KR102118347B1 - 드론의 열화상정보를 활용한 위험지역 자율비행 감시시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 짐벌과 연동되는 카메라를 장착한 드론과, 드론을 조정하고 통신모듈을 통해 영상정보/융합영상정보/드론비행정보/기체상태정보를 실시간 전송하는 드론컨트롤러와, 통합지리정보를 제공하는 GIS서버와, 영상정보/융합영상정보/드론비행정보/기체상태정보를 중계하여 전송하는 스트리밍서버와, 감시지역 모니터링 관제서비스를 제공하는 영상관제서버로 구성되어서, 감시지역의 영상정보와 융합영상정보를 드론통합 영상관제서버로 실시간 전송하여 난접근 및 비접근 위험영역 상공의 감시지역의 위험상황을 쉽게 식별하도록 하며, 드론통합 영상관제서버에 의해 다수의 드론을 비행통제하고, 효율적인 초기대응을 신속하게 수행하도록 하는, 드론의 열화상정보를 활용한 위험지역 자율비행 감시시스템을 개시한다.
Description
본 발명은 드론의 열화상정보를 활용한 위험지역 자율비행 감시시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 주야간에, 난접근 및 비접근 위험영역 상공의 감시지역의 영상정보와 융합영상정보를 드론통합 영상관제서버로 실시간 전송하여 감시지역의 위험상황을 쉽게 식별하도록 하여서 신속한 초기대응과 실시간 현장대응을 수행하도록 할 수 있는, 드론의 열화상정보를 활용한 위험지역 자율비행 감시시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 드론(drone)을 단순취미생활 또는 전문 영상제작을 위한 고공 촬영 또는 방범영역에 활용되고 있다.
이와 관련한 종래의 선행기술로서, 한국 등록특허공보 제1802669호의 드론을 이용한 자율 방범 시스템은, 도 1에 도시된 바와 같이, 방범지역을 자율비행하기 위한 자율비행제어신호에 따라 설정된 방범지역을 자율비행하며, 이벤트의 발생을 감지하며, 발생된 이벤트를 촬영하여 생성시킨 영상정보를 전송하기 위한 자율방범장치(100)와, 자율방범장치(100)로부터 영상정보를 수신받아 이벤트의 발생 및 촬영된 영상을 모니터링하기 위한 모니터링장치(200)를 포함하여서, 사설 경비원, 경보기 또는 감시 카메라를 이용하지 않고 방범기능을 제공하고 넓은 지역을 커버하여 위급상황에 대처하도록 한다.
한편, 이를 개선하여, 이벤트발생시 이외에, 난접근 및 비접근 위험영역 상공을 비행하면서 감시지역의 위험상황을 보다 쉽게 식별하도록 하여 초기대응을 신속하게 하고, 현장대응을 실시간으로 수행하도록 할 수 있는 드론기술이 요구된다.
본 발명의 사상이 이루고자 하는 기술적 과제는, 난접근 및 비접근 위험영역 상공을 비행하면서 감시지역의 위험상황을 보다 쉽게 식별하도록 하여 초기대응을 신속하게 하고, 현장대응을 실시간으로 수행하도록 할 수 있는, 드론의 열화상정보를 활용한 위험지역 자율비행 감시시스템을 제공하는 데 있다.
전술한 목적을 달성하고자, 본 발명은, 짐벌과 연동되는 광학카메라 및 열화상카메라와, 위험감시장비와, GPS와, 자이로스코프와, 고도측정센서를 장착하여, 난접근 및 비접근 위험영역 상공의 감시지역을 비행하는 적어도 하나 이상의 드론; 감시지역에서 상기 드론의 비행을 조정하고, 상기 드론의 영상정보, 상기 드론의 위경도와 고도와 속도와 비행방향과 비행거리와 홈거리의 드론비행정보, 및 상기 드론의 배터리잔량과 위성수신세기의 기체상태정보를 수신하되, 영상융합모듈에 의해 상기 광학카메라 및 상기 열화상카메라로부터 각각 제공되는 해당 영상을 영상융합기법을 적용하여 융합영상정보를 생성하여 상기 드론비행정보와 통합하고, 통신모듈을 통해 상기 영상정보와 상기 용합영상정보와 상기 드론비행정보와 상기 기체상태정보를 실시간 전송하는, 드론컨트롤러; 감시지역 인접영역의 지도기반 통합지리정보를 제공하는 GIS서버; 상기 드론컨트롤러로부터 전송되는 상기 영상정보/상기 융합영상정보와 상기 드론비행정보와 상기 기체상태정보를 수신하는 스트리밍서버; 및 감시지역으로부터 원격지에 형성되고, 상기 GIS서버로부터 제공되는 통합지리정보와 연동하여, 상기 스트리밍서버로부터 전송되는 상기 영상정보/상기 융합영상정보와 상기 드론비행정보와 상기 기체상태정보를 분석하여, 감시지역의 상기 영상정보와 상기 융합영상정보와 상기 통합지리정보상의 드론비행정보와 상기 드론의 비행경로정보와 상기 기체상태정보를 모니터링하는 관제서비스를 제공하는, 드론통합 영상관제서버;를 포함하여, 상기 영상정보와 상기 융합영상정보를 상기 드론통합 영상관제서버로 실시간 전송하여 감시지역의 위험상황을 쉽게 식별하도록 하며, 상기 드론통합 영상관제서버에 의해 다수의 상기 드론을 비행통제하도록 하는, 드론의 열화상정보를 활용한 위험지역 자율비행 감시시스템을 제공한다.
