KR101975311B1 - System and method for controlling uav using multiple wireless links - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 다중 무선링크를 이용한 무인기 운용 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 서로 다른 특성을 갖는 복수의 무선링크를 데이터 링크로 적용하여 무인기의 비행 제어 및 상태 확인을 수행할 수 있도록 하는 다중 무선링크를 이용한 무인기 운용 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a system and method for operating a UAV by using multiple wireless links, and more particularly, to a system and method for operating a UAV by using a plurality of wireless links having different characteristics as a data link, And more particularly, to a system and method for operating a UAV using a wireless link.
드론(Drone)과 같은 무인기(UAV:Unmanned Aerial Vehicle)는 조종사를 탑승하지 않고 지정된 임무를 수행할 수 있도록 제작된 비행체로서, 원격 조종에 의해서 또는 미리 설정된 비행경로를 따라 자율적으로 비행하여 사람이 직접 수행하기가 힘들거나 직접 수행하기에 위험한 임무를 수행한다.An unmanned aerial vehicle (UAV) such as a drone is a flight vehicle designed to perform a designated mission without boarding a pilot. It can fly autonomously by remote control or along preset flight paths, It is difficult to carry out or carry out a dangerous task to carry out directly.
원격 조종에 의해 비행하는 무인기의 운용은 원격지의 운용자(조종자)에 의해서 이루어진다.The operation of the UAV flying by the remote control is performed by the operator of the remote place (the operator).
이러한 무인기는 무선통신을 통해 무인기의 비행 제어 및 상태 확인이 이루어진다.The UAV is controlled by the wireless communication and the status of the UAV is checked.
그러나 무선통신의 특성상 운용 중에 통신 환경의 변화로 인한 통신 두절이 간헐적으로 발생할 수 있다.However, due to the nature of wireless communications, communication disruptions due to changes in the communication environment may occur intermittently during operation.
일반적인 유인 항공기의 경우에는 운용자(조종자)가 항공기에 탑승하고 있으므로, 간헐적인 통신 두절이 발생하더라도 큰 문제가 되지 않으나, 무인기의 경우에는 통신 두절로 인해 일시적 또는 지속적인 항공기의 통제 상실이 발생할 수 있으며, 심할 경우에는 항공기의 손실 또는 망실과 같은 사고로 이어질 수 있다.In the case of a general manned aircraft, it is not a problem even if an intermittent communication disconnection occurs because an operator (a manned person) is aboard the aircraft. However, in the case of an unmanned airplane, there may be a temporary or continuous loss of control of the aircraft, In extreme cases, it can lead to accidents such as loss or loss of aircraft.
이러한 무인기의 통제 상실을 방지하기 위해 여러 가지 방안을 설계하여 적용하게 된다.In order to prevent such loss of control of the UAV, various measures are designed and applied.
무인기의 통제 상실을 방지하기 위해 다중 링크를 적용할 경우, 일반적으로는 사전에 설계된 링크 파라미터를 기준으로 하여 링크 두절 판단 및 링크 간 전환을 시도하게 된다.When multi-link is applied to prevent loss of control of UAV, it is generally attempted to determine link disconnection and switch between links based on previously designed link parameters.
그러나 무인기의 통제를 위한 무선링크의 경우 무인기 자체의 운용 모드 및 비행 특성 등에 기인한 통신 환경의 변화로 인해 통신 두절이 발생하는 경우가 존재하며, 이러한 경우 비행 환경을 반영하지 못하는 고정된 기준으로 링크 두절을 판단하게 되면 오히려 빈번한 링크 전환에 의해 무선 구간 상태가 불량해지는 결과를 초래할 수 있다.However, in the case of a wireless link for controlling UAV, communication disruption occurs due to a change in the communication environment due to the operation mode and flight characteristics of the UAV, and in such a case, If the discontinuity is judged, the radio link condition may be poor due to frequent link switching.
그리고 다중 링크 적용 시 각 링크 별 추적 특성 및 전송률 등에 따른 차이로 인해 링크 두절에 따른 무선링크 전환 시 제어 및 상태 메시지의 동기화 문제도 존재하게 된다.In addition, there is also a problem of synchronization of control and status messages during radio link switching due to link disconnection due to differences in tracking characteristics and transmission rates of each link when a multiple link is applied.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 서로 다른 특성을 갖는 복수의 무선링크를 데이터 링크로 적용하고, 주 사용 링크의 통신 두절을 판단하여 통제 상실이 발생하기 전에 링크를 전환할 수 있도록 하는 다중 무선링크를 이용한 무인기 운용 시스템 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is conceived to solve such problems, and it is an object of the present invention to apply a plurality of radio links having different characteristics as a data link, judge communication disconnection of a main use link, The present invention provides a system and method for operating a UAV using multiple wireless links.
본 발명의 다른 목적은, 서로 다른 특성을 갖는 복수의 무선링크를 사용하여 링크 특성에 알맞은 링크 전환 우선순위를 적용하며, 운용중인 무인기의 동작 모드를 실시간으로 판단하고, 각 모드별로 정의된 링크 파라미터를 적용하여 무인기 통제를 위한 최적의 무선 구간 상태를 유지할 수 있도록 하는 다중 무선링크를 이용한 무인기 운용 시스템 및 방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to apply a link switching priority suitable for a link characteristic by using a plurality of radio links having different characteristics, to determine in real time the operation mode of the UAV being operated, To thereby maintain an optimal radio section condition for UAV control, and to provide a system and method for operating a UAV by using multiple radio links.
본 발명의 또 다른 목적은, 운용 중에도 링크 파라미터 기준 변경을 가능하게 하여 비행 환경을 반영한 링크 전환 기준을 실시간으로 적용하며, 링크별 전송 정보를 대역폭에 알맞게 차별화하여 제어 및 상태 메시지의 동기화 문제를 최소화할 수 있도록 하는 다중 무선링크를 이용한 무인기 운용 시스템 및 방법을 제공함에 있다.It is a further object of the present invention to provide a method and system for implementing a link switching reference that reflects a flight environment by realizing a link parameter reference change during operation and minimizing the synchronization problem of control and status messages by differentiating link- The present invention also provides a system and method for operating a UAV using multiple wireless links.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 무선링크를 이용한 무인기 운용 시스템은, 원격 조종에 의해 비행하는 무인기; 및 상기 무인기와 서로 다른 특성을 갖는 복수 개의 무선링크를 설정하고 있으며, 상기 설정된 복수 개의 무선링크 중에서 현재 사용중인 링크를 이용하여 상기 무인기를 운용하는 지상통제장치;를 포함하며, 상기 무인기는, 기설정된 주기로 각각의 무선링크를 검사하여 각각의 무선링크에 대해 링크 두절 여부를 판단하고, 각각의 무선링크 별로 판단된 링크 두절 여부에 의거하여 링크 두절 상태가 아닌 링크 중에서 우선순위가 가장 높은 링크로 링크 전환을 수행하는 것이 바람직하다.According to an aspect of the present invention, there is provided a system for operating a multi-radio link using a multi-radio link, the system comprising: And a ground control device that sets up a plurality of radio links having different characteristics from the URI and operates the URI by using a currently used link among the set plurality of radio links, And determines whether or not the link is disconnected for each wireless link by checking each of the wireless links at a set cycle. Based on whether or not the link determined to be disconnected for each wireless link is determined, It is desirable to perform the conversion.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 무인기는, 각각의 무선링크를 검사할 때, 무선링크 상태가 링크 두절을 판단하는 기준이 되는 두절 판단 기준 시간 동안 링크 운용 기준 이하로 유지되면, 링크 두절로 판단하는 것이 바람직하다.In an embodiment of the present invention, when checking each radio link, the UAV determines that the radio link state is determined as a link disconnection if the radio link state is maintained below the link operation criterion during a disconnection criterion time, .
