KR102149858B1

KR102149858B1 - 유선 중계 드론을 탑재한 수송 드론 시스템 및 그 운용방법

Info

Publication number: KR102149858B1
Application number: KR1020200077700A
Authority: KR
Inventors: 곽재섭; 김준원; 박장한
Original assignee: 한화시스템(주)
Priority date: 2020-06-25
Filing date: 2020-06-25
Publication date: 2020-09-01

Abstract

본 발명은 중계 드론을 구성함에 있어, 통신 구성이 용이한 유선드론과 다수의 배터리를 운송 가능한 수송 드론의 장점을 결합하여 장시간 운용이 가능한 배터리를 탑재하고, 중계가 필요한 위치로 이동, 착륙 후 탑재한 유선 중계 드론을 전개하여 장시간 운용이 가능하도록 한 유선 중계 드론을 탑재한 수송 드론 시스템 및 그 운용방법에 관한 것으로서, 상기 시스템은, 배터리가 왼되고, 지상 통제 장치의 제어신호에 따라 로터를 구동하여 이륙하여 원하는 위치로 이동하고, 원하는 위치에서 지상 통제 장치의 제어에 따라 착륙하는 수송 드론; 및 수송 드론과 일정 길이를 갖는 전원 공급 케이블로 연결되어 수송 드론의 상단부와 결합되며, 수송 드론의 착륙 후, 수송 드론의 배터리로부터 전원 공급 케이블을 통해 공급되는 전원에 따라 활성화되고, 수송 드론으로부터 제공되는 운행 제어신호에 따라 로터를 구동하여 수송 드론의 상단부로부터 원하는 위치로 이륙하여 임무를 수행하는 중계 드론을 포함한다.

Description

유선 중계 드론을 탑재한 수송 드론 시스템 및 그 운용방법{Transport drOne system equipped with wired relay drone and its operatiOn method}

본 발명은 유선 중계 드론을 탑재한 수송 드론 시스템 및 그 운용방법에 관한 것으로서, 특히 중계 드론을 구성하는 방법에 있어서 통신 구성이 용이한 유선드론과 다수의 배터리를 운송 가능한 수송 드론의 장점을 결합하여 장시간 운용이 가능한 배터리를 탑재하고, 중계가 필요한 위치로 이동, 착륙 후 탑재한 유선 중계 드론을 전개하여 장시간 운용이 가능하도록 한 유선 중계 드론을 탑재한 수송 드론 시스템 및 그 운용방법에 관한 것이다.

드론과 같은 무선 통신 방식을 통해 원격제어되는 무선 비행체 즉, 드론은 카메라 및 각종 센서를 장착하여 무인으로 비행하고 각종 필요한 업무에 투입한다. 예들들어, 환경감시, 산불감시, 방송중계, 스포츠중계, 농약살포, 도로감시, 보안, 군사, 레저, 스포츠 등 광범위한 용도로 사용된다.

일반적으로, 드론은 배터리의 전력을 이용하여 모터에 의해 다수개의 프로펠러를 회전시켜 공중을 비행한다. 이때, 드론을 비행시키기 위해서는 다수개의 프로펠러가 빠르게 회전되어야 하므로, 배터리의 소모량이 많아져 운행시간이 짧아지게 되고, 이에 따라 배터리를 지속적으로 교체해주어야 하는 문제점이 있다.

또한, 드론에는 카메라와 같은 무거운 장비를 장착하고 비행을 하기 때문에 고용량의 배터리를 드론에 장착하여야 하고, 이는 다시 드론의 무게를 증가시키는 문제를 야기할 수 있다.

한편, 일반적인 중계 드론은 통신 중계를 위한 중계기를 탑재한 후, 공중에서 통신 중계를 하는 방식과, 지상에서 중계기를 탑재한 드론에서 유선 케이블을 통해 전원을 공급받아 운용하는 유선드론의 두 가지 방식으로 운용된다.

상기 공중에서 중계하는 중계 드론의 경우, 고도를 높일수 있는 장점은 있으나 탑재 배터리의 운용 시간의 한계로 드론의 비행시간이 제한될 수 밖에 없다.

또한 유선드론의 경우 지상의 이동 수단(차량)에 장착하여 지상에서 원하는 위치로 이동한 후, 유선드론을 전개하는 방식이나, 이동수단이 이동하기 어려운 산 위 등에서는 운용이 어려운 단점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 본 발명의 목적은, 중계 드론을 구성하는 방법에 있어서 통신 구성이 용이한 유선드론과 다수의 배터리를 운송 가능한 수송 드론의 장점을 결합하여 장시간 운용이 가능한 배터리를 탑재하고, 중계가 필요한 위치로 이동, 착륙 후 탑재한 유선 중계 드론을 전개하여 장시간 운용이 가능하도록 한 유선 중계 드론을 탑재한 수송 드론 시스템 및 그 운용방법을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 유선 중계 드론을 탑재한 수송 드론 시스템에 따르면, 배터리가 온되고, 지상 통제 장치의 제어신호에 따라 로터를 구동하여 이륙하여 원하는 위치로 이동하고, 원하는 위치에서 지상 통제 장치의 제어에 따라 착륙하는 수송 드론; 및 수송 드론과 일정 길이를 갖는 전원 공급 케이블로 연결되어 수송 드론의 상단부와 결합되며, 수송 드론의 착륙 후, 수송 드론의 배터리로부터 전원 공급 케이블을 통해 공급되는 전원에 따라 활성화되고, 수송 드론으로부터 제공되는 운행 제어신호에 따라 로터를 구동하여 수송 드론의 상단부로부터 원하는 위치로 이륙하여 임무를 수행하는 중계 드론을 포함할 수 있다.

상기 중계 드론의 이륙 후, 중계 드론의 비행은 수송 드론과 연결된 전원 공급 케이블의 길이 범위 내에서 유선 비행을 수행할 수 있다.

상기 수송 드론의 전원 공급 케이블은, 중계 드론의 비행 전에는 권선체에 권선되어 있고, 중계 드론의 이륙시 이륙의 힘에 의해 자동으로 권선된 전원 공급 케이블이 풀리도록 하며, 중계 드론이 수송 드론의 상단부에 결합 시, 케이블의 장력에 의해 전원 공급 케이블이 수송 드론의 권선체에 권선되도록 할 수 있다.

