KR101976199B1 - 지향성 스피커를 구비한 재난 관리 드론의 제어 시스템 및 방법 - Google Patents

지향성 스피커를 구비한 재난 관리 드론의 제어 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

지향성 스피커를 구비한 재난 관리 드론의 제어 시스템 및 방법이 개시된다. 상기 시스템은 산불, 화재, 홍수, 지진 발생시 재난 지역에서 바람이 부는 경우 재난지역 위치 상공에서 드론의 비행경로 설정에 따라 각 이동 구간의 속도와 고도가 미리 정해진 Waypoint 스케쥴 경로 비행을 하는 드론의 비행경로가 제어되며, 드론의 비행 콘트롤러(FC)에 연결되는 적외선 센서를 구비하여 주행 방향에 장애물을 피하여 우회하며, 풍속 측정기, 풍향계, 지향성 스피커를 구비하는 재난 관리 드론의 비행 콘트롤러(FC)와 연결된 전자속도제어기(ESC)의 속도 제어, GPS 수신기와 고도계를 구비한 비행 콘트롤러(FC)가 위치 및 고도 제어를 하며, 풍속과 풍향을 측정하여 드론의 비행 콘트롤러(FC)와 연결된 전자속도제어기(ESC)가 Fussy PID 속도 제어를 함으로써 그 재난지역 상공에 정확하게 위치되도록 하며, 스마트폰과 연동되는 드론에 탑재된 지향성 스피커를 통해 재난 대피 방송을 한다.

Description

지향성 스피커를 구비한 재난 관리 드론의 제어 시스템 및 방법{Control system and method of a disaster management drone embedded with a directional speaker}
본 발명은 지향성 스피커를 구비한 재난 관리 드론의 제어 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 산불, 화재, 홍수, 지진 발생시 강풍 등의 바람이 부는 경우 재난 위치 상공에서 드론의 비행경로 설정에 따라 각 경로 구간에 속도와 고도가 미리 설정된 Waypoint 스케쥴 비행을 하는 드론의 비행경로가 제어되며, 드론의 비행 콘트롤러(FC)에 연결되는 적외선 센서를 구비하여 주행 방향에 장애물을 피하여 우회하며, 풍속 측정기, 풍향계, 지향성 스피커를 구비하는 재난 관리 드론의 속도 제어, GPS 수신기와 고도계를 구비한 비행 콘트롤러(FC)가 위치 및 고도 제어를 하며, 풍속과 풍향을 측정하여 드론의 Fussy PID 속도 제어를 함으로써 그 상공에 스마트폰과 연동되는 드론에 탑재된 지향성 스피커를 통해 재난 대피 방송을 제공하는, 지향성 스피커를 구비한 재난 관리 드론의 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.
드론은 군사용으로 사용되는 무인 항공기(Unmanned Aerial Vehicle, UAV)와, 소형 비행기 형태의 고정익 드론과, 상업용으로 회전익 드론으로 분류된다.
회전익 드론은 주로 쿼드 콥터 또는 헥사 콥터가 상업용 멀티 콥터로 사용되며, 4, 6, 8개의 프로펠러와 모터를 구비하는 드론을 사용하며, 별도의 드론 조종기(RC Transmitter/Receiver)를 사용하여 RF 주파수를 통해 드론 동작제어 신호(PWM command)를 하늘을 나는 드론으로 전송하여 드론의 수직 이착륙(VTOL, Vertical Takeoff and Landing)과 방향 제어, 선형 가속, 비행 경로 제어, 랜딩을 제어한다.
도 1은 기존 멀티 콥터 드론의 동작 방식을 설명한 도면이다.
드론은 공기 역학적으로 안정적인 비행을 위해 비행 콘트롤러(FC, Flight Controller)와 전자속도제어기(ESC, Electronic speed Controller)를 사용하며, 비행 콘트롤러(FC)는 드론의 이동 방향과 위치를 정확하게 계산하기 위해 임베디드 프로세서에 내장된 자이로스코프, 가속도계, 고도계로부터 정보를 취합한다. 모터(M1, M2, M3, M4)가 4개인 쿼드콥터의 작동원리는 M1, M3 로터와 M2, M4 로터는 각각 같은 방향으로 회전하지만 서로 회전방향이 반대이며, 모터에서 발생하는 반동토크를 상쇄시켜 작동된다.
표 1은 쿼드 콥터의 동작 원리를 나타낸다.
상승 및 하강
(Trottle up/down)		 M1~M4를 동일하게 회전속도를 올리면 기체는 상승하고 동일하게 회전속도를 낮추면 기체는 하강하게 된다.
전후진
(Roll left/right)		 M3 로터의 속도만 올리면 기체는 앞으로 기울어져 전진하게 되고 반면에 M1 로터의 속도만을 올리면 기체는 뒤로 기울어져 후진하게 된다.
좌후진
(Roll left/right)		 M2 로터의 속도만을 올리면 기체는 왼쪽으로 기울어져 왼쪽으로 이동하고 반면에 M4 로터의 속도만을 올리면 기체는 오른쪽으로 기울어져 오른쪽으로 이동한다.
회전
(Yaw left/right)		 M1 그리고 M3 로터의 속도를 동일하게 증가시키면 기체의 반토크 균형이 깨져 기체 후미가 왼쪽으로 돌아갑니다. 반면에 M2와 M3 로터의 속도를 동일하게 증가시키면 마찬가지 이유로 기체의 후미가 오른쪽으로 돌아간다.
기존 드론 제어기(RC Tx/Rx)는 1~4까지의 모드가 있다. 각 국가별로 선호하는 모드가 있으며 대부분은 모드1과 모드 2를 사용한다. 모드1의 경우는 오른쪽 스틱으로 에일러론과 스로틀을 제어하며 왼손으로는 엘리베이터와 에일러론을 제어한다. 모드 2는 실제 비행기와 가장 근접한 조종방식이다. 오른쪽 스틱은 에일러론과 엘리베이터를 제어하고 왼쪽 스틱은 스로틀과 러더를 제어한다. 즉, 오른손으로 조종기의 에일러론과 엘리베이터를 제어하고 왼손으로 스로틀 레버를 제어하는 실제 비행기와 매우 유사하다. 조종기를 사용하는 드론의 비행 제어는 다음과 같은 비행 모드가 존재한다. 이는 FC(Flight Controller)에 따라 설정이 가능하다.
1) 매뉴얼 모드 (Manual Mode)
매뉴얼 모드는 조종기의 스틱(각도)에 기체의 피치(pitch), 롤(roll) 방향의 회전속도가 비례하는 모드이다. 스틱을 일정량 기울이고 있으면, 기체는 상응하는 속도로 계속 회전한다. 기체가 기울어져 있는 상태에서, 스틱을 중립으로 하면, 그 각도를 유지하는 모드이다.
2) 에띠튜드 모드 (Attitude Mode)
에띠튜드 모드에서 조종기의 스틱에 기체의 각도가 비례한다. 스틱이 중립일때, 기체가 수평이며 스틱을 최대한 기울이면, 기체 각도 또한 미리 설정된 한계값까지 기울여진다. 전후좌우 이동시 해당 방향으로 스틱을 계속 기울이고 있어야 한다.
3) GPS Angle Mode
GPS Angle Mode에서 스틱이 중립이면 기체의 포지션이 고정된다. 스틱을 움직일 시 2)의 Attitude Mode와 동일한 움직임을 보인다.
4) GPS Mode
GPS Mode에서 조종기의 스틱에 기체의 속도가 비례한다. 스틱을 중립으로 유지시 동일한 위치에서 고정(호버링, hovering)된다.
이와 관련된 선행기술1로써, 특허 등록번호 10-1559898에서는 "드론"이 개시되어 있다. 드론은 기구 프레임(60)과, 모터, 프로펠러, 초음파 센서 또는 적외선 센서의 센서부(40)에 의한 판정부, 통신부를 포함한다. 기구 프레임(60)은 드론을 이착륙하기 위한 두 다리의 착륙 지지대를 구비하는 하단부 및 비행 콘트롤러(FC, Flight Controller)가 내장된 임베디드 시스템을 구비하며 상단부를 포함하며, 기구 프레임(60)의 상단부의 중앙에 중심부(10)가 위치하고, 중앙부(10)를 중심으로 십자형으로 형성된 분기부로 구성된다. 쿼드 콥터의 경우, 분기부는 90도 각도마다 제1분기부(31), 제2분기부(32), 제3분기부(33), 제4분기부(34)로 구성되며, 분기부의 양 끝에는 각각의 모터(M1,M2,M3,M4)와 각 모터에 대응되는 프로펠러가 장착된다. 분기부는 내부에 모터가 구비되며, 모터 축에 프로펠러가 장착되어 회전하여 비행하도록 구성된다.
이와 관련된 선행기술1로써, 특허 등록번호 10-16479500000에서는 "드론을 이용한 안전 경로 안내장치 및 그 제어 방법"이 개시되어 있으며, 기 설정된 순찰 경로를 따라 이동하며 영상 정보를 수집하는 적어도 하나의 순찰용 드론을 이용하는 안전 경로 안내장치에 있어서, 제어부, 통신부 및 각 순찰용 드론의 순찰 경로 정보 및 지도 정보를 저장하는 저장부를 포함하고, 제어부는, 통신부를 통해 사용자 단말로부터 안전 경로 요청을 수신하고, 각 순찰용 드론의 순찰 경로 및 지도 정보에 기초하여 안전 경로 정보를 생성하고, 통신부를 통해 상기 생성된 안전 경로 정보를 상기 사용자 단말에게 전송하되, 안전 경로 요청은 사용자 단말의 현재 위치 정보, 목적지 정보 및 안전 경로 이용 시간 정보를 포함하고, 상기 안전 경로 정보는, 상기 사용자 단말의 현재 위치에서 상기 목적지까지의 이동 경로로써, 상기 안전 경로 이용 시간을 기준으로 하는 기 설정 시간 범위 동안 상기 각 순찰용 드론의 순찰 경로와 기 설정된 비율 이상 오버랩(overlap) 되는 이동 경로인 것을 특징으로 하는 안전 경로 안내장치를 제공한다.
그러나, 지진, 홍수 등의 자연 재해, 산불 또는 건물 화재 발생시에 재난 상황 초기 대응시 골든 타임 내에 소방차의 도착시간 지연으로 인근 지역 사람들에게 피난유도 대피 방송이 필요하며, 바람의 영향으로 화재 발생이 확대되며, 화염과 연기 및 유독가스에 의해 접근이 어려운 지역에 재난 관리 드론을 그 상공에 띄워 강풍 등의 바람의 영향에 따라 해당 위치 상공에 비행경로가 제어되도록 풍속, 풍향을 측정하는 재난 관리 드론의 속도 제어, 위치 및 고도 제어가 필요하다.
