KR102267615B1 - 임무 장비 교체 가능한 무인기 및 공통플랫폼 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 임무 장비 교체 가능한 무인기 및 공통플랫폼 시스템에 관한 것이다. 본 발명은 임무 장비가 장착되는 어댑터, 운영 관제 시스템으로부터 임무 장비 제어 명령 및 무인기 비행 제어 명령을 수신하는 URS(UAV Radio Station), 어댑터를 통해 임무 장비에 대한 장비 정보를 획득하고 임무 장비 제어 명령을 기초로 임무 장비를 제어하는 MIB(Mission Integration Board), URS로부터 임무 장비 제어 명령 및 무인기 비행 제어 명령을 수신하면, MIB로 임무 장비 제어 명령을 전달하고, 장비 정보에 대응하는 무인기 비행 제어 명령을 출력하는 DCB(Data Control Board) 및 DCB로부터 장비 정보에 대응하는 무인기 비행 제어 명령을 수신하면, 장비 정보에 대응하는 튜닝 값 및 무인기 비행 제어 명령를 기초로 무인기의 비행을 제어하는 FCC(Flight Control Computer)를 포함한다.

Description

임무 장비 교체 가능한 무인기 및 공통플랫폼 시스템{Mission Equipment Replaceable Drones and Common Platform Systems}

본 발명은 임무 장비 교체 가능한 무인기 및 공통플랫폼 시스템에 관한 것이다. 구체적으로 본 발명은 임무 장비 교체가 용이하고, 이에 따라 비행을 자동으로 제어하는 무인기 및 공통플랫폼 시스템에 대한 것이다.

근래에는 기존 무인기(예로, 드론)에서 사용하는 임무 장비는 대부분 영상촬영장비(카메라)이며 영상촬영장비가 아닌 경우 구명환 투하 드론과 같이 특정 임무에 특화되어있는 임무 장비를 장착하여 임무를 수행하거나 영상촬영을 주 임무로 수행한다.

종래의 무인기는 카메라를 임무 장비로 장착하여, 영상촬영을 주 임무로 수행하거나 특정 임무에 특화되어있어 임무 장비 교체에 어려움이 있어 왔다. 또한, 임무 장비 교체에 따른 무게중심 변화를 효과적으로 제어하지 못한 단점이 있어 문제점이 제기되어 왔다.

본 발명은 상술한 필요성에 따른 것으로, 1대에 무인기에 다양한 종류의 임무 장비를 교체하여 장착할 수 있는 무인기 및 공통플랫폼 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 무인기는 임무 장비가 장착되는 어댑터; 운영 관제 시스템으로부터 상기 임무 장비 제어 명령 및 무인기 비행 제어 명령을 수신하는 URS(UAV Radio Station); 상기 어댑터를 통해 상기 임무 장비에 대한 장비 정보를 획득하고 상기 임무 장비 제어 명령을 기초로 상기 임무 장비를 제어하는 MIB(Mission Integration Board); 상기 URS로부터 상기 임무 장비 제어 명령 및 상기 무인기 비행 제어 명령을 수신하면, 상기 MIB로 상기 임무 장비 제어 명령을 전달하고, 상기 장비 정보에 대응하는 무인기 비행 제어 명령을 출력하는 DCB(Data Control Board); 및 상기 DCB로부터 상기 장비 정보에 대응하는 상기 무인기 비행 제어 명령을 수신하면, 상기 장비 정보에 대응하는 튜닝 값 및 상기 무인기 비행 제어 명령를 기초로 무인기의 비행을 제어하는 FCC(Flight Control Computer);를 포함한다.

또한, 상기 어댑터는 적어도 하나의 커넥터를 포함하고, 상기 임무 장비가 상기 커넥터에 PnP(Plug and Play) 방식으로 장착된다.

또한, 상기 MIB는 상기 임무 장비가 포함하는 적어도 하나의 핀 배열을 통해 상기 임무 장비의 정보를 획득하고, 상기 FCC는 상기 임무 장비의 정보에 대응하는 튜닝 값을 기초로 무인기의 비행을 제어한다.

