KR102101283B1 - 수직이착륙 항공기용 전파 항법 이착륙 방법 및 전파 항법 이착륙 시스템 - Google Patents

수직이착륙 항공기용 전파 항법 이착륙 방법 및 전파 항법 이착륙 시스템 Download PDF

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한국항공우주연구원
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Abstract

수직이착륙 항공기용 전파 항법 이착륙 방법 및 전파 항법 이착륙 시스템이 개시된다. 본 발명의 일실시예에 따른 전파 항법 이착륙 방법은, 착륙 명령에 따라, 항공기에 부착된 수신 안테나에서, 이착륙 패드로부터 방사되는 마이크로웨이브 빔을 수신하고, 수신된 상기 마이크로웨이브 빔의 세기를 측정하는 단계, 및 상기 항공기에 포함되는 처리기에서, 상기 마이크로웨이브 빔의 세기에 근거해 식별되는 상기 마이크로웨이브 빔의 중심을 이용하여, 상기 이착륙 패드에서의, 상기 항공기에 대한 착륙 위치를 결정하는 단계를 포함한다.

Description

수직이착륙 항공기용 전파 항법 이착륙 방법 및 전파 항법 이착륙 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR VTOL AIR VEHICLES TAKE-OFF AND LANDING}
본 발명은 드론, 에어택시, 주문형 이동수단(On-Demand Air Mobility)과 같은 수직 이착륙형 무인 항공기, 및 자율비행 방식의 미래 개인 항공기를 위한 착륙 수단을 제공하기 위한 것으로, 전파 항법에 기반하여 기상 상황과 운용 장소의 제약 없이 정밀한 이착륙을 수행할 수 있는 수직이착륙 항공기용 전파 항법 이착륙 방법 및 전파 항법 이착륙 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 사람이 탑승하는 유인 항공기의 경우, 전파 항법에 기반한 계기착륙장치(ILS)를 활주로 주변에 설치하여 기상 환경에 관계 없이 안전하게 착륙할 수 있도록 운용되고 있다.
최근에는 상하로 이착륙하는 드론과 같은 상용 무인 항공기 시장이 활성화 되면서, 도심에서 무인 항공기의 자율 비행을 지원하기 위한 각종 통신/항법/감시(CNS) 수단의 개발이 이루어지고 있다.
특히, 복잡한 도심 지형 환경 하에서 GPS 전파 교란이나 기상 악화에 구애되지 않고 무인 항공기의 안전한 이착륙을 보장할 수 있는 착륙 수단이 필수적이다.
이에 따라, 지상에서 수직 상공으로 송신하는 전파를 이용하여 수직 이착륙형 무인 항공기와, 나아가 자율비행 방식의 미래 개인 항공기 등의 정밀한 착륙을 지원하기 위한 기술이 요구되고 있다.
본 발명의 실시예는 기상 영향이나 가시권, 도심의 GPS 전파 교란 등에 구애되지 않고, 수직 이착륙형 무인 항공기 및 자율비행 방식의 미래 개인 항공기의 정밀한 착륙을 수행하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시예는 지상에서 수직 상공으로 송신하는 전파의 중심 위치를 인지하여 착륙 위치를 결정 함으로써, 무인 항공기 및 자율비행 방식의 미래 개인 항공기를 이착륙 패드 상의 정확한 착륙 지점에 착륙시키는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 전파 항법 이착륙 방법은, 착륙 명령에 따라, 항공기에 부착된 수신 안테나에서, 이착륙 패드로부터 방사되는 마이크로웨이브 빔을 수신하고, 수신된 상기 마이크로웨이브 빔의 세기를 측정하는 단계, 및 상기 항공기에 포함되는 처리기에서, 상기 마이크로웨이브 빔의 세기에 근거해 식별되는 상기 마이크로웨이브 빔의 중심을 이용하여, 상기 이착륙 패드에서의, 상기 항공기에 대한 착륙 위치를 결정하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 전파 항법 이착륙 시스템은, 착륙 명령에 따라, 이착륙 패드로부터 방사되는 마이크로웨이브 빔을 수신하여, 수신된 상기 마이크로웨이브 빔의 세기를 측정하는 항공기 내 수신 안테나, 및 상기 마이크로웨이브 빔의 세기에 근거해 식별되는 상기 마이크로웨이브 빔의 중심을 이용하여, 상기 이착륙 패드에서의, 상기 항공기에 대한 착륙 위치를 결정하는 상기 항공기 내 처리기를 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 기상 영향이나 가시권, 도심의 GPS 전파 교란 등에 구애되지 않고, 수직 이착륙형 무인 항공기 및 자율비행 방식의 미래 개인 항공기의 정밀한 착륙을 수행할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 지상에서 수직 상공으로 송신하는 전파의 중심 위치를 인지하여 착륙 위치를 결정 함으로써, 무인 항공기 및 자율비행 방식의 미래 개인 항공기를 이착륙 패드 상의 정확한 착륙 지점에 착륙시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전파 항법 이착륙 시스템의 구성을 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전파 항법 이착륙 시스템을 도시한 도면이다.
도 3a, 3b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전파 항법 이착륙 시스템에서 지상부를 도시한 도면이고, 도 3c는 탑재부를 도시한 도면이다.
도 4a, 4b, 4c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전파 항법 이착륙 시스템에서 지상부를 도시한 도면이고, 도 4d는 탑재부를 도시한 도면이다.
도 5a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전파 항법 이착륙 시스템에서 지상부를 도시한 도면이고, 도 5b는 탑재부를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 전파 항법 이착륙 방법의 순서를 도시한 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 항공기의 착륙 위치를 결정하는 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 수직이착륙 항공기용 전파 항법 이착륙 방법 및 전파 항법 이착륙 시스템에 대해 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전파 항법 이착륙 시스템의 구성을 도시한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 전파 항법 이착륙 시스템(100)은 수신 안테나(110) 및 처리기(120)를 포함하여 구성할 수 있다.
본 발명의 전파 항법 이착륙 시스템(100)은, 드론, 에어택시, 주문형 이동수단(On-Demand Air Mobility)을 포함한 수직 이착륙형 무인 항공기 및 자율비행 방식의 미래 개인 항공기(이하, '항공기'로 약칭 함)의 안전한 이착륙에 적용될 수 있다.
본 발명의 전파 항법 이착륙 시스템(100)은, 항공기의 내부에 칩 형태로 장착되거나 또는 도 2의 탑재부(220)와 같이 항공기의 외부에 모듈 형태로 탑재되어 구현될 수 있다.
