KR101993364B1 - Electromagnetic exploration system based on airship with adjustable depth of investigation - Google Patents

Electromagnetic exploration system based on airship with adjustable depth of investigation Download PDF

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KR101993364B1
KR101993364B1 KR1020180172488A KR20180172488A KR101993364B1 KR 101993364 B1 KR101993364 B1 KR 101993364B1 KR 1020180172488 A KR1020180172488 A KR 1020180172488A KR 20180172488 A KR20180172488 A KR 20180172488A KR 101993364 B1 KR101993364 B1 KR 101993364B1
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Abstract

The present invention relates to an electromagnetic survey system based on an airship capable of adjusting the depth of investigation. The electromagnetic survey system based on the airship enables investigation at a deep depth of investigation even if the two individual airships perform investigations in the air far from the ground, by individually having a transmitting coil and a receiving coil in the two individual airborne airships. The electromagnetic survey system can differently adjust the flying intervals of the two airships every measurement turn and can stably maintain the flying intervals which are set in the corresponding measurement turn during flying. So, the electromagnetic survey system can obtain underground investigation data at various depths in accordance with the geographic features of an investigation area. The electromagnetic survey system includes: a lead airship flying along a flying route and having a first magnetic field by having the transmitting coil; a following airship detecting a second magnetic field by having the receiving coil and flying along the flying route which is set at a predetermined interval from the lead airship; and a measurement control device performing the electromagnetic survey in the air by analyzing measurement values of the second magnetic field detected from the receiving coil of the following airship.

Description

가탐심도의 조정이 가능한 비행선 기반의 전자탐사 시스템{ELECTROMAGNETIC EXPLORATION SYSTEM BASED ON AIRSHIP WITH ADJUSTABLE DEPTH OF INVESTIGATION}ELECTROMAGNETIC EXPLORATION SYSTEM BASED ON AIRSHIP WITH ADJUSTABLE DEPTH OF INVESTIGATION FIELD OF THE INVENTION [0001]

본 발명은 가탐심도의 조정이 가능한 비행선 기반의 전자탐사 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 두 대의 개별 비행선에 각각 송신 코일과 수신 코일을 배치하고 비행하도록 함으로써 지면과 멀어진 공중 탐사임에도 불구하고 깊은 가탐심도의 탐사가 가능하며, 두 비행선의 비행 간격을 측정회차마다 다르게 조정하고 비행 중에도 해당 측정회차에 셋팅된 비행 간격을 안정적으로 유지할 수 있어 탐사지역의 지형에 따라 다양한 깊이의 지중 탐사자료를 얻을 수 있는 가탐심도의 조정이 가능한 비행선 기반의 전자탐사 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to an airship-based electromagnetic exploration system capable of adjusting the seeking degree, more specifically, to arrange and transmit a transmission coil and a reception coil to two individual airships, It is possible to search the flight path of the ship and adjust the flight interval of the two airliners differently according to the measurement interval and to maintain stable flight interval set in the corresponding measurement interval during the flight so that various depths of underground exploration data And to an airship-based electromagnetic exploration system capable of adjusting the degree of eccentricity.

전자탐사는 송신코일(Transmitter loop)에 교류 전류를 흘려 발생되는 일차 자기장이 땅속의 전도체를 절단할 때 유도되는 이차전류에 발생된 이차 자기장을 수신코일(Receiver loop)를 이용해 측정하여 땅속의 전도체 또는 광체를 찾는 탐사 방법이다. Electromagnetic probing measures the secondary magnetic field generated by the secondary current induced when the primary magnetic field generated by flowing an AC current through the transmitter loop is measured using a receiver coil, It is an exploration method to find a mineral.

다양한 전자탐사법들 중 작은코일 전자탐사법(small loop EM, loop-loop EM)은 송신코일로부터 송신한 교류자기장에 의한 지하의 반응을 수신 코일로 수신하여 지하구조를 조사하는 전자탐사법으로 도 1의 (a)와 같이 송신코일와 수신코일가 분리된 코일 분리형과 (b)와 같이 송신코일와 수신코일가 일체화된 코일 일체형으로 측정이 이루어질 수 있으며 대상 지역을 이동하면서 측정을 진행하여 간편하고 신속하게 측정을 할 수 있다. 작은코일 전자탐사법의 가탐심도를 증가시키는 방법은 송신코일과 수신코일의 이격거리를 증가시켜 탐사하는 일명 Geometric Sounding이 일반적이다.Among the various EM methods, a small loop EM (loop-loop EM) is an EM method in which an underground reaction by an AC magnetic field transmitted from a transmitting coil is received by a receiving coil to investigate the underground structure. As shown in a), the coil separation type in which the transmission coil and the reception coil are separated and the coil integral type in which the transmission coil and the reception coil are integrated as shown in (b) can be measured. . Generally speaking, a method of increasing the distance between the transmitting coil and the receiving coil is called geometric sounding.

이와 같은 작은코일 전자탐사법은 사람이 코일을 갖고 이동하면서 측정이 이루어지기 때문에 낮은 비용으로 손쉽게 지중탐사를 진행할 수 있다는 장점이 있지만 광범위한 지중탐사를 실시하는 데에는 그다지 적합하지 않다. Such a small coil EM method is advantageous in that it allows easy underground exploration at low cost because a measurement is made while a person moves with a coil, but it is not very suitable for carrying out extensive underground exploration.

이에 본 출원인은 송신 코일과 수신 코일이 설치되는 비행체를 통해 공중 탐사를 수행하여 넓은 지역에 대한 전자탐사가 쉽게 이루어지도록 하는 비행선 기반의 전자탐사 장치(특허출원 제2014-0025679호)를 제안한 바 있다. 비행선 기반의 전자탐사 장치는 비행선 기낭 둘레를 따라 송신코일을 설치해 송신코일의 단면적을 넓힐 수 있어 송신세기로 표현되는 자기모멘트의 크기를 증가시켜 가탐심도를 높일 수 있는 장점이 있다.The present applicant has proposed an airship-based electromagnetic probe (Patent Application No. 2014-0025679) that allows aerial exploration through a flight body on which a transmission coil and a reception coil are installed to facilitate electromagnetic exploration for a wide area . The airship - based electromagnetic probe has the advantage of increasing the cross - sectional area of the transmission coil by installing a transmission coil along the airship envelope, thereby increasing the magnitude of the magnetic moment expressed by the transmission intensity and increasing the degree of crosstalk.

그럼에도 종래 비행선 기반의 전자탐사 장치는 하나의 비행선에 송신 코일과 수신 코일이 함께 배치되는 구조이기 때문에 가탐심도를 더 높여 깊은 심도의 지중탐사를 하기에는 원천적인 제약을 가지고 있다. 물론 가탐심도를 늘리기 위해 비행고도를 낮추는 등의 물리적 보완을 할 수는 있지만 다양한 지형 및 환경 변수를 가진 현장에서 단순히 비행고도를 낮추는 미봉책으로는 가탐심도의 제한 문제에 대한 근본적인 해결을 기대하기 어렵다. However, since the conventional airship-based EM system has a structure in which the transmission coil and the reception coil are disposed together on one airship, there is a fundamental restriction to further deepen the depth of the ground to perform deep-sea exploration. Of course, we can physically compensate for lower flight altitude in order to increase the degree of cognition, but we expect a fundamental solution to the limitation of the cognition level as a means to lower flight altitude in various terrain and environment variables. it's difficult.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 그 목적은 두 대의 개별 비행선에 각각 송신 코일과 수신 코일을 배치하고 비행하도록 함으로써 지면과 멀어진 공중 탐사임에도 불구하고 깊은 가탐심도의 탐사가 가능하며, 두 비행선의 비행 간격을 측정회차마다 다르게 조정하고 비행 중에도 해당 측정회차에 셋팅된 비행 간격을 안정적으로 유지할 수 있어 탐사지역의 지형에 따라 다양한 깊이의 지중 탐사자료를 얻을 수 있는 가탐심도의 조정이 가능한 비행선 기반의 전자탐사 시스템을 제공하는데 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a system and a method for providing a transmission coil and a receiving coil to each of two individual airships, It is possible to adjust the flight interval of two airships differently for each measurement interval and to maintain the flight interval set in the measurement interval during flight to be stable so that various depths of underground exploration data can be obtained according to the terrain of the exploration area. And to provide an airborne-based electromagnetic exploration system capable of adjusting an airship.