또한, 상기 튜닝 값은 상기 임무 장비가 장착됨에 따라 변경되는 상기 무인기의 무게중심에 대응하여 변경가능한 제어기 튜닝 값이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 무인기 제어방법은 어댑터에 의해, 임무 장비가 장착되는 단계; URS(UAV Radio Station)에 의해, 운영 관제 시스템으로부터 상기 임무 장비 제어 명령 및 무인기 비행 제어 명령을 수신하는 단계; MIB(Mission Integration Board)에 의해, 상기 어댑터를 통해 상기 임무 장비에 대한 장비 정보를 획득하고 상기 임무 장비 제어 명령을 기초로 상기 임무 장비를 제어하는 단계; DCB(Data Control Board)에 의해, 상기 URS로부터 상기 임무 장비 제어 명령 및 상기 무인기 비행 제어 명령을 수신하면, 상기 MIB로 상기 임무 장비 제어 명령을 전달하고, 상기 장비 정보에 대응하는 무인기 비행 제어 명령을 출력하는 단계; 및 FCC(Flight Control Computer)에 의해, 상기 DCB로부터 상기 장비 정보에 대응하는 상기 무인기 비행 제어 명령을 수신하면, 상기 장비 정보에 대응하는 튜닝 값 및 상기 무인기 비행 제어 명령를 기초로 무인기의 비행을 제어하는 단계를 포함한다.

본 발명의 기록매체는 상술한 무인기 제어 방법을 실행 시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체일 수 있다.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점은 이하의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용, 청구범위 및 도면으로부터 명확해질 것이다.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 임무 장비의 교체가 용이한 무인기 및 이의 제어 방법을 제공할 수 있다.

물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인기 공통 플랫폼 시스템을 도시한 시스템도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무인기가 임무 장비와 연결되어 임무 장비를 제어하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인기 공통 플랫폼 시스템의 구성 요소를 설명하기 위한 간단한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무인기 공통 플랫폼 시스템의 구성 요소를 설명하기 위한 상세한 블록도이다.

이하, 본 개시의 다양한 실시예가 첨부된 도면과 연관되어 기재된다. 본 개시의 다양한 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들이 도면에 예시되고 관련된 상세한 설명이 기재되어 있다. 그러나 이는 본 개시의 다양한 실시예를 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 개시의 다양한 실시예의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경 및/또는 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용되었다.

본 개시의 다양한 실시예에서, "포함하다." 또는 "가지다." 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 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.

본 개시의 다양한 실시예에서 "또는" 등의 표현은 함께 나열된 단어들의 어떠한, 그리고 모든 조합을 포함한다. 예를 들어, "A 또는 B"는, A를 포함할 수도, B를 포함할 수도, 또는 A 와 B 모두를 포함할 수도 있다.

본 개시의 다양한 실시예에서 사용된 "제1", "제2", "첫째", 또는 "둘째" 등의 표현들은 다양한 실시예들의 다양한 구성요소들을 수식할 수 있지만, 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들어, 상기 표현들은 해당 구성요소들의 순서 및/또는 중요도 등을 한정하지 않으며, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 새로운 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

본 개시의 실시 예에서 "모듈", "유닛", "부(part)" 등과 같은 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 수행하는 구성요소를 지칭하기 위한 용어이며, 이러한 구성요소는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 복수의 "모듈", "유닛", "부(part)" 등은 각각이 개별적인 특정한 하드웨어로 구현될 필요가 있는 경우를 제외하고는, 적어도 하나의 모듈이나 칩으로 일체화되어 적어도 하나의 프로세서로 구현될 수 있다.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 개시의 다양한 실시예에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하에서, 첨부된 도면을 이용하여 본 발명의 다양한 실시 예들에 대하여 구체적으로 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인기 공통 플랫폼 시스템을 도시한 시스템도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 무인기 공통 플랫폼 시스템(1)은 무인기(100), 운영 관제 시스템(200) 및 임무 장비(Mission Equipment, 이하 ME, 300)을 포함할 수 있다.