여기서, 상기 영상융합모듈은, 상기 광학카메라의 가시광선영역의 광학영상을 전체 영상으로 하는 영상버퍼를 생성하며, 상기 영상버퍼상에 상기 열화상카메라의 열화상을 중첩시키며, 영상의 객체가 일치하도록 보정하여 상기 융합영상을 생성하며, 상기 융합영상을 프레임큐에 삽입하여 디코딩 및 인코딩하고, RTMP 프로토콜을 사용하여 상기 융합영상정보를 상기 스트리밍서버로 전송할 수 있다.
또한, 감시지역에서의, 상기 드론의 비행공역정보, 및 기상과 풍향/풍속과 습도와 온도와 일출/일몰과 지자기의 드론비행 환경정보를 상기 드론컨트롤러 및 상기 드론통합 영상관제서버로 전송하는, 비행환경정보 제공서버를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 드론통합 영상관제서버는, 상기 GIS서버로부터 제공되는 통합지리정보에 의한 대형구조물/송전선/실종자수색현장/재해재난현장의 감시지역의 지형지물정보, 및 상기 비행환경정보 제공서버로부터 제공되는 상기 비행공역정보와 상기 드론비행 환경정보를 기반으로, 상기 드론의 비행경로를 설정하여 자율비행정보를 생성하고 상기 드론컨트롤러를 통해 상기 드론으로 전송하여 자율비행을 수행하도록 할 수 있다.
또한, 상기 드론통합 영상관제서버는, 감시지역의 급속한 확산 또는 급변하는 상황악화에 따른 긴급상황발생시, 상기 드론의 감시지역 투입을 위한 이동비행 중, 상기 드론의 비행경로를 긴급상황에 상응하도록 수정하여 자율비행정보를 생성하고 상기 드론컨트롤러를 통해 상기 드론으로 상기 수정된 자율비행정보를 실시간 전송하여 자율비행을 수행하도록 할 수 있다.
또한, 상기 드론통합 영상관제서버는, 감시지역의 특정이벤트 발생시, 감시지역에 투입된 상기 드론의 스피커 또는 경고조명을 통해 이벤트 발생신호를 제공하도록 할 수 있다.
또한, 상기 스트리밍서버로부터 상기 영상정보 및 상기 융합영상정보를 수신하여 모니터링하는 감시지역 모바일 통신단말기를 더 포함하고, 상기 특정이벤트 발생에 따른 이벤트정보를 공유할 수 있다.
또한, 상기 드론통합 영상관제서버는, 상기 다수의 드론별로 텍스트의 고유식별정보와 색상의 고유식별정보를 부여하고, 상기 통합지리정보상에 오버랩된 상기 드론별 드론비행정보와 비행경로정보와 기체상태정보, 및 상기 영상정보/상기 융합영상정보를 구분하여 각각 디스플레이하여 제공할 수 있다.
또한, 상기 드론통합 영상관제서버는, 상기 영상정보/상기 융합영상정보와 상기 드론비행정보와 상기 기체상태정보와 상기 비행경로를 카테고리화하여 DB에 저장하거나 네트워크를 통해 클라우드에 저장하고, 빅데이터기술을 이용하여 분석하여 감시지역의 위험예측정보를 산출하도록 할 수 있다.
또한, 상기 드론통합 영상관제서버는 상기 영상정보와 상기 융합영상정보를 리스트화하여 상기 DB에 저장하고, 상기 리스트를 상기 감시지역 모바일 통신단말기로 전송하고, 상기 드론통합 영상관제서버 또는 상기 감시지역 모바일 통신단말기는 상기 리스트를 통해 해당 영상정보를 조회하고 상기 조회된 영상정보와 융합영상정보를 확대/축소 디스플레이하여 제공할 수 있다.
