KR102288079B1 - 무인 비행체를 이용한 모니터링 시스템 및 그 방법 - Google Patents

무인 비행체를 이용한 모니터링 시스템 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

무인 비행체를 이용한 모니터링 시스템 및 그 방법이 제공된다. 상기 방법은, 서버에 의해 수행되는, 무인 비행체를 이용한 모니터링 방법에 있어서, 무인 비행체가 현재 위치하는 주변환경으로부터 항공촬영정보 및 항공주변정보가 포함된 항공정보를 실시간으로 획득하는 단계; 상기 서버가 상기 무인 비행체로부터 수신한 상기 항공정보를 이용하여 비행제어정보를 생성하는 단계; 및 상기 서버가 상기 비행제어정보를 이용하여 원거리에서 상기 무인 비행체를 실시간 제어하는 단계;를 포함하고, 상기 비행제어정보를 생성하는 단계는, 상기 항공촬영정보에 포함된 객체를 분석하여 상기 무인 비행체와 상기 객체와의 거리를 산출하는 단계; 및 상기 산출된 거리가 기설정된 범위인 경우 상기 항공주변정보에 포함된 신호를 분석하여 상기 객체의 객체분석정보를 생성하는 단계;를 포함할 수 있다.

Description

무인 비행체를 이용한 모니터링 시스템 및 그 방법 {MONITORING SYSTEM USING UNMANNED AERIAL VEHICLE AND METHID THEREOF}
본 발명은 무인 비행체를 이용한 모니터링 시스템 및 그 방법에 관한 것으로써, 더욱 구체적으로, 장거리 통신 및 카메라를 이용하여 무인 비행체 또는 무인 비행체의 주변상황을 실시간으로 모니터링할 수 있는 무인 비행체를 이용한 모니터링 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
군수산업에서 시작된 무인기(Unmanned Aerial Vehicle, UAV)는 드론(drone)이라고도 불리며, 사람이 타지 않고 무선전파의 유도에 의해 비행하는 비행기나 헬리콥터 모양의 비행체를 말한다.
최근에는 무인기를 이용하여 군사적, 상업적으로 널리 이용되고 있으며, 이에 대한 연구 또한 활발히 진행 되고 있다. 특히, 카메라와 센서 등을 이용하여 탁월한 감지능력과 신속한 이동성을 갖춘 무인기는 운송, 보안, 감시, 관측 등 여러 분야에서 활용되고 있는 추세이다.
예를 들어, 드론은 기상관측, 환경감시, 산불감시, 재난지역의 구호를 위한 감시, 국경이나 해안의 도로 감시, 통신 중계 및 원격 탐사 등 다양한 용도로 활용이 된다.
이와 같은 무인 비행체 드론은 구동원으로서 배터리를 사용한다. 드론의 프로펠러 구동용 모터는 많은 전원을 소모한다. 이에 따라, 드론의 비행 시간은 배터리의 용량에 의하여 제한된다.
따라서, 드론은 목표 지점으로 비행을 시작하여 원하는 사진 촬영 등의 작업을 수행한 후 배터리의 잔류 용량 시간 이내에 귀환하여야 하므로, 비행 시간에 제한받는 문제점이 있었다.
