KR102182073B1 - 선박형 해상 드론을 포함하는 드론 스테이션 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 선박형 해상 드론 및 드론 스테이션 시스템에 있어서, 일정 구역을 촬영하도록 설치되며, 촬영된 유해동물의 GPS정보와 영상정보를 출력하는 구역 카메라; 상기 유해동물의 GPS정보를 수신하여 동작하는 무인 해상용 드론; 상기 무인 해상용 드론이 정박하는 드론 스테이션; 상기 무인 해상용 드론과 연동되어 관제하는 관제 단말기 및 상기 관제 단말기와 연동되고, 유해동물 탐지/분석 알고리즘이 적용되는 시스템서버를 포함하는 선박형 해상 드론 및 드론 스테이션 시스템을 제공할 수 있다.

Description

선박형 해상 드론을 포함하는 드론 스테이션 시스템{Drone station system including ship type marine drones}
본 발명은 선박형 해상 드론 및 드론 스테이션 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무인 해상용 드론을 이용하여 자율적인 이동으로 해상 관련 관측이 가능한 선박형 해상 드론 및 드론 스테이션 시스템에 관한 것이다.
최근 어패류를 양식하는 양식장에 조류로 인한 피해가 급증하고 있다.
특히, 야생 오리떼의 습격으로 전남 여자만 묘도의 새꼬막 양식장을 운영하는 어민들의 피해가 매우 큰 것으로 알려져 있다.
오리 한 마리가 한 번에 먹어치우는 어패류는 평균 1kg정도록 그 양이 적지 않아 출하에 문제를 겪고 있다.
유해조류 포획 허가를 받아 오리퇴치에 나섰지만, 하루에 1인당 포획할 수 있는 오리는 5마리로 한정되어 있어 피해를 줄이기에는 부족한 문제점이 있다.
특히나, 전남 여수 여자만의 경우에는 자연습지보호구역으로 지정됨에 따라 어민들이 유해조류 퇴치 전담 관리인을 고용하여 매일 소형 선박들을 동원시켜 청둥오리 떼를 몰아내는 방법이 지금으로써는 유일한 방법으로 퇴치를 할 수 있었다.
이는, 양식장 관리인을 고용 비용문제와 함께, 관리인의 노동의 강도가 높아 비합리적인 문제가 있었다.
따라서, 상기 문제를 해결할 수 있는 유해동물 퇴치시스템이 필요한 실정이다.
상기 문제를 해결하고자 고안된 본 발명은 무인 해상용 드론을 이용하여 자율적인 이동으로 해상 관측이 가능하며, 유해동물에 속하는 조류를 탐지하여 퇴치할 수 있도록 영상 분석 알고리즘을 활용하고, 제어 및 모니터링할 수 있는 관제 시스템이 구비된 선박형 해상 드론 및 드론 스테이션 시스템을 제공하는 데 있다.
상기 문제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 선박형 해상 드론 및 드론 스테이션 시스템에 있어서, 일정 구역을 촬영하도록 설치되며, 촬영된 유해동물의 GPS정보와 영상정보를 출력하는 구역 카메라; 상기 유해동물의 GPS정보를 수신하여 동작하는 무인 해상용 드론; 상기 무인 해상용 드론이 정박하는 드론 스테이션; 상기 무인 해상용 드론과 연동되어 관제하는 관제 단말기 및 상기 관제 단말기와 연동되고, 유해동물 탐지/분석 알고리즘이 적용되는 시스템서버를 포함할 수 있다.
