KR102217627B1 - 드론을 이용한 도로 사면 점검을 위한 드론 비행경로 생성 시스템 및 방법 - Google Patents

드론을 이용한 도로 사면 점검을 위한 드론 비행경로 생성 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 의하면, 카메라가 장착된 드론을 이용하여 사면을 점검하기 위한 드론의 비행경로를 자동으로 생성하는 시스템으로서, 점검 대상 사면에 대한 기본 정보가 확인되는 사면 정보 확인부; 상기 카메라에 대한 기본 정보가 확인되는 카메라 정보 확인부; 상기 카메라 정보 확인부를 통해 확인된 카메라 기본 정보를 이용하여 비행경로 생성에 사용되는 카메라 화각을 계산하는 화각 계산부; 상기 사면 정보 확인부를 통해 확인되는 사면 기본 정보를 이용하여 상기 카메라가 장착되는 짐벌이 상기 드론에 설치되는 각도인 짐벌 각도를 설정하는 짐벌 각도 설정부; 상기 사면 기본 정보, 상기 카메라 기본 정보 및 상기 카메라 화각을 이용하여 상기 드론의 사면 점검을 위한 비행경로를 생성하는 비행경로 생성하는 비행경로 생성부를 포함하며, 상기 비행경로 생성부는 상기 점검 대상 사면의 전체 구간에 걸쳐서 상기 카메라 화각에 의한 촬영 영역이 상기 점검 대상 사면의 대표 사면 길이와 일치하도록 상기 드론의 비행경로를 생성하는 드론 비행경로 생성 시스템이 제공된다.

Description

드론을 이용한 도로 사면 점검을 위한 드론 비행경로 생성 시스템 및 방법 {DRON WAYTPOINT CREATING SYSTEM AND METHOD FOR MONITORING ROAD SLOPE USING DRON}
본 발명은 드론 운용 기술에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 드론을 이용하여 도로의 사면을 점검하기 위한 드론의 비행경로 생성 기술에 관한 것이다.
우리나라는 산지가 많은 지형적 특성과 연평균 강수량의 2/3 정도가 하절기에 집중되는 기후 특성 때문에 사면 붕괴가 자주 발생하여 해마다 인명 및 재산의 손실 뿐만 아니라 사회경제적으로도 커다란 피해를 입고 있다. 그에 따라, 사면의 붕괴를 사전에 예방하기 위한 사면 유지 관리 기술이 요구되며, 최근에는 드론을 이용한 사면 유지 관리 기술이 개발되고 있다. 현재 드론을 이용한 사면 변위측정 시 드론의 비행경로는 수작업으로 지정되고 있어서 비행 임무를 수행하고 있으며, 드론에 설치된 카메라에 의해 촬영된 영상을 확인하여 원하는 사면 영역의 측정결과를 확인할 수 없는 경우 비행경로를 재지정하여 비행 임무를 다시 수행하게 된다. 또한, 현재의 방식으로는 정밀한 촬영 영역을 확보할 수 없으므로 사면을 포함하여 넓은 영역을 촬영하게 되며 전체 촬영 영역 중 불필요한 영역의 촬영 데이터를 제외하고 필요한 사면 촬영 데이터를 추출하기 위한 데이터 처리 프로세싱이 요구된다.
대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-1839599호 "드론을 이용한 도로시설물 측량 조사 시스템" (2018.03.16.)