또한, 상기 드론과 상기 드론컨트롤러는 WiFi, OcuSync 2 또는 Lightbridge 2의 통신프로토콜을 통해 정보를 상호 무선 송수신하고, 상기 드론비행정보 및 상기 기체상태정보에 따라 상기 통신프로토콜을 선택하고, 상기 드론컨트롤러와 상기 스트리밍 서버와 상기 드론통합 영상관제서버는 5G/LTE를 통해 정보를 상호 무선 송수신할 수 있다.
또한, 감시지역에 투입되는 상기 드론의 수에 따른 상기 드론컨트롤러는 상호간 상기 영상정보/상기 융합영상정보와 상기 드론비행정보와 상기 기체상태정보를 멀티디스플레이하여 공유하도록 할 수 있다.
또한, 상기 드론은 스테레오 카메라를 추가 장착하여 감시지역의 영상정보를 생성하고, 상기 드론컨트롤러 또는 상기 드론비행 통합관제서버는 상기 영상정보를 3D 입체영상으로 변환하여 제공할 수 있다.
본 발명에 의하면, 주야간에, 난접근 및 비접근 위험영역 상공의 감시지역의 영상정보와 융합영상정보를 드론통합 영상관제서버로 실시간 전송하여 감시지역의 위험상황을 쉽게 식별하도록 하여서 신속한 초기대응과 실시간 현장대응을 수행하도록 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 드론조종요원과 현장구조요원과 통합관제실에서 공유하도록 하여 위험상황을 실시간 유기적이고 입체적으로 파악하도록 하며, 다수의 드론을 동시에 비행통제하여 감시업무 효율성을 증대시키며, 영상정보를 3D 입체영상으로 변환하여 제공하여 감시지역을 입체적으로 파악하도록 할 수 있는 효과가 있다.
더 나아가, 영상정보와 융합영상정보와 드론비행정보와 기체상태정보를 멀티디스플레이하여 공유하도록 하여 경호구조요원의 현장 대처능력을 제고하도록 할 수 있고, 빅데이터기술을 이용하여 저장된 영상정보와 드론비행정보와 기체상태정보와 비행경로를 분석하여 감시지역의 위험예측정보를 산출하여 후속대응방안을 수립하도록 할 수는 효과가 있다.
도 1은 종래기술에 의한 드론을 이용한 자율 방범 시스템을 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 드론의 열화상정보를 활용한 위험지역 자율비행 감시시스템의 개략적인 구성도를 나타낸 것이다.
도 3은 도 2의 드론의 열화상정보를 활용한 위험지역 자율비행 감시시스템의 정보전송 구성도를 예시한 것이다.
도 4는 도 2의 드론의 열화상정보를 활용한 위험지역 자율비행 감시시스템의 드론과 드론컨트롤러의 사진을 예시한 것이다.
도 5는 도 2의 드론의 열화상정보를 활용한 위험지역 자율비행 감시시스템에 의한 드론통합 영상관제서버에 의한 영상관제를 예시한 것이다.
도 6 및 도 7은 도 2의 드론의 열화상정보를 활용한 위험지역 자율비행 감시시스템의 비행환경정보 제공서버에 의한 UI를 예시한 것이다.
도 8은 도 2의 드론의 열화상정보를 활용한 위험지역 자율비행 감시시스템에 의한 융합영상정보 생성과정을 예시한 것이다.
도 9는 도 2의 드론의 열화상정보를 활용한 위험지역 자율비행 감시시스템을 적용한 다양한 위험지역 관제상황을 예시한 것이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 드론의 열화상정보를 활용한 위험지역 자율비행 감시시스템의 개략적인 구성도를 나타낸 것이다.
도 3은 도 2의 드론의 열화상정보를 활용한 위험지역 자율비행 감시시스템의 정보전송 구성도를 예시한 것이다.
도 4는 도 2의 드론의 열화상정보를 활용한 위험지역 자율비행 감시시스템의 드론과 드론컨트롤러의 사진을 예시한 것이다.
도 5는 도 2의 드론의 열화상정보를 활용한 위험지역 자율비행 감시시스템에 의한 드론통합 영상관제서버에 의한 영상관제를 예시한 것이다.
도 6 및 도 7은 도 2의 드론의 열화상정보를 활용한 위험지역 자율비행 감시시스템의 비행환경정보 제공서버에 의한 UI를 예시한 것이다.
도 8은 도 2의 드론의 열화상정보를 활용한 위험지역 자율비행 감시시스템에 의한 융합영상정보 생성과정을 예시한 것이다.