본 발명의 일 실시예에서, 상기 무인기는, 동작 모드별로 상기 두절 판단 기준 시간을 차등 적용한 두절 판단 기준 시간 테이블을 보유하는 것이 바람직하다.In one embodiment of the present invention, it is preferable that the UAV has a discontinuity determination reference time table in which the discontinuity determination reference time is differently applied to each operation mode.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 무인기는, 상기 두절 판단 기준 시간보다 짧은 시간 간격으로 각각의 무선링크를 검사하는 것이 바람직하다.In one embodiment of the present invention, it is preferable that the URI checks each wireless link at a time interval shorter than the discontinuity determination time.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 복수 개의 무선링크는, 높은 대역폭을 갖지만 안테나 추적이 요구되는 고대역폭/지향성 링크; 및 별도의 안테나 추적은 필요 없으나 대역폭이 상대적으로 낮은 저대역폭/무지향성 링크;를 각각 적어도 하나 이상 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.In one embodiment of the present invention, the plurality of radio links comprises a high bandwidth / directional link having a high bandwidth but requiring antenna tracking; And a low-bandwidth / omnidirectional link that requires no separate antenna tracking but has a relatively low bandwidth.
본 발명의 다른 실시예에 따른 다중 무선링크를 이용한 무인기 운용 시스템은, 원격 조종에 의해 비행하는 무인기; 및 상기 무인기와 서로 다른 특성을 갖는 복수 개의 무선링크를 설정하고 있으며, 상기 설정된 복수 개의 무선링크 중에서 현재 사용중인 링크를 이용하여 상기 무인기를 운용하는 지상통제장치;를 포함하며, 상기 무인기는, 무선링크 검사 주기가 도래하면, 현재 운용 모드 및 현재 운용 모드의 두절 판단 기준 시간을 확인한 후, 확인된 두절 판단 기준 시간을 이용하여 각각의 무선링크에 대해 링크 두절 여부를 판단하고, 각각의 무선링크 별로 판단된 링크 두절 여부에 의거하여 링크 두절 상태가 아닌 링크 중에서 우선순위가 가장 높은 링크로 링크 전환을 수행하는 것이 바람직하다.According to another aspect of the present invention, there is provided a system for operating a multi-radio link using a multi-radio link, the system comprising: a unmanned aerial vehicle flying by remote control; And a ground control device that sets up a plurality of radio links having different characteristics from the URI and operates the URI by using a currently used link among the set plurality of radio links, When the link check period comes, the mobile station determines whether the link is disconnection for each radio link by checking the disconnection determination reference time of the current operation mode and the current operation mode, It is preferable to perform the link switching to the link having the highest priority among the links other than the link disconnection state based on whether or not the determined link is discontinued.
본 발명의 다른 실시예에서, 상기 무인기는, 상기 현재 사용중인 링크를 통해 상기 지상통제장치와 제어 및 상태 메시지를 송수신하되, 상기 제어 및 상태 메시지는 링크 개수 및 메시지 종류에 따라 차등 분류되며, 각 메시지는 메시지 생성 시간을 기록하고 있는 생성 시간 타임스탬프를 포함하는 것이 바람직하다.In another embodiment of the present invention, the UAV transmits and receives control and status messages to and from the terrestrial control device over the link currently in use, the control and status messages being differentiated according to the number of links and message type, The message preferably includes a creation time timestamp recording the message creation time.
본 발명의 다른 실시에에서, 상기 무인기는, 상기 현재 사용중인 링크보다 우선순위가 높은 링크가 링크 두절 상태에서 벗어나면, 우선순위가 높은 링크로 링크 전환을 수행하는 것이 바람직하다.In another embodiment of the present invention, when the link having a higher priority than the current link is out of the link disconnection state, the UAV preferably performs link switching to a link having a higher priority.
본 발명의 일 실시예에 따른 다중 무선링크를 이용한 무인기 운용 방법은, 지상통제장치와 서로 다른 특성을 갖는 복수 개의 무선링크를 설정하고 있는 무인기가, 무선링크 검사 주기가 도래하면, 각각의 무선링크를 검사하여 각각의 무선링크에 대해 링크 두절 여부를 판단하는 단계; 및 각각의 무선링크 별로 판단된 링크 두절 여부에 의거하여 링크 두절이 아닌 링크 중에서 우선순위가 가장 높은 링크로 링크 전환을 수행하는 단계;를 포함하는 것이 바람직하다.A method for operating a UAV using a multiple radio link according to an embodiment of the present invention is a method in which a UAV that sets up a plurality of radio links having different characteristics from a terrestrial control apparatus transmits, And determining whether the link is broken for each wireless link; And performing a link switching to a link having the highest priority among the links other than the link disconnection based on whether or not the link determined to be disconnected for each radio link is discontinued.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 각각의 무선링크에 대해 링크 두절 여부를 판단하는 단계는, 무선링크 검사 주기가 도래하면, 각각의 무선링크에 대해 우선순위에 따라 링크 상태를 확인하는 단계; 링크 상태를 확인한 링크의 링크 상태가 링크 운용 기준 이하인지를 확인하는 단계; 상기 확인결과 링크 상태가 링크 운용 기준 이하로 확인되면, 상기 링크의 링크 운용 기준 이하 시간을 누적하는 단계; 상기 누적된 링크 운용 기준 이하 시간이 두절 판단 기준 시간을 초과하는지를 판단하는 단계; 및 상기 판단결과 상기 누적된 링크 운용 기준 이하 시간이 두절 판단 기준 시간을 초과하는 경우에는, 상기 링크를 링크 두절 상태로 판단하는 단계;를 포함하는 것이 바람직하다.In one embodiment of the present invention, the step of determining whether or not a link is disconnected for each of the radio links includes: checking a link status according to a priority for each radio link when a radio link inspection period arrives; Confirming whether the link status of the link confirming the link status is below the link operation criterion; Accumulating a link operation criterion time of the link if the link status is confirmed to be equal to or less than the link operation criterion; Determining whether the accumulated link operation criterion time or less exceeds a cut-off determination reference time; And determining that the link is in a link disconnection state if the accumulated link operation criterion time exceeds the disconnection criterion time as a result of the determination.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 무선링크 검사 주기는, 상기 두절 판단 기준 시간보다 짧은 시간 간격으로 설정되는 것이 바람직하다.In one embodiment of the present invention, the radio link inspection period is set to a time interval shorter than the cut-off determination reference time.