본 발명의 목적은 드론을 이용한 도로 사면 점검을 위한 드론의 최적 비행경로를 생성하는 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 카메라가 장착된 드론을 이용하여 사면을 점검하기 위한 드론의 비행경로를 자동으로 생성하는 시스템으로서, 점검 대상 사면에 대한 기본 정보가 확인되는 사면 정보 확인부; 상기 카메라에 대한 기본 정보가 확인되는 카메라 정보 확인부; 상기 카메라 정보 확인부를 통해 확인된 카메라 기본 정보를 이용하여 비행경로 생성에 사용되는 카메라 화각을 계산하는 화각 계산부; 상기 사면 정보 확인부를 통해 확인되는 사면 기본 정보를 이용하여 상기 카메라가 장착되는 짐벌이 상기 드론에 설치되는 각도인 짐벌 각도를 설정하는 짐벌 각도 설정부; 상기 사면 기본 정보, 상기 카메라 기본 정보 및 상기 카메라 화각을 이용하여 상기 드론의 사면 점검을 위한 비행경로를 생성하는 비행경로 생성하는 비행경로 생성부를 포함하며, 상기 비행경로 생성부는 상기 점검 대상 사면의 전체 구간에 걸쳐서 상기 카메라 화각에 의한 촬영 영역이 상기 점검 대상 사면의 대표 사면 길이와 일치하도록 상기 드론의 비행경로를 생성하는 드론 비행경로 생성 시스템이 제공된다.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 카메라가 장착된 드론을 이용하여 사면을 점검하기 위한 드론의 비행경로를 자동으로 생성하는 방법으로서, 점검 대상 사면에 대한 기본 정보가 확인되는 사면 정보 확인 단계; 상기 카메라에 대한 기본 정보가 확인되는 카메라 정보 확인 단계; 상기 카메라 정보 확인 단계를 통해 확인된 상기 카메라 기본 정보를 이용하여 카메라 화각이 계산되는 화각 계산 단계; 상기 사면 기본 정보를 이용하여 상기 카메라가 장착되는 짐벌이 상기 드론에 설치되는 각도인 짐벌 각도가 설정되는 짐벌 각도 설정 단계; 상기 드론의 고도가 계산되는 드론 고도 계산 단계; 상기 점검 대상 사면과 상기 드론 사이의 수평 거리인 드론 수평거리가 계산되는 드론 수평거리 계산 단계; 및 상기 점검 대상 사면의 구간 전체에 걸쳐서 상기 드론 고도 계산 단계와 상기 드론 수평거리 계산 단계가 수행되는 비행경로 생성 단계를 포함하며, 상기 드론의 고도와 상기 드론 수평거리는 상기 카메라 화각에 의한 촬영 영역이 상기 점검 대상 사면의 대표 사면 길이와 일치하도록 계산되는, 드론 비행경로 생성 방법이 제공된다.
본 발명에 의하면 앞서서 기재한 본 발명의 목적을 모두 달성할 수 있다. 구체적으로는, 점검 대상 사면의 전체 구간에 걸쳐서 드론에 장착된 카메라의 화각에 의한 촬영 영역이 점검 대상 사면의 사면 길이에 대응하도록 드론의 비행경로가 생성되므로, 불필요한 부분의 촬영 데이터가 최소화되어서 드론에 의한 사면에 대한 유지 관리가 더욱 효율적으로 수행될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 드론을 이용한 도로 사면 점검을 위한 드론의 비행경로 생성 시스템 및 방법에 의해 생성된 비행경로를 따라 드론이 사면 점검을 위한 비행 임무를 수행하는 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 드론을 이용한 도로 사면 점검을 위한 드론의 비행경로 생성 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 드론을 이용한 도로 사면 점검을 위한 드론의 비행경로 생성 방법을 개략적으로 설명하는 도시한 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 드론을 이용한 도로 사면 점검을 위한 드론의 비행경로 생성 시스템 및 방법을 설명하기 위한 드론과 사면의 위치 관계를 도시한 도면이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예의 구성 및 작용을 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 드론을 이용한 도로 사면 점검을 위한 드론의 비행경로 생성 시스템 및 방법에 의해 생성된 비행경로를 따라 드론이 사면 점검을 위한 비행 임무를 수행하는 상태를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 1을 참조하면, 점검 대상 사면(S)은 사면 연장 구간(L)에 걸쳐서 일정한 대표 사면 각도(θ)와 일정한 대표 사면 길이(l)(사면(S)의 하단과 상단 사이의 최단거리)를 갖는다. 