KR102088775B1 - A forest fire extinguishment system using an unmanned aerial vehicle for forest fire extinguishment - Google Patents

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Abstract

산불 진화용 무인 비행체를 이용한 산불 진화 시스템이 개시된다. 본 발명에 따른 산불 진화 시스템은 산불 발생 시 산불에 대한 이벤트 정보를 생성하고, 상기 이벤트 정보를 실시간으로 관리하는 이동식 스테이션과, 상기 이벤트 정보를 수신하여 산불을 진화하는 무인 비행체를 포함하고, 상기 무인 비행체는 부력포켓 및 물탱크를 포함하여, 직접 취수 가능한 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 이동식 스테이션은 시스템의 전반적인 제어 외에 상기 무인 비행체에 물탱크 또는 배터리를 제공할 수 있다. Disclosed is a forest fire extinguishing system using an unmanned aerial vehicle for forest fire extinguishing. The forest fire extinguishing system according to the present invention includes a mobile station that generates event information for a forest fire in the event of a forest fire, and manages the event information in real time, and an unmanned air vehicle that evolves a forest fire by receiving the event information, and the unmanned vehicle The vehicle is characterized by being able to take water directly, including a buoyancy pocket and a water tank. In addition, the mobile station can provide a water tank or battery to the unmanned aerial vehicle in addition to the overall control of the system.

Description

산불 진화용 무인 비행체를 이용한 산불 진화 시스템{A FOREST FIRE EXTINGUISHMENT SYSTEM USING AN UNMANNED AERIAL VEHICLE FOR FOREST FIRE EXTINGUISHMENT}A forest fire extinguishing system using an unmanned air vehicle for forest fire extinguishing {A FOREST FIRE EXTINGUISHMENT SYSTEM USING AN UNMANNED AERIAL VEHICLE FOR FOREST FIRE EXTINGUISHMENT}

본 발명은 산불 진화 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 산불 발생 시 물탱크 및 부력포켓이 구비된 무인 비행체를 이용하여 산불 발생 지역에 물을 직접 투하함으로써 산불을 진화하는 산불 진화용 무인 비행체를 이용한 산불 진화 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a system for extinguishing a forest fire, and more specifically, using an unmanned air vehicle for extinguishing a forest fire by directly dropping water into an area where a forest fire occurs by using an unmanned vehicle equipped with a water tank and a buoyancy pocket when a forest fire occurs. Forest fire extinguishing system.

우리나라는 최근 10년('07년~'16년) 394건의 산불이 발생하여 478ha의 산림이 손실되었고, 전 세계적으로도 기후변화 등의 원인으로 초대형 산불이 자주 발생하여 산불 예방 및 관리가 국제적 이슈로 부각되고 있다.In Korea, 394 forest fires occurred in the last 10 years ('07 ~ '16), and 478ha of forests were lost, and globally, large-scale forest fires frequently occur due to climate change, which prevents and manages forest fires. It is being highlighted as.

종래에는 산불 발생 시 산불 진화를 위해 산불 발생 지점에 헬기를 투입하였다. 그러나 인근 소방서로부터 산불 발생 지점으로 헬기가 투입되기까지 상당한 시간이 필요하여 초기진화가 어려웠고, 헬기 조종사 인건비를 포함하여 헬기 구입 및 유지·보수비 등 비용적인 부담도 컸으며, 무엇보다 헬기 조종사들의 인명피해가 꾸준히 발생하는 문제가 있었다. In the past, helicopters were put into the forest fires in order to extinguish the forest fires. However, the initial evolution was difficult due to the considerable time required for the helicopter to enter the fire from the nearby fire station, and the cost of purchasing and maintaining the helicopter was high, including labor costs for helicopter pilots. There was a problem that occurred steadily.

또한, 산불과 같은 대형 화재는 상공에 거대한 상승기류 및 난기류가 발생하여 헬기의 원활한 조종이 힘들고 상시적인 고도강하를 겪게 되어 화재 현장에 접근하거나 상공에 정지한 상태로 물을 투하하는 것은 한계가 있었다. 따라서 투입된 헬기들은 상공을 지나가듯 방화수를 붓는 방식으로 화재를 진압하였는데, 이러한 방식으로는 화재를 정확하게 진압할 수 없었고, 특히 산불은 완벽하게 진압되지 않으면 화재가 주변으로 급속하게 번지는 문제가 있어 이에 대한 해결책이 요구되고 있다.In addition, large fires such as forest fires caused huge ascents and turbulences in the air, making it difficult to smoothly maneuver the helicopter and experiencing constant altitude drop, so there was a limit to approaching the fire site or dropping water while stopped in the air. . Therefore, the helicopters that were put in were used to extinguish the fire by pouring fire water as if passing over the sky. In this way, the fire could not be accurately extinguished. In particular, if the fire was not completely extinguished, there was a problem that the fire spread rapidly to the surroundings. A solution is needed.

최근에는 인명피해를 최소화하는 동시에 화재 현장으로의 접근성을 향상시키기 위해 사람이 조종하지 않는 무인 비행체를 산불 진화에 사용하고자 하는 시도들이 이루어지고 있다. 대표적으로, 산림청에서는 2016년 사업의 일환으로 산불 탐지, 모의 산불 위치 영상 중계, 소화 약제 투하, 조난 수색 및 구호품 수송의 임무를 수행하는 중형 무인 비행체와 무인 비행체 감지 시스템을 활용한 바 있다. Recently, attempts have been made to use unmanned unmanned aerial vehicles for forest fire extinguishing in order to minimize human injury and improve access to fire sites. Representatively, as part of the project in 2016, the Korea Forest Service used a medium-sized unmanned aerial vehicle and unmanned aerial vehicle detection system that performs missions of forest fire detection, simulated fire location video relay, fire extinguishing agent delivery, distress search, and aid delivery.

본 발명은 상기 문제점들을 해결하기 위해 창안된 것으로, 신속하고 효율적인 산불 진화를 위해 산불 발생 시 인근에 기 배치된 무인 비행체 군집이 지정된 구역으로 접근하여 물탱크에 담긴 물을 투하함으로써 산불을 진화하는 산불 진화용 무인 비행체를 이용한 산불 진화 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention was devised to solve the above problems, and a forest fire that extinguishes a forest fire by dropping water contained in a water tank by approaching a designated area where a group of unmanned air vehicles pre-placed in the vicinity occurs when a forest fire occurs in order to rapidly and efficiently extinguish a forest fire An object of the present invention is to provide a fire extinguishing system using an unmanned aerial vehicle for extinguishing.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 산불 진화용 무인 비행체를 이용한 산불 진화 시스템은 산불 발생 시 산불에 대한 이벤트 정보를 생성하고, 상기 이벤트 정보를 실시간으로 관리하며, 물탱크 및 배터리를 탑재할 수 있는 이동식 스테이션 및 상기 이벤트 정보를 수신하여 산불을 진화하는 무인 비행체를 포함할 수 있다. 상기 무인 비행체는 부력포켓을 포함하여 취수 가능하며, 내열성 소재로 형성될 수 있다. A forest fire extinguishing system using an unmanned air vehicle for forest fire extinguishing according to an embodiment of the present invention for achieving the above object generates event information about a forest fire when a forest fire occurs, manages the event information in real time, a water tank and a battery It may include a mobile station that can be mounted and an unmanned air vehicle that evolves a forest fire by receiving the event information. The unmanned aerial vehicle can be taken with a buoyancy pocket and formed of a heat-resistant material.

