KR102099137B1 - 유무인비행체를 위한 3d 공중도로 안내 서비스 제공 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

유무인비행체를 위한 3D 공중도로 안내 서비스 제공 장치 및 방법이 제공된다. 유무인비행체를 위한 3D 공중도로 안내 서비스를 제공하는 장치는, 사용자 단말기로부터 유무인비행체의 출발지와 목적지가 입력되면, 사전에 생성된 3D 공중도로 네트워크에 상기 출발지와 목적지를 적용하여 3D 최적 경로(Way Point)를 하나 이상 산출하는 최적 경로 산출부와, 산출된 하나 이상의 3D 최적 경로를 사용자 단말기로 전송하여 3D 공중도로 안내 서비스를 제공하는 서비스 제공부를 포함한다.

Description

유무인비행체를 위한 3D 공중도로 안내 서비스 제공 장치 및 방법{Apparatus and method for providing 3D flight Paths guide service for UAVs}

본 발명은 유무인비행체를 위한 3D 공중도로 안내 서비스 제공 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 선행비행체 또는 동적 장애물과의 충돌 여부를 고려하여 비행 경로를 제공할 수 있는 유무인비행체를 위한 3D 공중도로 안내 서비스 제공 장치 및 방법에 관한 것이다.

최근 무인 항공기(UAV: Unmanned Aerial Vehicle)의 발전 및 보급 속도로 볼 때 가까운 미래에 수십대 이상의 UAV들이 동일 지역을 동시에 비행할 것으로 예측된다.

안전한 UAV 비행을 위해 필요한 요소 중 하나는 UAV용 교통관리체계로서, 아마존(Amazon)은 저고도 UAV를 위한 수직공역체계를 제안하였으며, 구글은 UAV 통신 프로토콜을 활용한 충돌 회피 협업 시스템을 구축하고 있다.

그러나, 아마존에서 제안하는 수직공역체계는 지상구조물이 급격히 변하는 도심지역에는 적용이 어려우며, 구글에서 제안하는 수평공역체계는 동일 프로토콜을 사용하여야 하며 UAV간 간격 제한이 불가하여 충돌 위험성이 상존한다.

따라서, 어떠한 UAV도 비행할 수 있는 공역의 개념으로는 밀집지역에서 다수의 UAV들이 동시 운용 시 안전 보장에 한계가 있으므로 이를 보완할 공중도로체계가 필요하다.

국내 공개특허 10-2016-0074896호(2016.06.29)

전술한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 유무인 비행체의 추락 시 피해를 최소화하고 비가시 지역에서의 지상 장애물과의 충돌을 방지하며, 비행가능공역을 감안하여 노드와 링크로 구성된 공중도로를 서비스할 수 있는 유무인비행체를 위한 3D 공중도로 안내 서비스 제공 장치 및 방법을 제시하는 데 있다.

또한, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 3D 공간정보 기반으로, UAV의 추락 시 피해를 최소화하고, 수평 수직 공역 개념을 융합하며, 지상의 도로와 유사한 3차원 공중도로를 제공할 수 있는 유무인비행체를 위한 3D 공중도로 안내 서비스 제공 장치 및 방법을 제시하는 데 있다.

또한, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, UAV를 운용하는 사용자 또는 관리자의 공중도로 인지, 다수 UAV들의 관제 또는 방대한 크기의 공간정보를 수시로 반영하기 위해 격자 기반의 공중도로를 제공할 수 있는 유무인비행체를 위한 3D 공중도로 안내 서비스 제공 장치 및 방법을 제시하는 데 있다.

본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명의 실시 예에 따르면, 유무인비행체를 위한 3D 공중도로 안내 서비스 제공 장치는, 사용자 단말기로부터 유무인비행체의 출발지와 목적지가 입력되면, 사전에 생성된 3D 공중도로 네트워크에 상기 출발지와 목적지를 적용하여 3D 최적 경로(Way Point)를 하나 이상 산출하는 최적 경로 산출부; 및 상기 산출된 하나 이상의 3D 최적 경로를 상기 사용자 단말기로 전송하여 3D 공중도로 안내 서비스를 제공하는 서비스 제공부;를 포함한다.

상기 3D 공중도로 네트워크는, 지역의 상공을 다수의 육면체의 입체 격자들로 분할하고, 분할된 입체 격자들의 중심점인 노드들과 상기 노드들을 연결하여 형성되는 다수의 링크들을 포함하며, 상기 최적 경로 산출부는 상기 다수의 링크들을 선택적으로 연결하여 3D 최적 경로를 산출한다.

상기 최적 경로 산출부는, 상기 사용자 단말기로부터 비행 희망 시간 및 비행 희망 속도 중 적어도 하나가 더 입력되면, 상기 비행 희망 시간 및 비행 희망 속도 중 적어도 하나를 더 고려하여 3D 최적 경로를 산출한다.

상기 최적 경로 산출부는, 상기 사용자 단말기로부터 출발지와 목적지가 입력되면, 상기 유무인비행체보다 먼저 비행 중인 선행비행체와의 충돌 여부를 예측하는 충돌 예측부; 및 상기 선행비행체와의 충돌이 예측되면, 충돌 예측 시간 및 충돌 예측 지점을 고려하여 3D 최적 경로(3D Way Point)를 하나 이상 산출하는 경로 산출부;를 포함한다.

상기 최적 경로 산출부는, 상기 3D 공중도로 안내 서비스를 제공하는 동안 상기 지역에 동적 장애물이 발생하면, 상기 동적 장애물의 위치를 기준으로 공중도로를 폐쇄할 폐쇄 반경과 폐쇄 시간을 관리자로부터 입력받아 설정하는 동적 장애물 설정부; 상기 설정된 폐쇄 반경 및 폐쇄 시간과 상기 유무인비행체의 3D 최적 경로 간의 간섭 여부를 예측하는 간섭 예측부; 및 간섭이 발생하는 것으로 예측될 경우 상기 유무인비행체의 우회 도로를 산출하는 우회도로 산출부;를 포함한다.

한편, 본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 유무인비행체를 위한 3D 공중도로 안내 서비스 제공 방법은, (A) 전자장치가, 사용자 단말기로부터 유무인비행체의 출발지와 목적지가 입력되면, 사전에 생성된 3D 공중도로 네트워크에 상기 출발지와 목적지를 적용하여 3D 최적 경로(Way Point)를 하나 이상 산출하는 단계; 및 (B) 상기 전자장치가, 상기 산출된 하나 이상의 3D 최적 경로를 상기 사용자 단말기로 전송하여 3D 공중도로 안내 서비스를 제공하는 단계;를 포함한다.

상기 3D 공중도로 네트워크는, 지역의 상공을 다수의 육면체의 입체 격자들로 분할하고, 분할된 입체 격자들의 중심점인 노드들과 상기 노드들을 연결하여 형성되는 다수의 링크들을 포함하며, 상기 (A) 단계는 상기 다수의 링크들을 선택적으로 연결하여 3D 최적 경로를 산출한다.

상기 (A) 단계는, (A1) 상기 사용자 단말기로부터 출발지와 목적지가 입력되면, 상기 유무인비행체보다 먼저 비행 중인 선행비행체와의 충돌 여부를 예측하는 단계; 및 (A2) 상기 선행비행체와의 충돌이 예측되면, 충돌 예측 시간 및 충돌 예측 지점을 고려하여 3D 최적 경로(3D Way Point)를 하나 이상 산출하는 단계;를 포함한다.

(C) 상기 3D 공중도로 안내 서비스를 제공하는 동안 상기 지역에 동적 장애물이 발생하면, 상기 동적 장애물의 위치를 기준으로 공중도로를 폐쇄할 폐쇄 반경과 폐쇄 시간을 설정하고, 설정된 폐쇄 반경 및 폐쇄 시간과 상기 유무인비행체의 3D 최적 경로 간의 간섭 여부를 예측하고, 간섭이 예측될 경우 상기 유무인비행체의 우회 도로를 산출한 후, 산출된 우회 도로를 상기 3D 최적 경로로서 상기 사용자 단말기에게 전송하는 단계;를 더 포함한다.