본 발명의 다른 실시예에 따른 다중 무선링크를 이용한 무인기 운용 방법은, 지상통제장치와 서로 다른 특성을 갖는 복수 개의 무선링크를 설정하고 있는 무인기가, 무선링크 검사 주기가 도래하면, 현재 운용 모드를 확인하는 단계; 상기 확인된 운용 모드의 두절 판단 기준 시간을 확인하는 단계; 상기 확인된 두절 판단 기준 시간을 이용하여, 각각의 무선링크에 대해 링크 두절 여부를 판단하는 단계; 및 각각의 무선링크 별로 판단된 링크 두절 여부에 의거하여 링크 두절이 아닌 링크 중에서 우선순위가 가장 높은 링크로 링크 전환을 수행하는 단계;를 포함하는 것이 바람직하다.A method for operating a UAV using a multiple wireless link according to another embodiment of the present invention is a method in which a UAV that sets up a plurality of wireless links having different characteristics from a terrestrial control apparatus transmits a current operation mode Checking; Confirming the disconnection determination criterion time of the identified operation mode; Determining whether the link is broken for each wireless link using the confirmed blind decision reference time; And performing a link switching to a link having the highest priority among the links other than the link disconnection based on whether or not the link determined to be disconnected for each radio link is discontinued.
본 발명의 다른 실시예에서, 상기 무인기가, 제어 및 상태 메시지를 생성하는 단계; 상기 생성된 제어 및 상태 메시지에 생성 시간 타임스탬프를 삽입하는 단계; 상기 생성된 제어 및 상태 메시지가 비행 필수 제어 및 상태 메시지이면, 링크 두절이 아닌 모든 링크로 상기 생성된 제어 및 상태 메시지를 송신하는 단계; 및 상기 생성된 제어 및 상태 메시지가 비행 필수 제어 및 상태 메시지가 아니면, 링크 두절이 아닌 링크 중에서 고대역폭/지향성 링크로만 상기 생성된 제어 및 상태 메시지를 송신하는 단계;를 더 포함하는 것이 바람직하다.In another embodiment of the present invention, said UAV generates a control and status message; Inserting a generation time stamp into the generated control and status message; Transmitting the generated control and status message to all links other than the link disconnection if the generated control and status message is a flight essential control and status message; And transmitting the generated control and status message only to the high bandwidth / directional link from among links other than the link disconnection if the generated control and status message is not the flight essential control and status message.
본 발명의 다른 실시예에서, 상기 무인기가, 제어 및 상태 메시지를 수신하는 단계; 상기 수신된 제어 및 상태 메시지에 삽입된 생성 시간 타임스탬프가 마지막 처리한 메시지의 생성 시간 타임스탬프보다 큰지를 확인하는 단계; 및 상기 확인결과 상기 수신된 제어 및 상태 메시지에 삽입된 생성 시간 타임스탬프가 마지막 처리한 메시지의 생성 시간 타임스탬프보다 큰 경우에는, 상기 수신된 제어 및 상태 메시지를 처리한 후, 상기 수신된 제어 및 상태 메시지에 삽입된 생성 시간 타임스탬프를 저장하는 단계;를 더 포함하는 것이 바람직하다.In another embodiment of the present invention, the UAV is receiving a control and status message; Confirming whether a generated time stamp inserted in the received control and status message is greater than a generation time stamp of a last processed message; And if the creation time stamp inserted into the received control and status message is greater than the creation time stamp of the last processed message, processing the received control and status message, And storing a generation time timestamp inserted in the status message.
본 발명의 다중 무선링크를 이용한 무인기 운용 시스템 및 방법은, 서로 다른 특성을 갖는 복수의 무선링크를 데이터 링크로 적용하고, 주 사용 링크의 통신 두절을 판단하여 통제 상실이 발생하기 전에 효율적으로 링크를 전환할 수 있게 된다.A system and method for operating a UAV using multiple radio links according to the present invention is characterized in that a plurality of radio links having different characteristics are applied as a data link and a communication failure of the main use link is determined, It becomes possible to switch.
또한, 서로 다른 특성을 갖는 복수의 무선링크를 사용하여 링크 특성에 알맞은 링크 전환 우선순위를 적용하며, 운용중인 무인기의 동작 모드를 실시간으로 판단하고, 각 모드별로 정의된 링크 파라미터를 적용하여 무인기 통제를 위한 최적의 무선 구간 상태를 유지할 수 있게 된다.In addition, a link switching priority suitable for link characteristics is applied by using a plurality of radio links having different characteristics, an operating mode of an operating UAV is determined in real time, and link parameters defined for each mode are applied, It is possible to maintain an optimum radio section condition for the mobile station.
또한, 운용 중에도 링크 파라미터 기준 변경을 가능하게 하여 비행 환경을 반영한 링크 전환 기준을 실시간으로 적용하며, 링크별 전송 정보를 대역폭에 알맞게 차별화하여 제어 및 상태 메시지의 동기화 문제를 최소화할 수 있게 된다.Also, it is possible to change the link parameter standard during operation, apply the link switching criterion reflecting the flight environment in real time, and minimize the control and status message synchronization problem by differentiating the transmission information per link according to the bandwidth.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 무선링크를 이용한 무인기 운용 시스템의 구성을 개략적으로 보인 도면이다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 무선링크를 이용한 무인기 운용 방법을 설명하기 위한 처리도이다.1 is a diagram schematically illustrating a configuration of a UAV operating system using multiple wireless links according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 2 to 4 are processing diagrams for explaining a method for operating a UAV using a multiple wireless link according to an embodiment of the present invention.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예와 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.The following detailed description of the invention refers to the accompanying drawings, which illustrate, by way of illustration, specific embodiments in which the invention may be practiced. These embodiments are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the invention. It should be understood that the various embodiments of the present invention are different, but need not be mutually exclusive. For example, certain features, structures, and characteristics described herein may be implemented in other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention in connection with an embodiment. It is also to be understood that the position or arrangement of the individual components within each disclosed embodiment may be varied without departing from the spirit and scope of the invention. The following detailed description is, therefore, not to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention is to be limited only by the appended claims, along with the full scope of equivalents to which such claims are entitled, if properly explained. In the drawings, like reference numerals refer to the same or similar functions throughout the several views.