특허 등록번호 10-16479500000 (등록일자 2016년 08월 08일), "드론을 이용한 안전 경로 안내장치 및 그 제어 방법" , 광운대학교 산학협력단
상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 산불, 화재, 홍수, 지진 발생시 강풍 등의 바람이 부는 경우 재난 위치 상공에서 드론의 비행경로 설정에 따라 Waypoint 스케쥴 비행을 하는 드론의 비행경로가 제어되며, 드론의 비행 콘트롤러(FC)에 연결되는 적외선 센서를 구비하여 주행 방향에 장애물을 피하여 우회하며, 풍속 측정기, 풍향계, 및 지향성 스피커를 구비하는 재난 관리 드론의 속도 제어, GPS 수신기와 고도계를 구비한 비행 콘트롤러(FC)가 위치 및 고도 제어를 하며, 풍속과 풍향을 측정하여 드론의 Fussy PID 속도 제어를 함으로써 그 상공의 위치와 고도에 스마트폰과 연동되는 드론에 탑재된 지향성 스피커를 통해 재난 대피 방송을 제공하는, 지향성 스피커를 구비한 재난 관리 드론의 제어 시스템을 제공한다.
본 발명의 다른 목적은 풍속 측정기, 풍향계, 지향성 스피커를 구비한 재난 관리 드론의 제어 방법을 제공한다.
본 발명의 목적을 달성하기 위해, 지향성 스피커를 구비한 재난 관리 드론의 경로 제어 시스템은 드론 조정신호를 전송하는 드론 조정기; 및 상기 드론 조정기 또는 스마트폰으로부터 상기 드론 조정 신호를 수신받아 제어되며, Waypoint 비행 경로 구간에서 각 구간의 고도와 속도가 미리 설정된 드론의 비행 콘트롤러(FC)에 연결되는 적외선 센서를 구비하며, 단위 시간당 이동거리와 고도 단위로 풍속과 풍향을 측정하여 드론의 비행 콘트롤러(FC)와 연결된 전자속도제어기(ESC)가 Fussy PID 속도 제어를 하는 풍속 측정기, 풍향계, 및 지향성 스피커를 구비하는 재난관리드론을 포함하며,
상기 재난관리드론은 상기 비행 콘트롤러(FC)와 연결되며, 난기류로 발생하는 바람의 풍속을 측정하는 상기 풍속 측정기; 및 상기 비행 콘트롤러(FC)와 연결되며, 난기류로 발생하는 바람의 풍향을 측정하는 상기 풍향계를 더 포함하며,
상기 비행 콘트롤러(FC)는 바람의 영향 즉 풍향, 풍속에 따라 위치 오차, 속도 오차가 발생하게 되므로 드론의 속도 제어, 위치 제어를 위한 전자속도 제어기(ESC)에 구비된 퍼지 PID 제어기와 연결되며,
퍼지 논리에 따른 If then 형식의 퍼지 rule을 적용하는 Rule base 부; 및 상기 Rule base 부를 참조하여, 풍향, 풍속에 따라 퍼지 논리와 추론 메커니즘에 의해 퍼지 rule을 적용하여 t+1 시점의 속도와 위치를 추론하는 퍼지 추론부를 구비하며, 풍향의 풍속에 대응하여 스케쥴 경로 비행의 드론의 목표 속도값에 도달하도록, 드론의 비행 콘트롤러(FC)와 연결된 전자속도제어기(ESC)의 Fuzzy PID 제어기를 사용하여 드론의 모터들의 회전수를 제어하여 속도 제어를 한다.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위해, 지향성 스피커를 구비한 재난 관리 드론의 경로 제어 방법은 (a) 드론 조정기 또는 스마트폰으로부터 드론 조정 신호를 적외선 센서, 풍속 측정기, 풍향계, 및 지향성 스피커를 구비하는 재난관리드론으로 수신받아 제어되며, 드론의 수직 이착륙, 수직 상승/하강, 선형 가속, 방향 제어, 드론의 고도 제어, 호버링, 랜딩 및 비행 경로를 제어, 데이터를 송수신하는 단계; (b) 바람이 부는 경우, 상기 드론의 비행경로가 제어되며, 풍속 측정기와 풍향계에 의해 풍속, 풍향을 측정하여 드론의 비행 콘트롤러(FC)와 연결된 전자속도제어기(ESC)가 Fussy PID 속도 제어를 함으로써 스케쥴 경로 비행시에 단위 시간당 이동거리와 고도 단위로 그 상공의 위치와 고도에 드론이 정확히 위치되도록 비행 콘트롤러(FC)에 의해 모터의 속도 제어, 드론의 3차원 위치 제어, 드론의 고도 제어를 하는 단계를 포함하며,
상기 재난관리드론은 상기 비행 콘트롤러(FC)와 연결되며, 난기류로 발생하는 바람의 풍속을 측정하는 상기 풍속 측정기; 및 상기 비행 콘트롤러(FC)와 연결되며, 난기류로 발생하는 바람의 풍향을 측정하는 상기 풍향계를 구비하며,
상기 비행 콘트롤러(FC)는 바람의 영향, 즉 풍향, 풍속에 따라 위치 오차, 속도 오차가 발생하게 되므로 드론의 속도 제어, 위치 제어를 위한 퍼지 PID 제어기; 퍼지 논리에 따른 If then 형식의 rule을 적용하는 Rule base 부; 및 Rule base 부를 참조하여, 풍향, 풍속에 따라 퍼지 논리와 추론 메커니즘에 의해 퍼지 rule을 적용하여 t+1 시점의 속도와 위치를 추론하는 퍼지 추론부를 구비하며, 풍향의 풍속에 대응하여 스케쥴 경로 비행의 목표 속도값에 도달하도록, 드론의 Fuzzy PID 제어기를 사용하여 드론의 모터들의 회전수를 제어하여 속도 제어를 하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 풍속 측정기, 풍향계, 및 지향성 스피커를 구비한 재난 관리 드론의 경로 제어 시스템 및 방법은 산불, 화재, 홍수, 지진 발생시 재난 지역 상공에 비행 경로를 설정하고, 드론의 비행경로 설정에 따라 각 경로 구간에 속도와 고도가 미리 설정된 Waypoint 스케쥴 비행을 하는 드론의 비행경로가 제어되며, 드론의 비행 콘트롤러(FC)에 연결되는 적외선 센서를 구비하여 드론의 주행 방향에 장애물을 피하여 우회하며, 강풍 등의 바람이 부는 경우 풍속측정기와 풍향계에 의해 풍속과 풍향을 측정하여 드론의 Fussy PID 속도 제어를 함으로써 재난 관리 드론의 속도 제어, GPS 수신기와 고도계를 구비한 비행 콘트롤러가 위치 제어 및 고도 제어를 하며, 그 상공에 정확하게 드론이 위치되도록 하며, 재난 지역 상공에서 스마트폰으로부터 전송된 피난 대피 방송 신호를 수신하는 무선 통신부를 구비한 드론의 지향성 스피커를 사용하여 재난 대피 방송을 함으로써 유용하게 재난관리를 하게 되었다.
도 1은 기존 멀티 콥터 드론의 동작 방식을 설명한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 풍속 측정기, 풍향계, 및 지향성 스피커를 구비한 재난 관리 드론의 제어 시스템 개념도이다.
도 3은 풍속 측정기, 풍향계, 및 지향성 스피커를 구비하는 재난관리드론(회전익 드론)의 내부 구성도이다.
도 4는 비행 콘트롤러(FC)와 연결된 전자속도제어기(ESC)에서 Fussy PID 제어기를 구비하고, 시간대별 위치에 따른 드론의 Fussy PID 속도 제어를 보인 블럭도이다.
도 5는 드론에 탑재된 지향성 스피커의 일정 방사 각도 범위내에서 가청 주파수 대역의 지향성을 보인 Polar Plot이다.
도 6은 드론의 GPS 유도 Waypoint 스케쥴 경로 비행 시에, 드론의 비행계획소프트웨어(Flight Plan Software)를 보인 사진이다.
도 7은 드론의 GPS 유도 Waypoint 스케쥴 경로 비행 시에, 드론의 비행 경로(0->1->2->3->4,..)와 긴급착륙지점(ERP)의 예를 보인 사진이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 발명의 구성 및 동작을 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 풍속 측정기, 풍향계, 및 지향성 스피커를 구비한 재난 관리 드론의 제어 시스템 개념도이다.
본 발명은 지향성 스피커를 구비한 재난 관리 드론의 제어 시스템 및 방법에 관한 것으로, 산불, 화재, 홍수, 지진 발생시 강풍 등의 바람이 부는 경우 재난 위치 상공에 드론의 비행경로 설정에 따라 각 이동 구간의 속도와 고도가 설정된 Waypoint 스케쥴 비행을 하는 드론의 비행경로가 제어되며, i) 드론의 비행 콘트롤러(FC)에 연결되는 적외선 센서를 구비하여 드론의 주행 방향에 장애물을 우회하며, ⅱ) 풍속, 풍향을 측정하는 풍속 측정기, 풍향계, 지향성 스피커를 구비하는 재난 관리 드론의 속도 제어, 위치 및 고도 제어를 하며, 풍속과 풍향을 차감하여 시간대별 위치에 따른 드론의 비행 콘트롤러(FC)와 연결된 전자속도제어기(ESC)가 Fussy PID 속도 제어를 함으로써 정확하게 재난지역 상공에 위치되도록 하고, ⅲ) 스마트폰과 연동되는 드론에 탑재된 지향성 스피커를 통해 스마트폰으로부터 전송된 피난대피 방송 신호를 드론의 무선 통신부로 수신하여 지향성 스피커를 통해 지향성과 일정 방사 각도를 가지고 재난 대피 방송을 한다.
재난관리드론(200)은 회전익 드론을 사용한다.
재난 관리 드론(200)은 기본 드론의 구성요소에서, 적외선 센서, 풍속 측정기, 풍향계, 및 지향성 스피커를 더 구비한다.
본 발명의 적외선 센서, 풍속 측정기, 풍향계, 및 지향성 스피커를 구비한 재난 관리 드론의 제어 시스템은
드론 조정신호를 전송하는 드론 조정기(100); 및
상기 드론 조정기(100) 또는 스마트폰으로부터 드론 조정 신호를 수신받아 제어되며, 드론의 수직 이착륙, 수직 상승/하강, 선형 가속, 방향 제어, 드론의 고도 제어, 호버링(정지), 랜딩 및 비행 경로를 제어, 데이터를 송수신하며, 재난 지역에서 강풍 등의 바람이 부는 경우 드론의 비행경로 설정에 따라 각 경로 구간에 속도와 고도가 미리 설정되며, Waypoint 비행 경로 구간에서 각 구간의 속도와 고도가 미리 설정된 드론의 Waypoint 스케쥴 경로 비행에 따라 드론의 비행경로(1->2->3->4...)가 제어되며, 드론의 비행 콘트롤러(FC)에 연결되는 적외선 센서를 구비하며, 적외선 센서가 드론의 주행 방향에 장애물 탐지시에 비행 콘트롤러(FC)가 자이로스코프의 yaw, roll pitch 값을 조절하여 드론의 좌우 이동거리, 높이를 조절하여 장애물을 피하여 우회하며, 3차원 좌표계에서 단위 시간당 이동거리와 이동 단위로 다시 계속 드론의 위치 보정, 고도 보정, 속도 보정을 하며, 바람이 부는 경우 풍속과 풍향을 측정하여 드론의 비행 콘트롤러(FC)와 연결된 전자속도제어기(ESC)가 Fussy PID 속도 제어를 하는 풍속 측정기, 풍향계, 및 지향성 스피커를 구비하는 재난관리드론(200)을 포함한다.
