KR102167991B1 - 드론의 비행 경로를 설정하는 방법 및 장치 - Google Patents

드론의 비행 경로를 설정하는 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

드론의 비행 경로를 설정하는 방법 및 장치가 개시된다. 드론의 비행 경로를 설정하는 방법은 드론 관제 장치가 드론 제어 장치로부터 설정 드론 항로 결정 정보를 수신하는 단계, 드론 관제 장치가 설정 드론 항로 결정 정보를 기반으로 설정 드론 항로를 결정하는 단계와 드론 관제 장치가 설정 드론 항로에 대한 정보를 드론 제어 장치로 전송하는 단계를 포함할 수 있되, 설정 드론 항로 결정 정보는 드론의 사용 목적, 드론의 인증 여부, 드론의 성능 중 적어도 하나에 대한 정보를 포함할 수 있다.

Description

드론의 비행 경로를 설정하는 방법 및 장치{The method and apparatus for configuring flight path of drone}
본 발명은 드론의 비행 경로를 설정하는 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 다양한 요소를 고려하여 드론의 비행 경로를 설정하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
드론(drone)과 같은 사람이 기체에 타지 않고 원격으로 조종가능한 무인항공기(UAV, Unmanned Aerial Vehicle)가 많은 군사용뿐만 아니라 민간 시장에서 상업적 용도로 널리 활용될 전망이다.
실제로 영화 및 예능 촬영이나 중요 행사의 보안 강화를 위해 드론을 도입 하는 사례가 늘어나고 있다. 특히 아마존이 발표한 프라임 에어(prime air)는 드론 대중화의 기폭제가 되고 있다. 아마존은 드론을 사용하여 최대 5파운드 (약 2.3kg) 무게의 짐을 싣고 최장 10마일(16km) 떨어진 지역으로 물품을 배송하는 시스템의 도입을 목표로 하고 있다.
드론이 민간 시장에서 주목을 받으면서, 개인 오락, 취미용으로 제작된 싼 가격의 드론들도 생산되고 있다. 군용 드론의 연장선 상에서 드론은 다양한 분야에서 활용될 수 있다. 예를 들어, 드론은 사람의 접근이 어려운 특정 지역을 관리, 감시하기 위해 사용될 수 있다. 구체적으로 드론은 자유롭고 신속하게 이동하여 탑재된 카메라나 센서를 통해 특정 지역에 대한 원격 감시를 할 수 있다. 즉, 드론은 조난자 수색, 산불 감시, 교통 위반 단속, 우범 지역 및 국경 지역 감시 같은 공공 목적으로 활용될 수 있다.
또한, 드론은 날 수 있기 때문에 이동성이 뛰어나다. 즉, 심각한 교통 체증, 험난한 도로 사정에도 드론은 공중을 통해 신속하게 이동할 수 있어 물류 배송에 활용될 수 있다. 아마존뿐만 아니라, 세계적 물류 운송 업체인 DHL이나 UPS도 드론에 관심을 보이고 있다.
KR 10-2009-0123039
본 발명의 일 측면은 드론의 비행 경로를 설정하는 방법을 제공한다.
본 발명의 다른 측면은 드론의 비행 경로를 설정하는 장치를 제공한다.
본 발명의 일 측면에 따른 드론의 비행 경로를 설정하는 방법은 드론 관제 장치가 드론 제어 장치로부터 설정 드론 항로 결정 정보를 수신하는 단계, 상기 드론 관제 장치가 상기 설정 드론 항로 결정 정보를 기반으로 설정 드론 항로를 결정하는 단계와 상기 드론 관제 장치가 상기 설정 드론 항로에 대한 정보를 상기 드론 제어 장치로 전송하는 단계를 포함할 수 있되, 상기 설정 드론 항로 결정 정보는 상기 드론의 사용 목적, 상기 드론의 인증 여부, 상기 드론의 성능 중 적어도 하나에 대한 정보를 포함할 수 있다.
한편, 상기 드론의 상기 사용 목적이 긴급 운항인 경우, 상기 설정 드론 항로는 최단 거리 항로로 결정되고, 상기 드론의 상기 사용 목적이 일반 운항인 경우, 상기 설정 드론 항로는 상기 최단 거리 항로를 제외한 일반 운항 항로로 결정될 수 있다.
또한, 상기 드론의 인증 여부에 대한 정보는 상기 드론이 인증 드론인지 비인증 드론인지 여부를 지시하고, 상기 드론이 상기 인증 드론인 경우, 상기 설정 드론 항로는 상기 드론의 추락을 고려하지 않고 결정되고, 상기 드론이 상기 비인증 드론인 경우, 상기 설정 드론 항로는 상기 드론의 상기 추락을 고려하여 결정될 수 있다.
