KR102269967B1 - Unmanned Aerial Vehicle - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an unmanned aerial vehicle which comprises: an unmanned aerial vehicle mainframe; a main wing placed on a front end of the unmanned aerial vehicle mainframe to generate lifting force; a horizontal tail wing placed on a rear end of the unmanned aerial vehicle mainframe to provide a longitudinal equilibrium and stability; a vertical tail wing placed on a rear end of the unmanned aerial vehicle mainframe to provide a transversal equilibrium and stability; a propulsion unit mounted on the unmanned aerial vehicle to provide a propulsion force for propelling the unmanned aerial vehicle forward; a rotor unit mounted on the unmanned aerial vehicle mainframe or the main wing; a propeller unit which is rotated and driven by the rotor unit; a control unit which controls the operations of the rotor unit and the propulsion unit; a first sensor unit which measures the flight speed of the unmanned aerial vehicle; and a first alarm unit which displays the flight status of the unmanned aerial vehicle mainframe controlled by the control unit based on the flight speed measured by the first sensor unit. The present invention aims to provide an unmanned aerial vehicle which is able to keep a stable flight.

Description

무인비행체{Unmanned Aerial Vehicle}Unmanned Aerial Vehicle

본 발명은 무인비행체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 비행속도가 실속속도 이하가 되면 이를 조종사에게 알리고, 이에 대응하는 비행 모드로 동작하는 무인비행체에 관한 것이다.The present invention relates to an unmanned aerial vehicle, and more particularly, to an unmanned aerial vehicle that notifies a pilot when the flight speed is below the stall speed and operates in a corresponding flight mode.

무인 비행체(UAV: Unmanned Aerial Vehicle)는 조종사 없이 무선전파의 유도에 의해서 비행 및 조종이 가능한 비행기나 헬리콥터 모양의 비행체이다.An unmanned aerial vehicle (UAV) is an airplane or helicopter-shaped vehicle capable of flying and controlling without a pilot by induction of radio waves.

무인 비행체는 비행기와 같이 무인기 본체의 좌우에 평판형의 날개가 구비되는 고정익(Fixed Wing)형태와 헬리콥터와 같이 무인기 본체의 둘레에 복수의 로터(rotor)가 설치되는 회전익(Rotary Wing) 형태로 구분된다. The unmanned aerial vehicle is divided into a fixed wing type in which flat blades are provided on the left and right sides of the unmanned aerial vehicle like an airplane, and a rotary wing type in which a plurality of rotors are installed on the periphery of the unmanned aerial vehicle like a helicopter. do.

고정익 무인 비행체는 일반 비행기 형상으로 날개가 고정되어 있으며 좌우측에 구비된 평판형의 날개를 통하여 양력을 발생시키고, 전동 모터 또는 엔진의 힘으로 추진력을 얻어 비행할 수 있다. The fixed-wing unmanned aerial vehicle has fixed wings in the shape of a general airplane, generates lift through the flat-type wings provided on the left and right, and can fly by obtaining propulsion with the power of an electric motor or engine.

고정익 무인 비행체는 비행을 유지하기 위해 양력을 필요로 한다. 여기서, 양력은 고정익 무인 비행체가 소정의 속도 즉 실속 속도보다 빠른 속도로 비행하는 경우에 제공될 수 있다. Fixed-wing unmanned aerial vehicles require lift to maintain flight. Here, the lift may be provided when the fixed-wing unmanned aerial vehicle flies at a speed faster than a predetermined speed, that is, a stall speed.

또한, 고정익 무인 비행체는 안정된 비행을 위해 주익 이외에도 수평 꼬리 날개와 수직 꼬리 날개를 포함한다.In addition, the fixed-wing unmanned aerial vehicle includes a horizontal tail wing and a vertical tail wing in addition to the main wing for stable flight.

한편, 고정익 무인 비행체는 수직 이착륙이 불가능한 문제점이 있다.On the other hand, the fixed-wing unmanned aerial vehicle has a problem in that it is impossible to take off and land vertically.

이를 해결하기 위하여 고정익 무인 비행체의 상부에 복수의 로터를 적용하여 수직 이착륙이 가능한 형태의 무인 비행체가 개시되었다.In order to solve this problem, a type of unmanned aerial vehicle capable of vertical take-off and landing by applying a plurality of rotors to the upper portion of the fixed-wing unmanned aerial vehicle has been disclosed.

복수의 로터를 사용하여 수직이착륙이 이루어지는 무인 비행체는 복수의 로터간의 회전 방향과 회전 속도를 조정함으로써 호버링하며 방향을 전환할 수 있다. An unmanned aerial vehicle that uses a plurality of rotors to perform vertical take-off and landing can change directions while hovering by adjusting the rotation direction and rotation speed between the plurality of rotors.

여기서, 수직이착륙시 수직 꼬리 날개에 대하여 측풍이 인가되는 경우 고정익 무인 비행체가 요(yaw) 방향으로 진동하며(yawing), 비행 안정성이 저하되는 문제점이 있다. Here, when a crosswind is applied to the vertical tail wing during vertical take-off and landing, the fixed-wing unmanned aerial vehicle yaws in the yaw direction, and flight stability is deteriorated.

또한, 이러한 무인비행체는, 비행속도가 실속 속도 이하 구간에서는 복수의 로터를 이용하여 비행하고, 속도가 증가하여 비행속도가 실속 속도 이상인 경우에는 복수의 로터를 작동시키지 않고 고정익의 양력으로 비행한다. In addition, such an unmanned aerial vehicle flies using a plurality of rotors in a section in which the flight speed is below the stall speed, and when the flight speed is higher than the stall speed due to an increase in speed, the plurality of rotors are not operated and the fixed wing lift is used.

이 경우, 무인 비행체 조종사는 고정익 무인 비행체와 이격된 위치에 있으므로 고정익 무인 비행체의 속도가 실속 상태인지 알기 어려워서, 로터를 이용하는 모드와 고정익을 이용하는 비행모드 중 어느 하나의 선택이 어렵다는 문제점이 있다. In this case, since the unmanned aerial vehicle pilot is in a position spaced apart from the fixed-wing unmanned aerial vehicle, it is difficult to know whether the speed of the fixed-wing unmanned aerial vehicle is in a stalled state, and there is a problem in that it is difficult to select either a mode using a rotor or a flight mode using the fixed wing.

본 발명에 대한 선행기술로는 공개특허 2020-0080825호를 예시할 수 있다. As prior art for the present invention, Patent Publication No. 2020-0080825 can be exemplified.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 비행 속도가 실속 속도가 되면 이를 조종사에게 알려줄 수 있는 무인비행체를 제공하는 것을 목적으로 한다. An object of the present invention is to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an unmanned aerial vehicle capable of notifying a pilot when the flight speed becomes a stall speed.

또한, 본 발명은 비행속도가 실속속도이면 멀티콥터 비행모드로 동작하도록 하고, 비행속도가 실속속도보다 빠르면 전진비행모드로 동작하도록 하는 무인비행체를 제공하는 것을 목적으로 한다. Another object of the present invention is to provide an unmanned aerial vehicle that operates in a multicopter flight mode when the flight speed is a stall speed, and operates in a forward flight mode when the flight speed is faster than the stall speed.

또한, 본 발명은 수직 꼬리 날개에 측풍이 통과하는 홀을 형성하여 측풍 인가 시에도 측풍의 영향을 받지 않는 무인비행체를 제공하는 것을 목적으로 한다. Another object of the present invention is to provide an unmanned aerial vehicle that is not affected by a crosswind even when a crosswind is applied by forming a hole in the vertical tail wing through which the crosswind passes.

