KR102030737B1 - Apparatus and method for designing safety route - Google Patents

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KR102030737B1
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김희성
윤영선
강희원
이은성
윤상은
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한국항공우주연구원
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Abstract

Disclosed is a device and a method for designing a safety route. The method for designing the safety route can comprise: a step of identifying a route restriction area on the basis of the geographic information, and designating a first protection region so as to protect the identified route restriction area using a geo-fence technique; and a step of setting a second protection region as a route of a drone, wherein the second protection region is a region where the first protection region is deleted from the route region connecting an input departure point and a destination point. Therefore, the present invention is capable of allowing the drone to stably fly without collision.

Description

안전 항로 설계 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR DESIGNING SAFETY ROUTE}Safety route design device and method {APPARATUS AND METHOD FOR DESIGNING SAFETY ROUTE}

본 발명은 지리 정보를 고려하여 드론의 항로를 설정하고, 드론이 상기 설정된 드론의 항로에 따라 비행하도록 하는 안전 항로 설계 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a safety route design apparatus and method for setting a route of a drone in consideration of geographic information and allowing the drone to fly according to the set route of the drone.

드론은 다양한 분야에서 활용되고 있다.Drones are used in various fields.

그러나, 드론의 비행시 도심지에는 다양한 지형 및 지물이 존재하여 드론이, 지형 및 지물과 충돌할 경우, 드론의 파손 뿐 아니라, 지상에 있는 사람이나 지형 및 지물에 대한 2차 피해가 발생할 수 있다.However, during the flight of the drone, there are various terrains and features in the city center, and if the drone collides with the terrain and features, the damage of the drone, as well as the secondary damage to the ground or the people on the ground may occur.

또한, 드론이 비행금지구역이나 고도제한구역을 침범할 경우, 항공기 사고와 같이 매우 심각한 피해를 발생시킬 수 있다.In addition, if a drone invades a no-fly zone or an altitude restricted zone, it can cause very serious damage, such as an aircraft accident.

따라서, 지리 정보에 기초하여, 드론의 자율비행을 위한 안전한 항로 설정 및 신뢰성 있는 항법 기술이 필요하다.Therefore, based on geographic information, there is a need for safe navigation and reliable navigation techniques for autonomous flight of drones.

본 발명은 지리 정보를 고려하여 드론의 항로를 설정하고, 드론이 상기 설정된 드론의 항로에 따라 비행하도록 하여, 항로제한구역(예컨대, 지형, 지물, 비행금지구역, 고도제한구역 및 운용 항로 중 적어도 하나의 영역)을 침범하지 않도록 함으로써, 드론이 충돌하지 않고 안정적으로 비행할 수 있게 하는 것을 목적으로 한다.The present invention sets the route of the drone in consideration of the geographic information, and allows the drone to fly according to the set route of the drone, so that at least one of the restricted route (for example, the terrain, the feature, the no-fly zone, the altitude restricted zone, and the operating route) It is intended to allow the drone to fly stably without colliding by invading one area).

또한, 본 발명은 지리 정보와 함께, 위성항법보정시스템의 보호수준을 더 고려하여 드론의 항로를 설정 함으로써, 드론의 위치 오차를 보완하여, 드론이 보다 안정적으로 비행할 수 있게 하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to set the path of the drone in consideration of the protection level of the satellite navigation correction system together with the geographic information, to compensate for the position error of the drone, so that the drone can fly more stably. .

상기의 목적을 이루기 위한, 안전 항로 설계 장치는 지리 정보에 기초하여, 항로제한구역을 확인하고, 지오펜스(Geo-Fence) 기법을 활용하여, 상기 확인된 항로제한구역을 보호하도록 제1 보호 영역을 지정하는 인터페이스부와, 입력된 출발지와 목적지 간을 연결하는 항로 영역으로부터, 상기 제1 보호 영역을 삭제한 제2 보호 영역을, 드론의 항로로서 설정하는 프로세서를 포함할 수 있다.In order to achieve the above object, the safety route design apparatus checks the route limitation area based on geographic information, and utilizes a geo-fence technique to protect the identified route limitation area. And a processor configured to set a second protection area from which the first protection area has been deleted as an air route of the drone from the route area connecting the input source and the destination.

상기의 목적을 이루기 위한, 안전 항로 설계 방법은 지리 정보에 기초하여, 항로제한구역을 확인하고, 지오펜스(Geo-Fence) 기법을 활용하여, 상기 확인된 항로제한구역을 보호하도록 제1 보호 영역을 지정하는 단계와, 입력된 출발지와 목적지 간을 연결하는 항로 영역으로부터, 상기 제1 보호 영역을 삭제한 제2 보호 영역을, 드론의 항로로서 설정하는 단계를 포함할 수 있다.In order to achieve the above object, the safety route design method is based on geographic information to identify a route limit zone and utilize a geo-fence technique to protect the identified route limit zone. And specifying a second protection region from which the first protection region is deleted from the route region connecting the input source and the destination as a route of the drone.

본 발명에 따르면, 지리 정보를 고려하여 드론의 항로를 설정하고, 드론이 상기 설정된 드론의 항로에 따라 비행하도록 하여, 항로제한구역(예컨대, 지형, 지물, 비행금지구역, 고도제한구역 및 운용 항로 중 적어도 하나의 영역)을 침범하지 않도록 함으로써, 드론이 충돌하지 않고 안정적으로 비행할 수 있게 한다.According to the present invention, the route of the drone is set in consideration of the geographic information, and the drone is allowed to fly according to the set route of the drone, thus limiting the route (for example, terrain, features, a no-fly zone, an altitude-limiting zone and an operating route). By not invading at least one region of the, it allows the drone to fly stably without crashing.