또한, 상기 무인 해상용 드론은, 동력을 제공하는 모터; 상기 모터로 전력을 공급하는 배터리부; 방향을 조절하는 방향타; 일측에 구비되어 주변을 촬영하여 상기 시스템서버로 전송하는 탐지 카메라; 무인 해상용 드론의 위치정보를 상기 시스템서버로 전송하는 위치센서; 상기 무인 해상용 드론의 위치정보와 유해동물의 GPS정보를 비교하면서 상기 방향타를 제어하는 제어부; 일측에 구비되어 유해동물의 천적소리를 발생시키는 스피커 및 일측에 구비되어 빛을 발생시키는 조명부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 고정식 장애물을 회피해야할 경우에, 장애물의 위치정보를 상기 시스템서버로부터 전송 받아 상기 무인 해상용 드론의 이동경로에서 포함되지 않도록 경로값을 재설정하여 회피하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어부는, 이동식 장애물을 회피해야할 경우에, 상기 구역 카메라로 전송되는 영상에서 장애물이 발견될 때 관리자가 상기 관제 단말기를 통해 상기 무인 해상용 드론으로 멈춤신호를 전송하여 장애물과의 충돌을 방지하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 배터리부는, 주 배터리; 상기 주 배터리로 전력을 보조하여 공급하는 보조배터리 및 상기 주 배터리 또는 보조배터리의 충전량을 감지하며, 상기 제어부와 연동되는 감지부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 감지부에 의해 상기 주 배터리의 충전량이 소정의 값 이하로 감지되면, 상기 무인 해상용 드론을 상기 드론 스테이션으로 이동하도록 제어하고, 상기 시스템서버로 컴백알림 신호를 전송하는 것을 특징을 한다.
또한, 상기 드론 스테이션은, 일측에 주변 환경데이터를 수집하도록 구비되는 환경센서; 상기 무인 해상용 드론이 정박하도록 유도하는 유도가이드 장치 및 상기 배터리부를 충전할 수 있도록 바지선의 발전기와 연동되는 충전시스템을 포함할 수 있다.
또한, 상기 유해동물 탐지/분석 알고리즘은, 상기 구역 카메라로부터 실시간으로 전송된 영상정보를 일정 시간 간격으로 적어도 3차 모니터링 과정을 거쳐 도출된 결과값을 이용하여 분석을 진행하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 환경센서를 통해 입력되는 센싱값에 따라 상기 선박 해상 드론의 동작을 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 무인 해상용 드론은, 일측에 구비되어 상기 제어부와 연동되는 포획용 기구를 더 포함하고, 상기 포획용 기구는, 유해동물의 몸에 유해한 물질이 묻거나, 걸려있을 경우 또는 유해동물 사체를 처리해야 되는 경우에 원터치 방식으로 동작하여 상기 유해동물을 포획하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어부는, 상기 포획용 기구의 동작신호에 따라 포획한 유해동물을 관리자가 확인할 수 있도록 드론 스테이션으로 돌아가는 포획신호를 상기 시스템 서버로 전송하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 무인 해상용 드론은, 일측에 구비되는 구역수집센서를 더 포함하고, 상기 탐지 카메라로 촬영된 유해동물이 유해동물로 분류되어 기 저장된 종류가 아닌 멸종위기 종류 또는 신규 종류에 속하는 동물이라고 판별될 경우에 상기 구역수집센서가 동작되어 출몰한 구역의 해상 환경상태 데이터를 상기 시스템서버로 전송하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 선박형 해상 드론 및 드론 스테이션 시스템은 무인 자율주행을 통해 해상에서 이동될 수 있는 무인 해상용 드론을 이용해 유해동물을 해치지 않고 퇴치할 수 있다.
또한, 양식장 피해를 줄일 수 있다.
또한, 비용적인 측면에서 합리적일 수 있다.
또한, 무인 해상용 드론의 동작을 모니터링할 수 있다.
또한, 양식장 주변 환경을 모니터링 및 데이터를 수집할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 선박형 해상 드론 및 드론 스테이션 시스템의 구성을 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 구역 카메라의 활용을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 무인 해상용 드론의 위치를 특정하는 것을 도시한 도면이다.
도 4는 유해동물 이동에 따른 무인 해상용 드론의 경로 설정 및 동작을 도시한 도면이다.
도 5의 (a)는 고정식 장애물을 회피할 경우를 도시한 도면이고, (b)는 이동식 장애물을 회피할 경우를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 무인 해상용 드론의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 드론 스테이션의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8는 도 8에 도시한 드론 스테이션을 도시한 평면도 및 측 단면도이다.
