronon communication module and the controller communication module A mobile communication server for assigning IP addresses to the drones and the terrestrial control terminal, respectively, from a unique ID; And an IP address allocated to the drones, a unique ID of the drones communication module, an IP address assigned to the terrestrial control terminal, and a unique ID of the controller communication module, respectively, from the drones and the terrestrial control terminal, And a drones management server for authenticating the drones and the terrestrial control terminal using unique IDs and connecting the drones and the terrestrial control terminals to each other using the received IP addresses. Connect the drones and terrestrial control terminals to the mobile communication network and connect the drones and terrestrial control terminals to each other using the drones management server.

상기 이동통신서버가 상기 드론 및 상기 지상제어단말기에 할당하는 상기 IP주소들은 유동적인 IP 주소로서, 상기 드론 및 상기 지상제어단말기가 전원이 온 될 때마다 새롭게 IP주소들을 각각 할당 한다. 이동통신네트웍의 이동통신서버는 드론과 지상단말기가 전원이 온 될 때마다 유동 IP를 각각 부여한다.The IP addresses assigned by the mobile communication server to the drones and the terrestrial control terminal are dynamic IP addresses, and each time the drones and the terrestrial control terminal are powered on, new IP addresses are assigned to the drones and the terrestrial control terminals, respectively. The mobile communication server of the mobile communication network assigns a dynamic IP to each of the drones and terrestrial terminals whenever the power is turned on.

상기 드론관리서버는, 드론IP관리부를 추가로 포함하고, 상기 드론IP관리부는 상기 드론통신모듈의 고유ID와 상기 제어기통신모듈의 고유ID가 서로 짝을 이루도록 미리 저장하는 고유ID저장부를 포함한다.The drone management server further includes a drone IP management unit, and the drone IP management unit includes a unique ID storage unit for storing in advance a unique ID of the drone communication module and a unique ID of the controller communication module.

상기 드론관리서버는, 상기 드론IP관리부를 이용하여, 상기 드론 및 상기 지상제어단말기에게 상대방 단말기의 IP주소를 전달하고, 상기 드론 및 상기 지상제어단말기는 상대방 단말기의 상기 전달된 IP주소를 이용하여 직접 연결한다.The drones management server delivers the IP address of the counterpart terminal to the drones and the terrestrial control terminal using the dron IP manager, and the drones and the terrestrial control terminal use the delivered IP address of the counterpart terminal Direct connection.

상기 드론관리서버는, 영상스트리밍서비스부를 추가로 포함하고, 상기 드론의 상기 카메라를 통하여 촬영한 영상을 상기 드론통신모듈을 통하여 수신하여 상기 영상스트리밍서비스부에 저장하고, 상기 지상제어단말기는 상기 카메라가 촬영한 영상을 상기 드론통신모듈로부터 직접 수신하거나 혹은 상기 영상스트리밍서비스부를 통하여 수신한다.The drones management server further includes a video streaming service unit, receives the video shot through the camera of the drones through the drones communication module, stores the received video in the video streaming service unit, Directly from the drones communication module or through the video streaming service unit.

상술한 바와 같은 목적은, 본원발명의 다른 측면인, 복수의 드론의 무선통신모듈의 고유ID들과 복수의 지상제어단말기의 무선통신모듈의 고유ID들을 서로 짝을 이루도록 저장하는 고유ID저장부; 특정의 드론으로부터 수신한 고유ID와 특정의 지상제어단말기로부터 수신한 고유 ID가 상기 고유ID저장부에 저장된 서로 짝을 이루는 고유ID와 일치하는 경우, 상기 특정의 드론과 상기 특정의 지상제어단말기는 서로 제어가 가능하도록 각각의 IP어드레스를 상대방에게 전송하는 제어부를 포함하는 드론관리서버를 통하여서도 달성된다.The above object is also achieved by a unique ID storage unit for storing unique IDs of wireless communication modules of a plurality of drones and unique IDs of wireless communication modules of a plurality of terrestrial control terminals so as to be paired with each other, When the specific ID received from the specific drone and the unique ID received from the specific terrestrial control terminal coincide with the corresponding unique ID stored in the unique ID storage unit, the specific drones and the specific terrestrial control terminal And a control unit for transmitting respective IP addresses to the other party so as to be controllable from each other.

본 발명은 드론과 지상제어장치를 이동통신네트웍에 연결하여 수십킬로 혹은 심지어는 수백킬로 원격지에서도 드론을 제어할 수 있다. The present invention connects a drones and a ground control device to a mobile communication network to control the drones at distances of several tens kilometers or even hundreds of kilometers.