또한, 본 발명은 멀티콥더 비행 모드로 동작 시 단위 모터로 인가되는 PWM 의 차이에 대응하여 동작하는 자세안정로터를 배치하여, 무인기 본체의 회전 속도를 증가시키거나 자세를 안정적으로 유지할 수 있는 무인비행체를 제공하는 것을 목적으로 한다. In addition, the present invention provides an unmanned aerial vehicle capable of increasing the rotation speed of the UAV body or stably maintaining the attitude by arranging an attitude stability rotor that operates in response to the difference in PWM applied to the unit motor when operating in the multicopter flight mode. aims to provide

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 무인기 본체; 상기 무인기 본체의 선단으로 배치되어 양력을 발생시키는 주익; 상기 무인기 본체의 후단으로 배치되어 종방향의 평형과 안정을 제공하는 수평 꼬리 날개; 상기 무인기 본체의 후단으로 배치되어 횡방향의 평형과 안정을 제공하는 수직 꼬리 날개; 상기 무인기 본체에 장착되어 상기 무인기 본체가 전방으로 추진하는 추진력을 제공하는 추진부; 상기 무인기 본체 또는 상기 주익에 장착되는 로터부; 상기 로터부에 의하여 회전구동하는 프로펠러부; 상기 로터부 및 상기 추진부의 동작을 제어하는 제어부; 상기 무인기 본체의 비행 속도를 측정하는 제1 센서부; 상기 제1 센서부에서 측정된 상기 비행 속도에 기초하여 상기 제어부에 의해 제어되는 상기 무인기 본체의 비행상태를 표시하는 제1 알람부를 포함하는 무인비행체를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention, the unmanned aerial vehicle body; a main wing disposed at the tip of the unmanned aerial vehicle body to generate lift; a horizontal tail wing disposed at the rear end of the UAV body to provide vertical balance and stability; a vertical tail wing disposed at the rear end of the UAV body to provide horizontal balance and stability; a propulsion unit mounted on the unmanned aerial vehicle body to provide a driving force to propel the unmanned aerial vehicle body forward; a rotor unit mounted on the main body of the unmanned aerial vehicle or the main wing; a propeller part rotationally driven by the rotor part; a control unit for controlling operations of the rotor unit and the propulsion unit; a first sensor unit for measuring the flight speed of the unmanned aerial vehicle; It provides an unmanned aerial vehicle including a first alarm unit for displaying a flight state of the unmanned aerial vehicle body controlled by the control unit based on the flight speed measured by the first sensor unit.

상기 제1 알람부는, 상기 제1 센서부에서 측정된 비행속도값과 실속속도의 차이에 따른 비행모드를 표시할 수 있다.The first alarm unit may display a flight mode according to a difference between the flight speed value measured by the first sensor unit and the stall speed.

상기 비행모드는, 상기 로터부가 동작하는 멀티콥터 비행모드와, 상기 추진부가 동작하는 전진비행모드를 포함할 수 있다.The flight mode may include a multicopter flight mode in which the rotor unit operates, and a forward flight mode in which the propulsion unit operates.

상기 제어부에 배치되어, 상기 비행모드를 상기 조종사에게 제공하는 제2 알람부를 더 포함할 수 있다.It is disposed in the control unit, it may further include a second alarm unit for providing the flight mode to the pilot.

상기 무인기 본체의 수직꼬리날개 일측면에 배치되어, 외부바람에 의하여 상기 무인기 본체가 회전하는 것을 감소시키는 자세 안정 로터부를 더 포함할 수 있다.It is disposed on one side of the vertical tail wing of the unmanned aerial vehicle body, it may further include a posture stabilizing rotor unit to reduce rotation of the unmanned aerial vehicle body by external wind.

상기 로터부는, 상기 본체에 장착되며, 가상의 사각형 모서리에 순차적으로 배치되는 제1 내지 제4 단위 모터와, 상기 제 1 내지 제4 단위 모터에 장착되는 제1 내지 제4 프로펠러를 포함할 수 있다.The rotor unit may include first to fourth unit motors mounted on the main body and sequentially disposed at corners of a virtual rectangle, and first to fourth propellers mounted on the first to fourth unit motors. .

상기 제1 및 제2 단위 모터는 반시계 방향으로 회전하고, 상기 제3 및 제4 단위 모터는 시계 방향으로 회전하여 무인기 본체를 일정 위치에서 비행하는 경우, 상기 제어부는, 상기 제1 내지 제4 단위 모터의 PWM(Pulse Width Modulation) 값에 기초하여 상기 자세안정 로터부를 제어할 수 있다.When the first and second unit motors rotate in a counterclockwise direction, and the third and fourth unit motors rotate in a clockwise direction to fly the UAV main body at a predetermined position, the control unit may include the first to fourth unit motors. The attitude stability rotor unit may be controlled based on a pulse width modulation (PWM) value of the unit motor.

상기 자세 안정 로터부는, 상기 수직꼬리날개 일측에 설치되는 제1 자세안정로터와 상기 수직꼬리날개 타측에 설치되는 제2 자세안정로터를 포함하고, 상기 제1, 2 단위 모터의 PWM값이 상기 제3, 4 단위 모터의 PWM값보다 큰 경우, 상기 제2 자세 안정로터를 동작시키고, 상기 제1, 2 단위 모터의 PWM값이 상기 제3, 4 단위 모터의 PWM값보다 작은 경우, 상기 제1 자세 안정로터를 동작시킬 수 있다.The posture stabilization rotor unit includes a first posture stabilization rotor installed on one side of the vertical tail wing and a second posture stabilization rotor installed on the other side of the vertical tail wing, wherein the PWM values of the first and second unit motors are the first When it is greater than the PWM value of the 3rd and 4th unit motors, the second attitude stability rotor is operated, and when the PWM values of the first and 2nd unit motors are smaller than the PWM values of the 3rd and 4th unit motors, the first The posture stabilization rotor can be operated.

상기 수직 꼬리 날개를 관통하는 에어홀이 형성될 수 있다.An air hole passing through the vertical tail wing may be formed.

상기 제1 알람부는, 상기 무인기 본체의 하면으로 배치되고 상기 비행 속도가 실속 속도 이상인경우에 동작하는 제1 단위 조명과, 상기 무인기 본체의 하면에 상기 제1 단위 조명과 이격되어 배치되고, 상기 비행 속도가 실속 속도인 경우에 발광하는 제2 단위 조명을 포함할 수 있다.The first alarm unit is disposed on the lower surface of the unmanned aerial vehicle body and operates when the flight speed is greater than or equal to the stall speed, and a first unit light is disposed on the lower surface of the unmanned aerial vehicle and is spaced apart from the first unit light. A second unit light that emits light when the speed is the stall speed may be included.

상기 제1 단위 조명과 상기 제2 단위 조명은 서로 상이한 색상을 가질 수 있다. The first unit light and the second unit light may have different colors.

상기와 같은 본 발명은, 다음과 같은 효과를 갖는다.The present invention as described above has the following effects.

1. 무인비행체의 비행 중, 비행 속도가 실속 속도가 되면 이를 조종사에게 알려주어 무인비행체의 추락에 대비할 수 있도록 한다.1. During the flight of the unmanned aerial vehicle, if the flight speed becomes the stall speed, it informs the pilot so that the unmanned aerial vehicle can be prepared for a crash.

2. 무인비행체의 비행 중, 비행속도가 실속속도이면 멀티콥터 비행모드로 동작하도록 하고, 비행속도가 실속속도보다 빠르면 전진비행모드로 동작하도록 하여 안정적인 비행을 유지할 수 있도록 한다. 2. During the flight of the unmanned aerial vehicle, if the flight speed is the stall speed, operate in the multicopter flight mode, and if the flight speed is faster than the stall speed, operate in the forward flight mode to maintain stable flight.

3. 수직 꼬리 날개에 측풍이 통과하는 홀을 형성하여 수직꼬리날개에 대하여 측풍이 인가 시에도 측풍에 의해 회전하지 않도록 한다. 3. A hole is formed in the vertical tail wing through which the cross wind passes, so that even when a cross wind is applied to the vertical tail wing, it does not rotate due to the cross wind.