도 9는 유해동물 탐지/분석 알고리즘 흐름을 도시한 이미지이다.
도 10은 유해동물 탐지/분석 알고리즘을 이용하여 도출되는 결과값을 예시적으로 도시한 이미지이다.
도 11 내지 도 15는 관제 단말기의 화면을 예시적으로 도시한 화면예시도이다.
이하, 도면을 참조한 본 발명의 설명은 특정한 실시 형태에 대해 한정되지 않으며, 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있다. 또한, 이하에서 설명하는 내용은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하의 설명에서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용되는 용어로서, 그 자체에 의미가 한정되지 아니하며, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 명세서 전체에 걸쳐 사용되는 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 이하에서 기재되는 "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로 해석되어야 하며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 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 갖고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 갖는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 발명의 선박형 해상 드론 및 드론 스테이션 시스템은 자율주행이 가능한 무인 해상용 드론(100)을 이용하여 양식장(F)에 출몰하여 양식을 방해하는 유해동물(P)의 한 종류인 조류를 퇴치할 수 있는 것에 관한 것으로, 상기 양식장(F)에 적용하는 것은 일예로써, 추후 자율주행이 가능한 본 발명의 무인 해상용 드론(100)을 통해 사람이 탑승하지 않고도 해상 관측, 해상 탐지 등도 가능할 수 있다.
이하 설명에서는, 양식장(F)에 적용하여 조류를 퇴치하는 용도로 활용할 경우로 한정하여 설명하도록 한다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도 1 내지 도 15를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
먼저, 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 선박형 해상 드론 및 드론 스테이션 시스템은 구역 카메라(20), 무인 해상용 드론(100), 드론 스테이션(200), 관제 단말기(10) 및 시스템서버(300)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 도 2 및 도 3을 참조하면, 구역 카메라(20)는 일정 구역을 촬영하도록 일정 위치에 설치되며, 촬영된 유해동물(P)의 GPS정보와 영상정보를 출력하는 구성이다.
즉, 촬영대상인 구역에 유해동물(P)인 조류가 출몰하였을 경우에 영상정보를 시스템서버(300)로 전송하여 관제 단말기(10)로 이를 확인할 수 있다.
유해동물(P)의 GPS정보는 시스템서버(300)에 기 저장된 좌표데이터와 고정된 구역 카메라(20)로 촬영되는 유해동물(P)의 크기를 비교하여 유해동물(P)의 GPS정보를 도출할 수 있다.
이때, 구역 카메라(20)로 촬영되는 유해동물(P)의 크기는 도 2와 같이 복수 대의 구역 카메라(20)를 이용해 다각도로 촬영한 것일 수 있으며, 상기 좌표데이터는 고정된 구역 카메라(20)로 미리 물체크기에 따라 도출된 위치데이터(좌표)이다.
이에 따라, 실시간으로 촬영되므로 실시간 유해동물(P)의 GPS정보를 제공할 수 있다.
일정 구역이란 양식장(F)에 해당되는 구역을 말할 수 있으며, 다수 구역일 수 있으므로 구역 카메라(20)도 다 각도에서 촬영될 수 있도록 각 구역당 적어도 2대로 촬영할 수 있도록 설치되는 것이 바람직할 수 있다.
이때, 구역 카메라(20)는 dc커플러를 이용해 항시 전원 공급 및 충방전 촬영이 가능하며, 외부인터페이스 지원이 가능하고, 2000만 화소와 망원렌즈, 자동절전 및 저발열 기능을 갖는 카메라를 적용하는 것이 바람직하다.
다음으로, 도 6을 참조하면, 본 발명의 무인 해상용 드론(100)은 유해동물(P) GPS정보에 의해 동작되며, 모터(110), 배터리부(130), 방향타(120), 탐지 카메라(140), 위치센서, 제어부(150), 스피커(160) 및 조명부(170)를 포함할 수 있으며, 해상에서 이동할 수 있는 형태인 배(선박)와 같은 구조를 갖는다.