본 발명에 따르면, 송신 코일이 설치되어 1차 자기장을 형성하며 설정된 비행 경로를 따라 비행하는 리드 비행선; 수신 코일이 설치되어 2차 자기장을 검출하며 상기 리드 비행선과 설정된 간격만큼 이격되어 설정된 비행 경로에 따라 비행하는 팔로우 비행선; 및 상기 팔로우 비행선의 수신 코일로부터 검출된 2차 자기장의 측정값을 분석하여 공중 전자탐사를 수행하는 측정 제어 장치; 를 포함하는 것을 특징으로 비행선 기반의 전자탐사 시스템를 제공한다. According to the present invention, a lead airship is provided, in which a transmission coil is installed to form a primary magnetic field and to fly along a set flight path; A follower airplane that detects a secondary magnetic field with a receiving coil installed therein, and which follows the set flight path spaced apart from the lead airplane by a predetermined interval; And a measurement control device for analyzing the measurement value of the secondary magnetic field detected from the reception coil of the following airship to perform aerial electromagnetic surveying; The present invention provides an airship-based electromagnetic exploration system.

바람직하게는, 상기 송신 코일은 리드 비행선의 기낭 둘레를 따라 설치되며, 두 개의 코일이 각각 수평 같은면 배열과 수직 같은면 배열로 배치되어 이루어지는 것을 특징으로 한다. Preferably, the transmission coil is disposed along the circumference of the lead airship, and the two coils are arranged in a plane arrangement such as a horizontal plane arrangement and a vertical plane arrangement, respectively.

바람직하게는, 상기 수신 코일은 팔로우 비행선의 기낭 둘레를 따라 설치되며, 두 개의 코일이 각각 수평 같은면 배열과 수직 같은면 배열로 배치되어 이루어지는 것을 특징으로 한다. Preferably, the receiving coils are installed along a circumference of a bag airship, and the two coils are arranged in a plane arrangement such as a horizontal plane arrangement and a vertical plane arrangement, respectively.

바람직하게는, 상기 리드 비행선은, 상기 송신 코일에 교류 전류를 인가하여 1차 자기장을 발생시키는 자기장 발생부; 상기 리드 비행선의 전자탐사를 위한 비행경로 정보를 관리하는 비행경로 관리부; 및 상기 비행경로에 따라 리드 비행선을 비행시키는 추진 장치; 를 포함하며, 비행 제어부가 상기 비행경로 관리부에서 비행에 필요한 비행경로를 추출하고 GPS 상 위치 정보 및 시간 정보를 이용해 리드 비행선을 비행시키며, 상기 측정 제어 장치로 리드 비행선의 현재 위치 정보를 전송하고 그 결과로 수신되는 속도 보정값을 이용해 상기 추진 장치의 추진력을 조정하도록 하는 것을 특징으로 한다. Preferably, the lead airship includes: a magnetic field generator for generating a primary magnetic field by applying an alternating current to the transmission coil; A flight path management unit for managing flight path information for an electromagnetic probe of the lead airship; And a propulsion device for flying a lead airship along the flight path; The flight control unit extracts the flight path necessary for the flight from the flight path management unit, and flews the lead airship using the GPS position information and the time information, and transmits the current position information of the lead airship to the measurement control unit, And the driving force of the propulsion device is adjusted by using the velocity correction value received as a result.

바람직하게는, 상기 GPS 상 위치 정보는 GPS 장치를 통해 생성하며, 상기 GPS 장치는 1차 자기장 발생에 필요한 기준 시간 정보를 제공하는 것을 특징으로 한다. Preferably, the GPS position information is generated through a GPS device, and the GPS device provides reference time information necessary for generating a primary magnetic field.

바람직하게는, 상기 비행경로 관리부는 리드 비행선의 전자탐사를 위한 비행경로 정보와 경유지별 경유시간 정보를 관리하는 것을 특징으로 한다. Preferably, the flight path management unit manages the flight path information for the electromagnetic probe of the lead airship and the transit time information for each stopping point.

바람직하게는, 상기 팔로우 비행선은, 상기 수신 코일로부터 2차 자기장을 검출하는 자기장 검출부; 상기 팔로우 비행선의 전자탐사를 위한 비행경로 정보를 관리하는 비행경로 관리부; 및 상기 비행경로에 따라 팔로우 비행선을 비행시키는 추진 장치; 를 포함하며, 비행 제어부가 상기 비행경로 관리부에서 비행에 필요한 비행경로를 추출하고 GPS 상 위치 정보 및 시간 정보를 이용해 팔로우 비행선을 리드 비행선과 일정한 비행 간격을 가지게 비행시키며, 상기 측정 제어 장치로 팔로우 비행선의 현재 위치 정보를 전송하고 그 결과로 수신되는 속도 보정값을 이용해 상기 추진 장치의 추진력을 조정하도록 하는 것을 특징으로 한다. Preferably, the follow airship further includes: a magnetic field detection unit for detecting a secondary magnetic field from the reception coil; A flight path management unit for managing flight path information for electromagnetic surveys of the following airship; And a propulsion device for flying a follow-on airship along the flight path; Wherein the flight control unit extracts a flight path necessary for the flight from the flight path management unit and uses the GPS position information and the time information to fly the follow airship with the lead airsets at a predetermined distance, And the driving force of the propulsion device is adjusted by using the velocity correction value received as a result.

바람직하게는, 상기 GPS 상 위치 정보는 GPS 장치를 통해 생성하며, 상기 GPS 장치는 2차 자기장 검출에 필요한 기준 시간 정보를 제공하는 것을 특징으로 한다. Preferably, the GPS position information is generated through a GPS device, and the GPS device provides reference time information necessary for the detection of the secondary magnetic field.

바람직하게는, 상기 비행경로 관리부는 팔로우 비행선의 전자탐사를 위한 비행경로 정보와 경유지별 경유시간 정보를 관리하며, 상기 경유지별 경유시간 정보를 조정하여 팔로우 비행선을 리드 비행선과 일정한 비행 간격을 가지게 비행시키는 것을 특징으로 한다. Preferably, the flight path management unit manages the flight path information for the electromagnetic surveillance of the follow airship and the transit time information for the transit airports, adjusts the transit time information for the transit airsets, .

바람직하게는, 상기 측정 제어 장치는, 상기 팔로우 비행선으로부터 전달되는 2차 자기장을 분석하는 분석부; 상기 분석부의 분석 결과를 저장하는 저장부; 상기 리드 비행선 및 팔로우 비행선으로부터 전달되는 현재 위치 정보를 분석하여 두 비행선간 비행 간격을 감시하는 간격 감시부; 및 상기 간격 감시부의 감시 결과, 설정된 비행 간격과 차이가 생기는 경우 간격 보정을 위한 속도 보정값을 산출하는 간격 보정부; 를 포함하며, 측정 제어부가 상기 속도 보정값을 리드 비행선 및 팔로우 비행선에 실시간으로 전달하는 것을 특징으로 한다. Preferably, the measurement control device further includes: an analysis unit for analyzing a secondary magnetic field transmitted from the follow-on airship; A storage unit for storing analysis results of the analysis unit; An interval monitoring unit for analyzing current position information transmitted from the lead airship and the follow-on airships to monitor an interval between two airships; And an interval corrector for calculating a speed correction value for interval correction when a difference between the monitored interval monitoring result and the set flying interval occurs; And the measurement control unit transmits the velocity correction value to the lead airship and the follow airship in real time.

본 발명에 따르면, 두 대의 개별 비행선에 각각 송신 코일과 수신 코일을 배치하고 비행하도록 함으로써 지면과 멀어진 공중 탐사임에도 불구하고 깊은 가탐심도의 탐사가 가능하게 되는 효과가 있다. According to the present invention, the transmission coil and the receiving coil are arranged on the two individual airships, respectively, so that the deep search can be performed in spite of the distance from the ground.

또한 두 비행선의 비행 간격을 측정회차마다 다르게 조정하고 비행 중에도 해당 측정회차에 셋팅된 비행 간격을 안정적으로 유지할 수 있어 탐사지역의 지형에 따라 다양한 깊이의 지중 탐사자료를 얻을 수 있게 되는 효과도 있다. In addition, it is possible to adjust the flight interval of two airships for each measurement interval and to maintain the flight interval set in the corresponding measurement interval stably during flight, so that various depths of underground exploration data can be obtained depending on the terrain of the exploration area.