이하에서는 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다중 무선링크를 이용한 무인기 운용 시스템 및 방법에 대해서 상세하게 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a system and method for operating a UAV using a multi-radio link according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 무선링크를 이용한 무인기 운용 시스템의 구성을 개략적으로 보인 도면이다.1 is a diagram schematically illustrating a configuration of a UAV operating system using multiple wireless links according to an embodiment of the present invention.
도 1에서 무인기(100)는 원격 조종에 의해 비행하는 것으로, 통신 두절 상황을 방지하기 위해 지상통제장치(200)와 서로 다른 특성을 갖는 복수 개의 무선링크를 데이터링크로 설정하여 지상통제장치(200)에서 무인기(100)의 비행 제어 및 상태 확인이 가능토록 한다.1, a plurality of radio links having different characteristics from the
지상통제장치(200)는 무인기(100)와 서로 다른 특성을 갖는 복수 개의 무선링크를 데이터링크로 설정하고 있으며, 설정된 무선링크 중에서 현재 사용중인 링크를 이용하여 무인기(100)를 운용한다.The
지상통제장치(200)와 무인기(100) 사이에 설정되는 복수 개의 무선링크는, 다중 링크 운용의 장점을 최대화하기 위하여 서로 다른 특성을 갖는 링크로 구성되는 것이 바람직하다.The plurality of radio links set between the
예를 들어, 운용시 높은 대역폭을 갖지만 안테나 추적이 요구되는 고대역폭/지향성 링크와 별도의 안테나 추적은 필요 없으나 대역폭이 상대적으로 낮은 저대역폭/무지향성 링크를 각각 적어도 하나 이상 조합하여 다중 링크를 구성할 수 있다.For example, a high bandwidth / directional link that has high bandwidth in operation but requires antenna tracking, but does not require separate antenna traces, but combines at least one low bandwidth / omnidirectional link with relatively low bandwidth to form multiple links can do.
무인기(100)와 지상통제장치(200)와의 사이에 설정된 복수 개의 무선링크는 링크 특성에 따라 우선순위를 가지며, 무인기(100)는 복수 개의 무선링크 중에서 운용자에 의해 선택된 주 사용 링크를 이용하여 무인기(100)의 제어 및 상태 메시지를 송수신한다.A plurality of radio links established between the
무인기(100)는 기설정된 주기로 각각의 무선링크를 링크 상태를 검사하여 각각의 무선링크에 대해 링크 두절 여부를 판단하고, 각각의 무선링크 별로 판단된 링크 두절 여부에 의거하여 링크 두절 상태가 아닌 링크 중에서 우선순위가 가장 높은 링크로 링크 전환을 수행한다.The
구체적으로, 무인기(100)는 기설정된 무선링크 검사 주기에 따라 무선링크 검사 주기가 도래하면, 현재 운용 모드를 확인한 후, 확인된 현재 운용 모드의 두절 판단 기준 시간을 확인한다.Specifically, the
그리고 각각의 무선링크에 대해 우선순위에 따라 링크 상태를 확인하고, 링크 상태를 확인한 링크의 링크 상태가 링크 운용 기준 이하인지를 확인한 후, 확인결과에 따라 해당 링크의 링크 상태가 링크 운용 기준 이하가 아닌 경우에는, 해당 링크의 링크 운용 기준 이하 시간을 초기화하고, 해당 링크의 링크 상태가 링크 운용 기준 이하인 경우에는 해당 링크의 링크 운용 기준 이하 시간을 누적한다.Then, after confirming whether or not the link status of the link confirming the link status is below the link operation criterion, the link status of the link is lower than the link operation criterion If the link status is below the link operation standard, the time below the link operation standard of the corresponding link is accumulated.
이와 같이 누적된 링크 운용 기준 이하 시간이 두절 판단 기준 시간을 초과하는 경우에는 해당 링크를 링크 두절 상태로 판단한다.When the accumulated link operation criterion time exceeds the cut-off determination reference time, the link is determined to be in a link-disconnection state.
앞서 언급한 바와 같이, 무인기(100)는 기설정된 무선링크 검사 주기에 따라 각각의 무선링크를 검사하는데, 무선링크 검사 주기는, 두절 판단 기준 시간보다 짧은 시간 간격으로 설정되는 것이 바람직하다.As described above, the
그리고 링크 두절을 판단하는 기준이 되는 링크 파라미터로 두절 판단 기준 시간을 정의하고, 각 무선 링크의 무선 구간 상태가 두절 판단 기준 시간 동안 링크 운용 기준 이하로 유지되면, 해당 링크를 링크 두절로 판단하게 된다.Then, if the radio link condition of each radio link is maintained below the link operation criterion during the link disconnection criterion time, the link is determined as a link disconnection .
그리고 각각의 무선링크 별로 판단된 링크 두절 여부에 의거하여 링크 두절 상태가 아닌 링크 중에서 우선순위가 가장 높은 링크로 링크 전환을 수행한다.Then, link switching is performed to the link having the highest priority among the links other than the link disconnection state based on whether or not the link determined to be disconnected for each radio link is disconnected.
이에 따라, 현재 사용중인 무선링크보다 우선순위가 높은 링크가 링크 두절 상태를 벗어나게 되면, 해당 링크로 링크 전환을 수행한다.Accordingly, when a link having a higher priority than the currently used radio link is out of the link disconnection state, link switching is performed to the link.
한편, 무인기(100)는 동작 모드(예를 들어, 이착륙 모드, 비행 모드 등) 별로 두절 판단 기준 시간을 차등 적용한 두절 판단 기준 시간 테이블을 보유하며, 두절 판단 기준 시간 테이블은 운용자의 결정에 따라 무인기(100) 운용 중에 실시간으로 변경이 가능하다.Meanwhile, the UAV 100 has a disconnection determination reference time table to which a disconnection determination reference time is differently applied in an operation mode (for example, a takeoff and landing mode, a flight mode, etc.) (100) can be changed in real time during operation.
두절 판단 기준 시간 테이블의 변경은 지상통제장치(200)로부터 제어 메시지 형태로 수신하여 변경 처리되도록 이루어질 수 있다.The change of the cut-off determination reference time table may be received from the
그리고 무인기의 비행 제어 및 상태 확인이 가능하도록 각각의 무선 링크를 통해 전달되는 제어 및 상태 메시지는 우선 순위 기반으로 차등화될 수 있다.The control and status messages delivered over each wireless link can be differentiated on a priority basis to enable flight control and status checking of the UAV.