또한, 본 발명에 의해서는, 지리 정보와 함께, 위성항법보정시스템의 보호수준을 더 고려하여 드론의 항로를 설정 함으로써, 드론의 위치 오차를 보완하여, 드론이 보다 안정적으로 비행할 수 있게 한다.In addition, according to the present invention, by setting the route of the drone in consideration of the protection level of the satellite navigation correction system in addition to the geographic information, the drone can fly more stably by compensating the position error of the drone.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 안전 항로 설계 장치를 포함하는 네트워크의 일례를 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 안전 항로 설계 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 안전 항로 설계 장치에서 지리 정보에 기초하여, 제1 보호 영역을 지정하는 일례를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 안전 항로 설계 장치에서 드론의 항로를 설정하는 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 안전 항로 설계 장치에서 드론의 항로를 설정할 때 사용하는 요소의 일례를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 안전 항로 설계 장치에서 드론의 보호수준을 획득할 때 사용하는 요소의 일례를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 안전 항로 설계 장치에서 비상 항로를 설계하는 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 안전 항로 설계 장치에서 비상 항로를 설계할 때 사용하는 요소의 일례를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 안전 항로 설계 장치를 포함하는 네트워크의 다른 일례를 도시하는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 안전 항로 설계 방법을 나타내는 흐름도이다.1 is a view showing an example of a network including a safety route design apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing the configuration of a safety route design apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating an example of designating a first protection area based on geographic information in a safety route design apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a view for explaining an example of setting the route of the drone in the safety route design apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of elements used to set a drone route in a safety route design apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of an element used when a protection level of a drone is obtained in a safety route design apparatus according to an embodiment of the present invention.
7 is a view for explaining an example of designing an emergency route in the safety route design apparatus according to an embodiment of the present invention.
8 is a diagram illustrating an example of elements used when designing an emergency route in a safety route design apparatus according to an embodiment of the present invention.
9 is a diagram illustrating another example of a network including a safety route design apparatus according to an embodiment of the present invention.
10 is a flowchart illustrating a safety route design method according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings and the contents described in the accompanying drawings, but the present invention is not limited or limited to the embodiments.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 안전 항로 설계 장치를 포함하는 네트워크의 일례를 도시하는 도면이다.1 is a view showing an example of a network including a safety route design apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 네트워크(100)는 안전 항로 설계 장치(110) 및 드론에 탑재된 제어시스템(120)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the network 100 may include a safety route design apparatus 110 and a control system 120 mounted on a drone.

안전 항로 설계 장치(110)는 예컨대, 드론 관제 시스템에 포함될 수 있으며, GIS(Geographic Information Systems) 서버로부터 획득한 지리 정보를 고려하여 드론의 항로를 설정하고, 상기 설정된 드론의 항로를 드론에 탑재된 제어시스템(120)에 전송하여, 드론에 탑재된 제어시스템(120)을 통해, 상기 설정된 드론의 항로에 따라 드론이 비행할 수 있게 한다. 이로써, 안전 항로 설계 장치(110)는 드론이 항로제한구역(예컨대, 지형, 지물, 비행금지구역, 고도제한구역 및 운용 항로 중 적어도 하나의 영역)을 침범하지 않도록 하여, 드론이 충돌하지 않고 안정적으로 비행할 수 있게 한다.The safety route design apparatus 110 may be included in, for example, a drone control system, and sets a route of a drone in consideration of geographic information obtained from a geographic information systems (GIS) server, and sets the route of the drone in the drone. Transmission to the control system 120, through the control system 120 mounted on the drone, allowing the drone to fly according to the set route of the drone. As a result, the safety route design device 110 prevents the drone from invading the restricted route (eg, at least one of terrain, features, non-flying zones, altitude restricted zones, and operational routes), so that the drone does not collide and is stable. To fly.

또한, 안전 항로 설계 장치(110)는 드론의 항로 설정시, 상기 지리 정보와 함께, 드론의 위치 추정에 대한 정확도를 의미하는 위성항법보정시스템의 보호수준을 고려하여, 드론의 항로를 설정할 수 있다. 여기서, 위성항법보정시스템의 보호수준은 드론 관제 시스템에 의해 실시간으로 결정될 수 있다.In addition, the safety route design apparatus 110 may set the route of the drone in consideration of the protection level of the satellite navigation correction system, which means the accuracy of the position estimation of the drone, together with the geographic information. . Here, the protection level of the satellite navigation correction system may be determined in real time by the drone control system.

안전 항로 설계 장치(110)는 지리 정보와 함께, 위성항법보정시스템의 보호수준을 더 고려하여 설정된 드론의 항로에 따라, 드론이 비행하도록 함으로써, 드론의 위치 오차를 보완하여, 드론이 보다 안정적으로 비행할 수 있게 한다.The safety route design device 110 compensates the drone's position error by allowing the drone to fly according to the drone's route, which is set in consideration of the protection level of the satellite navigation correction system together with the geographic information. Allow to fly.

또한, 안전 항로 설계 장치(110)는 드론에 탑재된 제어시스템(120)으로부터 드론의 보호수준을 수신할 수 있으며, 드론의 보호수준이, 상기 드론의 항로와 연관된 웨이 포인트에 대한 경보수준을 넘어서는 경우, 상기 드론을 정지시키고, 새로운 드론의 항로를 설계하여, 상기 드론에 탑재된 제어시스템에 제공할 수 있다.In addition, the safety route design device 110 may receive the level of protection of the drone from the control system 120 mounted on the drone, the level of protection of the drone exceeds the alarm level for the waypoint associated with the route of the drone. In this case, the drone may be stopped and a new drone route may be designed and provided to the control system mounted on the drone.

드론에 탑재된 제어시스템(120)은 안전 항로 설계 장치(110)의 제어에 따라, 드론을 제어시킬 수 있다. 예컨대, 드론에 탑재된 제어시스템(120)은 안전 항로 설계 장치(110)로부터 드론의 항로가 수신되면, 상기 수신된 드론의 항로에 따라, 드론을 비행시킬 수 있다.The control system 120 mounted on the drone may control the drone under the control of the safety route design apparatus 110. For example, when the drone route is received from the safety route design apparatus 110, the control system 120 mounted on the drone may fly the drone according to the route of the drone received.

또한, 또한, 드론에 탑재된 제어시스템(120)은 GNSS(Global Navigation Satellite System) 수신기를 통해, 위성항법신호를 수신하며, GNSS 수신기 또는 통신장치를 통해, 위성항법보정신호를 수신한다. 드론에 탑재된 제어시스템(120)은 위성항법신호와 위성항법보정신호를 이용하여 자신의 위치를 추정함과 동시에 추정된 위치의 보호수준(드론의 보호수준)을 결정하여, 안전 항로 설계 장치(110)에 제공할 수 있다.In addition, the control system 120 mounted on the drone receives a satellite navigation signal through a global navigation satellite system (GNSS) receiver, and receives a satellite navigation correction signal through a GNSS receiver or a communication device. The control system 120 mounted on the drone estimates its own position using the satellite navigation signal and the satellite navigation correction signal and determines the protection level (the protection level of the drone) of the estimated position. 110).

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 안전 항로 설계 장치의 구성을 나타내는 도면이다.2 is a view showing the configuration of a safety route design apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 안전 항로 설계 장치(200)는 인터페이스부(210), 획득부(220) 및 프로세서(230)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the safety route design apparatus 200 according to an embodiment of the present invention may include an interface unit 210, an acquirer 220, and a processor 230.

인터페이스부(210)는 지리 정보에 기초하여, 항로제한구역을 확인하고, 지오펜스(Geo-Fence) 기법을 활용하여, 상기 확인된 항로제한구역을 보호하도록 제1 보호 영역을 지정할 수 있다. 여기서, 항로제한구역은 예컨대, 지형, 지물, 비행금지구역, 고도제한구역, 운용 항로(운용 중인 항로) 및 프로세서에 의해, 설정되는 항로 보다 우선순위가 높은 항로 중 적어도 하나의 영역을 포함할 수 있다.The interface unit 210 may identify the route restriction zone based on the geographic information, and designate a first protection region to protect the identified route limitation zone by using a geo-fence technique. Here, the restricted route zone may include at least one region of a terrain, a feature, a no-fly zone, an altitude-limited zone, an operating route (operating route), and a route having a higher priority than the route set by the processor. have.