또한, 무인 해상용 드론(100)은 드론 스테이션(200)에 정박하여 충전될 수 있도록 하는 단자부를 상단부에 구비하며, 단자부는 탄성부재에 의해 무인 해상용 드론(100)에 결합될 수 있어 충전 시, 물결 파동에 의해 단자부가 드론 스테이션(200)에 구비되는 충전단자로부터 떨어지지 않고 접지되어 충전을 지속할 수 있다.
구체적으로, 모터(110)는 무인 해상용 드론(100)에 동력을 제공하는 구성이다.
배터리부(130)는 주 배터리(131)와 보조배터리(132)를 포함하며, 상기 모터(110)로 전력을 공급하는 구성이다.
보조배터리(132)는 주 배터리(131)로 전력을 보조하여 공급하는 주 배터리(131) 또는 보조배터리(132)의 충전량을 감지하며, 상기 제어부(150)와 연동되는 감지부를 포함할 수 있다.
감지부는 전압센서로 구비될 수 있다.
감지부와 연동되는 제어부(150)는 감지부에 의해 상기 주 배터리(131)의 충전량이 소정의 값 이하로 감지되면, 무인 해상용 드론(100)을 상기 드론 스테이션(200)으로 이동하도록 제어하고, 상기 시스템서버(300)로 컴백알림 신호를 전송할 수 있다.
방향타(120)는 무인 해상용 드론(100)의 방향을 조절하는 역할을 하며, 제어부(150)에 의해 제어될 수 있다.
탐지 카메라(140)는 일측에 구비되어 주변을 촬영하여 상기 시스템서버(300)로 전송할 수 있다.
즉, 원거리에서 촬영하는 구역 카메라(20)와 달리 무인 해상용 드론(100)의 주변을 촬영할 수 있는 구성으로, 유해동물(P)을 근거리에서 촬영할 수 있고, 시스템서버(300)로 전송되어 관제 단말기(10)로 관리자가 확인할 수 있다.
위치센서는 GPS모듈(152)에 해당하며, 무인 해상용 드론(100)의 위치정보를 상기 시스템서버(300)로 전송하는 구성으로, 이동하는 무인 해상용 드론(100)의 실시간 위치를 알 수 있어 유해동물(P) GPS정보와 비교하여 제어부(150)가 이동경로를 실시간으로 생성하여 방향타(120)를 제어할 수 있도록 한다.
또한, 제어부(150)는 무인 해상용 드론(100)에 구비되는 전기적인 구성들을 제어할 수 있고, LTE통신모듈(151)을 통해 시스템서버(300)와 통신이 가능하다.
다시 말해, 제어부(150)는 상기 무인 해상용 드론(100)의 위치정보와 유해동물(P)의 GPS정보를 비교하면서 상기 방향타(120)를 제어할 수 있다.
또한, 도 5의 (a)를 참조하면, 제어부(150)는 고정식 장애물(H)을 회피해야할 경우에 장애물의 위치정보를 상기 시스템서버(300)로부터 전송 받아 상기 무인 해상용 드론(100)의 이동경로에서 포함되지 않도록 경로값을 재설정하여 회피하여 이동할 수 있도록 제어할 수 있다.
도 5의 (b)를 참조하면, 제어부(150)는 이동식 장애물(H`)을 회피해야할 경우에 상기 구역 카메라(20)로 전송되는 영상에서 장애물이 발견될 때, 관리자가 상기 관제 단말기(10)를 통해 상기 무인 해상용 드론(100)으로 멈춤신호를 전송하여 장애물과의 충돌을 방지하도록 제어할 수 있다.
즉, 고정식 장애물(H)을 회피할 경우에는 자동적으로 설정할 수 있고, 이동식 장애물(H`)을 회피할 경우에는 관리자에 의해 제어되므로 수동적으로 설정되는 것이다.
스피커(160)는 무인 해상용 드론(100) 일측에 구비되어 유해동물(P)의 천적소리를 발생시키는 구성이다.
즉, 구역 카메라(20)로 촬영된 영상정보에 의해 출항한 무인 해상용 드론(100)이 해당 위치에서 탐지 카메라(140)를 통해 촬영된 것이 유해동물(P)로 판별될 경우 스피커(160)가 동작될 수 있다.