또한, 상기 드론의 성능에 대한 정보는 상기 드론의 비행 가능 시간 정보, 상기 드론의 비행 속도 정보를 포함하고, 상기 드론이 목적 지점까지 충전없이 도착할 수 있는 경우, 상기 설정 드론 항로는 충전 지점을 고려하지 않고 결정되고, 상기 드론이 상기 목적 지점까지 충전없이 도착할 수 없는 경우, 상기 설정 드론 항로는 상기 충전 지점을 고려하여 결정될 수 있다.
또한, 상기 드론의 성능에 대한 정보는 상기 드론의 고도 변경 능력에 대한 정보를 포함하고, 상기 설정 드론 항로는 상기 드론의 고도 변경 능력으로 운항 가능한 하위 항로만을 포함할 수 있다.
한편, 상기 드론 관제 장치는 비행구역 상의 전자파에 의한 간섭이 드론에 발생하지 않도록 설정 드론 항로를 결정할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 드론의 비행 경로를 설정하는 드론 관제 장치에 있어서,
상기 드론 관제 장치가 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 드론 제어 장치로부터 설정 드론 항로 결정 정보를 수신하고, 상기 설정 드론 항로 결정 정보를 기반으로 설정 드론 항로를 결정하고, 상기 설정 드론 항로에 대한 정보를 상기 드론 제어 장치로 전송하도록 구현될 수 있되, 상기 설정 드론 항로 결정 정보는 상기 드론의 사용 목적, 상기 드론의 인증 여부, 상기 드론의 성능 중 적어도 하나에 대한 정보를 포함할 수 있다.
한편, 상기 드론의 상기 사용 목적이 긴급 운항인 경우, 상기 설정 드론 항로는 최단 거리 항로로 결정되고, 상기 드론의 상기 사용 목적이 일반 운항인 경우, 상기 설정 드론 항로는 상기 최단 거리 항로를 제외한 일반 운항 항로로 결정될 수 있다.
또한, 상기 드론의 인증 여부에 대한 정보는 상기 드론이 인증 드론인지 비인증 드론인지 여부를 지시하고, 상기 드론이 상기 인증 드론인 경우, 상기 설정 드론 항로는 상기 드론의 추락을 고려하지 않고 결정되고, 상기 드론이 상기 비인증 드론인 경우, 상기 설정 드론 항로는 상기 드론의 상기 추락을 고려하여 결정될 수 있다.
또한, 상기 드론의 성능에 대한 정보는 상기 드론의 비행 가능 시간 정보, 상기 드론의 비행 속도 정보를 포함하고, 상기 드론이 목적 지점까지 충전없이 도착할 수 있는 경우, 상기 설정 드론 항로는 충전 지점을 고려하지 않고 결정되고, 상기 드론이 상기 목적 지점까지 충전없이 도착할 수 없는 경우, 상기 설정 드론 항로는 상기 충전 지점을 고려하여 결정될 수 있다.
또한, 상기 드론의 성능에 대한 정보는 상기 드론의 고도 변경 능력에 대한 정보를 포함하고, 상기 설정 드론 항로는 상기 드론의 고도 변경 능력으로 운항 가능한 하위 항로만을 포함할 수 있다.
한편, 상기 프로세서는 비행구역 상의 전자파에 의한 간섭이 드론에 발생하지 않도록 설정 드론 항로를 결정할 수 있다.
상술한 본 발명의 일 측면에 따르면, 드론의 사용 목적에 따른 우선 순위, 드론의 신뢰도, 드론의 성능, 각 구역별 전자파에 의한 간섭 정도를 고려하여 비행 경로를 설정함으로써 한정된 항로를 효율적으로 이용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 드론 운항 시스템을 나타낸 개념도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 설정 드론 항로를 결정하는 방법을 나타낸 개념도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 설정 드론 항로의 결정 방법을 나타낸 개념도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 설정 드론 항로의 결정 방법을 나타낸 개념도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 드론의 우선 순위 및/또는 성능을 고려한 항로 상에서 드론의 운항 방법이 개시된다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 항로의 혼잡 정도를 고려하여 설정 드론 항로를 결정하는 방법을 개시한다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 항로의 혼잡 정도를 고려하여 설정 드론 항로를 결정하는 방법을 개시한다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 드론 관제 장치를 나타낸 블록도이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예와 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 드론 운항 시스템을 나타낸 개념도이다.
도 1에서는 드론의 항공 경로(항로)를 설정하여 설정된 항로 상에서 드론을 운항시키기 위한 드론 운항 시스템이 개시된다.