4. 멀티콥더 비행 모드로 동작 시 단위 모터로 인가되는 PWM 의 차이에 대응하여 동작하는 자세안정로터를 배치하여, 무인기 본체의 회전 속도를 증가시키거나 자세를 안정적으로 유지할 수 있다. 4. When operating in the multicopter flight mode, an attitude stability rotor that operates in response to the difference in PWM applied to the unit motor can be arranged to increase the rotation speed of the UAV body or maintain a stable attitude.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인비행체의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 무인비행체의 구성을 나타내는 평면도이다.
도 3은 본 발명에서 사용하는 제어부, 추진부, 제1 센서부, 제1 알람부, 제2 알람부, 자세 안정 로터부의 연결 관계를 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 발명에 따른 무인비행체의 전진비행모드를 설명하는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 무인비행체의 멀티콥터 비행모드를 설명하는 도면이다. 1 is a perspective view showing the configuration of an unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view showing the configuration of the unmanned aerial vehicle shown in FIG. 1 .
3 is a block diagram illustrating a connection relationship between a control unit, a propulsion unit, a first sensor unit, a first alarm unit, a second alarm unit, and a posture stability rotor unit used in the present invention.
4 is a view for explaining the forward flight mode of the unmanned aerial vehicle according to the present invention.
5 is a view for explaining the multicopter flight mode of the unmanned aerial vehicle according to the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인비행체의 구성을 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 무인비행체의 구성을 나타내는 평면도이다. 또한, 도 3은 본 발명에서 사용하는 제어부, 추진부, 제1 센서부, 제1 알람부, 제2 알람부, 자세 안정 로터부의 연결 관계를 나타내는 블록도이다. 1 is a perspective view showing the configuration of an unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a plan view showing the configuration of the unmanned aerial vehicle shown in FIG. 1 . In addition, FIG. 3 is a block diagram showing the connection relationship of the control unit, the propulsion unit, the first sensor unit, the first alarm unit, the second alarm unit, and the posture stability rotor unit used in the present invention.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 무인비행체(100)는 무인기 본체(110), 주익(120A), 수직 꼬리 날개(120B), 수평 꼬리 날개(120C), 추진부(130), 로터부(140), 프로펠러부, 제어부(150), 제1 센서부(160), 제1 알람부(170A) 및 제2 알람부(170B) 및 자세 안정 로터부를 포함한다. 1 to 3 , an unmanned aerial vehicle 100 according to an embodiment of the present invention includes an unmanned aerial vehicle body 110 , a main wing 120A, a vertical tail wing 120B, a horizontal tail wing 120C, and a propulsion unit. 130 , a rotor unit 140 , a propeller unit, a control unit 150 , a first sensor unit 160 , a first alarm unit 170A and a second alarm unit 170B, and an attitude stability rotor unit.

도 1에서는 도면의 복잡함을 피하기 위하여 자세 안정 로터부의 도시를 생략하지만, 한 쌍의 수직 꼬리 날개(120B)의 일측으로 각각 자세 안정 로터부가 배치되는 것으로 인식되어야 한다. Although the illustration of the posture-stabilizing rotor unit is omitted in FIG. 1 to avoid complication of the drawing, it should be recognized that the posture-stabilizing rotor unit is disposed on one side of the pair of vertical tail wings 120B, respectively.

본 발명의 일 실시예에 따른 무인비행체(100)는 소정 거리 이격된 위치에 자리잡은 조종사가 휴대하는 무선 조종기(1)에 의해 비행이 제어될 수 있다. The flight of the unmanned aerial vehicle 100 according to an embodiment of the present invention may be controlled by a radio controller 1 carried by a pilot positioned at a location spaced apart by a predetermined distance.

본 발명의 일 실시예에 따른 무인비행체(100)는 무선 조종기(1)에 의해 비행이 제어되는 동시에 무인비행체(100)의 동작 상태에 해당하는 신호가 무선 조종기(1)를 통해 조종사에게 제공될 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.In the unmanned aerial vehicle 100 according to an embodiment of the present invention, while flight is controlled by the wireless controller 1, a signal corresponding to the operating state of the unmanned aerial vehicle 100 is provided to the pilot through the wireless controller 1 It is desirable to be configured so that

우선, 본 발명의 일 실시예에 따른 무인비행체(100)는 무인기 본체(110), 주익(120A), 수평 꼬리 날개(120C), 수직 꼬리 날개(120B)를 포함한다.First, the unmanned aerial vehicle 100 according to an embodiment of the present invention includes an unmanned aerial vehicle body 110 , a main wing 120A, a horizontal tail wing 120C, and a vertical tail wing 120B.

무인기 본체(110)는 소정의 길이와 폭을 갖는다. 무인기 본체(110) 상에는 후술하는 추진부(130)와 로터부(140)의 구동을 위한 배터리 또는 연료가 배치된다. 또한, 무인기 본체(110)와 이격된 위치에서 조종사에 의해 조작되는 무선 조종기(1)의 비행 제어 신호를 수신하는 수신기(미도시)가 배치된다. 이외에도 무인기 본체(110)에는 비행을 위한 다양한 구성 요소들이 배치된다. The unmanned aerial vehicle body 110 has a predetermined length and width. A battery or fuel for driving the propulsion unit 130 and the rotor unit 140, which will be described later, is disposed on the main body 110 of the unmanned aerial vehicle. In addition, a receiver (not shown) for receiving a flight control signal of the wireless remote controller 1 operated by the pilot at a location spaced apart from the main body of the unmanned aerial vehicle 110 is disposed. In addition, various components for flight are disposed on the UAV body 110 .

미설명된 도면 부호 112는 무인 비행체(100)의 이착륙시 사용하는 랜딩기어이다. Reference numeral 112, which has not been described, denotes a landing gear used during take-off and landing of the unmanned aerial vehicle 100 .

주익(120A)은 무인기 본체(110)의 선단 양측으로 배치되어 비행체의 부양을 위한 양력을 발생시킨다. The main wing 120A is disposed on both sides of the front end of the unmanned aerial vehicle body 110 to generate lift for the levitation of the aircraft.

주익(120A)은 후퇴익 또는 직선익 또는 후퇴익 등이 사용자의 필요에 따라 채택되어 사용될 수 있다. The main wing 120A may be used as a retreating wing or a straight wing or a retreating wing depending on the user's needs.

수직 꼬리 날개(120B)는 본 발명에 따른 무인비행체(100)의 후방에 수직으로 배치되어 비행하는 무인기 본체(110)의 횡방향의 평형과 안정을 제공한다. 본 실시예에서, 수직 꼬리 날개(120B)는 한 쌍으로 배치되지만, 사용자의 필요에 따라 단일개로 배치될 수 있다. The vertical tail wing 120B is disposed vertically at the rear of the unmanned aerial vehicle 100 according to the present invention to provide horizontal balance and stability of the flying unmanned aerial vehicle body 110 . In this embodiment, the vertical tail wings 120B are arranged as a pair, but may be arranged as a single piece according to the user's needs.

또한, 본 발명에서 사용하는 수직 꼬리 날개(120B) 각각에는 소정 직경의 에어홀(124)이 형성될 수 있다. 여기서, 에어홀(124)로는 측풍 인가 시 측풍이 통과하도록 하여 횡방향에 대한 비행 안정성을 확보할 수 있도록 한다. In addition, an air hole 124 having a predetermined diameter may be formed in each of the vertical tail wings 120B used in the present invention. Here, the air hole 124 allows the crosswind to pass when the crosswind is applied to ensure flight stability in the lateral direction.

에어홀(124)의 크기, 형상 및 개수는 사용자의 필요에 따라 변경될 수 있다. The size, shape, and number of the air holes 124 may be changed according to the needs of the user.

수평 꼬리 날개(120C)는 본 발명에 따른 무인비행체(100)의 후방에 수평 또는 사선 방향으로 배치되어, 비행하는 무인기 본체(110)의 종방향의 평형과 안정을 제공한다. The horizontal tail wing 120C is disposed in a horizontal or oblique direction at the rear of the unmanned aerial vehicle 100 according to the present invention, and provides longitudinal balance and stability of the flying unmanned aerial vehicle body 110 .

본 실시예에서, 수직 꼬리 날개(120B)와 수평 꼬리 날개(120C)는 주익(120A)에 전후 방향으로 배치된 파일런(Pylon)의 후단으로 배치되지만, 무인기 본체(110)의 후단으로 배치되는 등, 사용자의 필요에 따라 배치 위치가 변경될 수 있다. In this embodiment, the vertical tail wing 120B and the horizontal tail wing 120C are disposed at the rear end of the pylon disposed in the front-rear direction on the main wing 120A, but are disposed at the rear end of the UAV body 110, etc. , the placement position may be changed according to the needs of the user.

추진부(130)는 무인기 본체(110)의 선단 또는 후단으로 장착되어, 무인기 본체(110)가 전방으로 추진되도록 하는 추진력을 제공한다. 여기서, 추진부(130)의 온(on)/오프(off), 동작 정도는 후술하는 제어부(150)에 의해 제어될 수 있다. The propulsion unit 130 is mounted to the front end or the rear end of the UAV body 110 , and provides a propulsive force to propel the UAV body 110 forward. Here, the on/off of the propulsion unit 130 and the degree of operation may be controlled by the control unit 150 to be described later.