획득부(220)는 신호수신환경을 고려한 위성항법보정시스템의 보호수준 예측값, 상기 드론의 제어오차, 및 상기 드론의 크기에 기초하여, 수직 또는 수평 방향으로의 웨이 포인트(way point)에 대한 경보수준을 획득할 수 있다. 여기서, 웨이 포인트는 입력된 출발지와 목적지 간을 연결하는 항로 영역에 매칭되는 지점으로서 예컨대, 식별자, 위도, 경도, 고도 값을 가질 수 있다.The acquisition unit 220 alerts the user of a waypoint in a vertical or horizontal direction based on a protection level prediction value of the satellite navigation correction system considering the signal reception environment, a control error of the drone, and the size of the drone. You can earn a level. Here, the way point is a point that matches the route area connecting the input source and the destination and may have, for example, an identifier, latitude, longitude, and altitude.

여기서, 획득부(220)는 예컨대, 드론 관제 시스템에 의해, 결정된 위성항법보정시스템의 보호수준을 이용하여, 상기 위성항법보정시스템의 보호수준 예측값을 산출할 수 있다.Here, the acquisition unit 220 may calculate a protection level prediction value of the satellite navigation correction system by using the drone control system, for example, using the determined protection level of the satellite navigation correction system.

예컨대, 획득부(220)는 드론이 출발지로부터 목적지까지 이동하는 경로와 시간을 고려하여 위성항법보정시스템의 보호수준에 대한 변화량을 추정하여 현 시점에서 계산된 위성항법보정시스템의 보호수준을 가감하는 것이 가능하며, 이를 이용하여 위성항법보정시스템의 보호수준 예측값을 산출할 수 있다(고정된 위성항법보정시스템의 보호수준에 대한 예측값).For example, the acquisition unit 220 estimates the amount of change to the protection level of the satellite navigation correction system in consideration of the path and time the drone moves from the starting point to the destination, and adds or subtracts the protection level of the satellite navigation correction system calculated at the present time. It is possible to use this to calculate the protection level prediction value of the satellite navigation correction system (prediction of the protection level of the fixed satellite navigation correction system).

또한, 획득부(220)는 상기 고정된 위성항법보정시스템의 보호수준 예측값을 이용하여, 초기 드론의 항로 설정을 위한 위성항법보정시스템의 보호수준 예측값을 설정할 수 있다. 이후, 획득부(220)는 드론이 비행을 시작하면, 일정한 주기에 따라 현 시점에서 드론의 예상 위치를 추적하여, 위성항법보정시스템의 보호수준 예측값을 결정하고, 해당 예측값으로 기존 예측값을 갱신할 수 있다. 이때, 획득부(220)는 위성항법보정시스템의 보호수준 예측값이 일정 수준 이상으로 변화할 경우, 프로세서(230)에 의해, 드론의 항로를 새롭게 갱신하고, 갱신된 항로를 드론으로 제공할 수 있다.In addition, the acquisition unit 220 may set the protection level prediction value of the satellite navigation correction system for setting the route of the initial drone, using the protection level prediction value of the fixed satellite navigation correction system. After that, when the drone starts to fly, the drone tracks the predicted position of the drone at a current point of time according to a predetermined period, determines the protection level prediction value of the satellite navigation correction system, and updates the existing prediction value with the prediction value. Can be. At this time, when the protection level prediction value of the satellite navigation correction system changes to a predetermined level or more, the acquirer 220 may update the drone's route and provide the updated route to the drone by the processor 230. .

다른 일례로서, 획득부(220)는 위성항법보정시스템이 보증하는 서비스 수준을 이용하여, 상기 예측값을 산출할 수 있다. 여기서, 위성항법보정시스템은 자신의 가용성 성능 요구사항에 따라 일정 수준의 서비스를 제공하는 것이 가능하다. 예컨대, APV-I급의 SBAS를 위성항법보정시스템으로 이용할 경우, 수평 및 수직에 대해 각각 40m 및 50m의 정확도를 99%의 확률로 제공하는 것이 가능하다. 이에 따라, 획득부(220)는 위성항법보정시스템의 성능 요구사항을 위성항법보정시스템의 보호수준 예측값으로 이용하여, 시간 및 위치에 독립적인 보호수준 예측값을 산출할 수 있다.As another example, the acquirer 220 may calculate the predicted value by using a service level guaranteed by the satellite navigation correction system. Here, the satellite navigation correction system can provide a certain level of service according to its availability performance requirements. For example, when using SBAS of APV-I as a satellite navigation correction system, it is possible to provide an accuracy of 99% with 40m and 50m accuracy for horizontal and vertical, respectively. Accordingly, the acquirer 220 may calculate the protection level prediction value independent of time and location by using the performance requirement of the satellite navigation correction system as the protection level prediction value of the satellite navigation correction system.

또한, 획득부(220)는 신호수신환경을 고려한 위성항법보정시스템의 보호수준, 상기 드론의 제어오차 및 상기 드론의 크기에 기초하여, 상기 드론의 보호수준을 더 획득할 수 있다. 이때, 획득부(220)는 신호수신환경을 고려한 위성항법보정시스템의 보호수준, 상기 드론의 제어오차 및 상기 드론의 크기에 기초하여, 상기 드론의 보호수준을 산출하거나, 또는 상기 드론에 탑재된 제어시스템으로부터 상기 드론의 보호수준을 수신할 수 있다. 여기서, 드론의 보호수준은 드론 자신의 위치 추정값에 대한 신뢰성을 의미한다. 또한, 드론의 제어오차는 드론에 탑재된 드론 제어시스템(또는, 조종사의 수동제어)에 의해 발생하는 오차이며, 위성항법보정시스템에 의한 오차가 없다고 가정하였을 때, 드론이 지정된 경로에서 벗어나는 정도를 의미한다. 드론 제어오차의 정확성 및 신뢰성은 실험 또는 시뮬레이션을 통해 도출 가능하다.In addition, the acquirer 220 may further obtain a protection level of the drone based on the protection level of the satellite navigation correction system considering the signal reception environment, the control error of the drone, and the size of the drone. At this time, the acquisition unit 220 calculates the protection level of the drone, based on the protection level of the satellite navigation correction system, the drone control error and the size of the drone considering the signal reception environment, or is mounted on the drone The protection level of the drone can be received from the control system. Here, the protection level of the drone means the reliability of the position estimate of the drone itself. In addition, the drone's control error is an error caused by the drone control system (or the pilot's manual control) mounted on the drone, and assuming that there is no error caused by the satellite navigation correction system, the drone may deviate from the designated path. it means. The accuracy and reliability of drone control errors can be derived from experiments or simulations.