이때, 무인기(100)는 적어도 하나의 임무를 수행할 수 있는 비행체로, 수직 이착륙 비행체, 드론(Drone)를 포함하는 모든 형태의 무인 비행 장치(Unmanned Aerial Vehicle, UAV)일 수 있다.

본 발명의 운영 관제 시스템(200)은 지상관제시스템(Ground Control System, GCS) 및 운영관리시스템(Operation Management System, OMS)을 포함할 수 있다. GCS 또는 지상관제시스템(Ground Control Station)은 무인기(100)의 다양한 임무를 안전하게 수행할 수 있도록 도와주는 시스템이다. GCS는 자율비행 및 실시간 비행경로 변경 및 관제가 가능하고, 지도 데이터 처리, 비행경로 사전 분석 기능 및 지오펜스 기능(예로, 필요 시 비행금지 지역 생성) 등을 수행할 수 있다. OMS 또는 운영관리시스템(Operation Management System)은 다중 무인기(100)의 임무를 관리하기 위한 시스템이다. 무인기(100)의 조종기와 무인기(100) 간 통신이 OMS를 통해 이루어지게 됨으로써, 모든 무인기(100)의 상황을 중앙집중적으로 통제하고 관리할 수 있다.

본 발명의 임무 장비(Mission Equipment, ME, 300)는 다양한 임무를 수행하기 위해 무인기(100)와 연결되는 모든 유형의 장비일 수 있다. 예를 들어, 임무 장비(300)는 구명환 투하장치, 소방장비 투하장치, 탐조등, 소형 스피커, 넷건, 재머, 지향성 스피커, 초분광 영상장비, 방사능 측정기, 유해화학물질 측정기, 영상 촬영 장비 등을 포함할 수 있으나 이에 한정하지 않는다.

무인기(100)는 임무 장비(300)가 장착되면, 해당 임무 장비(300)에 대한 장비 정보를 획득할 수 있고, 장비 정보에 대응하는 기설정된 제어기 튜닝 값 또는 게인(Gain) 값을 결정하고, 상기 결정된 제어기 튜닝 값에 응답하여 무인기(100)의 비행을 제어할 수 있다. 또한, 본 발명의 무인기(100)는 운영 관제 시스템(200)으로부터 수신된 제어 명령을 기초로 임무 장비(300)를 제어하여 목적한 임무를 수행할 수 있다. 이에 대하여는 추후에 자세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무인기가 임무 장비와 연결되어 임무 장비를 제어하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 2를 참조하면, 무인기(100)는 기체(110) 및 어댑터(Adaptor, 120)를 포함할 수 있다. 이때, 기체(110)는 무인기(100)의 모터, 비행 제어 모듈 등을 포함하는 본체부일 수 있고, 어댑터(120)는 임무 장비(300)가 무인기(100)에 장착될 수 있는 연결부일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 어댑터(120)는 임무 장비(300)의 교체를 용이하게 하기 위해, 임무 장비(300)의 일단에 형성된 핀을 어댑터(120)에 형성된 핀에 맞게 삽입하면 곧바로 인식이 되는 PnP(Plug & Play) 방식을 사용한 것일 수 있다.