풍속 측정기, 풍향계, 지향성 스피커를 구비하는 재난관리드론(200)은 산불, 화재, 홍수, 지진 발생시 강풍 등의 바람이 부는 경우 재난지역 위치 상공에 드론의 비행경로 설정에 따라 각 이동 구간의 고도와 속도가 미리 정해진 Waypoint 스케쥴 경로 비행을 하는 드론의 비행경로가 제어되며, 바람의 풍향과 풍속에 의해 위치 오차, 고도 오차, 속도 오차가 발생하며, 이를 단위 시간당 이동거리와 속도 보정에 의해 속도 제어, 위치 제어 및 고도 제어를 하며,
풍속 측정기와 풍향계에 의해 풍속과 풍향을 측정하여 재난관리드론(200)의 비행 콘트롤러(FC)와 연결된 전자속도제어기(ESC)가 Fussy PID 속도 제어를 함으로써 스케쥴 경로 비행 상에 재난지역 그 상공에 정확히 위치되도록 하고,
스마트폰과 연동되는 드론에 탑재된 지향성 스피커를 통해 재난 대피 방송을 제공한다.
상기 재난관리드론(200)은 회전익 드론을 사용한다.
상기 비행 콘트롤러(FC)는 상기 드론 조정기 또는 스마트폰으로부터 무선 통신부를 통해 원격 제어 데이터 또는 피난대피 방송 신호를 수신받고, 전자 속도 제어기(ESC)와 연결되며, 드론의 수직 이착륙, 수직 상승/하강, 선형 가속, 방향 제어, 드론의 고도 제어, 호버링, 랜딩 및 비행 경로를 제어, 데이터 송수신을 제어하며, 드론의 비행 콘트롤러(FC)에 연결되는 적외선 센서를 구비하여 드론의 주행 방향에 장애물을 피하여 우회하도록 제어하며, 풍속 측정기와 풍향계에 의해 풍속과 풍향을 측정하여 비행 콘트롤러(FC)가 Fussy PID 속도 제어를 함으로써 재난 지역의 스케쥴 경로 비행의 해당 위치 그 상공에 드론이 정확하게 위치되도록 하고 속도 제어, 위치 제어, 고도 제어를 하며, 산불, 화재, 지진, 홍수 발생시에 스마트폰으로부터 피난 대피 방송 신호를 수신하여 지향성 스피커로 피난 대피 방송을 하도록 제어한다.
도 3은 풍속 측정기, 풍향계, 및 지향성 스피커를 구비하는 재난관리드론(회전익 드론)의 내부 구성도이다.
재난관리드론(200)은 Wi-Fi, LTE, RF 주파수를 사용하는 별도의 드론 제어기(RC Tx/Rx) 또는 스마트폰(100)에 의해 제어된다.
드론 제어기(100)는 RC Transmitter/Receiver(RC Tx/Rx)로써, 드론(200)을 Wi-Fi, LTE, RF 무선 통신을 통해 원격 제어하는 키 조정부(101); 드론의 원격 제어 데이터를 전송하도록 제어하는 제어부(102); 드론의 원격 제어 데이터를 송신하고, 재난관리드론(200)으로부터 드론의 GPS 위치 및 고도 정보를 수신하는 무선통신부(103); 및 배터리(104)로 구성된다.
드론은 비행경로 계획 SW에 의해 이동 경로가 설정되고, 드론의 위치, 고도, 속도, 가속도 제어에 따라 양력을 발생하여 수직 이륙후에 이동 경로에 따라 추력을 발생하여 이동한다.
재난관리드론(200)은 기존 드론의 구성요소들을 포함하며,
비행 콘트롤러(FC)(201)와 연결되며, 스마트폰으로부터 피난 대피 방송 신호 데이터를 송수신하기 위한 IP 주소가 할당된 LTE 모뎀 또는 Wi-Fi 모뎀 또는 RF 통신부 중 어느 하나를 구비하는 무선통신부(211);
상기 무선 통신부(211)를 통해 원격 제어 데이터를 수신받고, 드론의 수직 이착륙, 수직 상승/하강, 선형 가속, 방향 제어, 드론의 고도 제어, 호버링(정지), 랜딩 및 비행 경로를 제어, 데이터 송수신을 제어하며, 재난 지역에서 강풍 등의 바람이 부는 경우 재난지역 상공에 드론의 스케쥴 비행경로 설정에 따라 각 경로 구간에 속도와 고도가 미리 설정된 Waypoint 스케쥴 경로 비행을 하는 드론의 비행경로가 제어되며, 드론의 비행 콘트롤러(FC)에 연결되는 적외선 센서를 구비하여 주행 방향에 적외선 센서가 장애물을 탐지하고, Waypoint 비행 경로 구간에서 각 구간의 고도와 속도가 미리 설정된 드론의 주행 방향에 장애물 탐지시에 비행 콘트롤러(FC)가 자이로스코프의 yaw, roll pitch 값을 조절하여 좌우 이동거리, 높이를 조절하여 장애물을 피하여 우회하며, 단위 시간당 이동거리 단위로 다시 드론의 위치 보정, 고도 보정, 속도 보정을 하며, 풍속, 풍향을 측정하는 풍속 측정기, 풍향계, 지향성 스피커를 구비하는 재난 관리 드론의 속도 제어, 위치 및 고도 제어를 하며, 풍속과 풍향을 고려하여 재난관리드론의 Fussy PID 속도 제어를 함으로써 그 상공에 정확히 위치되도록 속도 제어, 위치 제어, 고도 제어를 하며, 스마트폰과 연동되는 드론에 탑재된 지향성 스피커를 통해 재난 대피 방송을 제공하도록 제어하는 비행 콘트롤러(FC)(201);
비행 콘트롤러(FC)(201)와 연결되는 전자 속도 제어기(ESC)(202);
비행 콘트롤러(FC)(201)와 연결되며, 난기류로 발생하는 바람의 풍속을 측정하는 풍속 측정기(230); 비행 콘트롤러(FC)(201)와 연결되며, 난기류로 발생하는 바람의 풍향을 측정하는 풍향계(237); 및 비행 콘트롤러(FC)(201)와 연결되며, 산불, 화재, 지진, 홍수 등의 재난 지역의 재난 위치 상공에서 스마트폰으로부터 전송된 피난대피 방송 신호를 증폭하여 출력하는 지향성 스피커(239)를 포함한다.
재난관리드론(200)은 카메라와 지향성 스피커를 구비한다.
재난관리드론(200)은 바람이 부는 경우, 드론에 구비된 풍속 측정기(풍속 센서)(230)와 풍향계(237)에 의해 풍속과 풍향을 측정하여 드론의 비행 콘트롤러(FC)(201)와 연결된 전자속도제어기(ESC)가 Fussy PID 속도 제어를 함으로써 각 구간의 고도와 속도가 미리 설정된 드론의 스케쥴 경로 비행시에 그 상공의 위치와 고도에 정확히 위치되도록 하며,
재난관리드론(200)은 산불, 화재, 지진, 홍수 발생시에 스마트폰으로부터 피난 대피 방송 신호를 수신하여 상기 스마트폰과 연동되는 드론에 탑재된 상기 지향성 스피커를 통해 재난 대피 방송을 제공한다.
카메라의 촬영된 영상을 인코딩/디코딩하기 위해 H.264 또는 MJPEG(Motion JPEG) 코덱을 사용한다.
지향성 스피커는 초음파 센서의 20~20kHz의 가청 주파수 대역에 음을 실어 소리를 방사하며, 일반 스피커보다 보다 가청성이 좋고, 방사 지향각도(±15°~90°음압 레벨), 최대 유효 송출 거리 100m, 최장 송출 거리 300m, 재난지역 상공에서 지향성을 가지고 피난 대피 방송을 출력한다.
재난관리드론(200)은 비행 콘트롤러(FC)에 연결되며, 드론의 주행 방향에 장애물을 발견되면, 장애물의 가로와 세로 크기를 파악하며, 드론의 방향을 장애물을 우회하도록 하기 위해 사용되는 적외선 센서를 더 포함한다.
재난관리드론(200)은
4대 이상의 프로펠러(204,206,209,210)와;
각각의 프로펠러(204,206,208,210)를 구동하는 각각의 모터(M1,M2,M3,M4)(203,205,207,208); 비행 콘트롤러(FC)(201)와 연결되며, 각각의 모터(M1,M2,M3,M4)의 속도를 제어하여 각각의 프로펠러(204,206,209,210)를 회전시키며, Fuzzy PID 제어기를 구비하는 전자 속도 제어기(ESC)(202);
드론 조정기 또는 스마트폰으로부터 무선 통신부(211)를 통해 원격 제어 데이터를 수신받고, 스마트폰으로부터 피난대피 방송 신호를 수신하며, 전자 속도 제어기(ESC)(202)와 연결되며, 드론의 수직 이착륙, 수직 상승/하강, 선형 가속, 방향 제어, 드론의 고도 제어, 호버링(hovering), 랜딩 및 비행 경로를 제어, 데이터 송수신을 제어하며, 드론의 비행 콘트롤러(FC)에 연결되는 적외선 센서를 구비하여 적외선 센서가 장애물 탐지시에 비행 콘트롤러(FC)가 드론의 주행 방향에 장애물을 피하여 우회하도록 제어하며, 측정된 풍속과 풍향을 참조하여 Fussy PID 속도 제어를 함으로써 스케쥴 경로 비행을 하는 드론이 각 구간의 그 상공의 위치와 고도에 정확히 위치되도록 하고 속도 제어, 위치 제어, 고도 제어를 하며, 재난 지역의 경우 지향성 스피커로 피난 대피 방송을 하도록 제어하는 비행 콘트롤러(FC, Flight Controller)(201);
상기 비행 콘트롤러(FC)(201)와 연결되며, 데이터를 송수신하기 위한 IP 주소와 MAC 주소가 할당된 LTE 모뎀 또는 Wi-Fi 모뎀 또는 RF 통신부 중 어느 하나를 구비하는 무선통신부(211);
상기 비행 콘트롤러(FC)(201)와 연결되며, 하늘을 나는 드론의 GPS 위치 좌표를 제공하는 GPS 수신기(212);
상기 비행 콘트롤러(FC)(201)와 연결되며, 드론의 해발고도 정보를 제공하는 고도계(213);
상기 비행 콘트롤러(FC)(201)와 연결되고, z 축(axis)을 기준으로 회전하는 4대의 프로펠러들(204,206,209,210)의 각속도를 측정하여 yaw, roll, pitch를 제어하여 쿼드 콥터 구조의 드론(200)의 자세 제어를 하여 드론의 좌우 수평 밸런싱을 유지되도록 하는 자이로스코프(gyroscope, gyro sensor)(214);
이동하는 드론의 가속도나 충격의 세기를 측정하는 가속도 센서(acceleration sensor)(215);
카메라의 항공 촬영 영상 데이터와 시간대별 위치와 속도, 가속도 데이터를 기록하는 저장부(하드디스크)(216);
상기 비행 콘트롤러와 연결되는 USB 메모리 연결부(220) 및 배터리(219); 및
드론의 상부 몸체와 하부 수직 이착륙부를 구비하는 기구부 프레임을 포함한다.