실제로는 사면 연장 구간(L)에 걸쳐서 사면 각도(θ)와 사면 길이(l)는 변하지만, 그 변화 폭이 크지 않으므로, 본 발명에서는 그 평균값 등 점검 대상 사면(S)의 특징을 대표하는 일정한 값을 대표 사면 각도(θ) 및 대표 사면 길이(l)로 선정하여 사용하게 된다. 대표 사면 각도(θ) 및 대표 사면 길이(l)와 함께 도시된 바와 같이 대표 사면 폭(d)과 대표 사면 높이(h)도 함께 선정된다. 또한, 사면 연장 구간(L)에 걸친 사면(S)의 하단(B)에 대한 위치 정보가 함께 제공된다. 사면 하단(B)에 대한 위치 정보는 수평면 상의 위치 정보와 고도 정보를 포함한다. 드론(A)은 사면(S)을 촬영하기 위한 카메라(C)와, 카메라(C)가 항상 동일한 방향을 향하도록 하는 짐벌(미도시)을 구비한다. 카메라(C)는 비행 중 사면(S)을 촬영하기 위하여 짐벌(미도시)에 의해 사면(S)을 향하도록 카메라(C)의 광축(X)이 아래로 경사지게 설치되는데, 본 발명에서는 수평선(E)에 대하여 카메라(C)가 아래로 경사진 각도를 짐벌 각도(Z)라 정의한다. 드론(A)은 본 발명에 따른 드론의 비행경로 생성 시스템 및 방법에 의해 생성된 비행경로(P)를 따라 화살표로 도시된 방향으로 비행하는 비행 임무를 수행하면서 카메라(C)를 이용하여 사면(S)을 촬영하게 된다.
도 2에는 본 발명의 일 실시예에 따른 드론을 이용한 도로 사면 점검을 위한 드론의 비행경로 생성 시스템의 개략적인 구성이 블록도로서 도시되어 있다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 드론을 이용한 도로 사면 점검을 위한 드론의 비행경로 생성 시스템(100)은, 점검 대상 사면(S)에 대한 기본 정보가 확인되는 사면 정보 확인부(110)와, 드론(A)에 장착되는 카메라(C)에 대한 기본 정보가 확인되는 카메라 정보 확인부(120)와, 카메라 정보 확인부(120)를 통해 확인된 캄메라(C)에 대한 기본 정보를 이용하여 카메라 화각을 계산하는 화각 계산부(130)와, 사면 정보 확인부(110)를 통해 확인된 점검 대상 사면(S)에 대한 기본 정보를 이용하여 짐벌 각도(Z)를 설정하는 짐벌 각도 설정부(140)와, 사면 정보 확인부(110)를 통해 확인된 점검 대상 사면(S)에 대한 기본 정보, 화각 계산부(130)를 통해 설정된 카메라 화각 및 짐벌 각도 설정부(140)를 통해 설정된 짐벌 각도(Z)를 이용하여 점검 대상 사면(S)을 점검하기 위한 드론(A)의 최적의 비행경로를 생성하는 비행경로 생성부(150)를 포함한다.
사면 정보 확인부(110)에서는 점검 대상 사면(S)에 대한 기본 정보가 확인된다. 사면 정보 확인부(110)에서 확인되는 점검 대상 사면(S)에 대한 기본 정보는 점검 대상 사면(S)의 위치 정보, 사면 길이 정보, 사면 높이 정보 및 사면 폭 정보를 포함한다. 사면(S)의 위치 정보로부터 점검 대상 사면(S)의 연장 구간(L)에 걸쳐서 사면(S) 하단(B)의 고도를 포함하는 위치가 계산된다. 또한, 사면 길이 정보, 사면 높이 정보 및 사면 폭 정보로부터 대표 사면 각도(θ), 대표 사면 길이(l), 대표 사면 폭(d) 및 대표 사면 높이(h)가 함께 계산된다. 사면 정보 확인부(110)를 통해 확인된 사면(S)에 대한 정보는 짐벌 각도 설정부(140) 및 비행경로 생성부(150)로 제공된다.
