KR102239396B1 - 무인 비행체를 이용한 소화탄 투하 장치 및 투하 제어 방법 - Google Patents
무인 비행체를 이용한 소화탄 투하 장치 및 투하 제어 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102239396B1 KR102239396B1 KR1020180144348A KR20180144348A KR102239396B1 KR 102239396 B1 KR102239396 B1 KR 102239396B1 KR 1020180144348 A KR1020180144348 A KR 1020180144348A KR 20180144348 A KR20180144348 A KR 20180144348A KR 102239396 B1 KR102239396 B1 KR 102239396B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- unit
- dropping
- extinguishing grenade
- fire extinguisher
- extinguishing
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 45
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000005474 detonation Methods 0.000 claims description 41
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 37
- 238000007726 management method Methods 0.000 claims description 23
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 claims description 11
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 7
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 7
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 7
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 7
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 claims description 5
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims description 2
- 239000003721 gunpowder Substances 0.000 abstract description 7
- 238000007599 discharging Methods 0.000 abstract description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 14
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 9
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 3
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 229910001120 nichrome Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000001931 thermography Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
- B64D1/00—Dropping, ejecting, releasing, or receiving articles, liquids, or the like, in flight
- B64D1/02—Dropping, ejecting, or releasing articles
- B64D1/04—Dropping, ejecting, or releasing articles the articles being explosive, e.g. bombs
- B64D1/06—Bomb releasing; Bombs doors
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62C—FIRE-FIGHTING
- A62C3/00—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places
- A62C3/02—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places for area conflagrations, e.g. forest fires, subterranean fires
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62C—FIRE-FIGHTING
- A62C3/00—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places
- A62C3/02—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places for area conflagrations, e.g. forest fires, subterranean fires
- A62C3/0228—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places for area conflagrations, e.g. forest fires, subterranean fires with delivery of fire extinguishing material by air or aircraft
- A62C3/025—Fire extinguishing bombs; Projectiles and launchers therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C39/00—Aircraft not otherwise provided for
- B64C39/02—Aircraft not otherwise provided for characterised by special use
- B64C39/024—Aircraft not otherwise provided for characterised by special use of the remote controlled vehicle type, i.e. RPV
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
- B64D47/00—Equipment not otherwise provided for
-
- B64C2201/121—
-
- B64C2201/127—
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
- B64U2101/00—UAVs specially adapted for particular uses or applications
- B64U2101/15—UAVs specially adapted for particular uses or applications for conventional or electronic warfare
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
- B64U2101/00—UAVs specially adapted for particular uses or applications
- B64U2101/30—UAVs specially adapted for particular uses or applications for imaging, photography or videography
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Ecology (AREA)
- Forests & Forestry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Emergency Management (AREA)
- Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)
Abstract
본 발명에 따르면, 무인 비행체로부터 공중 투하 시 분리되며 기 설정된 고도에서 내부의 분산 화약이 기폭되어 그 내부에 담겨 있는 소화 약제가 주변으로 비산되는 소화탄을 탑재하는 소화탄 탑재부, 소화탄 탑재부를 장착부에 연결하고, 설정된 고도에서 상기 소화탄 투하 시 소화탄을 분리하는 자동 개폐부를 제공함으로써 소화탄을 무인 비행체를 이용하여 공중에서 투하하고, 목표물과 일정한 거리에 근접하여 기폭 가능하도록 하는 무인 비행체를 이용한 소화탄 투하 장치 및 투하 제어 방법이 개시된다.
Description
본 발명은 소화탄 투하 장치 및 투하 제어 방법에 관한 것으로, 특히 무인 비행체를 이용한 소화탄 투하 장치 및 투하 제어 방법에 관한 것이다.
종래의 소화탄은 거치형태로서 열이 가해지면 그 자리에서 기폭하는 형태이다. 이러한 소화탄을 공중에서 투하하게 되면, 목표물 또는 지면과 닿게 되면서 기폭하지 못하고, 그 기능을 상실하는 경우가 많다.
또한, 항공기에서 투하용으로 개발된 소화탄은 도화선에 불을 붙여 투하하는 등의 여러 측면에서 실제 적용하기에는 기술적으로나 경제적으로 비현실적이다.
본 발명은 무인 비행체를 이용한 소화탄 투하 장치 및 투하 제어 방법으로 무인 비행체로부터 공중 투하 시 분리되며 기 설정된 고도에서 내부의 분산 화약이 기폭되어 그 내부에 담겨 있는 소화 약제가 주변으로 비산되는 소화탄을 탑재하는 소화탄 탑재부, 소화탄 탑재부를 장착부에 연결하고, 설정된 고도에서 상기 소화탄 투하 시 소화탄을 분리하는 자동 개폐부를 제공함으로써 소화탄을 무인 비행체를 이용하여 공중에서 투하하고, 목표물과 일정한 거리에 근접하여 기폭 하는데 그 목적이 있다.
또한, 자동 개폐부와 착화부의 작동을 제어하는 투하 체계 관리부를 통해 목표물과 일정한 거리에 근접하여 기폭하는 방식으로 지면에 도달 하는 시간을 산정하여 지면과 닿게 되면서 기폭할 수 있도록 하는데 또 다른 목적이 있다.
본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 비행체를 이용한 소화탄 투하 장치는, 별도의 무인 비행체에 연결되도록 탈착식으로 마련되는 장착부, 상기 무인 비행체로부터 공중 투하 시 분리되며 기 설정된 고도에서 내부의 분산 화약이 기폭되어 그 내부에 담겨 있는 소화 약제가 주변으로 비산되는 소화탄을 탑재하는 소화탄 탑재부, 상기 소화탄 탑재부를 상기 장착부에 연결하고, 상기 설정된 고도에서 상기 소화탄 투하 시 상기 소화탄을 분리하는 자동 개폐부 및 상기 소화탄에 화력을 공급할 수 있는 착화부를 포함한다.
여기서, 상기 장착부에 부착되는 전원 공급부를 더 포함하며, 상기 전원 공급부는, 상기 소화탄이 공중 투하되면 내부의 점화약을 연소시키도록 전원을 인가한다.
여기서, 상기 소화탄 탑재부는, 상기 무인 비행체에 연결되어 비행 시 주변 환경의 영상을 촬영한 영상을 수집하는 영상 수집부 및 상기 주변 환경의 온도를 감지하는 온도 센서부를 더 포함한다.
여기서, 상기 무인 비행체로부터 공중 투하 시 분리되는 고도를 설정하고, 상기 자동 개폐부와 상기 착화부의 작동을 제어하는 투하 체계 관리부를 더 포함하며, 상기 투하 체계 관리부는, 상기 무인 비행체에 연결되어 비행 시 주변 환경의 환경 정보를 생성하는 환경 인식부 및 상기 환경 정보를 이용하여 투하 조건을 설정하는 조건 설정부를 포함한다.
여기서, 상기 환경 인식부는, 상기 영상 수집부로부터 촬영된 영상을 획득하여 영상 환경 정보를 생성하는 영상 획득부 및 상기 온도 센서부로부터 감지된 온도 측정값을 이용하여 온도 환경 정보를 생성하는 온도 검출부를 포함한다.
여기서, 상기 조건 설정부는, 상기 영상 환경 정보를 이용하여 상기 무인 비행체에 연결되어 비행 시의 위치 좌표를 계산하는 위치 좌표 계산부, 상기 위치 좌표를 이용하여 상기 소화탄을 투하할 투하 지점의 좌표를 설정하는 투하 좌표 설정부 및 상기 온도 환경 정보를 이용하여 상기 소화탄을 투하할 투하 온도를 설정하는 투하 온도 설정부를 포함한다.