상기 재난관리드론(200)은, 상기 비행 콘트롤러(FC)(201)와 연결되며, 난기류로 발생하는 바람의 풍속을 측정하는 풍속 측정기(230); 및 비행 콘트롤러(FC)(201)와 연결되며, 난기류로 발생하는 바람의 풍향을 측정하는 풍향계(237)를 더 포함한다.
상기 재난관리드론(200)은, 상기 비행 콘트롤러(FC)(201)와 연결되며, 산불, 화재, 지진, 홍수 등의 재난 지역의 재난 위치 상공에서 스마트폰으로부터 전송된 피난대피 방송 신호를 증폭하여 출력하는 지향성 스피커(239)를 더 포함한다.
USB 메모리 연결부(220) 이외에 SD 카드 연결부(미도시)를 더 구비하고 Card Slot를 통해 촬영 영상과 비행 기록과 데이터를 기록할 수 있다.
드론 제어기(100)를 사용하는 대신에 스마트폰을 사용하는 경우, 스마트폰은 와이파이(Wi-Fi) 또는 이동통신망(LTE 4G/5G)을 통해 드론(200)으로 원격 제어 데이터를 전송하고, 드론(200)으로부터 스마트폰으로 항공촬영 영상 데이터와 드론의 GPS 위치 좌표와 고도 정보를 전송하고, 스마트폰에 드론의 항공촬영 영상과 드론의 GPS 위치 좌표 및 고도 정보가 실시간으로 표시된다.
비행 콘트롤러(FC, Flight Controller)(201)는 드론 제어기(100) 또는 스마트폰으로부터 드론(200)으로 원격 제어 데이터를 수신받고, 4대 이상의 모터(M1,M2,M3.M4)를 구동하여 4개 이상의 프로펠러(204,206,209,210)들 회전시키는 전자 속도 제어기(ESC)(202)와 연결되며, 드론의 수직 이착륙, 수직 상승/하강, 선형 가속, 방향 제어, 드론의 고도 제어, 호버링, 랜딩 및 비행 경로를 제어하며,
드론의 비행 콘트롤러(FC)에 연결되는 적외선 센서를 구비하여 드론의 주행 방향에 적외선 센서가 장애물을 감지하면 비행 콘트롤러(FC)가 자이로스코프의 pitch 값을 조절하여 피하여 우회하며, 측정된 풍속과 풍향을 고려하여 비행 콘트롤러(FC)가 Fussy PID 속도 제어를 함으로써 그 재난 지역 상공에 정확히 스케쥴 비행하는 드론이 위치되도록 속도 제어, 위치 제어, 고도 제어를 하며, 드론의 지향성 스피커를 통해 재난 대피 방송을 하도록 제어한다.
드론 제어기(100)와의 드론(200)은 무선 통신은 Wi-Fi, LTE, RF 신호를 사용하여 통신된다.
전자 속도 제어기(ESC)(202)는 PD 제어(비례 미분 제어)에 의해 드론의 속도를 제어할 수 있으며, 각각 모터(M1,M2,M3,M4)의 프로펠러의 회전 속도를 제어하여 각각의 프로펠러(204,206,209,210)를 회전하게 하여 상승과 하강을 제어한다.
GPS 수신기(212)는 비행 콘트롤러(FC)(201)와 연결된 D-GPS 수신기를 사용하며, 4개의 위성으로부터 하늘을 나는 드론의 GPS 위치 좌표를 제공하고, 고도계(213)는 비행 콘트롤러(FC)(201)와 연결되며, 드론의 해발고도 정보를 제공한다. 드론의 고도 제어는 드론 제어기(100) 또는 드론을 제어하는 스마트폰을 사용하여 드론(200)의 고도계(213)로부터 해발고도 정보를 수신받아 원격 조정에 의해 원격 조정 데이터를 드론의 무선통신부(211)를 통해 비행 콘트롤러(FC)(201)로 수신받아 상승 하강을 제어하여 드론의 비행 콘트롤러(FC)(201)와 전자 속도 제어기(ESC)(202)의 PD 제어를 통해 각각의 모터들(M1,M2,M3,M4)의 속도를 조절하여 각각의 프로펠러(204,206,208,210)의 회전수를 제어한다.
드론의 관성항법장치(IMU)는 자이로스코프(gyroscope, gyro sensor)(214) 및 가속도 센서(accelereometer, 가속도계)(215)를 구비한다.
자이로스코프(gyroscope, gyro sensor)(214)는 비행 콘트롤러(201)와 연결되고, z 축(axis)을 기준으로 회전하는 4개 이상의 프로펠러들(204, 206,209,210)의 각속도를 측정하여 yaw, roll, pitch를 제어하여 쿼드 콥터 구조의 드론(200)의 자세 제어를 하여 드론의 좌우 수평 밸런싱을 유지되도록 한다.
가속도 센서(accelereometer, 가속도계)(215)는 압전형(piezoelectric type) 가속도계, 정전용량형, 스트레인 게이지형(strain gage) 가속도계, 전기동부하형(electro dynamic type) 가속도계, 또는 실리콘 반도체 가속도계 중 어느 하나를 사용한다.
드론은 기본적으로, 비행 콘트롤러(FC)(201)에 각각 연결되는 가속도 센서(Acceleration Sensor)(215)와 자이로스코프(Gyroscope Sensor)(214)는 좌우 수평 밸런싱을 유지되도록 하고, 각도를 측정한다.
드론 저장부(216)는 하드 디스크를 구비하며, 그 외에 USB 메모리 연결부(220), SD 카드 연결부를 구비하고, Card Slot를 통해 촬영 영상과 비행 기록과 데이터를 기록된 데이터를 노트북이나 컴퓨터로 저장된 데이터를 이전할 수 있다.
별도의 드론 조정기(RC Transmitter/Receiver)를 사용하지 않고 스마트폰을 사용하는 경우, 스마트폰은 이동통신 모뎀 또는 Wi-Fi 통신부를 구비하는 드론은 물리 계층(Physical Layer)과 데이터 링크 계층(Data Link Layer)으로 4G LTE 또는 5G 이동통신 프로토콜을 사용하며, 그 상위 계층(Network Layer, Transport Layer)에는 TCP/IP 또는 UDP/IP를 사용하여 수직 이착륙, 수직 승강, 선형 가속, 드론의 고도 제어, 비행 경로 제어, 호버링, 랜딩을 제어하며, 원격 제어 데이터, 항공촬영 영상 데이터와 드론의 GPS 위치 좌표(x,y 좌표)와 고도 정보(z 좌표)를 전송할 수 있다.
도 4는 비행 콘트롤러(FC)와 연결된 전자속도제어기(ESC)에서 Fussy PID 제어기를 구비하고, 시간대별 위치에 따른 드론의 Fussy PID 속도 제어를 보인 블럭도이다.
도 5는 드론에 탑재된 지향성 스피커의 일정 방사 각도 범위내에서 가청 주파수 대역의 지향성을 보인 Polar Plot이다.
도 6은 드론의 GPS 유도 Waypoint 스케쥴 경로 비행 시에, 드론의 비행계획소프트웨어(Flight Plan Software)를 보인 사진이며, 비행계획소프트웨어는 비행고도, 중복도(종중복도, 횡중복도), 드론의 비행고도에 따른 카메라의 사진촬영 횟수 간격설정, 긴급착륙지점(ERP), 홈위치 고도(RTH), 안전서클(Geofencing) 반경이 설정된다.
도 7은 드론의 GPS 유도 Waypoint 스케쥴 경로 비행 시에, 드론의 비행 경로(0->1->2->3->4,..)와 긴급착륙지점(ERP)의 예를 보인 사진이다.
* 지향성 스피커를 구비한 재난 관리 드론의 경로 제어 시스템의 특징
○ GPS 수신기, 관성항법장치(INS), 고도계(altimeter)를 구비하는 드론
○ 산불, 화재, 지진, 홍수 지역 등의 재난지역 현장에서, GPS 유도 경로 비행 지향성 스피커를 구비하는 재난 관리 드론의 비행경로 제어
○ 드론의 비행 콘트롤러(FC)에 연동되는 적외선 센서, 풍속 측정기와 풍항계 및 고도계(altimeter), 지향성 스피커 구비
- 바람과 돌풍(풍속 및 풍향 측정)에 따른 풍속에 따른 속도 제어
- 재난지역 현장에서 난기류로 발생되는 바람의 풍향과 풍속(V 속도)을 측정,
- 드론의 목표 속도값 y값이 되도록 제어, Fuzzy PID 제어에 의해 풍속을 차감한 속도 제어
○ 바람의 영향에 따라 풍향의 풍속에 대응하여 스케쥴 경로 비행의 목표 속도값에 도달하도록, 드론의 속도 PI 제어 또는 Fuzzy PID 제어기 등의 피드백 제어기를 사용하여 드론의 모터들의 회전수를 제어하여 속도 제어를 한다.
실시예에서는, 드론의 비행 콘트롤러(FC)의 Fuzzy PID 제어기를 예를 들어 설명한다. 드론의 비행 콘트롤러(FC)와 연결된 전자속도제어기(ESC)의 Fussy PID 제어기에 의한 속도 제어를 설명한다.
드론의 목표 속도 Vpost(t) = Vnow(t) ±Vcos θ
여기서, Vpost(t)는 t 시점에서 풍속과 풍향에 따른 드론의 목표 속도, Vnow(t), t 시점에서 드론의 현재 속도, Vcos θ는 t 시점에서 V 속도를 갖는 풍속이 풍향(바람의 방향)을 실선으로 표시된 벡터와 드론의 주행 방향의 사이의 각도 θ를 이루는 풍향을 갖는 바람의 속도이다. 드론의 진행 방향과 풍향이 동일 방향 이면 풍속과 풍향이 포함된 Vcos θ 만큼 감속되고(-), 드론의 진행 방향과 풍향이 반대 방향 이면 풍속과 풍향이 포함된 Vcos θ 만큼 증속된다(+).