카메라 정보 확인부(120)에서는 드론(A)에 장착되는 카메라(C)에 대한 기본 정보가 확인된다. 카메라 정보 확인부(120)에서 확인되는 카메라(C)에 대한 기본 정보는 카메라(C)의 초첨거리(Focal Lenth) 정보 및 카메라 센서(CCD)의 크기(높이 및 폭) 정보를 포함한다. 카메라 정보 확인부(120)를 통해 확인된 카메라(C)에 대한 기본 정보는 화각 계산부(130)로 제공되어서 화각 계산에 이용된다.
화각 계산부(130)에서는 카메라 정보 확인부(120)를 통해 확인된 카메라(C)에 대한 기본 정보를 이용하여 비행경로 생성에 사용하기 위한 카메라 화각(FOV: Field Of View)(도 4의 FS)을 계산한다. 화각 계산부(130)를 통해 계산된 카메라 화각(도 4의 FS)은 비행경로 생성부(150)로 제공되어서 사면(S)을 점검하기 위한 드론(A)의 비행경로 생성에 사용된다. 본 실시예에서는 카메라 화각(도 4의 FS)이 카메라(C)의 공칭 화각과 동일한 것으로 설명하지만, 이와는 달리 카메라(C)의 공칭 화각보다 작은 각도로 선정된 것이 사용될 수도 있으며, 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것이다.
짐벌 각도 설정부(140)에서는 사면 정보 확인부(110)를 통해 확인된 점검 대상 사면(S)에 대한 기본 정보를 이용하여 짐벌 각도(Z)가 설정된다. 구체적으로 짐벌 각도 설정부(140)는 사면 정보 확인부(110)를 통해 확인되는 대표 사면 각도(θ)를 이용하여 카메라(C)의 광축(X)이 사면(S)과 직각을 이루도록 짐벌 각도(Z)를 설정한다. 짐벌 각도 설정부(140)를 통해 설정된 짐벌 각도(Z)는 비행경로 설정부(150)로 제공되어서 사면(S)을 점검하기 위한 드론(A)의 비행경로 생성에 사용된다.
비행경로 생성부(150)는 사면 정보 확인부(110)를 통해 확인된 점검 대상 사면(S)에 대한 기본 정보, 화각 계산부(130)를 통해 계산된 카메라 화각(도 4의 FS) 및 짐벌 각도 설정부(140)를 통해 설정된 짐벌 각도(Z)를 이용하여 점검 대상 사면(S)을 점검하기 위한 드론(A)의 최적의 비행경로를 자동으로 생성한다. 비행경로 생성부(150)에 의한 구체적인 드론(A)의 비행경로 생성 과정은 도 3에 도시된 비행경로 생성 방법을 설명하면서 함께 설명될 것이다.
도 3에는 본 발명의 일 실시예에 따른 드론을 이용한 도로 사면 점검을 위한 드론의 비행경로 생성 방법이 순서도로서 도시되어 있다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 드론을 이용한 도로 사면 점검을 위한 드론의 비행경로 생성 방법은 도 3에 도시된 비행경로 생성 시스템(100)을 이용하는 것으로서, 점검 대상 사면(S)에 대한 정보가 확인되는 사면 정보 확인 단계(S10)와, 카메라(C)에 대한 정보가 확인되는 카메라 정보 확인 단계(S20)와, 카메라 정보 확인 단계(S20)를 통해 확인된 카메라(C)에 대한 정보를 이용하여 카메라(C)의 화각이 계산되는 카메라 화각 계산 단계(S30)와, 짐벌 각도(Z)가 설정되는 짐벌 각도 설정 단계(S40)와, 점검 대상 사면(S)과 드론(A) 사이의 거리가 계산되는 드론 거리 계산 단계(S50)와, 드론(A)의 고도가 계산되는 고도 계산 단계(S60)와, 드론(A)과 점검 대산 사면(S) 사이의 수평 거리가 계산되는 드론 수평거리 계산 단계(S70)와, 드론(A)의 전체 비행경로가 생성되는 비행경로 생성 단계(S80)가 수행된다.