여기서, 상기 투하 체계 관리부는, 상기 조건 설정부의 투하 조건을 이용하여 상기 소화탄의 기폭 조건을 계산하는 투하 조건 계산부를 더 포함하며, 상기 투하 조건 계산부는, 상기 투하 지점의 좌표를 이용하여 상기 무인 비행체로부터 공중 투하 시 분리되는 비행 고도를 산정하는 고도 산정부, 상기 비행 고도를 이용하여 투하 된 소화탄이 지면에 도달하는 시간을 산정하는 도달 시간 산정부 및 산정한 상기 지면에 도달하는 시간을 이용하여 상기 소화탄의 기폭 시간을 산정하는 기폭 시간 산정부를 더 포함한다.
여기서, 상기 투하 체계 관리부는, 상기 소화탄의 기폭 조건을 이용하여 상기 자동 개폐부와 상기 착화부의 작동을 제어하는 투하 제어부를 더 포함하며, 상기 투하 제어부는, 상기 소화탄의 기폭 시간에 도달할 때 상기 자동 개폐부를 작동하는 개폐 장치 제어부 및 상기 소화탄을 투하할 투하 온도에 도달할 때 상기 착화부를 작동하는 착화 장치 제어부를 포함한다.
여기서, 상기 소화탄 탑재부는, 상기 소화탄이 거치되는 소화탄 거치대 및 상기 소화탄을 고정하는 소화탄 고정장치를 더 포함하며, 상기 소화탄 거치대는, 두 개의 원형 고리가 위 아래로 배치되며, 제1 원형고리의 지름보다 제2 원형고리의 지름이 크고, 상기 제1 원형고리는 상기 소화탄의 상단부를 지지하고, 상기 제2 원형고리는 상기 소화탄의 중심부를 지지한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 소하탄 투하 제어 방법은, 환경 인식부가 무인 비행체에 연결되어 비행 시 주변 환경의 환경 정보를 생성하는 단계, 조건 설정부가 상기 환경 정보를 이용하여 소화탄의 투하 조건을 설정하는 단계, 투하 조건 계산부가 상기 조건 설정부의 투하 조건을 이용하여 상기 소화탄의 기폭 조건을 계산하는 단계 및 투하 제어부가 상기 소화탄의 기폭 조건을 이용하여 자동 개폐부와 착화부의 작동을 제어하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 환경 정보를 생성하는 단계는, 영상 획득부가 영상 수집부로부터 촬영된 영상을 획득하여 영상 환경 정보를 생성하는 단계 및 온도 검출부가 온도 센서부로부터 감지된 온도 측정값을 이용하여 온도 환경 정보를 생성하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 환경 정보를 이용하여 투하 조건을 설정하는 단계는, 위치 좌표 계산부가 상기 영상 환경 정보를 이용하여 상기 무인 비행체에 연결되어 비행 시의 위치 좌표를 계산하는 단계, 투하 좌표 설정부가 상기 위치 좌표를 이용하여 상기 소화탄을 투하할 투하 지점의 좌표를 설정하는 단계 및 투하 온도 설정부가 상기 온도 환경 정보를 이용하여 상기 소화탄을 투하할 투하 온도를 설정하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 소화탄의 기폭 조건을 계산하는 단계는, 고도 산정부가 상기 투하 지점의 좌표를 이용하여 상기 무인 비행체로부터 공중 투하 시 분리되는 비행 고도를 산정하는 단계, 도달 시간 산정부가 상기 비행 고도를 이용하여 투하 된 소화탄이 지면에 도달하는 시간을 산정하는 단계 및 기폭 시간 산정부가 산정한 상기 지면에 도달하는 시간을 이용하여 상기 소화탄의 기폭 시간을 산정하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 자동 개폐부와 착화부의 작동을 제어하는 단계는, 개폐 장치 제어부가 상기 소화탄의 기폭 시간에 도달할 때 상기 자동 개폐부를 작동하는 단계 및 착화 장치 제어부가 상기 소화탄을 투하할 투하 온도에 도달할 때 상기 착화부를 작동하는 단계를 포함한다.
본 실시예의 다른 측면에 의하면, 소화탄 투하 장치 및 투하 제어 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예들에 의하면, 무인 비행체로부터 공중 투하 시 분리되며 기 설정된 고도에서 내부의 분산 화약이 기폭되어 그 내부에 담겨 있는 소화 약제가 주변으로 비산되는 소화탄을 탑재하는 소화탄 탑재부, 소화탄 탑재부를 장착부에 연결하고, 설정된 고도에서 상기 소화탄 투하 시 소화탄을 분리하는 자동 개폐부를 제공함으로써 소화탄을 무인 비행체를 이용하여 공중에서 투하하고, 목표물과 일정한 거리에 근접하여 기폭할 수 있다.
또한, 자동 개폐부와 착화부의 작동을 제어하는 투하 체계 관리부를 통해 목표물과 일정한 거리에 근접하여 기폭하는 방식으로 지면에 도달 하는 시간을 산정하여 지면과 닿게 되면서 기폭할 수 있다.
여기에서 명시적으로 언급되지 않은 효과라 하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 이하의 명세서에서 기재된 효과 및 그 잠정적인 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급된다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 소화탄 투하 장치를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 소화탄 투하 장치를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 소화탄 투하 장치의 자동 개폐부를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 소화탄 투하 장치의 투하 체계 관리부를 나타낸 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 소화탄 투하 장치의 투하 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 화약심지 열착화식 소화탄 투하장치의 회로도와 작동원리를 나타낸 도면이다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디지털 타이머식 소화탄 투하장치의 회로도와 작동원리를 나타낸 도면이다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 낙하산 투하형 소화탄 투하장치의 회로도와 작동원리를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 소화탄 투하 장치를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 소화탄 투하 장치의 자동 개폐부를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 소화탄 투하 장치의 투하 체계 관리부를 나타낸 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 소화탄 투하 장치의 투하 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 화약심지 열착화식 소화탄 투하장치의 회로도와 작동원리를 나타낸 도면이다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디지털 타이머식 소화탄 투하장치의 회로도와 작동원리를 나타낸 도면이다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 낙하산 투하형 소화탄 투하장치의 회로도와 작동원리를 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명에 관련된 무인 비행체를 이용한 소화탄 투하 장치 및 투하 제어 방법에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 설명하는 실시예에 한정되는 것이 아니다. 그리고, 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략되며, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 부재임을 나타낸다.
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.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 “모듈” 및 “부”는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 발명은 무인 비행체를 이용한 소화탄 투하 장치 및 투하 제어 방법에 관한 것이다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 소화탄 투하 장치를 나타낸 도면이다.
도 1은 소화탄이 탑재되어 있는 모습이고, 도 2는 소화탄이 탑재되지 않은 모습을 도시한 것이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 소화탄 투하 장치(10)는 장착부(100), 소화탄 탑재부(200), 전원 공급부(300), 자동 개폐부(400), 착화부(500), 투하 체계 관리부(600)를 포함한다.
소화탄 투하 장치(10)는 소화탄을 공중에서 투하하고, 목표물과 일정한 거리에 근접하여 기폭하는 장치이다.
종래의 소화탄은 거치형태로서 열이 가해지면 그 자리에서 기폭하는 형태이다. 이러한 소화탄을 공중에서 투하하게 되면, 목표물 또는 지면과 닿게 되면서 기폭하지 못하고, 그 기능을 상실하는 경우가 많다. 본 발명의 일 실시예에 따른 소화탄 투하 장치(10)는 소화탄을 무인 비행체를 이용하여 공중에서 투하하고, 목표물과 일정한 거리에 근접하여 기폭하는 방식으로 지면에 도달 하는 시간을 산정하여 지면과 닿게 되면서 기폭할 수 있다.