본 발명의 실시예에서는 제어 및 상태 메시지를 가장 우선순위가 높은 비행 필수 제어 및 상태 메시지부터 상대적으로 우선순위가 낮은 기타 임무 제어 및 상태 메시지 순으로 분류한다.In the embodiment of the present invention, the control and status messages are classified into the highest priority flight essential control and status messages, and other lower priority mission control and status messages.
제어 및 상태 메시지의 분류는 링크 개수 및 메시지 종류에 따라 다양하게 차등 분류될 수 있으며, 각 메시지는 메시지 생성 시간을 기록하고 있는 생성 시간 타임스탬프를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.The classification of the control and status messages may be variously classified according to the number of links and the type of messages, and each message preferably includes a generation time stamp which records the message generation time.
무인기는 제어 및 상태 메시지 송신시, 송신하고자 하는 제어 및 상태 메시지가 우선순위가 가장 높은 비행 필수 제어 및 상태 메시지이면, 링크 두절 상태가 아닌 모든 링크(고대역폭/지향성 링크 및 저대역폭/무지향성 링크)로 비행 필수 제어 및 상태 메시지를 송신하고, 송신하고자 하는 제어 및 상태 메시지가 상대적으로 우선순위가 낮은 기타 임무 제어 및 상태 메시지이면, 링크 두절 상태가 아닌 링크 중에서 고대역폭/지향성 링크로만 기타 임무 제어 및 상태 메시지를 송신한다.When the control and status messages to be transmitted are the highest priority flight control and status messages, the UAV does not transmit any control information such as a high bandwidth / directional link and a low bandwidth / non-directional link ), And if the control and status messages to be transmitted are other relatively low-priority mission control and status messages, then only the high-bandwidth / And a status message.
이에 따라, 고대역/지향성 링크는 무인기 운용 시 사용되는 모든 제어 및 상태 메시지를 송신하게 되고, 저대역/무지향성 링크는 무인기 운용에 필수적인 비행 필수 제어 및 상태 메시지 만을 송신하여 링크별 메시지 전송 시간 시차를 최소화할 수 있게 된다.Thus, the high-band / directional link transmits all control and status messages used in UAV operation, and the low-band / omnidirectional link transmits only the flight essential control and status messages essential for UAV operation, Can be minimized.
또한, 무인기(100)는 링크를 통해 수신한 메시지를 처리할 때마다 해당 메시지에 포함되어 있는 생성 시간 타임스탬프를 저장하고, 새로운 메시지가 수신되면, 새로 수신된 메시지의 생성 시간 타임스탬프를 마지막으로 처리한 메시지의 생성 시간 타임스탬프와 비교하여 큰 경우에만 새로 수신된 메시지를 처리하고, 작거나 같은 경우에는 새로 수신된 메시지를 폐기하여, 링크 전환 시 각 링크별 전송률 차이와 같은 특성으로 인하여 발생 가능한 동일 메시지 중복 처리 현상을 방지할 수 있게 된다.In addition, the
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 무선링크를 이용한 무인기 운용 방법을 설명하기 위한 처리도이다.FIG. 2 is a process diagram illustrating a method for operating a UAV using a multiple wireless link according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
우선, 무인기(100)는 무선링크 검사 주기가 도래하면(S10), 현재 운용 모드를 확인하여 운용 모드에 변경이 있는지를 확인한다(S20).First, when the radio link inspection period comes (S10), the
상기한 단계 S20의 확인결과 운용 모드에 변경이 있는 경우에는(S20:예), 변경된 운용 모드를 확인하고(S30), 운용 모드에 변경이 없는 경우에는(S20:아니오), 현재 운용 모드의 두절 판단 기준 시간에 변경이 있는지를 확인한다(S40).If there is a change in the operation mode (S20: YES), the changed operation mode is checked (S30). If there is no change in the operation mode (S20: NO) It is checked whether there is a change in the determination reference time (S40).
상기한 단계 S40의 확인결과 현재 운용 모드의 두절 판단 기준 시간에 변경이 있는 경우에는(S40:예), 변경된 두절 판단 기준 시간을 확인하고(S50), 현재 운용 모드의 두절 판단 기준 시간에 변경이 없는 경우에는(S40:아니오), 우선순위에 따라 높은 우선순위를 갖는 무선링크부터 링크 상태를 확인한다(S60).As a result of the determination in step S40, if there is a change in the disconnection determination reference time of the current operation mode (S40: Yes), the changed disconnection determination reference time is checked (S50) If not (S40: NO), the link status is confirmed from the radio link having a high priority according to the priority (S60).
이후에는 상기한 단계 S60에서 링크 상태를 확인한 링크의 링크 상태가 링크 운용 기준 이하인지를 확인한다(S70).In step S60, it is determined whether the link status of the link whose link status has been confirmed in step S60 is equal to or less than the link operation standard.
상기한 단계 S70의 확인결과 해당 링크의 링크 상태가 링크 운용 기준 이하가 아닌 경우에는(S70:아니오), 해당 링크의 링크 운용 기준 이하 시간을 초기화하고(S80), 해당 링크의 링크 상태가 링크 운용 기준 이하인 경우에는(S70:예), 해당 링크의 링크 운용 기준 이하 시간을 누적한다(S90).If the link status of the corresponding link is not equal to or lower than the link operation standard (S70: NO), the link operation standard time is initialized (S80), and the link status of the link is set to link operation If it is below the standard (S70: YES), the link operation standard time of the link is accumulated (S90).
이후에는 상기한 단계 S90을 통해 누적된 링크 운용 기준 이하 시간이 두절 판단 기준 시간을 초과하는지를 판단한다(S100).In step S100, it is determined whether the accumulated link operation standard time or less exceeds the disconnection determination reference time in step S90.
상기한 단계 S100의 판단결과 누적된 링크 운용 기준 이하 시간이 두절 판단 기준 시간을 초과하는 경우에는(S100:예), 상기한 단계 S60에서 링크 상태를 확인한 링크를 링크 두절 상태로 판단하고(S110), 다음 순위의 무선링크가 존재하는 지를 확인한다(S120).If it is determined in step S100 that the accumulated link operation criterion time exceeds the cut-off determination reference time (S100: Yes), the link identified as the link status in step S60 is determined as a link disconnection state (S110) , It is checked whether there is a radio link of the next rank (S120).
상기한 단계 S120의 확인결과 다음 순위 무선링크가 존재하는 경우에는(S120:예), 상기한 단계 S60으로 이동하여 이하의 과정을 반복 수행하고, 다음 순위 무선링크가 존재하지 않는 경우(S120:아니오), 즉 모든 무선링크에 대한 링크 상태 검사가 완료된 후에는, 기 저장되어 있는 각각의 무선링크별 상태와 현재 각각의 무선링크별 상태 간에 변화가 존재하는 지를 확인한다(S130).If it is determined in step S120 that there is a next-ranked radio link (S120: YES), the process goes to step S60 and the following process is repeated. If there is no next-ranked radio link (S120: NO After completing the link status check for all the radio links, it is checked whether there is a change between the status of each stored radio link and the current status of each radio link (S130).