도 1을 참조하면 드론 운항 시스템은 드론(100), 드론 제어 장치(110), 드론 관제 장치(120)를 포함할 수 있다.
드론(100)은 사람의 탑승 없이 원격으로 조종 가능한 무인 항공기(UAV, unmanned aerial vehicle)일 수 있다. 드론(100)은 드론 제어 장치(110)로부터 운항 정보를 수신하고, 항로 상에서 운항될 수 있다.
드론 제어 장치(110)는 사용자에 의한 개별 드론(또는 드론 그룹)의 제어를 위해 구현될 수 있다. 드론 제어 장치(110)는 사용자로부터 명령을 입력받고 입력받은 명령을 기반으로 드론의 운항을 제어할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 드론 제어 장치(110)를 기반으로 드론 관제 장치(120)와 네트워크를 설정하고 드론 관제 장치(120)로 드론(100)의 목적지에 따른 항로 설정을 요청할 수 있다. 이하, 본 발명의 실시예에서는 드론 관제 장치(120)가 드론(100)의 항로를 설정하는 것으로 가정하여 설명하나, 드론 제어 장치(110)에서 직접적으로 드론의 항로를 설정할 수도 있다.
설명의 편의상 드론(100)과 드론 제어 장치(110)를 별도의 구성으로 설명하나 드론(100)과 드론 제어 장치(110)는 하나의 구성으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 드론 제어 장치(110)는 드론(100)에 구현되어 드론(100)의 동작을 제어할 수 있다.
드론 관제 장치(120)는 항로 상에서 운항되는 복수의 드론(100)을 관제 및 관리하기 위해 구현될 수 있다. 드론 관제 장치(120)는 복수의 드론 제어 장치(110)와 네트워크를 형성하고 드론(100)을 관제하기 위해 구현될 수 있다. 예를 들어, 드론 관제 장치(120)는 드론 제어 장치(110)로부터 드론(100)의 목적 지점에 대한 정보를 수신하고, 다양한 요소를 고려하여 드론(100)의 항로를 설정할 수 있다. 이하, 드론 관제 장치(120)에 의해 설정된 드론(100)의 목적 지점에 따른 항로를 설정 드론 항로라는 용어로 표현할 수 있다.
구체적으로 드론(100)의 비행 경로를 설정하기 위해 드론 관제 장치(120)는 드론 제어 장치(110)로부터 설정 드론 항로 결정 정보를 수신할 수 있다. 설정 드론 항로 결정 정보는 드론의 출발 지점, 드론의 목적 지점, 드론의 사용 목적, 드론의 인증 완료 여부, 드론의 성능에 대한 정보일 수 있다. 드론 관제 장치(120)는 설정 드론 항로 결정 정보를 기반으로 설정 드론 항로를 결정하고 설정 드론 항로에 대한 정보를 드론 제어 장치(110)로 전송할 수 있다.
예를 들어, 드론 관제 장치(120)는 드론의 사용 목적에 따른 우선 순위(군사, 비상 안전, 소방, 물류 등), 드론 자체의 신뢰성, 안전성 정도(안전 인증을 받은 드론과 그렇지 못한 드론), 드론 자체의 성능(비행 가능 시간, 비행 속도, 고도 변경 능력, 호버링 능력 등), 각 구역의 전자파 교란 정도(고압 송전 설비, 대형 통신 안테나가 있는 구역은 회피) 등을 고려하여 설정 드론 항로를 결정할 수 있다.
드론 관제 장치(120)는 설정 드론 항로에 대한 정보(설정 드론 항로 정보)를 드론 제어 장치(110)로 전송하거나, 설정 드론 항로를 기반으로 직접적으로 드론을 제어하여 목적지로 이동시킬 수 있다.
드론 관제 장치(120)는 복수개의 중간 네트워크 장치와 연결되어 드론(100)을 제어할 수 있다. 드론(100)의 운항 가능한 항로 상에는 복수개의 중간 네트워크 장치가 구현되어 있을 수 있다. 중간 네트워크 장치는 드론 관제 장치(120) 또는 드론 제어 장치(110)에 의해 생성된 제어 정보를 항로를 운항 중인 드론(100)에게 전달하기 위해 구현될 수 있다. 예를 들어, 드론(100)의 운항 중 드론(100)의 설정 드론 항로가 변경되는 경우, 드론 관제 장치(120)는 중간 네트워크 장치를 통해 드론(100)으로 변화된 항로에 대한 정보를 전송할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에서는 구체적인 설정 드론 항로의 결정 방법이 개시된다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 설정 드론 항로를 결정하는 방법을 나타낸 개념도이다.