수신 안테나(110)는 항공기에 부착되어, 착륙 명령에 따라, 이착륙 패드(102)로부터 방사되는 마이크로웨이브 빔을 수신하고, 수신된 상기 마이크로웨이브 빔의 세기를 측정한다. 상기 착륙 명령은, 예컨대 무인 항공기를 제어하는 조작기(201)로부터 발생될 수 있고, 실시예에 따라 개인 항공기를 조종하는 조종사의 조작을 통해서도 발생될 수 있다.
여기서, 조작기(101)는 무인 항공기를 근거리 무선 통신을 이용하여 원격으로 조정할 수 있는 입력 장치를 지칭할 수 있다.
즉, 본 발명의 전파 항법 이착륙 시스템(100)은 원격의 조작기(201)에 의해 입력되는 착륙 명령에 따라 무인 항공기의 착륙 위치를 결정할 수 있다.
또는, 유인 자율비행에 적용될 경우에는, 자동착륙 위치에서 조종사가 시그널을 확인한 후, 조종사가 착륙 명령을 승인하여, 착륙 명령을 발생시킬 수 있다.
또는, 본 발명의 전파 항법 이착륙 시스템(100)은 항공기의 자율주행 모드 하에서 설정된 경유지/도착지로의 도착 시 또는 배터리 충전 시 착륙 명령을 발생하여 착륙을 수행할 수도 있다.
수신 안테나(110)는 지상의 이착륙 패드(102)에서 송신 안테나를 통해 수직 상공으로 방사되는 마이크로웨이브 빔이 수신되면, 마이크로웨이브 빔의 수신 세기를 측정할 수 있다. 여기서 마이크로웨이브 빔(M/W beam)은 1GHz에서 30GHz까지의 주파수를 가지는 전파를 지칭할 수 있다.
일례로, 도 3a, 3b, 3c를 참조하면, 송신 안테나는 이착륙 패드(102, 211)의 중심에 매몰된 단일의 매립형 원편파 안테나(301)로 구현되고, 항공기에 부착된 수신 안테나(110)는 N방향 수신 안테나(303)로 구현될 수 있다.
이 경우, N방향 수신 안테나(303)는, 단일의 매립형 원편파 안테나(301)로부터 수직 상공으로 방사되는 원형의 마이크로웨이브 빔(302)을 수신하여 항공기의 동측, 서측, 남측 및 북측에서 각각 수신 세기를 측정할 수 있다.
다른 일례로, 도 4a, 4b, 4c, 4d를 참조하면, 송신 안테나는 복수의 안테나 어레이(401, 402)로 구현되어 이착륙 패드(102, 211) 상에 서로 직교하도록 배치될 수 있다.
이 경우, 항공기에 부착된 단일의 수신 안테나(110, 405)는 이착륙 패드(102, 211)의 수직 상공으로 방사되는 십자형의 마이크로웨이브 빔(403, 404)을 수신하여, 수신 세기를 측정할 수 있다.
여기서, 마이크로웨이브 빔(403, 404)은 안테나 어레이(401)에서 방사된 수직 편파(403)와, 안테나 어레이(402)에서 방사된 수평 편파(404)의 조합에 의해 십자형을 이루게 되며, 각 편파는 동일 주파수를 사용하지만 서로 직교하여 구분 가능하므로, 수신 안테나(110, 405)는 수직 편파(403)와 수평 편파(404)의 수신 세기를 각각 측정할 수 있다.
또한, 도 5a, 5b를 참조하면, 송신 안테나는 이착륙 패드(102, 211)의 가장자리(모서리)에 설치된 적어도 3개 이상의 RF 폴 안테나(Radio Frequency pole antenna)(501 내지 504)로 구현될 수 있다.
이 경우, 항공기에 부착된 단일의 수신 안테나(110, 505)는 3개 이상의 RF 폴 안테나에 의해 방사되는 RF 신호를 각각 수신하여, 각 RF 신호의 수신 세기를 측정할 수 있다.
이때 각 RF 폴 안테나는 자신의 ID 및 측위를 위한 데이터를 포함하여 RF 신호를 방사하게 되며, 후술하는 처리기(120)에서는 각 RF 폴 안테나로부터 수신된 RF 신호 내의 상기 데이터를 이용해, 수신 안테나(110, 505)와 각 RF 폴 안테나와의 거리 정보를 확인하고, 이를 삼각측량 기법에 적용함으로써, 각 RF 폴 안테나가 설치된 이착륙 패드(102, 211) 상의 중심의 상대위치를 식별(센싱)할 수 있다.
처리기(120)는 항공기에 포함되며, 상기 마이크로웨이브 빔의 세기에 근거해 식별되는 상기 마이크로웨이브 빔의 중심(중심 위치)을 이용하여, 이착륙 패드(102)에서의 항공기에 대한 착륙 위치를 결정한다.
즉, 처리기(120)는 지상 측의 이착륙 패드(102)에서 수직 상공으로 송신하는 마이크로웨이브 빔의 수신 세기에 근거해, 수신되는 전파의 중심 위치를 찾을 수 있다.
일례로, 처리기(120)는 지상 측의 이착륙 패드(102)에서 수직 상공으로 송신하는 전파(마이크로웨이브 빔)의 수신 세기가, 치우치지 않고 밸런스가 유지될 때의 항공기의 위치를, 전파의 중심 위치로 식별할 수 있다.
본 명세서에서 항공기는 헬기, 드론과 같이 별도의 활주로 없이 수직으로 이착륙하는 타입이므로, 처리기(120)는 상기 전파의 중심 위치에서 항공기의 높이(고도) 만큼 수직으로 하강한 이착륙 패드(102) 상의 지점을, 항공기의 착륙 위치로 결정할 수 있다.
구체적으로, 상기 마이크로웨이브 빔이, 단일의 매립형 원편파 안테나를 통해, 상기 이착륙 패드의 수직 상방으로 원형으로 방사되는 경우, 처리기(120)는 동, 서, 남, 및 북을 담당하는 N방향 수신 안테나 각각에서 상기 마이크로웨이브 빔의 세기를 동일값으로 측정할 때의 상기 항공기의 위치를, 상기 원형의 마이크로웨이브 빔의 중심으로 식별하고, 상기 마이크로웨이브 빔의 중심에서 수직 하강하는 상기 이착륙 패드(102) 상의 지점을, 상기 착륙 위치로 결정할 수 있다.