본 발명에 따르면, 상공을 큐브 형태의 격자로 분할하고 분할된 격자들을 이용하여 3D 비행경로를 제공할 수 있는 네트워크를 생성하며, 이 때 비행금지구역 또는 교육시설과 같은 지오 펜싱 구역을 고려하여 네트워크를 생성함으로써 유무인비행체의 추락 시 안정성은 확보하면서 지상의 도로체계와 유사한 공중도로 서비스를 제공할 수 있으며, 이로써 향후 유무인비행체와 수동/자율비행 운용자의 안전운항을 지원할 수 있다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 유무인비행체를 위한 3D 공중도로 네트워크 생성 장치를 도시한 블록도,
도 2는 토지이용 항목 별 공중도로 적합도가 높은 순서대로 토지이용 항목을 도시한 그래프,
도 3은 수평 공중도로 네트워크 생성부를 자세히 도시한 블록도,
도 4a는 토지이용현황도의 예시도,
도 4b는 비행금지구역과 지오 펜싱이 설정된 타겟 지역의 토지이용현황도를 도시한 예시도,
도 4c 내지 도 4f는 수평 공중도로 생성부가 2D 기반의 노드와 링크를 형성하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 링크를 연결하는 방식을 설명하기 위한 도면,
도 6은 수직 공중도로 네트워크 생성부를 자세히 도시한 블록도,
도 7은 격자기반 3D 장애물 지도를 이용한 수직공역 산출을 설명하기 위한 개념도,
도 8은 서치윈도우 C의 개념도,
도 9a 내지 도 9d는 수직공역 산출부에서 최고도 비행가능 수직공역과 최저도 비행가능 수직공역을 산출하여 예상 경로를 도출하는 동작을 보여주는 예시도,
도 10은 3D 공중도로 네트워크 생성부를 자세히 도시한 블록도,
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 3D 공중도로 안내 서비스 제공 장치를 도시한 블록도,
도 12는 도 11에 도시된 최적 경로 산출부를 도시한 블록도,
도 13은 다익스트라 알고리즘과 A* 알고리즘의 경로탐색 결과를 비교하기 위한 도면,
도 14는 타겟 지역 내에서 두 지점을 선택해 경로 탐색을 수행하고 그 결과를 표출한 화면,
도 15는 또 다른 지점의 경로 탐색 결과를 보여주는 도면,
도 16은 RP 엔진, 즉, 경로 산출부에서 산출 및 생성한 경로 탐색 결과를 보여주는 도면,
도 17은 3D 공중안내 어플리케이션이 사용자 단말기에게 제공하는 메인 화면 중 레이어 선택 화면의 예시도,
도 18은 경로 산출 화면의 예시도,
도 19는 경로 목록 화면의 예시도,
도 20은 지점 관리 화면의 예시도,
도 21은 더 보기 화면의 예시도,
도 22는 본 발명의 실시 예에 따른 전자장치의 유무인비행체를 위한 3D 공중도로 네트워크 생성 방법을 도시한 흐름도, 그리고,
도 23 및 도 24는 본 발명의 실시 예에 따른 전자장치의 유무인비행체를 위한 3D 공중도로 안내 서비스 제공 생성 방법을 도시한 흐름도이다.

이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시 예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.

본 명세서에서 어떤 엘리먼트, 구성요소, 장치, 또는 시스템이 프로그램 또는 소프트웨어로 이루어진 구성요소를 포함한다고 언급되는 경우, 명시적인 언급이 없더라도, 그 엘리먼트, 구성요소, 장치, 또는 시스템은 그 프로그램 또는 소프트웨어가 실행 또는 동작하는데 필요한 하드웨어(예를 들면, 메모리, CPU 등)나 다른 프로그램 또는 소프트웨어(예를 들면 운영체제나 하드웨어를 구동하는데 필요한 드라이버 등)를 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.

또한, 어떤 엘리먼트(또는 구성요소)가 구현됨에 있어서 특별한 언급이 없다면, 그 엘리먼트(또는 구성요소)는 소프트웨어, 하드웨어, 또는 소프트웨어 및 하드웨어 어떤 형태로도 구현될 수 있는 것으로 이해되어야 할 것이다.

또한, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'이 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. 아래의 특정 실시 예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다.

어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는 데 있어 별 이유 없이 혼돈이 오는 것을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.

또한, 도 1, 도 6, 도 10, 도 11 및 도 12에 도시된 각각의 구성은 기능 및 논리적으로 분리될 수도 있음을 나타내는 것이며, 반드시 각각의 구성이 별도의 물리적 장치로 구분되거나 별도의 코드로 작성됨을 의미하는 것은 아님을 본 발명의 기술분야의 평균적 전문가는 용이하게 추론할 수 있을 것이다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 장치들(100, 200)은 예를 들면, 데스크탑 PC(Personal Computer), 서버, 랩탑 PC(Laptop PC), 넷북 컴퓨터(Netbook Computer) 등 프로그램의 설치 및 실행이 가능한 모든 전자기기들 중 하나일 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 유무인비행체를 위한 3D 공중도로 네트워크 생성 및 서비스 제공 장치들(100, 200)은 수백만 유무인 비행체 운항 시대를 대비하여 지상의 도로체계와 유사한 공중도로를 서비스하기 위하여 3D 격자기반의 공중도로 네트워크를 생성하며, 향후 유무인 비행체와 수동/자율비행 운용자의 안전운항을 지원할 수 있다. 끊임없이 변화하는 대용량 지상 안전성 정보의 저장과 분석에 격자체계의 도입이 매우 효율적이며, 좌표만 제공하는 것이 아닌, 항로의 시각화와 관제소의 모니터링 및 적절한 way point 간격을 설계하기 위해 3D 입체 격자 체계의 개념을 도입하고 있다.

공중도로를 제공하는 서비스 기능을 도출하기 위해서는 전체 서비스의 흐름을 도출하여야 한다. 서비스는 격자 기반의 3D 네트워크를 구성하는 것에서 시작된다. 3D 네트워크는 노드와 링크로 구성되어 있으며 각 노드와 링크는 지상의 토지이용도에 대한 공중도로 적합도와 가중치를 입력하고, 현재 대한민국 법에서 강제하고 있는 규정을 준수하여 일정 간격의 격자 기반으로, 정적 장애물을 피하여 구성될 수 있다. 정적 장애물은, 유무인비행체가 운항 중일 때 방해가 될 수 있는 모든 움직이지 않는 장애물로 정의되며, terrain, 나무, 건물, 송전탑, 송전선, 전깃줄, 교통표지, 도로표지, 신호등, 전신주 등을 모두 포함한다.

이후, 3D 공중도로 네트워크를 이용하여 3D 공중도로 안내 서비스 제공 시, 사용자(유무인 비행체 조종사)는 출발지와 목적지를 주소 혹은 좌표 기반으로 입력하고 본인이 운항하고자 하는 비행체의 속도를 입력한다. 3D 공중도로 안내 서비스를 제공하기 위한 플랫폼에서는 3D 네트워크상에서 3D way point를 계산한다. 3D way point는 유무인비행체의 비행경로를 의미하거나 비행경로를 이루는 모든 지점을 의미할 수 있다. 계산된 way point는 선행비행체와의 충돌여부를 4D기반으로 검사한다. 여기서 말하는 4D는 3D 좌표에 시간을 고려한 4D을 의미한다. 선행비행체와의 충돌이 예상될 경우 3D way point를 재계산하게 되며 다시 선행비행체와의 충돌여부를 검사한다. 4D 검사에서 충돌되지 않는다고 판단될 경우, 3D way point를 확정하고 전달한다.

3D 네트워크는 기본적으로 정적 장애물을 기반으로 구성된다. 그러나 운항 중 예기치 못한 동적 장애물이 발생할 수 있다. 동적 장애물은 화재, 돌풍, 안개, 미세먼지, 건설현장의 타워 크레인 등 시간에 따라 그 위치를 비행하는 유무인 비행체의 비행 장애가 되기도 하고 되지 않기도 하는 일시적(temporary) 장애물이라 정의한다.

본 발명에서는 저고도 유무인 비행체를 위한 공중 도로체계 안내 서비스 제공 시 동적 장애물의 상황도 고려한다. 동적 장애물이 발생할 경우 이러한 일정 반경의 공중도로는 폐쇄하며, 관리자는 폐쇄 시간과 반경을 입력한다. 이러한 정보는 3D Network 구성에 반영된다. 관리자는 폐쇄 시간과 반경을 고려하여 현재 운행 중인 비행체의 운항 경로와 겹치는지 4D 간섭을 검토한다. 간섭이 될 경우 3D way point를 재계산(우회 도로 결정)하고, 선행 비행체와의 충돌여부를 검토하여 충돌되지 않을 경우 종료한다.

이로써, 유무인비행체의 사용자는 선행비행체 또는 동적 장애물과의 충돌이 고려된 최적의 비행경로를 제공받을 수 있다.

한편, 3D 공중도로 네트워크를 생성하기 위해서, 지상의 어떠한 시설/용지 위에 놓인 상공이 공중도로로서 적합한지를 판단하여야 한다. 즉, 공중도로 적합도를 먼저 설정하여야 하며, 이를 위해 지상의 시설/용지(즉, 공간 정보)를 카테고리화한다. 본 발명의 실시 예에서는 국가공간정보 포털(www.nsdi.go.kr)에서 제공하고 있는 토지이용현황도 및 토지이용현황도의 분류체계를 이용하여 지상의 시설/용지를 카테고리화할 수 있으며, 수치지도 또는 지적도를 사용할 수도 있다.

지상의 시설/용지를 표현하는 공간정보는 매우 다양하다. 가장 일반적으로 사용되고 지상의 지형지물을 가장 자세하게 표현하고 있으며 국가에서 release 하고 있는 수치지도가 있고, 토지의 소재, 지번, 지목, 경계를 나타내는 지적도가 있다.