도 2에서는 드론 관제 장치는 드론의 사용 목적에 따른 우선 순위에 따라 설정 드론 항로를 결정할 수 있다. 드론의 사용 목적은 군사, 비상 안전, 소방, 물류 등과 같이 다양한 목적으로 분류될 수 있다. 이하, 본 발명의 실시예에서는 설명의 편의상 제1 목적(210) 및 제2 목적(220)으로 구분하여 목적에 따른 설정 드론 항로의 결정 방법이 개시된다. 제1 목적(210)은 긴급 상황을 위한 운항, 제2 목적(220)은 일반 상황을 위한 운항으로 구분할 수 있다.
도 2를 참조하면, 드론 관제 장치는 제1 목적(210)을 위한 설정 드론 항로와 제2 목적(220)을 위한 설정 드론 항로를 다르게 결정할 수 있다. 예를 들어, 제1 목적(210)을 위한 설정 드론 항로는 최단 거리 항로(215)로서 빠른 이동을 위한 항로이고, 제2 목적(220)을 위한 설정 드론 항로는 최단 거리는 아니나, 드론의 운항의 안전성을 높이기 위한 일반 운항 항로(225)일 수 있다.
드론 관제 장치는 드론 제어 장치와 네트워크를 형성시 드론 제어 장치로부터 목적 지점에 대한 정보뿐만 아니라 드론의 운항 목적에 대한 정보를 포함하는 메시지(또는 신호)를 수신할 수 있다. 드론 관제 장치는 드론의 운항 목적과 드론의 목적 지점에 대한 정보를 기반으로 설정 드론 항로를 결정할 수 있다. 즉, 드론 관제 장치는 드론의 운항 목적에 따라 서로 다른 설정 드론 항로를 결정할 수 있다. 드론 관제 장치는 설정 드론 항로에 대한 정보를 드론 제어 장치로 전송하거나, 설정 드론 항로를 기반으로 직접적으로 드론을 제어하여 목적지로 이동시킬 수 있다.
또한, 드론 관제 장치는 제1 목적을 위한 설정 드론 항로 상에서 운항되는 드론의 우선적인 운항을 보장할 수 있다. 예를 들어, 드론 관제 장치는 제1 목적을 위한 설정 드론 항로와 제2 목적을 위한 설정 드론 항로가 일정 구간에서 중첩되고 제1 목적을 위한 설정 드론 항로 상에서 운항되는 드론과 제2 목적을 위한 설정 드론 항로 상에서 운항되는 드론 사이의 충돌 가능성이 존재하는 경우, 제2 목적을 위한 설정 드론 항로 상에서 운항되는 드론으로 일정 시간 동안의 호버링(hovering)을 명령할 수 있다. 즉, 드론 관제 장치는 제1 목적을 위한 설정 드론 항로 상에서 운항되는 드론의 운항을 우선적으로 보장할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 설정 드론 항로의 결정 방법을 나타낸 개념도이다.
도 3에서는 드론 관제 장치가 드론의 신뢰성, 안전성 정도에 대한 인증 여부를 고려하여 드론의 항로를 설정하는 방법에 대해 개시한다.
도 3을 참조하면, 드론 관제 장치는 인증된 드론(인증 드론)(310)인지 인증되지 않은 드론(비인증 드론)(320)인지 여부에 따라 설정 드론 항로를 다르게 결정할 수 있다.
인증 드론(310)은 특정 기관을 통해 비행 능력에 대한 인증을 받은 드론이고 비인증 드론(320)은 특정 기관을 통해 비행 능력에 대한 인증을 받지 않은 드론일 수 있다.
드론 관제 장치는 드론의 추락시에도 피해가 없도록 하기 위한 항로를 비인증 드론(320)의 설정 드론 항로로 결정할 수 있다. 예를 들어, 드론 관제 장치는 비인증 드론(320)의 추락시 문제가 발생할 수 있는 도로, 인도, 주택가와 같은 지역 상의 항로를 비인증 드론(320)의 설정 드론 항로로 할당하지 않을 수 있다. 드론 관제 장치는 드론의 추락시 인적, 재산적인 피해가 없도록 산간, 비주택지의 항로를 비인증 드론의 설정 드론 항로로서 할당할 수 있다 즉, 드론 관제 장치는 비인증 드론(320)으로 추락 고려 항로를 할당할 수 있다.
드론 관제 장치는 인증 드론(310)에 대해서는 위와 같은 제한 없이 설정 드론 항로를 결정할 수 있다. 즉, 드론 관제 장치는 인증 드론으로 추락 비고려 항로(315)를 할당할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 설정 드론 항로의 결정 방법을 나타낸 개념도이다.