또한, 드론과 지상제어장치뿐만 아니라, 휴대폰, 모바일장치, 노트북, PC 등의 장치도 드론과 연결가능하도록 드론관리서버를 통하여 설정함으로써, 드론이 획득한 영상정보 등 다양한 정보를 여러 종류의 디바이스에게 실시간으로 제공할 수 있다.In addition, a device such as a mobile phone, a mobile device, a notebook, and a PC can be connected to a dron as well as a dron and a ground control device through a drones management server, Can be provided in real time.

도 1은 본 발명에 따른 드론시스템의 사용 상태도이다.
도 2는 본 발명에 따른 드론시스템의 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 드론 시스템에서 드론과 지상제어단말기간의 신호전달 및 영상 전송을 위하여 이동통신사서버 및 드론관리서버가 수행하는 동작을 보여주는 상태개념도이다.
도 4a 내지 4c는 본 발명에 따른 지상제어단말기의 지상제어 UI 및 영상스트리밍을 보여주는 디스플레이화면을 보여준다. 1 is a use state diagram of a drone system according to the present invention.
2 is a block diagram of a dron system in accordance with the present invention.
3 is a conceptual diagram illustrating the operations performed by the mobile communication company server and the drones management server for signal transmission and image transmission between the drone and the terrestrial control terminal in the drones system according to the present invention.
4A to 4C show a display screen showing a ground control UI and video streaming of the terrestrial control terminal according to the present invention.

첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다. 본 발명의 특징 및 이점들은 첨부된 도면에 의한 바람직한 실시예에 대한 설명으로 더욱 명백해 질 것이다.Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The features and advantages of the present invention will become more apparent from the following description of the preferred embodiments with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 드론시스템의 사용 상태도이다.1 is a use state diagram of a drone system according to the present invention.

본 발명에 따른 드론시스템(1000)은 드론(100), 드론관리서버(200) 및 지상제어단말기(300)를 포함한다.The dron system 1000 according to the present invention includes a dron 100, a drones management server 200, and a terrestrial control terminal 300.

드론(100)과 지상제어단말기(300)는 각각 이동통신기지국(410)을 통하여 이동통인 인터넷 네트웍에 연결된다. 이동통신기지국(410)은 핸드폰과 같은 무선통신 단말기를 인식하고, 음성 및 데이터를 주고 받을 수 있게 하는 이동통신 인터넷 네트웍 인프라에 해당한다. 이동통신 기술의 예로서는 3G, 4G, 5G와 같은 기술들이 상용화 되고 있다.The drones 100 and the terrestrial control terminal 300 are connected to the mobile Internet through the mobile communication base station 410, respectively. The mobile communication base station 410 corresponds to a mobile communication Internet network infrastructure for recognizing a wireless communication terminal such as a mobile phone and transmitting and receiving voice and data. As examples of mobile communication technologies, technologies such as 3G, 4G, and 5G are being commercialized.

대한민국의 경우, KT, SKT 등의 이동통신 회사가 이동통신을 위한 기본 인프라를 대한민국 전체 영역에 설치하여 휴대폰을 연결하고 음성 및 데이터 통신을 가능하게 한다.In the case of Korea, mobile telecommunication companies such as KT and SKT will install basic infrastructure for mobile communication in the whole area of Korea to connect mobile phones and enable voice and data communication.

미국, 중국 등 세계 각국도 마찬가지로 자신의 나라에 이동통신 기지국을 설치하고, 가입자에게 음성 및 데이터 통신을 제공한다.The United States, China, and other countries in the world also set up mobile base stations in their countries and provide voice and data communications to subscribers.

본 발명은 드론(100)과 드론(100)을 제어하는 지상제어단말기(300)를 이와 같은 이동통신 무선 인프라에 연결하여 드론이 연결된 이동통신 네트웍이 지원하는 공간 내에서는 원격지에서도 드론을 제어하는 것이 가능하게 한 것이다. 따라서 수백킬로 뿐만아니라 미국과 같은 나라에서는 수천킬로미터의 원격지에서도 제어가 가능하다.The present invention is to connect the terrestrial control terminal 300 for controlling the drones 100 and the drones 100 to the mobile communication wireless infrastructure so that the drones are controlled at a remote place within the space supported by the mobile communication network connected to the drones . Thus, not only hundreds of kilometers, but also countries like the United States, can be controlled from thousands of kilometers away.

본원발명의 드론 시스템은(1000)은 드론관리서버(200)를 포함한다. 드론관리서버(200)는 생산되어 판매되는 모든 드론(100)에 장착된 무선통신모듈의 고유ID를 저장한다. 또한, 드론(100)과 대응하는 지상제어단말기(300)에 장착된 무선통신모듈의 고유ID를 서로 짝을 이루어 저장한다.The dron system 1000 of the present invention includes a drones management server 200. The drones management server 200 stores unique IDs of wireless communication modules installed in all the drones 100 manufactured and sold. In addition, unique IDs of wireless communication modules mounted on the terrestrial control terminal 300 corresponding to the drone 100 are stored in pairs.