도 9는 도 2의 드론의 열화상정보를 활용한 위험지역 자율비행 감시시스템을 적용한 다양한 위험지역 관제상황을 예시한 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 전술한 특징을 갖는 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하고자 한다.
도 2 내지 도 9를 참조하면, 본 발명에 의한 드론의 열화상정보를 활용한 위험지역 자율비행 감시시스템은, 전체적으로, 짐벌(G)과 연동되는 카메라를 장착한 드론(110)과, 드론(110)을 조정하고 통신모듈을 통해 영상정보/융합영상정보/드론비행정보/기체상태정보를 실시간 전송하는 드론컨트롤러(120)와, 통합지리정보를 제공하는 GIS서버(130)와, 영상정보/융합영상정보/드론비행정보/기체상태정보를 중계하여 전송하는 스트리밍서버(140)와, 감시지역 모니터링 관제서비스를 제공하는 영상관제서버(150)로 구성되어서, 감시지역의 영상정보와 융합영상정보를 드론통합 영상관제서버(150)로 실시간 전송하여 주야간 상관없이 난접근 및 비접근 위험영역 상공의 감시지역의 위험상황을 쉽게 식별하도록 하며, 드론통합 영상관제서버(150)에 의해 다수의 드론(110)을 비행통제하고, 효율적인 초기대응을 신속하게 수행하도록 하는 것을 요지로 한다.
우선, 드론(110)은 적어도 하나 이상으로 구성되어, 광학카메라(111) 및 열화상카메라(112)와, GPS(113)와, 자이로스코프(114)와, 고도측정센서(115)와 위험감시장비(116)를 장착하여, 난접근 및 비접근 위험영역 상공의 감시지역을 비행한다.
예컨대, 도 2 및 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 짐벌(gimbal)(G)과 연동되는 광학카메라(111)와 열화상카메라(112)와 GPS(113)와 3축 자이로스코프(114)와 고도측정센서(115)와 적외선센서/온도센서/소음측정센서/초음파센서의 위험감시장비(116)를 장착하여, 감시지역을 일정 지상고도(AGL:Above Ground Level)에서 드론컨트롤러(120)에 의해 수동 조정되거나 드론통합 영상관제서버(150)에 의한 웨이포인트(waypoint)에 의해 설정된 자율비행경로를 따라 비행하도록 할 수도 있다.
한편, 드론(110)은 스테레오 카메라(117)를 추가 장착하여 감시지역의 영상정보를 생성하고, 드론컨트롤러(120) 또는 드론통합 영상관제서버(150)는 영상정보를 3D 입체영상으로 변환하여 제공하여서, 감시지역의 지형지물을 입체적으로 파악하도록 할 수 있다.
다음, 드론컨트롤러(120)는 FPV(First Person View)를 제공하고, 도 2 및 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 감시지역에서 드론(110)의 비행을 조정하고, 광학카메라(111)와 열화상카메라(112)에 의해 촬영된 영상정보, GPS(113)/3축 자이로스코프(114)/고도측정센서(115)의 위경도와 고도와 속도와 비행방향과 비행거리와 홈거리(Home Point-Aircraft:드론과 드론컨트롤러 사이의 거리)의 드론비행정보, 및 드론(110)의 배터리잔량(%)과 위성인식수와 위성수신세기와 평균전압(V)과 셀(cell)수와 셀당 전압의 기체상태정보를 수신한다.
또한, 드론컨트롤러(120)는, 영상융합모듈(미도시)에 의해 광학카메라(111) 및 열화상카메라(112)로부터 각각 제공되는 해당 영상을 영상융합기법을 적용하여 융합영상정보를 생성하여 드론비행정보와 통합하고, 통신모듈(미도시)을 통해 영상정보와 용합영상정보와 드론비행정보와 기체상태정보를 스트리밍서버(140)로 실시간 전송한다.
예컨대, 도 8에 도시된 바와 같이, 드론컨트롤러(120)의 영상융합모듈은, 광학영상과 열화상을 수신한 후, 광학카메라(111)의 가시광선영역의 광학영상을 전체 영상으로 하는 영상버퍼를 생성하며(S121), 영상버퍼상에 광학영상과 일치하도록 열화상카메라(112)의 열화상을 매핑시켜 중첩시키며(S122), 영상의 객체가 일치하도록 보정하여 융합영상을 생성하며(S123), 융합영상을 프레임큐에 삽입하여 디코딩 및 인코딩하고(S124), RTMP(Real Time Messaging Protocol) 프로토콜을 사용하여 융합영상정보를 스트리밍서버(140)로 전송할 수 있다(S125).