도 4에서는 드론 관제 장치가 드론의 성능을 고려하여 드론의 항로를 설정하는 방법에 대해 개시한다. 드론의 성능은 드론의 비행 가능 시간, 드론의 비행 속도, 드론의 고도 변경 능력, 드론의 호버링 능력 등을 포함할 수 있다.
도 4를 참조하면, 드론 관제 장치는 드론의 목적지에 대한 정보 및 비행 가능 시간, 비행 속도를 고려하여 드론이 목적지까지 별도의 충전없이 도착할 수 있는지 여부에 대해 판단할 수 있다(단계S 400). 드론이 출발 지점에서 출발을 한 이후, 목적 지점까지 한번에 도착이 가능한 경우(즉, 충전이 필요하지 않은 경우), 드론 관제 장치는 충전 지점을 고려하지 않고 설정 드론 항로를 결정할 수 있다(단 S410). 즉, 드론 관제 장치는 출발 지점과 목적 지점만을 고려하여 설정 드론 항로를 결정할 수 있다.
반대로 드론이 출발 지점에서 출발을 한 이후, 목적 지점까지 한번에 도착이 가능하지 않은 경우(즉, 충전이 필요한 경우), 드론 관제 장치는 충전 지점을 고려하여 설정 드론 항로를 결정할 수 있다(단계 S420). 즉, 드론 관제 장치는 출발 지점과 목적 지점뿐만 아니라 중간 지점도 고려하여 설정 드론 항로를 결정할 수 있다.
이뿐만 아니라 드론 관제 장치는 고도 변경 능력, 호버링 능력 등을 고려하여 설정 드론 항로를 결정할 수 있다. 예를 들어, 드론 관제 장치는 항로의 고도를 고려하여 드론의 고도 변경 능력으로 해당 항로를 통과할 수 있을지 여부에 대해 결정할 수 있다. 예를 들어, 드론의 최대 고도가 200m인 경우를 가정할 수 있다. 특정 항로의 경우, 산과 같은 장애물로 인해 항로가 300m 이상에 형성되어 있을 수 있다. 이러한 경우, 드론 관제 장친는 300m에 형성된 항로를 드론의 설정 드론 항로에서 제외하고 다른 200m 이하의 고도에 형성된 다른 항로를 드론의 설정 드론 항로로 결정할 수 있다.
이뿐만 아니라, 드론 관제 장치는 각 구역의 전자파 교란 정도를 고려하여 드론의 항로를 설정할 수 있다. 고압 송전 설비, 대형 통신 안테나가 존재하는 구역에서는 전자파가 존재할 수 있고, 전자파는 드론의 제어에 대한 간섭이 될 수 있다. 따라서, 드론 관제 장치는 외부 서버로부터 고압 송전 설비, 대형 통신 안테나가 존재하는 구역에 대한 정보를 수신할 수 있다. 드론 관제 장치는 전자파에 의한 간섭이 드론에 발생하지 않도록 설정 드론 항로를 결정할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 드론의 우선 순위 및/또는 성능을 고려한 항로 상에서 드론의 운항 방법이 개시된다.
도 5에서는 드론의 우선 순위 및/또는 성능을 고려하여 드론 간에 추월을 수행하는 방법이 개시된다.
도 5를 참조하면, 드론 관제 장치(500)는 드론의 우선 순위 및 드론의 성능을 고려하여 항로 상에 드론의 위치를 재배열할 수 있다.
예를 들어, 동일한 항로 상에서 복수의 드론이 운항을 수행하는 경우를 가정할 수 있다. 드론의 성능(예를 들어, 드론의 속도, 가능 고도)는 서로 다를 수 있다. 드론 관제 장치(500)는 드론의 성능 및 운행 우선 순위를 고려하여 항로 상의 드론의 위치를 재배열할 수 있다. 운행 우선 순위는 드론의 운행 목적에 의해 결정될 수 있다. 제1 운행 우선 순위가 가장 높은 운행 우선 순위이고 순차적으로 드론의 운행 목적에 따라 우선 운행 순위(제2 운행 우선 순위, 제3 우선 운행 순위)가 결정될 수 있다.
예를 들어, 제1 드론(510)의 최대 가능 속도는 60km/h이고 제1 드론(510)의 운행 우선 순위는 제1 우선 순위일 수 있다. 제2 드론(520)의 최대 가능 속도가 50km/h이고 제2 드론(520)의 운행 우선 순위는 제2 우선 순위일 수 있다. 제2 드론(520)이 제1 드론(510)보다 항로 상에서 앞서서 운항되고 있고, 제2 드론(520)과 제1 드론(510)이 일정한 거리 범위 내에 위치하는 경우, 드론 관제 장치는 제1 드론(510)과 제2 드론(520)의 항로 상의 순서를 변경할 수 있다. 즉, 드론 관제 장치는 제1 드론(510)이 제2 드론(520)을 추월하여 제1 드론(510)이 제2 드론(520)보다 앞서도록 항로 상의 순서를 변경할 수 있다.