도 1은 종래 기술에 따른 작은코일 전자탐사법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 비행선 기반의 전자탐사 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 비행선 기반의 전자탐사 시스템의 코일 배치 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 비행선 기반의 전자탐사 시스템의 리드 비행선을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 비행선 기반의 전자탐사 시스템의 팔로우 비행선을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 비행선 기반의 전자탐사 시스템의 측정 제어 장치를 설명하기 위한 도면이다. 1 is a view for explaining a small-coil electromagnetic scanning method according to the prior art.
2 is a view for explaining an airship-based electromagnetic exploration system according to an embodiment of the present invention.
3 is a view for explaining a coil arrangement method of an airship-based electromagnetic probe system according to an embodiment of the present invention.
4 is a view for explaining a lead airship of an airship-based electromagnetic exploration system according to an embodiment of the present invention.
5 is a view for explaining a follow-up airship of an airship-based electromagnetic exploration system according to an embodiment of the present invention.
6 is a view for explaining a measurement control apparatus of an airship-based electromagnetic survey system according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 우선, 도면들 중 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의해야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하게 하지 않기 위해 생략한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, it should be noted that the same components or parts among the drawings denote the same reference numerals whenever possible. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted so as not to obscure the subject matter of the present invention.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전자탐사 시스템을 설명하기 위한 도면이다. 2 is a view for explaining an electromagnetic survey system according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전자탐사 시스템은 송신 코일(110)이 설치되어 1차 자기장을 형성하며 설정된 비행 경로를 따라 비행하는 리드 비행선(100)과, 수신 코일(210)이 설치되어 2차 자기장을 검출하며 상기 리드 비행선(100)과 설정된 간격만큼 이격되어 설정된 비행 경로에 따라 비행하는 팔로우 비행선(200)과, 그리고 상기 팔로우 비행선(200)의 수신 코일(210)로부터 검출된 2차 자기장의 측정값을 분석하여 공중 전자탐사를 수행하는 측정 제어 장치(300)를 포함하여 구성될 수 있다. Referring to FIG. 2, an electromagnetic survey system according to an embodiment of the present invention includes a lead airship 100 having a transmission coil 110 to form a primary magnetic field and flying along a set flight path, A follow airship 200 for detecting a secondary magnetic field and flying according to a set airspeed path spaced apart from the lead airship 100 by a predetermined interval and a detection coil 210 for detecting And a measurement control device 300 for analyzing the measured value of the secondary magnetic field and performing aerial electromagnetic survey.

여기에서 상기 리드 비행선(100)과 팔로우 비행선(200)은 공기보다 비중이 작은 기체를 주머니에 담아 부양시키는 구조를 가져 공중을 비행하게 된다. 본 발명에서 상기 리드 비행선(100)과 팔로우 비행선(200)은 사람이 직접 탑승해 조종하는 유인 비행선이나 사람이 탑승하지 않고 지상에서 무선 조종장치(R/C: Radio control)로 조종하는 무선 조종 무인비행선이 모두 가능하다. 바람직하게는 상기 리드 비행선(100)과 팔로우 비행선(200)은 비행경로나 비행속도 등의 비행정보가 미리 설정되어 셋팅된 비행정보에 따라 정해진 경로를 비행하는 무인 비행선의 형태를 가질 것이다. Here, the lead airship 100 and the follow airship 200 have a structure in which a gas having a specific gravity smaller than that of air is lifted up in a pocket to fly the air. In the present invention, the lead airship 100 and the follow airship 200 may be manned and operated by manned airships or radio controlled unmanned aerial vehicles (R / C) All airships are available. Preferably, the lead airship 100 and the follow airship 200 will have the form of an unmanned airship flying through a predetermined path in accordance with the set flight information of the flight path or the flight speed.

상기 리드 비행선(100)과 팔로우 비행선(200)은 부양력을 지닌 기체(예컨데 헬륨, 수소 등)가 충진되는 큰 부피의 기낭(100a, 200a)을 가지며, 기낭 아래에는 곤도라(100c, 200c)가 부착되는 구조로, 유인비행선인 경우 곤도라(100c, 200c)에 조종실 및 탑승실을 갖게 되며, 무인비행선일 경우에는 곤도라에 방향조종장치를 포함하는 추진 장치(150) 그리고 지상의 측정 제어 장치(300)로부터 발신되는 전파를 수신하는 통신부(122) 등을 갖게 된다. 리드 비행선(100)과 팔로우 비행선(200)의 구체적인 구성은 후술에서 보다 상세히 설명될 것이다. The lead airship 100 and the follow airship 200 have large air bubbles 100a and 200a filled with a floating force gas such as helium and hydrogen and the gondolas 100c and 200c are attached In the case of an unmanned airship, a propulsion unit 150 including a direction control unit and an on-ground measurement control unit 300 are installed on the gondola 100c and 200c. And a communication unit 122 for receiving a radio wave transmitted from the base station. The specific configuration of the lead airship 100 and the follow airship 200 will be described later in more detail.

이 리드 비행선(100)과 팔로우 비행선(200)은 일정한 고도와 속도를 유지하면서 탐사지역을 비행하게 되며, 두 비행선은 비행 중 일정한 간격을 유지하게 될 것이다. The lead airship 100 and the follow airship 200 will fly at a constant altitude and speed while the two airships will maintain a constant spacing during the flight.

여기에서 상기 기낭(100a, 200a)은 대부분 공기 저항이 작은 유선형의 형태로 이루어지게 되며 구성에 따라 연식과 경식으로 구분될 수 있다. 연식은 뼈대 없는 방추형 주머니만으로 이루어진 것이고, 경식은 기낭을 경금속 뼈대와 외판으로 조립하여 기낭 안에 별도의 많은 기체주머니 또는 용기가 설치되는 것을 말한다. 경식의 경우에는 기낭에 직접 추진장치 등을 장착할 수도 있다. 또한 연식의 경우에도 도시되지 아니하였으나 기낭 내부가 다수의 공기주머니로 구획되어 각 구획된 공기주머니에 부상기체가 채워지도록 구성될 수도 있다.Here, the air bladders 100a and 200a are formed in a streamlined shape having a small air resistance, and can be classified into a soft type and a light type according to the structure. The yearly model consists of only a non-skeletal spindle-shaped bag, and the rigid bag refers to the assembly of a large number of gas pockets or containers in the bag by assembling the bag into a light metal skeleton and shell. In the case of rigid type, a propulsion device may be attached directly to the bag. Also, although not shown in the case of a soft type, the inside of the air bag may be divided into a plurality of air bags, and the divided air bags may be filled with the floating gas.

이러한 리드 비행선(100)과 팔로우 비행선(200)은 고정익 항공기나 회전익 항공기와 같은 비행기에 비해 항속력이 우수하며, 비행기보다 상대적으로 저렴한 가격으로 운영할 수 있어 전자탐사에 있어 실용적이다. The lead airship 100 and the follow airship 200 are superior to the airplanes such as the fixed-wing aircraft and the rotary-wing aircraft, and can operate at a relatively lower price than the airplanes, which is practical for the electromagnetic exploration.

상기 기낭(100a, 200a)은 대체로 전후 방향으로 유선형을 가지게 형성되어 항력을 줄이며, 기낭(100a, 200a)의 후미에는 비행방향을 조절하기 위한 조작타(100b, 200b)가 결합될 수 있다. 이때, 조작타(100b, 200b)는 수직안정판과 수평안정판이 상하 좌우에 각각 결합되어 십자 형태를 가질 수 있으며 용도에 따라 십자형 외에 “Y”자 형상 등 일반적으로 널리 사용되는 다양한 형상을 가질 수 있다.The air bags 100a and 200a are formed to have a streamlined shape in the fore and aft direction so as to reduce the drag and the operation shovels 100b and 200b for adjusting the flying direction can be coupled to the rear of the air bags 100a and 200a. At this time, the manipulating ridges 100b and 200b may have a cruciform shape coupled with the vertical stabilizer plate and the horizontal stabilizer plate, respectively, and may have various shapes widely used, such as a cross shape and a " Y & .

이와 같이 본 발명에서는 전자탐사에 비행선을 활용함으로써 고가의 고정익 항공기나 회전익 항공기를 기반으로 이루어지는 종래 기술에 비해 탐사에 소요되는 비용이 대단히 낮다는 장점을 가지고 있으며, 추락시 위험도가 낮아져 안전한 공중탐사가 이루어질 수 있게 될 것이다. As described above, according to the present invention, the use of the airship for the electronic exploration has an advantage that the cost for the exploration is very low as compared with the conventional technology based on the expensive fixed-wing aircraft or the rotary-wing aircraft, .

한편, 상기 리드 비행선(100)과 팔로우 비행선(200)의 기낭(100a, 200a)에는 전자탐사를 위해 각각 송신 코일(110)과 수신 코일(210)이 설치된다. A transmission coil 110 and a reception coil 210 are installed in the air bladder 100a and 200a of the lead airship 100 and the follow airship 200, respectively.

본 발명에 일 실시예에 따른 전자탐사 장치는, 리드 비행선(100)에는 기낭(100a)의 둘레를 따라 송신 코일(210)이 설치되어 1차 자기장을 형성하게 되며, 팔로우 비행선(200)에는 기낭(200a)의 둘레를 따라 수신 코일(210)이 설치되어 1차 자기장에 의해 유도되는 2차 자기장을 검출하게 된다. In the electromagnetic probe according to the embodiment of the present invention, the lead coil 100 is provided with a transmission coil 210 along the periphery of the air bag 100a to form a primary magnetic field, A receiving coil 210 is provided along the circumference of the receiving coil 200a to detect a secondary magnetic field induced by the primary magnetic field.