예를 들어, 도 3a, 3b, 3c를 참조하면, 마이크로웨이브 빔(302)을 방사하는 단일의 매립형 원편파 안테나(301)의 직상의 위치에서는 마이크로웨이브 빔(302)의 수신 세기가 항공기의 어느 방향에서도 동일한 값으로 측정될 수 있다. 이를 이용하여, 처리기(120, 304)는 N방향 수신 안테나(303)를 통해 무인 항공기의 동측, 서측, 남측 및 북측에서 측정한 마이크로웨이브 빔(302)의 수신 세기가 동일해질 때의 항공기의 위치(예를 들어 '(X, Y, Z)')를 마이크로웨이브 빔(302)의 중심 위치로 식별하고, 마이크로웨이브 빔(302)의 중심 위치에서 수직 하강한 이착륙 패드(102) 상의 지점(예를 들어 '(X, Y, 0)')을, 상기 착륙 위치로 결정할 수 있다.
즉, 처리기(120)는 단일의 송신 안테나에 의해 방사된 마이크로웨이브 빔이 다수의 수신 안테나(110)에 수신될 때의 수신 세기가 동일할 때의 위치를, 마이크로웨이브 빔의 중심으로 파악하여 착륙 위치를 결정할 수 있다.
또한, 상기 마이크로웨이브 빔이, 서로 직교하도록 설치되는 복수의 안테나 어레이를 통해, 상기 이착륙 패드(102)의 수직 상방으로 십자형으로 방사되는 경우, 처리기(120)는 수신 안테나(110)에서 상기 마이크로웨이브 빔 중 수직 편파와 수평 편파의 세기를 동일값으로 측정할 때의 상기 항공기의 위치를, 상기 십자형의 마이크로웨이브 빔의 중심으로 식별하고, 상기 마이크로웨이브 빔의 중심에서 수직 하강하는 상기 이착륙 패드(102) 상의 지점을, 상기 착륙 위치로 결정할 수 있다.
예를 들어, 도 4a, 4b, 4c, 4d를 참조하면, 처리기(120, 406)는 서로 직교하는 복수의 안테나 어레이(401, 402)에 의해 방사된 수직 편파(403)와 수평 편파(404)의 수신 세기가 동일해질 때의 항공기의 위치(예를 들어 '(X, Y, Z)')를 마이크로웨이브 빔(403, 404)의 중심 위치로 식별하고, 마이크로웨이브 빔(403, 404)의 중심 위치에서 수직 하강한 이착륙 패드(102, 211) 상의 지점(예를 들어 '(X, Y, 0)')을, 상기 착륙 위치로 결정할 수 있다.
즉, 처리기(120)는 다수의 송신 안테나에 의해 방사된 각 마이크로웨이브 빔이 단일의 수신 안테나(110)에 수신될 때의 수신 세기가 동일할 때의 위치를, 마이크로웨이브 빔의 중심으로 파악하여 착륙 위치를 결정할 수 있다.
다른 실시예로, 상기 이착륙 패드에 설치된 3개 이상의 RF 폴 안테나(Radio Frequency pole antenna) 각각으로부터 RF 신호가 방사되는 경우, 처리기(120)는 상기 RF 신호를 수신한 상기 수신 안테나와, 상기 3개 이상의 RF 폴 안테나 간의 거리 정보를 각각 확인하고, 상기 각각 확인한 거리 정보를 삼각측량 기법에 적용하여, 상기 이착륙 패드(102)의 중심의 상대위치를 식별하고, 상기 이착륙 패드의 중심의 상대위치를, 상기 항공기의 착륙 위치로 결정할 수 있다.
예를 들어, 도 5a, 5b를 참조하면, 처리기(120, 506)는 이착륙 패드(102, 211)의 가장자리(모서리)에 설치된 각 RF 폴 안테나(501 내지 504)로부터 수신된 RF 신호 내의 측위를 위한 데이터를 이용해, 각 RF 폴 안테나(501 내지 504)의 위치를 측위하고, 각 RF 폴 안테나(501 내지 504)와 단일의 수신 안테나(110) 사이의 거리 정보를 삼각측량 기법에 적용하여, 각 RF 폴 안테나(501 내지 504)가 설치된 이착륙 패드(102, 211) 상의 중심의 상대위치를 계산하고, 이착륙 패드(102)의 중심의 상대위치를 항공기의 착륙 위치로 결정할 수 있다.
즉, 처리기(120)는 RF 신호를 방사하는 다수의 송신 안테나(501 내지 504)와 단일의 수신 안테나(110, 505) 사이의 거리 정보를 이용해 이착륙 패드(102)의 중심 위치를 파악하여 착륙 위치를 결정할 수도 있다.
이때, 상기 이착륙 패드(102)의 중심의 상대위치가, 상기 마이크로웨이브 빔의 수신 세기에 근거해 식별한 마이크로웨이브 빔의 중심에서 벗어난 경우, 처리기(120, 506)는 각 RF 폴 안테나(501 내지 504)의 위치를 다시 측위하여 수신 안테나(110)와 각 RF 폴 안테나(501 내지 504) 간 거리 정보를 확인하고, 삼각측량 기법에 따라 이착륙 패드(102)의 중심의 상대위치를 식별하는 과정을 반복하여, 상기 마이크로웨이브 빔의 중심에 정해진 시간(예를 들어 '3초' 이상) 동안 유지되는 상기 이착륙 패드(102)의 중심의 상대위치를 식별하여, 상기 항공기의 착륙 위치를 결정할 수 있다.
이처럼, 처리기(120)는 이착륙 패드(102)에, RF 신호를 방사하는 다수의 송신 안테나(501 내지 504) 이외에, 마이크로웨이브 빔을 방사하는 송신 안테나가 더 설치되는 경우, 상기 이착륙 패드(102)의 중심의 상대위치를, 마이크로웨이브 빔의 중심 위치와 비교하여 검증 함으로써 항공기의 착륙 위치를 정밀하게 결정할 수 있다.
또한, 처리기(120)는 상기 착륙 위치를, 자동 비행 로직에 적용하여 상기 항공기의 착륙을 수행할 수 있다.
즉, 처리기(120)는 상기 착륙 위치(예를 들어, '(X, Y, 0)')를 항공기의 자동 비행 로직에 입력하여 상기 착륙 위치가 지시하는 지점으로 착륙하도록 항공기를 제어할 수 있다.