3차원 좌표계에서 1초 동안 x, y위치와 고도 z로 이동하는 단위 셀을 이루는 시스템에서, θ는 일정 시간 간격(예, 10초, 20초, 30초, 1분, 2분, 3분,..)으로 드론의 t시점의 Pk(Xk, Yk, Zk) 위치로부터 t+1 시점의 Pk +1(Xk +1, Yk +1, Zk +1) 위치로 단위 시간(예, 10초, 20초, 30초, 1분, 2분, 3분,..) 동안 거리 d를 이동하는 경우, 일정 주기 측정 시점의 드론의 전진 방향과 바람의 방향 사이의 각도이다.
t 시점에서 드론의 전진 방향에 대하여, 난기류로 부는 바람이 속도 V와 방향을 드론의 풍속 측정기(풍속 센서)(230)와 풍향계(237)를 사용하여 t 시점의 풍속과 풍향을 측정하며, 드론의 GPS 수신기와 고도계(altimeter)는 일정 시간 간격으로 드론의 3차원 위치 좌표와 고도 값(z 값)을 측정한다.
이를 통해, 단위 시간당 드론의 이동거리 d를 알 수 있다.
PID 제어는
Figure 112018082028676-pat00001
식이 성립된다.
여기서, 동작 신호 z(t), 고도 값이 반영된 3차원 위치에서 속도 제어된 출력 신호 y(t), Kp는 비례 이득, Ti는 적분 이득, TD는 미분 이득이다.
PID 제어는 각각 위치 오차값/속도 오차값, 오차값의 적분(integral), 오차값의 미분(derivative)에 비례하기 때문에 비례-적분-미분 제어기(Proportional Integral Derivative controller)하고 한다.
비례항은 현재 상태에서의 오차값의 크기에 비례한 제어작용을 한다.
적분항은 정상상태(steady-state) 오차를 없애는 작용을 한다.
미분항은 출력값의 급격한 변화에 제동을 걸어 오버슛(overshoot)을 줄이고 안정성(stability)을 향상시킨다.
제어 측면에서, 온도, 압력, 속도는 Fuzzy 변수 이다.
난기류 성의 바람의 풍향, 풍속에 의해 하늘을 나는 드론은 위치 오차, 속도 오차가 발생한다.
예를들면, 하늘을 나는 드론의 주행방향으로 속도가 30km/h이고, 드론의 주행방향과 정반대 방향으로 바람의 방향과 속도 인 풍향과 풍속이 3km/h이면 실제 드론의 속도는 30km/h - 3km/h = 27 km/h로 줄어들게 되며, 이에 따라 드론의 위치 오차, 속도 오차가 발생한다. 이를 드론의 비행 콘트롤러(FC)는 전자속도 제어기(ESC)에 구비된 퍼지 PID 제어기와 연결되고, Rule base 부와 퍼지 추론부를 구비하여 피드백 제어를 한다.
드론의 비행 콘트롤러(FC)는 전자 속도 제어기(ESC)에 구비된 퍼지 PID 제어기로 동작되며, 난기류 성의 바람의 풍향, 풍속에 의해 위치 오차, 속도 오차가 발생하게 되므로, 비행 콘트롤러(FC)와 연결된 전자속도제어기(ESC)에 구비된 퍼지 PID 제어기와; 전자속도제어기(ESC)와 연결되는 비행 콘트롤러(FC)에 구비되며 Rule base 부와 퍼지 추론부의 Fuzzy rule의 퍼지 추론 메커니즘을 적용한다.
비행 콘트롤러(FC)는 연결된 전자속도제어기(ESC)에 구비되는 바람의 영향 즉 풍향, 풍속에 따라 위치 오차, 속도 오차가 발생하게 되므로 드론의 속도 제어, 위치 제어를 위한 전자속도 제어기(ESC)에 구비된 퍼지 PID 제어기와 연결되며,
퍼지 논리(Fuzzy Logic)에 따른 If then 형식의 퍼지 rule을 적용하는 Rule base 부; 및 상기 Rule base 부의 퍼지 rule을 참조하여, 풍향, 풍속에 따라 퍼지 논리와 추론 메커니즘에 의해 퍼지 rule을 적용하여 t+1 시점의 속도와 위치를 추론하는 퍼지 추론부를 구비한다.
Waypoint 스케쥴 경로 비행(1->2->3->4)에 따라 드론의 t시점의 Pk(Xk, Yk, Zk) 위치로부터 t+1 시점의 Pk +1(Xk +1, Yk +1, Zk +1) 위치로 단위 시간 동안 거리 d를 이동하는 경우, "속도 = 거리/시간" 이므로, 3차원 좌표계에서 Pk +1(Xk +1, Yk +1, Zk +1) 위치의 각 X,Y,Z 위치 벡터 값은 다음과 같이 계산된다.
Xk +1 = Xk + d sin θ
Yk +1 = Yk + d cos θ
Zk +1 = Zk + d tan θ
여기서, 바람의 방향과 속도, 즉 풍향과 풍속에 따라 t 시점에서 x,y,z 방향의 드론의 속도 Xk(t), Yk(t), Zk(t)의 측면에서, θ는 V 속도의 풍속을 갖는 풍향(바람의 방향)을 실선으로 표시된 벡터와 드론의 주행 방향의 사이의 각도이며,
실제 풍향과 풍속에 영향을 받은 실제 드론의 속도는 Vpoet(t) = Vnow(t) ± Vcos θ 관계가 성립되며, 실제 드론의 속도 Vnow(t)는 드론의 주행 방향과 바람이 동일 방향이면 -Vcos θ, 바람이 반대 방향이면 +Vcos θ의 영향을 받는다.
그러므로, 비행 콘트롤러(FC)의 Rule base 부와 퍼지 추론부는 드론의 위치 오차, 속도 오차를 줄이기 위해 풍향과 풍속에 영향이 배제되도록 If-then 문장 형식의 Rule-base 부의 퍼지 rule과 퍼지추론부에 의해 t+1 시점의 의사 결정이 이루어져 계속 피드백 제어가 이루어진다.
[Fuzzy Logic] - Rule
If Waypoint 스케쥴 경로 비행 상에 드론의 모터의 속도가 풍향과 풍속에 의해 slow하면, then 바람의 방향과 속도에 따라 비행 콘트롤러(FC)와 연결된 전자속도제어기(ESC)가 드론의 모터의 회전수를 제어하여 드론의 속도를 가감하며, t시점의 측정된 고도가 기설정된 고도보다 낮거나 높으면 t+1시점에서 비행 콘트롤러(FC)가 기 설정된 고도로 상승/하강 및 위치 오차를 보정한다. 이때, 드론의 각속도를 함께 고려할 수 있다.
Waypoint 스케쥴 비행경로(1->2->3->4...)상에서, 각 구간의 속도가 미리 설정되고 정해진 고도의 3차원 위치 좌표, 속도로 주행되는 드론의 스케쥴 비행에 있어서,
드론의 주행 방향과 바람이 방향이 동일 방향이면, 드론의 속도가 기 설정된 속도 보다 더 빠른 속도로 주행되므로, 드론의 모터 속도를 감속(-)한다.
드론의 주행 방향과 바람이 방향이 반대 방향이면, 드론의 속도가 기 설정된 속도 보다 풍속 만큼 차감되어 더 느리게 속도 주행되므로, 드론의 모터 속도를 증속(+)한다.
If Waypoint 스케쥴 비행경로 상에 드론의 모터의 속도가 풍향과 풍속에 의해 fast하면, then 바람의 방향과 속도에 따라 비행 콘트롤러(FC)가 드론의 모터의 회전수를 제어하여 속도를 가감하며, t시점의 측정된 고도가 기설정된 고도보다 낮거나 높으면 t+1시점에서 비행 콘트롤러(FC)가 기 설정된 고도로 상승/하강 및 위치 오차를 보정한다. 이때, 드론의 각속도를 함께 고려할 수 있다.
비행 콘트롤러(FC)는 고도계(altimeter)와 GPS 수신기가 연결되며, 비행 콘트롤러(FC)는 고도 제어, 위치 제어 및 적외선 센서에 의해 장애물 탐지시 장애물 회피 제어는 드론의 비행 콘트롤러(FC)가 자이로스코프의 yaw, roll, pitch를 조절한다.
○ 적외선 센서를 사용한 드론 - 일정 거리 내에 장애물 감지, 장애물 회피 기능
○ 화재, 산불, 지진, 홍수 등의 재난지역 상황에서,
스마트폰과 무선 통신되는 LTE 4G/5G 모뎀 또는 Wi-Fi 통신부를 구비하는 드론에 탑재된 지향성 스피커를 사용한 재난 대피 방송
- UAV(Unmanned Aerial Vehicles), 회전익 드론(예, DJI) 사용
- 드론의 GPS 유도 경로 비행(Waypoint 스케쥴 경로 비행)
- 드론에 비행계획 소프트웨어(Flight Plan Software)와 비행관제 소프트웨어(Flight Software) 필요
- 비행계획 소프트웨어는 비행고도, 중복도(종중복도, 횡중복도), 드론의 비행고도에 따른 카메라의 사진촬영 횟수 간격설정, 긴급착륙지점(ERP), 홈위치 고도(RTH), 안전서클(Geofencing) 반경 설정
- 비행관제 소프트웨어는 무선통신기술을 사용하여 비행장치의 위치, 비행방향(0->1->2->3->4...), 속도, 고도 값을 실시간으로 보여주고 가시권(VLOS), 비가시권내에서 비행장치를 제어할 수 있도록 해주는 프로그램을 개발해야 한다.
실시예에서는, 재난관리드론(200)은 회전익 드론을 사용하였다.
1) 고정익 드론: ex) 스위스 eBee 드론
- 드론의 비행계획 SW: eMotion SW의 Flight Data Manager
- 카메라의 해상도, 고도, 속도, 비행경로, 종중복도, 횡중복도 등
스위스 SenseFly 사에서 제작한 eBee 모델은 순항 속도는 40～90㎞/h, 최대풍속은 12m/s, 그리고 약 50분 정도 비행이 가능한 고정익 UAV이다.
비행출발은 대상지역에 인접해 출발지와 목적지까지의 드론의 비행 경로를 설정하여 eMotion SW 비행경로 설정 소프트웨어를 사용하여 예를들면 종중복도 87%, 횡중복도 71%, 비행고도 130m를 설정한다.
2) 회전익 드론: DJI 회전익 드론
4대/6대의 프로펠러와 모터, 전자속도제어기(ESC, Electronic Speed Controller), 비행 콘트롤러(FC, Flight Controller), 고도계, GPS 수신기와 INS(Inertial Navigation System, 관성항법장치), 고도계(altimeter)가 탑재되고 카메라와 Wi-Fi 또는 LTE 모뎀, 배터리를 구비하며, 관성항법장치(INS)는 자이로 센서와 가속도 센서를 구비한다.
Figure 112018028095119-pat00002
본 발명의 지향성 스피커를 구비한 재난 관리 드론의 제어 방법은
(a) 드론 조정기 또는 스마트폰으로부터 드론 조정 신호를 적외선 센서, 풍속 측정기, 풍향계, 및 지향성 스피커를 구비하는 재난관리드론으로 수신받아 제어되며, 드론의 수직 이착륙, 수직 상승/하강, 선형 가속, 방향 제어, 드론의 고도 제어, 호버링, 랜딩 및 비행 경로를 제어, 데이터를 송수신하는 단계; 및
(b) 재난 지역에서 바람이 부는 경우, 상기 드론의 비행경로가 제어되며, 풍속 측정기와 풍향계에 의해 풍속, 풍향을 측정하여 드론의 비행 콘트롤러(FC)와 연결된 전자속도제어기(ESC)가 Fussy PID 속도 제어를 함으로써 스케쥴 경로 비행시에 단위 시간당 이동거리와 고도 단위로 다시 드론의 위치 보정, 고도 보정, 속도 보정을 하며, 그 상공의 위치와 고도에 드론이 정확히 위치되도록 비행 콘트롤러(FC)에 의해 모터의 속도 제어, 드론의 3차원 위치 제어, 드론의 고도 제어를 하는 단계를 포함한다.