상기 송신 코일(110)과 수신 코일(210)은 기낭(100a, 200a)의 외피 내외부에 부착시키는 형태로 설치될 수 있다. 여기에서 부착이라 함은 상기 송신 코일(110)과 수신 코일(210)이 전자기파 송수신의 기능을 발휘할 수 있으면서 기낭(100a, 200a)에 견고하게 장착된 것을 포함하는 의미로 사용될 수 있다. 예컨대, 상기 송신 코일(110)과 수신 코일(210)은 접착, 스테이플, 재봉, 용접 등에 의해 기낭(100a, 200a)에 부착될 수 있다. The transmission coil 110 and the reception coil 210 may be attached to the inside and outside of the envelope of the envelope 100a or 200a. Herein, the term 'attachment' may be used to mean that the transmission coil 110 and the reception coil 210 are capable of exerting the function of electromagnetic wave transmission and reception and are firmly mounted on the airbags 100a and 200a. For example, the transmission coil 110 and the reception coil 210 may be attached to the envelope 100a, 200a by adhesion, stapling, sewing, welding, or the like.

이와 같이 본 발명에서는 기낭(100a, 200a)에 직접 송신 코일(110)과 수신 코일(210)을 부착시키는 구조에 의해 전자기파의 송수신 과정에서 비행 기체를 구성하는 금속체나 각종 전자부품으로 인한 신호 간섭이 최소화되어 측정결과의 신뢰도를 높일 수 있게 된다. In the present invention, since the transmission coil 110 and the reception coil 210 are directly attached to the air bladders 100a and 200a, signal interference due to a metal body or various electronic components constituting the air bag during the transmission and reception of electromagnetic waves The reliability of the measurement result can be increased.

또한 송신 코일(110)과 수신 코일(210)이 기낭(100a, 200a)에 견고하게 부착되어 있기 때문에 분석시 송신 코일(110)과 수신 코일(210)의 지오메트리, 상대적인 위치와 경사각 등을 정확히 알 수 있어 자료 해석시 매우 정확한 해석이 가능하게 된다. Since the transmission coil 110 and the reception coil 210 are firmly attached to the airbags 100a and 200a, the transmission coil 110 and the reception coil 210 can accurately know the geometry, relative position, And it is possible to analyze very accurately when data is analyzed.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 비행선 기반의 전자탐사 시스템의 코일 배치 방법을 설명하기 위한 도면이다. 3 is a view for explaining a coil arrangement method of an airship-based electromagnetic probe system according to an embodiment of the present invention.

송신 코일(110)와 수신 코일(210)의 배치 방법을 코일 배열이라고 한다. 두 코일를 수평 방향으로 나란히 놓는 수평 같은면(horizontal coplanar; HCP) 배열(도 3의 (a))과 수직 방향으로 나란히 놓는 수직 같은면 (vertical coplanar; VCP) 배열(도 3의 (b)) 그리고 수직 같은축(vertical coaxial; VCA) 배열(도 3의 (c))이 일반적이며, 수평 같은면 배열이 주로 적용된다.The arrangement of the transmission coil 110 and the reception coil 210 is referred to as coil arrangement. A horizontal coplanar (HCP) array (FIG. 3 (a)) and a vertical coplanar (VCP) array (FIG. 3 A vertical coaxial (VCA) arrangement (FIG. 3 (c)) is common, and a horizontal alignment is generally applied.

본 발명이 적용되는 작은코일 전자탐사 방식에서 탐사의 가탐심도는 통상 코일 사이의 간격의 1/2이다. 또한 송신 코일(110)의 면적이 넓어지면 송신 1차 자기장의 세기가 커져 수신감도가 상승하게 되며, 이 또한 가탐심도를 증가시키게 된다. In the small-coil electromagnetic scanning method to which the present invention is applied, the seeking degree of the probe is usually one half of the interval between the coils. Also, when the area of the transmission coil 110 is widened, the strength of the transmission primary magnetic field is increased to increase the reception sensitivity, which also increases the degree of cognition.

이러한 원리에 따라 본 발명에서는 서로 다른 두 대의 비행선에 각각 송신 코일(110)과 수신 코일(210)을 설치하게 된다. 즉 리드 비행선(100)에는 송신 코일(210)이 설치되어 1차 자기장을 형성하게 되고, 팔로우 비행선(200)에는 수신 코일(210)이 설치되어 1차 자기장에 의해 유도되는 2차 자기장을 검출하게 되며, 이 두 비행선 사이의 간격, 보다 정확하게는 두 비행선에 설치된 송신 코일(110)과 수신 코일(210)의 간격 D에 의해 가탐심도가 결정되게 되는 것이다. According to this principle, in the present invention, the transmission coil 110 and the reception coil 210 are installed on two different airships. That is, in the lead airship 100, a transmission coil 210 is installed to form a primary magnetic field, and a follower 210 is installed on the follow airship 200 to detect a secondary magnetic field induced by the primary magnetic field The distance between the two airships, more precisely, the spacing D between the transmission coil 110 and the reception coil 210 installed in the two airships, determines the degree of crosstalk.

보다 깊은 가탐심도가 필요한 지형에서는 리드 비행선(100)과 팔로우 비행선(200)의 간격 D를 늘려 탐사가 이루어지도록 하고, 낮은 가탐심도만이 필요한 지형에서는 리드 비행선(100)과 팔로우 비행선(200)의 간격 D를 좁혀 탐사를 할 수 있어 지면과 멀어진 공중 탐사임에도 불구하고 깊은 가탐심도의 탐사가 가능하게 된다. 또한 두 비행선의 비행 간격을 측정회차마다 다르게 조정함으로써 가탐심도에 변화를 줘 탐사지역에 대해 다양한 깊이의 지중 탐사자료를 얻을 수 있게 될 것이다. In the case of a terrain requiring a deeper penetration depth, the distance D between the lead airship 100 and the follow-on airship 200 is increased so that the lead airship 100 and the follow airships 200 ) Can be explored by narrowing the interval D between the ground and the ground. In addition, by varying the flight distance of the two airships from one measurement to another, it will be possible to obtain various depths of underground survey data for the exploration area.

여기에서 송신코일 역할을 하는 송신 코일(110)은 2 개로 구성되며 수평 같은면 배열과 수직 같은면 배열로 장착될 수 있다. 또한 수신코일 역할을 하는 수신 코일(210) 역시 송신 코일(110)과 동일한 구성으로 2 개가 장착된다. 각기 2개의 직교하는 송수신 코일가 장착되어 있어 수직 같은면 배열과 수평 같은면 배열을 동시에 측정할 수 있으며, 수직 같은면 배열 송신에 수평 같은면 배열 수신과 수평 같은면 배열 송신에 수직 같은면 배열 수신과 같은 운영이 가능해 1차 자기장의 영향을 최소화하는 배열의 측정도 가능하게 될 것이다. 수평 같은면 배열시 코일은 기낭의 수평축 방향의 둘레를 따라 설치되며, 수직 같은면 배열시 코일은 기낭의 수직축 방향의 둘레를 따라 설치될 수 있다. 여기에서 도면에서는 코일이 기낭의 중심 부위에서 수평축 방향의 둘레 혹은 수직축 방향의 둘레를 따라 설치된 것으로 도시되었지만 본 발명이 이에 제한되는 것은 아닌 바 기낭의 중심 부위 외 다른 부위에서도 수평축 혹은 수직축 방향의 둘레를 따라 설치될 수 있다. 또한 코일의 기낭 배열 형태는 본 출원인의 특허(특허출원 제2014-0025679호)를 참고할 수 있다. Here, the transmission coil 110 serving as a transmission coil is composed of two and can be mounted in a plane arrangement such as a horizontal plane arrangement and a vertical plane. Also, two reception coils 210 serving as reception coils are also mounted in the same configuration as the transmission coils 110. Two orthogonal transmission and reception coils are installed to measure vertical and horizontal plane arrays at the same time. Vertical plane array reception and horizontal plane array reception are both perpendicular to plane array reception. It will be possible to measure the array to minimize the influence of the primary magnetic field because it is possible to operate the same. The coils may be disposed along the circumference of the airbag in the horizontal axis direction, and the coils may be installed along the circumference of the airbag in the vertical axis direction. Although the coil is illustrated as being installed along the circumference of the air bladder in the circumferential direction or the vertical axis direction in the center of the air bladder, the present invention is not limited thereto. The circumference of the horizontal or vertical axis Can be installed. Also, the shape of the air-bag arrangement of the coil can be referred to the applicant's patent (Patent Application No. 2014-0025679).

이제 도 4 내지 도 5를 참조하여 리드 비행선(100) 및 팔로우 비행선(200) 그리고 측정 제어 장치(300)에 대해 구체적으로 설명한다. The lead airship 100, the follow airship 200, and the measurement control device 300 will now be described in detail with reference to FIGS. 4 to 5. FIG.

먼저 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 비행선 기반의 전자탐사 시스템의 리드 비행선을 설명하기 위한 도면이다. 4 is a view for explaining a lead airship of an airship-based electromagnetic exploration system according to an embodiment of the present invention.