추진부(130)는 배터리에서 제공되는 전원에 의해 동작하는 모터 또는 소정의 연료를 이용하여 동작하는 엔진과, 소정 직경과 피치(pitch)를 갖고 모터 또는 엔진의 구동축에 배치되는 프로펠러를 포함한다. The propulsion unit 130 includes a motor operating by power provided from a battery or an engine operating using a predetermined fuel, and a propeller having a predetermined diameter and pitch and disposed on a driving shaft of the motor or engine.

로터부(140)는 주익(120A)에 장착되어, 본 발명에 따른 무인비행체(100)의 수직 이착륙을 수행한다. 로터부(140)는 필요에 따라 무인기 본체(110) 상에 배치될 수도 있다. The rotor unit 140 is mounted on the main wing 120A, and performs vertical take-off and landing of the unmanned aerial vehicle 100 according to the present invention. The rotor unit 140 may be disposed on the UAV body 110 if necessary.

로터부(140)는 제1 내지 제4 단위 모터(140A, 140B, 140C, 140D)를 포함한다.The rotor unit 140 includes first to fourth unit motors 140A, 140B, 140C, and 140D.

제1 내지 제4 단위 모터(140A, 140B, 140C, 140D)의 배치에 대해 살펴보기로 한다.The arrangement of the first to fourth unit motors 140A, 140B, 140C, and 140D will be described.

우선, 양측 주익(120A)에는 각각 소정 길이의 파일런(Pylon)(114)이 배치된다.First, a pylon (Pylon) 114 of a predetermined length is disposed on both main wings 120A.

제1 내지 제4 단위 모터(140A, 140B, 140C, 140D)는 양측 주익(120A)에 전후 방향으로 배치되는 파일런(114)의 선단과 후단에 각각 배치된다. 제1 내지 제4 단위 모터(140A, 140B, 140C, 140D)는 가상의 직사각형의 꼭지점 상에 배치됨을 알 수 있다. The first to fourth unit motors 140A, 140B, 140C, and 140D are respectively disposed at the front end and rear end of the pylon 114 disposed in the front-rear direction on both main wings 120A. It can be seen that the first to fourth unit motors 140A, 140B, 140C, and 140D are disposed on the vertices of the virtual rectangle.

이때, 제1 내지 제4 단위 모터(140A, 140B, 140C, 140D)는 구동축이 상하 방향으로 배치된다. 여기서, 제1 내지 제4 단위 모터(140A, 140B, 140C, 140D)의 회전 방향은 사용자의 필요에 따라 서로 다르게 설정될 수 있다. In this case, the driving shafts of the first to fourth unit motors 140A, 140B, 140C, and 140D are disposed in the vertical direction. Here, the rotation directions of the first to fourth unit motors 140A, 140B, 140C, and 140D may be set differently according to the user's needs.

제1 내지 제4 단위 모터(140A, 140B, 140C, 140D) 각각의 구동축에는 소정의 제1 내지 제4 프로펠러(propeller)가 배치된다. The first to fourth unit motors 140A, 140B, 140C, and 140D are provided with predetermined first to fourth propellers on their respective drive shafts.

제1 내지 제4 단위 모터(140A, 140B, 140C, 140D)에 배치되는 제1 내지 제4 프로펠러의 직경과 피치의 절대값은 서로 동일하게 설정된다. Absolute values of diameters and pitches of the first to fourth propellers disposed in the first to fourth unit motors 140A, 140B, 140C, and 140D are set to be equal to each other.

제1 내지 제4 단위 모터(140A, 140B, 140C, 140D)의 동작에 의해 본 발명에 따른 무인비행체(100)는 수직으로 이착륙하거나 호버링(Hovering)이 가능하고, 호버링을 수행하며 소정 방향으로의 회전이 이루어질 수 있다. 이에 대해서는 후술하기로 한다. By the operation of the first to fourth unit motors 140A, 140B, 140C, and 140D, the unmanned aerial vehicle 100 according to the present invention can take off and land vertically or can hover, and perform hovering in a predetermined direction. Rotation can be made. This will be described later.

제어부(150)는 무인기 본체(110)에 배치된다. 제어부(150)는 추진부(130)와 로터부(140)의 동작을 제어한다. 여기서, 제어부(150)의 동작은 조종사가 조종하는 무선 조종기(1)의 조작 신호에 의하거나, 후술하는 제1 센서부(160)의 측정값에 대응하여 동작할 수 있다. The control unit 150 is disposed in the UAV body 110 . The control unit 150 controls the operation of the propulsion unit 130 and the rotor unit 140 . Here, the operation of the control unit 150 may be performed in response to a manipulation signal of the radio remote controller 1 controlled by the pilot or in response to a measurement value of the first sensor unit 160 to be described later.

제1 센서부(160)는 무인기 본체(110) 상의 소정 위치에 배치되어, 비행 속도를 측정하여 해당하는 신호를 출력한다. 제1 센서부(160)는 양력 발생과 평형성 등에 영향을 주지 않는다면 주익(120A), 수직 꼬리 날개(120B) 또는 수평 꼬리 날개(120C) 등 다양한 위치에 배치될 수 있다.The first sensor unit 160 is disposed at a predetermined position on the UAV body 110, measures the flight speed and outputs a corresponding signal. The first sensor unit 160 may be disposed in various positions, such as the main wing 120A, the vertical tail wing 120B, or the horizontal tail wing 120C, as long as it does not affect the generation of lift and the balance.

제1 알람부(170A)는 무인기 본체(110) 또는 주익(120A)에 배치되어, 제1 센서부(160)에서 측정한 비행속도에 기초한 비행 상태에 대한 정보를 표시한다. 또한, 제1 알람부(170A)는 제1 센서부(160)에서 측정한 비행속도에 기초한 비행 상태에 대한 정보에 해당하는 신호를 출력한다. The first alarm unit 170A is disposed on the main body of the unmanned aerial vehicle 110 or the main wing 120A, and displays information about the flight state based on the flight speed measured by the first sensor unit 160 . In addition, the first alarm unit 170A outputs a signal corresponding to information about the flight state based on the flight speed measured by the first sensor unit 160 .

이를 보다 상세하게 설명하기로 한다.This will be described in more detail.

제1 알람부(170A)는 제1 센서부(160)에서 측정한 비행 속도를 본 발명에 따른 무인비행체(100)의 실속 속도와 비교하여 그 비교 결과에 해당하는 신호를 제어부(150)로 출력한다. The first alarm unit 170A compares the flight speed measured by the first sensor unit 160 with the stall speed of the unmanned aerial vehicle 100 according to the present invention and outputs a signal corresponding to the comparison result to the control unit 150 . do.

즉, 무인비행체(100)의 비행속도가 실속 속도 보다 빠른 경우와 무인비행체(100)의 비행속도가 실속 속도이하인 경우로 구분될 수 있다. That is, it can be divided into a case in which the flight speed of the unmanned aerial vehicle 100 is faster than the stall speed and a case in which the flight speed of the unmanned aerial vehicle 100 is less than the stall speed.

여기서, 실속 속도는 비행체가 비행할 수 있는 있는 최소한의 속도로서, 주익에서 발생되는 양력을 이용하여 비행하는 비행체가 갑자기 양력을 상실해 고도가 급격히 저하되는 실속이 발생하는 속도이다.Here, the stall speed is the minimum speed at which the vehicle can fly, and is the speed at which the vehicle flying using the lift generated from the main wing suddenly loses lift and causes a stall at which the altitude rapidly decreases.

여기서, 실속 속도는 제1 알람부(170A) 상에 기 입력 저장되는 것이 바람직하다. 또한, 비행체의 종류가 변경되면 실속 속도는 변경되므로, 실속 속도는 사용되는 비행체에 따라 다양하게 변경될 수 있다. Here, it is preferable that the stall speed is previously input and stored on the first alarm unit 170A. In addition, since the stall speed is changed when the type of the vehicle is changed, the stall speed may be variously changed according to the used vehicle.