구체적으로 어댑터(120)는 제1 커넥터(121) 및 제2 커넥터(122)를 포함할 수 있다. 이때, 제1 커넥터(121)는 하단부에 제2 커넥터(122)의 상단부와 연결될 수 있도록 커넥터 핀(미도시)이 형성된 것일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 커넥터 핀은 전원 2핀 및 데이터 19핀을 포함할 수 있으나, 이는 일예에 불과하고 다양한 수의 핀으로 구현될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제2 커넥터(122)는 내부에 미션 보드(Mission Board)를 포함할 수 있다. 미션 보드는 임무 장비(300)가 제2 커넥터(122)의 하단부에 맞게 장착되면, 임무 장비(300)의 장비 정보를 획득하기 위한 구성일 수 있다. 미션 보드는 기체(110)로부터 전달된 제어 명령을 기초로 임무 장비(300)가 제어 명령에 응답하여 임무를 수행하도록 제어할 수 있다. 본 발명의 미션 보드는 적어도 하나의 임무 장비(300) 각각에 특정되도록 프로그래밍되고, 기체(110)의 미션 통합 보드(MIB, 123)에 호환되도록 범용성 있게 프로그래밍된 칩일 수 있다.

본 발명의 무인기(100)는 임무 장비(300)가 장착되면 무게중심이 변화된다. 임무 장비(300)의 종류에 대응하여 무게중심 변화도 상이할 수 있다. 이때, 무인기(100)의 무게중심의 변화는 무인기(100) 제어 특성에 영향을 미치게 된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 무인기(100)는 적어도 하나의 임무 장비(300) 각각에 대응하는 제어기 튜닝 값(게인 값)을 기저장할 수 있다. 구체적으로, 무인기(100)는 임무 장비(300)가 장착됨에 따라, 변화되는 무게중심 변화에 응답하여 무인기(100)의 비행 제어를 조정하는 제어기 튜닝 값을 저장하고 있을 수 있다. 임무 장비(300)가 장착될 경우, 무인기(100)는 어댑터(120)의 기저장된 핀 맵을 기초로 임무 장비(300)에 대한 장비 정보를 획득할 수 있고, 장치 정보를 기초로 이에 대응하는 제어기 튜닝 값을 결정할 수 있다.

예를 들어, 제1 임무 장비가 무인기(100)에 장착됨에 따라, 무인기(100)의 X축 무게중심은 제1값만큼 변화될 수 있고, Y축 무게중심은 제2값만큼 변화될 수 있고, Z축 무게중심은 제3값만큼 변화될 수 있다. 또한, 무인기(100)의 전체 중량도 제4값만큼 변화될 수 있다. 무인기(100)는 무게중심 및 중량에 따라서 모터를 포함하는 제어모듈의 제어값이 변경되어야한다. 즉, 무인기(100)는 제1 임무 장비에 대응하는 제1값 내지 제4값에 대한 제어기 튜닝 값을 기초로, 무인기(100)의 제어모듈을 제어할 수 있다. 이를 통해, 무인기(100)는 임무 장비(300)를 다양하게 변경하더라도, 무게중심 및 중량의 변화에 대응하여 임무 수행을 위한 비행을 용이하게 수행할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인기 공통 플랫폼 시스템의 구성 요소를 설명하기 위한 간단한 블록도이다.

도 3을 참조하면, 무인기(100)는 기체(110), 어댑터(120)를 포함할 수 있다.

본 발명의 기체(110)는 FCC(Flight Control Computer, 111), URS(UAV Radio Station, 112) 및 DCB(Data Control Board, 113)를 포함할 수 있다. FCC(111)는 각종 데이터를 취합하여 무인기(100)의 위치 및 자세를 제어하기 위한 구성이다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, FCC(111)는 다양한 임무장비(300)에 대응하는 무게중심 및 중량 변화에 따른 제어기 튜닝 값을 기저장할 수 있다.

URS(112)는 운영 관제 시스템(200)과의 통신을 통해 다양한 데이터를 송수신하기 위한 구성이다. DCB(113)는 무인기(100) 내의 각종 데이터를 제어하여 무인기(100)의 전반적인 동작 제어하기 위한 구성이다.

본 발명의 어댑터(120)는 MIB(Mission Integration Board, 123)를 포함할 수 있다. MIB(123)는 다양한 임무 장비(300)에 호환 가능하도록 기 프로그래밍된 칩으로 구현될 수 있다.