수치지도는 그 분류체계가 토지이용현황도에 비해 복잡하며, 지적도는 지형지물과 부합되지 않는 불 부합지가 토지이용현황도에 비해 많다. 따라서 본 발명에서는 기본적으로 토지이용현황도의 분류체계를 따라 공중도로 적합도를 설정할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 유무인비행체를 위한 3D 공중도로 네트워크 생성 장치(100)를 도시한 블록도이다.

도 1을 참조하면, 유무인비행체를 위한 3D 공중도로 네트워크 생성 장치(100)는 제1사용자 인터페이스부(110), 제1통신 인터페이스부(120), 제1스토리지(130), 제1메모리(140) 및 제1프로세서(150)를 포함한다.

제1사용자 인터페이스부(110)는 사용자와 3D 공중도로 네트워크 생성 장치(100) 간의 인터페이싱을 위한 장치로서, 표시패널, 키보드, 마우스 등 다양한 입출력 장치를 포함할 수 있다.

제1통신 인터페이스부(120)는 3D 공중도로 네트워크 생성에 필요한 다수의 지도를 외부로부터 수신하기 위한 통신 회로, 입출력 포트 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1통신 인터페이스부(120)는 국가공간정보 포털로부터 타겟 지역의 지도를 수신하거나, 지도가 저장된 휴대용 저장매체와 연결되어 지도를 로딩할 수 있다.

제1스토리지(130)는 3D 공중도로 네트워크를 생성하기 위한 타겟 지역의 지도, 공중도로 적합도 테이블, 지오 펜싱(Geo-Fencing) 대상, 비행금지구역도, 격자기반 3D 장애물 지도, 링크 가중치 테이블을 저장할 수 있다. 타겟 지역의 지도는 토지이용현황도일 수 있고, 공중도로 적합도 테이블은 [표 1]과 같다.

대분류	중/소분류(토지이용 항목)	공중도로 적합도
수계	하천, 호수, 바다	4.40
	습지(갯벌, 염전)	3.85
	백사장	3.48
임지	임목지(침엽수/활엽수), 암벽 및 석산	4.02
	초지(자연/인공)	3.81
	유원지	2.71
	골프장	2.90
농지	논/밭	3.60
도시 및 주거지	주거지 및 상업지 (일반주택, 고층주택, 상업지, 나대지)	2.22
	교통시설(도로/철도/항만)	3.12
	공업/발전시설	2.77
	교육시설	1.83
	양어장, 양식장, 가축사육시설	2.98
	매립지/광천지/채광지	3.24

[표 1]을 참조하면, 대분류, 중/소분류는 토지이용현황도에서 사용되는 지상의 시설/용지(즉, 공간 정보)를 분류한 것으로서, 이하에서는 중/소분류를 '토지이용 항목'이라 한다. [표 1]에 토지이용 항목 별로 설정된 적합도는 일 예로서 이에 한정되지 않는다.공중도로 적합도는 지상의 어떠한 시설/용지 위에 공중도로가 설계되는 것이 적합한지를 나타내는 척도로서, 토지이용 항목 별로 설문조사에 의해 산출되거나 관리자에 의해 설정될 수 있다. 공중도로 적합도는 후술할 링크에 부여할 가중치를 설정하고, 지오 펜싱 대상을 설정하는 데 사용될 수 있다. 즉, 공중도로 적합도가 높은 지역일수록 높은 가중치가 매핑설정된다. 지상 차량의 최적경로를 계산하는 방법과 비교한다면, 높은 공중도로 적합도는 교통량이 적고 허용 최고 속도가 높은 경우에 해당한다.

지상의 구조물과 지상 활용현황은 매우 다양하며 어떤 지역이 공중도로로 적합한지에 대해서는 주관적이므로, 3D 공중도로 네트워크를 생성하기 위해서, 지상의 어떠한 시설/용지 위에 놓인 상공이 공중도로로서 적합한지를 판단하여야 한다. 본 발명의 실시 예에서는 토지이용현황도 및 토지이용현황도의 분류체계를 이용하여 지상의 시설/용지를 카테고리화할 수 있다.

도 2는 토지이용현황도의 토지이용 항목 별 공중도로 적합도가 높은 순서대로 토지이용 항목을 도시한 그래프이다.

도 2 및 [표 1]을 참조하면, 주거/상업지와 교육시설의 상공은 공중도로 적합도가 낮게 설정되어 있으므로, 지오 펜싱 대상이 될 수 있다. 그러나, 주거/상업지를 지오-펜싱할 경우 도심지의 운송에 유무인 비행체 활용이 불가능하므로 지오-펜싱 대상에서는 제외될 수 있다. 교육시설의 경우 최저 적합도를 보이고 있으므로 지오-펜싱 대상이 될 수 있다.

한편, 제1스토리지(130)에 저장되는 비행금지구역도는 법률에서 정한 비행이 금지된 구역을 나타내고, 격자기반 3D 장애물 지도는 수치표면모델(DSM: Digital Surface Model)에 전신주, 고압선 등 유무인비행체의 비행에 장애가 되는 모든 지형 지물이 추가된 3D 지도로 정의될 수 있다.

또한, 제1스토리지(130)에 저장되는 링크 가중치 테이블은 공중도로 적합도 별로(또는 공중도로 적합도가 정해진 토지이용 항목 별로) 설정되는 가중치로서 후술할 링크에 부여되어, 최적의 3D 공중도로 산출 시 사용될 수 있다. 동일한 공중도로 적합도에는 동일한 링크 가중치가 설정될 수 있다.

제1메모리(140)는 휘발성 메모리 및/또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 제1메모리(140)에는 3D 공중도로 네트워크 생성 장치(100)가 제공하는 동작, 기능 등을 구현 및/또는 제공하기 위하여, 구성요소들(110~150)에 관계된 명령 또는 데이터, 하나 이상의 프로그램 및/또는 소프트웨어, 운영체제 등이 저장될 수 있다.

제1메모리(140)에 저장되는 프로그램은 토지이용 항목 별 공중도로 적합도와 지오 펜싱 구역을 참조하여 유무인비행체를 위한 3D 공중도로 네트워크를 생성하는 공중도로 생성 프로그램을 포함할 수 있다.

제1프로세서(150)는 제1메모리(140)에 저장된 하나 이상의 프로그램을 실행하여 3D 공중도로 네트워크 생성 장치(100)의 전반적인 동작을 제어한다.

예를 들어, 제1프로세서(150)는 제1메모리(140)에 저장된 공중도로 생성 프로그램을 실행하여 타겟 지역의 상공에 대한 수평 공중도로 네트워크와 수직 공중도로 네트워크를 생성하고, 생성된 수평 공중도로 네트워크와 수직 공중도로 네트워크를 이용하여 다수의 비행경로를 제공할 수 있는 3D 공중도로 네트워크를 생성할 수 있으며, 3D 공중도로 네트워크 생성을 위한 다수의 UI 화면들을 생성하여 제1사용자 인터페이스부(110)에 표시되도록 할 수 있다.

이를 위하여, 제1프로세서(150)는 수평 공중도로 네트워크 생성부(152), 수직 공중도로 네트워크 생성부(154) 및 3D 공중도로 네트워크 생성부(156)를 포함할 수 있다.

수평 공중도로 네트워크 생성부(152)는 입력되는 타겟 지역의 지도를 이용하여 타겟 지역의 공간 정보 항목 별로 공중도로 적합도를 설정하고, 타겟 지역 내에서 지오 펜싱 구역을 설정하여 타겟 지역의 상공에 대한 수평 공중도로 네트워크를 생성할 수 있다. 이하에서는 타겟 지역의 지도로서 타겟 지역의 토지이용현황도를 예로 들며, 토지이용현황도는 제1스토리지(130)로부터 입력될 수 있으며, 공간 정보 항목으로서 [표 1]의 토지이용 항목을 예로 들어 설명한다.

도 3은 수평 공중도로 네트워크 생성부(152)를 자세히 도시한 블록도이다.

도 3을 참조하면, 수평 공중도로 네트워크 생성부(152)는 공중도로 적합도 설정부(152a), 지오 펜싱 설정부(152b) 및 수평 공중도로 생성부(152c)를 포함한다.

공중도로 적합도 설정부(152a)는 타겟 지역의 지도가 도 4a와 같은 토지이용현황도인 경우, 사전에 토지이용현황도의 분류체계에 따라 토지이용 항목 별로 지정된 공중도로 적합도를 참조하여 타겟 지역에 대한 토지이용현황도의 공중도로 적합도를 설정할 수 있다. 즉, 공중도로 적합도 설정부(152a)는 [표 1]과 같은 공중도로 적합도를 참조하여 타겟 지역의 토지이용 항목 별로 공중도로 적합도를 설정할 수 있다.