장착부(100)는 무인기와의 장착을 위한 연결장치이다. 별도의 무인 비행체에 연결되도록 탈착식으로 마련된다.
탈부착식 연결장치로 구현된 장착부(100)는 소화탄 투하 장치(10)는 수리 및 유지보수를 원활하게 할 수 있다.
장착부(100)는 원형의 조립부(110)를 포함하여, 무인 비행체에 끼워질 수 있고, 상기 조립부(110)의 하단에 3-조정 이동형 지지부(120)를 포함하여 비행체와 소화탄 투하 장치(10)의 무게중심이 3-조정 이동형 지지부(120)와 만나는 중심축의 중앙부근에 오도록 설치할 수 있다. 또한, 3-조정 이동형 지지부(120)와 이격되어 장착 베이스판(130)이 설치되고, 장착 베이스판(130)의 상단에 전원 공급부(300)가 위치하고, 장착 베이스판(130)의 하단에 소화탄 탑재부(200)가 위치하게 된다.
소화탄 탑재부(200)는 상기 무인 비행체로부터 공중 투하 시 분리되며 기 설정된 고도에서 내부의 분산 화약이 기폭되어 그 내부에 담겨 있는 소화 약제가 주변으로 비산되는 소화탄(201)을 탑재한다.
소화탄 탑재부(200)는 영상 수집부(240), 온도 센서부(243)를 포함한다. 구체적으로, 소화탄 탑재부(200)의 하단에 위치하는 것이 바람직하다.
영상 수집부(240)는 상기 무인 비행체에 연결되어 비행 시 주변 환경의 영상을 촬영한 영상을 수집한다. 온도 센서부(243)는 주변 환경의 온도를 감지한다.
소화탄 탑재부(200)는 소화탄을 거치·고정하기 위한 소화탄 거치대(210), 소화탄 고정장치(215)를 포함한다.
소화탄 거치대(210)는 상기 소화탄이 거치되며, 소화탄 고정장치(215)는 상기 소화탄을 고정한다.
소화탄 거치대(210)는 두 개의 원형 고리가 위 아래로 배치되며, 제1 원형고리(211)의 지름보다 제2 원형고리(213)의 지름이 크고, 상기 제1 원형고리(211)는 상기 소화탄의 상단부를 지지하고, 상기 제2 원형고리(213)는 상기 소화탄의 중심부를 지지한다.
또한, 소화탄 탑재부(200)는 소화탄 연결 밴드(220)를 포함할 수 있다.
소화탄 연결 밴드(220)는 비행 중 소화탄이 이탈하는 것을 방지하며 하부에서 상부 방향으로 약 2cm 두께의 밴드인 것이 바람직하다. 또한 소화탄 연결 밴드(220)는 자동 개폐부(400)에 연결하기 위한 연결 고리(221)를 포함한다.
소화탄 연결 밴드(220)는 소화탄의 외측을 감싸는 형태의 스트랩을 이용하는 것이 바람직하며 소화탄의 파손을 막을 수 있다.
소화탄 연결 밴드(220)는 유연하고 질긴 소재의 띠 모양의 것으로 버클, 버튼 또는 매직 테이프 등으로 고정시키는 것도 가능하다.
또한, 소화탄 탑재부(200)는 4개의 소화탄 거치대(210)의 중심을 가로 방향으로 통과하는 축봉(230)을 포함하며 축봉의 상단에 미니플레이트(233)가 설치되고 미니플레이트(233)와 장착 베이스판(130)이 조립 부재(231)를 이용하여 조립된다.
전원 공급부(300)는 상기 장착부에 부착되며, 상기 소화탄이 공중 투하되면 내부의 점화약을 연소시키도록 전원을 인가한다. 또한, 통신 및 적절한 전압배분을 위해서 수신기 및 전압안정기, 정전압 컨버터가 포함된다.
전원 공급부(300)는 배터리(310), 메인 전원(320), 정전압 컨버터(레귤레이터)(330), 수신기 및 전압안정기(콘덴서)(340)를 포함한다.
배터리(310) 및 메인 전원(320)은 장치의 구동을 위한 것으로, 소화탄 투하장치가 작동할 수 있도록 각 센서부에 전원을 공급한다.
정전압 컨버터(레귤레이터)(330)는 배터리에서 전달된 전압을 각 센서가 이용할 수 있는 적정 전압으로 변환한다.
수신기는 조종기의 신호를 받으며, 전압안정기(콘덴서)(340)는 각 센서를 동시에 운용할 경우 불안정해지는 전압을 일정하게 유지시켜주는 역할을 수행한다.
본 투하장치의 수신기로 수신된 신호는 PWM(Pulse Width Modulatain) 방식을 이용하여 각 부품으로 전송된다. 또한, 본 투하장치는 찰탁식 장착방식으로 다수 기종의 무인기에 장착이 가능한 장점이 있다. 조종기와 개폐장치간의 무선통신방식을 사용하며, 개폐시간 및 착화시간의 조절이 가능하다. 장착된 소화탄을 일시에 투하, 또는 개별적으로 투하가 가능하다. 최종적으로 투하된 소화탄은 개폐시간 및 착화시간에 따라 목표지점에서 기폭하게 된다.
자동 개폐부(400)는 상기 소화탄 탑재부를 상기 장착부에 연결하고, 상기 설정된 고도에서 상기 소화탄 투하 시 상기 소화탄을 분리한다.
자동 개폐부(400)를 이용하여 임무수행 중 원하는 위치에 소화탄을 투하하여 산불에 대응할 수 있다.
자동 개폐부(400)는 디스펜서형 개폐장치로서 서보모터의 움직임을 이용한 좌우 슬라이드 방식의 개폐방식인 것이 바람직하다.
또한, 수신기에서 조종기의 신호를 수신할 경우 타이머가 작동되도록 타이머를 포함할 수 있다.
착화부(500)는 상기 소화탄에 화력을 공급할 수 있다. 착화부(500)는 소화탄 착화를 위한 열선을 이용한 착화장치가 포함된다. 또한, 착화부(500)는 착화장치 내 안전장치를 적용하여 과열로 인한 기체 및 투하장치의 파손을 방지하여 원활한 임무수행을 구현할 수 있다.
구체적으로, 착화장치는 니크롬 선(스프링형)에 전기를 공급하여 열을 발생시키는 장치이고, 안전장치는 소화탄이 장착되지 않으면 작동하지 않도록 할 수 있다. 즉, 안전장치는 소화탄이 거치대 및 고정장치에서 분리되지 않으면 착화장치에 전류를 차단하여 타이머 오작동 시 기폭을 방지한다.
투하 체계 관리부(600)는 상기 무인 비행체로부터 공중 투하 시 분리되는 고도를 설정하고, 상기 자동 개폐부와 상기 착화부의 작동을 제어한다.
투하 체계 관리부(600)는 별도의 프로세서로 장착부(100)에 마련될 수도 있고, 각 장치의 내부에 마련될 수도 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 소화탄 투하 장치를 나타낸 도면이다.
도 3의 (a), (b), (c), (d), (e)는 본 발명의 일 실시예에 따른 소화탄 투하 장치를 각각 다른 방향에서 바라본 모습을 나타낸 도면이다.
장착부(100)는 무인기와의 장착을 위한 연결장치이다. 별도의 무인 비행체에 연결되도록 탈착식으로 마련된다.