실시예에 따라, 처리기(120)는 충전 명령의 발생에 따라, 이착륙 패드(102) 상의 상기 착륙 위치로 착륙한 항공기로 공급되는 전력량을 확인하여, 충전률을 산출하고, 상기 충전률이 기준치 미만이면, 상기 착륙 위치를 재결정할 수 있다.
또한, 실시예에 따라, 처리기(120)는 상기 착륙 명령에 따라, 상기 항공기로부터 일정 거리 이내에 위치한 이착륙 패드(102)를 검색하고, 상기 검색된 이착륙 패드(102) 중에서, 항공기에 부착된 수신 안테나(110)의 사양(종류, 개수, 수신 가능한 전파 등)을 고려하여, 착륙을 수행할 이착륙 패드(102)를 선택할 수 있다.
또는, 항공기에 마이크로웨이브 빔 또는 RF 신호를 수신 가능한 수신 안테나(110)가 모두 부착된 경우, 처리기(120)는 항공기의 현위치에서 가장 가까운 이착륙 패드(102)에 설치된 송신 안테나의 종류와 개수, 송신하는 전파를 고려해, 사용할 수신 안테나(110)를 선택적으로 활성화 할 수 있다. 즉 처리기(120)는 이착륙 패드(102)의 사양에 따라 수신 안테나(110)를 스위칭하여 항공기의 착륙 위치를 효율적으로 결정할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일실시예에 따르면, 기상 영향이나 가시권, 도심의 GPS 전파 교란 등에 구애되지 않고, 수직 이착륙형 무인 항공기 및 자율비행 방식의 미래 개인 항공기의 정밀한 착륙을 수행할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 지상에서 수직 상공으로 송신하는 전파의 중심 위치를 인지하여 착륙 위치를 결정 함으로써, 무인 항공기 및 자율비행 방식의 미래 개인 항공기를 이착륙 패드 상의 정확한 착륙 지점에 착륙시킬 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전파 항법 이착륙 시스템을 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전파 항법 이착륙 시스템(200)은, 지상부(210) 및 탑재부(220)를 포함하여 구성될 수 있다.
지상부(210)는 지상에서 수직 상공으로 전파를 방사하는 역할을 한다.
일례로, 지상부(210)는 이착륙 패드(211), 송신 안테나(212) 및 빔 형성부(213)를 포함하여 구성될 수 있다.
송신 안테나(212)는 마이크로웨이브 빔(M/W beam) 및 RF 신호 중 적어도 하나의 전파(202)를 방사하는 단일 또는 다수의 안테나로 구성될 수 있다.
예를 들어 송신 안테나(212)는 이착륙 패드(211)의 중심에 매몰되어 수직 상공으로 원형의 마이크로웨이브 빔을 방사하는 하나의 매립형 편파 안테나로 구현될 수 있다.
또한, 송신 안테나(212)는 십자형의 마이크로웨이브 빔을 방사하는 복수의 안테나 어레이로 구현될 수도 있다.
복수의 안테나 어레이는 수직 편파('|')를 방사하는 안테나 어레이와, 수평 편파('ㅡ')를 방사하는 안테나 어레이로 구성되고, 각 안테나 어레이는 이착륙 패드(211) 상에 서로 직교하도록 배치되어 십자형의 마이크로웨이브 빔을 수직 상공으로 방사할 수 있다.
또한, 송신 안테나(212)는 이착륙 패드(211)의 가장자리(모서리)에 배치되어 수직 상공으로 RF 신호를 방사하는 3개 이상의 RF 폴 안테나로 구현될 수도 있다. 각 RF 폴 안테나는 자신의 ID 및 측위를 위한 데이터를 포함하여 RF 신호를 각각 방사할 수 있다.
탑재부(220)는 공중에서 비행하는 드론(201)에 탑재되며, 지상부(210) 측에서 방사되는 전파를 수신해 드론(201)의 착륙 위치를 결정하는 역할을 한다.
일례로 탑재부(220)는 수신 안테나 및 처리기로 구성될 수 있다.
수신 안테나는 지상부(210) 측의 송신 안테나(212)에 의해 방사되는 전파(202)를 수신하여, 수신 세기를 측정할 수 있다.
수신 안테나는 마이크로웨이브 빔 및 RF 신호 중 적어도 하나의 전파(202)를 수신 가능한 단일 혹은 다수의 안테나로 구성될 수 있다.
일례로, 수신 안테나는 지상부(210) 측의 단일의 원편파 안테나로부터 방사되는 원형의 마이크로웨이브 빔을, 동/서/남/북의 네 방향에서 수신하여 각 방향의 수신 세기를 측정하는 다수의 수신 안테나로 구현될 수 있다.
또한, 수신 안테나는 지상부(210) 측의 서로 직교하도록 설치된 복수의 안테나 어레이로부터 방사되는 십자형의 마이크로웨이브 빔을 수신하는 단일의 수신 안테나로 구현될 수도 있다. 이 경우 수신 안테나는 십자형의 마이크로웨이브 빔 중 수직 편파의 수신 세기와 수평 편파의 수신 세기를 각각 측정할 수 있다.
또한, 수신 안테나는 지상부(210) 측의 3개 이상의 RF 폴 안테나로부터 방사되는 RF 신호를 수신하는 단일의 수신 안테나로 구현될 수도 있다.
처리기는 전파(202)의 수신 세기 또는 수신 안테나와 송신 안테나 간 거리 정보를 이용하여 전파(202)의 중심 위치를 파악 함으로써, 수직 이착륙형 드론(201)의 착륙 위치를 결정할 수 있다.
일례로, 단일의 원편파 안테나에서 방사되는 마이크로웨이브 빔을 N방향 수신 안테나로 수신하는 경우, 처리기는 동/서/남/북의 네 방향에서 측정된 마이크로웨이브 빔의 수신 세기가 모두 동일값이 될 때의 드론(201)의 위치를 상기 마이크로웨이브 빔의 중심 위치로서 파악하여, 상기 중심 위치에서 수직 하강한 이착륙 패드(211) 상의 지점을, 상기 착륙 위치로 결정할 수 있다.