상기 무인 비행체는 상기 무인 비행체의 외형에 해당하는 기체부, 상기 무인 비행체의 위치정보를 실시간으로 수집하는 위치정보부, 상기 무인 비행체의 비행경로 상의 영상을 수집하는 영상정보부, 상기 이동식 스테이션 및 다른 무인 비행체와 정보를 송수신하는 통신부, 및 상기 무인 비행체의 기체부, 위치정보부, 영상정보부, 및 통신부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다. The unmanned aerial vehicle includes an aircraft unit corresponding to the appearance of the unmanned aerial vehicle, a location information unit collecting real-time location information of the unmanned aerial vehicle, an image information unit collecting an image on a flight path of the unmanned aerial vehicle, the mobile station, and another unmanned aerial vehicle. It may include a communication unit for transmitting and receiving information, and a control unit for controlling the aircraft unit, the location information unit, the image information unit, and the communication unit of the unmanned aerial vehicle.

상기 기체부는 상기 무인 비행체가 수면 상에서 부유할 수 있도록 상기 기체부의 하부에 형성된 부력포켓, 그리고 상기 부력포켓의 하부에 탈부착 가능하게 결합되고, 바닥면에 형성되어 물의 인입 및 투하가 이루어지는 홀과, 양 측면에 형성된 역추진 스크류를 포함하는 물탱크, 및 상기 물탱크에 결합되어 상기 물탱크에 채워진 물의 소화 성능을 향상시키는 소화 강화액을 상기 물탱크에 주입하는 소화 강화액 주입부를 포함할 수 있다. The gas part is a buoyancy pocket formed on the lower part of the gas part so as to allow the unmanned air vehicle to float on the water surface, and is detachably coupled to the lower part of the buoyancy pocket, and is formed on the bottom surface to form a hole through which water is introduced and dropped. It may include a water tank including a reverse propulsion screw formed on the side, and a fire extinguishing liquid injecting part that is coupled to the water tank and injects a fire extinguishing enhancing solution into the water tank to improve the extinguishing performance of the water filled in the water tank.

상기 이동식 스테이션은 본 발명에 따른 산불 진화 시스템의 관제역할 외에 산불 발생 지점 인근 위치로 이동하여 상기 무인 비행체에 물탱크 또는 배터리를 제공할 수 있다. In addition to the control role of the forest fire extinguishing system according to the present invention, the mobile station may move to a location near a forest fire generation point to provide a water tank or a battery to the unmanned aerial vehicle.

상기 이동식 스테이션은 산불 발생 시 산불 진화가 필요한 영역의 범위를 설정하고, 해당 범위를 임의의 크기의 구역으로 가상 분할하여, 상기 분할된 구역별로 상기 무인 비행체에 배정하고, 상기 무인 비행체가 현재 위치에서 상기 배정받은 구역까지 비행하도록 비행경로를 생성하되, 상기 비행경로는 최단경로로 생성할 수 있다. The mobile station sets a range of a region in which a fire is to be extinguished in the event of a forest fire, virtually divides the range into an arbitrary sized area, and allocates the unmanned vehicle to the unmanned aerial vehicle for each divided region. A flight path is generated to fly to the assigned area, but the flight path may be generated as the shortest path.

상기 이동식 스테이션은 상기 무인 비행체가 상기 배정받은 구역에 접근한 것으로 확인되면, 화재 지점으로부터 기 설정된 높이까지 하강하도록 제어하고, 상기 무인 비행체가 상기 기 설정된 높이까지 하강한 것으로 확인되면, 상기 무인 비행체 물탱크의 홀이 오픈되어 상기 구역에 물을 투하하도록 할 수 있다. The mobile station controls to descend from a fire point to a predetermined height when it is determined that the unmanned aerial vehicle has approached the assigned area, and when it is determined that the unmanned aerial vehicle has descended to a predetermined height, the unmanned aerial vehicle water The hole in the tank can be opened to allow water to drop into the area.

상기 이동식 스테이션은 상기 분할된 하나의 구역에 2 이상의 무인 비행체를 배정할 수 있고, 해당 경우에 상기 2 이상의 무인 비행체 각각에 상이한 비행경로를 제공하며, 상기 구역 인근에 대기지점을 설정하여, 상기 2 이상의 무인 비행체가 도착 순서대로 상기 구역에 물을 투하하도록 할 수 있다. The mobile station may allocate two or more unmanned aerial vehicles to one of the divided areas, and in that case, provide different flight paths to each of the two or more unmanned aerial vehicles, and set a waiting point in the vicinity of the area. The above unmanned air vehicle can drop water into the above-mentioned zone in the order of arrival.

상기 이동식 스테이션은 상기 무인 비행체가 상기 배정받은 구역에 물을 투하한 것으로 확인되면, 상기 무인 비행체의 도착지가 특정 GPS 좌표로 설정되도록 하되, 이 경우 상기 특정 GPS 좌표는 인근 취수원 또는 상기 이동식 스테이션일 수 있다.When the mobile station determines that the unmanned aerial vehicle has dropped water into the assigned area, the destination of the unmanned aerial vehicle is set to a specific GPS coordinate, in which case the specific GPS coordinate may be a nearby water source or the mobile station. have.

상기 이동식 스테이션은 상기 특정 GPS 좌표로 설정된 무인 비행체가 2 이상인 경우, 상기 특정 GPS 좌표 인근에 대기지점을 설정할 수 있고, 상기 특정 GPS 좌표가 인근 취수원인 경우에는 상기 2 이상의 무인 비행체는 도착 순서대로 취수하고, 상기 특정 GPS 좌표가 이동식 스테이션인 경우에는 상기 2 이상의 무인 비행체는 도착 순서대로 물탱크 또는 배터리를 교체하도록 할 수 있다.When the unmanned aerial vehicle set to the specific GPS coordinate is 2 or more, the mobile station may set a standby point in the vicinity of the specific GPS coordinate, and when the specific GPS coordinate is a nearby water source, the two or more unmanned aerial vehicle is taken in the order of arrival. And, when the specific GPS coordinates are mobile stations, the two or more unmanned aerial vehicles may be configured to replace the water tank or the battery in the order of arrival.

상기 제어부는 상기 영상정보부로부터 수신한 영상에서 장애물 인식되면 상기 장애물과의 충돌을 회피하도록 상기 무인 비행체의 비행경로를 수정하고, 충돌을 회피한 것으로 확인되면 상기 무인 비행체를 기존 비행경로로 복귀시킬 수 있다.The controller may modify the flight path of the unmanned aerial vehicle to avoid collision with the obstacle when an obstacle is recognized in the image received from the image information unit, and return the unmanned aerial vehicle to an existing flight path when it is confirmed that the collision is avoided. have.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 산불 진화 시스템은 무인 비행체 및 이동식 스테이션 외에 상기 무인 비행체의 이동 및 작동을 감독하고 지시하는 관제 단말기를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the forest fire extinguishing system according to another embodiment of the present invention may further include a control terminal for supervising and instructing the movement and operation of the unmanned aerial vehicle in addition to the unmanned aerial vehicle and the mobile station.