프로세서(230)는 인터페이스부(210)를 통해, 입력된 출발지와 목적지 간을 연결하는 항로 영역으로부터, 인터페이스부(210)에 의해 지정된, 상기 제1 보호 영역을 삭제한 제2 보호 영역을, 드론의 항로로서 설정할 수 있다. 이때, 프로세서(230)는 예컨대, 최소신장트리(Minimum Spanning Tree; MST)를 활용하여, 드론의 항로를 설정할 수 있다.The processor 230 drones the second protection area from which the first protection area designated by the interface part 210 is deleted from the route area connecting the input source and the destination through the interface unit 210. Can be set as the route of. In this case, the processor 230 may set a route of the drone using, for example, a minimum spanning tree (MST).

이후, 프로세서(230)는 상기 드론의 항로를 상기 드론에 탑재된 제어시스템에 제공하여, 상기 드론이 상기 제어시스템에 제공된 드론의 항로에 따라, 비행하도록 함으로써, 드론이 충돌하지 않고 안정적으로 비행할 수 있게 한다.Thereafter, the processor 230 provides the drone route to the control system mounted on the drone so that the drone may fly along the route of the drone provided to the control system, thereby allowing the drone to fly stably without crashing. To be able.

상기 드론의 항로 설정을 위해 먼저, 프로세서(230)는 상기 항로 영역에서, 상기 제1 보호 영역에 포함되는 영역을 제외한 후, 상기 영역이 제외된 항로 영역에, 정해진 간격으로 격자를 이루는 웨이 포인트를 매칭시킬 수 있다. 이후, 프로세서(230)는 위성항법보정시스템의 보호수준을 고려하여, 상기 웨이 포인트에 매칭되는 상기 항로 영역을 보호하도록 상기 제2 보호 영역을 설정 함으로써, 상기 드론의 항로를 결정할 수 있다. 여기서, 프로세서(230)는 획득부(220)에 의해, 획득한 상기 웨이 포인트에 대한 경보수준에 기초하여, 상기 제2 보호 영역을 설정할 수 있다.In order to set the route of the drone, first, the processor 230 excludes a region included in the first protection region from the route region, and then sets a waypoint that forms a grid at predetermined intervals in the route region where the region is excluded. Can match. Thereafter, the processor 230 may determine the route of the drone by setting the second protection region to protect the route region matching the way point in consideration of the protection level of the satellite navigation correction system. Here, the processor 230 may set the second protection area based on the obtained alarm level for the waypoint by the acquirer 220.

상기 드론의 항로 설정시, 프로세서(230)는 상기 입력된 출발지와 목적지 간을 연결하는 항로 영역에서, 지오펜스 기법을 활용하여 지정된 제1 보호 영역을 삭제한 후, 상기 웨이 포인트를 매칭시켰으나, 이에 한정되지 않고, 상기 입력된 출발지와 목적지 간을 연결하는 항로 영역에 상기 웨이 포인트를 먼저 매칭시킬 수 있다. 이후, 프로세서(230)는 상기 매칭된 웨이 포인트에서 상기 제1 보호 영역에 포함되는 웨이 포인트를 제거한 후, 잔여의 웨이 포인트를 포함하는 항로 영역을 보호하도록 상기 제2 보호 영역을 설정할 수 있다.When setting the route of the drone, the processor 230 deletes the designated first protection region by using a geofence technique in the route region connecting the input source and the destination, but matches the way points. The way point may be first matched with a route area connecting the input source and destination without limitation. Thereafter, the processor 230 may remove the waypoint included in the first protection area from the matched waypoint, and then set the second protection area to protect the route area including the remaining waypoint.

또한, 프로세서(230)는 획득부(220)에 의해, 획득한 상기 드론의 보호수준이, 상기 드론의 항로와 연관된 웨이 포인트에 대한 경보수준을 넘어서는 경우, 상기 드론을 정지시키고, 새로운 드론의 항로를 설계하여, 상기 드론에 탑재된 제어시스템에 제공할 수 있다.In addition, the processor 230 stops the drone when the acquired protection level of the drone exceeds the warning level for the waypoint associated with the drone's route by the acquisition unit 220, and the route of the new drone is stopped. Can be designed and provided to the control system mounted on the drone.

다른 일례로서, 프로세서(230)는 상기 드론의 보호수준이, 상기 드론의 항로와 연관된 웨이 포인트에 대한 경보수준을 넘어서는 경우, 상기 드론이 상기 드론의 항로 대신에, 비상 항로에 따라, 비행하도록 하거나, 또는 특정 안전지대로 이동하도록 한다. 이때, 프로세서(230)는 상기 웨이 포인트 중 임의의 웨이 포인트에서, 이동이 가능한 웨이 포인트가 포함되도록 상기 비상 항로를 설계하여, 상기 제어시스템에 제공할 수 있다.As another example, the processor 230 may cause the drone to fly according to an emergency route instead of the drone's route, if the protection level of the drone exceeds an alert level for a waypoint associated with the drone's route. , Or move to a specific safety zone. In this case, the processor 230 may design the emergency route so that the moveable waypoint is included in any of the waypoints, and provide the emergency route to the control system.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 안전 항로 설계 장치에서 지리 정보에 기초하여, 제1 보호 영역을 지정하는 일례를 도시한 도면이다.3 is a diagram illustrating an example of designating a first protection area based on geographic information in a safety route design apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 안전 항로 설계 장치는 지리 정보에 기초하여, 항로제한구역(예컨대, 지형, 지물, 비행금지구역, 고도제한구역 및 운용 항로 중 적어도 하나의 영역)을 확인하고, 지오펜스 기법을 활용하여, 상기 확인된 항로제한구역을 보호하도록 제1 보호 영역을 지정할 수 있다. 안전 항로 설계 장치는 예컨대, 육면체의 지형에 대해, 반경 및 높이를 고려하여, 육면체를 모두 포함하는 원기둥의 제1 보호 영역(310)을 지정할 수 있고, 오각형의 비행금지구역에 대해, 설정된 거리 만큼 이격되어, 오각형의 비행금지구역을 포함하는 오각형의 제1 보호 영역(320)을 지정할 수 있다.Referring to FIG. 3, the safety route design apparatus identifies a route limitation area (eg, at least one region of a terrain, a feature, a no-fly zone, an altitude restriction zone, and an operating route based on geographic information), and uses a geofence technique. Using the above, it is possible to designate a first protection area to protect the identified route restriction zone. The safety route design device may, for example, designate a first protection region 310 of a cylinder including all of the cubes in consideration of the radius and height of the hexahedron, and, for the pentagonal flight prohibited area, by a predetermined distance. Spaced apart, it is possible to designate a pentagonal first protection region 320 that includes a pentagram-inhibited flight zone.