상기한 단계 S130의 확인결과 변화가 존재하는 경우에는(S130:예), 링크 두절이 아닌 링크 중에서 우선순위가 가장 높은 링크를 주 사용 링크로 링크 전환하고(S140), 각각의 무선링크별 상태를 소정 메모리 영역에 저장한다(S150).If it is determined in step S130 that there is a change (S130: Yes), the link having the highest priority among the links other than the link disconnection is switched to the main use link (S140) And stores it in a predetermined memory area (S150).
전술한 바와 같이 무인기(100)는 기설정된 무선링크 검사 주기별로 각각의 무선링크에 대한 링크 상태를 검사하여 최적의 무선 링크로 링크 전환한다.As described above, the
이러한 무인기(100)는 현재 사용중인 무선 링크를 통해 지상통제장치(200)와 제어 및 상태 메시지를 송수신하는데, 이에 대해 도 3 및 도 4를 참조하여 좀 더 자세히 설명하기로 한다.The
우선, 지상통제장치(200)로 제어 및 상태 메시지를 송신하고자 하는 경우, 도 3에 도시하는 바와 같이, 무인기(100)는 지상통제장치(200)로 송신할 제어 및 상태 메시지를 생성하고(S200), 생성된 제어 및 상태 메시지에 생성 시간 타임스탬프를 삽입한다(S210).3, the
이후에는 상기한 단계 S200을 통해 생성된 제어 및 상태 메시지가 비행 필수 제어 및 상태 메시지인지를 확인한다(S220).Thereafter, it is checked whether the control and status messages generated through step S200 are the flight control and status messages (S220).
상기한 단계 S220의 확인결과 상기한 단계 S200에서 생성된 제어 및 상태 메시지가 비행 필수 제어 및 상태 메시지가 아닌 경우, 즉 기타 임무 제어 및 상태 메시지인 경우에는(S220:아니오), 링크 두절이 아닌 링크 중에서 고대역폭/지향성 링크로만 상기한 단계 S200에서 생성된 제어 및 상태 메시지를 송신하고(S230), 상기한 단계 S200에서 생성된 제어 및 상태 메시지가 비행 필수 제어 및 상태 메시지인 경우에는(S220:예), 링크 두절이 아닌 모든 링크(고대역폭/지향성 링크 및 저대역폭/무지향성 링크)로 상기한 단계 S200에서 생성된 제어 및 상태 메시지를 송신한다(S240).If it is determined in step S220 that the control and status messages generated in step S200 are not the flight essential control and status messages, that is, other mission control and status messages (S220: NO) The control and status messages generated in step S200 are transmitted only through the high bandwidth / directional link in step S230. If the control and status messages generated in step S200 are the flight essential control and status messages, (S240), the control and status message generated in step S200 is transmitted to all the links other than the link disconnection (high bandwidth / directional link and low bandwidth / non-directional link).
한편, 지상통제장치(200)로부터 제어 및 상태 메시지를 수신하는 경우, 도 4에 도시하는 바와 같이, 무인기(100)는 지상통제장치(200)로부터 제어 및 상태 메시지를 수신하면(S300), 수신된 제어 및 상태 메시지에 삽입된 생성 시간 타임스탬프가 마지막 처리한 메시지의 생성 시간 타임스탬프보다 큰지를 확인한다(S310).4, when receiving the control and status message from the ground control device 200 (S300), the
상기한 단계 S310의 확인결과 상기한 단계 S300을 통해 수신한 제어 및 상태 메시지에 삽입된 생성 시간 타임스탬프가 마지막 처리한 메시지의 생성 시간 타임스탬프보다 작거나 같은 경우에는(S310:아니오), 상기한 단계 S300을 통해 수신한 제어 및 상태 메시지를 폐기하고(S320), 상기한 단계 S300을 통해 수신한 제어 및 상태 메시지에 삽입된 생성 시간 타임스탬프가 마지막 처리한 메시지의 생성 시간 타임스탬프보다 큰 경우에는(S310:예), 상기한 단계 S300에서 수신한 제어 및 상태 메시지를 처리한 후(S330), 상기한 단계 S300에서 수신한 제어 및 상태 메시지에 삽입된 생성 시간 타임스탬프를 소정 메모리 영역에 저장한다(S340).If it is determined in step S310 that the generation time stamp inserted in the control and status message received in step S300 is less than or equal to the generation time stamp of the last processed message (S310: NO) The control and status message received through step S300 is discarded (S320). If the generated time stamp inserted into the control and status message received through step S300 is greater than the generation time stamp of the last processed message (S310: Yes), the control and status message received in the step S300 is processed (S330), and the generation time stamp inserted in the control and status message received in the step S300 is stored in a predetermined memory area (S340).
이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. It will be possible.
100. 무인기, 200. 지상통제장치100. UAV, 200. Ground control device
Claims (14)
상기 무인기와 서로 다른 특성을 갖는 복수 개의 무선링크를 설정하고 있으며, 상기 설정된 복수 개의 무선링크 중에서 현재 사용중인 링크를 이용하여 상기 무인기를 운용하는 지상통제장치;를 포함하며,
상기 무인기는,
기설정된 주기로 각각의 무선링크를 검사하여 각각의 무선링크에 대해 링크 두절 여부를 판단하고, 각각의 무선링크 별로 판단된 링크 두절 여부에 의거하여 링크 두절 상태가 아닌 링크 중에서 우선순위가 가장 높은 링크로 링크 전환을 수행하며,
상기 현재 사용중인 링크를 통해 상기 지상통제장치와 제어 및 상태 메시지를 송수신하되,
상기 제어 및 상태 메시지는 링크 개수 및 메시지 종류에 따라 차등 분류되며, 각 메시지는 메시지 생성 시간을 기록하고 있는 생성 시간 타임스탬프를 포함하는, 다중 무선링크를 이용한 무인기 운용 시스템.UAV flying by remote control; And
And a ground control device that sets up a plurality of radio links having different characteristics from the UAV and operates the UAV by using a currently used link among the set plurality of radio links,
The unmanned aircraft,
It is determined whether or not the link is disconnected for each radio link by checking each radio link at a predetermined period and based on whether or not the link determined to be disconnected for each radio link is checked, Performs link switching,
Transmitting and receiving a control and status message to and from the terrestrial control device through the link currently in use,
Wherein the control and status messages are differentiated according to the number of links and message types, and each message includes a creation time stamp that records message creation time.