상기 수송 드론은, 수송 드론과 중계 드론에 전원을 전원 공급 케이블을 통해 전원을 공급하는 배터리; 제공되는 제어신호에 따라 수송 드론의 이륙, 비행 및 착륙을 제어하는 로터 구동부; 수송 드론 비행 시, 지상 통제 장치로 획득된 영상신호 및 위치 정보를 전송하고, 지상 통제 장치로부터 무선 전송되는 수송 드론의 비행 제어신호를 수신하는 제1 통신부; 수송 드론이 원하는 위치로 이동하여 착륙 시, 제공되는 제어신호에 따라 상기 중계 드론으로 운행 제어신호를 무선 전송하고, 중계 드론의 임무 수행 후, 수송 드론으로 착륙(결합)시 중계 드론으로부터 운행 제어신호를 무선 수신하는 제2 통신부; 및 상기 배터리로부터 공급되는 전원을 전원 공급 케이블을 통해 중계 드론으로 공급되도록 제어하고, 제1 통신부를 통해 지상 통제장치로부터 운행 제어신호가 수신되는 경우, 상기 로터 구동부를 제어하여 수송 드론의 운행(이륙 및 비행)을 제어하며, 수송 드론이 운행 후, 지상에 착륙하는 경우 상기 제2 통신부를 통해 중계 드론으로 운행 제어신호가 전송되도록 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

상기 수송 드론은, 비행중 외부 영상을 획득하여 상기 제어부로 제공는 영상 센서; 및 비행중 자신의 위치 정보를 획득하여 상기 제어부로 제공하는 항법 장치를 더 포함할 수 있다.

상기 수송 드론은, 상기 중계 드론과 연결된 전원 공급 케이블을, 상기 제어부의 제어에 따라 중계 드론의 비행시 풀어주고, 중계 드론의 결합(착륙)시 상기 제어부의 제어에 따라 풀려진 전원 공급 케이블을 권선하는 권선체를 포함하는 케이블 구동부를 더 포함할 수 있다.

상기 케이블 구동부의 권선체는 중계 드론의 이륙시 이륙되는 힘에 의해 권선된 전원 공급 케이블이 풀리고, 중계 드론의 결합(착륙)시 전원 공급 케이블의 장력에 따라 풀려진 전원 공급 케이블이 권선되도록 할 수 있다.

상기 제2 통신부와 중계 드론간의 통신은 근거리 무선 통신방식을 이용할 수 있다.

상기 중계 드론은, 상기 수송 드론의 케이블 구동부와 전원 공급 케이블을 통해 연결되는 케이블 연결 단자; 상기 케이블 연결 단자를 통해 제공되는 배터리 전원을 공급하는 전원부; 지상 통제 장치로부터 비행 제어신호를 수신하고, 비행 중 임무 수행 결과 정보 및 외부 영상 신호를 지상 통제 장치로 전송하는 제1 통신부; 상기 수송 드론의 제2 통신부를 통해 공급되는 중계 드론 운행 제어신호를 수신하는 제2 통신부; 상기 제2 통신부를 통해 수신되는 운행 제어신호에 따라 중계 드론의 이륙을 제어하는 로터 구동부; 및 상기 제2 통신부를 통해 수송 드론으로부터 전송되는 운행 제어신호에 따라 중계 드론이 이륙되도록 상기 로터 구동부를 제어하고, 중계 드론이 수송 드론과 결합(착륙)되는 경우, 상기 로터 구동부를 정지시킨 후, 제2 통신부를 통해 수송 드론으로 수송 드론의 운행 제어신호가 전송되도록 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

한편, 본 발명의 유선 중계 드론이 탑재된 수송 드론 시스템의 운용방법에 따르면, 배터리를 탑재하고, 중계 드론과 전원 공급 케이블로 연결된 수송 드론 시스템의 운용방법에 있어서, 상기 수송 드론의 배터리가 온되는 경우, 수송 드론의 로터를 구동하여 수송 드론을 이륙시키는 단계; 수송 드론이 이륙되는 경우, 지상 통제 장치의 제어에 따라 원하는 위치로 비행하고, 해당 위치에서 지상으로 착륙한 후, 로터의 구동을 정지시키는 단계; 수송 드론에 탑재된 배터리 전원을 전원 공급 케이블을 통해 중계 드론으로 제공하여 중계 드론을 활성화시키는 단계; 중계 드론이 활성화되면, 수송 드론에서 중계 드론으로 운행 제어신호를 전송하는 단계; 운행 제어신호가 수신되면, 중계 드론은 로터를 구동하여 결합된 수송 드론으로부터 이륙하고, 이륙 후, 지상 통제 장치의 제어에 따라 임무 수행 후, 수송 드론으로 착륙(결합)하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 수송 드론으로부터 중계 드론의 이륙 후, 중계 드론의 비행은 수송 드론과 연결된 전원 공급 케이블의 길이 내에서 유선 비행을 수행할 수 있다.

상기 수송 드론에서 중계 드론으로 전송되는 운행 제어신호는 근거리 무선 통신방식을 통해 전송할 수 있다.

상기 수송 드론으로 착륙(결합)하는 단계에서, 상기 수송 드론이 중계 드론으로부터 이륙시에는 중계 드론의 권선체에 감겨진 전원 공급 케이블을 풀어주고, 중계 드론이 수송 드론에 결합(착륙)되는 경우, 풀어진 전원 공급 케이블을 권선체에 권선할 수 있다.

상기 권선체는, 중계 드론의 이륙시 이륙되는 힘에 의해 권선된 전원 공급 케이블이 풀리고, 중계 드론의 결합(착륙)시 전원 공급 케이블의 장력에 따라 풀려진 전원 공급 케이블이 권선될 수 있다.

수송 드론이 이륙되는 경우, 외부 영상 신호 및 자신의 위치 정보를 무선으로 지상 통제 장치로 전송하고, 전송된 영상신호 및 위치 정보를 기반으로 하여 지상 통제 장치로부터 전송되는 비행 제어신호에 따라 원하는 위치로 이동 및 지상으로의 착륙을 수행할 수 있다.