또한, 안전 항로 설계 장치는 오각형의 고도제한구역에 대해, 설정된 거리 만큼 이격되어 상위에 위치하는 오각 기둥의 제1 보호 영역(330)을 지정할 수 있다.In addition, the safety route design apparatus may designate the first protection region 330 of the pentagonal column spaced apart by a predetermined distance with respect to the pentagonal altitude restriction zone.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 안전 항로 설계 장치에서 드론의 항로를 설정하는 일례를 설명하기 위한 도면이다.4 is a view for explaining an example of setting the route of the drone in the safety route design apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 안전 항로 설계 장치는 입력된 출발지와 목적지 간을 연결하는 항로 영역으로부터, 지리 정보에 기초하여 지정된 제1 보호 영역을 삭제한 후, 상기 항로 영역에, 정해진 간격으로 격자를 이루는 웨이 포인트(way point)(410, 411)를 매칭시키고, 위성항법보정시스템의 보호수준을 고려하여, 상기 웨이 포인트에 매칭되는 항로 영역을 보호하도록 드론의 항로(420)인, 제2 보호 영역을 설정할 수 있다.Referring to FIG. 4, the safety route design apparatus deletes a designated first protection region based on geographic information from a route region connecting an input source and a destination, and then forms a grid in the route region at predetermined intervals. A second protected area, which is a route 420 of the drone, to match the way points 410 and 411 and to protect the route area matched to the way point in consideration of the protection level of the satellite navigation correction system. Can be set.

이때, 안전 항로 설계 장치는 위성항법보정시스템의 보호수준, 드론의 제어오차, 및 상기 드론의 크기에 기초하여, 웨이 포인트(410, 411)에 대한 경보수준을 획득하고, 웨이 포인트(410, 411)에 매칭되는 항로 영역에서, 상기 획득한 경보수준 만큼 확장된 영역을, 드론의 항로(420)인 제2 보호 영역으로 설정할 수 있다. 여기서, 안전 항로 설계 장치는 도 5에 도시된 바와 같이, 신호수신환경을 고려한 위성항법보정시스템의 수평 보호수준 예측값, 드론의 수평 제어오차, 드론의 반경에 기초하여, 수평 방향으로의 웨이 포인트에 대한 경보수준을 획득할 수 있다. 또한, 안전 항로 설계 장치는 신호수신환경을 고려한 위성항법보정시스템의 수직 보호수준 예측값, 드론의 수직 제어오차, 드론의 높이에 기초하여, 수직 방향으로의 웨이 포인트에 대한 경보수준을 획득할 수 있다.In this case, the safety route design device obtains an alarm level for the waypoints 410 and 411 based on the protection level of the satellite navigation correction system, the control error of the drone, and the size of the drone, and the waypoints 410 and 411. ), An area extended by the obtained alarm level may be set as a second protection area that is a path 420 of the drone. Here, as shown in FIG. 5, the safety route design apparatus is based on the horizontal protection level prediction value of the satellite navigation correction system considering the signal reception environment, the horizontal control error of the drone, and the waypoint in the horizontal direction. You can get the alarm level for In addition, the safety route design device can obtain the alarm level for the waypoint in the vertical direction based on the vertical protection level prediction value of the satellite navigation correction system considering the signal reception environment, the vertical control error of the drone, and the height of the drone. .

한편, 안전 항로 설계 장치는 드론의 보호수준을 획득하고, 상기 드론의 보호수준이, 상기 드론의 항로와 연관된 웨이 포인트에 대한 경보수준을 넘어서는 경우, 상기 드론을 정지시키고, 새로운 드론의 항로를 설계하여, 상기 드론에 탑재된 제어시스템에 제공할 수 있다. 즉, 안전 항로 설계 장치는 드론의 보호수준에 따라, 드론이 실제 비행하는 항로 영역(430)(또는, 드론의 위치)이, 비행 제어를 위해, 드론에 제공되는 드론의 항로(420)를 벗어나는 경우, 상기 드론을 정지시키고, 새로운 드론의 항로를 설계하여, 상기 드론에 탑재된 제어시스템에 제공할 수 있다.On the other hand, the safety route design device acquires the protection level of the drone, and if the protection level of the drone exceeds the alarm level for the waypoint associated with the drone's route, the drone is stopped and the route of the new drone is designed. Thus, it can be provided to the control system mounted on the drone. In other words, the safety route design device is characterized in that the route area 430 (or the position of the drone) in which the drone actually flies out of the drone route 420 provided to the drone for flight control, depending on the level of protection of the drone. In this case, the drone may be stopped and a new drone route may be designed and provided to the control system mounted on the drone.

이때, 안전 항로 설계 장치는 신호수신환경을 고려한 위성항법보정시스템의 보호수준, 상기 드론의 제어오차 및 상기 드론의 크기에 기초하여, 상기 드론의 보호수준을 획득할 수 있다. 여기서, 안전 항로 설계 장치는 도 6에 도시된 바와 같이, 신호수신환경을 고려한 위성항법보정시스템의 수평 보호수준, 드론의 수평 제어오차 및 드론의 반경에 기초하여, 수평 방향으로의 드론의 보호수준을 획득할 수 있다. 또한, 안전 항로 설계 장치는 신호수신환경을 고려한 위성항법보정시스템의 수직 보호수준, 드론의 수직 제어오차 및 드론의 높이에 기초하여, 수직 방향으로의 드론의 보호수준을 획득할 수 있다.In this case, the safety route design apparatus may obtain the protection level of the drone based on the protection level of the satellite navigation correction system considering the signal reception environment, the control error of the drone, and the size of the drone. Here, the safety route design apparatus, as shown in Figure 6, the level of protection of the drone in the horizontal direction, based on the horizontal protection level of the satellite navigation correction system considering the signal reception environment, the horizontal control error of the drone and the radius of the drone Can be obtained. In addition, the safety route design device may acquire the protection level of the drone in the vertical direction based on the vertical protection level of the satellite navigation correction system, the drone vertical control error, and the height of the drone considering the signal reception environment.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 안전 항로 설계 장치에서 비상 항로를 설계하는 일례를 설명하기 위한 도면이다.7 is a view for explaining an example of designing an emergency route in the safety route design apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 안전 항로 설계 장치는 드론의 보호수준이, 상기 드론의 항로와 연관된 웨이 포인트에 대한 경보수준을 넘어서는 경우, 상기 드론이 상기 드론의 항로 대신에, 비상 항로에 따라, 비행하도록 하거나, 또는 특정 안전지대로 이동하도록 한다.Referring to FIG. 7, the safety route design device is configured to allow the drone to fly according to an emergency route instead of the drone's route, when the protection level of the drone exceeds an alarm level for a waypoint associated with the drone's route. Or move to a specific safety zone.