본 발명의 MIB(123)는 DCB(113)와 통신을 통해 임무 장비(300)의 on/off 신호, 임무 장비(300) 상태 정보, 임무 장비(300) 짐벌 제어 명령 및 임무 장비(300)에 장착된 카메라 영상을 송수신할 수 있다. 이때, MIB(123)는 DCB(113)를 통해 임무 장비(300) 운용에 사용되는 전원을 공급받을 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 MIB(123)는 임무 장비(300) 장착에 사용하는 핀의 배열을 통하여 임무 장비(300)의 종류를 분류할 수 있다. 본 발명의 MIB(123)는 임무 장비(300)의 종류를 기초로 무인기(100)의 무게중심 및 중량 변화를 판단할 수 있다.

이때, 상기 핀(Pin)은 IC(Integrated Circuit)간 연결을 수행할 수 있도록 구현된 하드웨어 인터페이스이다. 하드웨어는 핀과 핀을 연결(Wiring)하는 방식으로 연결될 수 있다. IC에서의 핀을 물리적 핀(Physical Pin)이라 부르며 각 핀에는 고유한 번호를 가지고 있다. 상기 핀 맵은 이와 같은 핀을 번호순으로 나열한 것을 의미한다. 본 발명의 MIB(123)는 제어기에 연결된 다른 하드웨어 기기를 프로그램 상에서 호출하기 위해 이 핀의 개념을 이용할 수 있다.

예를 들어, 핀 맵은 마이크로USB 타입B 수, 미니USB(8핀) 타입B 수, 미니USB(5핀) 타입B 수, 일반USB 타입A 암, 일반USB 타입A 수, 일반USB 타입B 수　등 다양한 핀의 배열을 포합할 수 있으나, 이는 일예에 불과하고 다양한 핀의 배열을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, DCB(113)는 FCC(111)와 연결되어 비행 상태 정보 및 위치 자세 정보를 포함하는 다양한 데이터를 URS(112)를 통해 GCS와 OMS를 포함하는 운영 관제 시스템(200)에 전달할 수 있다. 또한 MIB(123)에서 받은 임무 장비(300)의 영상 신호 등을 URS(112)를 통하여 GCS와 OMS를 포함하는 운영 관제 시스템(200)에 전달할 수 있다. 또한, DCB(113)는 MIB(123)로부터 핀 맵의 배열을 기초로 임무 장비(300) 사용에 필요할 것으로 판단되는 소프트웨어(SW) 정보를 수신할 수 있고, 이를 GCS를 포함하는 운영 관제 시스템(200)에 팝업할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무인기 공통 플랫폼 시스템의 구성 요소를 설명하기 위한 상세한 블록도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 무인기 공통 플랫폼 시스템(1)은 상술한 FCC(111), URS(112), DCB(113) 외에도 SFP(Smart Flying Platform, 114)를 더 포함할 수 있다.

URS(112)는 운영 관제 시스템(200)으로부터 무인기(100) 비행 제어 명령 및 임무 장비(300) 의 동작과 관련된 제어 명령을 수신할 수 있다. 특히, 무인기(100)가 비행하는 영역이 LTE 서비스 영역 내에 있는 경우, GCS는 LTE 네트워크를 통해 다중 무인기(100)를 연결할 수 있다.

무인기(100)를 제어하고 무인기(100)로부터 위치, 자세, 상태 등의 정보를 수신하기 위한 무선 통신 기술로는 널리 사용되고 있는 WiFi(802.11 a/b/g/n)부터 IEEE 802.16, XBee-PRO, LTE, P-34/TETRA Enhanced Data Service(TEDS), C대역 통신 등이 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 C대역(5,030~5,091MHz: 제어용, 5,091~5,150MHz: 임무용)을 이용한 무인기(100) 통신은 무인기(100)가 LTE 음영지역에 존재하기 때문에, C대역 GRS(Ground Relay Station, 미도시)를 통해 조종기가 직접 드론을 제어하는 통신일 수 있다. 이 경우에 무인기(100)는 무인기(100)의 자세 및 위치 정보를 GCS를 통해 OMS에 전달한다. 반대로, GCS에서 무인기(100)로 전달하는 제어 정보는 GRS를 통해 직접 무인기(100)로 전달된다. 이때, 보안은 GCS와 무인기(100) 간에 상호 인증을 수행하고, 이후 키 설정을 통해 생성된 키를 이용한 암복호화를 통해 이루어져야 한다.