상기 중계 드론이 수송 드론으로 착륙(결합)하는 경우, 중계 드론은 자신의 로터의 구동을 정지시키는 단계; 수송 드론은 전원 공급 케이블을 통해 중계 드론으로 공급되는 배터리 전원을 차단하는 단계; 및 중계 드론은, 로터를 구동하여 이륙하고, 지상 통제 장치의 제어에 따라 비행하여 원하는 위치로 복귀하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 중계 드론을 구성하는 방법에 있어서 통신 구성이 용이한 유선드론과 다수의 배터리를 운송 가능한 수송 드론의 장점을 결합하여 장시간 운용이 가능한 배터리를 탑재하고, 중계가 필요한 위치로 이동, 착륙 후, 탑재한 유선 중계 드론을 운용 즉, 중계 드론을 장시간 운용할 수 있는 배터리를 탑재하고 중계 드론을 유선 방식으로 운용함으로써, 장소에 관계없이 기동할 수 있는 기동력과 유선드론을 통한 중계 능력을 확보하여 신속한 중계 운용이 가능한 것이다.

본 명세서의 효과는 이상에서 언급한 효과에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과는 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

이상에서 해결하고자 하는 과제, 과제 해결 수단, 효과에 기재한 발명의 내용이 청구항의 필수적인 특징을 특정하는 것은 아니므로, 청구항의 권리 범위는 발명의 내용에 기재된 사항에 의하여 제한되지 않는다.

이하에 첨부되는 도면들은 본 명세서의 실시예에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 실시예들을 제공한다. 다만, 본 실시예의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시예로 구성될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 유선 중계 드론을 탑재한 수송 드론 시스템에 대한 운용 형태를 설명하기 개략적인 구조를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따른 유선 중계 드론이 수송 드론 시스템에 탑재된 상태에서의 평면도를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 따른 유선 중계 드론을 탑재한 수송 드론 시스템에 대한 상세 블록 구성을 나타낸 도면.
도 4는 본 발명에 따른 유선 중계 드론을 탑재한 수송 드론 시스템의 운용방법에 대한 동작 플로우챠트를 나타낸 도면.

본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 실시 예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 개시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

한편, 어떤 실시 예가 달리 구현 가능한 경우에 특정 블록 내에 명기된 기능 또는 동작이 순서도에 명기된 순서와 다르게 일어날 수도 있다. 예를 들어, 연속하는 두 블록이 실제로는 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 관련된 기능 또는 동작에 따라서는 상기 블록들이 거꾸로 수행될 수도 있다.

본 명세서의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 살펴보기로 한다. 도면에 도시된 구성요소들의 스케일은 설명의 편의를 위해 실제와 다른 스케일을 가지므로, 도면에 도시된 스케일에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명에 따른 유선 중계 드론을 탑재한 수송 드론 시스템에 대한 운용 형태를 설명하기 개략적인 구조를 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 유선 중계 드론을 탑재한 수송 드론 시스템은, 수송 드론(100), 중계 드론(200) 및 지상 통제 장치(300)를 포함할 수 있다.

수송 드론(100)은 장착된 영상센서에 의해 촬영된 영상신호 및 항법 장치를 통해 수집된 자신의 위치 정보를 지상 통제 장치(300)로 무선 전송한다.

그리고, 수송 드론(100)은 상단부에 지상 통제 장치(300)와 임무수행 결과 정보 및 임무수행을 위한 제어신호의 무선 송수신을 위한 중계 드론(200)이 결합될 수 있다.

그리고, 상기 수송 드론(100)과 중계 드론(200)은 유선으로 연결되고, 유선은 수송 드론(100)에 중계 드론(200)이 일정 고도까지 비행하여 임무를 수행할 수 있는 길이로 연결될 수 있다. 여기서, 유선은 수송 드론(100)에 장착된 배터리로부터 중계 드론(200)으로 전원을 공급하기 위한 전원 공급 케이블(400)이다.

한편, 지상 통제 장치(300)는 수송 드론(100)과 중계 드론(200)으로부터 제공되는 영상 데이터 및 위치 정보를 이용하여 비행을 제어하는 것이다.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 유선 중계 드론을 탑재한 수송 드론 시스템의 개략적인 동작에 대하여 살펴보자.

먼저, 운용자는 지상 통제 장치(300)를 통해 무선으로 수송 드론(100)의 전원을 On시킨다. 여기서, 수송 드론(100)의 전원은 운용자가 수동으로 On시킬 수도 있다.

수송 드론(100)은 전원이 On되어 배터리가 구동되면, 배터리의 전원 공급에 따라 내부 로터를 구동하여 비행을 시작한다.

비행이 이루어지면, 수송 드론(100)은 비행 중 촬영되는 영상 및 항법장치에 의해 수집되는 위치 정보를 무선 통신을 통해 지상 통제 장치(300)으로 전송한다.

따라서, 지상 통제 장치(300)는 수송 드론(100)으로부터 전송되는 촬영 영상과 위치 정보를 이용하여 원하는 위치로 수송 드론을 이동시키게 되는 것이다.

수송 드론(100)이 원하는 위치 즉, 고도에 도착하게 되면, 지상 통제 장치(300)는 해당 위치에서 착륙이 이루어지도록 스송드론(100)을 제어한다.

수송 드론(100)이 원하는 위치에 착륙이 이루어지면, 수송 드론(100)은 로터의 구동을 정지시키고, 배터리를 제어하여 배터리의 전원이 중계 드론(200)에 전원 공급 케이블(400)을 통해 공급될 수 있도록 제어한다.

수송 드론(100)의 배터리 전원이 전원 공급 케이블(400)을 통해 중계 드론(200)에 공급되면, 중계 드론(200)은 공급되는 전원에 의해 활성화되어 구동을 시작한다. 여기서, 수송 드론(100)으로부터 중계 드론(200)으로 전원 공급 케이블(400)을 통해 공급되는 전원은 초기 수송 드론(100)의 전원이 On됨과 동시에 중계 드론(200)으로 공급하여 중계 드론(200)을 활성화시킬 수도 있다.

이어, 수송 드론(100)은 근거리 무선 통신을 이용하여 중계 드론(200)으로 중계 드론(200) 비행을 위한 제어신호를 제공한다.