스피커(160) 동작은 관리자가 관제 단말기(10)를 통해 동작명령을 입력하면 제어부(150)로 수신된 동작명령신호에 따라 동작될 수 있다.
조명부(170)는 무인 해상용 드론(100) 일측에 구비되어 빛을 발생시키는 구성으로 상기 스피커(160)와 마찬가지로 유해동물(P)을 퇴치하는 용도일 수 있다.
동작도 스피커(160)와 마찬가지로 동일하게 제어될 수 있다.
다음으로, 도 7 및 도 8를 참조하면, 드론 스테이션(200)은 무인 해상용 드론(100)이 정박하는 장소일 수 있고, 환경센서(210), 유도가이드 장치(230) 및 충전시스템(220)을 포함할 수 있다.
구체적으로, 환경센서(210)는 드론 스테이션(200) 일측에 구비되어 주변 환경데이터를 수집하도록 구비되는 구성으로, 풍속(211), 온도(212), 습도(213) 등을 측정할 수 있는 센서로 구비될 수 있다.
환경센서(210)를 통해 입력되는 센싱값에 따라 상기 선박 해상 드론의 동작을 제어할 수 있다.
즉, 풍속(211), 온도(212), 습도(213)를 측정하여 해상 날씨로 인해 출항을 제한하여 선박 해상 드론이 출항 시, 전복되지 않도록 미연에 동작을 제한하는 것이다.
유도가이드 장치(230)는 본 발명의 무인 해상용 드론(100)이 정박하도록 유도하는 구성으로 도면에 도시된 바와 같이 충전시스템(220)이 연결되며, 무인 해상용 드론(100)이 정박할 수 있는 리프트가 형성된 공간으로부터 사선방향으로 뻗은 형상이 양측으로 대칭되도록 형성될 수 있다.
리프트는 바지선(400)의 충전시스템(220)에 배터리부(130)를 연결할 수 있도록 상기 무인 해상용 드론(100)을 상측으로 이동시키는 구성이다.
충전시스템(220)은 배터리부(130)를 충전할 수 있도록 바지선(400)의 발전기(410)와 연동되는 구성이며, 바지선(400)에 구비되는 전원제어모듈(415)에 의해 발전기(410)를 동작시킬 수 있고, 리프트가 형성된 공간 상단부에 구비되는 충전단자에 무인 해상용 드론(100)의 단자부가 접지됨에 따라 배터리부(130)를 충전시킬 수 있고, 앞서 설명한 바와 같이 무인 해상용 드론(100)이 물결 파동과 같은 외부환경에 의해 움직여도 상기 탄성부재에 의해 발생하는 탄성력으로 인해 접지상태를 유지할 수 있다.
관제 단말기(10)는 무인 해상용 드론(100)과 연동되어 관제하는 구성으로 PC, 이동통신 단말 중 하나일 수 있으며, PC를 사용하는 것이 바람직하다.
시스템서버(300)는 관제 단말기(10)와 연동되고, 유해동물(P) 탐지/분석 알고리즘이 적용되는 구성이다.
즉, 도 9 및 도 10을 참조하면, 상기 구역 카메라(20)로부터 전송된 영상정보를 유해동물(P) 탐지/분석 알고리즘을 통해 분석하여 무인 해상용 드론(100)의 제어부(150)로 출항동작 신호를 전송할 수 있다.
구체적으로, 상기 구역 카메라(20)로부터 실시간으로 전송된 영상정보를 일정 시간 간격으로 적어도 3차 모니터링 과정을 거쳐 도출된 결과값을 이용하여 분석을 진행할 수 있다.
1차 모니터링 과정은 구역 카메라(20)로 전송된 유해동물(P) 예상 영상정보를 확인하는 과정이며, 2차 모니터링 과정은 1차 모니터링 과정에서 확인된 영상정보 전송 시간으로부터 일정 시간 이후에 촬영된 영상정보를 1차 모니터링 과정에서 확인된 영상정보와 비교하는 과정이며, 3차 모니터링 과정은 2차 모니터링 과정에서 확인된 영상정보 전송 시간으로부터 일정 시간 이후에 촬영된 영상정보를 2차 모니터링 과정에서 확인된 영상정보에서 유해동물(P)이 이동했는지 확인하는 과정일 수 있다.