상기 비행 콘트롤러(FC)(201)는 바람의 영향 즉 풍향, 풍속에 따라 위치 오차, 속도 오차가 발생하게 되므로 드론의 속도 제어, 위치 제어를 위한 전자속도 제어기(ESC)에 구비된 퍼지 PID 제어기와 연결되며,
퍼지 논리(Fuzzy Logic)에 따른 If then 형식의 퍼지 rule을 적용하는 Rule base 부; 및 Rule base 부로부터 퍼지 rule을 참조하여, 풍향, 풍속에 따라 퍼지 논리와 추론 메커니즘에 의해 퍼지 rule을 적용하여 t+1 시점의 속도와 위치를 추론하는 퍼지 추론부를 구비하며,
풍향의 풍속에 대응하여 드론의 스케쥴 경로 비행의 드론의 목표 속도값에 도달하도록, 드론의 비행 콘트롤러(FC)와 연결된 전자속도제어기(ESC)가 Fuzzy PID 제어기를 사용하여 드론의 모터들의 회전수를 제어하여 속도 제어를 하며,
t 시점에서 드론의 전진 방향에 대하여, 난기류로 부는 바람의 속도 V와 방향을 드론의 풍속 측정기와 풍향계를 사용하여 t 시점의 풍속과 풍향을 측정하며, 드론의 GPS 수신기와 고도계는 일정 시간 간격으로 드론의 3차원 위치 좌표와 고도 값(z 값)을 측정하며,
Waypoint 스케쥴 경로 비행에 따라 드론의 t시점의 Pk(Xk, Yk, Zk) 위치로부터 t+1 시점의 Pk +1(Xk +1, Yk +1, Zk +1) 위치로 단위 시간 동안 거리 d를 이동하는 경우, "속도 = 거리/시간" 이므로, 3차원 좌표계에서 Pk +1(Xk +1, Yk +1, Zk +1) 위치의 각 X,Y,Z 위치 벡터 값은 다음과 같이 계산되며,
Xk+1 = Xk + d sin θ
Yk+1 = Yk + d cos θ
Zk+1 = Zk + d tan θ
여기서, 바람의 방향과 속도, 즉 풍향과 풍속에 따라 t 시점에서 x,y,z 방향의 드론의 속도 Xk(t), Yk(t), Zk(t)의 측면에서, θ는 V 속도의 풍속을 갖는 풍향을 실선으로 표시된 벡터와 드론의 주행 방향의 사이의 각도이며,
실제 풍향과 풍속에 영향을 받은 실제 드론의 속도는 Vpoet(t) = Vnow(t) ± Vcos θ 관계가 성립되며, 실제 드론의 속도 Vnow(t)는 드론의 주행 방향과 바람이 동일 방향이면 -Vcos θ, 바람이 반대 방향이면 +Vcos θ의 영향을 받는다.
상기 비행 콘트롤러(FC)(201)의 Rule base 부와 퍼지 추론부는 위치 오차, 속도 오차, 고도 오차를 줄이기 위해 풍향과 풍속에 영향이 배제되도록 If-then 문장 형식의 Rule-base 부와 퍼지 추론부에 의해 의사 결정이 이루어져 단위 시간당 이동거리와 고도, 속도가 조정되도록 계속 피드백 제어가 이루어지며,
If Waypoint 스케쥴 비행 경로상에 드론의 모터의 속도가 slow하면, then 바람의 방향과 속도에 따라 비행 콘트롤러(FC)(201)와 연결된 전자속도제어기(ESC)(202)가 드론의 모터의 회전수를 제어하여 드론의 속도를 증감하며, t시점의 측정된 고도가 기설정된 고도보다 낮거나 높으면 t+1시점에서 비행 콘트롤러(FC)(201)와 연결된 전자속도 제어기(ESC)가 속도를 제어하여 단위 시간당 이동거리와 고도 단위로 기 설정된 고도로 상승/하강 및 위치 오차를 보정하며,
Waypoint 스케쥴 비행경로(1->2->3->4...)상에서, 각 구간의 고도, 속도가 미리 설정되고 정해진 고도의 3차원 위치 좌표, 속도로 주행되는 드론의 스케쥴 비행에 있어서, 드론의 주행 방향과 바람이 방향이 동일 방향이면, 드론의 속도가 기 설정된 속도 보다 더 빠른 속도로 주행되므로, 드론의 모터의 회전수를 제어하여 든론의 속도를 감속(-)하며,
드론의 주행 방향과 바람이 방향이 반대 방향이면, 드론의 속도가 기 설정된 속도 보다 풍속 만큼 차감되어 더 느리게 속도 주행되므로, 드론의 모터의 회전수를 제어하여 드론의 속도를 증속(+)한다.
If Waypoint 스케쥴 비행경로 상에 드론의 모터의 속도가 fast하면, then 바람의 방향과 속도에 따라 비행 콘트롤러(FC)(201)가 드론의 모터의 회전수를 제어하여 속도를 가감하며, t시점의 측정된 고도가 기설정된 고도보다 낮거나 높으면 t+1시점에서 비행 콘트롤러(FC)(201)비행 콘트롤러(FC)와 연결된 전자속도제어기(ESC)가 증감된 속도에 따라 단위 시간당 이동거리와 고도 단위로 기 설정된 고도로 상승/하강 및 위치 오차를 보정한다.
상기 방법은, 상기 재난관리드론의 상기 비행 콘트롤러(FC)(201)에 연결되는 적외선 센서를 구비하며, 비행 콘트롤러(FC)(201)에 연결된 적외선 센서(미도시)에 의해 드론이 주행하는 방향에 장애물이 감지되면, 비행 콘트롤러(FC)(201)의 제어에 따라 자이로스코프(214)의 Yaw, Roll, Pitch 값 중 어느 하나를 조절하여 비행 콘트롤러(FC)가 좌우 이동거리, 높이를 조절하여 장애물을 피하여 우회하며, 드론의 주행 방향에 장애물을 피하여 우회하도록 제어하는 단계를 더 포함한다.
상기 방법은, 산불, 화재, 지진, 홍수 발생시에 스마트폰으로부터 재난관리드론(200)의 무선 통신부(211)를 통해 피난대피 방송 신호를 수신하고, 상기 드론에 탑재된 지향성 스피커를 통해 재난 대피 방송을 제공하는 단계를 더 포함한다.
지향성 스피커를 구비한 재난 관리 드론의 제어 시스템 및 방법이 개시된다. 상기 시스템은 산불, 화재, 홍수, 지진 발생시 재난 지역에서 바람이 부는 경우 해당 재난지역 위치 상공에서 드론의 비행경로 설정에 따라 각 경로 구간에 속도와 고도가 미리 설정된 Waypoint 스케쥴 경로 비행을 하는 드론의 비행경로가 제어되며, 드론의 비행 콘트롤러(FC)에 연결되는 적외선 센서를 구비하여 주행 방향에 장애물을 피하여 우회하며, 풍속 측정기, 풍향계, 지향성 스피커를 구비하는 재난 관리 드론의 비행 콘트롤러(FC)와 연결된 전자속도제어기(ESC)의 속도 제어, GPS 수신기와 고도계를 구비한 비행 콘트롤러(FC)가 위치 및 고도 제어를 하며, 풍속과 풍향을 측정하여 드론의 비행 콘트롤러(FC)와 연결된 전자속도제어기(ESC)가 Fussy PID 속도 제어를 함으로써 그 재난지역 상공에 정확하게 위치되도록 하며, 스마트폰과 연동되는 드론에 탑재된 지향성 스피커를 통해 재난 대피 방송을 한다.
본 발명의 방법은 하드웨어와 소프트웨어의 조합으로서 구현된다. 또한, 소프트웨어는 프로그램 저장부 상에서 실재로 구현되는 응용 프로그램으로 구현될 수 있다. 응용 프로그램은 임의의 적절한 아키텍쳐를 포함하는 머신에 업로드되고 머신에 의해 실행될 수 있다. 바람직하게는, 머신은 하나 이상의 중앙 처리 장치들(CPU), 컴퓨터 프로세서, 랜덤 액세스 메모리(RAM), 및 입/출력(I/O) 인터페이스들과 같은 하드웨어를 갖는 컴퓨터 플랫폼 상에 구현될 수 있다. 또한, 컴퓨터 플랫폼은 운영 체제 및 마이크로 명령 코드를 포함할 수 있다. 여기서 설명된 다양한 프로세스들 및 기능들은 마이크로 명령 코드의 일부 또는 응용 프로그램의 일부, 또는 이들의 임의의 조합일 수 있고, 이들은 CPU를 포함하는 다양한 처리 장치에 의해 실행될 수 있다. 추가로, 추가 데이터 저장부 및 프린터와 같은 다양한 다른 주변 장치들이 컴퓨터 플랫폼에 접속될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터의 소프트웨어를 이용하여 읽을 수 있는 형태로 기록매체(CD-ROM, RAM, ROM, 메모리 카드, 하드 디스크, 광자기 디스크, 스토리지 디바이스 등)에 저장될 수 있다.
컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하며, 특별히 구성된 모든 형태의 하드웨어 장치가 포함될 수 있다.　프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다. 이러한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성된다.