또한, 수직 배치된 안테나 어레이에서 방사되는 수직 편파와, 수평 배치된 안테나 어레이에서 방사되는 수평 편파로 이루어진 십자형의 마이크로웨이브 빔을, 단일의 수신 안테나에서 수신하는 경우, 처리기는 수직 편파의 세기와 수평 편파의 세기가 동일해질 때의 항공기의 위치를, 상기 마이크로웨이브 빔의 중심 위치로서 파악하여, 상기 중심 위치에서 수직 하강한 이착륙 패드(211) 상의 지점을, 상기 착륙 위치로 결정할 수도 있다.
또한, 이착륙 패드(211)의 가장자리에 설치된 3개 이상의 RF 폴 안테나로부터 방사되는 RF 신호를, 단일의 수신 안테나에서 수신하는 경우, 처리기는 수신된 RF 신호로부터 각 RF 폴 안테나의 위치를 측위하여 수신 안테나로부터의 거리 정보를 3개 이상 확인하고, 각 거리 정보를 삼각측량 기법에 적용하여 이착륙 패드(211) 상의 중심의 상대위치를 계산하고, 이착륙 패드(211)의 중심의 상대위치를 항공기의 착륙 위치로 결정할 수 있다.
또한, 탑재부(220)는 상기 착륙 위치를 드론(201)으로 전달하여, 상기 착륙 위치가 지시하는 이착륙 패드(211) 상의 지점으로 착륙을 수행하도록 할 수 있다.
실시예에 따라, 지상부(210)는 이착륙 패드(211)에 착륙한 드론(201)으로 전원을 공급하는 역할을 할 수 있다.
이를 위해, 지상부(210)는 컨트롤러(214), 배터리(215), 태양광 충전부(216) 및 배터리 충전부(217)를 더 포함하여 구성할 수 있다.
구체적으로, 컨트롤러(214)는 이착륙 패드(211) 상에 드론(201)의 착륙이 감지되면, 배터리(215)에 유지된 전원을 드론(201)으로 공급하도록 제어할 수 있다.
여기서 배터리(215)는 외부 전원 또는 태양광을 이용하여 충전 가능한 2차 전지일 수 있다.
태양광 충전부(216)는 지상에 설치된 이착륙 패드(211)에 유입되는 태양광을 전력으로 전환하여 배터리(215)를 충전시키는 역할을 할 수 있다.
배터리 충전부(217)는 외부 전원을 이용하여 배터리(215)를 충전시키는 역할을 할 수 있다.
도 3a, 3b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전파 항법 이착륙 시스템에서 지상부를 도시한 도면이고, 도 3c는 탑재부를 도시한 도면이다.
도 3a와 도 3b를 참조하면 지상부는 이착륙 패드(211)와 단일의 송신 안테나(301)를 포함하여 구성되고, 도 3c를 참조하면 탑재부는 다수의 수신 안테나(303)와 처리기(304)로 구성될 수 있다.
송신 안테나(301)는 이착륙 패드(211)의 중심에 매몰된 단일의 매립형 원편파 안테나로 구현되어 수직 상공으로 원형의 마이크로웨이브 빔(302)을 방사할 수 있다.
수신 안테나(303)는 항공기의 동측, 서측, 남측 및 북측에서 마이크로웨이브 빔(302)의 수신 세기를 측정하는 N방향 수신 안테나로 구현될 수 있다.
처리기(304)는 동/서/남/북의 네 방향에서 각각 측정한 마이크로웨이브 빔(302)의 수신 세기가 동일해질 때의 항공기의 위치 '(X, Y, Z)'를 마이크로웨이브 빔(302)의 중심 위치로 식별하고, 마이크로웨이브 빔(302)의 중심 위치에서 수직 하강한 이착륙 패드(211) 상의 지점 '(X, Y, 0)'을, 상기 착륙 위치로 결정할 수 있다.
즉, 처리기(304)는 지상 착륙장(211) 측에서 직상방으로 마이크로웨이브 빔(302)을 형성하면, 드론에 탑재된 네 방향(동서남북) 안테나에 수신되는 마이크로웨이브 빔(302)의 수신 세기를 각각 읽어서 동일값이 되는 위치를 파악하여 착륙을 수행할 수 있다.
도 4a, 4b, 4c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전파 항법 이착륙 시스템에서 지상부를 도시한 도면이고, 도 4d는 탑재부를 도시한 도면이다.
도 4a, 도 4b 및 도 4c를 참조하면 지상부는 이착륙 패드(211) 및 복수의 안테나 어레이(401, 402)를 포함하여 구성되고, 도 4d를 참조하면 탑재부는 단일의 수신 안테나(405)와 처리기(406)로 구성될 수 있다.
복수의 안테나 어레이(401, 402)는 이착륙 패드(211) 상에 서로 직교하도록 배치되어, 수직 상공으로 십자형의 마이크로웨이브 빔(403, 404)을 방사할 수 있다.
구체적으로, 안테나 어레이(401)는 수직 편파(403)를 방사하고, 안테나 어레이(402)는 수평 편파(404)를 방사하며, 수신 안테나(405)는 수직 편파(403)와 수평 편파(404)가 조합된 십자형의 마이크로웨이브 빔(403, 404)을 수신하여 수신 세기를 각각 측정할 수 있다. 여기서 수직 편파(403)와 수평 편파(404)는 같은 주파수를 사용하며 서로 직교하여 구분 가능하다.
처리기(406)는 수직 편파(403)의 수신 세기와 수평 편파(404)의 수신 세기가 동일해질 때의 항공기의 위치 '(X, Y, Z)'를 마이크로웨이브 빔(403, 404)의 중심 위치로 식별하고, 상기 중심 위치에서 수직 하강한 이착륙 패드(211) 상의 지점 '(X, Y, 0)'을, 상기 착륙 위치로 결정할 수 있다.
도 5a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전파 항법 이착륙 시스템에서 지상부를 도시한 도면이고, 도 5b는 탑재부를 도시한 도면이다.
도 5a를 참조하면 지상부는 이착륙 패드(211)와 다수의 RF 폴 안테나(501 내지 504)를 포함하여 구성되고, 도 5b를 참조하면 탑재부는 단일의 수신 안테나(505)와 처리기(506)로 구성될 수 있다.
RF 폴 안테나(501 내지 504)는 이착륙 패드(211)의 가장자리(모서리)에 적어도 3개 이상 설치되어, 자신의 ID 및 측위를 위한 데이터를 포함한 RF 신호를 방사할 수 있다.