여기서, 드론(110)과 드론컨트롤러(120)간 영상정보의 전송은 5.8GHz대역을 사용하고, 드론조정신호정보와 드론비행정보 및 기체상태정보의 전송은 2.4GHz대역을 사용할 수 있다.
또한, 드론(110)과 드론컨트롤러(120)는 WiFi, OcuSync 2 또는 Lightbridge 2의 통신프로토콜을 통해 정보를 상호 무선 송수신하고, 드론비행정보 및 기체상태정보에 따라 최적의 통신프로토콜을 자동으로 선택하여 송수신할 수 있다.
한편, 드론컨트롤러(120)와 현장경호 모바일 통신단말기(130)와 드론통합 영상관제서버(150)는 5G/LTE를 통해 정보를 상호 무선 송수신할 수 있다.
또한, 드론(110)과 드론컨트롤러(120)는 1Km 내외의 조종거리를 유지하도록 하며, 드론컨트롤러(120)를 통해 조종거리를 표시하고, 1Km 초과시 조종거리 이탈경고를 제공할 수도 있다.
또한, 감시지역에 투입되는 드론(110)의 수에 따른 해당 드론컨트롤러(120)는 상호간 영상정보/융합영상정보와 드론비행정보와 기체상태정보를 멀티디스플레이하여 공유하도록 하여서, 감시지역에 대한 구체적인 정보를 정확하게 인지하도록 하여 현장 대처능력을 제고하도록 할 수 있다.
다음, GIS(Geographic Information System:지리정보시스템)서버(130)는 감시지역 인접영역의 지형지물에 대한 지도기반 통합지리정보를 드론통합 영상관제서버(150)로 제공한다.
다음, 스트리밍서버(140)는 드론컨트롤러(120)로부터 전송되는 영상정보/융합영상정보와 드론비행정보와 기체상태정보를 수신하여 드론통합 영상관제서버(150)로 전송한다.
다음, 드론통합 영상관제서버(150)는, 감시지역으로부터 원격지에 형성되고, GIS서버(130)로부터 제공되는 통합지리정보와 연동하여, 스트리밍서버(140)로부터 전송되는 영상정보/융합영상정보와 드론비행정보와 기체상태정보를 분석하여, 감시지역의 영상정보와 융합영상정보와 통합지리정보상의 드론비행정보와 드론(110)의 비행경로정보와 기체상태정보를 모니터링하도록 디스플레이하여 제공할 수 있다.
여기서, 드론통합 영상관제서버(150)는, 다수의 드론(110)별로 텍스트의 고유식별정보와 색상의 고유식별정보를 부여하여 구별하고, 통합지리정보상에 오버랩된 드론별 드론비행정보와 비행경로정보와 기체상태정보, 및 영상정보/융합영상정보를 구분하여 각각 밀티디스플레이하여 제공할 수 있다.
한편, 비행환경정보 제공서버(160)는, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 감시지역에서의, 드론(110)의 비행공역정보, 및 기상과 풍향/풍속과 습도와 온도와 일출/일몰과 지자기의 드론비행 환경정보를 UI(User Interface)를 통해 드론컨트롤러(120) 및 드론통합 영상관제서버(150)로 각각 전송할 수 있다.
예컨대, 도 6의 (a)를 참고하면, 비행공역정보는 드론안전비행구역과 초경량비행장치비행공역과 시범사업공역과 비행금지구역과 관제권과 비행제한구역과 위험구역과 군작전구역과 훈련구역과 관제구를 색상으로 구분하여 제공되고, 도 6의 (b)와 도 7을 참고하면, 드론비행 환경정보는 기상과 풍향/풍속과 습도와 온도와 일출/일몰과 지자기의 관측지수/예보지수를 제공한다.
여기서, 드론(110)은 맑은날 기준 영하 5°이상에서 비행이 가능하여서, 기상과 온도의 드론비행 환경정보를 확보하여야 한다.
또한, 드론통합 영상관제서버(150)는, 도 9에 도시된 바와 같이, GIS서버(130)로부터 제공되는 통합지리정보에 의한 대형구조물의 화재현장/송전선/실종자수색현장/재해재난현장의 감시지역의 지형지물정보, 및 비행환경정보 제공서버(160)로부터 제공되는 전술한 비행공역정보와 드론비행 환경정보를 기반으로, 통합지리정보에 의해 생성된 지도상에 웨이포인트를 플래그하여 드론(110)의 비행경로를 설정하여 자율비행정보를 생성하고, 드론컨트롤러(120)를 통해 드론(110)으로 전송하여 비행경로에 따른 자율비행을 수행하도록 할 수 있다.