제1 알람부(170A)는 무인비행체(100)의 비행속도가 실속 속도 보다 빠른 경우에는 전진비행모드에 해당하는 신호를, 무인비행체(100)의 비행속도가 실속 속도이하인 경우에는 멀티콥터 비행모드에 해당하는 신호를 제어부(150)로 출력한다. The first alarm unit 170A transmits a signal corresponding to the forward flight mode when the flight speed of the unmanned aerial vehicle 100 is faster than the stall speed, and a multicopter flight mode when the flight speed of the unmanned aerial vehicle 100 is less than or equal to the stall speed. A signal corresponding to is output to the control unit 150 .

제1 알람부(170A)는 비교 결과에 따른 제어신호를 제어부(150)로 출력하는 한편, 단위 조명을 통해 표시할 수 있다. The first alarm unit 170A may output a control signal according to the comparison result to the control unit 150 and display it through unit lighting.

제1 알람부(170A)는 비행속도와 실속속도의 비교 결과에 따라 서로 색상을 달리하여 동작하는 제1 단위 조명(172A)및 제2 단위 조명(172B)을 포함한다.The first alarm unit 170A includes a first unit light 172A and a second unit light 172B that operate with different colors depending on the result of comparing the flight speed and the stall speed.

제1 단위 조명(172A)은 무인기 본체(110)의 비행 속도가 정상 즉, 실속 속도보다 높은 속도인 경우 즉, 전진비행모드 시에 발광 동작한다. 제1 단위 조명(172A)은 청색 또는 녹색으로 발광할 수 있다. The first unit light 172A emits light when the flight speed of the UAV body 110 is normal, that is, higher than the stall speed, that is, in the forward flight mode. The first unit light 172A may emit blue or green light.

전진비행모드 시, 제어부(150)는 추진부(130)의 동작을 제어하여 무인기 본체(110)가 소정의 속도로 비행하도록 한다.In the forward flight mode, the control unit 150 controls the operation of the propulsion unit 130 so that the UAV main body 110 flies at a predetermined speed.

제2 단위 조명(172B)은 무인기 본체(110)의 비행 속도가 실속 속도 또는 실속 속도 이하인 경우 즉, 멀티콥터 비행모드 시에 발광 동작한다. 제2 단위 조명(172B)은 적색으로 발광할 수 있다. The second unit light 172B emits light when the flight speed of the UAV body 110 is the stall speed or the stall speed or less, that is, in the multicopter flight mode. The second unit light 172B may emit red light.

제어부(150)는 무인기 본체(110)가 멀티콥터 비행모드 시 다음과 같이 제어한다. The controller 150 controls the unmanned aerial vehicle body 110 as follows when the multicopter flight mode is performed.

멀티콥터 비행모드 시, 무인기 본체(110)가 수직 이착륙 또는 호버링은 제1 내지 제4 단위 모터(140A, 140B, 140C, 140D)가 다음과 같이 동작하여 이루어진다.In the multicopter flight mode, vertical take-off, landing, or hovering of the UAV body 110 is performed by operating the first to fourth unit motors 140A, 140B, 140C, and 140D as follows.

제1 및 제2 단위 모터(140A, 140B)는 반시계반향으로 회전하고, 제3 및 제4 단위 모터(140C, 140D)는 시계 방향으로 회전하되, 제1 내지 제4 단위 모터(140A, 140B, 140C, 140D)는 서로 동일한 속도로 회전한다. 그리고, 제1 내지 제4 단위 모터(140A, 140B, 140C, 140D)의 회전 속도를 증가, 감속 또는 유지함에 따라 수직 이착륙 또는 호버링이 이루어질 수 있다. The first and second unit motors 140A and 140B rotate counterclockwise, and the third and fourth unit motors 140C and 140D rotate clockwise, but the first to fourth unit motors 140A and 140B , 140C, 140D) rotate at the same speed as each other. In addition, vertical take-off and landing or hovering may be performed by increasing, decelerating, or maintaining the rotational speeds of the first to fourth unit motors 140A, 140B, 140C, and 140D.

또한, 제1 단위 조명(172A)과 제2 단위 조명(172B)은 구별가능한 상이한 색상으로 발광한다면, 상기한 색상 이외에도 다양한 색상으로 발광할 수 있다.In addition, if the first unit light 172A and the second unit light 172B emit light in different distinguishable colors, they may emit light in various colors in addition to the above-described color.

또한, 제1 단위 조명(172A)과 제2 단위 조명(172B)은 무인기 본체(110)의 전단과 후단 하부에 각각 배치되거나, 주익(120A)의 양단 하부에 각각 배치될 수 있다. 제1 단위 조명(172A)과 제2 단위 조명(172B)은 조종사가 판별하기 용이하도록 서로 이격되어 배치된다면, 무인비행체(100) 상에서 다양한 위치에 배치될 수 있다. In addition, the first unit light 172A and the second unit light 172B may be respectively disposed below the front end and the rear end of the UAV body 110 , or may be respectively disposed under both ends of the main wing 120A. The first unit light 172A and the second unit light 172B may be disposed at various positions on the unmanned aerial vehicle 100 if they are spaced apart from each other so as to be easily identified by the pilot.

또한, 제1 알람부(170A)가 출력하는 비교 결과에 관련된 신호는 제2 알람부(170B)를 통해서도 조종사에게 제공될 수 있다.In addition, a signal related to the comparison result output by the first alarm unit 170A may be provided to the pilot through the second alarm unit 170B.

제2 알람부(170B)는 제어부(150)에 배치되어, 제1 알람부(170A)에서 제어부(150)로 출력되는 비행모드에 관한 신호를 조종사에게 제공한다. 즉, 제2 알람부(170B)는 제1 알람부(170A)에서 제어부(150)로 출력되는 비행모드에 관한 신호를 무선 신호로 변환한 후, 조종사가 무인비행체(100)의 조종에 사용되는 무선 조종기(1)로 출력하여, 무선 조종기(1)의 표시창(2)을 통해 조종사에게 제공될 수도 있다.The second alarm unit 170B is disposed in the control unit 150, and provides a signal regarding the flight mode output from the first alarm unit 170A to the control unit 150 to the pilot. That is, the second alarm unit 170B converts the signal related to the flight mode output from the first alarm unit 170A to the control unit 150 into a wireless signal, and then the pilot is used to control the unmanned aerial vehicle 100 . It may be output to the radio controller 1 and provided to the pilot through the display window 2 of the radio controller 1 .

이외에도 조종사에게 비행모드에 관한 정보를 제공할 수 있다면, 제1 알람부(170A)가 출력하는 비교 결과에 관한 정보는 별도의 모니터 등을 통해 제공될 수도 있다. In addition, if information on the flight mode can be provided to the pilot, information on the comparison result output by the first alarm unit 170A may be provided through a separate monitor or the like.

여기서, 본 발명에 따른 무인비행체(100)의 수직이착륙 시, 수직 꼬리 날개(120B)에 인가되는 측풍에 의해 무인비행체(100)가 회전하는 것을 방지하기 수직 꼬리 날개(120B)에는 에어홀(114)이 형성되고, 에어홀(114)을 통해 측풍이 통과되도록 하여, 무인비행체(100)가 예기치 않게 회전하는 것이 방지된다. Here, to prevent the unmanned aerial vehicle 100 from rotating due to crosswind applied to the vertical tail wing 120B during vertical take-off and landing of the unmanned aerial vehicle 100 according to the present invention, the vertical tail wing 120B has an air hole 114 ) is formed, and the crosswind is passed through the air hole 114 to prevent the unmanned aerial vehicle 100 from rotating unexpectedly.

자세 안정 로터부는 다음과 같이 무인비행체(100)가 예기치 않게 회전하는 것을 방지한다. The posture stability rotor unit prevents the unmanned aerial vehicle 100 from unexpectedly rotating as follows.

자세 안정 로터부는 무인비행체(100)가 멀티콥터 비행모드로 비행 중, 제1 내지 제4 단위 모터(140A, 140B, 140C, 140D)의 PWM(Pulse Width Modulation) 값에 기초하여 동작한다. The posture stability rotor unit operates based on the PWM (Pulse Width Modulation) values of the first to fourth unit motors 140A, 140B, 140C, and 140D while the unmanned aerial vehicle 100 is flying in the multicopter flight mode.

자세 안정 로터부는 제1 자세안정로터(180A)와 제2 자세안정로터(180B)를 포함한다.The posture stability rotor unit includes a first posture stability rotor 180A and a second posture stability rotor 180B.