지오 펜싱 설정부(152b)는 공중도로 적합도가 설정된 타겟 지역의 토지이용현황도에 법률로 지정된 비행금지구역도와 관리자에 의해 지정된 지오 펜싱 대상을 참조하여 지오 펜싱 구역을 설정할 수 있다. 비행금지구역도는 법률에서 정하는 비행금지 구역의 지도이고, 지오 펜싱 대상은 토지이용 항목 중 적합도가 낮게 설정된 교육시설, 병원, 요양원 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

사용자가 타겟 지역의 비행금지구역도와 타겟 지역의 토지이용현황도를 선택하면, 지오 펜싱 설정부(152b)가 타겟 지역의 토지이용현황도에 비행금지구역을 설정할 수 있다. 지오 펜싱 대상은 사용자가 도 4a와 같은 토지이용현황도에서 제1사용자 인터페이스부(110)를 조작하여 선택하면, 지오 펜싱 설정부(152b)가 토지이용현형도 중 선택된 대상, 예를 들어, 학교를 도 4b와 같이 지오 펜싱 구역으로 설정할 수 있다.

도 4b는 비행금지구역과 지오 펜싱이 설정된 타겟 지역의 토지이용현황도를 도시한 예시도이다. 도 4b에서 붉은 색으로 표기된 비행금지구역과 초록색으로 표기된 교육시설이 토지이용현황도와 중첩되어 보여지고 있다.

수평 공중도로 생성부(152c)는 공중도로 적합도와 지오 펜싱 구역이 설정된 타겟 지역의 토지이용현황도 또는 타겟 지역의 상공을 수평 공중도로 네트워크로서 생성할 수 있다.

본 발명에서는 도 4b와 같은 수평 공중도로 네트워크가 생성되면, 3D 공중도로 네트워크 생성부(156)에서 입체 격자를 이용하여 노드와 링크를 형성하고 3D 공중도로 네트워크를 생성할 수 있다.

또는, 수평 공중도로 생성부(152c)에서 추가로 도 4c 내지 도 4f와 같이 수평 공중도로 네트워크를 격자화하고, 각 격자 별로 노드와 링크를 형성하여 타겟 지역에 대한 2D 공중도로 네트워크를 생성한 후, 2D 공중도로 네트워크에 수직 공중도로 네트워크를 적용하여 3D 공중도로 네트워크를 생성할 수도 있다.

도 4c 내지 도 4f는 수평 공중도로 생성부(152c)가 2D 기반의 노드와 링크를 형성하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 4c는 타겟 지역에 일정하게 배치된 2D 네트워크를 도시한 도면으로서, 빨강색 점이 노드를 의미한다. 노드는 M미터 간격으로 배치되며, M은 예를 들어, 10미터, 100미터 등 사용자에 의해 설정 및 변경될 수 있다.

도 4d는 비행금지구역과 지오 펜싱 구역의 노드들이 삭제된 결과이다. 따라서, 도 4d에 도시된 빨강색 점들이 공중도로 2D 네트워크(또는 수평 공중도로 네트워크)에서 사용될 노드들이다.

일반적으로 2D 네트워크에서, 수평 공중도로 생성부(152c)는 현재 노드를 기준으로 주변 8-neighbor node들을 검색하여 노드가 존재할 경우 링크로 연결한다. 8-neighbor의 정의는 Gonzalez and Woods (1992)에 나온 정의에 따른다.

도 5는 링크를 연결하는 방식을 설명하기 위한 도면이다. 도 5에서 중앙 검은색 점을 관심 노드라고 가정할 때 주변의 8개 붉은 점이 connectivity를 결정할 검색 노드의 범위이다. 검색 노드 범위에 실제로 노드가 존재할 경우 관심 노드와 검색 노드는 링크로 연결된다.

도 4e는 링크 연결에 의해 구성된 2D 네트워크를 나타낸다. 도 4e를 참조하면, 비행금지구역과 지오 펜싱 구역을 제외한 곳에 노드와 링크(네트워크)가 형성되었음을 알 수 있다. 다만, 도 4e 및 도 4f에는 '/' 방향으로만 형성된 링크가 도시되어 있으나, '＼' 방향으로도 링크가 형성될 수 있다.

도 4f는 구성된 2D 네트워크를 토지이용현황도와 중첩한 도면이다. 링크의 가중치는 사전에 정의된 공중도로 적합도를 기준으로 링크 별로 설정되어 3D 최적 노선(way point)을 결정할 때 사용될 수 있다. 3D 최적 노선은 최적의 비행경로이다.

링크가 두 가지 이상의 토지이용항목에 걸쳐 있을 경우, 링크의 길이에 따라 비례하여 가중치를 계산한다. 예를 들어, 가중치 '1'에 링크 길이가 4미터, 가중치 '3'에 링크 길이가 6미터 걸쳐 있다면, 0.4x1+0.6x3으로 계산할 수 있다.

링크에 가중치를 입력함으로써, 공중도로 2D 네트워크 구성이 도 4f와 같이 완료된다. 이후, 사용자가 출발지와 목적지를 입력하면 출발지와 목적지에서 가장 가까운 노드는 각각 출발 노드와 목적 노드가 된다. 출발 노드와 목적 노드 간의 연결 알고리즘은 링크들의 가중치를 이용하여 결정한다.

이와 같이 링크가 형성된 2D 네트워크는 수직 공중도로 네트워크와 결합되고, 각 노드를 입체 격자의 중심으로 이동하여 3D 공중도로 네트워크가 생성될 수도 있다.

다시 도 1을 참조하면, 수직 공중도로 네트워크 생성부(154)는 타겟 지역에 위치하는 모든 지형 지물의 높이 정보를 포함하는 격자 기반 3D 장애물 지도를 이용하여 수직 공중도로 네트워크를 생성할 수 있다.

도 6은 수직 공중도로 네트워크 생성부(154)를 자세히 도시한 블록도이다.

도 6을 참조하면, 수직 공중도로 네트워크 생성부(154)는 수직공역 산출부(154a) 및 수직 공중도로 생성부(154b)를 포함한다.

수직공역 산출부(154a)는 격자 기반 3D 장애물 지도의 지점 별 최고도 비행가능 수직공역의 높이와 최저도 비행가능 수직공역의 높이를 산출한다.

법률이 정하는 무인비행체의 비행 가능 최고도 수직공역은 '무인비행체의 현재 위치에서 600미터 반경 내 가장 높은 건물로부터 300미터 높이'이다. 600미터와 300미터는 현재 법률에 정해진 것으로서, 법률 개정에 따라 변경될 수 있다. 법에 명시되어 있지는 않지만 비행 가능 최저도 수직 공역은 비행체의 비행경로 내의 장애물 높이이다. 따라서, 본 발명의 실시 예에서, 공중도로 수직공역 계산 및 3D 네트워크 구성에 활용되는 공간정보는 격자기반 3D 장애물 지도이다.

도 7은 격자기반 3D 장애물 지도를 이용한 수직공역 산출을 설명하기 위한 개념도, 도 8은 서치윈도우 C의 개념도이다.

도 7의 배경지도는 격자기반 3D 장애물 지도의 수평면이고, 타겟 지역의 관심점의 수평 좌표를 (i, j)라 할 때, 비행가능한 최고도 수직공역 높이(즉, 최고도 비행가능 수직공역)를

, 비행가능한 최저도 수직공역 높이(즉, 최저도 비행가능 수직공역)를

라 한다. 관심점은 비행가능한 최고 수직공역과 최저 수직공역을 알고자 하는 위치(또는 점)으로서, 서치윈도우(Search Window) C의 중심점일 수 있다.

C는 도 7에 도시된 화살표 방향으로 이동하면서 필터링에 사용된다. C를 반경 600미터를 갖는 원의 경계와 원 안에 포함되어 있는 모든 격자들의 높이들의 집합이라고 하면, C는 도 8과 같이 표현되며, 수식으로 표현하면 [수학식 1]과 같다.

는 장애물 k 번째 해당하는 2D 좌표의 3D 장애물 지도에서의 높이 값이다. [수학식 2]는

를 표현한 식이다.

[수학식 2]에서

는 관심점(i, j)에서 관심점(i, j)와 서치윈도우의 중심점을 일치시켰을 때, 서치윈도우 내에서 가장 높은 격자의 높이값(고도)을 의미한다.

의 산출은 격자 기반 3D 장애물 지도에 대해, 즉, i는 1부터 m까지, j는 1부터 n까지 수행된다. m과 n은 격자 기반 3D 장애물 지도 내 격자의 최대값이다.

수직공역 산출부(154a)는 최고도 수직공역 높이와 최저도 수직공역 높이를 각각 [수학식3] 및 [수학식 4]에 의해 산출한다.

[수학식 3]에서

는 현재 관심점 (i, j)에서 최고도 수직공역 높이,

는 [수학식 2]에 의한 값, a는 법률에서 정한 600미터 반경 내 가장 높은 건물로부터 설정된 최대 높이로서, 현재 a=300미터이다.

[수학식 4]에서

은 현재 관심점 (i, j)에서 최저도 수직공역 높이이고,

는 비행체의 비행경로 내의 장애물 높이로서, 현재 관심점 (i, j)에 위치하는 장애물(예를 들어, 건물, 나무, 전신주 등)들 중 가장 높은 장애물의 높이이다.

수직 공중도로 생성부(154b)는 수직공역 산출부(154a)에서 산출된 최고도 비행가능 수직공역과 최저도 비행가능 수직공역을 격자기반 3D 장애물 지도에 적용하여 수직 공중도로 네트워크를 생성할 수 있다.