탈부착식 연결장치로 구현된 장착부(100)는 소화탄 투하 장치(10)는 수리 및 유지보수를 원활하게 할 수 있다.
장착부(100)는 원형의 조립부(110)를 포함하여, 무인 비행체에 끼워질 수 있고, 상기 조립부(110)의 하단에 3-조정 이동형 지지부(120)를 포함하여 비행체와 소화탄 투하 장치(10)의 무게중심이 3-조정 이동형 지지부(120)와 만나는 중심축의 중앙부근에 오도록 설치할 수 있다. 또한, 3-조정 이동형 지지부(120)와 이격되어 장착 베이스판(130)이 설치되고, 장착 베이스판(130)의 상단에 전원 공급부(300)가 위치하고, 장착 베이스판(130)의 하단에 소화탄 탑재부(200)가 위치하게 된다.
소화탄 탑재부(200)는 상기 무인 비행체로부터 공중 투하 시 분리되며 기 설정된 고도에서 내부의 분산 화약이 기폭되어 그 내부에 담겨 있는 소화 약제가 주변으로 비산되는 소화탄(201)을 탑재한다.
소화탄 탑재부(200)는 영상 수집부(240), 온도 센서부(243)를 포함한다. 구체적으로, 소화탄 탑재부(200)의 하단에 위치하는 것이 바람직하다. 영상 수집부(240)는 상기 무인 비행체에 연결되어 비행 시 주변 환경의 영상을 촬영한 영상을 수집한다. 온도 센서부(243)는 주변 환경의 온도를 감지한다.
또한, 소화탄 탑재부(200)는 소화탄 연결 밴드(220)를 포함할 수 있다.
소화탄 연결 밴드(220)는 비행 중 소화탄이 이탈하는 것을 방지하며 하부에서 상부 방향으로 약 2cm 두께의 밴드인 것이 바람직하다. 또한 소화탄 연결 밴드(220)는 자동 개폐부(400)에 연결하기 위한 연결 고리(221)를 포함한다.
소화탄 연결 밴드(220)는 소화탄의 외측을 감싸는 형태의 스트랩을 이용하는 것이 바람직하며 소화탄의 파손을 막을 수 있다.
또한, 소화탄 탑재부(200)는 4개의 소화탄 거치대(210)의 중심을 가로 방향으로 통과하는 축봉(230)을 포함하며 축봉의 상단에 미니플레이트(233)가 설치되고 미니플레이트(233)와 장착 베이스판(130)이 조립 부재(231)를 이용하여 조립된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 소화탄 투하 장치의 자동 개폐부를 나타낸 도면이다.
자동 개폐부(400)는 상기 소화탄 탑재부를 상기 장착부에 연결하고, 상기 설정된 고도에서 상기 소화탄 투하 시 상기 소화탄을 분리한다. 자동 개폐부(400)를 이용하여 임무수행 중 원하는 위치에 소화탄을 투하하여 산불에 대응할 수 있다.
자동 개폐부(400)는 디스펜서형 개폐장치로서 서보모터의 움직임을 이용한 좌우 슬라이드 방식의 개폐방식인 것이 바람직하다.
도 4를 참조하면, 자동 개폐부(400)는 U자형의 결합부(410), 통로부(420), 본체부(430), 전후 방향으로 이동하는 슬라이더(450), 슬라이더(450)의 일측면에 조립되어 슬라이더를 이동시키는 제1 암(441), 제1 암(441)과 연결되어 제1 암(441)의 각도를 조절하는 제2 암(443)을 포함한다.
U자형의 결합부(410)는 자동 개폐부(400)의 개폐 시 개방 및 잠금 되는 부분이며, U자 부분(413)에 소화탄 연결 밴드(220)와 연결되는 연결 고리(221)가 걸어지게 된다. 공중 투하 시 소화탄 연결 밴드가 분리된다.
U자형의 결합부(410)는 양 끝단에 슬라이더(450)가 통과하여 이동할 수 있는 제1 홀(411)과 제2 홀(412)을 포함한다. 도 4의 (a)에 나타난 바와 같이, 소화탄 투하 장치(10)가 무인 이동체에 연결되어 이동 중일 경우 슬라이더(450)가 통과하여 잠금되고, 도 4의 (b)에 나타난 바와 같이, 기 설정된 고도에서 투하 체계 관리부(600)로부터 자동 개폐부의 작동 신호를 받을 경우, 슬라이더(450)를 밀어 개방시키며, 연결 고리(221)가 빠져나가게 되고 소화탄을 공중에서 투하하게 된다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 소화탄 투하 장치의 투하 체계 관리부를 나타낸 블록도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 소화탄 투하 장치의 투하 체계 관리부(600)는 환경 인식부(610), 조건 설정부(620), 투하 조건 계산부(630), 투하 제어부(640)를 포함한다.
투하 체계 관리부(600)는 상기 무인 비행체로부터 공중 투하 시 분리되는 고도를 설정하고, 상기 자동 개폐부와 상기 착화부의 작동을 제어한다.
환경 인식부(610)는 무인 비행체에 연결되어 비행 시 주변 환경의 환경 정보를 생성한다.
환경 인식부(610)는 영상 획득부(611), 온도 검출부(613)를 포함한다.
영상 획득부(611)는 상기 영상 수집부(240)로부터 촬영된 영상을 획득하여 영상 환경 정보를 생성한다.
온도 검출부(613)는 상기 온도 센서부(243)로부터 감지된 온도 측정값을 이용하여 온도 환경 정보를 생성한다.
소화탄의 투하 위치 선정을 위해 1차적으로 산불 발생지역을 열화상 카메라가 탑재된 무인기 또는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 수집부(240)를 활용하여 정사영상을 획득한 후 투하지점의 좌표를 획득하고, 이후 무인기 운용자가 원하는 위치를 선정한다. 또는 특정 온도 이상에서 소화탄이 투하되는 알고리즘을 이용한다.
조건 설정부(620)는 환경 정보를 이용하여 투하 조건을 설정한다.
조건 설정부(620)는 위치 좌표 계산부(621), 투하 좌표 설정부(623), 투하 온도 설정부(625)를 포함한다.
위치 좌표 계산부(621)는 상기 영상 환경 정보를 이용하여 상기 무인 비행체에 연결되어 비행 시의 위치 좌표를 계산한다.
투하 좌표 설정부(623)는 상기 위치 좌표를 이용하여 상기 소화탄을 투하할 투하 지점의 좌표를 설정한다.
투하 온도 설정부(625)는 상기 온도 환경 정보를 이용하여 상기 소화탄을 투하할 투하 온도를 설정한다.
투하 조건 계산부(630)는 상기 조건 설정부의 투하 조건을 이용하여 상기 소화탄의 기폭 조건을 계산한다.
투하 조건 계산부(630)는 고도 산정부(631), 도달 시간 산정부(633), 기폭 시간 산정부(635)를 포함한다.
고도 산정부(631)는 상기 투하 지점의 좌표를 이용하여 상기 무인 비행체로부터 공중 투하 시 분리되는 비행 고도를 산정한다.
도달 시간 산정부(633)는 상기 비행 고도를 이용하여 투하 된 소화탄이 지면에 도달하는 시간을 산정한다.
소화탄이 지면에 도달하는 시간은 일정 비행고도에서 중력가속도 법칙에 의하여 소화탄이 지면에 도달하는 시간을 이용하여 산정한다. 또한 이를 고려하여 비행 전 기폭시간을 타이머에 설정한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 소화탄이 지면에 도달하는 시간 산출은 수학식 1로 구현된다.