송신 코일(110)이 기낭(100a)에 배치되는 리드 비행선(100)은, 상기 송신 코일(110)에 교류 전류를 인가하여 1차 자기장을 발생시키는 자기장 발생부(111)와, 위성위치확인시스템으로부터 비행 및 탐사를 위한 시간 정보를 수신하는 GPS 장치(121)와, 지상의 측정 제어 장치(300)와 데이터를 주고 받기 위한 통신부(122)와, 리드 비행선(100)의 전자탐사를 위한 비행경로 정보를 관리하는 비행경로 관리부(130)와, 상기 비행경로에 따라 리드 비행선(100)을 비행시키는 추진 장치(150)와, 리드 비행선(100)의 비행자세를 측정하는 관성측정 장치(160)를 포함하여 구성될 수 있으며, 동작에 필요한 전원을 공급하는 전원부(140)와 상기 각 구성을 제어하기 위한 비행 제어부(120)가 포함될 수 있다. The lead airship 100 in which the transmission coil 110 is disposed in the airbag 100a includes a magnetic field generator 111 for generating a primary magnetic field by applying an alternating current to the transmission coil 110, A communication unit 122 for sending and receiving data to and from the ground measurement control device 300 and a navigation unit 120 for receiving a flight path for electromagnetic detection of the lead airship 100, A propulsion unit 150 for flying the lead airship 100 along the flight path and an inertia measurement unit 160 for measuring the flight attitude of the lead airship 100 And may include a power supply unit 140 for supplying power necessary for the operation and a flight control unit 120 for controlling the respective components.

상기 자기장 발생부(111)는 송신 코일(110)에 교류를 흐르게 하여 1차 자기장을 발생시키게 된다. 이때 송신원으로 사용되는 1차 자기장의 크기는 송신 코일(110)의 턴수와 면적에 비례하게 되므로 송신원의 출력 강화를 위해 송신 코일(110)의 턴수를 늘릴 수 있으며, 해당 송신 코일(110)이 부양력을 지닌 기체가 충진되는 큰 부피의 기낭(100a)에 수평 방향 둘레를 따라 설치되기 때문에 자연스럽게 송신 코일(110)의 표면적을 넓힐 수 있게 된다. The magnetic field generating unit 111 generates alternating current to the transmitting coil 110 to generate a primary magnetic field. In this case, since the magnitude of the primary magnetic field used as a transmission source is proportional to the number of turns and the area of the transmission coil 110, the number of turns of the transmission coil 110 can be increased to enhance the output of the transmission source, It is possible to widen the surface area of the transmission coil 110 naturally because it is installed along the circumferential direction on the large-sized air bag 100a filled with the gas having the large volume.

상기 GPS 장치(121)는 위성위치확인시스템에서 보내는 시간 정보를 포함하는 신호를 수신해 리드 비행선(100)의 현재 위치를 계산하며, 여기에 포함된 시간 정보를 제공하게 된다. The GPS device 121 receives the signal including the time information transmitted from the satellite positioning system, calculates the current position of the lead airship 100, and provides the time information included therein.

상기 통신부(122)는 지상의 측정 제어 장치(300)와 데이터를 주고 받게 된다. 즉 통신부(122)는 상기 GPS 장치(121)에서 계산된 리드 비행선(100)의 현재 위치 정보와 상기 관성측정 장치(160)에서 측정된 비행선의 비행자세 정보를 지상의 측정 제어 장치(300)로 전송한다. 또한 통신부(122)는 지상의 측정 제어 장치(300)로부터 현재 위치에 따른 속도 보정값을 수신하게 된다. The communication unit 122 exchanges data with the terrestrial measurement control device 300. That is, the communication unit 122 transmits the current position information of the lead airship 100 calculated by the GPS device 121 and the flight attitude information of the airship measured by the inertia measurement device 160 to the ground measurement control device 300 send. Also, the communication unit 122 receives the velocity correction value corresponding to the current position from the ground-based measurement control apparatus 300.

상기 비행경로 관리부(130)는 리드 비행선(100)의 전자탐사를 위한 비행경로 정보와 경유지별 경유시간 정보를 관리하게 된다. 이러한 비행경로는 탐사가 이루어지는 지역의 지형과 특성을 반영해 설정될 수 있으며, 이 비행경로를 따라 상기 리드 비행선(100) 및 팔로우 비행선(200)이 비행하면서 탐사를 진행하게 될 것이다. 상기 경유지는 비행경로에 포함되며, 비행경로에 포함된 다수의 경유지들에 대해 각각의 경유시간을 미리 지정해 둠으로써 리드 비행선(100)은 정해진 경로를 정해진 속도로 비행하게 될 것이다. The flight path management unit 130 manages the flight path information for the EM probe of the lead airship 100 and the transit time information for each stopping point. Such a flight path may be set reflecting the topography and characteristics of the area where the exploration is performed, and the lead airship 100 and the follow airship 200 will fly along the flight path to conduct the exploration. The stopover point is included in the flight path, and each of the stopover times is previously specified for a plurality of stopover points included in the flight path, so that the lead airship 100 will fly the predetermined path at a predetermined speed.

상기 추진 장치(150)는 곤돌라(100c)에 설치되어 비행선 본체에 추진력을 제공하게 된다. 상기 추진 장치(150)는 상기 비행경로 관리부(130)의 비행경로 정보와 경유지별 경유시간 정보를 따라 리드 비행선(100)이 자동비행하도록 할 것이다. 이 같은 추진 장치(150)는 프로펠러와 이 프로펠러에 회전력을 제공하기 위한 내연 엔진으로 이루어질 수 있다. 이때 상기 추진 장치(150)는 자력 탐사시 자기 간섭을 최소화할 수 있도록 알루미늄이나 FRP 등의 비자성 재질로 마련되는 것이 바람직하며, 내연 엔진을 구성하는 부품이나 프로펠러 등이 비자성재질로 제작될 수 있다. 상기 추진 장치(150)는 가솔린 등을 연소시켜서 구동하는 내연 엔진 방식으로 전기 배터리를 동력원으로 하는 방식이 비해 자기장 발생을 현저히 줄일 수 있게 되지만 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 동력원이 전기 배터리일 수도 있음은 물론이다. The propulsion device 150 is installed in the gondola 100c to provide propulsive force to the airship body. The propulsion unit 150 may automatically fly the lead airship 100 along the flight path information of the flight path management unit 130 and the passing time information of the stopping point. Such a propulsion device 150 may comprise a propeller and an internal combustion engine for providing rotational power to the propeller. At this time, the propulsion unit 150 is preferably made of a non-magnetic material such as aluminum or FRP so as to minimize magnetic interference during magnetic force sensing. Parts or propellers constituting the internal combustion engine may be made of a non- have. The propulsion device 150 can reduce the magnetic field generation significantly compared to a system in which an electric battery is used as a power source in an internal combustion engine type in which gasoline or the like is burned and driven. However, the present invention is not limited thereto, Of course it is.

상기 관성측정 장치(160)는 자이로센서와 가속도센서를 포함하며, 해당 리드 비행선(100)의 자세 정보를 출력하게 된다. 리드 비행선(100)은 비행 중 다양한 요소에 의해 피치(Pitch)와 롤(Roll)이 발생하게 된다. 이 같은 비행선의 자세 변화는 상술한 바와 같이 비행선의 기낭에 장착된 수평 같은면 배열과 수직 같은면 배열의 코일의 위치 관계를 왜곡시키게 될 것이다. 따라서 비행선의 관성측정 장치(160)는 리드 비행선(100)의 비행자세를 실시간으로 측정하게 된다. The inertial measurement device 160 includes a gyro sensor and an acceleration sensor, and outputs attitude information of the corresponding lead airship 100. The lead airship 100 is subject to pitch and roll due to various factors during flight. Such an attitude change of the airship will distort the positional relationship between the horizontal plane array mounted on the bladder of the airship and the vertical plane array coil as described above. Therefore, the inertial measurement device 160 of the airship measures the flight attitude of the lead airship 100 in real time.

상기 비행 제어부(120)는 리드 비행선(100)이 정해진 경로를 비행하면서 송신 코일(110)을 통해 1차 자기장을 발생시키게 제어하게 된다. 즉 상기 비행 제어부(120)는 비행경로 관리부(130)에서 비행에 필요한 비행경로를 추출해 상기 GPS 장치(121)의 위치 정보 및 시간 정보를 이용해 자동 비행하게 된다. 또한 비행 중 상기 통신부(122)를 통해 지상의 측정 제어 장치(300)로 리드 비행선(100)의 현재 위치 정보를 전송하며 지상의 측정 제어 장치(300)로부터 수신되는 속도 보정값을 수신하여 추진 장치(150)의 추진력을 조정하도록 할 것이다. The flight control unit 120 controls the lead airship 100 to generate a primary magnetic field through the transmission coil 110 while flying the predetermined path. That is, the flight control unit 120 extracts a flight path necessary for the flight in the flight path management unit 130, and automatically performs flight using the position information and the time information of the GPS device 121. Also, during the flight, the current position information of the lead airship 100 is transmitted to the ground measurement control device 300 through the communication unit 122, and the speed correction value received from the ground measurement control device 300 is received, Thereby adjusting the thrust of the engine 150.