한국공개특허 제10-2018-0019276호, 2018.02.26.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 무인 비행체를 이용한 모니터링 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 비행체를 이용한 모니터링 방법은, 서버에 의해 수행되는, 무인 비행체를 이용한 모니터링 방법에 있어서, 무인 비행체가 현재 위치하는 주변환경으로부터 항공촬영정보 및 항공주변정보가 포함된 항공정보를 실시간으로 획득하는 단계; 상기 서버가 상기 무인 비행체로부터 수신한 상기 항공정보를 이용하여 비행제어정보를 생성하는 단계; 및 상기 서버가 상기 비행제어정보를 이용하여 원거리에서 상기 무인 비행체를 실시간 제어하는 단계;를 포함하고, 상기 비행제어정보를 생성하는 단계는, 상기 항공촬영정보에 포함된 객체를 분석하여 상기 무인 비행체와 상기 객체와의 거리를 산출하는 단계; 및 상기 산출된 거리가 기설정된 범위인 경우 상기 항공주변정보에 포함된 신호를 분석하여 상기 객체의 객체분석정보를 생성하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 객체분석정보를 생성하는 단계는, 상기 객체가 주변비행체인 경우, 상기 항공촬영정보에 대응하는 상기 주변환경정보에 포함된 상기 주변비행체의 RF신호를 분석하여 상기 주변비행체의 배터리 총량, 배터리 사용량, 배터리 잔류량, 배터리 온도, 비행고도정보, 비행속도정보, 환경정보 및 GPS정보를 고려하여 상기 주변비행체의 비행잔류시간을 실시간으로 산출하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 주변비행체가 실시간 이동하는 경우 상기 주변비행체의 이동경로를 반영하여 현재 상기 주변비행체의 위치정보를 바탕으로 새로운 객체분석정보를 생성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 객체분석정보를 생성하는 단계는, 상기 객체가 농작물인 경우, 상기 항공촬영정보에 포함된 상기 농작물의 특징이미지를 추출하고, 기준정보를 이용하여 상기 특징이미지를 분석 및 매칭한 후, 상기 항공주변정보에 포함된 환경정보를 고려하여 객체분석정보를 실시간으로 생성하는 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 일실시예에 따른 무인 비행체를 이용한 모니터링 시스템은, 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 무인 이동이 가능하며, 헬륨이 채워지는 기낭의 일측에 구비되어 상하좌우로 각도조절, 줌인 및 줌아웃이 가능한 적어도 하나 이상의 카메라를 이용하여 주변환경을 감지하여 항공촬영정보를 실시간 획득하는 적어도 하나 이상의 카메라부와, 장거리통신이 가능한 RF수신센서를 이용하여 항공주변정보를 실시간 획득하는 센서부를 구비하는 무인 비행체; 및 가변동작모드를 기초로 상기 무인 비행체의 비행제어정보를 생성하여 원거리에서 상기 무인 비행체를 실시간 제어하는 비행제어서버;를 포함하되, 상기 비행제어서버는, 상기 항공촬영정보에 포함된 객체가 주변비행체인 경우, 상기 주변비행체와의 거리를 산출하고, 산출된 거리가 기설정된 거리범위에 포함되면 상기 항공주변정보에 포함된 RF신호를 분석하여 상기 주변비행체의 객체분석정보를 생성하고, 상기 항공촬영정보에 포함된 객체가 농작물인 경우, 지상과의 거리를 산출하고, 산출된 거리가 기설정된 거리범위에 포함되면 상기 농작물의 특징이미지를 추출하고, 기준정보를 이용하여 상기 특징이미지를 분석 및 매칭하여 상기 농작물의 객체분석정보를 생성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 비행제어서버는, 상기 무인비행체의 객체분석정보가 상기 주변비행체의 비행조건에 부합하지 않는 경우 상기 주변비행체에 배터리가 공급되도록 상기 무인비행체의 객체분석정보를 공유하고, 상기 농작물의 객체분석정보가 상기 농작물의 재배조건에 부합하지 않는 경우 상기 농작물에 약품이 공급되도록 상기 무인비행체의 객체분석정보를 공유할 수 있다.
그리고, 본 발명의 일실시예에 따른 프로그램은 하드웨어인 컴퓨터와 결합되어, 상기 무인 비행체를 이용한 모니터링 방법을 수행할 수 있도록 컴퓨터에서 독출가능한 기록매체에 저장된다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 무인 비행체 및 상기 비행제어서버 와 연결되며, 상기 무인 비행체를 제어하는 사용자 단말기;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명에 따르면, RF 센서를 통해 항공에서 주변의 비행체와 신호를 송수신함으로써, 주변비행체의 배터리 사용량을 실시간 모니터링하여 안전사고를 예방할 수 있다.
본 발명에 따르면, 상하좌우로 각도조절, 줌인 및 줌아웃이 가능한 카메라를 이용하여 주변의 농작물을 촬영하고, 촬영된 농작물을 분석하여 농작물의 특징에 대응하여 약품이 살포되도록 하여 재배효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따르면, 기낭 외피에 광고문안을 구비함으로써, 시각적으로 광고효과를 얻을 수 있다. 이때, 기낭의 내부에 수소팩을 장착함으로써, 장시간 비행이 가능하여 추락을 방지할 수 있다.