이 때, 이동식 스테이션은 무인 비행체와 단말기 간 통신의 매개체 역할을 추가적으로 수행할 수 있다. At this time, the mobile station may additionally perform the role of an intermediary between the unmanned aerial vehicle and the terminal.

본 발명에 따른 산불 진화용 무인 비행체를 이용한 산불 진화 시스템은 산불 진화 시 무인 비행체를 이용함으로써 인명 피해를 최소화하고, 산불 발생 지점으로의 접근성을 향상시켜 화재의 정확한 진화가 가능한 효과가 있다.The forest fire extinguishing system using an unmanned air vehicle for forest fire extinguishing according to the present invention has an effect of minimizing human damage by using an unmanned air vehicle during fire extinguishing, and improving the accessibility to a forest fire occurrence point, thereby enabling accurate fire extinguishing.

또한, 본 발명은 지상의 이동식 스테이션에서 지속적으로 물탱크 및 배터리 교체가 가능하여 장시간 동안 산불 진화가 가능한 효과가 있다.In addition, the present invention has an effect capable of continuously extinguishing a forest fire for a long time by continuously replacing a water tank and a battery in a mobile station on the ground.

또한, 본 발명은 산불 발생 규모에 따라 무인 비행체 군집이 투입됨으로써 신속하고 전략적인 산불 진화가 가능한 효과가 있다.In addition, the present invention has an effect that enables rapid and strategic fire extinguishing by introducing an unmanned air vehicle cluster according to the scale of forest fire occurrence.

또한, 본 발명은 산불 진화용 기기 구입 및 유지·보수비를 크게 절감시킬 수 있는 효과가 있다. In addition, the present invention has the effect of significantly reducing the cost of purchasing and maintaining and repairing equipment for forest fire extinguishing.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 산불 진화 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 산불 진화용 무인 비행체의 구조를 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 물탱크의 구조를 나타낸 사시도 이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 산불 진화 시스템을 이용한 산불 진화 과정을 설명하기 위한 흐름도 이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 비행체 군집이 투입된 산불 진화 시스템을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 비행체의 장애물 충돌 회피를 위한 비행경로 수정을 나타낸 도면이다. 1 is a view showing a forest fire extinguishing system according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram showing a configuration according to an embodiment of the present invention.
3 is a perspective view showing the structure of an unmanned aerial vehicle for fire extinguishing according to an embodiment of the present invention.
4 is a perspective view showing the structure of a water tank according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a process for extinguishing a forest using a forest fire extinguishing system according to an embodiment of the present invention.
6 is a view showing a wildfire extinguishing system in which an unmanned aerial vehicle cluster is input according to an embodiment of the present invention.
7 is a view showing a flight path modification for avoiding an obstacle collision of an unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명하기로 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 산불 진화 시스템을 도시한 도면이다.1 is a view showing a forest fire extinguishing system according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 산불 진화 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 산불이 발생한 것으로 확인되어 이벤트가 생성되는 경우 산불 발생 지역으로 접근하여 산불 진화를 위해 물을 투하하는 것으로서 무인 비행체(200) 및 이동식 스테이션(300)을 포함할 수 있다. As shown in FIG. 1, the forest fire extinguishing system according to an embodiment of the present invention approaches the forest fire generating area and drops water for fire extinguishing as an unmanned air vehicle 200 (200) when an event is generated as it is determined that a forest fire has occurred. ) And the mobile station 300.

무인 비행체(200)는 산불 발생 지역에 접근하여 물탱크(t)에 담긴 물을 투하함으로써 산불을 진화하는 역할을 수행할 수 있다.The unmanned aerial vehicle 200 may serve to extinguish a forest fire by approaching a forest fire generating region and dropping water contained in the water tank t.

산불 진화에는 대형 무인 비행체(200)가 사용될 수 있으며, 구체적으로 3M 내지 10M 크기로 자체 무게 외에 약 1톤에 이르는 물이 담긴 물탱크(t)를 탑재하여 비행할 수 있다. A large unmanned aerial vehicle 200 may be used for forest fire extinguishing, and in particular, a water tank (t) containing about 1 ton of water in addition to its own weight with a size of 3M to 10M may be mounted and fly.

무인 비행체(200)는 주요 산불 발생지 및 특정 위치에 기 배치되어 있고, 고유의 식별번호를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 특정 위치는 지자체에서 임의로 설정한 지역일 수 있고, 해당 지역은 변경 가능하다. 또한, 무인 비행체(200) 고유 의 식별번호는 이동식 스테이션(300)이 무인 비행체(200)에 이벤트 정보 전송 시 또는 다른 무인 비행체와의 정보 송·수신 시 활용될 수 있다.The unmanned aerial vehicle 200 is pre-arranged at a main fire location and a specific location, and may have a unique identification number. For example, the specific location may be an area arbitrarily set by the local government, and the corresponding area may be changed. In addition, the identification number unique to the unmanned aerial vehicle 200 may be used when the mobile station 300 transmits event information to the unmanned aerial vehicle 200 or when transmitting and receiving information with other unmanned aerial vehicles.

이동식 스테이션(300)은 지상에서 산불 발생 지역 인근으로 이동하여 무인 비행체(200)에 여분의 물탱크(t) 및 배터리(b)를 제공할 수 있다. 또한, 산불 발생 여부를 확인하여 산불에 대한 이벤트 정보를 생성하고, 상기 이벤트 정보를 무인 비행체(200)에 전송함으로써 무인 비행체(200)를 제어하는 역할을 수행할 수 있다.The mobile station 300 may move from the ground to the vicinity of the forest fire generating area to provide an extra water tank (t) and a battery (b) to the unmanned aerial vehicle (200). In addition, it is possible to determine whether a forest fire has occurred and generate event information for the forest fire, and transmit the event information to the unmanned vehicle 200 to control the unmanned vehicle 200.

이동식 스테이션(300)은 산불 발생 지역의 GPS 정보를 수집할 수 있고, 이동식 스테이션(300)의 위치를 기준으로 하여 상대적인 위치를 나타내는 위치정보를 GPS 정보와 별도로 수집할 수 있다.The mobile station 300 may collect GPS information of a forest fire generating area, and may collect location information indicating a relative location based on the location of the mobile station 300 separately from the GPS information.

본 발명에 따른 산불 진화 시스템은 무인 비행체(200)와 이동식 스테이션(300)의 지속적인 통신으로 시스템이 운영되는데, 이동식 스테이션(300)은 별도의 입력신호 없이 무인 비행체(200)의 비행을 지시하고, 무인 비행체(200)는 이동식 스테이션(300)을 통해 별도의 입력신호가 입력되지 않더라도 산불 발생 지역에 접근하여 물탱크(t)에 담긴 물을 투하할 수 있다.The forest fire extinguishing system according to the present invention operates the system through continuous communication between the unmanned aerial vehicle 200 and the mobile station 300. The mobile station 300 instructs the flight of the unmanned aerial vehicle 200 without a separate input signal, The unmanned aerial vehicle 200 may drop the water contained in the water tank t by approaching the forest fire generating area even if a separate input signal is not input through the mobile station 300.