여기서, 기폭 시간은 자유낙하 공식에 의거하여 h(낙하높이)를 역산하여 t(낙하시간)를 산정한다. 이때, h=낙하높이, g=중력가속도, t=낙하시간이다.
기폭 시간 산정부(635)는 산정한 상기 지면에 도달하는 시간을 이용하여 상기 소화탄의 기폭 시간을 산정한다.
투하 제어부(640)는 상기 소화탄의 기폭 조건을 이용하여 상기 자동 개폐부와 상기 착화부의 작동을 제어한다.
투하 제어부(640)는 개폐 장치 제어부(641), 착화 장치 제어부(643)를 포함한다.
개폐 장치 제어부(641)는 상기 소화탄의 기폭 시간에 도달할 때 상기 자동 개폐부(400)를 작동한다.
착화 장치 제어부(643)는 상기 소화탄을 투하할 투하 온도에 도달할 때 상기 착화부(500)를 작동한다.
또한, 투하 제어부(640)는 소화탄 투하 개수를 조절함으로써 산불 발생 정도에 따라 대응이 가능할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 소화탄 투하 장치의 투하 체계 관리부(600)는 개폐 및 착화시간을 조절함으로써 지표 혹은 목표와의 이격거리에서 기폭이 가능하고, 수관화 및 지표화 등 산불종류에 따라 대응이 가능해진다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 소화탄 투하 장치의 투하 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.
소화탄 투하 장치의 투하 제어 방법은 환경 인식부가 무인 비행체에 연결되어 비행 시 주변 환경의 환경 정보를 생성하는 단계(S100)에서 시작한다.
환경 정보를 생성하는 단계(S100)에서 영상 획득부가 영상 수집부로부터 촬영된 영상을 획득하여 영상 환경 정보를 생성하고, 온도 검출부가 온도 센서부로부터 감지된 온도 측정값을 이용하여 온도 환경 정보를 생성한다.
단계 S200에서 조건 설정부가 상기 환경 정보를 이용하여 소화탄의 투하 조건을 설정한다.
구체적으로, 단계 S210에서 위치 좌표 계산부가 상기 영상 환경 정보를 이용하여 상기 무인 비행체에 연결되어 비행 시의 위치 좌표를 계산한다.
단계 S220에서 투하 좌표 설정부가 상기 위치 좌표를 이용하여 상기 소화탄을 투하할 투하 지점의 좌표를 설정한다.
단계 S230에서 투하 온도 설정부가 상기 온도 환경 정보를 이용하여 상기 소화탄을 투하할 투하 온도를 설정한다.
단계 S300에서 투하 조건 계산부가 상기 조건 설정부의 투하 조건을 이용하여 상기 소화탄의 기폭 조건을 계산한다.
구체적으로, 단계 S310에서 고도 산정부가 상기 투하 지점의 좌표를 이용하여 상기 무인 비행체로부터 공중 투하 시 분리되는 비행 고도를 산정한다.
단계 S320에서 도달 시간 산정부가 상기 비행 고도를 이용하여 투하 된 소화탄이 지면에 도달하는 시간을 산정한다.
단계 S330에서 기폭 시간 산정부가 산정한 상기 지면에 도달하는 시간을 이용하여 상기 소화탄의 기폭 시간을 산정한다.
단계 S400에서 투하 제어부가 상기 소화탄의 기폭 조건을 이용하여 자동 개폐부와 착화부의 작동을 제어한다.
구체적으로, 단계 S410에서 개폐 장치 제어부가 상기 소화탄의 기폭 시간에 도달할 때 상기 자동 개폐부를 작동한다.
단계 S420에서 착화 장치 제어부가 상기 소화탄을 투하할 투하 온도에 도달할 때 상기 착화부를 작동한다.
도 6에서는 각 단계를 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 다시 말해, 도 6에 기재된 단계를 변경하여 실행하거나 하나 이상의 단계를 병렬적으로 실행하는 것으로 적용 가능할 것이므로, 도 6은 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 소화탄의 기폭 시간을 조절하기 위한 방법을 나타낸 것이다.
소화탄의 기폭시간을 조절하기 위한 방법을 크게 세 가지로서 화약심지를 이용한 방법과 디지털 타이머식, 낙하산 투하형 소화탄을 이용한 방법으로 구분한다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 화약심지 열착화식 소화탄 투하장치의 회로도와 작동원리를 나타낸 도면이다.
화약심지를 이용하는 방법은 소화탄이 목표물과의 일정한 거리 내에 도달하는 시간을 고려하여 소화탄에 내장되어있는 화약심지의 길이를 조절하는 방식이다.
열착화식 소화탄은 개폐와 착화가 함께 이루어질 수 있다. 개폐장치의 개방 이후 일정시간에 도달하면 발열장치를 통해 화약심지가 착화되는 방식이다. 또한, 기폭시간은 화약심지의 길이 조절을 통해 가능하다.
도 7a를 참조하면, 화약심지 열착화식 소화탄 투하장치는 배터리(310), 메인 전원(스위치)(320), 정전압 컨버터(레귤레이터)(330), 전압안정기(콘덴서)(340), 수신기(350)를 포함한다.
배터리(310) 및 메인 전원(스위치)(320)은 장치의 구동을 위한 것으로, 소화탄 투하장치가 작동할 수 있도록 각 센서부에 전원을 공급한다.
정전압 컨버터(레귤레이터)(330)는 배터리에서 전달된 전압을 각 센서가 이용할 수 있는 적정 전압으로 변환한다.
수신기(350)는 조종기의 신호를 받으며, 전압안정기(콘덴서)(340)는 각 센서를 동시에 운용할 경우 불안정해지는 전압을 일정하게 유지시켜주는 역할을 수행한다.
자동 개폐부(400)의 투하 개폐장치는 상기 소화탄 탑재부를 상기 장착부에 연결하고, 상기 설정된 고도에서 상기 소화탄 투하 시 상기 소화탄을 분리한다.
착화부(500)는 점화 스위치(510), 열선 보호장치(511), 열선(513)을 포함한다.
착화부(500)는 소화탄 착화를 위한 열선을 이용한 착화장치가 포함된다. 또한, 착화부(500)는 착화장치 내 안전장치를 적용하여 과열로 인한 기체 및 투하장치의 파손을 방지하여 원활한 임무수행을 구현할 수 있다.
도 7b를 참조하면, 열착화식 소화탄 투하장치의 작동원리는 투하 체계 관리부(600)가 투하 신호를 송신하는 단계(S401)에서 시작한다.
단계 S402에서 자동 개폐부(400)가 투하 신호를 수신하고, 단계 S403에서 투하 제어부가 상기 소화탄의 개폐 및 착화 시간을 조절한다.
단계 S411 내지 단계 S412에서 개폐 장치 제어부가 자동 개폐부(400)의 투하 개폐 장치를 제어하며, 개폐장치가 작동한다.
단계 S431 내지 단계 S433에서 착화 장치 제어부가 착화부(500)의 점화 스위치를 제어하며, 점화 장치가 발열되고 소화탄이 착화된다.
단계 S450에서 소화탄이 투하되고, 단계 S460에서 목표물과 일정한 거리에 근접하여 기폭되며 종료된다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디지털 타이머식 소화탄 투하장치의 회로도와 작동원리를 나타낸 도면이다.
디지털 타이머식은 목표물과의 일정한 거리 내에 도달하는 시간을 고려하여 기폭기간을 초단위로 설정하여 기폭시간을 비교적 정밀하게 조절 가능케 한다.