도 9a 내지 도 9d는 수직공역 산출부(154a)에서 최고도 비행가능 수직공역과 최저도 비행가능 수직공역을 산출하여 예상 경로를 도출하는 동작을 보여주는 예시도이다.

도 9a는 실제 지형(즉, 타겟 지역)의 수평 단면과 최저도 수직공역을 도시한 도면으로, 파랑색 점선이 최적도 수직공역을 나타낸다.

도 9b는 최고도 수직공역 산출의 개념을 설명하기 위한 도면이다.

도 9b에서, 빨강색 실선은 관심점 기준으로 반경 600미터인 원의 서치윈도우 집합 C를 수평 단면으로 보았을 때를 나타내고, 파랑색 점은 최고도 비행가능 수직공역의 높이로서, 반경 600미터 내의 가장 높은 지점에 300미터를 더한 높이이다. 600미터 또는 300미터는 법제도에 따라 변경가능하다.

도 9c는 최고도 수직공역과 최저도 수직공역을 도출한 결과를 도시한 도면, 도 9d는 3D 공중도로의 예상 최적경로를 도시한 도면이다.

도 9c와 도 9d를 참조하면, 격자기반 3D 장애물 지도를 기반으로 최적경로가 산출되었으며, 이 때 최적경로는 격자의 모서리와 모서리가 연결되어 있다. 그러나, 후술할 3D 공중도로 네트워크 생성부(156)에서 입체 격자에 노드와 링크를 형성하여 공중경로를 생성할 경우 최적경로는 격자의 모서리와 모서리를 연결하는 것이 아니라, 입체 격자의 중심과 중심을 연결하여 형성될 수 있다.

다시 도 1을 참조하면, 3D 공중도로 네트워크 생성부(156)는 수평 공중도로 네트워크와 수직 공중도로 네트워크를 이용하여 타겟 지역의 상공을 육면체의 입체 격자들로 분할하여 3D 공중도로 네트워크를 생성할 수 있다.

도 10은 3D 공중도로 네트워크 생성부(156)를 자세히 도시한 블록도이다.

도 10을 참조하면, 3D 공중도로 네트워크 생성부(156)는 분할부(156a), 노드 설정부(156b), 노드 삭제부(156c), 링크 형성부(156d) 및 3D 공중도로 생성부(156e)를 포함한다.

분할부(156a)는 수평 공중도로 생성부(152c)에서 생성된 수평 공중도로 네트워크와 수직 공중도로 생성부(154b)에서 생성된 격자기반의 수직 공중도로 네트워크를 결합하여 타겟 지역의 상공에 해당하는 임시 3D 공중도로 네트워크를 생성하고, 임시 3D 공중도로 네트워크를 육면체의 입체 격자들로 분할할 수 있다.

수평 공중도로 네트워크는 도 4b와 같이 비행금지구역과 지오 펜싱 구역이 설정된 타겟 지역의 상공에 해당하는 영역을 포함할 수 있다. 수직 공중도로 네트워크는 타겟 지역의 수직공역이 산출된 상공에 해당하는 영역을 포함할 수 있다. 따라서, 임시 3D 공중도로 네트워크는 타겟 지역의 상공에 해당하는 영역을 포함하며, 분할부(156a)는 큐브 형태로 임시 3D 공중도로 네트워크를 분할할 수 있다.

노드 설정부(156b)는 분할된 입체 격자들의 중심점을 각각의 노드로 정하고, 각 노드의 좌표를 확인하여 각 노드의 위치정보로서 제1스토리지(130)에 저장할 수 있다.

노드 삭제부(156c)는 임시 3D 공중도로 네트워크의 각 입체 격자 별로 정해진 노드들 중 수평 공중도로 네트워크 생성부(152)에서 설정된 지오 펜싱 구역의 노드들을 삭제한다. 지오 펜싱 구역은 비행금지구역과 지오 펜싱 대상을 포함한다.

링크 형성부(156d)는 임시 3D 공중도로 네트워크의 노드들 중 지오 펜싱 구역의 노드들이 삭제되고 남겨진 노드들의 주변 노드들을 검색 및 연결하여 링크들을 형성할 수 있다. 노드는 입체 격자의 중심에 형성되고, 입체 격자의 주변에는 최대 26개의 주변 격자들이 있으므로, 링크 형성부(156d)는 각 노드 별 최대 26방향의 주변 노드를 검색 및 연결하여 링크로 선정할 수 있다. 그리고, 링크 형성부(156d)는 노드와 링크 간의 위상관계정보를 구축하여 제1스토리지(130)에 저장할 수 있다. 위상관계정보는 어떤 노드와 어떤 링크가 연결되었는지를 정보화한 것이다.

3D 공중도로 생성부(156e)는 수평 공중도로 네트워크 생성부(152)에서 설정된 공중도로 적합도에 기초하여, 각 링크에 가중치를 설정하여 3D 공중도로 네트워크를 생성할 수 있다. 예를 들어, 임의 링크에 해당하는 토지이용 항목이 하천이고, 공중도로 적합도는 4.40이므로, 3D 공중도로 생성부(156e)는 이 임의 링크에는 4.40에 매핑된 가중치 3을 설정한다.

이로써, 타겟 지역의 상공에서 유무인비행체가 비행할 수 있도록 비행경로를 제공할 수 있는 유무인비행체의 3D 공중도로 네트워크가 생성된다. 3D 공중도로 네트워크는 공중도로를 안내할 수 있는 형태의 어플리케이션 프로그램으로 제공될 수 있다.

도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 3D 공중도로 안내 서비스 제공 장치(200)를 도시한 블록도이다.

도 11에 도시된 3D 공중도로 안내 서비스 제공 장치(200)는 도 1 내지 도 10을 참조하여 설명한 3D 공중도로 네트워크를 이용하여 유무인비행체의 사용자에게 최적의 공중도로, 즉, 비행경로를 안내하는 서비스를 제공할 수 있다.

3D 공중도로 안내 서비스는 3D 공중도로 안내 어플리케이션 프로그램을 사용자 단말기(10)에 설치하여 제공하거나, 사용자 단말기(10)가 웹페이지에 접속하는 형태로 제공할 수도 있다. 사용자 단말기(10)는 퍼스널 컴퓨터, 드론의 그라운드 컨트롤 시스템, 스마트폰 등 3D 공중도로 안내 서비스 제공 장치(200)에 접속가능하거나 3D 공중도로 안내 어플리케이션 프로그램의 설치 및 실행이 가능한 모든 전자장치가 될 수 있다.

도 11을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 3D 공중도로 안내 서비스 제공 장치(200)는 제2사용자 인터페이스부(210), 제2통신 인터페이스부(220), 제2스토리지(230), 제2메모리(240) 및 제2프로세서(250)를 포함한다.

제2사용자 인터페이스부(210)는 관리자와 3D 공중도로 안내 서비스 제공 장치(200) 간의 인터페이싱을 위한 장치이다.

제2통신 인터페이스부(220)는 3D 공중도로 안내 서비스를 제공받기 위한 다수의 사용자 단말기들(10)과 통신할 수 있다.

제2스토리지(230)는 3D 격자정보, 각 노드의 위치정보와 링크 위상관계정보, 토지이용현황도, 비행금지구역, 비행제한구역, 지오 펜싱 대상, 관제권, 정적장애물, 이벤트, 기존 경로를 포함하는 다수의 정보를 저장할 수 있다. 3D 격자 정보는 타겟 지역의 상공에 대해 생성된 3D 공중도로 네트워크 및 그를 UI(User Interface) 화면으로 표시하기 위한 정보를 포함할 수 있다.

제2메모리(240)는 휘발성 메모리 및/또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 제2메모리(240)에는 3D 공중도로 안내 서비스 제공 장치(200)가 제공하는 동작, 기능 등을 구현 및/또는 제공하기 위하여, 구성요소들(210~250)에 관계된 명령 또는 데이터, 하나 이상의 프로그램 및/또는 소프트웨어, 운영체제 등이 저장될 수 있다.

제2메모리(240)에는 저장되는 프로그램은 3D 공중도로 안내 서비스를 제공하기 위해 3D 공중도로 네트워크 생성 장치(100)에 의해 생성된 3D 공중도로 안내 어플리케이션 프로그램을 포함할 수 있다.

제2프로세서(250)는 제2메모리(240)에 저장된 하나 이상의 프로그램을 실행하여 3D 공중도로 네트워크 생성 장치(100)의 전반적인 동작을 제어한다.

예를 들어, 제2프로세서(250)는 제2메모리(240)에 저장된 3D 공중도로 안내 어플리케이션을 실행하여 유무인비행체의 출발지와 목적지에 따른 최적의 3D 공중도로를 안내할 수 있으며, 이를 위해 다수의 UI 화면들을 사용자 단말기(10)에게 제공하고, 다수의 UI 화면들을 통해 입력되는 사용자 명령 또는 관리자 명령을 수신하여 처리할 수 있다.

이를 위하여, 제2프로세서(250)는 최적 경로 산출부(252) 및 서비스 제공부(254)를 포함할 수 있다.