이때, 안전 항로 설계 장치는 상기 웨이 포인트 중 임의의 웨이 포인트에서, 이동이 가능한 웨이 포인트가 포함되도록 상기 비상 항로를 설계하여, 상기 제어시스템에 제공할 수 있다. 따라서, 드론이 실제 비행하는 항로 영역(또는, 드론의 위치)이, 비행 제어를 위해, 드론에 제공되는 드론의 항로를 벗어날 때, 드론이 상기 웨이 포인트 중 어느 하나에 위치하더라도, 상기 비상 항로로 쉽게 이동하여, 항로 변경을 용이하게 한다.In this case, the safety route design apparatus may design the emergency route so that the moveable waypoint is included in any of the waypoints, and provide the emergency route to the control system. Thus, when the route area (or location of the drone) the drone actually flies out of the drone's route provided to the drone for flight control, even if the drone is located at any one of the way points, Moves easily, facilitating route changes.

예컨대, 안전 항로 설계 장치는 드론의 항로(710)와 연관된 웨이 포인트 중 임의의 웨이 포인트에서 이동이 모두 가능한 웨이 포인트가 포함되도록 제1 비상 항로(720) 또는 제2 비상 항로(730)를 설계할 수 있다. 이때, 안전 항로 설계 장치는 도 8에 도시된 바와 같이, 위성항법보정시스템의 보호수준 예측값, 상기 드론의 제어오차, 상기 드론의 크기, 레이어 수준 및 웨이 포인트 간의 간격에 기초하여, 웨이 포인트에 대한 경보수준을 획득하고, 상기 획득한 경보수준을 고려하여 제1 비상 항로(720) 또는 제2 비상 항로(730)를 설계할 수 있다.For example, the safety route design device may design the first emergency route 720 or the second emergency route 730 to include a way point capable of moving at any of the way points associated with the drone route 710. Can be. In this case, as shown in FIG. 8, the safety route design apparatus is based on the protection level prediction value of the satellite navigation correction system, the control error of the drone, the size of the drone, the layer level, and the distance between the way points. The first emergency route 720 or the second emergency route 730 may be designed by acquiring an alarm level and considering the obtained alarm level.

도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 안전 항로 설계 장치를 포함하는 네트워크의 다른 일례를 도시하는 도면이다.9 is a diagram illustrating another example of a network including a safety route design apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면, 네트워크(900)는 GIS 서버(910), 안전 항로 설계 장치(920) 및 드론에 탑재된 제어시스템(930)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 9, the network 900 may include a GIS server 910, a safety route design apparatus 920, and a control system 930 mounted on a drone.

GIS 서버(910)는 지리 정보를 안전 항로 설계 장치(920)에 제공할 수 있다.The GIS server 910 may provide geographic information to the safety route design apparatus 920.

안전 항로 설계 장치(920)는 GIS 서버(910)로부터 지리 정보를 획득하고, 지리 정보에 기초하여 드론의 항로를 설정한 후, 상기 설정된 드론의 항로를 드론에 탑재된 제어시스템(930)에 전송하여, 제어시스템(930)을 통해, 상기 설정된 드론의 항로에 따라 드론이 비행할 수 있게 한다.The safety route design device 920 obtains geographic information from the GIS server 910, sets a route of the drone based on the geographic information, and then transmits the route of the set drone to the control system 930 mounted on the drone. Thus, through the control system 930, the drone can fly in accordance with the set route of the drone.

이러한 안전 항로 설계 장치(920)는 GIS 보호수준 계산부, 웨이 포인트 저장부, 최적항로 계산부, GIS 보호수준 저장부, 위성항법보정시스템의 보호수준 계산부 및 통신부를 포함할 수 있다.The safety route design device 920 may include a GIS protection level calculation unit, a waypoint storage unit, an optimal route calculation unit, a GIS protection level storage unit, a protection level calculation unit, and a communication unit of the satellite navigation correction system.

드론에 탑재된 제어시스템(930)은 안전 항로 설계 장치(920)로부터 드론의 항로가 수신되면, 상기 수신된 드론의 항로에 따라, 드론을 비행시킬 수 있다.When the drone route is received from the safety route design apparatus 920, the control system 930 mounted on the drone may fly the drone according to the route of the drone received.

이러한 제어시스템(930)은 드론 제어부, 항로 저장부, 항로 이탈 감시부, 위성항법시스템 신호 수신부, 통신부, 드론 위치 및 보호수준 계산부를 포함할 수 있다.The control system 930 may include a drone controller, a route storage unit, a route departure monitoring unit, a satellite navigation system signal receiver, a communication unit, a drone position, and a protection level calculator.

도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 안전 항로 설계 방법을 나타내는 흐름도이다.10 is a flowchart illustrating a safety route design method according to an embodiment of the present invention.

도 10을 참조하면, 단계(1010)에서, 안전 항로 설계 장치는 지리 정보에 기초하여, 항로제한구역(예컨대, 지형, 지물, 비행금지구역, 고도제한구역 및 운용 항로 중 적어도 하나의 영역)을 확인하고, 지오펜스(Geo-Fence) 기법을 활용하여, 상기 확인된 항로제한구역을 보호하도록 제1 보호 영역을 지정할 수 있다.Referring to FIG. 10, in step 1010, the safety route design apparatus may determine a route restriction zone (eg, at least one region of a terrain, a feature, a no-fly zone, an altitude restriction zone, and an operation route) based on geographic information. And a first protection area may be designated to protect the identified air traffic restriction area by using a geo-fence technique.

단계(1020)에서, 안전 항로 설계 장치는 입력된 출발지와 목적지 간을 연결하는 항로 영역으로부터, 상기 제1 보호 영역을 삭제한 제2 보호 영역을, 드론의 항로로서 설정할 수 있다.In operation 1020, the safety route design apparatus may set, as a route of the drone, a second protection region from which the first protection region is deleted from the route region connecting the input source and the destination.

구체적으로, 안전 항로 설계 장치는 상기 제1 보호 영역에 포함되는 영역을 제외한 후, 상기 항로 영역에, 정해진 간격으로 격자를 이루는 웨이 포인트(way point)를 매칭시키고, 위성항법보정시스템의 보호수준을 고려하여, 상기 웨이 포인트에 매칭되는 상기 항로 영역을 보호하도록 상기 제2 보호 영역을 설정 함으로써, 상기 드론의 항로를 결정할 수 있다. 이때, 안전 항로 설계 장치는 위성항법보정시스템의 보호수준, 상기 드론의 제어오차, 및 상기 드론의 크기에 기초하여, 수직 또는 수평 방향으로의 상기 웨이 포인트에 대한 경보수준을 획득할 수 있으며, 상기 획득한 경보수준에 기초하여, 상기 제2 보호 영역을 설정할 수 있다.Specifically, the safety route design apparatus excludes an area included in the first protection region, matches a way point forming a grid at a predetermined interval to the route region, and adjusts a protection level of the satellite navigation correction system. In consideration, the route of the drone may be determined by setting the second protection region to protect the route region matching the way point. In this case, the safety route design device may obtain an alarm level for the waypoint in a vertical or horizontal direction based on the protection level of the satellite navigation correction system, the control error of the drone, and the size of the drone. The second protection area may be set based on the obtained alarm level.