상기 무인기는,
각각의 무선링크를 검사할 때, 무선링크 상태가 링크 두절을 판단하는 기준이 되는 두절 판단 기준 시간 동안 링크 운용 기준 이하로 유지되면, 링크 두절로 판단하는, 다중 무선링크를 이용한 무인기 운용 시스템.The method according to claim 1,
The unmanned aircraft,
Wherein the controller determines that the link is broken when the radio link status is maintained below a link operation criterion during a disconnection criterion time period as a criterion for determining a link disconnection when inspecting each radio link.
상기 무인기는,
동작 모드별로 상기 두절 판단 기준 시간을 차등 적용한 두절 판단 기준 시간 테이블을 보유하는, 다중 무선링크를 이용한 무인기 운용 시스템.3. The method of claim 2,
The unmanned aircraft,
And a discontinuity determination reference time table to which the discontinuity determination reference time is differently applied for each operation mode.
상기 무인기는,
상기 두절 판단 기준 시간보다 짧은 시간 간격으로 각각의 무선링크를 검사하는, 다중 무선링크를 이용한 무인기 운용 시스템.3. The method of claim 2,
The unmanned aircraft,
Wherein each wireless link is checked at a time interval shorter than the cut-off determination reference time.
상기 복수 개의 무선링크는,
높은 대역폭을 갖지만 안테나 추적이 요구되는 고대역폭/지향성 링크; 및
별도의 안테나 추적은 필요 없으나 대역폭이 상대적으로 낮은 저대역폭/무지향성 링크;를 각각 적어도 하나 이상 포함하여 이루어지는, 다중 무선링크를 이용한 무인기 운용 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the plurality of wireless links comprise:
High bandwidth / directional links that have high bandwidth but require antenna tracking; And
And a low-bandwidth / omnidirectional link with a relatively low bandwidth, without requiring separate antenna tracking.
상기 무인기와 서로 다른 특성을 갖는 복수 개의 무선링크를 설정하고 있으며, 상기 설정된 복수 개의 무선링크 중에서 현재 사용중인 링크를 이용하여 상기 무인기를 운용하는 지상통제장치;를 포함하며,
상기 무인기는,
무선링크 검사 주기가 도래하면, 현재 운용 모드 및 현재 운용 모드의 두절 판단 기준 시간을 확인한 후, 확인된 두절 판단 기준 시간을 이용하여 각각의 무선링크에 대해 링크 두절 여부를 판단하고, 각각의 무선링크 별로 판단된 링크 두절 여부에 의거하여 링크 두절 상태가 아닌 링크 중에서 우선순위가 가장 높은 링크로 링크 전환을 수행하며,
상기 현재 사용중인 링크를 통해 상기 지상통제장치와 제어 및 상태 메시지를 송수신하되,
상기 제어 및 상태 메시지는 링크 개수 및 메시지 종류에 따라 차등 분류되며, 각 메시지는 메시지 생성 시간을 기록하고 있는 생성 시간 타임스탬프를 포함하는, 다중 무선링크를 이용한 무인기 운용 시스템.UAV flying by remote control; And
And a ground control device that sets up a plurality of radio links having different characteristics from the UAV and operates the UAV by using a currently used link among the set plurality of radio links,
The unmanned aircraft,
When the radio link checking period arrives, it is determined whether or not the link is disconnected for each radio link by checking the disconnection determination reference time of the current operation mode and the current operation mode, The link switching is performed to the link having the highest priority among the links other than the link disconnection state based on whether or not the link is judged to be severely judged,
Transmitting and receiving a control and status message to and from the terrestrial control device through the link currently in use,
Wherein the control and status messages are differentiated according to the number of links and message types, and each message includes a creation time stamp that records message creation time.
상기 무인기는,
상기 현재 사용중인 링크보다 우선순위가 높은 링크가 링크 두절 상태에서 벗어나면, 우선순위가 높은 링크로 링크 전환을 수행하는, 다중 무선링크를 이용한 무인기 운용 시스템.The method according to claim 6,
The unmanned aircraft,
And performs link switching to a link having a higher priority if the link having a higher priority than the currently used link is out of the link disconnection state.
각각의 무선링크 별로 판단된 링크 두절 여부에 의거하여 링크 두절이 아닌 링크 중에서 우선순위가 가장 높은 링크로 링크 전환을 수행하는 단계;
상기 지상통제장치로 제어 및 상태 메시지 송신 시, 상기 무인기가, 제어 및 상태 메시지를 생성하는 단계;
상기 생성된 제어 및 상태 메시지에 생성 시간 타임스탬프를 삽입하는 단계;
상기 생성된 제어 및 상태 메시지가 비행 필수 제어 및 상태 메시지이면, 링크 두절이 아닌 모든 링크로 상기 생성된 제어 및 상태 메시지를 송신하는 단계; 및
상기 생성된 제어 및 상태 메시지가 비행 필수 제어 및 상태 메시지가 아니면, 링크 두절이 아닌 링크 중에서 고대역폭/지향성 링크로만 상기 생성된 제어 및 상태 메시지를 송신하는 단계;를 포함하는, 다중 무선링크를 이용한 무인기 운용 방법.The method comprising the steps of: determining whether a UAV that sets up a plurality of radio links having different characteristics from the terrestrial control apparatus checks each radio link and discontinues the link for each radio link when a radio link inspection period arrives;
Performing link switching to a link having the highest priority among the links other than the link disconnection based on whether or not the link determined to be lost for each wireless link is discontinued;
Generating a control and status message when the control and status message is transmitted to the ground control device;
Inserting a generation time stamp into the generated control and status message;
Transmitting the generated control and status message to all links other than the link disconnection if the generated control and status message is a flight essential control and status message; And
And transmitting the generated control and status message only to the high bandwidth / directional link from among links other than the link disconnection if the generated control and status message is not a flight essential control and status message. How to operate a UAV.
상기 각각의 무선링크에 대해 링크 두절 여부를 판단하는 단계는,
무선링크 검사 주기가 도래하면, 각각의 무선링크에 대해 우선순위에 따라 링크 상태를 확인하는 단계;
링크 상태를 확인한 링크의 링크 상태가 링크 운용 기준 이하인지를 확인하는 단계;
상기 확인결과 링크 상태가 링크 운용 기준 이하로 확인되면, 상기 링크의 링크 운용 기준 이하 시간을 누적하는 단계;
상기 누적된 링크 운용 기준 이하 시간이 두절 판단 기준 시간을 초과하는지를 판단하는 단계; 및
상기 판단결과 상기 누적된 링크 운용 기준 이하 시간이 두절 판단 기준 시간을 초과하는 경우에는, 상기 링크를 링크 두절 상태로 판단하는 단계;를 포함하는, 다중 무선링크를 이용한 무인기 운용 방법.10. The method of claim 9,
The method of claim 1,
Checking the link status according to a priority for each radio link when a radio link inspection period arrives;
Confirming whether the link status of the link confirming the link status is below the link operation criterion;
Accumulating a link operation criterion time of the link if the link status is confirmed to be equal to or less than the link operation criterion;
Determining whether the accumulated link operation criterion time or less exceeds a cut-off determination reference time; And
And determining that the link is in a link disconnection state when the accumulated link operation criterion time exceeds a disconnection criterion reference time as a result of the determination.