다음으로 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 비행선 기반의 전자탐사 시스템의 팔로우 비행선을 설명하기 위한 도면이다. 5 is a view for explaining a follow-up airship of an airship-based electromagnetic survey system according to an embodiment of the present invention.

수신 코일(210)이 기낭(200a)에 배치되는 팔로우 비행선(200)은, 상기 수신 코일(210)로부터 2차 자기장을 검출하는 검출하는 자기장 검출부(211)와, 위성위치확인시스템으로부터 비행 및 탐사를 위한 시간 정보를 수신하는 GPS 장치(221)와, 지상의 측정 제어 장치(300)와 데이터를 주고 받기 위한 통신부(222)와, 팔로우 비행선(200)의 전자탐사를 위한 비행경로 정보를 관리하는 비행경로 관리부(230)와, 상기 비행경로에 따라 팔로우 비행선(200)을 비행시키는 추진 장치(250)와, 팔로우 비행선(200)의 비행자세를 측정하는 관성측정 장치(260)를 포함하여 구성될 수 있으며, 동작에 필요한 전원을 공급하는 전원부(240)와 상기 각 구성을 제어하기 위한 비행 제어부(220)가 포함될 수 있다. The follow airship 200 in which the receiving coil 210 is disposed in the airbag 200a includes a magnetic field detection unit 211 for detecting a secondary magnetic field from the receiving coil 210, A communication unit 222 for sending and receiving data to and from the on-ground measurement control device 300, and a navigation unit 220 for managing the flight path information for the electromagnetic survey of the follow airship 200 A propulsion unit 250 for flying the follow airship 200 according to the flight path and an inertia measurement unit 260 for measuring the flight attitude of the follow airship 200 And may include a power supply unit 240 for supplying power necessary for operation and a flight control unit 220 for controlling the respective components.

상기 자기장 검출부(211)는 수신 코일(210)에서 2차 자기장을 검출하게 된다. 상기 리드 비행선(100)의 1차 코일(110)을 통해 발생된 1차 자기장에 따라 지중에 발생하는 맴돌이전류에 의해 2차 자기장이 형성되는데 이 2차 자기장을 상기 수신 코일(210) 및 자기장 검출부(211)가 검출하게 되는 것이다. The magnetic field detection unit 211 detects the secondary magnetic field in the reception coil 210. A secondary magnetic field is formed by the eddy current generated in the ground according to the primary magnetic field generated through the primary coil 110 of the lead airship 100. The secondary magnetic field is generated by the receiving coil 210 and the magnetic field detecting unit 210. [ (211) is detected.

상기 GPS 장치(221)는 위성위치확인시스템에서 보내는 시간 정보를 포함하는 신호를 수신해 팔로우 비행선(200)의 현재 위치를 계산하며, 여기에 포함된 시간 정보를 제공하게 된다. The GPS device 221 receives the signal including the time information transmitted from the satellite positioning system, calculates the current position of the follow airship 200, and provides the time information included therein.

상기 통신부(222)는 지상의 측정 제어 장치(300)와 데이터를 주고 받게 된다. 즉 통신부(222)는 상기 GPS 장치(221)에서 계산된 팔로우 비행선(200)의 현재 위치 정보와 상기 관성측정 장치(260)에서 측정된 비행선의 비행자세 정보를 지상의 측정 제어 장치(300)로 전송한다. 또한 통신부(222)는 지상의 측정 제어 장치(300)로부터 현재 위치에 따른 속도 보정값을 수신하게 된다. 또한 통신부(222)는 자기장 검출부(211)가 검출한 2차 자기장을 지상의 측정 제어 장치(300)로 전송한다.The communication unit 222 exchanges data with the terrestrial measurement control device 300. That is, the communication unit 222 transmits the current position information of the follow airship 200 calculated by the GPS device 221 and the flight position information of the airship measured by the inertia measurement device 260 to the ground measurement control device 300 send. In addition, the communication unit 222 receives the velocity correction value corresponding to the current position from the ground-based measurement control device 300. The communication unit 222 also transmits the secondary magnetic field detected by the magnetic field detection unit 211 to the ground level measurement control device 300. [

상기 비행경로 관리부(230)는 팔로우 비행선(200)의 전자탐사를 위한 비행경로 정보와 경유지별 경유시간 정보를 관리하게 된다. The flight path management unit 230 manages the flight path information for the electromagnetic surveillance of the follow airship 200 and the passing time information for each stopping point.

이때 팔로우 비행선(200)의 비행경로는 리드 비행선(100)의 비행경로와 동일하다. 그렇지만 비행경로에 포함되는 각 경유지별 경유시간 정보가 리드 비행선(100)의 경유시간 정보에 비해 늦춰짐으로써 팔로우 비행선(200)은 리드 비행선(100)과 동일한 경로를 비행 간격 D만큼 이격된 상태로 비행하게 되는 것이다. 즉 비행 간격 D는 리드 비행선(100)과 팔로우 비행선(200)의 경유지별 경유시간에 시간 차이를 주어 만들어낼 수 있으며 이 시간 차이를 조정함으로써 비행 간격 D의 길이를 조정할 수 있게 된다. At this time, the flight path of the follow airship 200 is the same as the flight path of the lead airship 100. However, the passing time information of each relay point included in the flight path is delayed compared to the passing time information of the lead airship 100, so that the follow airship 200 is separated from the lead airship 100 by the flight distance D It will fly. That is, the flying distance D can be generated by giving a time difference to the passing times of the lead airship 100 and the follow airships 200, and the length of the flying distance D can be adjusted by adjusting the time difference.

결국 이 비행 간격 D는 두 비행선에 설치된 송신 코일(110)과 수신 코일(210)의 간격이며, 이 간격에 의해 가탐심도가 결정되게 된다. 보다 깊은 가탐심도가 필요한 지형에서는 리드 비행선(100)과 팔로우 비행선(200)의 간격 D를 늘려 탐사가 이루어지도록 하고, 낮은 가탐심도만이 필요한 지형에서는 리드 비행선(100)과 팔로우 비행선(200)의 간격 D를 좁혀 탐사를 할 수 있어 지면과 멀어진 공중 탐사임에도 불구하고 깊은 가탐심도의 탐사가 가능하게 된다. 또한 두 비행선의 비행 간격을 측정회차마다 다르게 조정함으로써 가탐심도에 변화를 줘 탐사지역에 대해 다양한 깊이의 지중 탐사자료를 얻을 수 있게 될 것이다. In other words, the flight distance D is the distance between the transmission coil 110 and the reception coil 210 installed in the two airships. In the case of a terrain requiring a deeper penetration depth, the distance D between the lead airship 100 and the follow-on airship 200 is increased so that the lead airship 100 and the follow airships 200 ) Can be explored by narrowing the interval D between the ground and the ground. In addition, by varying the flight distance of the two airships from one measurement to another, it will be possible to obtain various depths of underground survey data for the exploration area.

상기 추진 장치(250)는 곤돌라(200c)에 설치되어 비행선 본체에 추진력을 제공하게 된다. 상기 추진 장치(250)는 상기 비행경로 관리부(230)의 비행경로 정보와 경유지별 경유시간 정보를 따라 팔로우 비행선(200)이 자동비행하도록 할 것이다. The propulsion unit 250 is installed in the gondola 200c to provide propulsive force to the airship body. The propulsion unit 250 may automatically fly the follow airship 200 in accordance with the flight path information of the flight path management unit 230 and the passing time information of the stopping points.

상기 관성측정 장치(260)는 자이로센서와 가속도센서를 포함하며, 해당 팔로우 비행선(200)의 자세 정보를 출력하게 된다. 팔로우 비행선(200)은 비행 중 다양한 요소에 의해 피치와 롤이 발생하게 된다. 이 같은 비행선의 자세 변화는 상술한 바와 같이 비행선의 기낭에 장착된 수평 같은면 배열과 수직 같은면 배열의 코일의 위치 관계를 왜곡시키게 될 것이다. 따라서 비행선의 관성측정 장치(260)는 팔로우 비행선(200)의 비행자세를 실시간으로 측정하게 되며, 자료처리시 이를 이용해 측정값을 보정하게 된다. The inertial measurement device 260 includes a gyro sensor and an acceleration sensor, and outputs attitude information of the corresponding follow-on airship 200. [ The follow airship 200 will be pitch and roll due to various factors during flight. Such an attitude change of the airship will distort the positional relationship between the horizontal plane array mounted on the bladder of the airship and the vertical plane array coil as described above. Accordingly, the inertial measurement device 260 of the airship measures the flight attitude of the follow-on airship 200 in real time, and corrects the measured values using the measured data.