상기 과정을 거친 후에 분석을 진행하는 데, 분석은 3차 모니터링을 통해 도출된 결과영상정보를 바탕으로 이미지 프로세싱(이진화)를 실시하고, 이후 지리에 따른 특정영역(산, 섬 그 외 방해요소) 부분을 제거함으로써 유해동물(P)을 특정할 수 있다.
따라서, 시스템서버(300)는 구역 카메라(20)로부터 전송된 영상정보를 기반으로 분석하여 유해동물(P)인지 판별하여 유해동물(P)로 판별될 경우 무인 해상용 드론(100)을 동작시키도록 제어부(150)로 출항동작 신호를 전송하고, 유해동물(P)이 아닌 것으로 판별될 경우에는 별도의 동작신호를 전송하지 않는 것이다.
또한, 도 4를 참조하면, 유해동물(P)이 이동함에 따라 제어부(150)로 경로변경 신호를 전송할 수도 있어 유해동물(P)이 이동하여도 정착한 양식장(F) 구역으로 무인 해상용 드론(100)도 이동시켜 퇴치할 수 있다.
다음으로, 도면에서는 미도시 처리하였으나, 본 발명의 무인 해상용 드론(100)은 일측에 구비되어 상기 제어부(150)와 연동되는 포획용 기구를 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 포획용 기구는 유해동물(P)의 몸에 유해한 물질이 묻거나, 걸려있을 경우 또는 유해동물(P) 사체를 처리해야 되는 경우에 원터치 방식으로 동작하여 상기 유해동물(P)을 포획하는 용도로 사용할 수 있다.
포획용 기구는 스피커(160)와 조명부(170)가 동작했음에도 불구 하고, 탐지 카메라(140)로 유해동물(P)이 관찰될 경우 관리자의 명령에 따라 동작될 수 있다.
따라서, 스피커(160)와 조명부(170)를 이용해 퇴치되지 않을 경우에 동작되는 것이 바람직하다.
이때, 제어부(150)는 상기 포획용 기구의 동작신호에 따라 포획한 유해동물(P)을 관리자가 확인할 수 있도록 드론 스테이션(200)으로 돌아가는 포획신호를 상기 시스템 서버로 전송할 수 있다.
다음으로, 도면에서는 미도시 처리하였으나, 본 발명의 상기 무인 해상용 드론(100)은 일측에 구비되는 구역수집센서를 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 탐지 카메라(140)로 촬영된 유해동물(P)이 유해동물(P)로 분류되어 기 저장된 종류가 아닌 멸종위기 종류 또는 신규 종류에 속하는 동물이라고 판별될 경우에 상기 구역수집센서가 동작되어 출몰한 구역의 해상 환경상태 데이터를 상기 시스템서버(300)로 전송할 수 있다.
상기 구역수집센서는 온도(212), 습도(213), 풍속(211), 조류 센서 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
탐지 카메라(140)로 촬영된 유해동물(P)의 영상정보는 시스템서버(300)로 전송되며, 전송된 영상정보를 객체트래킹 방식을 적용하여 추출된 객체를 기 저장된 유해동물(P) 데이터와 비교 하여 유해동물(P)이 아닌 명종위기 종류 또는 신규 종류에 해당한다고 판별이 될 경우 제어부(150)로 해상 환경상태 데이터 수집 신호를 전송하여 구역수집센서를 동작시켜 해상 환경상태 데이터를 전송 받을 수 있다.
즉, 추후에 구역수집센서로 수집된 해상 환경상태 데이터를 기반으로 멸종위기 종류 또는 신규 종류의 동물을 위한 환경을 조성함으로써, 멸종위기를 극복하고, 신규 종류의 동물에 대한 연구자료도 활용할 수 있다.