따라서, 생산되고 판매된 드론(100)및 지상제어단말기(300)가 사용자에 의하여 전원이 인가되면, 각각의 통신모듈에 장착된 고유ID를 확인하여 두 기기가 서로 연결되는 기기인지를 판단하여, 두 기기를 인증하고 연결하는 역할을 수행한다.Therefore, when the drones 100 and ground control terminals 300 manufactured and sold are powered by the user, the unique IDs installed in the respective communication modules are checked to determine whether the two devices are connected to each other, It is responsible for authenticating and connecting both devices.

이때, 드론(100) 및 지상제어단말기(300)가 이동통신네트웍에 연결되면, 이동통신회사의 이동통신서버(400; 도 3 참조)는 연결된 드론(100) 및 지상제어단말기(300)에게 각각 IP 어드레스를 부여한다.When the drones 100 and the terrestrial control terminal 300 are connected to the mobile communication network, the mobile communication server 400 of the mobile communication company (see FIG. 3) And gives an IP address.

드론관리서버(200)는 이 IP 어드레스를 드론 및 지상제어단말기에서 수신한 다음, 두 기기간의 연결이 되도록 한다.The drone management server 200 receives the IP address from the drone and the terrestrial control terminal, and then establishes a connection between the two devices.

이와같은 연결작업에 의하여 드론(100)과 지상제어단말기(300)는 거리에 대한 제한 없이 원격지에서도 제어가 가능하다. 드론(100)에 장착된 카메라가 촬영한 영상을 또한 원격지에서 지상제어단말기(300)를 통하여 수신이 가능하다.The connection between the drone 100 and the terrestrial control terminal 300 can be controlled from a remote place without restriction on the distance. The image photographed by the camera mounted on the drone 100 can also be received remotely via the terrestrial control terminal 300.

휴대단말기(500) 혹은 퍼스널컴퓨터(600)를 이동통신 네트웍에 연결하고, 드론(100)의 IP 어드레스를 전달하여 드론(100)과 연결한다면, 휴대단말기(500) 및 퍼스널컴퓨터(600)에서도 드론이 촬영한 영상을 수신할 수 있다.If the portable terminal 500 or the personal computer 600 is connected to the mobile communication network and the IP address of the drones 100 is transmitted to the drones 100, It is possible to receive the photographed image.

도 2는 본 발명에 따른 드론시스템의 블록도이다. 2 is a block diagram of a dron system in accordance with the present invention.

드론관리서버(200)는 일명 RTSP서버(200)로 명명한다. RTSP란 Real Time Streaming Service Protocol의 약자로서, 드론(100)이 촬영한 영상을 실시간으로 수신하여 저장하거나 재전송하는 기능을 부가적으로 수행한다.The drone management server 200 is referred to as an RTSP server 200. RTSP is an abbreviation of Real Time Streaming Service Protocol, and additionally performs a function of receiving, storing, or retransmitting an image photographed by the drone 100 in real time.

지상제어단말기(300)는 일명 GCS단말기(300)로 명명한다. GCS란 Ground Control System의 약자로서 지상에서 드론을 제어하는 단말기를 의미한다.The terrestrial control terminal 300 is referred to as a GCS terminal 300. GCS is an abbreviation of Ground Control System and means a terminal that controls the drones on the ground.

드론(100)은 드론제어부(110), IR카메라(120), EO카메라(130), 드론통신모듈(140), 전원모듈(150), 복수의 센서(160,170)를 포함한다.The drones 100 include a drones control unit 110, an IR camera 120, an EO camera 130, a drones communication module 140, a power module 150, and a plurality of sensors 160 and 170.

IR카메라(120)는 적외선(Infrared)카메라에 해당하며 야간과 같은 특수한 경우에 영상을 촬영하기 위한 카메라이다. EO카메라(130)는 전기광학(Electro-Optical)카메라를 말하며, 일반적인 광학카메라에 해당한다.The IR camera 120 corresponds to an infrared camera and is a camera for capturing an image in a special case such as night. The EO camera 130 refers to an electro-optical camera, and corresponds to a general optical camera.

드론통신모듈(140)은, 예를들어, 4G(LTE) 이동통신 네트웍에 연결하기 위한 LTE통신모듈을 말하며, 모든 통신모듈은 고유의 ID를 가지고 있다. 통신모듈의 고유 ID의 일예로서는 MAC 어드레스가 있다.The drone communication module 140 is, for example, an LTE communication module for connecting to a 4G (LTE) mobile communication network, and all communication modules have a unique ID. As an example of the unique ID of the communication module, there is a MAC address.