다만, 이는 일예에 불과하고, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 C대역 통신은 무인기(100)가 LTE 서비스 음영지역에서 비행하고, 조종기는 LTE 서비스 영역에 존재하는 경우이다. 즉, 무인기(100)의 자세와 위치 정보 등은 GCS를 통해 LTE 네트워크 종단에 있는 OMS로 전달된다. 반대로, GCS의 제어 명령은 GRS를 통해 드론에 직접 전달함과 동시에 같은 메시지가 LTE 네트워크를 통해 OMS에게 전달될 수 있다.

무인기(100)가 임무를 수행하는 도중에, LTE 음영지역이지만 이동형 C대역 GRS를 배치하여 사용할 수 없는 곳(예로, 터널)으로 들어가야 하는 경우가 발생한다. 이 상황에서는 무인기(100) 간 WiFi 통신 중계를 활용하여 임무수행 무인기(100)를 제어하고, 임무수행 무인기(100)의 영상 및 위치 정보 등을 수신할 수 있다.

LTE 음영지역에서 임무를 수행하는 무인기(100)의 상태 및 임무 정보는 중계 무인기를 통해 GCS로 전달되고, GCS는 다시 이를 LTE 네트워크를 통해 OMS에게 전달하게 된다. 이 경우에 임무수행 무인기(100)과 GCS 간은 FANET 보안을 이용하고, GCS와 OMS 간은 IPSec과 같은 종단간 보안 프로토콜을 사용하여 통신을 보호해야 한다.

URS(112)는 제어 명령을 DCB(113)로 전송할 수 있고, DCB(113)는 MIB(123), GBL, EO/IR로 제어 명령을 전달할 수 있다. 제어 명령을 전달 받은 MIB(123)는 이를 기초로 임무 장비(300)의 임무 동작을 수행하도록 제어할 수 있다.

DCB(113)는 FCC(111)로 비행 제어 명령을 전달할 수 있다. FCC(111)는 비행 제어 명령을 기초로 PWM, ESC 및 모터(Motor)를 제어할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 비행 제어 명령은 임무 장비(300)가 장착된 후 무인기(100)의 무게중심 및 중량의 변화값에 대한 정보 및 임무 장치(300)의 정보를 포함할 수 있다.

예를 들어, 무인기(100)에 제1 임무 장비가 장착되어 Z축 무게중심이 제1값만큼 변경되는 경우, DCB(113)는 제1값에 대응하는 무인기(100)의 비행을 제어하기 위한 제1 제어 명령을 FCC(111)로 전달할 수 있다. FCC(111)는 무게중심 및 중량의 변화값에 대한 정보 및 임무 장치(300)의 정보를 기초로 제1값에 대응하는 제1 제어기 튜닝값을 결정할 수 있다. FCC(111)는 제1 제어기 튜닝값에 응답하여 PWM, ESC 및 모터(Motor)를 제어할 수 있다. 이때, 상기 제1값에 대응하는 제어기 튜닝 값은 FCC(111)에 기저장된 것일 수 있다.

FCC(111)는 위치 정보 및 자세 정보와 같은 상태 정보를 SFP(114)로 전송할 수 있다. 이때, SFP(114)는 STC(Stereo Cam), 3D LIDAR(Light Detection and Ranging), ULS(Universal Laser Sensor) 및 EO Cam으로부터 센싱 정보 및 영상 정보를 획득할 수 있다.