다음으로, 도 11 내지 도 15는 상기 관제 단말기(10)로 표시되는 선박형 해상 드론 및 드론 스테이션 시스템 적용 화면을 예시적으로 나타낸 도면이다.
구체적으로, 도 11은 드론 스테이션(200) 정박영상, 무인 해상용 드론(100) 운행 영상, 무인 해상용 드론(100) 상태, 통신상태 표시, 유해동물(P) 탐지정보, 양식장(F)(드론 스테이션(200)) 환경 데이터를 확인할 수 있는 화면 예시도이다.
도 12는 무인 해상용 드론(100) 운항 영상 재생, 무인 해상용 드론(100) 및 장애물 표시 위치, 무인 해상용 드론(100) 운항 제어(출항, 복귀, 수동운항, 긴급정지, 무인 해상용 드론(100) 컴백 위치저장, 무인 해상용 드론(100) 상태를 확인할 수 있는 화면 예시도이다.
도 13은 무인 해상용 드론(100) 정박 영상 재생, 무인 해상용 드론(100) 운항 영상 재생, 무인 해상용 드론(100) 피항, 무인 해상용 드론(100) 충전 온/오프, 탐지 카메라(140) 온/오프, 무인 해상용 드론(100) 상태 정박 여부 표시, 무인 해상용 드론(100) 출항 여부 표시, 배터리 충전률 표시를 확인할 수 있는 화면 예시도이다.
도 14는 유해동물(P) 탐지 위치 표시, 최근 유해동물(P) 탐지사진, 유해동물(P) 탐지 내역을 확인할 수 있는 화면 예시도이다.
도 15는 장애물 위치 및 반경 표시, 장애물 등록 및 조회, 장애물 수정 및 삭제를 확인할 수 있는 화면 예시도이다.
상기에서 설명한 본 발명의 실시예에 따른 선박형 해상 드론 및 드론 스테이션 시스템은 무인 자율주행을 통해 해상에서 이동될 수 있는 무인 해상용 드론을 이용해 유해동물을 해치지 않고 퇴치할 수 있다.
또한, 양식장 피해를 줄일 수 있다.
또한, 비용적인 측면에서 합리적일 수 있다.
또한, 무인 해상용 드론의 동작을 모니터링할 수 있다.
또한, 양식장 주변 환경을 모니터링 및 데이터를 수집할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
P : 유해동물
F : 양식장
H : 고정식 장애물
H` : 이동식 장애물
10 : 관제 단말기
20 : 구역 카메라
100 : 무인 해상용 드론
110 : 모터
120 : 방향타
130 : 배터리부
131 : 주 배터리
132 : 보조배터리
140 : 탐지 카메라
150 : 제어부
151 : LTE통신모듈
152 : GPS모듈
160 : 스피커
170 : 조명부
200 : 드론 스테이션
210 : 환경센서
211 : 풍속
212 : 온도
213 : 습도
220 : 충전시스템
230 : 유도가이드 장치
300 : 시스템서버
400 : 바지선
410 : 발전기
415 : 전원제어모듈

Claims (7)

  1. 일정 구역을 촬영하도록 설치되며, 촬영된 유해동물의 GPS정보와 영상정보를 출력하는 구역 카메라;
    상기 유해동물의 GPS정보를 수신하여 동작하는 무인 해상용 드론;
    상기 무인 해상용 드론이 정박하는 드론 스테이션;
    상기 무인 해상용 드론과 연동되어 관제하는 관제 단말기 및
    상기 관제 단말기와 연동되고, 유해동물 탐지/분석 알고리즘이 적용되는 시스템서버를 포함하고,
    상기 구역 카메라는,
    상기 시스템서버에 저장된 좌표데이터와 상기 복수대의 구역 카메라에 의해 다각도로 촬영되는 유해동물의 크기를 비교하여 실시간으로 출현하는 유해동물의 위치정보를 포함하는 GPS 정보를 출력하며,
    상기 무인 해상용 드론은,
    동력을 제공하는 모터;
    상기 모터로 전력을 공급하는 배터리부;
    방향을 조절하는 방향타;
    일측에 구비되어 주변을 촬영하여 상기 시스템서버로 전송하는 탐지 카메라;
    무인 해상용 드론의 위치정보를 상기 시스템서버로 전송하는 위치센서;
    상기 무인 해상용 드론의 위치정보와 유해동물의 GPS정보를 비교하면서 상기 방향타를 제어하는 제어부;
    일측에 구비되어 유해동물의 천적소리를 발생시켜 유해동물을 퇴치하는 스피커;
    일측에 구비되어 빛을 발생시키는 조명부; 및
    일측에 구비되어 원터치 방식으로 동작하여 유해동물을 포획하는 포획용 기구를 포함하고,