증게드론(200)은 수송 드론(100)으로부터 무선 전송되는 드론 비행 제어신호에 따라 중계 드론(200)의 로터를 구동하여 중계 드론(200)의 이륙을 제어한다.

이와 같이, 중계 드론(200)의 이륙 시, 수송 드론(100)과 연결되는 전원 공급 케이블(400)은 수송 드론(100)으로부터 중계 드론(200)이 이륙하여 공중으로 상승함에 따라 자동으로 풀려 일정 장력을 가지도록 하고, 다시 중계 드론(200)이 하강하는 경우, 장력이 유지되도록 느슨해진 전원 공급 케이블이 감길 수 있는 케이블 권선체의 구조일 수 있다. 구체적인 설명은 도 2 설명시 상세하게 설명하기로 한다.

상기와 같이, 중계 드론(200)이 이륙한 경우, 중계 드론(200)은 비행 중 촬영되는 영상을 무선으로 지상 통제 장치(300)로 제공함과 동시에, 지상 통제 장치(300)의 제어에 따라 원하는 임무를 수행하게 되는 것이다.

이와 같은 임무수행이 완료되는 경우, 운용자는 지상 통제 장치(300)를 이용하여 중계 드론(200)을 제어하여 다시 지상에 착륙되어 있는 수송 드론(100)의 상단부에 착륙되도록 제어한다. 착륙과정에서, 수송 드론(100)과 연결되는 전원 공급 케이블의 장력이 약해지기 때문에 수송 드론(100)은 장력이 약해지는 전원 공급 케이블(400)은 해당 케이블 권선체에 감겨지게 되는 것이다.

중계 드론(200)이 수송 드론(100)의 상단부에 안착이 이루어지는 경우, 지상 통제 장치(100)의 제어에 따라 중계 드론(100)은 로터의 구동을 정지시키게 되고, 수송 드론(100)의 로터를 구동시켜 지상 통제 장치(100)가 위치한 곳으로 복귀시키게 되는 것이다.

도 2는 본 발명에 따른 유선 중계 드론이 수송 드론 시스템에 탑재된 상태에서의 평면도를 나타낸 도면으로서, 수송 드론(100)이 초기 원하는 위치로 비행시 유선 중계 드론(200)이 수송 드론(100)에 탑재된 상태를 평면 상태로 표현한 것이다.

즉, 중계 드론(200)은 수송 드론(100)의 상단부에 케이블의 장력에 의해 초기 안착된 상태에서 비행할 수 있으며, 다른 방법으로, 수송 드론(100) 상단부에 도킹 수단(안착수단)을 설치하여 중계 드론(200)이 도킹 수단에 도킹될 수 있도록 하는 구조를 가질 수도 있다. 이와 같은 도킹 수단은 일반적으로 공지된 어떠한 도킹 수단을 이용하여도 무방하다.

상기한 본 발명에 따른 유선 중계 드론을 탑재한 수송 드론 시스템에 대한 구체적인 구성 및 동작에 대하여 도 3을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명에 따른 유선 중계 드론을 탑재한 수송 드론 시스템에 대한 구체적인 블록 구성을 나타낸 도면이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 유선 중계 드론을 탑재한 수송 드론 시스템은 수송 드론(100) 및 중계 드론(200)을 포함할 수 있다. 여기서, 중계 드론(200)은 수송 드론(100) 상단부에 결합되고, 수송 드론(100)과 전원 공급 케이블(400)로 연결되어, 연결된 전원 공급 케이블(400)의 길이 범위내에서 공중 비행을 수행하여 중계 임무를 수행하게 된다.

상기 수송 드론(100)은 배터리(110), 제어부(120), 로터 구동부(130), 영상 센서(140), 제1 통신부(150), 항법장치(160), 케이블 구동부(170) 및 제2 통신부(180)를 포함할 수 있다.

한편, 중계 드론(200)는 케이블 연결단자(210), 전원부(220), 제2 통신부(230), 제어부(240), 제1 통신부(250), 로터 구동부(260) 및 영상 센서(270)를 포함할 수 있다.

상기 수송 드론(100)의 배터리(110)는 수송 드론(100)의 운행을 위한 전원을 공급하고, 수송 드론(100)의 운행이 중지되고 중계 드론(200)의 운행시 중계 드론(200)의 운행을 위한 전원을 전원 공급 케이블(400)을 통해 공급하도록 구성된다. 여기서, 배터리(110)는 수송 드론(100) 전체가 특정 위치로 왕복할 수 있는 전력과, 중계 드론(200)이 장시간 운용 가능한 전력량을 계산하여 배터리를 탑재할 수 있다.

제1 통신부(150)는 도 1에 도시된 지상 통제 장치(300)로부터 무선으로 전송되는 수송 드론(100)의 운행 제어신호를 수신하여, 수송 드론(100)의 비행 제어를 위한 제어신호를 제어부(120)로 제공한다.

영상 센서(140)는 수송 드론(100) 운행 시, 외부 영상을 획득하고, 획득한 영상을 제어부(120)로 제공한다.

항법 장치(160)는 수송 드론(100) 운행시, 수송 드론(100)의 위치 정보(방위각 정보, 고도 정보 등)를 획득하고, 획득한 위치 정보를 제어부(120)로 제공한다.

제어부(120)는 배터리(110)가 온되는 경우, 중계 드론(200)과 연결된 전원 공급 케이블(400)을 통해 중계 드론(200)으로 전원을 공급하고, 수송 드론(100)의 비행을 위해 로터 구동부(130)를 제어한다.

제어부(120)는 로터 구동부(130)의 제어에 따라 수송 드론(100)이 이륙하면, 상기 영상 센서(140) 및 항법 장치(160)로부터 제공되는 영상 신호와, 수송 드론(100)의 위치 정보를 제1 통신부(150)를 통해 지상 통제 장치(300)로 전송하고, 지상 통제 장치(300)에서 상기 전송되는 수송 드론(100)의 영상 신호와 위치 정보를 기반으로 하는 비행 제어신호를 제1 통신부(150)를 통해 수신하여 비행 제어신호에 따라 운행을 수행하는 것이다.