수신 안테나(505)는 각각의 RF 폴 안테나에 의해 방사되는 RF 신호를 수신하고, 처리기(506)에서는 수신된 RF 신호 내의 상기 데이터를 이용해, 수신 안테나(505)와 각 RF 폴 안테나(501 내지 504)와의 거리 정보를 확인하고, 이를 삼각측량 기법에 적용함으로써, 이착륙 패드(211) 상의 중심의 상대위치를 식별(센싱)하고 이를 항공기의 착륙 위치로 결정할 수 있다.
또한, 처리기(506)는, 지상 착륙장(211)의 모서리에 설치된 3, 4개의 RF 폴 안테나(501 내지 504)로부터 방사되는 동기화된 거리 정보를 포함하는 RF 신호를 이용하여, 상기 상대위치를 식별할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 전파 항법 이착륙 방법의 순서를 도시한 흐름도이다.
본 실시예에 따른 전파 항법 이착륙 방법은 상술한 전파 항법 이착륙 시스템(100)에 의해 수행될 수 있다. 전파 항법 이착륙 시스템(100)은 항공기에 부착된 수신 안테나 및 항공기 내부의 처리기를 포함하여 구성될 수 있다.
도 6을 참조하면, 단계(610)에서, 항공기에 부착된 수신 안테나는, 착륙 명령이 수신되는지 확인한다. 상기 착륙 명령은, 예컨대 무인 항공기를 제어하는 조작기로부터 발생될 수 있고, 실시예에 따라 개인 항공기를 조종하는 조종사의 조작을 통해서도 발생될 수 있다.
단계(610)에서 착륙 명령이 수신되는 것으로 확인되면, 단계(620)에서, 항공기에 부착된 수신 안테나는, 이착륙 패드로부터 방사되는 마이크로웨이브 빔을 수신한다.
상기 이착륙 패드에는 원형의 마이크로웨이브 빔을 방사하는 단일의 원편파 안테나 또는 십자형의 마이크로웨이브 빔을 방사하는 복수의 안테나 어레이가 설치될 수 있다.
또한, 이착륙 패드의 가장자리에 자신의 ID와 측위를 위한 데이터를 포함해 RF 신호를 방사하는 RF 폴 안테나가 3개 이상 설치되는 경우, 항공기에 부착된 수신 안테나는 각 RF 폴 안테나로부터 RF 신호를 수신할 수 있다.
단계(630)에서, 항공기에 부착된 수신 안테나는, 수신된 상기 마이크로웨이브 빔의 세기를 측정한다.
일례로, 항공기에 부착된 수신 안테나는 원형의 마이크로웨이브 빔으로부터 동/서/남/북의 네 방향의 수신 세기를 각각 측정하거나, 십자형의 마이크로웨이브 빔 중 수직 편파와 수평 편파의 수신 세기를 각각 측정할 수 있다.
단계(640)에서, 항공기에 포함되는 처리기는, 상기 마이크로웨이브 빔의 세기에 근거해 상기 마이크로웨이브 빔의 중심을 식별할 수 있다.
또한, 단계(650)에서, 항공기에 포함되는 처리기는, 상기 마이크로웨이브 빔의 중심을 이용하여, 상기 이착륙 패드에서의, 상기 항공기에 대한 착륙 위치를 결정한다.
일례로 처리기는 각각 측정된 마이크로웨이브 빔의 수신 세기가 동일값을 나타낼 때의 항공기의 위치를, 상기 마이크로웨이브 빔의 중심 위치로 파악하고, 상기 중심 위치에서 수직 하강한 이착륙 패드 상의 지점을, 상기 착륙 위치로 결정할 수 있다.
또한, 처리기는 RF 신호를 방사하는 3개 이상의 송신 안테나와 단일의 수신 안테나 간 거리 정보를 삼각측량 기법에 적용하여, 이착륙 패드 상의 중심의 상대위치를 파악하고 이를 수직 이착륙형 드론(201)의 착륙 위치로 결정할 수도 있다.
이하에서는, 단계(650)의 항공기의 착륙 위치를 결정하는 구체 실시예에 대해 설명한다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 항공기의 착륙 위치를 결정하는 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 6의 단계(650)에서의 일수행에 있어, 우선, 도 7(a)의 단계 710에서, 마이크로웨이브 빔이, 단일의 매립형 원편파 안테나를 통해, 상기 이착륙 패드의 수직 상방으로 원형으로 방사되는 경우, 전파 항법 이착륙 시스템(100)은 동, 서, 남, 및 북을 담당하는 N방향 수신 안테나 각각에서 상기 마이크로웨이브 빔의 세기를 동일값으로 측정할 때의 상기 항공기의 위치를, 상기 원형의 마이크로웨이브 빔의 중심으로 식별할 수 있다.
또한, 단계 720에서, 전파 항법 이착륙 시스템(100)은 상기 마이크로웨이브 빔의 중심에서 수직 하강하는 상기 이착륙 패드 상의 지점을, 상기 착륙 위치로 결정할 수 있다.
예를 들어, 마이크로웨이브 빔을 방사하는 단일의 매립형 원편파 안테나의 직상의 위치에서는 마이크로웨이브 빔의 수신 세기가 항공기의 어느 방향에서도 동일한 값으로 측정될 수 있다. 이를 이용하여, 전파 항법 이착륙 시스템(100)은 N방향 수신 안테나를 통해 무인 항공기의 동측, 서측, 남측 및 북측에서 측정한 마이크로웨이브 빔의 수신 세기가 동일해질 때의 항공기의 위치(예를 들어 '(X, Y, Z)')를 마이크로웨이브 빔의 중심 위치로 식별하고, 마이크로웨이브 빔의 중심 위치에서 수직 하강한 이착륙 패드 상의 지점(예를 들어 '(X, Y, 0)')을, 상기 착륙 위치로 결정할 수 있다.
즉, 전파 항법 이착륙 시스템(100)은 단일의 송신 안테나에 의해 방사된 마이크로웨이브 빔이 다수의 수신 안테나에 수신될 때의 수신 세기가 동일할 때의 위치를, 마이크로웨이브 빔의 중심으로 파악하여 착륙 위치를 결정할 수 있다.
이후 전파 항법 이착륙 시스템(100)은 도 6의 단계(660)으로 진행할 수 있다.