제1 자세안정로터(180A)와 제2 자세안정로터(180B)는 수직꼬리날개(120B)의 양측에 각각 배치된다. 또한, 보다 바람직하게는 제1 자세안정로터(180A)와 제2 자세안정로터(180B)는 에어홀(124) 상에 배치될 수 있다.The first posture stabilizing rotor 180A and the second posture stabilizing rotor 180B are respectively disposed on both sides of the vertical tail wing 120B. Also, more preferably, the first posture stabilization rotor 180A and the second posture stabilization rotor 180B may be disposed on the air hole 124 .

본 실시예에서, 제1 자세안정로터(180A)는 좌측으로 배치되는 수직꼬리날개(120B)의 좌측으로 배치되어, 정회전 시 좌측에서 우측으로 추진력이 발생되도록 한다.In this embodiment, the first posture stabilization rotor 180A is disposed on the left side of the vertical tail wing 120B disposed on the left side, so that the driving force is generated from left to right during forward rotation.

제2 자세안정로터(180B)는 우측으로 배치되는 수직꼬리날개(120B)의 우측으로 배치되어, 정회전 시 우측에서 좌측으로 추진력이 발생되도록 한다.The second posture stabilization rotor 180B is disposed on the right side of the vertical tail wing 120B disposed on the right side, so that a driving force is generated from right to left during forward rotation.

제1 자세안정로터(180A)와 제2 자세안정로터(180B) 각각은 소정의 모터와 모터의 구동축에 연결되는 프로펠러를 포함한다. Each of the first posture stabilization rotor 180A and the second posture stabilization rotor 180B includes a predetermined motor and a propeller connected to a drive shaft of the motor.

제1 자세안정로터(180A)와 제2 자세안정로터(180B)의 동작에 대해서는 후술하기로 한다. Operations of the first posture stabilization rotor 180A and the second posture stabilization rotor 180B will be described later.

상기와 같이 구성된 본 발명의 동작에 대해 살펴보기로 한다.The operation of the present invention configured as described above will be described.

무인기 조종사는 자신이 휴대하고 있는 무선 조종기(1)를 이용하여, 본 발명에 따른 무인비행체(100)의 비행이 이루어지도록 할 수 있다. The unmanned aerial vehicle pilot may use the wireless remote controller 1 carried by the unmanned aerial vehicle pilot to make the unmanned aerial vehicle 100 fly according to the present invention.

우선, 무인기 조종사는 무선 조종기(1)를 이용하여, 제1 내지 제4 단위 모터(140A, 140B, 140C, 140D)의 동작이 개시되도록 하여, 본 발명에 따른 무인비행체(100)가 이륙하도록 한다. First, the unmanned aerial vehicle pilot uses the radio controller 1 to initiate the operations of the first to fourth unit motors 140A, 140B, 140C, and 140D, so that the unmanned aerial vehicle 100 according to the present invention takes off. .

무인비행체(100)가 이륙 중, 수직 꼬리 날개(120B)에 대하여 소정의 측풍이 인가되는 경우, 측풍은 에어홀(114)을 통과하므로 무인비행체(100)가 예기치 않게 회전하는 것이 방지된다. When a predetermined crosswind is applied to the vertical tail wing 120B while the unmanned aerial vehicle 100 is taking off, the crosswind passes through the air hole 114, thereby preventing the unmanned aerial vehicle 100 from unexpectedly rotating.

도 4는 본 발명에 따른 무인비행체의 전진비행모드를 설명하는 도면이다. 4 is a view for explaining the forward flight mode of the unmanned aerial vehicle according to the present invention.

무인비행체(100)의 이륙 후에는 추진부(130)가 동작하여 무인비행체(100)가 소정 방향으로 비행하는 전진비행모드로 동작하도록 한다. 이때, 제1 내지 제4 단위 모터(140A, 140B, 140C, 140D)는 동작이 정지될 수 있다. After take-off of the unmanned aerial vehicle 100, the propulsion unit 130 operates to operate in a forward flight mode in which the unmanned aerial vehicle 100 flies in a predetermined direction. In this case, the operation of the first to fourth unit motors 140A, 140B, 140C, and 140D may be stopped.

무인비행체(100)가 다양한 작업(항공 촬영 등)을 수행하는 비행 중, 제1 센서부(160)는 무인비행체(100)의 속도를 측정하여 해당하는 신호를 출력한다. During the flight in which the unmanned aerial vehicle 100 performs various tasks (such as aerial photography), the first sensor unit 160 measures the speed of the unmanned aerial vehicle 100 and outputs a corresponding signal.

제1 알람부(170A)는 제1 센서부(160)에서 측정된 본 발명에 따른 무인비행체(100)의 비행 속도를 기저장되어 있는 실속 속도와 비교하고, 비교 결과에 따라 다음과 같은 동작을 수행한다. The first alarm unit 170A compares the flight speed of the unmanned aerial vehicle 100 according to the present invention measured by the first sensor unit 160 with a pre-stored stall speed, and performs the following operation according to the comparison result. carry out

제1 센서부(160)가 측정한 비행 속도가 실속속도보다 빠른 경우, 제1 알람부(170A)는 전진비행모드에 대응하는 신호를 제어부(150)로 출력한다. 제어부(150)는 무인비행체(100)가 추진부(130)의 동작에 의해 비행하도록 제어 신호를 출력한다. When the flight speed measured by the first sensor unit 160 is faster than the stall speed, the first alarm unit 170A outputs a signal corresponding to the forward flight mode to the control unit 150 . The control unit 150 outputs a control signal to allow the unmanned aerial vehicle 100 to fly by the operation of the propulsion unit 130 .

한편, 제1 알람부(170A)는 제1 단위 조명(172A)이 발광 동작하도록 하여, 무인비행체(100)가 추진부(130)의 동작에 의해 비행하는 전진비행모드로 동작함을 표시한다. 여기서, 제2 알람부(170B)는 조종사가 조작하는 조종기 측으로 전진비행모드로 비행함을 알린다.On the other hand, the first alarm unit 170A causes the first unit light 172A to emit light, indicating that the unmanned aerial vehicle 100 operates in a forward flight mode in which it flies by the operation of the propulsion unit 130 . Here, the second alarm unit 170B informs the pilot to fly in the forward flight mode toward the remote controller operated by the pilot.

이때, 무선 조종기(1)에 배치된 디스플레이(2)에는 전진비행모드가 표시될 수 있다. At this time, the forward flight mode may be displayed on the display 2 disposed on the radio controller 1 .

도 5는 본 발명에 따른 무인비행체의 멀티콥터 비행모드를 설명하는 도면이다. 5 is a view for explaining the multicopter flight mode of the unmanned aerial vehicle according to the present invention.

제1 센서부(160)가 측정한 비행 속도가 실속속도이거나 실속속도보다 느린 경우, 제1 알람부(170A)는 멀티콥터 비행모드에 대응하는 신호를 제어부(150)로 출력한다. 제어부(150)는 멀티콥터 비행모드로 동작할 수 있도록 로터부(140)를 제어함으로써, 무인비행체(100)의 추락을 방지한다. When the flight speed measured by the first sensor unit 160 is the stall speed or slower than the stall speed, the first alarm unit 170A outputs a signal corresponding to the multicopter flight mode to the controller 150 . The control unit 150 controls the rotor unit 140 to operate in the multicopter flight mode, thereby preventing the unmanned aerial vehicle 100 from falling.

이때, 제1 단위 모터(140A)와 제2 단위 모터(140B)가 반시계 방향으로 회전하고, 제3 단위 모터(140C)와 제4 단위 모터(140D)가 시계방향으로 회전하되, 동일한 회전 속도로 회전한다.At this time, the first unit motor 140A and the second unit motor 140B rotate in a counterclockwise direction, and the third unit motor 140C and the fourth unit motor 140D rotate in a clockwise direction, but at the same rotation speed. rotate with

한편, 제1 알람부(170A)는 제2 단위 조명(172B)이 발광 동작하도록 하여, 무인비행체(10)가 로터부(140)의 동작에 의해 비행하는 멀티콥터 비행모드로 동작함을 표시한다. 여기서, 제2 알람부(170B)는 조종사가 조작하는 조종기 측으로 멀티콥터 비행모드로 비행함을 알린다.On the other hand, the first alarm unit 170A causes the second unit light 172B to emit light, indicating that the unmanned aerial vehicle 10 operates in a multicopter flight mode in which it flies by the operation of the rotor unit 140 . . Here, the second alarm unit 170B informs the pilot to fly in the multicopter flight mode toward the remote controller operated by the pilot.