상술한 바와 같이 이동식 스테이션(300)은 무인 비행체(200)의 이동 및 작동을 지시·감독하며, 이러한 역할은 별도의 단말기를 통해 수행하도록 할 수 있음은 물론이고, 이동식 스테이션(300)과 단말기가 동시에 마련될 수도 있다. As described above, the mobile station 300 instructs and supervises the movement and operation of the unmanned aerial vehicle 200, and this role can be performed through a separate terminal, as well as the mobile station 300 and the terminal. It may be provided at the same time.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 산불 진화 시스템의 구성 및 연결관계를 도시한 블록도이다.Figure 2 is a block diagram showing the configuration and connection of the forest fire extinguishing system according to an embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 산불 진화용 무인 비행체(200)는 기체부(210), 위치정보부(220), 영상정보부(230), 자세제어부(240), 및 제1통신부(250)를 포함할 수 있다.The unmanned air vehicle 200 for forest fire extinguishing according to the present invention may include an aircraft unit 210, a location information unit 220, an image information unit 230, a posture control unit 240, and a first communication unit 250.

기체부(210)는 무인 비행체(200)의 외관에 해당하는 구성으로 자세한 내용은 후술한다.The aircraft unit 210 has a configuration corresponding to the appearance of the unmanned air vehicle 200, and details will be described later.

위치정보부(220)는 무인 비행체(200)의 위치정보를 실시간으로 수집하며, 이러한 위치정보의 수집은 무인 비행체(200)에 내장된 정밀 GPS에 의해 이루어질 수 있다.The location information unit 220 collects the location information of the unmanned aerial vehicle 200 in real time, and the collection of the location information can be performed by a precision GPS embedded in the unmanned aerial vehicle 200.

위치정보부(220)는 무인 비행체(200)의 실시간 위치정보를 통해 무인 비행체(200)가 이동식 스테이션(300)으로부터 전달 받은 비행경로 상에서 이동하고 있는지 여부를 확인할 수 있다.The location information unit 220 may check whether the unmanned aerial vehicle 200 is moving on the flight path received from the mobile station 300 through real-time location information of the unmanned aerial vehicle 200.

영상정보부(230)는 무인 비행체(200)의 비행경로 상의 영상을 수집할 수 있다. The image information unit 230 may collect images on the flight path of the unmanned aerial vehicle 200.

예를 들어, 영상정보부(230)는 광학 카메라 및 적외선 카메라를 포함할 수 있는데, 이 때 광학 카메라는 무인 비행체(200) 비행경로의 전·후방을 촬영하여 비행경로 상에 장애물이 존재하는지 여부 등을 확인할 수 있고, 적외선 카메라는 열화상 카메라를 사용하여 산불 발생 지점의 위치를 확인하는데 사용할 수 있다. 특히, 열화상 카메라를 사용하여 산불이 진화되지 않은 지역을 확인함으로써, 완전한 산불 진화를 가능하게 할 수 있다. For example, the image information unit 230 may include an optical camera and an infrared camera. At this time, the optical camera photographs the front and rear of the unmanned air vehicle 200 flight path to determine whether an obstacle exists on the flight path. Infrared cameras can be used to identify the location of forest fires using thermal imaging cameras. In particular, by using a thermal imaging camera to identify areas where wildfires have not evolved, full wildfires can be made possible.

자세제어부(240)는 무인 비행체(200)가 장애물 또는 다른 무인 비행체와 충돌하는 것을 방지하기 위해 무인 비행체(200)의 비행자세를 제어할 수 있다.The posture control unit 240 may control the flight posture of the unmanned aerial vehicle 200 to prevent the unmanned aerial vehicle 200 from colliding with an obstacle or another unmanned aerial vehicle.

구체적으로, 자세제어부(240)는 영상정보부(230)로부터 실시간으로 영상정보를 수신하는데 수신한 영상에서 장애물이 인식되면 상기 장애물과의 충돌을 회피하도록 비행경로를 수정하고, 충돌을 회피한 것으로 확인되면 기존 비행경로로 복귀시킬 수 있다.Specifically, the posture control unit 240 receives image information in real time from the image information unit 230. When an obstacle is recognized in the received image, the flight path is modified to avoid collision with the obstacle, and it is confirmed that the collision is avoided. If it does, you can return to the existing flight route.

제1통신부(250)는 무인 비행체(200)가 무선으로 연결되는 이동식 스테이션(300)과 비행경로 등의 정보를 송·수신할 수 있다. The first communication unit 250 may transmit and receive information such as a mobile station 300 and a flight path to which the unmanned aerial vehicle 200 is wirelessly connected.

구체적으로, 제1통신부(250)는 무인 비행체(200)의 위치정보부(220), 영상정보부(230), 자세제어부(240)의 정보를 이동식 스테이션(300)으로 전송할 수 있다.Specifically, the first communication unit 250 may transmit the information of the location information unit 220, the image information unit 230, and the posture control unit 240 of the unmanned aerial vehicle 200 to the mobile station 300.

한편, 본 발명에 따른 이동식 스테이션(300)은 이동부(310), 격납부(320), 제어부(330), 및 제2통신부(340)를 포함할 수 있다.Meanwhile, the mobile station 300 according to the present invention may include a mobile unit 310, a storage unit 320, a control unit 330, and a second communication unit 340.

이동식 스테이션(300)은 이동부(310)를 통해 산불 발생 지점 인근으로 이동하여 무인 비행체(200)가 산불을 효율적으로 신속하게 진화할 수 있도록 지원할 수 있다. The mobile station 300 may move to the vicinity of the forest fire occurrence point through the mobile unit 310 to support the unmanned aerial vehicle 200 to rapidly and efficiently extinguish the forest fire.

이 때, 이동식 스테이션(300)의 격납부(320)는 무인 비행체(200)에 공급할 여분의 물탱크(t)와 배터리(b)를 포함할 수 있다.At this time, the storage unit 320 of the mobile station 300 may include an extra water tank (t) and a battery (b) to be supplied to the unmanned air vehicle (200).

제어부(330)는 산불 발생에 대한 이벤트 정보를 생성하고 이를 관리하며, 무인 비행체(200)에 생성된 이벤트 정보를 포함한 산불 진화를 위한 각종 정보 및 명령을 전송할 수 있다.The control unit 330 may generate and manage event information on the occurrence of forest fire, and may transmit various information and commands for forest fire evolution, including event information generated on the unmanned aerial vehicle 200.

예를 들어, 제어부(330)는 산불 발생 시 산불 진화가 필요한 영역의 범위를 설정하고, 해당 범위를 임의의 크기의 구역으로 가상 분할하여, 상기 분할된 구역별로 무인 비행체(200)에 배정할 수 있다.For example, the control unit 330 may set a range of an area that requires fire extinguishing in the event of a forest fire, virtually divide the range into an area of an arbitrary size, and allocate the range to the unmanned air vehicle 200 for each divided area. have.

이 때, 제어부(330)는 무인 비행체(200)의 현재 위치로부터 배정된 구역까지의 최단 비행경로를 생성하여 함께 전송할 수 있다.At this time, the control unit 330 may generate and transmit the shortest flight path from the current position of the unmanned air vehicle 200 to the assigned area.