상기 무선링크 검사 주기는,
상기 두절 판단 기준 시간보다 짧은 시간 간격으로 설정되는, 다중 무선링크를 이용한 무인기 운용 방법.11. The method of claim 10,
The radio link inspection cycle includes:
Wherein the set time interval is set to a time interval shorter than the cut-off determination reference time.
상기 확인된 운용 모드의 두절 판단 기준 시간을 확인하는 단계;
상기 확인된 두절 판단 기준 시간을 이용하여, 각각의 무선링크에 대해 링크 두절 여부를 판단하는 단계;
각각의 무선링크 별로 판단된 링크 두절 여부에 의거하여 링크 두절이 아닌 링크 중에서 우선순위가 가장 높은 링크로 링크 전환을 수행하는 단계;
상기 지상통제장치로 제어 및 상태 메시지 송신 시, 상기 무인기가, 제어 및 상태 메시지를 생성하는 단계;
상기 생성된 제어 및 상태 메시지에 생성 시간 타임스탬프를 삽입하는 단계;
상기 생성된 제어 및 상태 메시지가 비행 필수 제어 및 상태 메시지이면, 링크 두절이 아닌 모든 링크로 상기 생성된 제어 및 상태 메시지를 송신하는 단계; 및
상기 생성된 제어 및 상태 메시지가 비행 필수 제어 및 상태 메시지가 아니면, 링크 두절이 아닌 링크 중에서 고대역폭/지향성 링크로만 상기 생성된 제어 및 상태 메시지를 송신하는 단계;를 포함하는, 다중 무선링크를 이용한 무인기 운용 방법.Confirming a current operation mode when a radio link inspection period arrives, the UAV setting up a plurality of radio links having different characteristics from the terrestrial control apparatus;
Confirming the disconnection determination criterion time of the identified operation mode;
Determining whether the link is broken for each wireless link using the confirmed blind decision reference time;
Performing link switching to a link having the highest priority among the links other than the link disconnection based on whether or not the link determined to be lost for each wireless link is discontinued;
Generating a control and status message when the control and status message is transmitted to the ground control device;
Inserting a generation time stamp into the generated control and status message;
Transmitting the generated control and status message to all links other than the link disconnection if the generated control and status message is a flight essential control and status message; And
And transmitting the generated control and status message only to the high bandwidth / directional link from among links other than the link disconnection if the generated control and status message is not a flight essential control and status message. How to operate a UAV.
상기 무인기가, 제어 및 상태 메시지를 수신하는 단계;
상기 수신된 제어 및 상태 메시지에 삽입된 생성 시간 타임스탬프가 마지막 처리한 메시지의 생성 시간 타임스탬프보다 큰지를 확인하는 단계; 및
상기 확인결과 상기 수신된 제어 및 상태 메시지에 삽입된 생성 시간 타임스탬프가 마지막 처리한 메시지의 생성 시간 타임스탬프보다 큰 경우에는, 상기 수신된 제어 및 상태 메시지를 처리한 후, 상기 수신된 제어 및 상태 메시지에 삽입된 생성 시간 타임스탬프를 저장하는 단계;를 더 포함하는, 다중 무선링크를 이용한 무인기 운용 방법.13. The method of claim 12,
Receiving, by the UAV, a control and status message;
Confirming whether a generated time stamp inserted in the received control and status message is greater than a generation time stamp of a last processed message; And
If the generation time stamp inserted in the received control and status message is greater than the generation time stamp of the last processed message, processing the received control and status message, And storing the generated time stamp inserted in the message.
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| KR1020180111982A KR101975311B1 (en) | 2018-09-19 | 2018-09-19 | System and method for controlling uav using multiple wireless links |
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Cited By (4)
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|---|---|---|---|---|
| CN112783200A (en) * | 2020-12-25 | 2021-05-11 | 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所 | Unmanned aerial vehicle control method |
| KR20210061850A (en) * | 2019-11-20 | 2021-05-28 | 국방과학연구소 | Inspection system for signals intelligence collection aircraft |
| CN113810972A (en) * | 2021-10-29 | 2021-12-17 | 中电科航空电子有限公司 | Airplane multilink switching anti-jitter method based on priority and dynamic negotiation |
| KR102561792B1 (en) * | 2022-12-14 | 2023-07-31 | 국방과학연구소 | Automatic recovery method of communication loss for datalink |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20090068307A (en) * | 2006-10-20 | 2009-06-26 | 더 보잉 컴파니 | Prioritized channel assignment for wireless links |
| KR20150137524A (en) | 2014-05-30 | 2015-12-09 | 한국항공우주연구원 | Dual ground control system and duplex control method for drone using this system |
| KR20180062928A (en) * | 2016-12-01 | 2018-06-11 | 한국전자통신연구원 | Method of assigning channel for uas control and non-payload communication(cnpc) system |
-
2018
- 2018-09-19 KR KR1020180111982A patent/KR101975311B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20090068307A (en) * | 2006-10-20 | 2009-06-26 | 더 보잉 컴파니 | Prioritized channel assignment for wireless links |
| KR20150137524A (en) | 2014-05-30 | 2015-12-09 | 한국항공우주연구원 | Dual ground control system and duplex control method for drone using this system |
| KR20180062928A (en) * | 2016-12-01 | 2018-06-11 | 한국전자통신연구원 | Method of assigning channel for uas control and non-payload communication(cnpc) system |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 조세현, "무인항공기 데이터링크 신뢰성 확보를 위한 다중링크 처리", 대한전기학회, 정보 및 제어 논문집, pp.282-282(2015.10.)* * |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20210061850A (en) * | 2019-11-20 | 2021-05-28 | 국방과학연구소 | Inspection system for signals intelligence collection aircraft |
| KR102266380B1 (en) * | 2019-11-20 | 2021-06-17 | 국방과학연구소 | Inspection system for signals intelligence collection aircraft |
| CN112783200A (en) * | 2020-12-25 | 2021-05-11 | 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所 | Unmanned aerial vehicle control method |
| CN113810972A (en) * | 2021-10-29 | 2021-12-17 | 中电科航空电子有限公司 | Airplane multilink switching anti-jitter method based on priority and dynamic negotiation |
| CN113810972B (en) * | 2021-10-29 | 2023-12-01 | 中电科航空电子有限公司 | Airplane multilink switching anti-shake method based on priority and dynamic negotiation |
| KR102561792B1 (en) * | 2022-12-14 | 2023-07-31 | 국방과학연구소 | Automatic recovery method of communication loss for datalink |
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