최적 경로 산출부(252)는 사용자 단말기(10)로부터 유무인비행체의 출발지와 목적지가 입력되면, 사전에 생성된 3D 공중도로 네트워크에 출발지와 목적지를 적용하여 3D 최적 경로(Way Point)를 하나 이상 산출할 수 있다.

또한, 사용자 단말기(10)로부터 유무인비행체의 비행 희망 시간 또는 비행 희망 속도가 더 입력되면, 최적 경로 산출부(252)는 비행 희망 시간 또는 비행 희망 속도를 더 고려하여 3D 최적 경로를 산출할 수 있다.

3D 공중도로 네트워크는, 지역의 상공을 다수의 육면체의 입체 격자들로 분할하고, 분할된 입체 격자들의 중심점인 노드들과 노드들을 연결하여 형성되는 다수의 링크들을 포함하며, 각 링크에는 가중치가 설정되어 있다. 최적 경로 산출부(252)는 3D 공중도로 네트워크에 형성된 다수의 링크들을 선택적으로 연결하여 3D 최적 경로를 산출할 수 있다.

또한, 최적 경로 산출부(252)는, 3D 공중도로 안내 서비스를 제공하는 동안 타겟 지역에 동적 장애물이 발생하면, 동적 장애물을 고려하여 하나 이상의 3D 최적 경로에 대한 우회 도로를 산출할 수 있다.

도 12는 도 11에 도시된 최적 경로 산출부(252)를 도시한 블록도이다.

도 12를 참조하면, 최적 경로 산출부(252)는 경로 산출부(252a), 충돌 예측부(252b), 동적 장애물 설정부(252c), 간섭 판단부(252d) 및 우회도로 산출부(252e)를 포함할 수 있다.

경로 산출부(252a)는 사용자 단말기(10)로부터 출발지와 목적지가 입력되면, 유무인비행체의 3D 최적 경로를 하나 이상 산출할 수 있다. 경로 산출부(252a)는 출발지와 가장 근접한 노드를 출발 노드로 정하고, 목적지와 가장 근접한 노드를 목적 노드로 정한 후, 출발 노드의 주변에 있는 최대 26개의 주변 노드들의 가중치와 최단 비행경로를 고려하여 산출할 수 있다.

경로 산출부(252a)는 유무인비행체 별로 산출되어 사용자가 최종적으로 결정한 비행경로를 최적 비행경로로서 제1스토리지(130)에 저장할 수 있다.

충돌 예측부(252b)는 사용자 단말기(10)로부터 출발지와 목적지가 입력되면, 유무인비행체보다 먼저 비행 중인 선행비행체와의 충돌 여부를 예측할 수 있다.

경로 산출부(252a)는 충돌 예측부(252b)에서 선행비행체와의 충돌이 예측되면, 충돌 예측 시간 및 충돌 예측 지점을 고려하여 3D 최적 경로를 재산출할 수 있다. 선행비행체는 이미 비행 중인 비행체 또는 현재 경로 탐색 중인 유무인비행체와 겹치는 시간대에 비행을 예약한 비행체일 수 있다.

이하에서는 도 13 내지 도 16을 참조하여 경로 산출부(252a)가 최적 경로를 산출하는 동작에 대해 설명한다.

자세히 설명하면, 경로 산출부(252a)는 3D 입체 격자를 기반으로 최단 경로 알고리즘을 적용하여 비행경로를 탐색하는 RP(Route Planning) 엔진을 사용할 수 있다. 최단 경로 알고리즘은 그래프 상의 두 정점 사이를 연결하는 경로 중 가장 낮은 비용의 경로를 찾는 절차이다. 비용은 시간, 거리, 특정 조건 등 다양한 기준에 의해 산출될 수 있다.

본 발명의 실시 예에서는 도 13과 같은 다익스트라(Dijkstra) 알고리즘 또는 A* 알고리즘을 선택적으로 적용한다. 다익스트라 알고리즘은 음의 가중치가 없는 그래프의 한 노드에서 다른 모든 노드까지의 최단거리를 구하는 알고리즘이며, 과업 착수 이후 분석/설계 과정에서 다익스트라 알고리즘을 확장시킨 A*(에이스타) 알고리즘이 함께 검토되었다.

일반적으로 2D의 경로 탐색을 수행하는 차량과 달리 드론은 3D의 경로 탐색이 필요하다. 이를 위해 2D의 경로 탐색 후에, 2D 경로의 구간별로 고도를 설정하는 방법을 제시하였으며, 이는 경로 탐색을 2단계로 구분해 단계별로 수행하는 방법이다. 하지만 이런 방식은 이미 확정된 1단계 결과물 내에서만 2단계 검색이 이루어지기 때문에 종합적인 검색이 불가능하다. 평면상에서는 최적의 경로이지만, 공중비행이 제한되는 경우 경로 탐색이 실패하는 경우도 발생할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예에서 적용되는 경로 탐색 엔진은 평면 탐색과 고도 탐색을 구분하지 않고 3D의 입체 탐색 방법을 적용한다.

3D의 입체 탐색은 노드의 수가 급격하게 증가하기 때문에 탐색 속도가 크게 저하될 수 있다. 이런 이유로 A* 알고리즘을 적용한다. A* 알고리즘은 현재 상태의 비용을 g(x), 현재 상태에서 다음 상태로 이동할 때의 휴리스틱 함수를 h(x)라고 할 때, 이 둘을 더한 f(x) = g(x) + h(x)가 최소가 되는 지점을 우선적으로 탐색하는 방법이다. 즉, 노드 탐색 시에 방향성을 고려하기 때문에 다익스트라 알고리즘에 비해 검색시간을 단축시킬 수 있다.

도 13은 다익스트라 알고리즘과 A* 알고리즘의 경로탐색 결과를 비교하기 위한 도면이다.

도 13에서 초록색과 빨간색 점이 출발지와 목적지이고, 회색벽은 장애물, 하늘색은 탐색을 수행한 노드를 표시한다. 우측의 A* 알고리즘의 방문 노드가 훨씬 적고 검색속도가 빠른 것을 알 수 있다. 따라서 본 발명의 실시 예에서는 3D 경로탐색을 위해 A* 알고리즘을 적용할 수 있다.

한편, RP 엔진을 구동하기 위해서는 네트워크 데이터가 필요한데, 입수가 용이한 토지이용현황도가 먼저 구축된다. 이와 함께 RP 엔진의 경로탐색 결과를 간단하게 확인할 수 있는 테스트 페이지가 만들어졌다. 지도화면에서 순차적으로 두 지점을 선택하면 출발지와 목적지로 입력되고 경로 탐색 결과를 확인할 수 있다.

도 14는 타겟 지역 내에서 두 지점을 선택해 경로 탐색을 수행하고 그 결과를 표출한 화면이다.

도 14에서 좌측의 심볼이 출발지, 우측의 심볼이 목적지를 나타낸다. 지도 위에 표시된 점은 3D 격자 노드를 나타내며, 노란색은 경로 탐색 과정에서 방문한 노드를 나타낸다. 지도 위의 격자는 토지이용현황도에 따른 격자의 가중치를 표시하고 있다. 붉은색 지역은 가중치가 낮고 파란색 지역은 가중치가 높음을 의미한다.

도 15는 또 다른 지점의 경로 탐색 결과를 보여준다.

도 15를 참조하면, A* 알고리즘을 적용한 결과, 가중치가 높은 하천 방향으로 노드의 탐색이 이루어진 것을 알 수 있다.

도 16은 RP 엔진, 즉, 경로 산출부(252a)에서 산출 및 생성한 경로 탐색 결과를 보여주는 도면이다.

도 16을 참조하면, 타겟 지역에 위치하는 전체 10,201개의 격자 중에서 탐색된 격자의 개수가 792개임을 확인할 수 있다. IDX 필드는 탐색된 격자의 인덱스 정보를 포함하고 있는데, 전체 경로는 총 83개의 격자를 연결한 경로로 구성됨을 알 수 있다. 경로 탐색 결과는 API(Application Program Interface) 규격에 맞게 변환되어 사용자 단말기(10)로 전송될 수 있다.

다시 도 12를 참조하면, 동적 장애물 설정부(252c)는 3D 공중도로 안내 서비스를 제공하는 동안 서비스 지역에 동적 장애물이 발생하면, 동적 장애물의 위치를 기준으로 공중도로를 폐쇄할 폐쇄 반경과 폐쇄 시간을 관리자로부터 입력받아 설정할 수 있다.

간섭 판단부(252d)는 동적 장애물 설정부(252c)에서 설정된 폐쇄 반경 및 폐쇄 시간과, 경로 산출부(252a)에서 산출된 유무인비행체의 3D 최적 경로 간의 간섭 여부를 판단할 수 있다. 간섭 판단부(252d)는 현재 비행 중인 다른 유무인비행체, 비행경로를 검색 중인 유무인비행체 또는 비행이 예정된 유무인 비행체의 비행 경로와 폐쇄 반경이 겹치는지도 4D 간섭으로 검토한다. 4D는 노드 또는 링크의 3D 좌표에 시간을 더 고려한 4차원을 의미한다.