제어부(330)는 무인 비행체(200)가 배정된 구역에 접근한 것으로 확인되면 화재 지점으로부터 기 설정된 높이까지 하강하도록 제어하고, 무인 비행체(200)가 상기 기 설정된 높이까지 하강한 것으로 확인되면 무인 비행체(200) 하부의 물탱크(t) 홀을 오픈하여 물을 투하하도록 제어할 수 있다.When it is determined that the unmanned aerial vehicle 200 approaches the assigned area, the control unit 330 controls to descend from the fire point to a preset height, and when the unmanned aerial vehicle 200 is confirmed to descend to the predetermined height, the unmanned aerial vehicle (200) It can be controlled to open the lower water tank (t) hole to drop water.

제2통신부(340)는 제어부(330)로부터 생성된 정보 및 명령을 무인 비행체(200)에 전송하고, 무인 비행체(200)로부터 생성된 위치정보, 영상정보 등을 수신할 수 있다. The second communication unit 340 may transmit information and commands generated from the control unit 330 to the unmanned aerial vehicle 200 and receive location information, image information, and the like generated from the unmanned aerial vehicle 200.

또한, 본 발명에 따른 산불 진화 시스템이 무인 비행체(200)의 이동 및 작동을 지시·감독하는 별도의 단말기를 포함하는 경우, 이동식 스테이션(300)은 무인 비행체(200)와 단말기의 거리가 멀어져 신호 세기가 약해지는 경우 무인 비행체(200) 및 단말기 사이에서 정보 및 명령 등을 전달하는 매개체 역할을 할 수 있다. In addition, when the forest fire extinguishing system according to the present invention includes a separate terminal for instructing and supervising the movement and operation of the unmanned aerial vehicle 200, the mobile station 300 signals a distance between the unmanned aerial vehicle 200 and the terminal. When the strength is weakened, it may serve as a medium for transmitting information and commands between the unmanned aerial vehicle 200 and the terminal.

한편, 단말기의 구성과 관련하여 단말기는 이동부(310)와 격납부(320)를 제외하고 이동식 스테이션(300)과 동일한 구성, 제어부 및 통신부를 포함할 수 있다.Meanwhile, in relation to the configuration of the terminal, the terminal may include the same configuration, control unit, and communication unit as the mobile station 300 except for the mobile unit 310 and the storage unit 320.

도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 비행체(200)의 기체부(210)와 물탱크(t)의 구조를 나타낸 사시도이다. 3 and 4 is a perspective view showing the structure of the air tank 210 and the water tank (t) of the unmanned air vehicle 200 according to an embodiment of the present invention.

무인 비행체(200)의 외관에 해당하는 기체부(210)는 부력포켓(p), 물탱크(t), 소화 강화액 주입부(i), 및 덕티드 팬(f)을 포함할 수 있고, 산불 열기에 강한 내열성 재질로 형성되어 산불 발생 지역으로의 접근성을 향상시킬 수 있다.The gas unit 210 corresponding to the appearance of the unmanned air vehicle 200 may include a buoyancy pocket (p), a water tank (t), a digestion enhancing liquid injection unit (i), and a ducted fan (f). It is formed of a heat-resistant material that is resistant to heat from forest fires, thereby improving access to forest fires.

부력포켓(p)은 무인 비행체(200)의 기체 하부에 형성되어 무인 비행체(200)가 수면 상에서 부유하고, 저수지, 강 등의 취수원에서 물탱크(t)에 물을 직접 취수할 수 있도록 한다. The buoyancy pocket (p) is formed under the gas of the unmanned aerial vehicle 200 to allow the unmanned aerial vehicle 200 to float on the water surface and directly take water into the water tank t from an intake source such as a reservoir or a river.

물탱크(t)는 부력포켓(p) 하부에 탈부착 가능하도록 형성될 수 있으며, 결합 방식은 제한하지 않는다. 또한, 그 크기는 약 1톤에 이르는 물을 수용할 수 있는 크기일 수 있다.   The water tank (t) may be formed to be detachable under the buoyancy pocket (p), and the coupling method is not limited. In addition, the size may be a size that can accommodate up to about 1 ton of water.

물탱크(t)의 바닥면에는 홀(h)이 형성되어 있는데, 홀(h)을 통해 물의 인입 및 투하가 이루어질 수 있다. A hole h is formed on the bottom surface of the water tank t, and water can be introduced and dropped through the hole h.

물탱크(t)의 양 측면에는 수면 상에서 유속에 따라 무인 비행체(200)가 흘러가는 것을 방지하기 위한 역추진 스크류(s)가 형성될 수 있고, 물탱크(t)의 외형 또한 바람이나 유속과 같은 외부 환경의 영향을 덜 받는 유선형일 수 있다.A reverse propulsion screw s may be formed on both sides of the water tank t to prevent the unmanned air vehicle 200 from flowing according to the flow rate on the water surface, and the external shape of the water tank t may also be the same as wind or flow rate. It may be streamlined, which is less affected by the external environment.

물탱크(t)는 내부에 내부 공간을 분리하는 격벽(w)을 포함하여 투하하는 물의 양을 조절할 수 있고, 투하 후 교체가 용이하도록 가벼운 재질로 형성될 수 있으며, 예를 들어 내열성의 플라스틱 또는 알루미늄 합금일 수 있다. The water tank (t) may include a partition wall (w) separating the interior space therein to control the amount of water to be dropped, and may be formed of a light material to facilitate replacement after dropping, for example, heat-resistant plastic or It can be an aluminum alloy.

소화 강화액 주입부(i)는 물탱크(t)에 결합되어 물탱크(t) 내부로 물의 소화 성능을 향상시키는 소화 강화액을 주입할 수 있다. The digestive enhancement liquid injection unit (i) may be coupled to the water tank (t) to inject a digestive enhancement liquid that improves the digestive performance of water into the water tank (t).

예를 들어, 소화 강화액 주입부(i)는 탱크 또는 앰플/캡슐일 수 있고, 소화 강화액 성분은 탄산 칼륨, 요소, 염이온 수 등일 수 있으며, 물과 1:40의 비율로 혼합되었을 때 소화 성능이 가장 강화될 수 있다. 따라서 물탱크 내부에 채워진 물의 양에 따라 소화 강화액을 적정 비율로 혼합하여 사용함으로써 화재 진압 효과를 향상시킬 수 있다.For example, the digestion enhancing liquid injection part (i) may be a tank or an ampoule / capsule, and the digestive enhancement component may be potassium carbonate, urea, salt ionized water, etc., when mixed with water in a ratio of 1:40. Digestion performance can be most enhanced. Therefore, the fire extinguishing effect can be improved by mixing and using an appropriate amount of fire extinguishing solution according to the amount of water filled in the water tank.