드론(100)에는 상기 구성요소 이외에도 프로펠러 및 모터와 같은 드론 구동부(미도시)가 있다.The drone 100 includes a dron driver (not shown) such as a propeller and a motor in addition to the above components.

이와 같은 드론(100)은 생산 및 판매되어 소비자에게 인계되면, 소비자는 통신사와 정해진 폴리시에 따라 비용을 지불하고 이동통신사의 네트웍을 사용하도록 허락을 받는다.When such a drones 100 are produced and sold and handed over to the consumer, the consumer is allowed to pay for the carrier and network of the carrier according to the prescribed policy with the carrier.

드론관리서버(200) 혹은 RTSP(Real Time Streaming Service Protocol)서버(200)는 무선통신네트웍에 연결되어 드론(100) 및 지상제어단말기(300)를 관리한다.The drones management server 200 or the real time streaming service protocol (RTSP) server 200 are connected to a wireless communication network to manage the drones 100 and terrestrial control terminals 300.

드론관리버서(200, RTSP서버)는 서버제어부(210), 드론IP관리부(220), 영상스트리밍서비스부(230) 및 무선통신부(240, 250)을 포함한다.The drones management server 200 includes a server control unit 210, a drone IP management unit 220, a video streaming service unit 230, and wireless communication units 240 and 250.

드론관리서버(200)는 유선 혹은 무선으로 무선통신네트웍에 연결될 수 있다. The drone management server 200 may be connected to a wireless communication network by wire or wirelessly.

드론IP관리부(220)는 드론(100)과 지상제어단말기(300)를 서로 연결하기 위한 IP를 관리한다. 더욱 구체적으로는, 드론IP관리부(220)에는 드론(100)의 MAC어드레스와 같은 고유ID와 짝을 이루는 지상제어단말기의 고유ID를 저장한다.The drone IP management unit 220 manages IPs for connecting the drones 100 and the terrestrial control terminals 300 to each other. More specifically, the drone IP management unit 220 stores a unique ID of a terrestrial control terminal paired with a unique ID such as a MAC address of the drone 100.

또한, 특정한 드론(100)과 연결이 가능한 지상제어단말기(300)의 고유ID와 휴대단말기(500)의 고유ID 및 퍼스널컴퓨터(600)의 고유ID를 저장한다.Also, the unique ID of the ground control terminal 300, the unique ID of the portable terminal 500, and the unique ID of the personal computer 600, which are connectable to the specific drone 100, are stored.

드론IP관리부(220)는 이동통신네트웍에 연결된 후, 각각의 디바이스로부터 IP주소를 수신하여 저장한다.The drone IP management unit 220 receives and stores an IP address from each device after being connected to the mobile communication network.

각 디바이스로부터 연결 요청을 받으면 드론IP관리부는 저장한 IP어드레스를 상대방에게 전송하여 디바이스들끼리 연결이 되도록 한다.Upon receiving the connection request from each device, the dragon IP management unit transmits the stored IP address to the other party so that the devices are connected to each other.

지상제어단말기(300) 혹은 GCS(Ground Control System)단말기(300)는 무선통신네트웍에 연결되어 드론(100)을 제어하거나, 드론이 촬영한 영상을 수신한다. 드론이 촬영한 영상은 드론(100)으로부터 직접 수신할 수도 있고, 드론관리서버(200)를 경유하여 수신할 수도 있다.The terrestrial control terminal 300 or the GCS (Ground Control System) terminal 300 is connected to the wireless communication network to control the drones 100 or to receive images taken by the drones. The image photographed by the drone may be directly received from the drone 100 or may be received via the drone management server 200. [

지상제어단말기(300, GCS단말기)는 단말기제어부(310), 단말기통신모듈(320), 드론제어UI(330), 영상스트리밍디스플레이부(340) 및 영상스트리밍수신부(350)를 포함한다.The terrestrial control terminal 300 includes a terminal control unit 310, a terminal communication module 320, a dragon control UI 330, a video streaming display unit 340, and a video streaming receiving unit 350.

단말기통신모듈(320)은 드론통신모듈(140)과 마찬가지로 이동통신 네트웍에 연결하기 위한 LTE통신모듈로 이루어지며, MAC 어드레스와 같은 고유 ID를 가진다.The terminal communication module 320 is composed of an LTE communication module for connecting to the mobile communication network, like the drones communication module 140, and has a unique ID such as a MAC address.

지상제어단말기(300)는 드론(100)을 제어하기 위한 드론제어UI(330)을 디스플레이부(340)에 표시한다.The terrestrial control terminal 300 displays on the display unit 340 a drones control UI 330 for controlling the drones 100.