본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자가 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 드론 제어기(RC Transmitter/Receiver) 또는 스마트폰
101: 키 조정부 102: 제어부
103: 무선통신부 104: 배터리
200: 재난관리드론 201: 비행 콘트롤러(FC)
202: 전자 속도 제어기(ESC)
204,206,209,210: 프로펠러 203,205,207,208: 모터(M1,M2,M3,M4)
211: 무선통신부 212: GPS수신기
213: 고도계 214: 자이로스코프
215: 가속도센서 216: 저장부
217: A/V 영상 처리부 218: 카메라
219: 배터리
230: 풍속 측정기 237: 풍향계
239: 지향성 스피커

Claims (14)

  1. 드론 조정신호를 전송하는 드론 조정기; 및
    상기 드론 조정기 또는 스마트폰으로부터 상기 드론 조정 신호를 수신받아 제어되며, Waypoint 비행 경로 구간에서 각 구간의 고도와 속도가 미리 설정된 드론의 비행 콘트롤러(FC)에 연결되는 풍속 측정기, 풍향계 및 적외선 센서를 구비하며, 단위 시간당 이동거리와 고도 단위로 풍속과 풍향을 측정하여 상기 비행 콘트롤러(FC)와 연결된 전자속도제어기(ESC)가 Fussy PID 속도 제어를 하며, 상기 비행 콘트롤러(FC)가 위치 제어 및 고도 제어를 하는 재난관리드론을 포함하며,
    상기 재난관리드론은 상기 비행 콘트롤러(FC)와 연결되며, 난기류로 발생하는 바람의 풍속을 측정하는 상기 풍속 측정기; 및 상기 비행 콘트롤러(FC)와 연결되며, 난기류로 발생하는 바람의 풍향을 측정하는 상기 풍향계를 더 포함하며,
    상기 비행 콘트롤러(FC)는 바람의 영향 즉 풍향, 풍속에 따라 위치 오차, 속도 오차가 발생하게 되므로 드론의 속도 제어, 위치 제어를 위한 전자속도 제어기(ESC)에 구비된 퍼지 PID 제어기와 연결되며,
    퍼지 논리에 따른 If then 형식의 퍼지 rule을 적용하는 Rule base 부; 및 상기 Rule base 부를 참조하여, 풍향, 풍속에 따라 퍼지 논리와 추론 메커니즘에 의해 퍼지 rule을 적용하여 t+1 시점의 속도와 위치를 추론하는 퍼지 추론부를 구비하며, 풍향의 풍속에 대응하여 스케쥴 경로 비행의 드론의 목표 속도값에 도달하도록, 드론의 비행 콘트롤러(FC)와 연결된 전자속도제어기(ESC)의 Fuzzy PID 제어기를 사용하여 드론의 모터들의 회전수를 제어하여 속도 제어를 하는, 지향성 스피커를 구비한 재난 관리 드론의 제어 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 재난관리드론은 회전익 드론을 사용하며,
    상기 비행 콘트롤러(FC)에 연결되며, 드론의 주행 방향에 장애물을 탐지하는 상기 적외선 센서를 더 포함하며, 상기 적외선 센서가 드론의 주행 방향에 장애물 탐지시에 비행 콘트롤러(FC)가 좌우 이동거리, 높이를 조절하여 장애물을 피하여 우회하는, 지향성 스피커를 구비한 재난 관리 드론의 제어 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 재난관리드론은
    4대 이상의 프로펠러와;
    각각의 프로펠러를 구동하는 각각의 모터(M1,M2,M3,M4);
    각각의 모터(M1,M2,M3,M4)의 속도를 제어하여 각각의 프로펠러를 회전시키며, Fuzzy PID 제어기를 구비하는 상기 전자 속도 제어기(ESC);
    상기 전자 속도 제어기(ESC)와 연결되는 상기 비행 콘트롤러(FC);
    상기 비행 콘트롤러(FC)와 연결되며, 데이터를 송수신하기 위한 IP 주소와 MAC 주소가 할당된 LTE 모뎀 또는 Wi-Fi 모뎀 또는 RF 통신부 중 어느 하나를 구비하는 무선통신부;
    상기 비행 콘트롤러(FC)와 연결되며, 하늘을 나는 드론의 GPS 위치 좌표를 제공하는 GPS 수신기;
    상기 비행 콘트롤러(FC)와 연결되며, 드론의 해발고도 정보를 제공하는 고도계;
    상기 비행 콘트롤러(FC)와 연결되고, z 축을 기준으로 회전하는 4대의 프로펠러들의 각속도를 측정하여 yaw, roll, pitch를 제어하여 쿼드 콥터 구조의 드론의 자세 제어를 하여 드론의 좌우 수평 밸런싱을 유지되도록 하는 자이로스코프;
    이동하는 드론의 가속도나 충격의 세기를 측정하는 가속도 센서;
    카메라의 항공 촬영 영상 데이터와 시간대별 위치와 속도, 가속도 데이터를 기록하는 저장부;
    상기 비행 콘트롤러와 연결되는 USB 메모리 연결부, 및 배터리;
    상기 비행 콘트롤러(FC)와 연결되며, 난기류로 발생하는 바람의 풍속을 측정하는 상기 풍속 측정기; 및
    상기 비행 콘트롤러(FC)와 연결되며, 난기류로 발생하는 바람의 풍향을 측정하는 상기 풍향계;
    드론의 상부 몸체와 하부 수직 이착륙부를 구비하는 기구부 프레임을 포함하는 지향성 스피커를 구비한 재난 관리 드론의 제어 시스템.
  4. 삭제
  5. 제3항에 있어서,
    상기 재난관리드론은
    상기 비행 콘트롤러(FC)와 연결되며, 산불, 화재, 지진, 홍수의 재난 지역의 재난 위치 상공에서 스마트폰으로부터 전송된 피난대피 방송 신호를 증폭하여 출력하는 지향성 스피커를 더 포함하는 지향성 스피커를 구비한 재난 관리 드론의 제어 시스템.
  6. 삭제
  7. 제3항에 있어서,
    상기 비행 콘트롤러(FC)는
    상기 드론 조정기 또는 스마트폰으로부터 무선 통신부를 통해 원격 제어 데이터 또는 피난대피 방송 신호를 수신받고, 상기 전자 속도 제어기(ESC)와 연결되며, 드론의 수직 이착륙, 수직 상승/하강, 선형 가속, 방향 제어, 드론의 고도 제어, 호버링, 랜딩 및 비행 경로를 제어, 데이터 송수신을 제어하며, 상기 드론의 비행 콘트롤러(FC)에 연결되는 상기 적외선 센서를 구비하며, Waypoint 경로 비행 구간에서 각 구간의 고도와 속도가 미리 설정된 드론의 주행 방향에 상기 적외선 센서가 장애물을 탐지하며, 장애물 탐지시에 상기 비행 콘트롤러(FC)가 자이로스코프의 yaw, roll pitch 값을 조절하여 좌우 이동거리, 높이를 조절하여 장애물을 피하여 우회하며, 단위 시간당 이동거리 단위로 다시 드론의 위치 보정, 고도 보정, 속도 보정을 하며,
    풍속과 풍향을 측정하여 상기 드론의 상기 비행 콘트롤러(FC)와 연결된 상기 전자속도제어기(ESC)가 Fussy PID 속도 제어를 함으로써 Waypoint 경로 비행의 각 경로 구간의 그 상공의 위치와 고도에 정확히 위치되도록 하고 속도 제어, 위치 제어, 고도 제어를 하며, 산불, 화재, 지진, 홍수 발생시에 스마트폰으로부터 피난 대피 방송 신호를 수신하여 지향성 스피커로 피난 대피 방송을 하도록 제어하는, 지향성 스피커를 구비한 재난 관리 드론의 제어 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 비행 콘트롤러(FC)는
    t 시점에서 드론의 전진 방향에 대하여, 난기류로 부는 바람의 속도 V와 방향을 드론의 풍속 측정기와 풍향계를 사용하여 t 시점의 풍속과 풍향을 측정하며, 드론의 GPS 수신기와 고도계는 일정 시간 간격으로 드론의 3차원 위치 좌표와 고도 값(z 값)을 측정하며,
    Waypoint 스케쥴 경로 비행에 따라 드론의 t시점의 Pk(Xk, Yk, Zk) 위치로부터 t+1 시점의 Pk+1(Xk+1, Yk+1, Zk+1) 위치로 단위 시간 동안 거리 d를 이동하는 경우, "속도 = 거리/시간" 이므로, 3차원 좌표계에서 Pk+1(Xk+1, Yk+1, Zk+1) 위치의 각 X,Y,Z 위치 벡터 값은 다음과 같이 계산되며,
    Xk+1 = Xk + d sin θ
    Yk+1 = Yk + d cos θ
    Zk+1 = Zk + d tan θ
    바람의 방향과 속도, 즉 풍향과 풍속에 따라 t 시점에서 x,y,z 방향의 드론의 속도 Xk(t), Yk(t), Zk(t)의 측면에서, θ는 V 속도의 풍속을 갖는 풍향을 실선으로 표시된 벡터와 드론의 주행 방향의 사이의 각도이며,
    상기 비행 콘트롤러(FC)의 상기 Rule base 부와 상기 퍼지 추론부는 위치 오차, 속도 오차, 고도 오차를 줄이기 위해 풍향과 풍속에 영향이 배제되도록 If-then 문장 형식의 상기 Rule-base 부와 상기 퍼지 추론부에 의해 단위 시간당 이동거리와 고도, 속도가 조정되도록 계속 피드백 제어가 이루어지며,
    If Waypoint 스케쥴 비행경로 상에 드론의 모터의 속도가 풍향과 풍속에 의해 slow하면, then 바람의 방향과 속도에 따라 상기 비행 콘트롤러(FC)와 연결된 상기 전자속도제어기(ESC)가 드론의 모터의 회전수를 제어하여 드론의 속도를 증감하며 속도 오차를 보정하며, t시점의 측정된 고도가 기설정된 고도보다 낮거나 높으면 t+1시점에서 상기 비행 콘트롤러(FC)와 연결된 상기 전자속도 제어기(ESC)가 속도를 제어하여 단위 시간당 이동거리와 고도 단위로 기 설정된 고도로 상승/하강 및 위치 오차를 보정하며,
    Waypoint 스케쥴 비행경로(1->2->3->4...)상에서, 각 구간의 속도가 미리 설정되고 정해진 고도의 3차원 위치 좌표, 기 설정된 속도로 주행되는 드론의 스케쥴 비행에 있어서, 드론의 주행 방향과 바람이 방향이 동일 방향이면, 드론의 속도가 기 설정된 속도 보다 더 빠른 속도로 주행되므로, 드론의 속도를 감속(-)하며,
    드론의 주행 방향과 바람이 방향이 반대 방향이면, 드론의 속도가 기 설정된 속도 보다 풍속 만큼 차감되어 더 느리게 속도 주행되므로, 드론의 속도를 증속(+)하며,
    If Waypoint 스케쥴 비행경로상에 비행경로 상에 드론의 모터의 속도가 풍향과 풍속에 의해 fast하면, then 바람의 방향과 속도에 따라 상기 비행 콘트롤러(FC)와 연결된 상기 전자속도제어기(ESC)가 드론의 모터의 회전수를 제어하여 속도를 증감하며, t시점의 측정된 고도가 기설정된 고도보다 낮거나 높으면 t+1시점에서 상기 비행 콘트롤러(FC)와 연결된 상기 전자속도 제어기(ESC)가 속도를 제어하여 단위 시간당 이동거리와 고도 단위로 기 설정된 고도로 상승/하강 및 위치 오차를 보정하는, 지향성 스피커를 구비한 재난 관리 드론의 제어 시스템.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 비행 콘트롤러(FC)는 고도계와 GPS 수신기가 연결되며, 상기 비행 콘트롤러(FC)는 고도 제어, 위치 제어를 하며, 상기 적외선 센서에 의해 장애물 탐지시 장애물 회피 제어는 드론의 비행 콘트롤러(FC)가 자이로스코프의 yaw, roll, pitch를 조절하는, 지향성 스피커를 구비한 재난 관리 드론의 제어 시스템.