여기서, 도 9의 (a)는 드론통합 영상관제서버(150)에 의한 실종자수색현장의 관제상황을 예시한 것이고, 도 9의 (b)는 드론통합 영상관제서버(150)에 의한 대형구조물 화재현장의 관제상황을 예시한 것이다.
또한, 드론통합 영상관제서버(150)는, 감시지역의 화재현장과 재해재난현장의 급속한 확산 또는 급변하는 상황악화에 따른 긴급상황발생시, 드론(110)의 감시지역 투입을 위한 이동비행 중, 드론(110)의 비행경로를 긴급상황에 상응하도록 수정하여 자율비행정보를 생성하고 드론컨트롤러(120)를 통해 드론(110)으로 수정된 자율비행정보를 실시간 전송하여 자율비행을 수행하도록 하여서, 긴급상황에 따라 유기적으로 신속하게 대응하도록 할 수 있다.
한편, 드론통합 영상관제서버(150)는, 감시지역에서의 화재발생/진압과 실종자발견과 댐붕괴와 홍수발생과 산사태와 눈사태의 특정이벤트 발생시, 감시지역에 투입된 드론(110)의 스피커(118) 또는 경고조명(119)을 통해 이벤트 발생신호를 제공하도록 하여서, 현장구조요원이 신속하게 인지하여 대처하도록 할 수 있다.
또는, 위험지역내에 위치하는 감시지역 모바일 통신단말기(170)는 스트리밍서버(140)로부터 영상정보 및 융합영상정보를 수신하여 모니터링하도록 하고, 전술한 특정이벤트 발생에 따른 이벤트정보를 공유하도록 하여서, 감시지역의 위험상황에 유기적이고 입체적으로 대응하도록 할 수 있다.
또한, 드론통합 영상관제서버(150)는, 영상정보/융합영상정보와 드론비행정보와 기체상태정보와 비행경로를 카테고리화하여 DB(미도시)에 저장하거나 네트워크를 통해 클라우드(미도시)에 저장하고, 추후 빅데이터기술을 이용하여 저장된 영상정보와 드론비행정보와 기체상태정보와 비행경로를 분석하여 감시지역의 위험예측정보를 산출하여 후속대응방안을 수립하도록 할 수도 있다.
또한, 드론통합 영상관제서버(150)는, 영상정보/융합영상정보를 리스트화하여 DB에 저장하고, 리스트를 감시지역 모바일 통신단말기(170)로 전송하고, 드론통합 영상관제서버(150) 또는 감시지역 모바일 통신단말기(170)는 리스트를 통해 해당 영상정보를 조회하고 조회된 영상정보/융향영상정보를 확대/축소 디스플레이하여 제공할 수도 있다.
따라서, 전술한 바와 같은 드론의 열화상정보를 활용한 위험지역 자율비행 감시시스템의 구성에 의해서, 주야간에 난접근 및 비접근 위험영역 상공의 감시지역의 영상정보와 융합영상정보를 드론통합 영상관제서버로 실시간 전송하여 감시지역의 위험상황을 쉽게 식별하도록 하여서 신속한 초기대응과 실시간 현장대응을 수행하도록 하며, 드론조종요원과 현장구조요원과 통합관제실에서 공유하도록 하여 위험상황을 실시간 유기적이고 입체적으로 파악하도록 하며, 다수의 드론을 동시에 비행통제하여 감시업무 효율성을 증대시키며, 영상정보를 3D 입체영상으로 변환하여 제공하여 감시지역을 입체적으로 파악하도록 하며, 영상정보와 융합영상정보와 드론비행정보와 기체상태정보를 멀티디스플레이하여 공유하도록 하여 경호구조요원의 현장 대처능력을 제고하도록 할 수 있고, 빅데이터기술을 이용하여 저장된 영상정보와 드론비행정보와 기체상태정보와 비행경로를 분석하여 감시지역의 위험예측정보를 산출하여 후속대응방안을 수립하도록 할 수 있다.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
110 : 드론 111 : 광학카메라
112 : 열화상카메라 113 : GPS
114 : 자이로스코프 115 : 고도측정센서
116 : 위험감시장비 117 : 스테레오 카메라
118 : 스피커 119 : 경고조명
120 : 드론컨트롤러 130 : GIS서버
140 : 스트리밍서버 150 : 드론통합 영상관제서버
160 : 비행환경정보 제공서버 170 : 감시지역 모바일 통신단말기
112 : 열화상카메라 113 : GPS
114 : 자이로스코프 115 : 고도측정센서
116 : 위험감시장비 117 : 스테레오 카메라