상기 비행 제어부(220)는 팔로우 비행선(200)이 리드 비행선(100)과 일정 간격 이격된 상태로 정해진 경로를 비행하면서 수신 코일(210)을 통해 2차 자기장을 검출하게 제어하게 된다. 즉 상기 비행 제어부(220)는 비행경로 관리부(230)에서 비행에 필요한 비행경로를 추출해 상기 GPS 장치(221)의 위치 정보 및 시간 정보를 이용해 자동 비행하게 된다. 또한 비행 중 상기 통신부(222)를 통해 지상의 측정 제어 장치(300)로 팔로우 비행선(200)의 현재 위치 정보를 전송하며 지상의 측정 제어 장치(300)로부터 수신되는 속도 보정값을 수신하여 추진 장치(250)의 추진력을 조정할 것이다. 또한 상기 비행 제어부(220)는 상기 수신 코일(210)을 통해 자기장 검출부(211)가 검출한 2차 자기장을 상기 통신부(222)를 통해 지상의 측정 제어 장치(300)로 전송하여 탐사 분석이 이루어질 수 있도록 한다. The flight control unit 220 controls the follower airship 200 to detect the secondary magnetic field through the receive coil 210 while flying the predetermined path with a certain distance from the lead airship 100. [ That is, the flight control unit 220 extracts a flight path necessary for the flight in the flight path management unit 230, and automatically performs flight using the position information and the time information of the GPS device 221. In addition, during the flight, the current position information of the follow airship 200 is transmitted to the ground measurement control device 300 through the communication unit 222, the speed correction value received from the ground measurement control device 300 is received, Thereby adjusting the propulsive force of the piston 250. The flight control unit 220 transmits the secondary magnetic field detected by the magnetic field detection unit 211 through the reception coil 210 to the ground level measurement control device 300 through the communication unit 222 to perform a probe analysis .

여기에서 상기 리드 비행선(100)의 송신 코일(110)의 1차 자기장 발생과 상기 팔로우 비행선(200)의 수신 코일(210)의 2차 자기장 검출은 각 GPS 장치(121, 221)에서 제공되는 시간 자료를 트리거링 신호로 사용함으로써 정확히 동기화될 것이다. The generation of the primary magnetic field of the transmission coil 110 of the lead airship 100 and the detection of the secondary magnetic field of the reception coil 210 of the follow-up airship 200 are performed at the time Using the data as a triggering signal will be exactly synchronized.

다음으로 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 비행선 기반의 전자탐사 시스템의 측정 제어 장치를 설명하기 위한 도면이다. 6 is a view for explaining a measurement control apparatus of an airship-based electromagnetic survey system according to an embodiment of the present invention.

지상에서 운영되는 측정 제어 장치(300)는, 상기 리드 비행선(100) 및 팔로우 비행선(200)과 데이터를 주고 받기 위한 통신부(320)와, 상기 통신부(320)를 통해 전달되는 팔로우 비행선(200)의 2차 자기장을 분석하는 분석부(330)와, 상기 분석부(330)의 분석 결과를 저장하는 저장부(340)와, 상기 통신부(320)를 통해 전달되는 리드 비행선(100) 및 팔로우 비행선(200)의 현재 위치 정보를 분석하여 두 비행선간 비행 간격을 감시하는 간격 감시부(350)와, 상기 간격 감시부(350)의 감시 결과 설정된 비행 간격과 차이가 생기는 경우 간격 보정을 위한 속도 보정값을 산출하는 간격 보정부(360)를 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 각 구성을 제어하기 위한 측정 제어부(310)가 포함될 수 있다. The measurement control device 300 running on the ground includes a communication unit 320 for exchanging data with the lead airship 100 and the follow airship 200, a follow-up airship 200 transmitted through the communication unit 320, A storage unit 340 for storing the analysis result of the analysis unit 330 and a storage unit 340 for storing the analysis result of the lead airship 100 and the follow airship 100 transmitted through the communication unit 320. [ An interval monitoring unit 350 for analyzing the current position information of the spacecraft 200 and monitoring the interval between two airships; And an interval adjusting unit 360 for calculating a value, and a measurement control unit 310 for controlling the respective configurations may be included.

상기 통신부(320)는 공중의 리드 비행선(100) 및 팔로우 비행선(200)과 데이터를 주고 받게 된다. 보다 상세하게는 통신부(320)는 상기 리드 비행선(100)으로부터 리드 비행선(100)의 현재 위치 정보와 비행자세 정보를 수신하고, 필요할 경우 현재 위치에 따른 속도 보정값을 전송하게 된다. 또한 통신부(320)는 상기 팔로우 비행선(200)으로부터 팔로우 비행선(200)의 현재 위치 정보와 비행자세 정보 그리고 측정된 2차 자기장을 수신하고, 필요할 경우 현재 위치에 따른 속도 보정값을 전송하게 된다. The communication unit 320 exchanges data with the lead airship 100 and the follow airship 200 in the air. More specifically, the communication unit 320 receives the current position information and the flight attitude information of the lead airship 100 from the lead airship 100, and transmits a speed correction value according to the current position when necessary. Further, the communication unit 320 receives the current position information, the flight attitude information, and the measured secondary magnetic field of the follow airship 200 from the follow airship 200, and transmits a velocity correction value according to the current position, if necessary.

따라서 비행 중 두 비행선은 실시간으로 이격 거리가 제어되기 때문에 동일한 경로를 비행 간격 D만큼 이격된 상태로 일정하게 비행할 수 있게 된다. Therefore, two airships during flight are controlled in real time, so that the same route can be constantly spaced apart by the flight distance D.

상기 간격 감시부(350)는 상기 통신부(320)를 통해 전달되는 리드 비행선(100) 및 팔로우 비행선(200)의 현재 위치 정보를 분석하여 두 비행선간 비행 간격을 계산하고, 계산된 비행 간격이 설정된 비행 간격 D 보다 작거나 클 경우 이를 인지하게 된다. The interval monitoring unit 350 analyzes the current position information of the lead airship 100 and the follow airship 200 transmitted through the communication unit 320 to calculate a flight interval between two airships, If the flight distance D is less than or greater than D,

상기 간격 보정부(360)는 상기 간격 감시부(350)에서 간격 이상이 감시되면 현재의 비행 간격을 설정된 비행 간격 D로 조정하기 위한 속도 보정값을 산출하게 된다. 이 속도 보정값은 비행선의 속도를 높이거나 낮추는 형식이 될 수 있으며 속도를 높이거나 낮추는 기간도 함께 포함될 수 있다. 또한 이 같은 속도 보정값은 팔로우 비행선(200)에 전달되는 것이 바람직하나, 리드 비행선(100)에 전달되거나 또는 두 비행선 모두에게 전달될 수도 있다. The interval corrector 360 calculates a speed correction value for adjusting the current flying interval to the set flying interval D if the interval monitoring unit 350 monitors an interval or more. This speed correction value can be a form of raising or lowering the speed of the airship and may include a period of increasing or decreasing the speed. Also, such a speed correction value is preferably transmitted to the follow airship 200, but may be transmitted to the lead airship 100 or both.

상술한 설명과 도면에서 상기 측정 제어 장치(300)는 지상에 설치되어 운영되는 것으로 기술되고 도시되었지만, 이 측정 제어 장치(300)를 리드 비행선(100) 또는 팔로우 비행선(200)에 설치하여 운영하는 것도 가능하다. Although the measurement control device 300 is described and shown as being installed on the ground in the above description and drawings, the measurement control device 300 may be installed and operated in the lead airship 100 or the follow airship 200 It is also possible.

전자 탐사에서는 리드 비행선(100)과 팔로우 비행선(200)이 정해진 경로를 일정한 간격을 두고 비행하게 한다. 또한 가탐심도를 변화시키기 위해 동일한 측선에서 비행 간격 D를 달리하며 수회 측정하게 된다. 예를 들어 첫 번째 비행에서는 비행 간격 D를 20m로 해서 측정하게 되며 이후 동일한 측선에서 비행 간격 D를 40m, 60m, 80m, 100m로 늘려가며 측정하는 방식이다. 이를 통해 동일한 탐사 지역에서 다양한 깊이의 지중 탐사자료를 얻을 수 있게 될 것이다. In the electromagnetic probe, the lead airship 100 and the follow airship 200 are caused to fly at regular intervals along predetermined paths. In order to change the cogging depth, several measurements are made with the flying distance D on the same side. For example, in the first flight, the flight distance D is measured at 20 m, and then the flight distance D is measured at 40 m, 60 m, 80 m, and 100 m on the same side. This will enable us to obtain various depths of underground exploration data in the same exploration area.