본 발명에 따르면, 날개의 틸트에 의해 비행 모드 전환시 무인 비행체의 자세를 안정적으로 유지하면서 이착률이 용이하게 하여 무인 비행체의 균형과 안정성을 확보할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 무인 비행체를 이용한 모니터링 시스템을 설명하기 위한 개념도이다.
도 2는 도 1에 도시된 무인 비행체를 이용한 모니터링 시스템의 상세 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 무인 비행체의 다른 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 4은 본 발명의 일실시예인 무인 비행체를 이용한 모니터링 방법을 설명하기 위한 도면이다
도 5는 도 4에 도시된 객체분석정보를 생성하는 단계를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 구성요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 비록 "제1", "제2" 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 무인 비행체를 이용한 모니터링 시스템을 설명하기 위한 개념도이고, 도 2는 도 1에 도시된 무인 비행체를 이용한 모니터링 시스템의 상세 구성을 설명하기 위한 도면이며, 도 3은 도 1에 도시된 무인 비행체의 다른 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 무인 비행체를 이용한 모니터링 시스템(1)은 무인 비행체(10), 비행제어서버(20) 및 사용자 단말기(30)를 포함할 수 있다. 사용자 단말기(30)는 생략될 수 있다.
여기서, 무인 비행체(10), 비행제어서버(20) 및 사용자 단말기(30)는 무선통신망을 이용하여 실시간으로 동기화되어 데이터를 송수신할 수 있다. 무선통신망은 다양한 원거리 통신 방식이 지원될 수 있으며, 예를 들어 무선랜(Wireless LAN: WLAN), DLNA(Digital Living Network Alliance), 와이브로(Wireless Broadband: Wibro), 와이맥스(World Interoperability for Microwave Access: Wimax), GSM(Global System for Mobile communication), CDMA(Code Division Multi Access), CDMA2000(Code Division Multi Access 2000), EV-DO(Enhanced Voice-Data Optimized or Enhanced Voice-Data Only), WCDMA(Wideband CDMA), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), IEEE 802.16, 롱 텀 에볼루션(Long Term Evolution: LTE), LTEA(Long Term Evolution-Advanced), 광대역 무선 이동 통신 서비스(Wireless Mobile Broadband Service: WMBS), BLE(Bluetooth Low Energy), 지그비(Zigbee), RF(Radio Frequency), LoRa(Long Range) 등과 같은 다양한 통신 방식이 적용될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 널리 알려진 다양한 무선통신 또는 이동통신 방식이 적용될 수도 있다.
우선, 무인 비행체(10)는 야외의 지정된 항로를 따라 무인 비행될 수 있도록 이루어진 기기이며, 본 실시예에서는 무인 비행체(10)가 고도에 대한 제어와 비행 항로에 대한 제어와 비행 방향에 대한 제어 및 비행 속도에 대한 제어가 가능한 통상적인 기기로 개시하였다. 하지만, 이에 한정하지 않고, 드론(drone) 일 수도 있다.
구체적으로, 무인 비행체(10)는 항력을 줄일 수 있는 유선형을 가지며, 내부에 헬륨 등 공기보다 가벼운 부상기체가 내부에 채워져 공중을 비행하는 기낭(11)과, 기낭(11)의 하방에 부착되는 곤도라(12)와, 비행 방향을 조절하기 위한 기낭(11)의 후미에 설치된 조작타부(13)와, 기낭(11)의 중심부의 양측에 배치된 날개부(14)와, 비행중에 주변환경을 항공에서 촬영하기 위해 기낭(11) 선두의 하방에 설치된 카메라부(15)와, 무인 비행체(10)를 제어하는 비행제어부(16)를 포함할 수 있다.
기낭(11)은 통상적인 연식 기낭이거나, 그 크기가 커져 충분한 강성이 요구되는 등의 필요에 따라 경식 기낭일 수 있다. 또한, 내부에는 도시되지 아니하였으나 다수의 공기주머니로 구획되어 각 구획된 공기주머니에 부상기체가 채워지도록 구성될 수도 있는 것이다.
곤도라(12)의 내부에는 배터리부(120)와 센서부(122)가 장착될 수 있다.
배터리부(120)는 무인 비행체(10)를 구동하는 전원장치로써, 무인 비행체(10)에 포함된 각 구성요소들에 전원을 공급할 수 있다. 이러한 배터리부(120)는 내장형 배터리 또는 교체 가능한 형태의 배터리가 될 수 있다.