한편, 제어부(120)는 수송 드론(100)이 이륙하여, 지상 통제 장치(300)에 의해 원하는 위치에 도착한 후, 지상에 착륙하는 경우, 로터 구동부(130)를 제어하여 로터의 구동을 정지시키고, 제2 통신부(180)를 통해 중계 드론(200)의 제2 통신부(230)로 중계 드론(200) 운행 제어신호를 전송한다. 여기서, 제2 통신부(180)와 중계 드론(200)의 제2 통신부(230)의 무선 통신은 근거리 무선 통신을 수행함이 바람직하며, 근거리 무선 통신의 종류는 그 어떠 종류의 근거리 무선 통신 방식이어도 무관하다.

그리고, 제어부(120)는 케이블 구동부(170)를 제어하여 중계 드론(200)이 이륙하여 비행할 수 있도록 권선되어 있는 전원 공급 케이블(400)이 풀려지도록 제어할 수 있다. 여기서, 케이블 구동부(170)는 제어부(120)의 제어에 의해 전원 공급 케이블(400)이 풀리고 권선될 수 있는 구조를 가질 수도 있지만 중계 드론(200)이 이륙하게 되는 경우, 중계 드론(200)의 이륙되는 함에 의해 자동으로 풀려지도록 하고, 중계 드론(200)에 하강하는 경우 전원 공급 케이블(400)이 장애물에 걸리지 않도록 자동으로 권선체에 권선될 수 있도록 하는 구조를 가질 수도 있다. 이러한 방법은 전원 공급 케이블(400)이 일정 장력을 가지도록 함으로써 달성될 수 있다. 즉, 중계 드론(200)의 이륙과정에서는 중계 드론(200)의 이륙되는 힘에 의해 풀려지도록 하고, 착륙과정에서는 수송 드론(100)과 연결되는 전원 공급 케이블(400)의 장력이 약해지기 때문에 장력이 약해지는 전원 공급 케이블(400)을 해당 케이블 권선체에 감겨지도록 하는 구조가 되는 것이다.

중계 드론(200)의 케이블 연결단자(210)는 수송 드론(100)과 전원 공급 케이블(400)을 통해 연결되고, 수송 드론(100)으로부터 전원 공급 케이블(400)을 통해 공급되는 배터리 전원을 각 장치에 공급하여 중계 드론(200)의 구동을 활성화시킨다.

이 상태에서, 제2 통신부(230)는 수송 드론(100)의 제2 통신부(180)를 통해 비행 제어신호가 수신되는 경우, 수신된 비행 제어신호를 제어부(240)로 제공한다.

제어부(240)는 제2 통신부(230)를 통해 수신되는 비행 제어신호에 따라 로터 구동부(260)를 제어하여 중계 드론(200)을 이륙시키게 되는 것이다.

이때, 중계 드론(200)의 이륙시, 중계 드론(100)의 케이블 구동부(170)의 권체에 권선된 전원 공급 케이블(400)은 중계 드론(200)의 이륙되는 힘에 의해 자동으로 풀리게 된다.

중계 드론(200)의 이륙이 이루어지게 되면, 영상 센서(270)는 외부 영상을 획득하여 제어부(240)로 제공하고, 제어부(240)는 영상 센서(270)로부터 제공되는 획득 영상신호를 제1 통신부(250)를 통해 지상 통제 장치(300)로 무선 전송한다.

그리고 제어부(240)는 지상 통제 장치(300)로부터 상기 영상 신호를 기반으로 하는 비행 제어신호가 제1 통신부(250)를 통해 수신되면, 로터 구동부(260)를 제어하여 원하는 위치로 이동하여 원하는 임무를 수행하게 되는 것이다.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 유선 중계 드론을 탑재한 수송 드론 시스템의 동작에 대하여 설명하기로 한다.

먼저, 운용자가 수동으로 또는 지상 통제 장치(300)를 이용하여 무선으로 수송 드론(100)의 배터리(110)의 전원을 온 시키면, 배터리(110)의 전원 공급에 따라 수송 드론(200)의 모든 장치가 활성화되고, 또한, 배터리(110)의 공급 전원은 중계 드론(200)과 연결된 전원 공급 케이블(400)을 통해 중계 드론(200)으로 전원을 공급하여 중계 드론(200) 역시 활성화시키게 된다. 즉, 중계 드론(200)의 전원부(220)는 케이블 연결단자(210)에 연결된 전원 공급 케이블(400)를 통해 제공되는 전원을 각 장치로 공급하여 각 장치들을 활성하시키는 것이다.

이 상태에서, 운용자의 제어에 따라 지상 통제 장치(300)로부터 수송 드론(100) 운행(비행) 제어신호가 전송되면, 전송되는 운용 제어신호는 제1 통신부(150)를 통해 제어부(120)로 제공된다.

제어부(120)는 제1 통신부(150)를 통해 수신되는 운행 제어신호에 따라 로터 구동부(130)를 제어하여 수송 드론(200)을 이륙시키게 된다.

그리고, 수송 드론(100)이 이륙되면, 영상 센서(140)는 외부 영상을 실시간으로 획득하고, 획득한 영상신호를 제어부(120)로 제공한다.

한편, 항법 장치(160) 또한 수송 드론(100)이 이륙하는 경우, 자신의 위치 정보를 제어부(120)로 제공하고, 제어부(120)는 항법 장치(160)로부터 제공되는 위치 정보를 제1 통신부(150)를 통해 지상 통제 장치(300)로 전송한다.

이에, 지상 통제 장치(300)는 수송 드론(100)으로부터 전송되는 수송 드론(100)의 위치 정보 및 외부 영상신호를 기반으로 하여 원하는 위치로 수송 드론(100)이 이동되도록 제어하게 되는 것이다. 여기서, 수송 드론(100)의 이동 방법은 너무나도 일반적인 공지된 기술이므로 상세 설명은 생략하기로 한다.

수송 드론(100)이 원하는 위치에 도달되는 경우, 지상 통제 장치(300)는 무선으로 수송 드론(100)으로 착륙 제어신호를 전송한다.

수송 드론(100)의 제1 통신부(150)는 지상 통제 장치(300)로부터 전송되는 착륙 제어신호를 제어부(120)로 제공하고, 제어부(120)는 지상 통제 장치(300)의 착륙 제어신호에 따라 로터 구동부(170)를 제어하여 수송 드론(100)이 지상으로 착륙되도록 제어한다.