118 : 스피커 119 : 경고조명
120 : 드론컨트롤러 130 : GIS서버
140 : 스트리밍서버 150 : 드론통합 영상관제서버
160 : 비행환경정보 제공서버 170 : 감시지역 모바일 통신단말기
Claims (13)
- 짐벌과 연동되는 광학카메라 및 열화상카메라와, 위험감시장비와, GPS와, 자이로스코프와, 고도측정센서를 장착하여, 난접근 및 비접근 위험영역 상공의 감시지역을 비행하는 적어도 하나 이상의 드론; 감시지역에서 상기 드론의 비행을 조정하고, 상기 드론의 영상정보, 상기 드론의 위경도와 고도와 속도와 비행방향과 비행거리와 홈거리의 드론비행정보, 및 상기 드론의 배터리잔량과 위성수신세기의 기체상태정보를 수신하되, 영상융합모듈에 의해 상기 광학카메라 및 상기 열화상카메라로부터 각각 제공되는 해당 영상을 영상융합기법을 적용하여 융합영상정보를 생성하여 상기 드론비행정보와 통합하고, 통신모듈을 통해 상기 영상정보와 상기 융합영상정보와 상기 드론비행정보와 상기 기체상태정보를 실시간 전송하는, 드론컨트롤러; 감시지역 인접영역의 지도기반 통합지리정보를 제공하는 GIS서버; 상기 드론컨트롤러로부터 전송되는 상기 영상정보/상기 융합영상정보와 상기 드론비행정보와 상기 기체상태정보를 수신하는 스트리밍서버; 및 감시지역으로부터 원격지에 형성되고, 상기 GIS서버로부터 제공되는 통합지리정보와 연동하여, 상기 스트리밍서버로부터 전송되는 상기 영상정보/상기 융합영상정보와 상기 드론비행정보와 상기 기체상태정보를 분석하여, 감시지역의 상기 영상정보와 상기 융합영상정보와 상기 통합지리정보 상의 드론비행정보와 상기 드론의 비행경로정보와 상기 기체상태정보를 모니터링하는 관제서비스를 제공하는, 드론통합 영상관제서버;를 포함하여, 상기 영상정보와 상기 융합영상정보를 상기 드론통합 영상관제서버로 실시간 전송하여 감시지역의 위험상황을 쉽게 식별하도록 하며, 상기 드론통합 영상관제서버에 의해 다수의 상기 드론을 비행통제하도록 하고,
상기 영상융합모듈은, 상기 광학카메라의 가시광선영역의 광학영상을 전체 영상으로 하는 영상버퍼를 생성하며, 상기 영상버퍼 상에 상기 열화상카메라의 열화상을 중첩시키며, 영상의 객체가 일치하도록 보정하여 상기 융합영상을 생성하며, 상기 융합영상을 프레임큐에 삽입하여 디코딩 및 인코딩하고, RTMP 프로토콜을 사용하여 상기 융합영상정보를 상기 스트리밍서버로 전송하고,
상기 드론과 상기 드론컨트롤러는 1Km 내외의 조종거리를 유지하도록 하며, 상기 드론컨트롤러를 통해 조종거리를 표시하고, 1Km 초과시 조종거리 이탈경고를 제공하고,
감시지역에 투입되는 상기 드론의 수에 따른 상기 드론컨트롤러는 상호간 상기 영상정보/상기 융합영상정보와 상기 드론비행정보와 상기 기체상태정보를 멀티디스플레이하여 공유하도록 하는 것을 특징으로 하는, 드론의 열화상정보를 활용한 위험지역 자율비행 감시시스템.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
감시지역에서의, 상기 드론의 비행공역정보, 및 기상과 풍향/풍속과 습도와 온도와 일출/일몰과 지자기의 드론비행 환경정보를 상기 드론컨트롤러 및 상기 드론통합 영상관제서버로 전송하는, 비행환경정보 제공서버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 드론의 열화상정보를 활용한 위험지역 자율비행 감시시스템.
- 제3항에 있어서,
상기 드론통합 영상관제서버는, 상기 GIS서버로부터 제공되는 통합지리정보에 의한 대형구조물/송전선/실종자수색현장/재해재난현장의 감시지역의 지형지물정보, 및 상기 비행환경정보 제공서버로부터 제공되는 상기 비행공역정보와 상기 드론비행 환경정보를 기반으로, 상기 드론의 비행경로를 설정하여 자율비행정보를 생성하고 상기 드론컨트롤러를 통해 상기 드론으로 전송하여 자율비행을 수행하도록 하는 것을 특징으로 하는, 드론의 열화상정보를 활용한 위험지역 자율비행 감시시스템.