따라서, 무선 조종기(1)에 배치된 디스플레이(2)에는 멀티콥터 비행모드가 표시될 수 있다. Accordingly, the multicopter flight mode may be displayed on the display 2 disposed on the radio controller 1 .

여기서, 본 발명에 따른 무인비행체(100)가 멀티콥터 비행모드로 비행할 때, 다음과 같이 자세를 안정화시킬 수 있다. Here, when the unmanned aerial vehicle 100 according to the present invention flies in the multicopter flight mode, the posture can be stabilized as follows.

멀티콥터 비행모드 시, 제1 단위 모터(140A)와 제2 단위 모터(140B)가 반시계 방향으로 회전하고, 제3 단위 모터(140C)와 제4 단위 모터(140D)가 시계방향으로 회전하되, 제1 내지 제4 단위 모터(140A, 140B, 140C, 140D)는 동일한 회전 속도로 회전한다.In the multicopter flight mode, the first unit motor 140A and the second unit motor 140B rotate counterclockwise, and the third unit motor 140C and the fourth unit motor 140D rotate clockwise. , the first to fourth unit motors 140A, 140B, 140C, and 140D rotate at the same rotation speed.

이때, 제1 단위 모터(140A)와 제2 단위 모터(140B)로 인가되는 펄스 변조폭(Pulse Width Modulation; PWM)값이 제3 단위 모터(140C)와 제4 단위 모터(140D)로 인가되는 펄스 변조폭보다 크면, 제1 단위 모터(140A)와 제2 단위 모터(140B)의 회전 속도는 제3 단위 모터(140C)와 제4 단위 모터(140D)의 회전속도보다 커지게 되어, 무인비행체(100)의 방향은 우측으로 변경된다. 이때, 무인비행체(100)의 방향 변경 속도를 증가시키기 위해, 제어부(150)는 제2 자세안정로터(180B)를 동작시킬 수 있다. At this time, a pulse width modulation (PWM) value applied to the first unit motor 140A and the second unit motor 140B is applied to the third unit motor 140C and the fourth unit motor 140D. When the pulse modulation width is greater than the pulse modulation width, the rotational speeds of the first unit motor 140A and the second unit motor 140B become greater than the rotational speeds of the third unit motor 140C and the fourth unit motor 140D, and the unmanned aerial vehicle The direction of (100) is changed to the right. At this time, in order to increase the speed of changing the direction of the unmanned aerial vehicle 100 , the controller 150 may operate the second posture stabilization rotor 180B.

역으로, 제1 단위 모터(140A)와 제2 단위 모터(140B)로 인가되는 펄스 변조폭(Pulse Width Modulation; PWM)값이 제3 단위 모터(140C)와 제4 단위 모터(140D)로 인가되는 펄스 변조폭보다 작으면, 제1 단위 모터(140A)와 제2 단위 모터(140B)의 회전 속도는 제3 단위 모터(140C)와 제4 단위 모터(140D)의 회전속도보다 작아지게 되어, 무인비행체(100)의 방향은 좌측으로 변경된다. 이때, 무인비행체(100)의 방향 변경 속도를 증가시키기 위해, 제어부(150)는 제1 자세안정로터(180A)를 동작시킬 수 있다. Conversely, a pulse width modulation (PWM) value applied to the first unit motor 140A and the second unit motor 140B is applied to the third unit motor 140C and the fourth unit motor 140D. When the pulse modulation width is smaller than the pulse modulation width, the rotation speed of the first unit motor 140A and the second unit motor 140B becomes smaller than the rotation speed of the third unit motor 140C and the fourth unit motor 140D, The direction of the unmanned aerial vehicle 100 is changed to the left. In this case, in order to increase the speed of changing the direction of the unmanned aerial vehicle 100 , the controller 150 may operate the first posture stabilization rotor 180A.

상기와 같이, 제1 내지 제4 단위 모터(140A, 140B, 140C, 140D)의 회전 속도를 변경함으로써 무인비행체(100)의 방향이 변경되고, 제1 자세안정로터(180A)와 제2 자세안정로터(180B)를 정회전 또는 역회전시키며 무인비행체(100)의 방향 변경 속도를 증가시킬 수 있다. As described above, the direction of the unmanned aerial vehicle 100 is changed by changing the rotation speed of the first to fourth unit motors 140A, 140B, 140C, and 140D, and the first posture stability rotor 180A and the second posture stability are changed. It is possible to increase the direction change speed of the unmanned aerial vehicle 100 by rotating the rotor 180B forward or reverse.

제1 자세안정로터(180A)와 제2 자세안정로터(180B)의 동작은 다음과 같이 적용될 수도 있다. The operation of the first posture stabilization rotor 180A and the second posture stabilization rotor 180B may be applied as follows.

무인비행체(100)가 이륙 중, 수직 꼬리 날개(120B)에 대하여 소정의 측풍이 인가되는 경우, 에어홀(114) 상에 배치된 제1 자세안정로터(180A)와 제2 자세안정로터(180B)를 정회전 또는 역회전시키면 무인비행체(100)의 회전을 방지하여, 안정된 비행 상태를 유지할 수 있다.When a predetermined crosswind is applied to the vertical tail wing 120B while the unmanned aerial vehicle 100 is taking off, the first attitude stabilizing rotor 180A and the second attitude stabilizing rotor 180B disposed on the air hole 114 . ) to prevent the rotation of the unmanned aerial vehicle 100 by rotating it forward or reverse, it is possible to maintain a stable flight state.

상기와 같은 본 발명은, 무인비행체의 비행 중, 비행 속도가 실속 속도가 되면 이를 조종사에게 알려주어 무인비행체의 추락에 대비할 수 있도록 하고, 비행속도가 실속속도이면 멀티콥터 비행모드로 동작하도록 하고, 비행속도가 실속속도보다 빠르면 전진비행모드로 동작하도록 하여 안정적인 비행을 유지할 수 있도록 한다. 또한, 수직 꼬리 날개에 측풍이 통과하는 홀을 형성하여 수직꼬리날개에 대하여 측풍이 인가 시에도 측풍에 의해 회전하지 않도록 한다. 또한, 멀티콥더 비행 모드로 동작 시 단위 모터로 인가되는 PWM 의 차이에 대응하여 동작하는 자세안정로터를 배치하여, 무인기 본체의 회전 속도를 증가시키거나 자세를 안정적으로 유지할 수 있다. The present invention as described above, during the flight of the unmanned aerial vehicle, when the flight speed becomes the stall speed, informs the pilot of this to prepare for the fall of the unmanned aerial vehicle, and if the flight speed is the stall speed, it operates in a multicopter flight mode, If the flight speed is faster than the stall speed, it operates in forward flight mode to maintain stable flight. In addition, a hole through which the crosswind passes is formed in the vertical tail to prevent rotation by the crosswind even when the crosswind is applied to the vertical tail. In addition, by arranging an attitude stabilization rotor that operates in response to the difference in PWM applied to the unit motor when operating in the multicopter flight mode, the rotation speed of the UAV body can be increased or the attitude can be maintained stably.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, which are merely exemplary, those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Accordingly, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

100: 무인비행체 110: 무인기 본체
120A: 주익 120B: 수직 꼬리 날개
120C: 수평꼬리날개 130: 추진부
140: 로터부 150: 제어부
160: 제1 센서부 170A: 제1 알람부
170B: 제2 알람부 180A: 제1 자세안정로터
180B: 제2 자세안정로터100: unmanned aerial vehicle 110: unmanned aerial vehicle body
120A: main wing 120B: vertical tail wing
120C: horizontal tail wing 130: propulsion unit
140: rotor unit 150: control unit
160: first sensor unit 170A: first alarm unit
170B: second alarm unit 180A: first posture stabilization rotor
180B: second posture stabilization rotor

Claims (11)