무인 비행체(200)는 상부 방향으로 형성된 덕티드 팬(f)을 포함할 수 있는데, 덕티드 팬(f)은 비행경로 주변의 장애물로부터 무인 비행체(200)를 보호하는 가이드 역할을 할 수 있다. 또한, 덕티드 팬(f)은 페이로드를 증가시키기 위해 바람직하게는 옥타콥터 또는 그 이상일 수 있다. The unmanned air vehicle 200 may include a ducted fan f formed in an upward direction, and the ducted fan f may serve as a guide for protecting the unmanned air vehicle 200 from obstacles around the flight path. Further, the ducted fan f may preferably be an octacopter or more to increase the payload.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 산불 진화 시스템을 이용한 산불 진화 과정을 설명하기 위한 흐름도 이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 비행체 군집이 투입된 산불 진화 시스템을 도시한 도면이다. 5 is a flow chart for explaining a process of forest fire extinguishing using a forest fire extinguishing system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a view showing a forest fire extinguishing system in which an unmanned air vehicle cluster according to an embodiment of the present invention is input. .

도 5에 따른 흐름도와 같이 이동식 스테이션(300)은 산불이 발생하면 산불 발생에 대한 이벤트 정보를 생성할 수 있다. 이동식 스테이션(300)은 산불 발생 지역의 GPS 정보를 수집하고, 산불 진화가 필요한 영역의 범위를 스캔할 수 있다. As shown in the flow chart according to FIG. 5, the mobile station 300 may generate event information on the occurrence of a forest fire when a forest fire occurs. The mobile station 300 may collect GPS information of a forest fire generating area and scan a range of a region in which forest fire evolution is required.

그 다음, 이동식 스테이션(300)은 산불 진화가 필요한 영역의 범위를 임의의 크기로 분할하여 분할된 영역별로 산불이 발생한 지역의 인근에 기 배치된 무인 이동체(200)에 배정하여 무인 이동체(200)에 배정 구역 및 해당 구역의 위치정보를 전송할 수 있다. 이 때, 이동식 스테이션(300)은 무인 이동체(200)의 위치로부터 상기 배정된 구역까지의 최단 비행경로를 생성하여 함께 전송할 수 있다. Next, the mobile station 300 divides the range of the area in need of the fire extinguishment into an arbitrary size and allocates the unmanned moving object 200 to the unmanned moving object 200 pre-placed in the vicinity of the area where the forest fire has occurred for each divided area. It is possible to transmit the assigned area and location information of the corresponding area. At this time, the mobile station 300 may generate and transmit the shortest flight path from the position of the unmanned mobile body 200 to the assigned area.

한편, 이동식 스테이션(300)은 산불 진화가 필요한 영역의 범위를 임의의 크기로 분할할 때 바람의 방향 및 세기, 불꽃의 온도 분포, 번지는 방향, 또는 사람이 정한 임의의 위치 등을 분할의 기준으로 할 수 있고, 동일한 크기로 분할하거나 화재의 경중에 따라 서로 다른 크기로 분할할 수도 있다. On the other hand, the mobile station 300, when dividing the range of the area in need of fire extinguishing to an arbitrary size, the direction and intensity of the wind, the temperature distribution of the flame, the direction of spreading, or any location determined by a person is the standard of division. It can be divided into the same size or different sizes depending on the severity of the fire.

또한, 하나의 분할된 영역에 2 이상의 무인 비행체(200)를 동시에 배정하는 것도 가능하며, 같은 영역을 배정받은 무인 비행체(200)에는 상이한 비행경로가 제공될 수 있다. 이 경우 무인 비행체(200)들은 도착한 순서대로 물을 투하하게 되고, 이동식 스테이션(300)이 설정한 대기지점에서 물 투하 순서를 기다릴 수 있다. In addition, it is possible to simultaneously allocate two or more unmanned aerial vehicles 200 to one divided area, and different unmanned aerial vehicles 200 assigned to the same area may be provided with different flight paths. In this case, the unmanned aerial vehicles 200 drop water in the order of arrival, and may wait for the water drop order at the standby point set by the mobile station 300.

무인 비행체(200)는 이동식 스테이션(300)으로부터 전달받은 구역으로 최단 비행경로를 따라 비행할 수 있다. The unmanned aerial vehicle 200 is an area received from the mobile station 300 and can fly along the shortest flight path.

무인 비행체(200)가 비행하는 동안 무인 비행체(200)의 위치정보부(220)는 무인 비행체(200)의 실시간 위치정보를 수집하고, 수집한 정보를 이동식 스테이션(300)으로 전송하여 무인 비행체(200)의 경로이탈 여부를 확인할 수 있다. While the unmanned aerial vehicle 200 is flying, the location information unit 220 of the unmanned aerial vehicle 200 collects real-time location information of the unmanned aerial vehicle 200 and transmits the collected information to the mobile station 300 to transmit the unmanned aerial vehicle 200 ).

무인 비행체(200)가 배정 구역에 진입한 것으로 확인되면, 이동식 스테이션(300)은 물 투하 높이 및 투하량을 설정하여 최종 이벤트 정보를 무인 이동체(200)에 전송할 수 있고, 최종 이벤트 정보를 전달받은 무인 이동체(200)는 정보에 따라 배정 구역에 물을 투하할 수 있다. When it is confirmed that the unmanned aerial vehicle 200 has entered the allocation zone, the mobile station 300 may set the water drop height and the amount of dropping and transmit the final event information to the unmanned mobile vehicle 200, and the unmanned vehicle receiving the final event information The mobile body 200 may drop water into the allocation zone according to the information.

상기 산불 진화 과정은 산불이 완전하게 진화될 때까지 반복적으로 수행될 수 있다. The fire extinguishing process may be repeatedly performed until the fire is completely extinguished.

다음으로는 무인 비행체(200)의 취수 방법 및 배터리 교환 방법에 대하여 설명하도록 한다. Next, a description will be given of an intake method of the unmanned aerial vehicle 200 and a method of replacing the battery.

배정된 구역에 물을 투하한 무인 비행체(200)는 다음 목적지가 취수원 또는 이동식 스테이션(300)으로 설정될 수 있다. In the unmanned air vehicle 200 that has dropped water in the assigned area, the next destination may be set as a water intake source or a mobile station 300.

무인 비행체(200)의 기체부(210)는 부력포켓(p)과 물탱크(t)를 포함하여, 산불 진화를 위한 물을 취수원으로부터 직접 취수하는 것이 가능하고, 취수원의 규모에는 제한을 받지 않는다.The air vehicle 210 of the unmanned air vehicle 200 includes a buoyancy pocket (p) and a water tank (t), and it is possible to directly take water for fire extinguishing from a water source, and is not limited by the size of the water source. .

무인비행체(200)는 이동식 스테이션(300)으로부터 물의 취수 또는 물탱크(t)의 교환이 가능하다. 물탱크(t)는 교환을 용이하도록 하기 위해 부력포켓(p) 하부에 탈부착 가능한 형태로 제작될 수 있다. The unmanned aerial vehicle 200 is capable of taking water from the mobile station 300 or exchanging the water tank t. The water tank (t) may be manufactured in a detachable form under the buoyancy pocket (p) to facilitate exchange.

산불 진화 수행 중 무인 비행체(200)의 배터리(b)가 부족한 것으로 확인되는 경우, 무인 비행체(200)의 목적지는 이동식 스테이션(300)으로 설정되며, 무인 비행체(200)는 이동식 스테이션(300)에서 배터리(b)를 충전하거나 교환할 수 있다. When it is determined that the battery (b) of the unmanned aerial vehicle 200 is insufficient during the forest fire extinguishing, the destination of the unmanned aerial vehicle 200 is set as the mobile station 300, and the unmanned aerial vehicle 200 is operated by the mobile station 300. The battery b can be charged or exchanged.