SFP(114)는 DCB(113)로 SFP 데이터를 전송할 수 있고, 특히, SFP(114)는 FCC(111) 및 DCB(113)로 회피 경로 명령을 전송할 수 있다. 이때, 회피 경로 명령은 상기 위치 정보, 자세 정보와 같은 상태 정보, 상기 센싱 정보 및 상기 영상 정보를 기초로 SFP(114)에서 결정한 것일 수 있다.

DCB(113)는 상기 회피 경로 명령에 응답하여, FCC(111)로 비행 제어 명령을 송신할 수 있고, FCC(111)는 상기 비행 제어 명령 및 상기 회피 경로 명령을 기초로 모터(Motor)를 통해 무인기(100)의 비행을 제어할 수 있다.

한편, DCB(113)는 MIB(123)로부터 수신한 임무 장비 데이터(ME Data), EO/IR 데이터(EO/IR Data), SFP(114)로부터 수신한 SFP 데이터(SFP Data)와 같은 스트리밍 데이터를 URS(112)로 전달할 수 있다. 또한, DCB(113)는 FCC(111)로부터 수신한 비행 상태 정보, 위치 자세 정보와 같은 상태 정보를 URS(112)로 전달할 수 있다.

URS(112)는 DCB(113)로부터 수신한 데이터 및 정보를 GCS로 전송할 수 있다. GCS 및 OMS를 포함하는 운영 관제 시스템(200)은 상기 데이터 및 정보를 기초로 무인기(100)의 비행 및 임무 장비(300) 운용에 대한 제어 명령을 생성하여 URS(112)로 전송할 수 있다.

한편, 상술한 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 방법들은, 기존 전자 장치에 설치 가능한 어플리케이션 형태로 구현될 수 있다.

또한, 상술한 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 방법들은, 기존 전자 장치에 대한 소프트웨어 업그레이드, 또는 하드웨어 업그레이드 만으로도 구현될 수 있다.

또한, 상술한 본 발명의 다양한 실시예들은 전자 장치에 구비된 임베디드 서버, 또는 전자장치의 외부 서버를 통해 수행되는 것도 가능하다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 이상에서 설명된 다양한 실시예들은 소프트웨어(software), 하드웨어(hardware) 또는 이들의 조합을 이용하여 컴퓨터(computer) 또는 이와 유사한 장치로 읽을 수 있는 기록매체(computer readable recording medium)에 저장된 명령어를 포함하는 소프트웨어로 구현될 수 있다. 일부 경우에 있어 본 명세서에서 설명되는 실시예들이 프로세서 자체로 구현될 수 있다. 소프트웨어적인 구현에 의하면, 본 명세서에서 설명되는 절차 및 기능과 같은 실시 예들은 별도의 소프트웨어 모듈들로 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈들 각각은 본 명세서에서 설명되는 하나 이상의 기능 및 동작을 수행할 수 있다.

한편, 컴퓨터(computer) 또는 이와 유사한 장치는, 저장 매체로부터 저장된 명령어를 호출하고, 호출된 명령어에 따라 동작이 가능한 장치로서, 개시된 실시 예들에 따른 장치를 포함할 수 있다. 상기 명령이 프로세서에 의해 실행될 경우, 프로세서가 직접, 또는 상기 프로세서의 제어 하에 다른 구성요소들을 이용하여 상기 명령에 해당하는 기능을 수행할 수 있다. 명령은 컴파일러 또는 인터프리터에 의해 생성 또는 실행되는 코드를 포함할 수 있다.

기기로 읽을 수 있는 기록매체는, 비일시적 기록매체(non-transitory computer readable recording medium)의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, '비일시적'은 저장매체가 신호(signal)를 포함하지 않으며 실재(tangible)한다는 것을 의미할 뿐 데이터가 저장매체에 반영구적 또는 임시적으로 저장됨을 구분하지 않는다. 이때 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체란 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체의 구체적인 예로는, CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리카드, ROM 등이 있을 수 있다.