무인기 본체;
상기 무인기 본체의 선단으로 배치되어 양력을 발생시키는 주익;
상기 무인기 본체의 후단으로 배치되어 종방향의 평형과 안정을 제공하는 수평 꼬리 날개;
상기 무인기 본체의 후단으로 배치되어 횡방향의 평형과 안정을 제공하는 수직 꼬리 날개;
상기 무인기 본체에 장착되어 상기 무인기 본체가 전방으로 추진하는 추진력을 제공하는 추진부;
상기 무인기 본체 또는 상기 주익에 장착되는 로터부;
상기 로터부에 의하여 회전구동하는 프로펠러부;
상기 로터부 및 상기 추진부의 동작을 제어하는 제어부;
상기 무인기 본체의 비행 속도를 측정하는 제1 센서부;
상기 제1 센서부에서 측정된 상기 비행 속도에 기초하여 상기 제어부에 의해 제어되는 상기 무인기 본체의 비행상태를 표시하는 제1 알람부; 및
상기 무인기 본체의 수직꼬리날개 일측면에 배치되어, 외부바람에 의하여 상기 무인기 본체가 회전하는 것을 감소시키는 자세 안정 로터부를 포함하고,
상기 로터부는,
상기 본체에 장착되며, 가상의 사각형 모서리에 순차적으로 배치되는 제1 내지 제4 단위 모터와,
상기 제 1 내지 제4 단위 모터에 장착되는 제1 내지 제4 프로펠러를 포함하는 무인비행체. drone body;
a main wing disposed at the tip of the unmanned aerial vehicle body to generate lift;
a horizontal tail wing disposed at the rear end of the UAV body to provide vertical balance and stability;
a vertical tail wing disposed at the rear end of the UAV body to provide horizontal balance and stability;
a propulsion unit mounted on the unmanned aerial vehicle body to provide a driving force for propelling the unmanned aerial vehicle body forward;
a rotor unit mounted on the main body of the unmanned aerial vehicle or the main wing;
a propeller part rotationally driven by the rotor part;
a control unit for controlling operations of the rotor unit and the propulsion unit;
a first sensor unit for measuring the flight speed of the unmanned aerial vehicle;
a first alarm unit for displaying the flight state of the UAV main body controlled by the control unit based on the flight speed measured by the first sensor unit; and
It is disposed on one side of the vertical tail wing of the unmanned aerial vehicle body, and includes a posture stabilizing rotor unit that reduces rotation of the unmanned aerial vehicle body by external wind,
The rotor part,
First to fourth unit motors mounted on the main body and sequentially arranged at the corners of a virtual rectangle;
An unmanned aerial vehicle including first to fourth propellers mounted on the first to fourth unit motors. 제1항에 있어서,
상기 제1 알람부는,
상기 제1 센서부에서 측정된 비행속도값과 실속속도의 차이에 따른 비행모드를 표시하는 무인비행체. According to claim 1,
The first alarm unit,
An unmanned aerial vehicle displaying a flight mode according to a difference between the flight speed value measured by the first sensor unit and the stall speed. 제2항에 있어서,
상기 비행모드는,
상기 로터부가 동작하는 멀티콥터 비행모드와,
상기 추진부가 동작하는 전진비행모드를 포함하는 무인비행체. 3. The method of claim 2,
The flight mode is
and a multicopter flight mode in which the rotor unit operates;
An unmanned aerial vehicle including a forward flight mode in which the propulsion unit operates. 제2항에 있어서,
상기 제어부에 배치되어, 상기 비행모드를 조종사에게 제공하는 제2 알람부를 더 포함하는 무인비행체.
3. The method of claim 2,
The unmanned aerial vehicle further comprising a second alarm unit disposed in the control unit and providing the flight mode to the pilot.
 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 단위 모터는 반시계 방향으로 회전하고,
상기 제3 및 제4 단위 모터는 시계 방향으로 회전하여 무인기 본체를 일정 위치에서 비행하는 경우,
상기 제어부는, 상기 제1 내지 제4 단위 모터의 PWM(Pulse Width Modulation) 값에 기초하여 상기 자세안정 로터부를 제어하는 무인비행체.According to claim 1,
The first and second unit motors rotate in a counterclockwise direction,
When the third and fourth unit motors rotate clockwise to fly the UAV main body at a predetermined position,
The control unit, based on the PWM (Pulse Width Modulation) values of the first to fourth unit motors, the unmanned aerial vehicle to control the attitude stability rotor unit. 제7항에 있어서,
상기 자세 안정 로터부는,
상기 수직꼬리날개 일측에 설치되는 제1 자세안정로터와
상기 수직꼬리날개 타측에 설치되는 제2 자세안정로터를 포함하고,
상기 제1, 2 단위 모터의 PWM값이 상기 제3, 4 단위 모터의 PWM값보다 큰 경우, 상기 제2 자세 안정로터를 동작시키고,
상기 제1, 2 단위 모터의 PWM값이 상기 제3, 4 단위 모터의 PWM값보다 작은 경우, 상기 제1 자세 안정로터를 동작시키는 무인비행체. 8. The method of claim 7,
The posture stability rotor unit,
A first posture stabilizing rotor installed on one side of the vertical tail wing and
and a second posture stabilization rotor installed on the other side of the vertical tail wing,
When the PWM values of the first and second unit motors are greater than the PWM values of the third and fourth unit motors, the second attitude stability rotor is operated,
When the PWM values of the first and second unit motors are smaller than the PWM values of the third and fourth unit motors, the unmanned aerial vehicle operates the first attitude stability rotor. 제1항에 있어서,
상기 수직 꼬리 날개를 관통하는 에어홀이 형성되는 무인비행체. According to claim 1,
An unmanned aerial vehicle having an air hole penetrating the vertical tail wing. 무인기 본체;
상기 무인기 본체의 선단으로 배치되어 양력을 발생시키는 주익;
상기 무인기 본체의 후단으로 배치되어 종방향의 평형과 안정을 제공하는 수평 꼬리 날개;
상기 무인기 본체의 후단으로 배치되어 횡방향의 평형과 안정을 제공하는 수직 꼬리 날개;
상기 무인기 본체에 장착되어 상기 무인기 본체가 전방으로 추진하는 추진력을 제공하는 추진부;
상기 무인기 본체 또는 상기 주익에 장착되는 로터부;
상기 로터부에 의하여 회전구동하는 프로펠러부;
상기 로터부 및 상기 추진부의 동작을 제어하는 제어부;
상기 무인기 본체의 비행 속도를 측정하는 제1 센서부; 및
상기 제1 센서부에서 측정된 상기 비행 속도에 기초하여 상기 제어부에 의해 제어되는 상기 무인기 본체의 비행상태를 표시하는 제1 알람부를 포함하고,
상기 제1 알람부는,
상기 무인기 본체의 하면으로 배치되고 상기 비행 속도가 실속 속도 이상인경우에 동작하는 제1 단위 조명과,
상기 무인기 본체의 하면에 상기 제1 단위 조명과 이격되어 배치되고, 상기 비행 속도가 실속 속도인 경우에 발광하는 제2 단위 조명을 포함하는 무인비행체. drone body;
a main wing disposed at the tip of the unmanned aerial vehicle body to generate lift;
a horizontal tail wing disposed at the rear end of the UAV body to provide vertical balance and stability;
a vertical tail wing disposed at the rear end of the UAV body to provide horizontal balance and stability;
a propulsion unit mounted on the unmanned aerial vehicle body to provide a driving force to propel the unmanned aerial vehicle body forward;
a rotor unit mounted on the main body of the unmanned aerial vehicle or the main wing;
a propeller part rotationally driven by the rotor part;
a control unit for controlling operations of the rotor unit and the propulsion unit;
a first sensor unit for measuring the flight speed of the unmanned aerial vehicle; and
and a first alarm unit for displaying the flight state of the unmanned aerial vehicle body controlled by the control unit based on the flight speed measured by the first sensor unit,
The first alarm unit,
a first unit light disposed on the lower surface of the unmanned aerial vehicle and operated when the flight speed is greater than or equal to the stall speed;
The unmanned aerial vehicle including a second unit light that is disposed on a lower surface of the unmanned aerial vehicle to be spaced apart from the first unit light and emits light when the flight speed is a stall speed. 제10항에 있어서,
상기 제1 단위 조명과 상기 제2 단위 조명은 서로 상이한 색상을 갖는 무인비행체. 11. The method of claim 10,
The first unit light and the second unit light have different colors from each other.
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