- 제4항에 있어서,
상기 드론통합 영상관제서버는, 감시지역의 급속한 확산 또는 급변하는 상황악화에 따른 긴급상황발생시, 상기 드론의 감시지역 투입을 위한 이동비행 중, 상기 드론의 비행경로를 긴급상황에 상응하도록 수정하여 자율비행정보를 생성하고 상기 드론컨트롤러를 통해 상기 드론으로 상기 수정된 자율비행정보를 실시간 전송하여 자율비행을 수행하도록 하는 것을 특징으로 하는, 드론의 열화상정보를 활용한 위험지역 자율비행 감시시스템.
- 제3항에 있어서,
상기 드론통합 영상관제서버는, 감시지역의 특정이벤트 발생시, 감시지역에 투입된 상기 드론의 스피커 또는 경고조명을 통해 이벤트 발생신호를 제공하도록 하는 것을 특징으로 하는, 드론의 열화상정보를 활용한 위험지역 자율비행 감시시스템.
- 제6항에 있어서,
상기 스트리밍서버로부터 상기 영상정보 및 상기 융합영상정보를 수신하여 모니터링하는 감시지역 모바일 통신단말기를 더 포함하고, 상기 특정이벤트 발생에 따른 이벤트정보를 공유하는 것을 특징으로 하는, 드론의 열화상정보를 활용한 위험지역 자율비행 감시시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 드론통합 영상관제서버는, 다수의 상기 드론별로 텍스트의 고유식별정보와 색상의 고유식별정보를 부여하고, 상기 통합지리정보 상에 오버랩된 드론별 상기 드론비행정보와 비행경로정보와 기체상태정보, 및 상기 영상정보/상기 융합영상정보를 구분하여 각각 디스플레이하여 제공하는 것을 특징으로 하는, 드론의 열화상정보를 활용한 위험지역 자율비행 감시시스템.
- 제4항에 있어서,
상기 드론통합 영상관제서버는, 상기 영상정보/상기 융합영상정보와 상기 드론비행정보와 상기 기체상태정보와 상기 비행경로를 카테고리화하여 DB에 저장하거나 네트워크를 통해 클라우드에 저장하고, 빅데이터기술을 이용하고 분석하여 감시지역의 위험예측정보를 산출하도록 하는 것을 특징으로 하는, 드론의 열화상정보를 활용한 위험지역 자율비행 감시시스템.
- 제7항에 있어서,
상기 드론통합 영상관제서버는 상기 영상정보와 상기 융합영상정보를 리스트화하여 DB에 저장하고, 상기 리스트를 상기 감시지역 모바일 통신단말기로 전송하고,
상기 드론통합 영상관제서버 또는 상기 감시지역 모바일 통신단말기는 상기 리스트를 통해 해당 영상정보를 조회하고 상기 조회된 영상정보와 융합영상정보를 확대/축소 디스플레이하여 제공하는 것을 특징으로 하는, 드론의 열화상정보를 활용한 위험지역 자율비행 감시시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 드론과 상기 드론컨트롤러는 WiFi, OcuSync 2 또는 Lightbridge 2의 통신프로토콜을 통해 정보를 상호 무선 송수신하고, 상기 드론비행정보 및 상기 기체상태정보에 따라 상기 통신프로토콜을 선택하고,
상기 드론컨트롤러와 상기 스트리밍 서버와 상기 드론통합 영상관제서버는 5G/LTE를 통해 정보를 상호 무선 송수신하는 것을 특징으로 하는, 드론의 열화상정보를 활용한 위험지역 자율비행 감시시스템.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 드론은 스테레오 카메라를 추가 장착하여 감시지역의 영상정보를 생성하고, 상기 드론컨트롤러 또는 상기 드론통합 영상관제서버는 상기 영상정보를 3D 입체영상으로 변환하여 제공하는 것을 특징으로 하는, 드론의 열화상정보를 활용한 위험지역 자율비행 감시시스템.
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|---|---|---|---|
| KR1020190041261A KR102118347B1 (ko) | 2019-04-09 | 2019-04-09 | 드론의 열화상정보를 활용한 위험지역 자율비행 감시시스템 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190041261A KR102118347B1 (ko) | 2019-04-09 | 2019-04-09 | 드론의 열화상정보를 활용한 위험지역 자율비행 감시시스템 |
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| KR102118347B1 true KR102118347B1 (ko) | 2020-06-29 |
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|---|---|---|---|
| KR1020190041261A KR102118347B1 (ko) | 2019-04-09 | 2019-04-09 | 드론의 열화상정보를 활용한 위험지역 자율비행 감시시스템 |
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|---|---|
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