우회도로 산출부(252e)는 간섭이 발생하는 것으로 판단될 경우 유무인비행체의 우회 도로를 산출하며, 이 때도 선행비행체와의 충돌 여부를 고려하여 우회도로를 1개 이상 산출할 수 있다.

다시 도 11을 참조하면, 서비스 제공부(254)는 산출된 하나 이상의 3D 최적 경로를 사용자 단말기(10)로 전송하여 3D 공중도로 안내 서비스를 제공할 수 있다.

도 17 내지 도 21을 참조하여 사용자에게 3D 공중도로를 안내하는 동작에 대해 설명한다.

도 17은 3D 공중안내 어플리케이션이 사용자 단말기(10)에게 제공하는 메인 화면 중 레이어 선택 화면의 예시도이다.

도 17에 도시된 레이어는 지도 표출 정보를 제어하는 역할을 하므로, 메인 화면의 실질적인 메뉴는 ‘경로계산’, ‘경로목록’, ‘지점관리’, ‘더보기’ 등 4개 메뉴로 나뉠 수 있다. 시스템 관리에 해당하는 “더보기>시스템 설정"은 관리자 권한을 가진 사용자만 이용할 수 있다. 지도 화면을 기본으로 좌측의 메뉴는 항상 표시되어 있으며, 레이어는 토지이용현황도, 비행제한구역, 지오펜싱구역, 불시착거점, 이벤트지점, 격자화정보, 시범지역 등으로 크게 구분될 수 있다.

도 18은 사용자 단말기(10)에 표시되는 경로 산출 화면의 예시도이다. 사용자는 경로 산출 화면에서 지도 선택, 경위도 검색, 주소 검색으로 출발지와 목적지를 선택하고, 경로 탐색에 적용할 옵션도 선택할 수 있다.

도 19는 사용자 단말기(10)에 표시되는 경로 목록 화면의 예시도이다. 사용자는 3D 공중도로 안내 서비스 장치(200)에서 산출 및 저장된 경로탐색 목록을 조회할 수 있다. 사용자는 사용자가 경로산출 화면에서 적용한 조건에 따라 산출된 경로 탐색 목록만을 확인할 수 있으며, 관리자는 시스템에 저장된 모든 경로 탐색 결과를 확인할 수 있다.

도 20은 지점 관리 화면의 예시도이다. 지점 관리 화면은 관리 권한이 부여된 관리자만 확인할 수 있는 화면으로서, 관리자가 입력할 수 있는 지오펜싱구역, 불시착거점, 이벤트지점을 조회하고 관리하는 메뉴화면이다. 이벤트 지점은 동적 장애물이 발생하는 지점이다.

도 21은 더 보기 화면의 예시도이다. 사용자는 사용자의 개인정보를 확인 및 설정할 수 있으며, 관리자는 시스템 관리 기능인 시스템 설정 메뉴에서 시스템 운영과 관련된 다양한 정보를 설정할 수 있다.

도 22는 본 발명의 실시 예에 따른 전자장치의 유무인비행체를 위한 3D 공중도로 네트워크 생성 방법을 도시한 흐름도이다.

도 22의 방법을 수행하는 전자장치는 도 1 내지 도 10을 참조하여 설명한 유무인비행체를 위한 3D 공중도로 네트워크 생성 장치(100)이므로 상세한 설명은 생략한다.

도 22를 참조하면, 전자장치는 입력되는 타겟 지역의 지도를 이용하여 타겟 지역의 공간 정보 항목 별로 공중도로 적합도를 설정하고, 지오 펜싱 구역을 설정하여 타겟 지역의 상공에 대한 수평 공중도로 네트워크를 생성할 수 있다(S310).

S310단계를 자세히 설명하면, 전자장치는 타겟 지역의 토지이용현황도가 입력되면(S311), 토지이용현황도의 분류체계에 따라 토지이용 항목 별로 지정된 공중도로 적합도를 참조하여 타겟 지역의 공중도로 적합도를 설정한다(S313). 즉, 전자장치는 타겟 지역에 위치하는 토지의 토지이용 항목을 확인하고, 확인된 토지이용 항목 별로 토지의 공중도로 적합도를 설정한다.

전자장치는 타겟 지역의 비행금지구역도가 입력되면(S315), S311단계에서 공중도로 적합도가 설정된 타겟 지역의 토지이용현황도에 비행금지구역도와 지오 펜싱 대상을 포함하는 지오 펜싱 구역을 설정하여 타겟 지역의 상공에 대한 수평 공중도로 네트워크를 생성한다(S317). 지오 펜싱 대상은 관리자에 의해 변경가능하며, 교육 시설, 또는 병원 시설을 포함할 수 있다.

수평 공중도로 네트워크가 생성되면, 전자장치는 타겟 지역에 위치하는 모든 지형 지물의 높이 정보를 포함하는 격자기반 3D 장애물 지도를 이용하여 수직 공중도로 네트워크를 생성할 수 있다(S320).

S320단계를 자세히 설명하면, 타겟 지역에 대한 격자기반 3D 장애물 지도가 입력되면(S321), 전자장치는 반경 600미터의 원형 필터(즉, 서치윈도우)를 제작한다(S323).

전자장치는 격자기반 3D 장애물 지도에 서치윈도우를 적용한 후 지점 별 최고도 비행가능 수직공역과 최저도 비행가능 수직공역을 [수학식 1] 내지 [수학식 4]를 참조하여 산출한다(S325, S327).

전자장치는 S325 및 S327단계에서 산출된 최고도 비행가능 수직공역과 최저도 비행가능 수직공역을 격자기반 3D 장애물 지도에 적용하여 수직 공중도로 네트워크를 생성한다(S329).

그리고, 전자장치는 S310단계에서 생성된 수평 공중도로 네트워크와 S320단계에서 생성된 수직 공중도로 네트워크를 이용하여 타겟 지역의 상공을 육면체의 입체 격자들로 분할하여 3D 공중도로 네트워크를 생성할 수 있다(S330).

S330단계를 자세히 설명하면, 전자장치는 수평 공중도로 네트워크와 격자기반의 수직 공중도로 네트워크를 결합하여 타겟 지역의 상공에 해당하는 임시 3D 공중도로 네트워크를 생성할 수 있다(S331). S331단계에서 전자장치는 수평 공중도로 네트워크를 래스터라이징하여 격자형태로 변환할 수 있다.

전자장치는 생성된 임시 3D 공중도로 네트워크를 육면체의 입체 격자들로 분할한다(S333).

전자장치는 분할된 입체 격자들의 중심점을 각각의 노드로 정하고, 각 노드의 좌표를 위치정보로 저장한다(S335). 저장되는 노드의 위치정보는 3D 공중도로 안내 서비스 제공 시 3D 최적 경로를 노드 별로 안내하는데 사용될 수 있다.

S335단계가 수행되면, 전자장치는 임시 3D 공중도로 네트워크의 노드들 중 S310단계에서 설정된 지오 펜싱 구역에 해당하는 노드를 삭제한다(S337). 즉, 전자장치는 지오 펜싱 구역의 상공에 해당하는 노드를 삭제할 수 있다.

전자장치는 S337단계에 의해 임시 3D 공중도로 네트워크의 노드들 중 남겨진 노드들마다 주변 노드들을 검색 및 연결하여 링크들을 형성한다(S338). S338단계에서, 각 노드 별로 최대 26개의 주변 노드들이 존재하므로, 하나의 노드 당 최대 26개의 링크가 형성된다.

전자장치는 S338단계에서 형성된 노드와 링크 간의 위상관계정보를 구축 및 저장하고, S310 단계에서 설정된 공중도로 적합도에 기초하여, S338단계에서 형성된 링크들에 가중치를 설정하여 3D 공중도로 네트워크를 생성한다(S339).

도 23 및 도 24는 본 발명의 실시 예에 따른 전자장치의 유무인비행체를 위한 3D 공중도로 안내 서비스 제공 생성 방법을 도시한 흐름도이다.

도 23 및 도 24의 방법을 수행하는 전자장치는 도 11 내지 도 21을 참조하여 설명한 유무인비행체를 위한 3D 공중도로 안내 서비스 제공 장치(200)이므로 자세한 설명은 생략한다.

도 23을 참조하면, 전자장치는 사용자 단말기(10)로부터 유무인비행체의 출발지, 목적지, 비행정보(비행속도 또는 비행시간)가 입력되면(S410), 도 22의 동작에 의해 사전에 생성된 3D 공중도로 네트워크에 입력된 출발지, 목적지, 비행정보를 적용하여 3D 최적 경로를 하나 이상 산출한다(S420).

전자장치는 S420단계에서 산출된 하나 이상의 3D 최적 경로로 유무인비행체가 비행하는 경우 선행비행체와의 충돌 여부를 예측한다(S430).

S430단계에서 선행비행체와의 충돌이 예측되면(S440-Yes), 전자장치는 충돌 예측 시간 및 충돌 예측 지점을 고려하여 3D 최적 경로를 재산출한다(S450).