타이머식의 경우 원하는 투하위치 선정 이후 비행고도를 설정한다. 일정 비행고도에서 중력가속도 법칙에 의하여 소화탄이 지면에 도달하는 시간을 산정하고, 이를 고려하여 비행 전 기폭시간을 타이머에 설정한다.
도 8a를 참조하면, 디지털 타이머식 소화탄 투하장치는 배터리(310), 메인 전원(스위치)(320), 정전압 컨버터(레귤레이터)(330), 전압안정기(콘덴서)(340), 수신기(350)를 포함한다.
배터리(310) 및 메인 전원(스위치)(320)은 장치의 구동을 위한 것으로, 소화탄 투하장치가 작동할 수 있도록 각 센서부에 전원을 공급한다.
정전압 컨버터(레귤레이터)(330)는 배터리에서 전달된 전압을 각 센서가 이용할 수 있는 적정 전압으로 변환한다.
수신기(350)는 조종기의 신호를 받으며, 전압안정기(콘덴서)(340)는 각 센서를 동시에 운용할 경우 불안정해지는 전압을 일정하게 유지시켜주는 역할을 수행한다.
자동 개폐부(400)의 투하 개폐장치는 상기 소화탄 탑재부를 상기 장착부에 연결하고, 상기 설정된 고도에서 상기 소화탄 투하 시 상기 소화탄을 분리한다.
착화부(500)는 타이머 스위치(520), 디지털 타이머(521), 안전 스위치(523), 열선(525)을 포함한다.
착화부(500)는 소화탄 착화를 위한 열선을 이용한 착화장치가 포함된다. 또한, 착화부(500)는 착화장치 내 안전장치를 적용하여 과열로 인한 기체 및 투하장치의 파손을 방지하여 원활한 임무수행을 구현할 수 있다.
디지털 타이머(521)는 수신기에서 조종기의 신호를 수신할 경우 타이머가 작동된다.
도 8b를 참조하면, 디지털 타이머식 소화탄 투하장치의 작동원리는 투하 체계 관리부(600)가 투하 신호를 송신하는 단계(S401)에서 시작한다.
단계 S402에서 자동 개폐부(400)가 투하 신호를 수신한다.
단계 S411 내지 단계 S413에서 개폐 장치 제어부가 자동 개폐부(400)의 투하 개폐 장치를 제어하며, 개폐장치가 작동하며, 소화탄이 투하된다.
단계 S420에서 착화 장치 제어부는 착화부(500)의 타이머 스위치를 제어할 수 있다.
단계 S421에서 디지털 타이머가 작동하며, 단계 S432에서 착화 장치 제어부가 착화부(500)의 점화 스위치를 제어하며, 점화 장치가 발열되고, 단계 S460에서 목표물과 일정한 거리에 근접하여 기폭되며 종료된다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 낙하산 투하형 소화탄 투하장치의 회로도와 작동원리를 나타낸 도면이다.
낙하산 투하형 소화탄의 경우 목표물까지 파손되지 않고 안전하게 투하하는 방식으로서 소화탄에 낙하산을 연결한 형태이다. 이러한 방식들은 공중에서 소화탄을 투하할 경우 투하과정 내에서 소화탄의 파손위험이 적고, 열착화식에 비해 안정성이 뛰어나다.
낙하산 투하형의 경우 산불 발생지역과 인접한 산림, 인가의 비화방지를 미연에 방지하는 것을 목적으로 투하 시 파손방지를 위해 낙하산을 이용하여 지표면에 안전하게 착륙시킬 수 있다.
도 9a를 참조하면, 낙하산 투하형 소화탄 투하장치는 배터리(310), 메인 전원(스위치)(320), 정전압 컨버터(레귤레이터)(330), 전압안정기(콘덴서)(340), 수신기(350)를 포함한다.
배터리(310) 및 메인 전원(스위치)(320)은 장치의 구동을 위한 것으로, 소화탄 투하장치가 작동할 수 있도록 각 센서부에 전원을 공급한다.
정전압 컨버터(레귤레이터)(330)는 배터리에서 전달된 전압을 각 센서가 이용할 수 있는 적정 전압으로 변환한다.
수신기(350)는 조종기의 신호를 받으며, 전압안정기(콘덴서)(340)는 각 센서를 동시에 운용할 경우 불안정해지는 전압을 일정하게 유지시켜주는 역할을 수행한다.
자동 개폐부(400)의 투하 개폐장치는 상기 소화탄 탑재부를 상기 장착부에 연결하고, 상기 설정된 고도에서 상기 소화탄 투하 시 상기 소화탄을 분리한다.
도 9b를 참조하면, 낙하산 투하형 소화탄 투하장치의 작동원리는 투하 체계 관리부(600)가 투하 신호를 송신하는 단계(S401)에서 시작한다.
단계 S402에서 자동 개폐부(400)가 투하 신호를 수신한다.
단계 S411 내지 단계 S413에서 개폐 장치 제어부가 자동 개폐부(400)의 투하 개폐 장치를 제어하며, 개폐장치가 작동하며, 소화탄이 투하된다.
단계 S440에서 투하 시 소화탄의 낙하산이 전개되며, 단계 S441에서 소화탄이 목표물에 안착한다. 단계 S461에서 소화탄이 착화 시 기폭되며 종료된다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 소화탄 투하 장치의 투하 제어 방법에 있어서, 프로세서에 의해 실행 가능한 컴퓨터 프로그램 명령어들을 포함하는 비일시적(Non-Transitory) 컴퓨터 판독 가능한 저장매체에 기록되어 공랭식 환경 제어 방법을 포함한 동작들을 수행하는 컴퓨터 프로그램을 제공할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 일 실시예에 불과할 뿐, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 범위는 전술한 실시예에 한정되지 않고 특허 청구 범위에 기재된 내용과 동등한 범위 내에 있는 다양한 실시 형태가 포함되도록 해석되어야 할 것이다.