지상제어단말기(300)는 드론(100)으로부터 수신되는 영상스트리밍을 영상수트리밍수신부(350)을 통하여 수신한 다음 디스플레이부(340)를 통하여 디스플레이한다.The terrestrial control terminal 300 receives the image streaming received from the drones 100 through the image number trimming receiving unit 350 and then displays the image stream through the display unit 340.

도 3은 본 발명에 따른 드론 시스템(1000)에서 드론(100)과 지상제어단말기(300)간의 신호전달 및 영상 전송을 위하여 이동통신서버(400) 및 드론관리서버(200)가 수행하는 동작을 보여주는 상태개념도이다.3 illustrates an operation performed by the mobile communication server 400 and the drones management server 200 for signal transmission and image transmission between the dron 100 and the terrestrial control terminal 300 in the dron system 1000 according to the present invention. It is a state diagram showing.

사용자에 의하여 드론(100)의 전원이 온 된다. (S100)The drones 100 are turned on by the user. (S100)

드론(100)에 장착된 드론통신모듈(140)에 저장된 고유ID를 이동통신서버(400)에 전송한다. (S120)And transfers the unique ID stored in the drone communication module 140 mounted on the drone 100 to the mobile communication server 400. [ (S120)

이동통신서버(400)는 이동통신사가 관리하는 서버를 말하며, 이동통신기지국(410)에 의하여 검지되는 드론(100)의 고유ID를 수신하는 것이다.The mobile communication server 400 is a server managed by a mobile communication company and receives a unique ID of the drones 100 detected by the mobile communication base station 410.

이동통신서버(400)는 드론(100)에게 유동IP 어드레스를 할당하고 할당된 유동 IP어드레스를 드론에게 전송한다. (S130)The mobile communication server 400 assigns a dynamic IP address to the drone 100 and transmits the assigned dynamic IP address to the drone. (S130)

유동 IP어드레스란 유동적인 IP(Internet Protocol) Address를 말하며, 드론이 항상 전원이 온 되어 비행하는 것은 아니므로, 드론이 전원이 온 될 때에만 IP Address를 할당하는 것이다. 따라서, 동일한 드론이라도 전원이 온 될 때에는 상이한 IP 어드레스는 할당 받을 수 있다.A dynamic IP address refers to a dynamic Internet Protocol (IP) address. Since a drone is not always powered on, it only assigns an IP address when the drone is powered on. Therefore, even when the same drones are powered on, different IP addresses can be allocated.

드론(100)은 자신의 고유ID와 이동통신서버(400)로부터 할당받은 유동IP어드레스를 드론관리서버(RTSP서버, 200)에게 전송한다.The drone 100 transmits its own unique ID and the dynamic IP address allocated from the mobile communication server 400 to the drones management server (RTSP server) 200.

한편, 지상제어단말기(GCS단말기, 300)도 사용자에 의하여 전원이 온 된다. (S200)Meanwhile, the terrestrial control terminal (GCS terminal 300) is also turned on by the user. (S200)

지상제어단말기(300)는 내장된 단말기통신모듈(320)에 저장된 MAC어드레스에 해당하는 고유ID를 이동통신기지국(410)을 경유하여 이동통신서버(400)에 전송한다. (S210)The terrestrial control terminal 300 transmits a unique ID corresponding to the MAC address stored in the built-in terminal communication module 320 to the mobile communication server 400 via the mobile communication base station 410. (S210)

이동통신서버(400)는 지상제어단말기(300)에게 유동IP 어드레스를 할당하고 할당된 유동 IP어드레스를 지상제어단말기(300)에게 전송한다. (S220)The mobile communication server 400 allocates a dynamic IP address to the terrestrial control terminal 300 and transmits the assigned dynamic IP address to the terrestrial control terminal 300. [ (S220)

지상제어단말기(300)는 자신의 고유ID와 이동통신서버(400)로부터 할당받은 유동IP어드레스를 드론관리서버(RTSP서버, 200)에게 전송한다. (S230)The terrestrial control terminal 300 transmits its unique ID and the dynamic IP address allocated from the mobile communication server 400 to the drones management server (RTSP server) 200. (S230)

드론관리서버(TRSP서버, 200)는 드론의 제조사 혹은 서비스사가 관리하는 서버이다. 드론관리서버(200)의 드론IP관리부(220)는 생산 및 판매된 모든 드론 및 지상제어단말기의 고유ID를 미리 저장하고 있다.The drones management server (TRSP server, 200) is a server managed by a drones manufacturer or service company. The dron IP management unit 220 of the drones management server 200 previously stores unique IDs of all drones and terrestrial control terminals manufactured and sold.