    상기 드론 스테이션은,
    일측에 드론의 운전에 영향을 주는 풍속, 온도, 습도를 포함하는 주변 환경데이터를 수집하도록 구비되는 환경센서;를 포함하고,
    상기 유해동물 탐지/분석 알고리즘은,
    상기 구역 카메라로부터 실시간으로 전송된 영상정보를 일정 시간 간격으로 상기 구역 카메라로 전송된 유해동물 예상 영상정보를 확인하는 1차 모니터링 과정, 상기 1차 모니터링 과정에서 확인된 영상정보와 1차 모니터링 전송 시간으로부터 일정 시간 이후에 촬영된 영상정보를 비교하는 2차 모니터링 과정, 상기 2차 모니터링 과정에서 확인된 영상정보에서 유해동물의 이동여부를 판단하는 3차 모니터링 과정을 거쳐 도출된 결과값을 이용하여 분석을 진행하는 것을 특징으로 하는 드론 스테이션 시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    고정식 장애물을 회피해야할 경우에,
    장애물의 위치정보를 상기 시스템서버로부터 전송 받아 상기 무인 해상용 드론의 이동경로에서 포함되지 않도록 경로값을 재설정하여 회피하는 것을 특징으로 하는 드론 스테이션 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    이동식 장애물을 회피해야할 경우에,
    상기 구역 카메라로 전송되는 영상에서 장애물이 발견될 때 관리자가 상기 관제 단말기를 통해 상기 무인 해상용 드론으로 멈춤신호를 전송하여 장애물과의 충돌을 방지하는 것을 특징으로 하는 드론 스테이션 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 배터리부는,
    주 배터리;
    상기 주 배터리로 전력을 보조하여 공급하는 보조배터리 및
    상기 주 배터리 또는 보조배터리의 충전량을 감지하며, 상기 제어부와 연동되는 감지부를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 감지부에 의해 상기 주 배터리의 충전량이 소정의 값 이하로 감지되면, 상기 무인 해상용 드론을 상기 드론 스테이션으로 이동하도록 제어하고, 상기 시스템서버로 컴백알림 신호를 전송하는 것을 특징을 하는 드론 스테이션 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 드론 스테이션은,
    상기 무인 해상용 드론이 정박하도록 유도하는 유도가이드 장치 및
    상기 배터리부를 충전할 수 있도록 바지선의 발전기와 연동되는 충전시스템을 더 포함하는 드론 스테이션 시스템.
  7. 삭제
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102602299B1 (ko) * 2023-07-04 2023-11-14 (주)미래인터내셔널 충전시스템을 갖는 녹조 제거용 자율주행 선박

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100617532B1 (ko) * 2004-01-16 2006-09-01 유현중 조류 퇴치 장치 및 그 방법
KR101508277B1 (ko) * 2012-11-28 2015-04-07 박광배 유해 조류 퇴치 및 해충 포획용 장치
KR101497686B1 (ko) * 2013-08-12 2015-03-03 빅코 주식회사 무인 정박기능을 갖는 수상 무인로봇용 베이스 스테이션
KR101583813B1 (ko) * 2014-01-18 2016-01-19 기술융합협동조합 다목적 스마트 무인 선박
KR20180054186A (ko) * 2016-11-15 2018-05-24 선진조명 주식회사 비행장 내에서 드론을 이용하여 조류 퇴치 시스템 및 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11653629B2 (en) 2021-06-29 2023-05-23 Kyndryl, Inc. Proactive detection of invasive species

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