드론 관제 장치(500)는 제1 드론(510)의 제2 드론(520)에 대한 추월시 제1 드론(510)과 제2 드론(520)의 충돌을 막기 위하여 제1 드론(510)의 추월 예정 시간 동안 제2 드론(520)의 예상 추월 경로로의 이동을 제한할 수 있다. 전술한 바와 같이 드론 제어 장치에 의해 제2 드론의 제어가 수행되는 경우, 드론 제어 장치에 의해서도 제2 드론(520)은 항로를 변경할 수 있다. 만약, 제2 드론(520)이 제1 드론(510)의 추월 시간 동안 항로를 변경하는 경우, 변경된 항로와 제1 드론(510)의 예상 추월 경로 간의 중첩으로 인해서 제1 드론(510)과 제2 드론(520) 사이의 충돌이 발생할 수 있다. 따라서, 드론 관제 장치는 제1 드론(510)의 제2 드론(520)에 대한 추월시 제1 드론(510)과 제2 드론(520)의 충돌을 막기 위하여 제1 드론(510)의 추월 예정 시간 동안 제2 드론(520)의 예상 추월 경로로의 이동을 제한할 수 있다.
제1 드론(510)의 제2 드론(520)에 대한 추월이 완료된 경우, 드론 관제 장치(500)는 제2 드론(520)의 드론 제어 장치로 추월 완료 메시지를 전송할 수 있고, 제2 드론(520)은 추월 완료 메시지를 수신 후 항로의 변경에 대한 제한없이 운항될 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 항로의 혼잡 정도를 고려하여 설정 드론 항로를 결정하는 방법을 개시한다.
도 6에서는 드론 관제 장치가 항로 상의 혼잡을 고려하여 설정 드론 항로를 결정하는 방법을 개시한다.
도 6을 참조하면, 드론 관제 장치는 항로가 혼잡하지 않은 경우(항로 상의 다른 드론이 드론의 항로 상의 이동을 방해하지 않는 경우), 최단 이동 거리를 고려하여 설정 드론 항로를 결정할 수 있다.
하지만, 최단 이동 거리 상의 항로가 혼잡한 경우, 항로의 혼잡으로 인해 최단 이동 거리를 설정 드론 항로로로 결정하여 목적 지점까지의 드론이 이동할 경우 걸리는 시간이 최단 이동 거리가 아닌 다른 항로를 기반으로 설정된 설정 드론 항로를 통해 이동하는 경우보다 길어질 수 있다. 따라서, 드론 관제 장치는 항로 상태 정보를 고려하여 설정 드론 항로를 결정할 수 있다.
드론 관제 장치는 드론의 목적 지점까지의 이동을 위해 설정 드론 항로로서 사용 가능한 다양한 항로 조합 각각에서 이동 중인 다른 드론의 개수, 다른 드론의 성능, 목적 지점 등을 고려하여 사용 가능한 다양한 항로 조합 각각에 대한 예상 이동 시간을 산출할 수 있다(단계 S600).
예를 들어, (하위 항로1, 하위 항로2, 하위 항로3), (하위 항로1, 하위 항로 4, 하위 항로 5), (하위 항로1, 하위 항로 2, 하위 항로 6) 등 다양한 항로 조합이 설정 드론 항로로서 사용될 수 있는 경우를 가정할 수 있다.
이러한 경우, 드론 관제 장치는 드론의 각 하위 항로로의 이동시 다른 드론으로 인한 해당 하위 항로의 혼잡도를 예상하여 전체 예상 운항 시간을 결정할 수 있다. 예를 들어, (하위 항로1, 하위 항로2, 하위 항로3)의 항로 조합에 대하여 드론이 하위 항로 1을 운항시의 하위 항로 1의 혼잡도, 드론이 하위 항로 2를 운항시의 하위 항로 2의 혼잡도, 드론이 하위 항로 3을 운항시의 하위 항로 3의 혼잡도를 고려하여 (하위 항로1, 하위 항로2, 하위 항로3)의 항로 조합으로 결정된 설정 드론 항로를 운항 시의 전체 예상 운항 시간을 결정할 수 있다.
드론 관제 장치는 복수의 가능한 항로 조합 각각에 대한 전체 예상 운항 시간을 결정하고 최저 예상 운항 시간에 해당하는 항로를 드론의 설정 드론 항로로 결정할 수 있다(단계 S610).