따라서, 드론(100) 및 지상제어단말기(300)로부터 수신한 고유ID들 및 IP어드레스들로부터, 당해 드론(100) 및 지상제어단말기(300)가 서로 연결이 가능한 정당한 기기들인지 결정한다. (S300)Therefore, it is determined from the unique IDs and IP addresses received from the drones 100 and the terrestrial control terminal 300 whether the corresponding drones 100 and terrestrial control terminals 300 are legitimate devices capable of connecting with each other. (S300)

정당한 드론(100) 및 지상제어단말기(300)인지를 인증하고, 인증된 드론(100) 및 지상제어단말기(300)를 각각의 IP어드레스를 이용하여 서로 연결한다. (S310)Authenticates the legitimate drones 100 and the terrestrial control terminal 300 and connects the authenticated drones 100 and terrestrial control terminals 300 to each other using respective IP addresses. (S310)

드론관리서버(200)는 드론(100)의 유동IP어드레스를 지상제어단말기(300)에게 제공하고, 두 기기의 연결을 지상제어단말기(300)가 실행하도록 관리 할 수 있다.The drones management server 200 may provide the dynamic IP address of the drones 100 to the terrestrial control terminal 300 and manage the connection of the two devices to be executed by the terrestrial control terminal 300. [

마찬가지로, 드론관리서버(200)는 지상제어단말기(300)의 유동IP어드레스를 드론(300)에게 제공하고, 두 기기의 연결을 드론(100)이 주도하도록 관리할 수 있다.Similarly, the drones management server 200 may provide the dynamic IP address of the terrestrial control terminal 300 to the drones 300 and manage the connection of the two devices to be led by the drones 100.

어떤 방식이든 드론(100)과 지상제어단말기(300)는 이동통신 인터넷 네트웍에 연결되어 제어신호 및 영상신호를 주고받는다. In any manner, the drones 100 and the terrestrial control terminal 300 are connected to a mobile communication network to exchange control signals and video signals.

드론(100)과 지상제어단말기(300)가 서로 연결되면, 지상제어단말기(300)에서 보내는 제어명령은 드론(100)에게 전달되어, 드론(100)은 이 제어명령대로 운행한다. (S320, S330)When the drones 100 and the terrestrial control terminal 300 are connected to each other, a control command sent from the terrestrial control terminal 300 is transmitted to the dron 100, and the dron 100 is operated according to the control command. (S320, S330)

이때, 제어명령은 드론관리서버(200)을 거쳐 드론(100)에게 전달될 수도 있고, 드론관리서버(200)를 거치지 않고 직접 드론(100)에게 전달 될 수도 있다.At this time, the control command may be transmitted to the drone 100 via the drone management server 200 or directly to the drone 100 without going through the drone management server 200.

한편, 드론(100)의 IR카메라 혹은 EO카메라로 촬영한 영상은 실시간으로 드론관리서버(200) 혹은 지상제어단말기(300)에게 전달 될 수 있다. (S340, S350)On the other hand, an image captured by the IR camera or the EO camera of the drones 100 can be delivered to the drones management server 200 or the terrestrial control terminal 300 in real time. (S340, S350)

드론(100)의 영상도 마찬가지로 드론관리서버(200)에 전달 된 후 지상제어단말기(300)에게 전달하거나, 드론(100)에서 직접 지상제어단말기(300)에게 전달 할 수 있다. The image of the drones 100 may also be transmitted to the drones management server 200 and then to the terrestrial control terminal 300 or directly to the terrestrial control terminal 300 through the drones 100.

도 4A 내지 4C는 본 발명에 따른 지상제어단말기(300)의 지상제어 UI(330) 및 영상스트리밍(340)을 보여주는 디스플레이화면을 보여준다. 4A to 4C show a display screen showing the terrestrial control UI 330 and the video streaming 340 of the terrestrial control terminal 300 according to the present invention.

도 4A는 본 발명에 따른 지상제어단말기(300)에 지상제어UI(330) 화면을 보여준다. 지상제어UI화면은 드론과 지상제어단말기가 서로 연결된 상태에서, 제어용 앱을 실행하여 디스플레이한다. 4A shows a ground control UI 330 screen of the terrestrial control terminal 300 according to the present invention. The terrestrial control UI screen displays and executes the control application while the drones and terrestrial control terminals are connected to each other.

도 4B는 본 발명에 따른 지상제어단말기(300)에 드론(100)이 촬영한 영상스트리밍을 보여주는 화면이다.4B is a screen showing the video streaming taken by the drones 100 to the terrestrial control terminal 300 according to the present invention.

도 4C는 본 발명에 따른 지상제어단말기(300)에 제어용UI(330)와 영상스트리밍정보(340)을 디스플레이화면을 분할하여 보여주는 화면이다.FIG. 4C is a screen showing the control UI 330 and the video streaming information 340 in the terrestrial control terminal 300 according to the present invention in a divided display screen.