사면 정보 확인 단계(S10)에서는 점검 대상 사면(S)에 대한 기본 정보가 사면 정보 확인부(도 2의 110)에 의해 확인된다. 구체적으로, 사면 정보 확인 단계(S10)에서 사면 정보 확인부(110)에 의해 확인되는 점검 대상 사면(S)에 대한 기본 정보는 점검 대상 사면(S)의 위치 정보, 사면 길이 정보, 사면 높이 정보 및 사면 폭 정보를 포함한다. 사면(S)의 위치 정보로부터 점검 대상 사면(S)의 연장 구간(L)에 걸쳐서 사면(S) 하단(B)의 고도를 포함하는 위치가 계산된다. 또한, 사면 길이 정보, 사면 높이 정보 및 사면 폭 정보로부터 대표 사면 각도(θ), 대표 사면 길이(l), 대표 사면 폭(d) 및 대표 사면 높이(h)가 함께 계산된다. 사면 정보 확인 단계(S10)는 시스템(100)의 운영자가 입력한 사면 정보를 확인하거나 통신 네트워크를 통해 연결된 다른 시스템의 데이터베이스로부터 전송된 사면 정보를 확인함으로써 수행될 수 있다.
카메라 정보 확인 단계(S20)에서는 사면(S)을 점검하기 위해 드론(A)에 설치되는 카메라(C)에 대한 정보가 카메라 정보 확인부(120)에 의해 확인된다. 구체적으로 카메라 정보 확인 단계(S20)에서 카메라 정보 확인부(120)에서 확인되는 카메라(C)에 대한 기본 정보는 카메라(C)의 초첨거리(Focal Lenth) 정보 및 카메라 센서(CCD)의 크기(높이 및 폭) 정보를 포함한다. 카메라 정보 확인 단계(S20)는 시스템(100)의 운영자가 입력한 카메라(C)의 정보를 확인함으로써 수행될 수 있다. 도 3에 도시된 실시예에서는 카메라 정보 확인 단계(S20)가 사면 정보 확인 단계(S10)보다 나중에 수행되는 것으로 설명하지만, 이와는 달리 카메라 정보 확인 단계(S20)가 수행된 후에 사면 정보 확인 단계(S10)가 수행되거나 두 단계(S10, S20)가 동시에 수행될 수도 있으며, 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것이다.
카메라 화각 계산 단계(S30)에서는 카메라 정보 확인 단계(S20)를 통해 확인된 카메라(C)에 대한 정보(카메라 초점거리 및 카메라 센서의 크기)를 이용하여 화각 계산(130)에 의해 카메라 화각(도 4의 FS)이 자동으로 계산된다.
짐벌 각도 설정 단계(S40)에서는 짐벌 각도 설정부(도 2의 140)에 의해 짐벌 각도(도 4의 Z)가 설정된다. 짐벌 각도(Z)는 카메라(C)의 광축(X)이 사면(S)과 직각을 이룰 때 카메라(C)의 광축(X)과 카메라(C)로부터 사면(S) 쪽으로 연장되는 수평선(E)이 이루는 각도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 짐벌 각도 설정 단계(S50)에서 짐벌 각도(Z)는 사면 정보 확인 단계(S10)를 통해 확인된 대표 사면 각도(θ)로부터 (90-θ)°로 설정된다. 사면(S)에 대한 점검시 카메라(C)는 짐벌 각도(Z)로 설정되어서 비행 임무를 수행하게 된다.
드론 거리 계산 단계(S50)에서는 점검 대상 사면(S)과 드론(A) 사이의 거리인 드론 거리가 비행경로 생성부(150)에 의해 계산된다. 구체적으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 카메라(C)의 광축(X)이 사면(S)과 직각을 이루고 카메라 화각(FS)에 의한 촬영 영역이 대표 사면 길이(l)와 일치하도록 드론(A)이 기하학적으로 위치하는 상태에서, 드론 거리 계산 단계(S50)에서 계산되는 드론 거리는 점검 대상 사면(S)의 하단(B)과 드론(A) 사이의 최단 거리(Y)이다.