단계(1030)에서, 안전 항로 설계 장치는 상기 드론의 항로를 상기 드론에 탑재된 제어시스템에 제공하여, 상기 드론이 상기 제어시스템에 제공된 드론의 항로에 따라, 비행하도록 한다.In step 1030, the safety route design apparatus provides a route of the drone to a control system mounted on the drone to allow the drone to fly along the route of the drone provided to the control system.

또한, 안전 항로 설계 장치는 신호수신환경을 고려한 위성항법보정시스템의 보호수준, 상기 드론의 제어오차 및 상기 드론의 크기에 기초하여, 상기 드론의 보호수준을 획득할 수 있으며, 상기 드론의 보호수준이, 상기 드론의 항로와 연관된 웨이 포인트에 대한 경보수준을 넘어서는 경우, 상기 드론을 정지시키고, 새로운 드론의 항로를 설계하여, 상기 드론에 탑재된 제어시스템에 제공할 수 있다.In addition, the safety route design device can obtain the protection level of the drone, based on the protection level of the satellite navigation correction system considering the signal reception environment, the control error of the drone and the size of the drone, the protection level of the drone When the warning level for the waypoint associated with the drone's route is exceeded, the drone may be stopped and the route of the new drone may be designed and provided to the control system mounted on the drone.

다른 일례로서, 안전 항로 설계 장치는 상기 드론의 보호수준이, 상기 드론의 항로와 연관된 웨이 포인트에 대한 경보수준을 넘어서는 경우, 상기 드론이 상기 드론의 항로 대신에, 비상 항로에 따라, 비행하도록 하거나, 또는 특정 안전지대로 이동하도록 한다. 이때, 안전 항로 설계 장치는 상기 웨이 포인트 중 임의의 웨이 포인트에서, 이동이 가능한 웨이 포인트가 포함되도록 상기 비상 항로를 설계하여, 상기 제어시스템에 제공할 수 있다.As another example, the safety route design device may cause the drone to fly according to an emergency route instead of the drone's route, if the drone's protection level exceeds an alarm level for a waypoint associated with the drone's route. , Or move to a specific safety zone. In this case, the safety route design apparatus may design the emergency route so that the moveable waypoint is included in any of the waypoints, and provide the emergency route to the control system.

이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.The apparatus described above may be implemented as a hardware component, a software component, and / or a combination of hardware components and software components. For example, the devices and components described in the embodiments may be, for example, processors, controllers, arithmetic logic units (ALUs), digital signal processors, microcomputers, field programmable arrays (FPAs), It may be implemented using one or more general purpose or special purpose computers, such as a programmable logic unit (PLU), microprocessor, or any other device capable of executing and responding to instructions. The processing device may execute an operating system (OS) and one or more software applications running on the operating system. The processing device may also access, store, manipulate, process and generate data in response to the execution of the software. For the convenience of understanding, a processing device may be described as one being used, but a person skilled in the art will appreciate that the processing device includes a plurality of processing elements and / or a plurality of types of processing elements. It can be seen that it may include. For example, the processing device may include a plurality of processors or one processor and one controller. In addition, other processing configurations are possible, such as parallel processors.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장될 수 있다.The software may include a computer program, code, instructions, or a combination of one or more of the above, and configure the processing device to operate as desired, or process it independently or collectively. You can command the device. Software and / or data may be any type of machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage medium or device in order to be interpreted by or to provide instructions or data to the processing device. Or may be permanently or temporarily embodied in a signal wave to be transmitted. The software may be distributed over networked computer systems so that they may be stored or executed in a distributed manner. Software and data may be stored in one or more computer readable storage media.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 저장될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 저장되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광저장 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 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The method according to the embodiment may be implemented in the form of program instructions that can be executed by various computer means and stored in a computer readable medium. The computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. The program instructions stored in the media may be those specially designed and constructed for the purposes of the embodiments, or they may be of the kind well-known and available to those having skill in the computer software arts. Examples of computer readable storage media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape, optical media such as CD-ROMs, DVDs, and magnetic disks such as floppy disks. Hardware devices specially configured to store and execute program instructions such as magneto-optical media and ROM, RAM, flash memory and the like. Examples of program instructions include not only machine code generated by a compiler, but also high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware device described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.Although the embodiments have been described by the limited embodiments and the drawings as described above, various modifications and variations are possible to those skilled in the art from the above description. For example, the described techniques may be performed in a different order than the described method, and / or components of the described systems, structures, devices, circuits, etc. may be combined or combined in a different form than the described method, or other components. Or even if replaced or substituted by equivalents, an appropriate result can be achieved.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are within the scope of the claims that follow.

200: 안전 항로 설계 장치
210: 인터페이스부
220: 획득부
230: 프로세서200: safety route design device
210: interface unit
220: acquisition unit
230: processor

Claims (14)