이와같이 카메라가 촬영한 화면을 보고, 비록 드론과 지상제어단말기가 가시거리 이외의 원격지에 위치하더라도 원격에서 카메라 영상을 보면서 드론의 제어가 가능하다.In this way, it is possible to control the drones while watching the camera images, even if the drones and terrestrial control terminals are located at remote places other than the visible range.

지상제어단말기와 드론의 전원 인가는 사용자가 할 수도 있고, 원격지에서 명령으로 전원을 인가 할 수 있다. The ground control terminal and the dron can be powered by the user or can be powered by remote command.

도면에는 미도시하였지만, 제어용UI에는 바탕에 지도정보를 표시하고, 드론의 현재위치와 이동위치를 표시하는 아이콘을 화면에 오버레이 시키며, 사용자가 이동위치아이콘을 지도상의 임의의 위치로 이동하여 선택하면 드론은 선택된 이동위치로 이동하도록 제어할 수 있다.Although not shown in the drawing, the control UI displays map information on the background, overlays an icon indicating the current position and the movement position of the dron on the screen, and when the user moves the movement position icon to an arbitrary position on the map and selects it The drones can be controlled to move to the selected movement position.

이때, 드론의 고도와 이동속도는 미리 설정하여 두었으므로, 원격지에서 지상제어단말기를 통하여 비행명령을 입력하면, 원격지의 드론의 전원을 온 시키고, 미리 정한 고도 및 속도로 정해진 좌표로 드론은 이동한다. 그리고, 미리 정해진 좌표에 도착하면 카메라를 이용하여 영상을 촬영하여 전송할 수 있다. At this time, since the altitude and the moving speed of the drones are set in advance, when the flying command is inputted through the terrestrial control terminal at the remote place, the power of the drones at the remote place is turned on and the drones are moved to the predetermined coordinates at the predetermined altitude and speed . When it reaches the predetermined coordinates, the image can be captured and transmitted using the camera.

본원발명은 이상과 같은 실시예에 의하여 한정되지 않고, 본원발명의 개념을 사용하면서 다양한 드론의 기능을 원격지에서 제어 혹은 감시 등에 활용할 수 있다. The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various drones can be utilized for remote control or monitoring while using the concept of the present invention.

1000 : 드론시스템
100 : 드론
110 : 드론제어부
120 : IR카메라
130 : EO카메라
140 : 드론통신모듈
150 : 전원모듈
160 : 제1센서
170 : 제2센서
200 : 드론관리서버 (RTSP서버)
210 :서버제어부
220 : 드론IP관리부
230 : 영상스트리밍서비스부
240 : 무선통신부
250 : 무선통신부
300 : 지상제어단말기(GCS 단말기)
310 : 단말기제어부
320 : 단말기통신모듈
330 : 드론제어UI
340 : 영상스트리밍디스플레이부
350 : 영상스트리밍수신부
400 : 이동통신서버
410 : 이동통신기지국
500 : 휴대폰단말기
600 : 퍼스널컴퓨터1000: Dron system
100: Drones
110: Drone control unit
120: IR camera
130: EO camera
140: Drone communication module
150: Power module
160: first sensor
170: second sensor
200: Drones management server (RTSP server)
210:
220: Drone IP management unit
230: Video streaming service section
240:
250:
300: Ground control terminal (GCS terminal)
310:
320: Terminal communication module
330: Drones Control UI
340: a video streaming display unit
350: Video Streaming Receiver
400: mobile communication server
410: mobile communication base station
500: mobile phone terminal
600: personal computer

Claims (6)