또한 한 번의 비행 중 지형 특성에 따라 가탐심도를 달리해야 하는 경우 지상의 측정 제어 장치(300)는 간격 보정부(360)를 통해 새로운 비행간격 D를 설정할 수 있으며, 그 결과 발생된 새로운 간격 보정값이 리드 비행선(100) 또는 팔로우 비행선(200)에 전달될 수 있다. 이를 통해 한번의 탐사 비행에서 단일의 가탐심도로 측정하지 않고 지역과 지형에 따라 다른 가탐심도로 측정이 이루어지도록 함으로써 비행 횟수를 최소화하면서도 지형 특색에 맞는 탐사 결과를 획득할 수 있게 될 것이다. Also, in case of varying the seeking degree according to the terrain characteristics during one flight, the terrestrial measurement control device 300 can set a new flight interval D through the interval corrector 360, The value can be transmitted to the lead airship 100 or the follow airship 200. [ It is possible to obtain the results of the survey according to the terrain feature while minimizing the number of flights by making the measurement of the different approach roads according to the area and the terrain without measuring a single navigational route in one exploration flight.

이상과 같이 도면과 명세서에서 최적 실시 예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.As described above, an optimal embodiment has been disclosed in the drawings and specification. Although specific terms have been employed herein, they are used for purposes of illustration only and are not intended to limit the scope of the invention as defined in the claims or the claims. Therefore, those skilled in the art will appreciate that various modifications and equivalent embodiments are possible without departing from the scope of the present invention. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

100 : 리드 비행선 200 : 팔로우 비행선
300 : 측정 제어 장치100: Reed Airship 200: Follow Airship
300: Measurement control device

Claims (10)

송신 코일이 설치되어 1차 자기장을 형성하며 설정된 비행 경로를 따라 비행하는 리드 비행선;
수신 코일이 설치되어 2차 자기장을 검출하며 상기 리드 비행선과 설정된 간격만큼 이격되어 설정된 비행 경로에 따라 비행하는 팔로우 비행선; 및
상기 팔로우 비행선의 수신 코일로부터 검출된 2차 자기장의 측정값을 분석하여 공중 전자탐사를 수행하는 측정 제어 장치; 를 포함하며,
상기 리드 비행선 및 팔로우 비행선은 비행선의 전자탐사를 위한 비행 경로 정보를 관리하는 비행경로 관리부를 가지며,
상기 비행경로 관리부의 비행경로 정보에는 비행경로에 포함된 다수의 경유지들이 설정되고 각 경유지별 경유시간이 지정되며,
상기 팔로우 비행선의 경유지별 경유시간은 상기 리드 비행선의 경유지별 경유시간에 비해 늦은 시간으로 지정되어 팔로우 비행선이 리드 비행선과 동일한 경로를 비행간격 D만큼 이격된 상태로 비행하게 되어 상기 경유지별 경유시간의 조정을 통해 비행간격 D를 재설정해 가탐심도를 변화시키는 것을 특징으로 하는 비행선 기반의 전자탐사 시스템.
A lead airship having a transmission coil installed to form a primary magnetic field and flying along a set flight path;
A follower airplane that detects a secondary magnetic field with a receiving coil installed therein, and which follows the set flight path spaced apart from the lead airplane by a predetermined interval; And
A measurement control device for analyzing a measurement value of a secondary magnetic field detected from a reception coil of the follow airship to perform aerial electromagnetic survey; / RTI >
The lead airship and the follow airship have a flight path management unit for managing flight path information for an electromagnetic probe of the airship,
A plurality of waypoints included in the flight path are set in the flight path information of the flight path management unit, a passage time for each waypoint is designated,
The following transit time is set to a time later than the transit time of the lead airship by the transit airsets so that the following airships fly in the same path as the lead transit airs with a distance of flight D, The airship-based EM system is characterized in that the flight distance D is reconfigured to adjust the degree of flight.
제 1항에 있어서,
상기 송신 코일은 리드 비행선의 기낭 둘레를 따라 설치되며, 두 개의 코일이 각각 수평 같은면 배열과 수직 같은면 배열로 배치되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 비행선 기반의 전자탐사 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the transmission coil is installed along a circumference of a lead airship, and the two coils are arranged in a plane arrangement such as a horizontal plane arrangement and a vertical plane arrangement, respectively.
제 1항에 있어서,
상기 수신 코일은 팔로우 비행선의 기낭 둘레를 따라 설치되며, 두 개의 코일이 각각 수평 같은면 배열과 수직 같은면 배열로 배치되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 비행선 기반의 전자탐사 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the receiving coil is installed along the perimeter of the airship of the follow airship, and the two coils are arranged in a plane arrangement such as a horizontal plane arrangement and a vertical plane arrangement, respectively.
제 1항에 있어서,
상기 리드 비행선은,
상기 송신 코일에 교류 전류를 인가하여 1차 자기장을 발생시키는 자기장 발생부; 및
상기 비행경로에 따라 리드 비행선을 비행시키는 추진 장치; 를 포함하며,
비행 제어부가 상기 비행경로 관리부에서 비행에 필요한 비행경로를 추출하고 GPS 상 위치 정보 및 시간 정보를 이용해 리드 비행선을 비행시키며, 상기 측정 제어 장치로 리드 비행선의 현재 위치 정보를 전송하고 그 결과로 수신되는 속도 보정값을 이용해 상기 추진 장치의 추진력을 조정하도록 하는 것을 특징으로 하는 비행선 기반의 전자탐사 시스템.
The method according to claim 1,
The lead airship,
A magnetic field generator for generating a primary magnetic field by applying an alternating current to the transmission coil; And
A propulsion device for flying a lead airship along the flight path; / RTI >
The flight control unit extracts a flight path necessary for the flight from the flight path management unit and fills the lead airship using the GPS position information and the time information and transmits the current position information of the lead airship to the measurement control unit, And the propulsion force of the propulsion device is adjusted using the velocity correction value.
제 4항에 있어서,
상기 GPS 상 위치 정보는 GPS 장치를 통해 생성하며, 상기 GPS 장치는 1차 자기장 발생에 필요한 기준 시간 정보를 제공하는 것을 특징으로 하는 비행선 기반의 전자탐사 시스템.
5. The method of claim 4,
Wherein the GPS position information is generated through a GPS device, and the GPS device provides reference time information necessary for generating a primary magnetic field.
삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 팔로우 비행선은,
상기 수신 코일로부터 2차 자기장을 검출하는 자기장 검출부; 및
상기 비행경로에 따라 팔로우 비행선을 비행시키는 추진 장치; 를 포함하며,
비행 제어부가 상기 비행경로 관리부에서 비행에 필요한 비행경로를 추출하고 GPS 상 위치 정보 및 시간 정보를 이용해 팔로우 비행선을 리드 비행선과 일정한 비행 간격을 가지게 비행시키며, 상기 측정 제어 장치로 팔로우 비행선의 현재 위치 정보를 전송하고 그 결과로 수신되는 속도 보정값을 이용해 상기 추진 장치의 추진력을 조정하도록 하는 것을 특징으로 하는 비행선 기반의 전자탐사 시스템.
The method according to claim 1,
The follow-
A magnetic field detection unit for detecting a secondary magnetic field from the reception coil; And
A propulsion device for flying a follow-on airship along the flight path; / RTI >
The flight control unit extracts a flight path necessary for the flight from the flight path management unit, and uses the GPS position information and time information to fly the follow airship with the lead airsets at a predetermined interval, and the measurement control unit transmits the current position information And to adjust the thrust of the propulsion device using the velocity correction value received as a result.
제 7항에 있어서,
상기 GPS 상 위치 정보는 GPS 장치를 통해 생성하며, 상기 GPS 장치는 2차 자기장 검출에 필요한 기준 시간 정보를 제공하는 것을 특징으로 하는 비행선 기반의 전자탐사 시스템.
8. The method of claim 7,
Wherein the GPS position information is generated through a GPS device, and the GPS device provides reference time information required for secondary magnetic field detection.
삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 측정 제어 장치는,
상기 팔로우 비행선으로부터 전달되는 2차 자기장을 분석하는 분석부;
상기 분석부의 분석 결과를 저장하는 저장부;
상기 리드 비행선 및 팔로우 비행선으로부터 전달되는 현재 위치 정보를 분석하여 두 비행선간 비행 간격을 감시하는 간격 감시부; 및
상기 간격 감시부의 감시 결과, 설정된 비행 간격과 차이가 생기는 경우 간격 보정을 위한 속도 보정값을 산출하는 간격 보정부; 를 포함하며,
측정 제어부가 상기 속도 보정값을 리드 비행선 및 팔로우 비행선에 실시간으로 전달하는 것을 특징으로 하는 비행선 기반의 전자탐사 시스템.
The method according to claim 1,
The measurement control device includes:
An analysis unit for analyzing a secondary magnetic field transmitted from the following airship;
A storage unit for storing analysis results of the analysis unit;
An interval monitoring unit for analyzing current position information transmitted from the lead airship and the follow-on airships to monitor an interval between two airships; And
An interval corrector for calculating a speed correction value for interval correction when a difference from the set flight interval results as a result of monitoring by the interval monitor; / RTI >
And the measurement control unit transmits the velocity correction value to the lead airship and the following airship in real time.
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