상술한 바와 같이 이동식 스테이션(300)은 산불 발생 지역 인근으로 이동하여 무인 비행체(200)에 물탱크(t) 및 배터리(b)를 제공하는 역할을 하며, 무인 비행체(200)의 신속하고 효율적인 산불 진화를 지원할 수 있다. As described above, the mobile station 300 serves to provide a water tank (t) and a battery (b) to the unmanned aerial vehicle 200 by moving to the vicinity of the forest fire generating area, and the rapid and efficient forest fire of the unmanned aerial vehicle 200 It can support evolution.

한편, 2 이상의 무인 비행체가 동시에 취수원 또는 이동식 스테이션(300)을 목적지로 하는 경우 무인 비행체(200)들은 도착한 순서대로 물을 취수하거나 물탱크(t) 또는 배터리(b)를 교환할 수 있고, 이동식 스테이션(300)이 설정한 대기지점에서 순서를 기다릴 수 있다. On the other hand, if two or more unmanned aerial vehicles simultaneously target the intake source or the mobile station 300, the unmanned aerial vehicles 200 can take water in the order of arrival or exchange water tanks (t) or batteries (b), The station 300 may wait for an order at the standby point set by the station 300.

취수원의 경우 취수원의 규모에 따라 2 이상의 무인 비행체가 서로 다른 위치에서 동시에 취수하는 것도 가능할 수 있다. In the case of a water intake source, it may be possible for two or more unmanned aerial vehicles to simultaneously take in water at different locations depending on the size of the water intake source.

마지막으로 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 비행체의 장애물 충돌 회피를 위한 비행경로 수정을 나타낸 도면이다. Finally, FIG. 7 is a diagram illustrating a flight path modification for avoiding obstacle collision of an unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention.

무인 비행체(200)의 영상정보부(230)에 의해 비행경로 상에 장애물이 인식되면, 자세제어부(240)는 상기 장애물과의 충돌을 회피하도록 상기 무인 비행체의 비행경로를 수정하고, 충돌을 회피한 것으로 확인되면 무인 비행체(200)를 기존 비행경로로 복귀시킬 수 있다. 상기 장애물에는 다른 무인 비행체(200)도 포함된다. When an obstacle is recognized on the flight path by the image information unit 230 of the unmanned vehicle 200, the posture control unit 240 corrects the flight path of the unmanned vehicle to avoid collision with the obstacle, and avoids collision If it is confirmed that the unmanned aerial vehicle 200 may be returned to an existing flight path. The obstacle includes another unmanned aerial vehicle 200.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이를 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. The terms or words used in the present specification and claims should not be interpreted as being limited to ordinary or lexical meanings, and the inventor can appropriately define the concept of terms in order to best describe his or her invention. Based on the principle that it should be, it should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention. Therefore, the embodiments shown in the embodiments and drawings described in this specification are only the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all of the technical spirit of the present invention, and various alternatives can be substituted at the time of application. It should be understood that there may be equivalents and variations.

100: 산불 진화 시스템
200: 산불 진화용 무인 비행체
210: 기체부 220: 위치정보부
230: 영상정보부 240: 자세제어부
250: 제1통신부
300: 이동식 스테이션
310: 이동부 320: 격납부
330: 제2통신부 340: 제어부
p: 부력포켓 t: 물탱크
i: 소화 강화액 주입부 100: wildfire extinguishing system
200: unmanned air vehicle for fire extinguishing
210: gas unit 220: location information unit
230: image information unit 240: posture control unit
250: first communication unit
300: mobile station
310: moving unit 320: storage unit
330: second communication unit 340: control unit
p: buoyancy pocket t: water tank
i: digestion enhancing liquid injection

Claims (12)