고도 계산 단계(S60)에서는 비행경로 생성부(150)에 의해 드론(A)의 고도가 계산된다. 구체적으로, 도 4에 도시된 바와 같은 드론(A)의 기하학적 배치 상태에서, 드론(A)의 고도(H)는 드론 거리(Y)와 드론 각도(G)를 이용하여 YsinG로 계산된다. 드론 거리(Y)는 드론 거리 계산 단계(S50)로부터 계산된 것이며, 사면(S)의 하단(B)의 평면 대한 드론(A) 위치의 각도인 드론 각도(G)는 (90 + (FS/2) - θ)°로 계산된다.
드론 수평거리 계산 단계(S70)에서는 드론(A)과 점검 대상 사면(S) 사이의 수평 거리인 드론 수평 거리(D)가 비행경로 생성부(150)에 의해 계산된다. 본 실시예에서 드론 수평 거리(D)는 드론(A)과 점검 대상 사면(S)의 하단(B) 사이의 수평 거리이다. 구체적으로, 도 4에 도시된 바와 같은 드론(A)의 기하학적 배치 상태에서, 드론(A)의 수평 거리(D)는 드론 거리(Y)와 드론 각도(G)를 이용하여 YcosG로 계산된다. 드론 거리(Y)는 드론 거리 계산 단계(S50)로부터 계산된 것이며, 사면(S)의 하단(B)의 평면 대한 드론(A) 위치의 각도인 드론 각도(G)는 (90 + (FS/2) - θ)°로 계산된다.
비행경로 생성 단계(S80)에서는 사면 연장 구간(L)에 걸쳐서 드론(A)의 전체 비행경로가 비행경로 생성부(도 2의 150)에 의해 생성된다. 구체적으로, 사면 연장 구간(L)에 걸쳐서 하단(B)의 시점(B1)으로부터 종점(B2)까지의 하단(B)의 위치 정보를 반영하여 전체 하단(B)에 대한 드론의 고도(H) 및 수평 거리(D)가 계산됨으로써 전체 비행경로가 자동으로 생성된다.
이상 실시예를 통해 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 실시예는 본 발명의 취지 및 범위를 벗어나지 않고 수정되거나 변경될 수 있으며, 본 기술분야의 통상의 기술자는 이러한 수정과 변경도 본 발명에 속하는 것임을 알 수 있을 것이다.
100 : 드론 비행경로 생성 시스템
110 : 사면 정보 확인부
120 : 카메라 정보 확인부
130 : 화각 계산부
140 : 짐벌 각도 설정부
150 : 비행경로 생성부

Claims (9)

  1. 카메라가 장착된 드론을 이용하여 사면을 점검하기 위한 드론의 비행경로를 자동으로 생성하는 시스템으로서,
    점검 대상 사면에 대한 기본 정보가 확인되는 사면 정보 확인부;
    상기 카메라에 대한 기본 정보가 확인되는 카메라 정보 확인부;
    상기 카메라 정보 확인부를 통해 확인된 카메라 기본 정보를 이용하여 비행경로 생성에 사용되는 카메라 화각을 계산하는 화각 계산부;
    상기 사면 정보 확인부를 통해 확인되는 사면 기본 정보를 이용하여 상기 카메라가 장착되는 짐벌이 상기 드론에 설치되는 각도인 짐벌 각도를 설정하는 짐벌 각도 설정부;
    상기 사면 기본 정보, 상기 카메라 기본 정보 및 상기 카메라 화각을 이용하여 상기 드론의 사면 점검을 위한 비행경로를 생성하는 비행경로 생성하는 비행경로 생성부를 포함하며,
    상기 비행경로 생성부는 상기 점검 대상 사면의 전체 구간에 걸쳐서 상기 카메라 화각에 의한 촬영 영역이 상기 점검 대상 사면의 대표 사면 길이와 일치하도록 상기 드론의 비행경로를 생성하는,
    드론 비행경로 생성 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 짐벌 각도 설정부는 상기 카메라의 광축이 상기 점검 대상 사면과 직각을 이루도록 상기 짐벌 각도를 설정하는,
    드론 비행경로 생성 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 비행경로 생성부는, 상기 점검 대상 사면과 상기 드론 사이의 거리인 드론 거리를 계산하며, 상기 드론 거리를 이용하여 상기 점검 대상 사면과 상기 드론 사이의 수평 거리인 드론 수평거리 및 상기 드론의 고도를 계산하는,
    드론 비행경로 생성 시스템.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 비행경로 생성부는, 상기 점검 대상 사면의 하단 평면에 대한 상기 드론 위치의 각도와 상기 드론 거리를 이용하여, 상기 드론 수평거리 및 상기 드론의 고도를 계산하는,
    드론 비행경로 생성 시스템.