10: 소화탄 투하 장치
100: 장착부
200: 소화탄 탑재부
300: 전원 공급부
400: 자동 개폐부
500: 착화부
600: 투하 체계 관리부
100: 장착부
200: 소화탄 탑재부
300: 전원 공급부
400: 자동 개폐부
500: 착화부
600: 투하 체계 관리부
Claims (14)
- 별도의 무인 비행체에 연결되도록 탈착식으로 마련되는 장착부; 상기 무인 비행체로부터 공중 투하 시 분리되며 기 설정된 고도에서 내부의 분산 화약이 기폭되어 그 내부에 담겨 있는 소화 약제가 주변으로 비산되는 소화탄을 탑재하는 소화탄 탑재부; 상기 소화탄 탑재부를 상기 장착부에 연결하고, 상기 설정된 고도에서 상기 소화탄 투하 시 상기 소화탄을 분리하는 자동 개폐부; 및 상기 소화탄에 화력을 공급할 수 있는 착화부;를 포함하며,
상기 장착부는 하단에 상기 소화탄 탑재부를 조립시키는 장착 베이스판;을 포함하고,
상기 소화탄 탑재부는, 상기 소화탄이 거치되는 소화탄 거치대; 상기 소화탄을 고정하는 소화탄 고정장치; 및 상기 자동 개폐부의 결합부에 연결되며 유연하고 질긴 소재의 띠 모양으로 구현된 소화탄 연결 밴드;를 포함하며,
상기 소화탄 거치대는, 두 개의 원형 고리가 위 아래로 배치되며, 제1 원형고리의 지름보다 제2 원형고리의 지름이 크고, 상기 제1 원형고리는 상기 소화탄의 상단부를 지지하고, 상기 제2 원형고리는 상기 소화탄의 중심부를 지지하되,
상기 자동 개폐부는, 상기 설정된 고도에서 슬라이드 개폐 방식을 통해 상기 소화탄 연결 밴드의 연결 고리를 해제하여, 상기 결합부에 연결된 상기 소화탄 연결 밴드를 분리시켜 상기 소화탄을 중력에 의해 자유 낙하시켜 투하하는 것을 특징으로 하는 소화탄 투하 장치. - 제1항에 있어서,
상기 장착부에 부착되는 전원 공급부;를 더 포함하며,
상기 전원 공급부는,
상기 소화탄이 공중 투하되면 내부의 점화약을 연소시키도록 전원을 인가하는 것을 특징으로 하는 소화탄 투하 장치. - 제1항에 있어서,
상기 소화탄 탑재부는,
상기 무인 비행체에 연결되어 비행 시 주변 환경의 영상을 촬영한 영상을 수집하는 영상 수집부; 및
상기 주변 환경의 온도를 감지하는 온도 센서부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소화탄 투하 장치. - 제3항에 있어서,
상기 무인 비행체로부터 공중 투하 시 분리되는 고도를 설정하고, 상기 자동 개폐부와 상기 착화부의 작동을 제어하는 투하 체계 관리부;를 더 포함하며,
상기 투하 체계 관리부는,
상기 무인 비행체에 연결되어 비행 시 주변 환경의 환경 정보를 생성하는 환경 인식부; 및
상기 환경 정보를 이용하여 투하 조건을 설정하는 조건 설정부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 소화탄 투하 장치. - 제4항에 있어서,
상기 환경 인식부는,
상기 영상 수집부로부터 촬영된 영상을 획득하여 영상 환경 정보를 생성하는 영상 획득부; 및
상기 온도 센서부로부터 감지된 온도 측정값을 이용하여 온도 환경 정보를 생성하는 온도 검출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 소화탄 투하 장치. - 제5항에 있어서,
상기 조건 설정부는,
상기 영상 환경 정보를 이용하여 상기 무인 비행체에 연결되어 비행 시의 위치 좌표를 계산하는 위치 좌표 계산부;
상기 위치 좌표를 이용하여 상기 소화탄을 투하할 투하 지점의 좌표를 설정하는 투하 좌표 설정부; 및
상기 온도 환경 정보를 이용하여 상기 소화탄을 투하할 투하 온도를 설정하는 투하 온도 설정부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 소화탄 투하 장치. - 제6항에 있어서,
상기 투하 체계 관리부는,
상기 조건 설정부의 투하 조건을 이용하여 상기 소화탄의 기폭 조건을 계산하는 투하 조건 계산부;를 더 포함하며,
상기 투하 조건 계산부는,
상기 투하 지점의 좌표를 이용하여 상기 무인 비행체로부터 공중 투하 시 분리되는 비행 고도를 산정하는 고도 산정부;
상기 비행 고도를 이용하여 투하 된 소화탄이 지면에 도달하는 시간을 산정하는 도달 시간 산정부; 및
산정한 상기 지면에 도달하는 시간을 이용하여 상기 소화탄의 기폭 시간을 산정하는 기폭 시간 산정부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소화탄 투하 장치. - 제7항에 있어서,
상기 투하 체계 관리부는,
상기 소화탄의 기폭 조건을 이용하여 상기 자동 개폐부와 상기 착화부의 작동을 제어하는 투하 제어부;를 더 포함하며,
상기 투하 제어부는,
상기 소화탄의 기폭 시간에 도달할 때 상기 자동 개폐부를 작동하는 개폐 장치 제어부; 및
상기 소화탄을 투하할 투하 온도에 도달할 때 상기 착화부를 작동하는 착화 장치 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 소화탄 투하 장치. - 삭제
- 소화탄 투하 장치의 소하탄 투하 제어 방법에 있어서,
환경 인식부가 무인 비행체에 연결되어 비행 시 주변 환경의 환경 정보를 생성하는 단계; 조건 설정부가 상기 환경 정보를 이용하여 소화탄 탑재부에 탑재된 소화탄의 투하 조건을 설정하는 단계; 투하 조건 계산부가 상기 조건 설정부의 투하 조건을 이용하여 상기 소화탄의 기폭 조건을 계산하는 단계; 및 투하 제어부가 상기 소화탄의 기폭 조건을 이용하여 자동 개폐부와 착화부의 작동을 제어하는 단계;를 포함하고,
상기 소화탄의 기폭 조건을 계산하는 단계는, 고도 산정부가 상기 소화탄을 투하할 투하 지점의 좌표를 이용하여 상기 무인 비행체로부터 공중 투하 시 분리되는 비행 고도를 산정하는 단계; 도달 시간 산정부가 상기 비행 고도를 이용하여 투하 된 소화탄이 지면에 도달하는 시간을 산정하는 단계; 및 기폭 시간 산정부가 산정한 상기 지면에 도달하는 시간을 이용하여 상기 소화탄의 기폭 시간을 산정하는 단계;를 포함하며,
상기 소화탄 탑재부는, 상기 소화탄이 거치되는 소화탄 거치대; 상기 소화탄을 고정하는 소화탄 고정장치; 및 상기 자동 개폐부의 결합부에 연결되며 유연하고 질긴 소재의 띠 모양으로 구현된 소화탄 연결 밴드;를 포함하며,
상기 소화탄 거치대는, 두 개의 원형 고리가 위 아래로 배치되며, 제1 원형고리의 지름보다 제2 원형고리의 지름이 크고, 상기 제1 원형고리는 상기 소화탄의 상단부를 지지하고, 상기 제2 원형고리는 상기 소화탄의 중심부를 지지하되,
상기 투하 제어부가 상기 산정된 비행 고도에서 슬라이드 개폐 방식을 통해 상기 소화탄 연결 밴드의 연결 고리를 해제하여, 상기 자동 개폐부의 결합부에 연결된 소화탄 연결 밴드를 분리시켜 상기 소화탄을 중력에 의해 자유 낙하시켜 투하하도록 상기 자동 개폐부를 제어하는 것을 특징으로 하는 소하탄 투하 제어 방법. - 제10항에 있어서,
상기 환경 정보를 생성하는 단계는,
영상 획득부가 영상 수집부로부터 촬영된 영상을 획득하여 영상 환경 정보를 생성하는 단계; 및
온도 검출부가 온도 센서부로부터 감지된 온도 측정값을 이용하여 온도 환경 정보를 생성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 소하탄 투하 제어 방법. - 제11항에 있어서,
상기 환경 정보를 이용하여 투하 조건을 설정하는 단계는,
위치 좌표 계산부가 상기 영상 환경 정보를 이용하여 상기 무인 비행체에 연결되어 비행 시의 위치 좌표를 계산하는 단계;
투하 좌표 설정부가 상기 위치 좌표를 이용하여 상기 소화탄을 투하할 투하 지점의 좌표를 설정하는 단계; 및
투하 온도 설정부가 상기 온도 환경 정보를 이용하여 상기 소화탄을 투하할 투하 온도를 설정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 소하탄 투하 제어 방법. - 삭제
- 제12항에 있어서,
상기 자동 개폐부와 착화부의 작동을 제어하는 단계는,
개폐 장치 제어부가 상기 소화탄의 기폭 시간에 도달할 때 상기 자동 개폐부를 작동하는 단계; 및
착화 장치 제어부가 상기 소화탄을 투하할 투하 온도에 도달할 때 상기 착화부를 작동하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 소하탄 투하 제어 방법.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180144348A KR102239396B1 (ko) | 2018-11-21 | 2018-11-21 | 무인 비행체를 이용한 소화탄 투하 장치 및 투하 제어 방법 |
| PCT/KR2019/014857 WO2020105904A1 (ko) | 2018-11-21 | 2019-11-04 | 무인 비행체를 이용한 소화탄 투하 장치 및 투하 제어 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180144348A KR102239396B1 (ko) | 2018-11-21 | 2018-11-21 | 무인 비행체를 이용한 소화탄 투하 장치 및 투하 제어 방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20200059519A KR20200059519A (ko) | 2020-05-29 |
| KR102239396B1 true KR102239396B1 (ko) | 2021-04-12 |