수송 드론(100)이 윈하는 위치의 지상에 착륙한 경우, 제어부(120)는 로터 구동부(170)를 제어하여 로터의 구동을 정지시키고, 제2 통신부(180)를 통해 중계 드론(200)에 운행 제어신호를 전송한다.

이어, 중계 드론(200)의 제2 통신부(230)는 수송 드론(100)으로부터 전송되는 운행 제어신호를 제어부(240)로 제공하고, 제어부(240)는 운행 제어신호에 따라 로터 구동부(260)를 구동하여 수송 드론(100)으로부터 이륙하는 것이다.

중계 드론(200)의 이륙 시, 중계 드론(200)의 이륙되는 힘에 의해 케이블 연결 단자(210)와 수송 드론(100)과 연결된 전원 공급 케이블(400)이 케이블 구동부(170)의 권선체로부터 풀리면서 중계 드론(200)이 이륙하게 되는 것이다.

중계 드론(200)이 이륙하면, 제어부(240)는 영상 센서(270)로부터 제공되는 영상신호를 제1 통신부(250)를 통해 지상 통제 장치(300)로 무선 전송되고, 지상 통제 장치(300)로부터 영상 신호를 기반으로 하는 비행 이동 제어신호에 따라 제어부(240)는 로터 구동부(260)를 제어하여 원하는 고도 및 위치로 이동시키게 된다.

따라서, 중계 드론(240)는 원하는 위치 및 고도로 이동된 상태에서 원하는 임무를 수행하게 되는 것이다.

해당 임무가 종료된 경우, 지상 통제 장치(300)로부터 제공되는 복귀 제어신호에 따라 제어부(240)는 로터 구동부(260)의 로터를 제어하여 수송 드론(100)의 상단부로 복귀하게 된다. 여기서, 중계 드론(200)의 복귀시 전원 공급 케이블의 장력이 작아 지면서 해당 케이블이 수송 드론(100)의 케이블 구동부(170)의 권선체에 자동으로 권선된다. 한편, 수송 드론(100)의 상단부에는 중계 드론(200)이 안정되게 안착될 수 있도록 하는 도킹장치를 구비하여 도킹 장치에 중계 드론(200)이 안착되도록 제어할 수 있다.

이와 같이 중계 드론(200)이 수송 드론(100)의 상단부에 안착되는 경우, 중계 드론(200)의 제어부(240)는 로터 구동부(260)를 제어하여 로터의 구동을 정지시킨다.

이와 동시에, 중계 드론(200)의 제어부(240)는 제2 통신부(230)를 통해 수송 드론(100)으로 구동 제어신호를 제공한다.

따라서, 수송 드론(100)의 제어부(120)는 제2 통신부(180)를 통해 중계 드론(200)으로부터 제공되는 구동 제어신호에 따라 로터 구동부(130)를 제어하여 이륙한 후, 지상 통제 장치(300)의 제어에 따라 원하는 위치로 복귀하게 되는 것이다. 이 상태에서도, 영상 센서(140) 및 항법 장치(160)은 상기와 동일한 방법을 통해 구동되어 지상 통제 장치(300)로 영상 신호 및 위치 정보를 제공하여 지상 통제 장치(300)에서 수송 드론(100)의 복귀를 제어할 수 있는 것이다.

상기한 바와 같은 본 발명에 따른 유선 중계 드론을 탑재한 수송 드론 시스템의 동작과 상응하는 본 발명에 따른 유선 중계 드론을 탑재한 수송 드론 시스템의 운용방법에 대하여 첨부한 도 4를 참조하여 단계적으로 설명해 보기로 하자.

도 4는 본 발명에 따른 유선 중계 드론을 탑재한 수송 드론 시스템의 운용방법에 대한 동작 플로우챠트를 나타낸 도면이다.

도 4를 참조하면, 먼저, 운용자가 수동으로 또는 지상 통제 장치(300)를 이용하여 무선으로 수송 드론(100)의 배터리의 전원을 온 시키면, 배터리의 전원 공급에 따라 수송 드론(200)의 모든 장치가 활성화되고, 이 상태에서, 운용자의 제어에 따라 지상 통제 장치(300)로부터 수송 드론(100) 운행 제어신호가 전송되면, 전송되는 운용 제어신호DP 따라 로터를 제어하여 수송 드론(200)을 이륙시키게 된다(S410).

그리고, 수송 드론(100)이 이륙되면, 수송 드론(100) 내 영상 센서는 외부 영상을 실시간으로 획득하고, 항법 장치 또한 수송 드론(100)이 이륙하는 경우, 자신의 위치 정보를 획득하여 획득된 영상 정보 및 위치 정보를 무선 통신을 통해 지상 통제 장치(300)로 전송한다(S420).

이어, 지상 통제 장치(300)는 수송 드론(100)으로부터 전송되는 수송 드론(100)의 위치 정보 및 외부 영상신호를 기반으로 하여 원하는 위치로 수송 드론(100)이 이동되도록 제어하게 되는 것이다. 여기서, 수송 드론(100)의 이동 방법은 너무나도 일반적인 공지된 기술이므로 상세 설명은 생략하기로 한다.

수송 드론(100)이 원하는 위치에 도달되는 경우, 지상 통제 장치(300)는 무선으로 수송 드론(100)으로 착륙 제어신호를 전송하고, 수송 드론(100)은 지상 통제 장치(300)로부터 전송되는 착륙 제어신호에 따라 지상으로 착륙하는 것이다(S430).

윈하는 위치의 지상에 착륙한 경우, 수송 드론(100)은 로터의 구동을 정지시키게 된다(S440).

이어, 수송 드론(100)은 연결된 전원 공급 케이블(400)을 통해 수송 드론(100)에 장착된 배터리 전원을 중계 드론(200)으로 공급하여 중계 드론(200)을 활성화시킨 후, 중계 드론(200)으로 근거리 무선 통신을 통해 중계 드론(200)의 구동 제어신호를 전송한다.