또한, 도 6의 단계(650)에서의 다른 수행에 있어, 도 7(b)의 단계 730에서, 마이크로웨이브 빔이, 서로 직교하도록 설치되는 복수의 안테나 어레이를 통해, 이착륙 패드의 수직 상방으로 십자형으로 방사되는 경우, 전파 항법 이착륙 시스템(100)은 수신 안테나에서 상기 마이크로웨이브 빔 중 수직 편파와 수평 편파의 세기를 동일값으로 측정할 때의 상기 항공기의 위치를, 상기 십자형의 마이크로웨이브 빔의 중심으로 식별할 수 있다.
또한, 단계 740에서, 전파 항법 이착륙 시스템(100)은 상기 마이크로웨이브 빔의 중심에서 수직 하강하는 상기 이착륙 패드 상의 지점을, 상기 착륙 위치로 결정할 수 있다.
예를 들어, 전파 항법 이착륙 시스템(100)은 서로 직교하는 복수의 안테나 어레이에 의해 방사된 수직 편파와 수평 편파의 수신 세기가 동일해질 때의 항공기의 위치(예를 들어 '(X, Y, Z)')를 마이크로웨이브 빔의 중심 위치로 식별하고, 마이크로웨이브 빔의 중심 위치에서 수직 하강한 이착륙 패드 상의 지점(예를 들어 '(X, Y, 0)')을, 상기 착륙 위치로 결정할 수 있다.
즉, 전파 항법 이착륙 시스템(100)은 다수의 송신 안테나에 의해 방사된 각 마이크로웨이브 빔이 단일의 수신 안테나에 수신될 때의 수신 세기가 동일할 때의 위치를, 마이크로웨이브 빔의 중심으로 파악하여 착륙 위치를 결정할 수 있다.
이후 전파 항법 이착륙 시스템(100)은 도 6의 단계(660)으로 진행할 수 있다.
또한, 도 6의 단계(650)에서의 또 다른 수행에 있어, 도 7(c)의 단계 750에서, 이착륙 패드에 설치된 3개 이상의 RF 폴 안테나 각각으로부터 RF 신호가 방사되는 경우, 전파 항법 이착륙 시스템(100)은 RF 신호를 수신한 수신 안테나와, 3개 이상의 RF 폴 안테나 간의 거리 정보를 각각 확인할 수 있다.
또한, 단계 760에서, 전파 항법 이착륙 시스템(100)은 각각 확인한 거리 정보를 삼각측량 기법에 적용하여, 이착륙 패드의 중심의 상대위치를 식별할 수 있다
또한, 단계 770에서 전파 항법 이착륙 시스템(100)은 이착륙 패드의 중심의 상대위치를, 상기 항공기의 착륙 위치로 결정할 수 있다.
예를 들어, 전파 항법 이착륙 시스템(100)은 이착륙 패드의 가장자리(모서리)에 설치된 각 RF 폴 안테나로부터 수신된 RF 신호 내의 측위를 위한 데이터를 이용해, 각 RF 폴 안테나의 위치를 측위하고, 각 RF 폴 안테나와 단일의 수신 안테나 사이의 거리 정보를 삼각측량 기법에 적용하여, 각 RF 폴 안테나가 설치된 이착륙 패드 상의 중심의 상대위치를 계산하고, 이착륙 패드의 중심의 상대위치를 항공기의 착륙 위치로 결정할 수 있다.
즉, 전파 항법 이착륙 시스템(100)은 RF 신호를 방사하는 다수의 송신 안테나와 단일의 수신 안테나 사이의 거리 정보를 이용해 이착륙 패드의 중심 위치를 파악하여 착륙 위치를 결정할 수도 있다.
이때, 상기 이착륙 패드의 중심의 상대위치가, 상기 마이크로웨이브 빔의 수신 세기에 근거해 식별한 마이크로웨이브 빔의 중심에서 벗어난 경우, 전파 항법 이착륙 시스템(100)은 각 RF 폴 안테나의 위치를 다시 측위하여 수신 안테나와 각 RF 폴 안테나 간 거리 정보를 확인하고, 삼각측량 기법에 따라 이착륙 패드의 중심의 상대위치를 식별하는 과정을 반복하여, 상기 마이크로웨이브 빔의 중심에 정해진 시간(예를 들어 '3초' 이상) 동안 유지되는 상기 이착륙 패드의 중심의 상대위치를 식별하여, 상기 항공기의 착륙 위치를 결정할 수 있다.
이처럼, 전파 항법 이착륙 시스템(100)은 이착륙 패드에, RF 신호를 방사하는 다수의 송신 안테나 이외에, 마이크로웨이브 빔을 방사하는 송신 안테나가 더 설치되는 경우, 상기 이착륙 패드의 중심의 상대위치를, 마이크로웨이브 빔의 중심 위치와 비교하여 검증 함으로써 항공기의 착륙 위치를 정밀하게 결정할 수 있다.
이후 전파 항법 이착륙 시스템(100)은 도 6의 단계(660)으로 진행할 수 있다.
다시 도 6을 살펴보면, 단계(660)에서, 항공기에 포함되는 처리기는, 상기 착륙 위치를, 자동 비행 로직에 적용하여 상기 항공기의 착륙을 수행한다.
이와 같이, 본 발명의 일실시예에 따르면, 지상에서 수직 상공으로 송신하는 전파의 중심 위치를 인지하여 착륙 위치를 결정 함으로써, 기상 영향이나 가시권, 도심의 GPS 전파 교란 등에 구애되지 않고, 수직 이착륙형 무인 항공기 및 자율비행 방식의 미래 개인 항공기의 정밀한 착륙을 실행할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 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.