Family
ID=70773288
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020180144348A KR102239396B1 (ko) | 2018-11-21 | 2018-11-21 | 무인 비행체를 이용한 소화탄 투하 장치 및 투하 제어 방법 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102239396B1 (ko) |
| WO (1) | WO2020105904A1 (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102490131B1 (ko) | 2022-05-11 | 2023-01-19 | (주)네온테크 | 소화탄의 투하 및 충격을 감지하는 기폭장치를 구비하는 소화탄, 소화탄 모듈 및 이를 이용한 화재 진압 방법 |
| KR102634992B1 (ko) | 2022-12-19 | 2024-02-08 | 주식회사 드론고 | 소화탄 투척용 화재 진압 드론 |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102520271B1 (ko) * | 2020-09-25 | 2023-04-11 | 대한민국 | 연소탄 점화 시스템 |
| KR102307251B1 (ko) * | 2021-04-15 | 2021-09-30 | (주)네온테크 | 소화탄이 장착된 화재진압용 드론 및 이를 이용하여 화재를 진압하는 방법 |
| KR102322098B1 (ko) * | 2021-05-17 | 2021-11-05 | 주식회사 보라스카이 | 정밀 투하 드론 |
| CN113184190B (zh) * | 2021-06-11 | 2022-09-13 | 北京亿舱科技有限公司 | 一种无人机搭载的手榴弹自动抛投装置 |
| CN113697115B (zh) * | 2021-08-30 | 2023-05-23 | 安徽工程大学 | 一种多旋翼无人机搭载系统的自动投放箱体 |
| CN113928567A (zh) * | 2021-10-26 | 2022-01-14 | 国网辽宁省电力有限公司辽阳供电公司 | 基于无人机的灭火弹投放装置 |
| KR102604885B1 (ko) * | 2022-12-19 | 2023-11-22 | 주식회사 드론고 | 투척용 소화탄 |
| CN116477052B (zh) * | 2023-06-19 | 2023-08-29 | 河南正大航空工业股份有限公司 | 一种消防用灭火无人机 |
| CN117582622A (zh) * | 2023-12-06 | 2024-02-23 | 广东锐捷安全技术股份有限公司 | 一种基于无人机平台的组合型灭火系统及方法 |
| CN117382884B (zh) * | 2023-12-11 | 2024-02-09 | 山西嗨森久远智能科技有限公司 | 一种旋翼无人机用投放装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101819663B1 (ko) * | 2016-03-23 | 2018-02-28 | 대한민국(관리청: 특허청장, 승계청: 산림청 국립산림과학원장) | 산불 진화용 공중투하 소화탄 |
| CN108371767A (zh) * | 2018-01-30 | 2018-08-07 | 陈迈 | 一种消防警用多功能飞行救援系统 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101665315B1 (ko) * | 2014-10-21 | 2016-10-24 | 연세대학교 산학협력단 | 무인항공기에서 투하하는 물체의 착지 위치 예측 방법 및 장치 |
| KR101566341B1 (ko) * | 2015-06-01 | 2015-11-05 | 원기연 | 화재진압용 소방드론 |
| KR20180001057A (ko) * | 2016-06-24 | 2018-01-04 | (주)세이프인 | 드론을 이용하는 화재진압 시스템 및 방법, 재난 정보 취득 시스템 |
-
2018
- 2018-11-21 KR KR1020180144348A patent/KR102239396B1/ko active IP Right Grant
-
2019
- 2019-11-04 WO PCT/KR2019/014857 patent/WO2020105904A1/ko active Application Filing
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101819663B1 (ko) * | 2016-03-23 | 2018-02-28 | 대한민국(관리청: 특허청장, 승계청: 산림청 국립산림과학원장) | 산불 진화용 공중투하 소화탄 |
| CN108371767A (zh) * | 2018-01-30 | 2018-08-07 | 陈迈 | 一种消防警用多功能飞行救援系统 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102490131B1 (ko) | 2022-05-11 | 2023-01-19 | (주)네온테크 | 소화탄의 투하 및 충격을 감지하는 기폭장치를 구비하는 소화탄, 소화탄 모듈 및 이를 이용한 화재 진압 방법 |
| KR102634992B1 (ko) | 2022-12-19 | 2024-02-08 | 주식회사 드론고 | 소화탄 투척용 화재 진압 드론 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20200059519A (ko) | 2020-05-29 |
| WO2020105904A1 (ko) | 2020-05-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102239396B1 (ko) | 무인 비행체를 이용한 소화탄 투하 장치 및 투하 제어 방법 | |
| KR102155286B1 (ko) | 무인 비행체를 이용한 야간 산불 대응 시스템 | |
| KR102307251B1 (ko) | 소화탄이 장착된 화재진압용 드론 및 이를 이용하여 화재를 진압하는 방법 | |
| US20220163304A1 (en) | Remotely Controllable Aeronautical Ordnance | |
| US11645922B2 (en) | Active shooter response drone | |
| US11994369B2 (en) | Vehicle with a conducted electrical weapon | |
| US9410783B1 (en) | Universal smart fuze for unmanned aerial vehicle or other remote armament systems | |
| US20170144003A9 (en) | Fire retardation missile system and method | |
| KR20040015333A (ko) | 진화방법 및 진화장치 | |
| CN111840859B (zh) | 一种用于森林灭火的灭火弹系统及其控制方法 | |
| US11685527B2 (en) | Projectile delivery systems and weaponized aerial vehicles and methods including same | |
| KR101483064B1 (ko) | 유도 비행체 발사 시스템을 위한 휴대용 발사통제 장비 및 운용 방법 | |
| KR102297796B1 (ko) | 화재 진압용 무인비행체 및 그것을 이용한 화재 진압 시스템 및 화재 진압 방법 | |
| KR101558983B1 (ko) | 유도 비행체 발사 시스템 및 방법 | |
| CN106955437A (zh) | 一种消防无人机 | |
| KR101839887B1 (ko) | 지능자탄 투하 시스템 | |
| US11619476B1 (en) | Munition with controlled self neutralization | |
| KR102264604B1 (ko) | 무인 비행체를 이용한 발화체 투하 장치 및 이를 포함하는 발화체 투하 시스템 | |
| EP2977318B1 (en) | Remotely piloted aircraft or drone adapted to induce artificial avalanche detachment | |
| US11224773B1 (en) | Fire suppression and safety system | |
| KR20230174833A (ko) | 화재진압용 소화탄 | |
| KR102390971B1 (ko) | 산불 진화용 소화탄 | |
| US20140144311A1 (en) | Wide area neutralizer | |
| CN110525651B (zh) | 一种弹上分离式毁伤视频滞空采集系统及其采集方法 | |
| KR102684429B1 (ko) | 원격으로 조종 가능한 항공 포탄 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| AMND | Amendment | ||
| E90F | Notification of reason for final refusal | ||
| E601 | Decision to refuse application | ||
| X091 | Application refused [patent] | ||
| AMND | Amendment | ||
| X701 | Decision to grant (after re-examination) | ||
| GRNT | Written decision to grant |