이에, 중계 드론(200)은 수송 드론(100)으로부터 전송되는 구동 제어신호에 따라 로터를 구동하여 중계 드론(200)을 이륙시켜 원하는 임무를 수행하도록 한다(S450). 여기서, 중계 드론(200)의 전원 공급은 초기 수송 드론(100)의 배터리 온시 배터리 전원을 전원 공급 케이블(400)을 통해 중계 드론(200)으로 공급하여 중계 드론(200)의 각 장치를 활성화시킬 수도 있다. 또한, 중계 드론(200)의 이륙 시, 중계 드론(200)의 이륙되는 힘에 의해 수송 드론(100)과 연결된 전원 공급 케이블(400)이 권선체로부터 풀리면서 중계 드론(200)이 이륙하도록 구성될 수 있다.

중계 드론(200)이 이륙하면, 중계 드론(200)의 영상 센서(270)는 외부 영상을 획득하여 무선으로 지상 통제 장치(300)로 무선 전송하고, 지상 통제 장치(300)로부터 영상 신호를 기반으로 제공하는 비행 이동 제어신호에 따라 로터를 제어하여 원하는 고도 및 위치로 이동시켜 원하는 위치 및 고도로 이동된 상태에서 원하는 임무를 수행하게 되는 것이다.

해당 임무가 종료된 경우, 지상 통제 장치(300)로부터 제공되는 복귀 제어신호에 따라 중계 드론(200)은 로터를 제어하여 수송 드론(100)의 상단부로 안착시킨다. 여기서, 중계 드론(200)의 복귀시 전원 공급 케이블의 장력이 작아 지면서 해당 케이블이 수송 드론(100)의 전원 공급 케이블(400)의 권선체에 자동으로 권선된다.

한편, 수송 드론(100)의 상단부에는 중계 드론(200)이 안정되게 안착될 수 있도록 하는 도킹장치를 구비하여 도킹 장치에 중계 드론(200)이 안착되도록 제어할 수도 있다.

이와 같이 중계 드론(200)이 수송 드론(100)의 상단부에 안착되는 경우, 중계 드론(200)은 로터의 구동을 정지시키고, 이와 동시에, 중계 드론(200)은 근거리 무선 통신을 통해 수송 드론(100)으로 구동 제어신호를 제공한다.

따라서, 수송 드론(100)은 근거리 통신을 통해 중계 드론(200)으로부터 제공되는 구동 제어신호에 따라 중계 드론(200)으로 공급되는 배터리 전원을 차단하고, 로터를 제어하여 이륙한 후, 지상 통제 장치(300)의 제어에 따라 원하는 위치로 복귀하게 되는 것이다(S460, S470). 이 상태에서도, 수송 드론(100)의 영상 센서 및 항법 장치는 상기와 동일한 방법을 통해 구동되어 지상 통제 장치(300)로 영상 신호 및 위치 정보를 제공하여 지상 통제 장치(300)에서 수송 드론(100)의 복귀를 제어할 수 있는 것이다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 명세서는 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 명세서의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다.

따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 명세서의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 명세서의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.

그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 명세서의 보호 범위는 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 명세서의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100 : 수송 드론
200 : 중계 드론
300 : 지상 통제 장치
400 : 전원 공급 케이블
110 : 배터리
120, 240 : 제어부
130, 260 : 로터 구동부
140, 270 : 영상 센서
150, 250 : 제1 통신부
160 : 항법 장치
170 : 케이블 구동부
180, 230 : 제2 통신부
210 : 케이블 연결 단자
220 : 전원부