  5. 카메라가 장착된 드론을 이용하여 사면을 점검하기 위한 드론의 비행경로를 자동으로 생성하는 방법으로서,
    점검 대상 사면에 대한 기본 정보가 확인되는 사면 정보 확인 단계;
    상기 카메라에 대한 기본 정보가 확인되는 카메라 정보 확인 단계;
    상기 카메라 정보 확인 단계를 통해 확인된 상기 카메라 기본 정보를 이용하여 카메라 화각이 계산되는 화각 계산 단계;
    상기 사면 기본 정보를 이용하여 상기 카메라가 장착되는 짐벌이 상기 드론에 설치되는 각도인 짐벌 각도가 설정되는 짐벌 각도 설정 단계;
    상기 드론의 고도가 계산되는 드론 고도 계산 단계;
    상기 점검 대상 사면과 상기 드론 사이의 수평 거리인 드론 수평거리가 계산되는 드론 수평거리 계산 단계; 및
    상기 점검 대상 사면의 구간 전체에 걸쳐서 상기 드론 고도 계산 단계와 상기 드론 수평거리 계산 단계가 수행되는 비행경로 생성 단계를 포함하며,
    상기 드론의 고도와 상기 드론 수평거리는 상기 카메라 화각에 의한 촬영 영역이 상기 점검 대상 사면의 대표 사면 길이와 일치하도록 계산되는,
    드론 비행경로 생성 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 짐벌 각도 설정 단계에서 상기 짐벌 각도는 상기 카메라의 광축이 상기 점검 대상 사면과 직각을 이루도록 설정되는,
    드론 비행경로 생성 방법.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 점검 대상 사면의 하단과 상기 드론 사이의 최단 거리인 드론 거리가 계산되는 드론 거리 계산 단계를 더 포함하며,
    상기 드론의 고도와 상기 드론 수평거리는 상기 드론 거리를 이용하여 계산되는,
    드론 비행경로 생성 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 드론 고도 계산 단계에서 상기 드론의 고도는 상기 점검 대상 사면의 하단 평면에 대한 상기 드론 위치의 각도와 상기 드론 거리를 이용하여 계산되는,
    드론 비행경로 생성 방법.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 드론 수평거리 계산 단계에서 상기 드론 수평거리는 상기 점검 대상 사면의 하단 평면에 대한 상기 드론 위치의 각도와 상기 드론 거리를 이용하여 계산되는,
    드론 비행경로 생성 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116295124A (zh) * 2023-03-17 2023-06-23 中国有色金属工业昆明勘察设计研究院有限公司 一种岩溶区边坡土样天然坡角测量装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101839599B1 (ko) 2017-05-31 2018-03-16 (주)지트 드론을 이용한 도로시설물 측량 조사 시스템
KR20180069648A (ko) * 2016-12-15 2018-06-25 주식회사 구주엔지니어링 드론을 이용한 아두이노 기반의 암반사면 절리특성 측정시스템

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180069648A (ko) * 2016-12-15 2018-06-25 주식회사 구주엔지니어링 드론을 이용한 아두이노 기반의 암반사면 절리특성 측정시스템
KR101839599B1 (ko) 2017-05-31 2018-03-16 (주)지트 드론을 이용한 도로시설물 측량 조사 시스템

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116295124A (zh) * 2023-03-17 2023-06-23 中国有色金属工业昆明勘察设计研究院有限公司 一种岩溶区边坡土样天然坡角测量装置

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