전자장치는 S450단계에서 재산출된 하나 이상의 3D 최적 경로를 사용자 단말기(10)에게 전달한다(S460).

또한, S440단계에서 선행비행체와의 충돌이 예측되지 않으면(S440-No), 전자장치는 S420단계에서 산출된 하나 이상의 3D 최적 경로를 사용자 단말기(10)에게 전달한다(S460).

도 24를 참조하면, 전자장치는 도 23의 동작을 포함하는 모든 3D 공중도로 안내 서비스를 제공하는 동안, 공중도로 안내 서비스를 제공하는 지역에 동적 장애물이 발생하면(S510), 동적 장애물의 위치를 기준으로 공중도로를 폐쇄할 폐쇄 반경과 폐쇄 시간을 설정한다(S520).

전자장치는 S520단계에서 설정된 폐쇄 반경 및 폐쇄 시간을 사전에 생성된 3D 공중도로 네트워크에 반영하여 3D 공중도로 네트워크를 재구성한다(S530).

그리고, 전자장치는 비행 중인 유무선비행체 또는 비행예정인 유무선비행체에 대해 산출된 최적 경로와 동적 장애물의 위치에 간섭이 발생하는지 판단한다(S540).

간섭이 발생하는 것으로 판단되면(S550-Yes), 전자장치는 간섭이 판단된 유무인비행체의 우회 도로를 산출한 후(S560), 산출된 우회 도로를 3D 최적 경로로서 사용자 단말기(10)에게 전송한다(S570).

한편, 상술한 본 발명은 유무인비행체를 위한 3D 공중도로 네트워크 생성 장치 및 방법을 구현하기 위하여 상기 3D 공중도로 네트워크 생성 방법을 제어하는 컴퓨터 상에서 수행되는 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 저장된 프로그램을 함께 제공한다.

이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시 예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주하여야 할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

200: 3D 공중도로 안내 서비스 제공 장치
210: 제2사용자 인터페이스부
220: 제2통신 인터페이스부
230: 제2스토리지
240: 제2메모리
250: 제2프로세서

Claims (9)

1. 유무인비행체를 위한 3D 공중도로 안내 서비스를 제공하는 장치에 있어서,
   사용자 단말기로부터 유무인비행체의 출발지와 목적지가 입력되면, 사전에 생성된 3D 공중도로 네트워크에 상기 출발지와 목적지를 적용하여 3D 최적 경로(Way Point)를 하나 이상 산출하는 최적 경로 산출부; 및
   상기 산출된 하나 이상의 3D 최적 경로를 상기 사용자 단말기로 전송하여 3D 공중도로 안내 서비스를 제공하는 서비스 제공부;를 포함하고,
   상기 3D 공중도로 네트워크는, 지역의 공간 정보 항목 별로 공중도로 적합도가 설정된 수평 공중도로 네트워크와, 상기 지역에 위치하는 지형 지물의 높이 정보를 포함하는 격자기반 3D 장애물 지도를 이용하여 생성된 수직 공중도로 네트워크를 결합하여 상기 지역의 상공을 다수의 육면체의 입체 격자들로 분할하고, 분할된 입체 격자들의 중심점인 노드들과 상기 노드들을 연결하여 형성되는 최대 26개의 링크들을 포함하고, 각각의 링크에는 상기 공중도로 적합도가 높을수록 높은 가중치가 설정되고, 링크가 두 가지 이상의 토지이용항목에 걸쳐 있을 경우, 링크의 길이에 따라 비례하는 가중치가 설정되고,
   상기 격자기반 3D 장애물 지도는 수치표면모델(DSM: Digital Surface Model)에 상기 유무인비행체의 비행에 장애가 되는 모든 지형 지물이 추가된 지도이며,
   상기 최적 경로 산출부는,
   상기 사용자 단말기로부터 출발지와 목적지가 입력되면, 출발지와 가장 근접한 노드를 출발 노드로 정하고, 목적지와 가장 근접한 노드를 목적 노드로 정한 후, 출발 노드의 주변에 있는 최대 26개의 링크들의 가중치와 최단 비행경로를 고려하여 상기 링크들을 선택적으로 연결하여 3D 최적 경로를 산출하는 경로 산출부;
   상기 3D 공중도로 안내 서비스를 제공하는 동안 상기 지역에 동적 장애물이 발생하면, 상기 동적 장애물의 위치를 기준으로 공중도로를 폐쇄할 폐쇄 반경과 폐쇄 시간을 관리자로부터 입력받아 설정하는 동적 장애물 설정부;
   상기 설정된 폐쇄 반경 및 폐쇄 시간과 상기 유무인비행체의 3D 최적 경로 간의 간섭 여부를 판단하는 간섭 판단부; 및
   간섭이 발생하는 것으로 판단될 경우 상기 유무인비행체의 우회 도로를 산출하는 우회도로 산출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 공중도로 안내 서비스 제공 장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 최적 경로 산출부는,
   상기 사용자 단말기로부터 비행 희망 시간 및 비행 희망 속도 중 적어도 하나가 더 입력되면, 상기 비행 희망 시간 및 비행 희망 속도 중 적어도 하나를 더 고려하여 3D 최적 경로를 산출하는 것을 특징으로 하는 3D 공중도로 안내 서비스 제공 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 최적 경로 산출부는,
   상기 사용자 단말기로부터 출발지와 목적지가 입력되면, 상기 유무인비행체보다 먼저 비행 중인 선행비행체와의 충돌 여부를 예측하는 충돌 예측부; 및
   상기 선행비행체와의 충돌이 예측되면, 충돌 예측 시간 및 충돌 예측 지점을 고려하여 3D 최적 경로(3D Way Point)를 하나 이상 산출하는 경로 산출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 공중도로 안내 서비스 제공 장치.
5. 삭제
6. 유무인비행체를 위한 3D 공중도로 안내 서비스를 제공하는 방법에 있어서,
   (A) 전자장치가, 사용자 단말기로부터 유무인비행체의 출발지와 목적지가 입력되면, 사전에 생성된 3D 공중도로 네트워크에 상기 출발지와 목적지를 적용하여 3D 최적 경로(Way Point)를 하나 이상 산출하는 단계;
   (B) 상기 전자장치가, 상기 산출된 하나 이상의 3D 최적 경로를 상기 사용자 단말기로 전송하여 3D 공중도로 안내 서비스를 제공하는 단계; 및
   (C) 상기 3D 공중도로 안내 서비스를 제공하는 동안 지역에 동적 장애물이 발생하면, 상기 동적 장애물의 위치를 기준으로 공중도로를 폐쇄할 폐쇄 반경과 폐쇄 시간을 설정하고, 설정된 폐쇄 반경 및 폐쇄 시간과 상기 유무인비행체의 3D 최적 경로 간의 간섭 여부를 판단하고, 간섭이 판단될 경우 상기 유무인비행체의 우회 도로를 산출한 후, 산출된 우회 도로를 상기 사용자 단말기에게 전송하는 단계;를 포함하고,
   상기 3D 공중도로 네트워크는, 상기 지역의 공간 정보 항목 별로 공중도로 적합도가 설정된 수평 공중도로 네트워크와 상기 지역에 위치하는 지형 지물의 높이 정보를 포함하는 격자기반 3D 장애물 지도를 이용하여 생성된 수직 공중도로 네트워크를 결합하여 상기 지역의 상공을 다수의 육면체의 입체 격자들로 분할하고, 분할된 입체 격자들의 중심점인 노드들과 상기 노드들을 연결하여 형성되는 최대 26개의 링크들을 포함하고, 각각의 링크에는 상기 공중도로 적합도가 높을수록 높은 가중치가 설정되고, 링크가 두 가지 이상의 토지이용항목에 걸쳐 있을 경우, 링크의 길이에 따라 비례하는 가중치가 설정되고,
   상기 격자기반 3D 장애물 지도는 수치표면모델(DSM: Digital Surface Model)에 상기 유무인비행체의 비행에 장애가 되는 모든 지형 지물이 추가된 지도이며,
   상기 (A) 단계는,
   상기 사용자 단말기로부터 출발지와 목적지가 입력되면, 출발지와 가장 근접한 노드를 출발 노드로 정하고, 목적지와 가장 근접한 노드를 목적 노드로 정한 후, 출발 노드의 주변에 있는 최대 26개의 링크들의 가중치와 최단 비행경로를 고려하여 상기 링크들을 선택적으로 연결하여 3D 최적 경로를 산출하는 것을 특징으로 하는 3D 공중도로 안내 서비스 제공 방법.
7. 삭제
8. 제6항에 있어서,
   상기 (A) 단계는,
   (A1) 상기 사용자 단말기로부터 출발지와 목적지가 입력되면, 상기 유무인비행체보다 먼저 비행 중인 선행비행체와의 충돌 여부를 예측하는 단계; 및
   (A2) 상기 선행비행체와의 충돌이 예측되면, 충돌 예측 시간 및 충돌 예측 지점을 고려하여 3D 최적 경로(3D Way Point)를 하나 이상 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 공중도로 안내 서비스 제공 방법.
9. 삭제

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