산불 발생 시 산불에 대한 이벤트 정보를 생성하고, 상기 이벤트 정보를 실시간으로 관리하며, 교체 가능한 복수의 물탱크 및 배터리를 탑재할 수 있는 이동식 스테이션; 및
상기 이벤트 정보를 수신하여 산불을 진화하고, 취수가 가능한 무인 비행체;를 포함하고,
상기 무인 비행체는
비행경로 상의 영상을 수집하여 장애물이 존재하는지 여부를 확인할 수 있도록 하는 광학 카메라 및 열화상 카메라를 사용하여 산불 발생지점과 진화여부를 확인하기 위한 적외선 카메라로 구성된 영상정보부; 및
상기 무인 비행체의 외형에 해당하며 내열성 소재로 형성된 기체부;를 포함하며,
상기 기체부는
상기 무인 비행체가 수면 상에서 부유할 수 있도록 상기 기체부의 하부에 형성된 부력포켓; 및
상기 부력포켓의 하부에 탈부착 가능하게 결합되고, 바닥면에 형성되어 물의 인입 및 투하가 이루어지는 홀과, 양 측면에 형성된 역추진 스크류 및 내부 공간을 분리하는 격벽을 포함하는 물탱크;를 포함하는 것을 특징으로 하는 산불 진화용 무인 비행체를 이용한 산불 진화 시스템.
A mobile station capable of generating event information for a forest fire in the event of a forest fire, managing the event information in real time, and mounting a plurality of replaceable water tanks and batteries; And
Including the unmanned air vehicle that can extinguish the forest fire by receiving the event information, and can be ingested,
The unmanned aerial vehicle
An image information unit consisting of an infrared camera for determining whether a fire has occurred and whether it has evolved by using an optical camera and a thermal imager to collect images on a flight path and check whether an obstacle exists; And
Includes; the body portion corresponding to the outer shape of the unmanned air vehicle and formed of a heat-resistant material,
The gas part
A buoyancy pocket formed at a lower portion of the airframe so that the unmanned aerial vehicle floats on the water surface; And
It includes a detachably coupled to the lower portion of the buoyancy pocket, a water tank including a hole formed on the bottom surface for introducing and dropping water, a back-propelled screw formed on both sides, and a partition wall separating the inner space. Forest fire extinguishing system using unmanned air vehicle for fire extinguishing.
제1항에 있어서,
상기 무인 비행체는,
상기 무인 비행체의 위치정보를 실시간으로 수집하는 위치정보부;
상기 무인 비행체의 비행자세를 제어하는 자세제어부; 및
상기 이동식 스테이션 및 다른 무인 비행체와 정보를 송수신하는 제1통신부;를 포함하는 산불 진화용 무인 비행체를 이용한 산불 진화 시스템.
According to claim 1,
The unmanned aerial vehicle,
A location information unit that collects location information of the unmanned aerial vehicle in real time;
A posture control unit that controls a flight posture of the unmanned aerial vehicle; And
The first station for transmitting and receiving information with the mobile station and other unmanned air vehicle; Forest fire extinguishing system using an unmanned air vehicle for fire fighting.
제2항에 있어서,
상기 기체부는,
상기 물탱크에 결합되어 상기 물탱크에 채워진 물의 소화 성능을 향상시키는 소화 강화액을 상기 물탱크에 주입하는 소화 강화액 주입부;를 더 포함하는 산불 진화용 무인 비행체를 이용한 산불 진화 시스템.
According to claim 2,
The gas part,
Fire extinguishing system using an unmanned air vehicle for firefighting firefighting further comprising; a fire extinguishing solution injection part that is coupled to the water tank to inject a fire extinguishing enhancing solution to improve the extinguishing performance of the water filled in the water tank into the water tank.
제1항에 있어서,
상기 이동식 스테이션은,
산불 발생 지점 인근 위치로 이동하여 상기 무인 비행체에 물탱크 또는 배터리를 제공하는 것을 특징으로 하는 산불 진화용 무인 비행체를 이용한 산불 진화 시스템.
According to claim 1,
The mobile station,
Forest fire extinguishing system using an unmanned air vehicle for fire extinguishing, characterized by providing a water tank or a battery to the unmanned air vehicle by moving to a location near the point where the wildfire occurred.
제4항에 있어서,
상기 이동식 스테이션은,
산불 발생 시 산불 진화가 필요한 영역의 범위를 설정하고, 해당 범위를 임의의 크기의 구역으로 가상 분할하여, 분할된 구역별로 상기 무인 비행체에 배정하고, 상기 무인 비행체가 현재 위치에서 배정받은 구역까지 비행하도록 비행경로를 생성하되, 상기 비행경로는 최단경로인 것을 특징으로 하는 산불 진화용 무인 비행체를 이용한 산불 진화 시스템.
According to claim 4,
The mobile station,
In the event of a wildfire, a range of areas that require fire extinguishing is set, and the range is virtually divided into zones of arbitrary size, assigned to the unmanned aerial vehicle for each divided area, and the unmanned aerial vehicle flies from the current location to the assigned area. To create a flight path so that, the flight path is a forest fire extinguishing system using an unmanned air vehicle for fire fighting, characterized in that the shortest path.
제5항에 있어서,
상기 이동식 스테이션은,
상기 무인 비행체가 상기 배정받은 구역에 접근한 것으로 확인되면, 화재 지점으로부터 기 설정된 높이까지 하강하도록 제어하고, 상기 무인 비행체가 상기 기 설정된 높이까지 하강한 것으로 확인되면, 상기 무인 비행체 물탱크의 홀이 오픈되어 상기 구역에 물을 투하하도록 하는 것을 특징으로 하는 산불 진화용 무인 비행체를 이용한 산불 진화 시스템.
The method of claim 5,
The mobile station,
When it is confirmed that the unmanned aerial vehicle has approached the assigned area, it is controlled to descend from a fire point to a predetermined height, and when it is confirmed that the unmanned aerial vehicle has descended to the predetermined height, a hole in the unmanned aerial vehicle water tank is opened. A fire extinguishing system using an unmanned air vehicle for fire extinguishing, characterized in that it is opened to drop water into the area.
제5항에 있어서,
상기 이동식 스테이션은,
상기 분할된 하나의 구역에 2 이상의 무인 비행체를 배정할 수 있고, 해당 경우에 상기 2 이상의 무인 비행체 각각에 상이한 비행경로를 제공하며, 상기 구역 인근에 대기지점을 설정하여, 상기 2 이상의 무인 비행체가 도착 순서대로 상기 구역에 물을 투하하도록 하는 것을 특징으로 하는 산불 진화용 무인 비행체를 이용한 산불 진화 시스템.
The method of claim 5,
The mobile station,
Two or more unmanned aerial vehicles may be assigned to one of the divided areas, and in this case, a different flight path may be provided to each of the two or more unmanned aerial vehicles, and a standby point may be set in the vicinity of the area, so that the two or more unmanned aerial vehicles may Forest fire extinguishing system using an unmanned air vehicle for fire extinguishing, characterized in that water is dropped into the area in the order of arrival.
제6항 또는 제7항에 있어서,
상기 이동식 스테이션은,
상기 무인 비행체가 상기 배정받은 구역에 물을 투하한 것으로 확인되면, 상기 무인 비행체의 목적지가 특정 GPS 좌표로 설정되도록 하되, 상기 특정 GPS 좌표는 인근 취수원 또는 상기 이동식 스테이션인 것을 특징으로 하는 산불 진화용 무인 비행체를 이용한 산불 진화 시스템.
The method of claim 6 or 7,
The mobile station,
When it is confirmed that the unmanned aerial vehicle has dropped water into the assigned area, the destination of the unmanned aerial vehicle is set to specific GPS coordinates, wherein the specific GPS coordinates are nearby water sources or the mobile station. Forest fire extinguishing system using unmanned aerial vehicles.
제8항에 있어서,
상기 이동식 스테이션은,
상기 특정 GPS 좌표로 설정된 무인 비행체가 2 이상인 경우, 상기 특정 GPS 좌표 인근에 대기지점을 설정할 수 있고,
상기 특정 GPS 좌표가 인근 취수원인 경우에는, 상기 2 이상의 무인 비행체는 도착 순서대로 취수하고, 상기 특정 GPS 좌표가 이동식 스테이션인 경우에는, 상기 2 이상의 무인 비행체는 도착 순서대로 물탱크 또는 배터리를 교체하는 것을 특징으로 하는 산불 진화용 무인 비행체를 이용한 산불 진화 시스템.
The method of claim 8,
The mobile station,
When the unmanned aerial vehicle set to the specific GPS coordinate is 2 or more, a standby point may be set in the vicinity of the specific GPS coordinate,
When the specific GPS coordinate is a nearby water source, the two or more unmanned aerial vehicles take in order of arrival, and when the specific GPS coordinate is a mobile station, the two or more unmanned aerial vehicles replace the water tank or battery in the order of arrival. Forest fire extinguishing system using an unmanned air vehicle for fire extinguishing, characterized in that.
제2항에 있어서,
상기 자세제어부는,
상기 영상정보부로부터 수신한 영상에서 장애물이 인식되면 상기 장애물과의 충돌을 회피하도록 상기 무인 비행체의 비행경로를 수정하고, 충돌을 회피한 것으로 확인되면, 기존 비행경로로 복귀시키는 것을 특징으로 하는 산불 진화용 무인 비행체를 이용한 산불 진화 시스템.
According to claim 2,
The posture control unit,
When an obstacle is recognized in the image received from the image information unit, the flight path of the unmanned air vehicle is corrected to avoid collision with the obstacle, and when it is confirmed that the collision is avoided, the fire is extinguished. Forest fire extinguishing system using dragon unmanned aerial vehicle.
제1항에 있어서,
상기 무인 비행체의 이동 및 작동을 감독하고 지시하는 관제 단말기를 더 포함하는 산불 진화용 무인 비행체를 이용한 산불 진화 시스템.
According to claim 1,
Forest fire extinguishing system using an unmanned air vehicle for fire extinguishing further comprising a control terminal for supervising and instructing the movement and operation of the unmanned air vehicle.
제11항에 있어서,
상기 이동식 스테이션은 상기 무인 비행체와 상기 단말기 간 통신의 매개체 역할을 추가적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 산불 진화용 무인 비행체를 이용한 산불 진화 시스템.

The method of claim 11,
The mobile station is a forest fire extinguishing system using an unmanned air vehicle for fire extinguishing, characterized in that additionally acts as a medium for communication between the unmanned air vehicle and the terminal.

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