지리 정보에 기초하여, 지형, 지물, 비행금지구역, 고도제한구역 및 운용 항로 중 적어도 하나의 영역을 포함하는 항로제한구역을 확인하고, 지오펜스(Geo-Fence) 기법을 활용하여, 상기 확인된 항로제한구역을 보호하도록 제1 보호 영역을 지정하는 단계;
입력된 출발지와 목적지 간을 연결하는 항로 영역으로부터, 상기 제1 보호 영역에 포함되는 영역을 제외한 후, 상기 항로 영역에, 정해진 간격으로 격자를 이루는 웨이 포인트(way point)를 매칭시키는 단계;
신호수신환경을 고려한 위성항법보정시스템의 보호수준 예측값, 드론의 제어오차, 및 드론의 크기에 기초하여, 수직 또는 수평 방향으로의 상기 웨이 포인트에 대한 경보수준을 획득하는 단계; 및
상기 획득한 경보수준에 기초하여, 상기 웨이 포인트에 매칭되는 상기 항로 영역을 보호하도록 제2 보호 영역을 설정 함으로써, 드론의 항로를 결정하는 단계
를 포함하는 안전 항로 설계 방법.Based on the geographic information, identify a route restriction zone including at least one of a terrain, a feature, a no-fly zone, an altitude-restricted zone, and an operational route, and use the Geo-Fence technique to determine Designating a first protection zone to protect the air traffic restriction zone;
Excluding a region included in the first protection region from the route region connecting the input source and the destination, and matching the route region to a way point forming a grid at a predetermined interval;
Acquiring an alarm level for the waypoint in a vertical or horizontal direction based on a protection level prediction value, a drone control error, and a drone size of the satellite navigation correction system in consideration of a signal reception environment; And
Determining a route of the drone by setting a second protection zone to protect the route zone matching the waypoint based on the obtained alert level.
Safety route design method comprising a. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 드론의 항로를 상기 드론에 탑재된 제어시스템에 제공하여, 상기 드론이 상기 제어시스템에 제공된 드론의 항로에 따라, 비행하도록 하는 단계
를 더 포함하는 안전 항로 설계 방법.The method of claim 1,
Providing the route of the drone to a control system mounted on the drone such that the drone flies according to the route of the drone provided to the control system;
Safety route design method further comprising. 제4항에 있어서,
신호수신환경을 고려한 위성항법보정시스템의 보호수준, 상기 드론의 제어오차 및 상기 드론의 크기에 기초하여, 상기 드론의 보호수준을 획득하는 단계; 및
상기 드론의 보호수준이, 상기 드론의 항로와 연관된 웨이 포인트에 대한 경보수준을 넘어서는 경우,
상기 드론을 정지시키고, 새로운 드론의 항로를 설계하여, 상기 드론에 탑재된 제어시스템에 제공하는 단계
를 더 포함하는 안전 항로 설계 방법.The method of claim 4, wherein
Obtaining a protection level of the drone based on a protection level of the satellite navigation correction system considering the signal reception environment, a control error of the drone, and a size of the drone; And
If the protection level of the drone exceeds the alarm level for the waypoint associated with the drone's route,
Stopping the drone, designating a new drone route, and providing the drone to a control system mounted on the drone;
Safety route design method further comprising. 제5항에 있어서,
상기 드론의 보호수준이, 상기 드론의 항로와 연관된 웨이 포인트에 대한 경보수준을 넘어서는 경우,
상기 드론이 상기 드론의 항로 대신에, 비상 항로에 따라, 비행하도록 하거나, 또는 특정 안전지대로 이동하도록 하는 단계
를 더 포함하는 안전 항로 설계 방법.The method of claim 5,
If the protection level of the drone exceeds the alarm level for the waypoint associated with the drone's route,
Causing the drone to fly instead of the drone's route, along an emergency route, or to move to a specific safety zone
Safety route design method further comprising. 제6항에 있어서,
상기 웨이 포인트 중 임의의 웨이 포인트에서, 이동이 가능한 웨이 포인트가 포함되도록 상기 비상 항로를 설계하여, 상기 제어시스템에 제공하는 단계
를 더 포함하는 안전 항로 설계 방법.The method of claim 6,
Designing the emergency route so as to include a movable way point at any one of the way points and providing the control system to the control system
Safety route design method further comprising. 지리 정보에 기초하여, 지형, 지물, 비행금지구역, 고도제한구역 및 운용 항로 중 적어도 하나의 영역을 포함하는 항로제한구역을 확인하고, 지오펜스 기법을 활용하여, 상기 확인된 항로제한구역을 보호하도록 제1 보호 영역을 지정하는 인터페이스부;
입력된 출발지와 목적지 간을 연결하는 항로 영역으로부터, 상기 제1 보호 영역에 포함되는 영역을 제외한 후, 상기 항로 영역에, 정해진 간격으로 격자를 이루는 웨이 포인트를 매칭시키는 프로세서; 및
신호수신환경을 고려한 위성항법보정시스템의 보호수준 예측값, 드론의 제어오차, 및 드론의 크기에 기초하여, 수직 또는 수평 방향으로의 상기 웨이 포인트에 대한 경보수준을 획득하는 획득부
를 포함하고,
상기 프로세서는,
상기 획득한 경보수준에 기초하여, 상기 웨이 포인트에 매칭되는 상기 항로 영역을 보호하도록 제2 보호 영역을 설정 함으로써, 드론의 항로를 결정하는
안전 항로 설계 장치.Based on the geographic information, identify the route restriction zone that includes at least one of terrain, features, non-flying zones, altitude restriction zones, and operational routes, and protect the identified route limitation zones using geofence techniques. An interface unit for designating a first protection region to permit;
A processor for excluding a region included in the first protection region from a route region connecting an input source and a destination, and matching the way points forming a grid to the route region at predetermined intervals; And
Acquisition unit for acquiring the alarm level for the waypoint in the vertical or horizontal direction based on the protection level prediction value, drone control error, and drone size of the satellite navigation correction system considering the signal reception environment
Including,
The processor,
Determining a route of the drone by setting a second protection zone to protect the route zone matching the waypoint based on the obtained alert level.
Safety route design device. 삭제delete 삭제delete 제8항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 드론의 항로를 상기 드론에 탑재된 제어시스템에 제공하여, 상기 드론이 상기 제어시스템에 제공된 드론의 항로에 따라, 비행하도록 하는
안전 항로 설계 장치.The method of claim 8,
The processor,
Providing the route of the drone to a control system mounted on the drone so that the drone can fly along the route of the drone provided to the control system
Safety route design device. 제11항에 있어서,
상기 획득부는,
신호수신환경을 고려한 위성항법보정시스템의 보호수준, 상기 드론의 제어오차 및 상기 드론의 크기에 기초하여, 상기 드론의 보호수준을 획득하고,
상기 드론의 보호수준이, 상기 드론의 항로와 연관된 웨이 포인트에 대한 경보수준을 넘어서는 경우,
상기 프로세서는,
상기 드론을 정지시키고, 새로운 드론의 항로를 설계하여, 상기 드론에 탑재된 제어시스템에 제공하는
안전 항로 설계 장치.The method of claim 11,
The obtaining unit,
Obtaining the protection level of the drone based on the protection level of the satellite navigation correction system considering the signal reception environment, the control error of the drone and the size of the drone,
If the protection level of the drone exceeds the alarm level for the waypoint associated with the drone's route,
The processor,
To stop the drone, design the route of the new drone, and provide it to the control system mounted on the drone.
Safety route design device. 제12항에 있어서,
상기 드론의 보호수준이, 상기 드론의 항로와 연관된 웨이 포인트에 대한 경보수준을 넘어서는 경우,
상기 프로세서는,
상기 드론이 상기 드론의 항로 대신에, 비상 항로에 따라, 비행하도록 하거나, 또는 특정 안전지대로 이동하도록 하는
안전 항로 설계 장치.The method of claim 12,
If the protection level of the drone exceeds the alarm level for the waypoint associated with the drone's route,
The processor,
Allow the drone to fly in accordance with an emergency route instead of the drone's route, or to move to a specific safety zone.
Safety route design device. 제13항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 웨이 포인트 중 임의의 웨이 포인트에서, 이동이 가능한 웨이 포인트가 포함되도록 상기 비상 항로를 설계하여, 상기 제어시스템에 제공하는
안전 항로 설계 장치.The method of claim 13,
The processor,
Designing the emergency route so as to include a movable way point at any one of the way points, and providing the control system to the control system.
Safety route design device.
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