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 항로의 혼잡 정도를 고려하여 설정 드론 항로를 결정하는 방법을 개시한다.
도 7에서는 드론 관제 장치(700)가 항로 상의 혼잡도을 고려하여 설정 드론 항로를 결정하는 방법을 개시한다.
도 7을 참조하면, 드론 관제 장치(700)는 항로의 혼잡도가 임계치 이상이라고 판단되는 경우, 항로를 운항하는 드론의 고도 변경 능력을 고려하여 항로를 수직 범위로 확장하여 사용할 수 있다. 구체적으로 드론 관제 장치(700)는 항로의 혼잡도가 임계치 이상이라고 판단되고 항로 상에서 10개의 드론이 운항되는 경우, 항로를 수직 방향으로 복수개(예를 들어, 2개)의 하위 항로로 분할 할 수 있다. 항로를 수직 방향으로 두개의 항로로 분리되는 경우, 높이에 따라 하나의 하위 항로는 상단 하위 항로(710) 나머지 하나의 하위 항로는 하단 하위 항로(720)로 분류될 수 있다.
드론 관제 장치(700)는 10개의 드론 중 고도 변경 능력이 다른 드론보다 상대적으로 높은 5개의 드론에 대해서는 상단 하위 항로(710)로의 변경을 명령할 수 있다. 상단 하위 항로(710)로의 변경에 대한 명령을 수신한 5개의 드론은 상단 하위 항로(710)로 항로를 변경할 수 있다.
이러한 방법으로 항로가 혼잡한 것으로 판단되는 경우, 드론 관제 장치(700)는 항로를 수직 방향으로 확장하여 항로 상의 드론을 분산시킬 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 드론 관제 장치를 나타낸 블록도이다.
도 8을 참조하면, 드론 관제 장치는 설정 드론 항로 결정부(800), 항로 복잡도 결정부(810), 통신부(820) 및 프로세서(830)를 포함할 수 있다.
드론 관제 장치의 각 구성부는 전술한 도 1 내지 도 7에서 개시한 드론 관제 장치의 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 각 구성부는 아래와 같은 동작을 수행할 수 있다.
설정 드론 항로 결정부(800)는 설정 드론 항로를 결정하기 위해 구현될 수 있다. 설정 드론 항로 결정부(800)는 드론의 사용 목적에 따른 우선 순위, 드론의 신뢰성 정도, 드론의 성능, 각 구역의 전자파 교란 정도 등을 고려하여 설정 드론 항로를 결정할 수 있다. 또한, 설정 드론 항로 결정부(800)는 설정 드론 항로를 구성하는 하위 항로의 항로 복잡도를 고려하여 설정 드론 항로로 사용될 수 있는 복수의 하위 항로 조합 중 예상 운항 시간이 가장 짧은 항로를 설정 드론 항로로 결정할 수도 있다.
항로 복잡도 결정부(810)는 드론의 특정 항로 상의 이동시 특정 항로의 예상 복잡도를 결정하기 위해 구현될 수 있다. 예상 복잡도는 항로 상에 운항되는 다른 드론의 개수, 다른 드론의 성능, 다른 지점의 목적 지점 등을 고려하여 결정될 수 있다.
통신부(820)는 드론 제어 장치, 드론 또는 중간 네트워크 장치와의 통신을 위해 구현될 수 있다.
프로세서(830)는 설정 드론 항로 결정부(800), 항로 복잡도 결정부(810), 통신부(820)의 동작을 제어하기 위해 구현될 수 있다.
이와 같은, 드론의 비행 경로를 설정하는 방법은 애플리케이션으로 구현되거나 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다.
상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거니와 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.
컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD 와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령어를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다.