  10. (a) 드론 조정기 또는 스마트폰으로부터 드론 조정 신호를 적외선 센서, 풍속 측정기, 풍향계, 및 지향성 스피커를 구비하는 재난관리드론으로 수신받아 제어되며, 드론의 수직 이착륙, 수직 상승/하강, 선형 가속, 방향 제어, 드론의 고도 제어, 호버링, 랜딩 및 비행 경로를 제어, 데이터를 송수신하는 단계;
    (b) 바람이 부는 경우, 상기 드론의 비행경로가 제어되며, 풍속 측정기와 풍향계에 의해 풍속, 풍향을 측정하여 드론의 비행 콘트롤러(FC)와 연결된 전자속도제어기(ESC)가 Fussy PID 속도 제어를 함으로써 스케쥴 경로 비행시에 단위 시간당 이동거리와 고도 단위로 그 상공의 위치와 고도에 드론이 정확히 위치되도록 비행 콘트롤러(FC)에 의해 모터의 속도 제어, 드론의 3차원 위치 제어, 드론의 고도 제어를 하는 단계; 및
    상기 재난관리드론은 상기 비행 콘트롤러(FC)와 연결되며, 난기류로 발생하는 바람의 풍속을 측정하는 상기 풍속 측정기; 및 상기 비행 콘트롤러(FC)와 연결되며, 난기류로 발생하는 바람의 풍향을 측정하는 상기 풍향계를 구비하며,
    상기 비행 콘트롤러(FC)는 바람의 영향, 즉 풍향, 풍속에 따라 위치 오차, 속도 오차가 발생하게 되므로 드론의 속도 제어, 위치 제어를 위한 퍼지 PID 제어기; 퍼지 논리에 따른 If then 형식의 rule을 적용하는 Rule base 부; 및 Rule base 부를 참조하여, 풍향, 풍속에 따라 퍼지 논리와 추론 메커니즘에 의해 퍼지 rule을 적용하여 t+1 시점의 속도와 위치를 추론하는 퍼지 추론부를 구비하며, 풍향의 풍속에 대응하여 스케쥴 경로 비행의 목표 속도값에 도달하도록, 드론의 Fuzzy PID 제어기를 사용하여 드론의 모터들의 회전수를 제어하여 속도 제어를 하는 단계;
    를 포함하는 지향성 스피커를 구비한 재난 관리 드론의 제어 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 재난관리드론은 회전익 드론을 사용하는, 지향성 스피커를 구비한 재난 관리 드론의 제어 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 비행 콘트롤러(FC)는
    t 시점에서 드론의 전진 방향에 대하여, 난기류로 부는 바람의 속도 V와 방향을 드론의 풍속 측정기와 풍향계를 사용하여 t 시점의 풍속과 풍향을 측정하며, 드론의 GPS 수신기와 고도계는 일정 시간 간격으로 드론의 3차원 위치 좌표와 고도 값(z 값)을 측정하며,
    Waypoint 스케쥴 경로 비행에 따라 드론의 t시점의 Pk(Xk, Yk, Zk) 위치로부터 t+1 시점의 Pk+1(Xk+1, Yk+1, Zk+1) 위치로 단위 시간 동안 거리 d를 이동하는 경우, "속도 = 거리/시간" 이므로, 3차원 좌표계에서 Pk+1(Xk+1, Yk+1, Zk+1) 위치의 각 X,Y,Z 위치 벡터 값은 다음과 같이 계산되며,
    Xk+1 = Xk + d sin θ
    Yk+1 = Yk + d cos θ
    Zk+1 = Zk + d tan θ
    바람의 방향과 속도, 즉 풍향과 풍속에 따라 t 시점에서 x,y,z 방향의 드론의 속도 Xk(t), Yk(t), Zk(t)의 측면에서, θ는 V 속도의 풍속을 갖는 풍향을 실선으로 표시된 벡터와 드론의 주행 방향의 사이의 각도이며,
    상기 비행 콘트롤러(FC)의 상기 Rule base 부와 상기 퍼지 추론부는 위치 오차, 속도 오차, 고도 오차를 줄이기 위해 풍향과 풍속에 영향이 배제되도록 If-then 문장 형식의 Rule-base 부에 의해 단위 시간당 이동거리와 고도, 속도가 조정되도록 계속 피드백 제어가 이루어지며,
    If Waypoint 스케쥴 비행경로상에 드론의 모터의 속도가 풍향과 풍속에 의해 slow하면, then 바람의 방향과 속도에 따라 상기 비행 콘트롤러(FC)와 연결된 상기 전자속도제어기(ESC)가 드론의 모터의 회전수를 제어하여 드론의 속도를 증감하며 속도 오차를 보정하며, t시점의 측정된 고도가 기설정된 고도보다 낮거나 높으면 t+1시점에서 상기 비행 콘트롤러(FC)와 연결된 상기 전자속도 제어기(ESC)가 속도를 제어하여 단위 시간당 이동거리와 고도 단위로 기 설정된 고도로 상승/하강 및 위치 오차를 보정하며,
    Waypoint 스케쥴 비행경로(1->2->3->4...)상에서, 각 구간의 속도가 미리 설정되고 정해진 고도의 3차원 위치 좌표, 기 설정된 속도로 주행되는 드론의 스케쥴 비행에 있어서, 드론의 주행 방향과 바람이 방향이 동일 방향이면, 드론의 속도가 기 설정된 속도 보다 더 빠른 속도로 주행되므로, 드론의 속도를 감속(-)하며,
    드론의 주행 방향과 바람이 방향이 반대 방향이면, 드론의 속도가 기 설정된 속도 보다 풍속 만큼 차감되어 더 느리게 속도 주행되므로, 드론의 속도를 증속(+)하며,
    If Waypoint 스케쥴 비행경로상에 드론의 모터의 속도가 풍향과 풍속에 의해 fast하면, then 바람의 방향과 속도에 따라 상기 비행 콘트롤러(FC)와 연결된 상기 전자속도제어기(ESC)가 드론의 모터의 회전수를 제어하여 속도를 증감하며, t시점의 측정된 고도가 기설정된 고도보다 낮거나 높으면 t+1시점에서 상기 비행 콘트롤러(FC)와 연결된 상기 전자속도 제어기(ESC)가 속도를 제어하여 단위 시간당 이동거리와 고도 단위로 기 설정된 고도로 상승/하강 및 위치 오차를 보정하는, 지향성 스피커를 구비한 재난 관리 드론의 제어 방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 재난관리드론은 상기 비행 콘트롤러(FC)에 연결되며, 드론의 주행 방향에 장애물을 탐지하는 상기 적외선 센서를 구비하며, 상기 적외선 센서에 의해 드론이 주행하는 방향에 장애물이 감지되면, 상기 비행 콘트롤러(FC)의 제어에 따라 자이로스코프의 Yaw, Roll, Pitch 값 중 어느 하나를 조절하여 상기 비행 콘트롤러(FC)가 드론의 좌우 이동거리, 높이를 조절하여 장애물을 피하여 우회하도록 제어하는 단계를 더 포함하는 지향성 스피커를 구비한 재난 관리 드론의 제어 방법.
  14. 제10항에 있어서,
    산불, 화재, 지진, 홍수 발생시에 스마트폰으로부터 상기 재난관리드론의 무선 통신부를 통해 피난대피 방송 신호를 수신하고, 상기 드론에 탑재된 지향성 스피커를 통해 재난 대피 방송을 제공하는 단계를 더 포함하는 지향성 스피커를 구비한 재난 관리 드론의 제어 방법.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102139541B1 (ko) * 2019-07-09 2020-07-29 (주)메티스 4ｇ 이동통신 기반에서 이동통신 단말기를 이용한 이동 객체용 무선 방송 시스템
KR102163514B1 (ko) * 2019-11-25 2020-10-12 추혜성 드론에 의한 양방향 멀티미디어 통신 시스템 및 그 운용방법
KR20210039156A (ko) * 2019-10-01 2021-04-09 주식회사 엘지유플러스 무인 비행 장치 및 이의 동작 방법
CN113759944A (zh) * 2021-08-19 2021-12-07 深圳市鑫疆基业科技有限责任公司 基于指定高度飞行的自动巡检方法、系统和设备
KR20230072243A (ko) * 2021-11-17 2023-05-24 ㈜시스테크 무인항공기 최적 착륙경로 설정 방법
KR20230104385A (ko) * 2021-12-30 2023-07-10 우석대학교 산학협력단 전자석 서스펜션이 구비된 드론
KR102679659B1 (ko) 2021-12-30 2024-06-28 우석대학교 산학협력단 전자석 서스펜션이 구비된 드론

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140037998A (ko) * 2012-09-19 2014-03-28 한국전력공사 구조물 점검용 비행 장치
KR101647950B1 (ko) 2015-01-29 2016-08-12 광운대학교 산학협력단 드론을 이용한 안전 경로 안내장치 및 그 제어 방법
JP2017501475A (ja) * 2014-09-05 2017-01-12 エスゼット ディージェイアイ テクノロジー カンパニー リミテッドＳｚ Ｄｊｉ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ 状況に基づく飛行モード選択
KR20180013425A (ko) * 2016-07-29 2018-02-07 주식회사 에어테크미디어 드론을 이용한 재난구조시스템 및 재난구조방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140037998A (ko) * 2012-09-19 2014-03-28 한국전력공사 구조물 점검용 비행 장치
JP2017501475A (ja) * 2014-09-05 2017-01-12 エスゼット ディージェイアイ テクノロジー カンパニー リミテッドＳｚ Ｄｊｉ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ 状況に基づく飛行モード選択
KR101647950B1 (ko) 2015-01-29 2016-08-12 광운대학교 산학협력단 드론을 이용한 안전 경로 안내장치 및 그 제어 방법
KR20180013425A (ko) * 2016-07-29 2018-02-07 주식회사 에어테크미디어 드론을 이용한 재난구조시스템 및 재난구조방법

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102139541B1 (ko) * 2019-07-09 2020-07-29 (주)메티스 4ｇ 이동통신 기반에서 이동통신 단말기를 이용한 이동 객체용 무선 방송 시스템
KR20210039156A (ko) * 2019-10-01 2021-04-09 주식회사 엘지유플러스 무인 비행 장치 및 이의 동작 방법
KR102309042B1 (ko) * 2019-10-01 2021-10-05 주식회사 엘지유플러스 무인 비행 장치 및 이의 동작 방법
KR102163514B1 (ko) * 2019-11-25 2020-10-12 추혜성 드론에 의한 양방향 멀티미디어 통신 시스템 및 그 운용방법
CN113759944A (zh) * 2021-08-19 2021-12-07 深圳市鑫疆基业科技有限责任公司 基于指定高度飞行的自动巡检方法、系统和设备
KR20230072243A (ko) * 2021-11-17 2023-05-24 ㈜시스테크 무인항공기 최적 착륙경로 설정 방법
KR102562599B1 (ko) * 2021-11-17 2023-08-02 ㈜시스테크 무인항공기 최적 착륙경로 설정 방법
KR20230104385A (ko) * 2021-12-30 2023-07-10 우석대학교 산학협력단 전자석 서스펜션이 구비된 드론
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