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.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
100: 전파 항법 이착륙 시스템
110: 수신 안테나
120: 처리기
101: 조작기
102: 이착륙 패드

Claims (13)

  1. 착륙 명령에 따라,
    항공기에 부착된 수신 안테나에서, 이착륙 패드로부터 방사되는 마이크로웨이브 빔을 수신하여, 수신된 상기 마이크로웨이브 빔의 세기를 측정하는 단계; 및
    상기 항공기에 포함되는 처리기에서, 상기 마이크로웨이브 빔의 세기에 근거해 식별되는 상기 마이크로웨이브 빔의 중심을 이용하여, 상기 이착륙 패드에서의, 상기 항공기에 대한 착륙 위치를 결정하는 단계
    를 포함하고,
    상기 마이크로웨이브 빔이, 단일의 매립형 원편파 안테나를 통해, 상기 이착륙 패드의 수직 상방으로 원형으로 방사되는 경우,
    상기 착륙 위치를 결정하는 단계는,
    동, 서, 남, 및 북을 담당하는 N방향 수신 안테나 각각에서 상기 마이크로웨이브 빔의 세기를 동일값으로 측정할 때의 상기 항공기의 위치를, 상기 원형의 마이크로웨이브 빔의 중심으로 식별하는 단계; 및
    상기 마이크로웨이브 빔의 중심에서 수직 하강하는 상기 이착륙 패드 상의 지점을, 상기 착륙 위치로 결정하는 단계
    를 포함하는 전파 항법 이착륙 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전파 항법 이착륙 방법은,
    상기 처리기에서, 상기 착륙 위치를, 자동 비행 로직에 적용하여 상기 항공기의 착륙을 수행하는 단계
    를 더 포함하는 전파 항법 이착륙 방법.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 마이크로웨이브 빔이, 서로 직교하도록 설치되는 복수의 안테나 어레이를 통해, 상기 이착륙 패드의 수직 상방으로 십자형으로 방사되는 경우,
    상기 착륙 위치를 결정하는 단계는,
    상기 수신 안테나에서 상기 마이크로웨이브 빔 중 수직 편파와 수평 편파의 세기를 동일값으로 측정할 때의 상기 항공기의 위치를, 상기 십자형의 마이크로웨이브 빔의 중심으로 식별하는 단계; 및
    상기 마이크로웨이브 빔의 중심에서 수직 하강하는 상기 이착륙 패드 상의 지점을, 상기 착륙 위치로 결정하는 단계
    를 더 포함하는 전파 항법 이착륙 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 마이크로웨이브 빔이, 3개 이상의 RF 폴 안테나(RF pole antenna)를 통해 각각 방사되는 경우,
    상기 착륙 위치를 결정하는 단계는,
    각 마이크로웨이브 빔을 수신한 상기 수신 안테나와, 상기 3개 이상의 RF 폴 안테나 간의 거리 정보를 각각 확인하는 제1 단계;
    상기 각각 확인한 거리 정보를 삼각측량 기법에 적용하여, 상기 이착륙 패드의 중심의 상대위치를 식별하는 제2 단계; 및
    상기 이착륙 패드의 중심의 상대위치를, 상기 항공기의 착륙 위치로 결정하는 단계
    를 더 포함하는 전파 항법 이착륙 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 이착륙 패드의 중심의 상대위치가, 상기 마이크로웨이브 빔의 세기에 근거해 식별되는 상기 마이크로웨이브 빔의 중심에서 벗어난 경우,
    상기 착륙 위치를 결정하는 단계는,
    상기 제1 단계 및 상기 제2 단계를 반복하여, 상기 마이크로웨이브 빔의 중심에 정해진 시간 동안 유지되는 상기 이착륙 패드의 중심의 상대위치를 식별하여, 상기 항공기의 착륙 위치를 결정하는 단계
    를 더 포함하는 전파 항법 이착륙 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 전파 항법 이착륙 방법은,
    충전 명령의 발생에 따라, 상기 이착륙 패드 상의 상기 착륙 위치로 착륙한 상기 항공기로 공급되는 전력량을 확인하여, 충전률을 산출하는 단계; 및
    상기 충전률이 기준치 미만이면, 상기 착륙 위치를 재결정하는 단계
    를 더 포함하는 전파 항법 이착륙 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 전파 항법 이착륙 방법은,
    상기 착륙 명령에 따라, 상기 항공기로부터 일정 거리 이내에 위치한 이착륙 패드를 검색하는 단계; 및
    상기 검색된 이착륙 패드 중에서, 상기 항공기에 부착된 수신 안테나의 사양을 고려하여, 착륙을 수행할 이착륙 패드를 선택하는 단계
    를 더 포함하는 전파 항법 이착륙 방법.
  9. 착륙 명령에 따라,
    이착륙 패드로부터 방사되는 마이크로웨이브 빔을 수신하여, 수신된 상기 마이크로웨이브 빔의 세기를 측정하는 항공기 내 수신 안테나; 및
    상기 마이크로웨이브 빔의 세기에 근거해 식별되는 상기 마이크로웨이브 빔의 중심을 이용하여, 상기 이착륙 패드에서의, 상기 항공기에 대한 착륙 위치를 결정하는 상기 항공기 내 처리기
    를 포함하고,
    상기 마이크로웨이브 빔이, 단일의 매립형 원편파 안테나를 통해, 상기 이착륙 패드의 수직 상방으로 원형으로 방사되는 경우,
    상기 처리기는,
    동, 서, 남, 및 북을 담당하는 N방향 수신 안테나 각각에서 상기 마이크로웨이브 빔의 세기를 동일값으로 측정할 때의 상기 항공기의 위치를, 상기 원형의 마이크로웨이브 빔의 중심으로 식별하고,
    상기 마이크로웨이브 빔의 중심에서 수직 하강하는 상기 이착륙 패드 상의 지점을, 상기 착륙 위치로 결정하는
    전파 항법 이착륙 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 처리기는,
    상기 착륙 위치를, 자동 비행 로직에 적용하여 상기 항공기의 착륙을 수행하는
    전파 항법 이착륙 시스템.
  11. 삭제
  12. 제9항에 있어서,
    상기 마이크로웨이브 빔이, 서로 직교하도록 설치되는 복수의 안테나 어레이를 통해, 상기 이착륙 패드의 수직 상방으로 십자형으로 방사되는 경우,
    상기 처리기는,
    상기 수신 안테나에서 상기 마이크로웨이브 빔 중 수직 편파와 수평 편파의 세기를 동일값으로 측정할 때의 상기 항공기의 위치를, 상기 십자형의 마이크로웨이브 빔의 중심으로 식별하고,
    상기 마이크로웨이브 빔의 중심에서 수직 하강하는 상기 이착륙 패드 상의 지점을, 상기 착륙 위치로 결정하는
    전파 항법 이착륙 시스템.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 마이크로웨이브 빔이, 3개 이상의 RF 폴 안테나(RF pole antenna)를 통해 각각 방사되는 경우,
    상기 처리기는,
    각 마이크로웨이브 빔을 수신한 상기 수신 안테나와, 상기 3개 이상의 RF 폴 안테나 간의 거리 정보를 각각 확인하고,
    상기 각각 확인한 거리 정보를 삼각측량 기법에 적용하여, 상기 이착륙 패드의 중심의 상대위치를 식별하고,
    상기 이착륙 패드의 중심의 상대위치를, 상기 항공기의 착륙 위치로 결정하는
    전파 항법 이착륙 시스템.
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