프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 상기 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 드론
110: 드론 제어 장치
120: 드론 관제 장치
800: 설정 드론 항로 결정부
810: 항로 복잡도 결정부
820: 통신부
830: 프로세서

Claims (12)

  1. 드론의 비행 경로를 설정하는 방법에 있어서,
    드론 관제 장치가 드론 제어 장치로부터 설정 드론 항로 결정 정보를 수신하는 단계;
    상기 드론 관제 장치가 상기 설정 드론 항로 결정 정보를 기반으로 설정 드론 항로를 결정하는 단계; 및
    상기 드론 관제 장치가 상기 설정 드론 항로에 대한 정보를 상기 드론 제어 장치로 전송하는 단계를 포함하되,
    상기 설정 드론 항로 결정 정보는 상기 드론의 사용 목적, 상기 드론의 인증 여부, 상기 드론의 성능 중 적어도 하나에 대한 정보를 포함하며,
    상기 드론의 인증 여부에 대한 정보는 상기 드론이 인증 드론인지 비인증 드론인지 여부를 지시하고,
    상기 드론이 상기 인증 드론인 경우, 상기 설정 드론 항로는 상기 드론의 추락을 고려하지 않고 결정되고,
    상기 드론이 상기 비인증 드론인 경우, 상기 설정 드론 항로는 상기 드론의 상기 추락을 고려하여 결정되는 것을 특징으로 하는 드론의 비행 경로 설정 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 드론의 상기 사용 목적이 긴급 운항인 경우, 상기 설정 드론 항로는 최단 거리 항로로 결정되고,
    상기 드론의 상기 사용 목적이 일반 운항인 경우, 상기 설정 드론 항로는 상기 최단 거리 항로를 제외한 일반 운항 항로로 결정되는 것을 특징으로 하는 드론의 비행 경로 설정 방법.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 드론의 성능에 대한 정보는 상기 드론의 비행 가능 시간 정보, 상기 드론의 비행 속도 정보를 포함하고,
    상기 드론이 목적 지점까지 충전없이 도착할 수 있는 경우, 상기 설정 드론 항로는 충전 지점을 고려하지 않고 결정되고,
    상기 드론이 상기 목적 지점까지 충전없이 도착할 수 없는 경우, 상기 설정 드론 항로는 상기 충전 지점을 고려하여 결정되는 것을 특징으로 하는 드론의 비행 경로 설정 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 드론의 성능에 대한 정보는 상기 드론의 고도 변경 능력에 대한 정보를 포함하고,
    상기 설정 드론 항로는 상기 드론의 고도 변경 능력으로 운항 가능한 하위 항로만을 포함하는 것을 특징으로 하는 드론의 비행 경로 설정 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 드론 관제 장치가 상기 설정 드론 항로 결정 정보를 기반으로 설정 드론 항로를 결정하는 단계에서,
    상기 드론 관제 장치는 비행구역 상의 전자파에 의한 간섭이 드론에 발생하지 않도록 설정 드론 항로를 결정하는 것을 특징으로 하는 드론의 비행 경로 설정 방법.
  7. 드론의 비행 경로를 설정하는 드론 관제 장치에 있어서,
    상기 드론 관제 장치가 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는 드론 제어 장치로부터 설정 드론 항로 결정 정보를 수신하고,
    상기 설정 드론 항로 결정 정보를 기반으로 설정 드론 항로를 결정하고,
    상기 설정 드론 항로에 대한 정보를 상기 드론 제어 장치로 전송하도록 구현되되,
    상기 설정 드론 항로 결정 정보는 상기 드론의 사용 목적, 상기 드론의 인증 여부, 상기 드론의 성능 중 적어도 하나에 대한 정보를 포함하며,
    상기 드론의 인증 여부에 대한 정보는 상기 드론이 인증 드론인지 비인증 드론인지 여부를 지시하고,
    상기 드론이 상기 인증 드론인 경우, 상기 설정 드론 항로는 상기 드론의 추락을 고려하지 않고 결정되고,
    상기 드론이 상기 비인증 드론인 경우, 상기 설정 드론 항로는 상기 드론의 상기 추락을 고려하여 결정되는 것을 특징으로 하는 드론 관제 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 드론의 상기 사용 목적이 긴급 운항인 경우, 상기 설정 드론 항로는 최단 거리 항로로 결정되고,
    상기 드론의 상기 사용 목적이 일반 운항인 경우, 상기 설정 드론 항로는 상기 최단 거리 항로를 제외한 일반 운항 항로로 결정되는 것을 특징으로 하는 드론 관제 장치.
  9. 삭제
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 드론의 성능에 대한 정보는 상기 드론의 비행 가능 시간 정보, 상기 드론의 비행 속도 정보를 포함하고,
    상기 드론이 목적 지점까지 충전없이 도착할 수 있는 경우, 상기 설정 드론 항로는 충전 지점을 고려하지 않고 결정되고,
    상기 드론이 상기 목적 지점까지 충전없이 도착할 수 없는 경우, 상기 설정 드론 항로는 상기 충전 지점을 고려하여 결정되는 것을 특징으로 하는 드론 관제 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 드론의 성능에 대한 정보는 상기 드론의 고도 변경 능력에 대한 정보를 포함하고,
    상기 설정 드론 항로는 상기 드론의 고도 변경 능력으로 운항 가능한 하위 항로만을 포함하는 것을 특징으로 하는 드론 관제 장치.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 프로세서는, 비행구역 상의 전자파에 의한 간섭이 드론에 발생하지 않도록 상기 설정 드론 항로를 결정하는 것을 특징으로 하는 드론 관제 장치.
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