드론 시스템에 있어서,
영상을 촬영하는 카메라, 하늘을 비행하는 비행구동부 및 이동통신네트웍과 통신하기 위한 드론통신모듈을 포함하는 드론;
상기 이동통신네트웍과 통신하기 위한 제어기통신모듈을 포함하는 지상제어단말기;
이동통신기지국을 통하여 상기 드론 및 상기 지상제어단말기와 무선으로 통신하고, 상기 드론 및 상기 지상제어단말기가 전원이 인가되어 상기 이동통신네트웍에 접속하면 상기 드론통신모듈의 고유ID와 상기 제어기통신모듈의 고유ID로부터 상기 드론 및 상기 지상제어단말기에게 각각 IP 주소들을 할당하는 이동통신서버; 및
상기 드론통신모듈의 고유ID와 상기 제어기통신모듈의 고유ID가 서로 짝을 이루도록 미리 저장하는 고유ID저장부를 가지는 드론관리서버를 포함하고,
상기 드론관리서버는 상기 드론에 할당된 IP주소와 상기 드론통신모듈의 고유ID와 상기 지상제어단말기에 할당된 IP 주소와 상기 제어기통신모듈의 고유ID를 상기 드론 및 상기 지상제어단말기로부터 각각 수신하고, 상기 수신한 고유 ID들을 상기 고유ID저장부에 저장된 고유ID들과 비교하여 상기 드론과 상기 지상제어단말기를 서로 인증하며, 상기 인증 이후에 상기 수신한 IP주소들을 이용하여 상기 드론과 상기 지상제어단말기를 서로 연결하는 것을 특징으로 하는 드론시스템.
In the drones system,
A dron including a camera for capturing images, a flight driver for flying in the sky, and a drones communication module for communicating with a mobile communication network;
A terrestrial control terminal including a controller communication module for communicating with the mobile communication network;
And wherein when the drone and the terrestrial control terminal are powered on and connected to the mobile communication network, the unique ID of the dronon communication module and the controller communication module A mobile communication server for assigning IP addresses to the drones and the terrestrial control terminal, respectively, from a unique ID; And
And a drones management server having a unique ID storage unit for storing in advance a unique ID of the dronon communication module and a unique ID of the controller communication module,
The drones management server receives the IP address assigned to the drones, the unique ID of the drones communication module, the IP address assigned to the terrestrial control terminal, and the unique ID of the controller communication module from the drones and the terrestrial control terminal, respectively , Comparing the received unique IDs with unique IDs stored in the unique ID storage unit to authenticate each other between the drones and the terrestrial control terminal, and using the received IP addresses after the authentication, And connecting the terminals to each other.
제 1항에 있어서,
상기 이동통신서버가 상기 드론 및 상기 지상제어단말기에 할당하는 상기 IP주소들은 유동적인 IP 주소로서, 상기 드론 및 상기 지상제어단말기가 전원이 온 될 때마다 새롭게 IP주소들을 각각 할당하는 것을 특징으로 하는 드론 시스템.
The method according to claim 1,
The IP addresses assigned to the drones and the terrestrial control terminals by the mobile communication server are each a dynamic IP address and each time the drones and the terrestrial control terminal are powered on, Dron system.
삭제delete 제 2항에 있어서,
상기 드론관리서버는, 드론IP관리부를 추가로 포함하고, 상기 드론IP관리부를 이용하여, 상기 드론 및 상기 지상제어단말기에게 상대방 단말기의 IP주소를 전달하고, 상기 드론 및 상기 지상제어단말기는 상대방 단말기의 상기 전달된 IP주소를 이용하여 직접 연결하는 것을 특징으로 하는 드론 시스템.
3. The method of claim 2,
The drones management server further includes a dron IP management unit, and uses the dron IP management unit to deliver the IP address of the counterpart terminal to the drones and the terrestrial control terminal, and the drones and the terrestrial control terminal, Wherein the direct connection is made using the delivered IP address of the drones.
제 4항에 있어서,
상기 드론관리서버는, 영상스트리밍서비스부를 추가로 포함하고, 상기 드론의 상기 카메라를 통하여 촬영한 영상을 상기 드론통신모듈을 통하여 수신하여 상기 영상스트리밍서비스부에 저장하고,
상기 지상제어단말기는 상기 카메라가 촬영한 영상을 상기 드론통신모듈로부터 직접 수신하거나 혹은 상기 영상스트리밍서비스부를 통하여 수신하는 것을 특징으로 하는 드론 시스템.
5. The method of claim 4,
The drones management server may further include a video streaming service unit, receives the video shot through the camera of the drones through the drones communication module, stores the received video streaming service unit,
Wherein the terrestrial control terminal receives the image photographed by the camera directly from the drones communication module or through the video streaming service unit.
드론관리서버에 있어서,
복수의 드론의 무선통신모듈의 고유ID들과 복수의 지상제어단말기의 무선통신모듈의 고유ID들을 서로 짝을 이루도록 저장하는 고유ID저장부;
특정의 드론으로부터 수신한 고유ID와 특정의 지상제어단말기로부터 수신한 고유 ID가 상기 고유ID저장부에 저장된 서로 짝을 이루는 고유ID와 일치하는 경우, 상기 특정의 드론과 상기 특정의 지상제어단말기는 서로 제어가 가능하도록 각각의 IP어드레스를 상대방에게 전송하는 제어부를 포함하는 드론관리서버.
In the drone management server,
A unique ID storage unit for storing the unique IDs of the wireless communication modules of the plurality of drones and the unique IDs of the wireless communication modules of the plurality of terrestrial control terminals so as to be paired with each other;
When the specific ID received from the specific drone and the unique ID received from the specific terrestrial control terminal coincide with the corresponding unique ID stored in the unique ID storage unit, the specific drones and the specific terrestrial control terminal And a control unit for transmitting respective IP addresses to the other party so as to be controllable with each other.
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