이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

100: 무인기
200: 운영 관제 시스템
300: 임무 장비

Claims (6)

1. 임무 장비가 장착되는 어댑터;
   운영 관제 시스템으로부터 상기 임무 장비 제어 명령 및 무인기 비행 제어 명령을 수신하는 URS(UAV Radio Station);
   상기 어댑터를 통해 상기 임무 장비에 대한 장비 정보를 획득하고 상기 임무 장비 제어 명령을 기초로 상기 임무 장비를 제어하는 MIB(Mission Integration Board);
   상기 URS로부터 상기 임무 장비 제어 명령 및 상기 무인기 비행 제어 명령을 수신하면, 상기 MIB로 상기 임무 장비 제어 명령을 전달하고, 상기 장비 정보에 대응하는 무인기 비행 제어 명령을 출력하는 DCB(Data Control Board); 및
   상기 DCB로부터 상기 장비 정보에 대응하는 상기 무인기 비행 제어 명령을 수신하면, 상기 장비 정보에 대응하는 튜닝 값 및 상기 무인기 비행 제어 명령를 기초로 무인기의 비행을 제어하는 FCC(Flight Control Computer);를 포함하고,
   상기 어댑터는,
   커넥터 핀을 포함하는 제1 커넥터;
   상기 커넥터 핀을 통하여 상기 제1 커넥터의 하단부와 연결되는 제2 커넥터; 및
   상기 제2 커넥터의 하단부에 장착되고, 적어도 하나의 임무 장비에 특정되어 상기 MIB와 호환되도록 구성되는 미션 보드;를 포함하는, 무인기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 임무 장비가 상기 커넥터에 PnP(Plug and Play) 방식으로 장착되는 무인기.
3. 제1항에 있어서,
   상기 MIB는 상기 임무 장비가 포함하는 적어도 하나의 핀 배열을 통해 상기 임무 장비의 정보를 획득하고, 상기 FCC는 상기 임무 장비의 정보에 대응하는 튜닝 값을 기초로 무인기의 비행을 제어하는 무인기.
4. 제1항에 있어서,
   상기 튜닝 값은 상기 임무 장비가 장착됨에 따라 변경되는 상기 무인기의 무게중심에 대응하여 변경가능한 제어기 튜닝 값인 무인기.
5. 어댑터에 의해, 임무 장비가 장착되는 단계;
   URS(UAV Radio Station)에 의해, 운영 관제 시스템으로부터 상기 임무 장비 제어 명령 및 무인기 비행 제어 명령을 수신하는 단계;
   MIB(Mission Integration Board)에 의해, 상기 어댑터를 통해 상기 임무 장비에 대한 장비 정보를 획득하고 상기 임무 장비 제어 명령을 기초로 상기 임무 장비를 제어하는 단계;
   DCB(Data Control Board)에 의해, 상기 URS로부터 상기 임무 장비 제어 명령 및 상기 무인기 비행 제어 명령을 수신하면, 상기 MIB로 상기 임무 장비 제어 명령을 전달하고, 상기 장비 정보에 대응하는 무인기 비행 제어 명령을 출력하는 단계;
   및
   FCC(Flight Control Computer)에 의해, 상기 DCB로부터 상기 장비 정보에 대응하는 상기 무인기 비행 제어 명령을 수신하면, 상기 장비 정보에 대응하는 튜닝 값 및 상기 무인기 비행 제어 명령를 기초로 무인기의 비행을 제어하는 단계를 포함하고,
   상기 어댑터는,
   커넥터 핀을 포함하는 제1 커넥터;
   상기 커넥터 핀을 통하여 상기 제1 커넥터의 하단부와 연결되는 제2 커넥터; 및
   상기 제2 커넥터의 하단부에 장착되고, 적어도 하나의 임무 장비에 특정되어 상기 MIB와 호환되도록 구성되는 미션 보드;를 포함하는, 무인기 제어 방법.
6. 제5항의 무인기 제어 방법을 실행 시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.

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