Claims

배터리가 온되고, 지상 통제 장치의 제어신호에 따라 로터를 구동하여 이륙하여 원하는 위치로 이동하고, 원하는 위치에서 지상 통제 장치의 제어에 따라 착륙하는 수송 드론; 및
수송 드론과 일정 길이를 갖는 전원 공급 케이블로 연결되어 수송 드론의 상단부와 결합되며, 수송 드론의 착륙 후, 수송 드론의 배터리로부터 전원 공급 케이블을 통해 공급되는 전원에 따라 활성화되고, 수송 드론으로부터 제공되는 운행 제어신호에 따라 로터를 구동하여 수송 드론의 상단부로부터 원하는 위치로 이륙하여 임무를 수행하는 중계 드론을 포함하고,
상기 수송 드론의 전원 공급 케이블은, 중계 드론의 비행 전에는 권선체에 권선되어 있고, 중계 드론의 이륙시 이륙의 힘에 의해 자동으로 권선된 전원 공급 케이블이 풀리도록 하며, 중계 드론이 수송 드론의 상단부에 결합 시, 케이블의 장력에 의해 전원 공급 케이블이 수송 드론의 권선체에 권선되도록 하는 것인 유선 중계 드론을 탑재한 수송 드론 시스템.
제1항에 있어서,
상기 중계 드론의 이륙 후, 중계 드론의 비행은 수송 드론과 연결된 전원 공급 케이블의 길이 내에서 유선 비행을 수행하는 것인 유선 중계 드론을 탑재한 수송 드론 시스템.
삭제
제1항에 있어서,
상기 수송 드론은,
수송 드론과 중계 드론에 전원을 전원 공급 케이블을 통해 전원을 공급하는 배터리;
제공되는 제어신호에 따라 수송 드론의 이륙, 비행 및 착륙을 제어하는 로터 구동부;
수송 드론 비행 시, 지상 통제 장치로 획득된 영상신호 및 위치 정보를 전송하고, 지상 통제 장치로부터 무선 전송되는 수송 드론의 비행 제어신호를 수신하는 제1 통신부;
수송 드론이 원하는 위치로 이동하여 착륙 시, 제공되는 제어신호에 따라 상기 중계 드론으로 운행 제어신호를 무선 전송하고, 중계 드론의 임무 수행 후, 수송 드론으로 착륙(결합)시 중계 드론으로부터 운행 제어신호를 무선 수신하는 제2 통신부; 및
상기 배터리로부터 공급되는 전원을 전원 공급 케이블을 통해 중계 드론으로 공급되도록 제어하고, 제1 통신부를 통해 지상 통제장치로부터 운행 제어신호가 수신되는 경우, 상기 로터 구동부를 제어하여 수송 드론의 운행(이륙 및 비행)을 제어하며, 수송 드론이 운행 후, 지상에 착륙하는 경우 상기 제2 통신부를 통해 중계 드론으로 운행 제어신호가 전송되도록 제어하는 제어부를 포함하는 것인 유선 중계 드론을 탑재한 수송 드론 시스템.
제4항에 있어서,
상기 수송 드론은,
비행중 외부 영상을 획득하여 상기 제어부로 제공는 영상 센서; 및
비행중 자신의 위치 정보를 획득하여 상기 제어부로 제공하는 항법 장치를 더 포함하는 것인 유선 중계 드론을 탑재한 수송 드론 시스템.
제4항에 있어서,
상기 수송 드론은,
상기 중계 드론과 연결된 전원 공급 케이블을, 상기 제어부의 제어에 따라 중계 드론의 비행시 풀어주고, 중계 드론의 결합(착륙)시 상기 제어부의 제어에 따라 풀려진 전원 공급 케이블을 권선하는 권선체를 포함하는 케이블 구동부를 더 포함하는 것인 유선 중계 드론을 탑재한 수송 드론 시스템.
제6항에 있어서,
상기 케이블 구동부의 권선체는 중계 드론의 이륙시 이륙되는 힘에 의해 권선된 전원 공급 케이블이 풀리고, 중계 드론의 결합(착륙)시 전원 공급 케이블의 장력에 따라 풀려진 전원 공급 케이블이 권선되도록 하는 것인 유선 중계 드론을 탑재한 수송 드론 시스템.
제4항에 있어서,
상기 제2 통신부와 중계 드론간의 통신은 근거리 무선 통신방식을 이용하는 것인 유선 중계 드론을 탑재한 수송 드론 시스템.
제6항에 있어서,
상기 중계 드론은,
상기 수송 드론의 케이블 구동부와 전원 공급 케이블을 통해 연결되는 케이블 연결 단자;
상기 케이블 연결 단자를 통해 제공되는 배터리 전원을 공급하는 전원부;
지상 통제 장치로부터 비행 제어신호를 수신하고, 비행 중 임무 수행 결과 정보 및 외부 영상 신호를 지상 통제 장치로 전송하는 제1 통신부;
상기 수송 드론의 제2 통신부를 통해 공급되는 중계 드론 운행 제어신호를 수신하는 제2 통신부;
상기 제2 통신부를 통해 수신되는 운행 제어신호에 따라 중계 드론의 이륙을 제어하는 로터 구동부; 및
상기 제2 통신부를 통해 수송 드론으로부터 전송되는 운행 제어신호에 따라 중계 드론이 이륙되도록 상기 로터 구동부를 제어하고, 중계 드론이 수송 드론과 결합(착륙)되는 경우, 상기 로터 구동부를 정지시킨 후, 제2 통신부를 통해 수송 드론으로 수송 드론의 운행 제어신호가 전송되도록 제어하는 제어부를 포함하는 것인 유선 중계 드론을 탑재한 수송 드론 시스템.
배터리를 탑재하고, 중계 드론과 전원 공급 케이블로 연결된 수송 드론 시스템의 운용방법에 있어서,
상기 수송 드론의 배터리가 온되는 경우, 수송 드론의 로터를 구동하여 수송 드론을 이륙시키는 단계;
수송 드론이 이륙되는 경우, 지상 통제 장치의 제어에 따라 원하는 위치로 비행하고, 해당 위치에서 지상으로 착륙한 후, 로터의 구동을 정지시키는 단계;
수송 드론에 탑재된 배터리 전원을 전원 공급 케이블을 통해 중계 드론으로 제공하여 중계 드론을 활성화시키는 단계;
중계 드론이 활성화되면, 수송 드론에서 중계 드론으로 운행 제어신호를 전송하는 단계; 및
운행 제어신호가 수신되면, 중계 드론은 로터를 구동하여 결합된 수송 드론으로부터 이륙하고, 이륙 후, 지상 통제 장치의 제어에 따라 임무 수행 후, 수송 드론으로 착륙(결합)하는 단계를 포함하고,
상기 수송 드론으로 착륙(결합)하는 단계에서,
상기 수송 드론이 중계 드론으로부터 이륙시에는 중계 드론의 권선체에 감겨진 전원 공급 케이블을 풀어주고, 중계 드론이 수송 드론에 결합(착륙)되는 경우, 풀어진 전원 공급 케이블을 권선체에 권선하는 것인 수송 드론 시스템의 운용방법.
제10항에 있어서,
상기 수송 드론으로부터 중계 드론의 이륙 후, 중계 드론의 비행은 수송 드론과 연결된 전원 공급 케이블의 길이 내에서 유선 비행을 수행하는 것인 유선 중계 드론을 탑재한 수송 드론 시스템의 운용방법.
제10항에 있어서,
상기 수송 드론에서 중계 드론으로 전송되는 운행 제어신호는 근거리 무선 통신방식을 통해 전송하는 것인 유선 중계 드론이 탑재된 수송 드론 시스템의 운용방법.
삭제
제10항에 있어서,
상기 권선체는, 중계 드론의 이륙시 이륙되는 힘에 의해 권선된 전원 공급 케이블이 풀리고, 중계 드론의 결합(착륙)시 전원 공급 케이블의 장력에 따라 풀려진 전원 공급 케이블이 권선되도록 하는 것인 유선 중계 드론을 탑재한 수송 드론 시스템의 운용방법.
제10항에 있어서,
수송 드론이 이륙되는 경우, 외부 영상 신호 및 자신의 위치 정보를 무선으로 지상 통제 장치로 전송하고, 전송된 영상신호 및 위치 정보를 기반으로 하여 지상 통제 장치로부터 전송되는 비행 제어신호에 따라 원하는 위치로 이동 및 지상으로의 착륙을 수행하는 것인 유선 중계 드론을 탑재한 수송 드론 시스템의 운용방법.
제10항에 있어서,
상기 중계 드론이 수송 드론으로 착륙(결합)하는 경우,
중계 드론은 자신의 로터의 구동을 정지시키는 단계;
수송 드론은 전원 공급 케이블을 통해 중계 드론으로 공급되는 배터리 전원을 차단하는 단계; 및
중계 드론은, 로터를 구동하여 이륙하고, 지상 통제 장치의 제어에 따라 비행하여 원하는 위치로 복귀하는 단계를 포함하는 것인 유선 중계 드론을 탑재한 수송 드론 시스템의 운용방법.