이와 달리 무인 비행체(10)는 배터리 잔량을 파악하여, 미리 설정된 충전량에 미달하는 경우, 충전소(미도시)의 위치 정보를 수신한 뒤, 사전에 프로그래밍 된 장소인 충전소의 위치로 자율 비행한 뒤, 미리 설정된 지점으로 복귀하는 기능을 수행할 수 있다. 본 발명의 다른 실시예로, 무인 비행체(10)은 배터리 충전을 위한 도킹 스테이션(Docking Station)으로 자동 복귀하는 기능을 구비할 수 있다.
센서부(122)는 항공에서 주변상황을 감지하여 실시간으로 항공주변정보를 획득할 수 있다. 여기서, 항공주변정보에는 RF신호정보, 비행고도정보, 비행속도정보, GPS정보, 환경정보 등이 포함될 수 있지만, 이에 한정하지 않는다.
센서부(122)는 장거리 통신이 가능한 RF센서를 부착하고 항공주변을 비행하는 무인 비행체 또는 드론 등의 기기에서 발생되는 RF신호를 수신하는 RF수신센서(1220)와, 외부에서 무인 비행체(10)에 가해지는 충격을 감지하거나 근접 물체를 감지하는 경우 위험 상황이 발생한 것으로 판단하여 외부로 출력을 제공하는 충격감지센서(1222), 단위 시간 동안의 비행 고도/속도 변화가 미리 설정된 기준값 이상인 경우 위험 상황이 발생한 것으로 판단하여 외부로 출력을 제공하는 고도/속도감지센서(1224), 온도/습도 감지 정보, 대기 오염 정보를 포함한 대기질 정보 등을 수집하여 외부로 출력을 제공하는 환경감지센서(1226)을 포함할 수 있다.
조작타부(13)는 수직타(131)를 갖는 상·하수직날개(132)와, 수평타(133)를 갖는 좌·우수평날개(134)로 구성될 수 있다.
상·하수직날개(132)와 좌·우수평날개(134)는 헬륨을 충진한 기낭(11)의 후방에 배치되어 무인 비행체(10)의 비행을 안전하게 유지되도록 할 수 있다. 즉, 상·하수직날개(132)는 수직타(131)를 이용하여 무인 비행체(10)를 좌우로 선회할 수 있고, 좌·우수평날개(134)는 수평타(133)를 이용하여 무인 비행체(10)를 상하로 비행할 수 있다.
이때, 상·하수직날개(132)의 표면에 구멍(135)을 형성하며, 구멍(135)에 방향 전환용 프로펠러(136)와, 프로펠러(136)를 구동하는 후방모터(137)가 장착될 수 있다. 상·하수직날개(132)의 표면에 형성된 구멍(135)에 장착된 후방모터(137)에 결합되는 프로펠러(136)는 가변 피치 프로펠러(variable pitch-pro)를 사용하도록 개시하였지만, 이에 한정하지 않는다.
날개부(14)는 기낭(11)의 진행방향으로 고정된 주날개(141)와, 주날개(141)에 틸팅가능하도록 결합된 로터(142) 한쌍의 회전날개(141)를 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 로터(142)는 양력이나 추력 또는 비행 안정성에 영향을 최소화하도록 주날개(141)에 배치될 수 있다. 이때, 로터(142)는 무인 비행체를 상승시키거나 전진시키는 구동수단인 모터(미도시)에 구동될 수 있다.
구체적으로, 틸팅가능한 로터(142)를 회전시킴으로써 수직 이착륙과 안정적인 비행이 가능할 수 있다. 즉, 이착륙 시에는 로터(142)를 주날개(141)에 수직 방향으로 배치하여 수직 방향으로 추력을 발생시킴으로써 수직 이착륙이 가능할 수 있다. 또한, 비행시에는 로터(142)를 무인 비행체(10)의 전진 방향을 향하도록 회전시켜서 무인 비행체(10)에 전진 방향으로 추력을 발생시킴으로써, 무인 비행체(10)의 균형과 안정성을 확보 및 고속 비행을 가능하게 할 수 있다.
카메라부(15)는 기낭(11) 선두의 하방에 장착된 상태에서 상·하·좌·우 방향으로 회전함과 동시에 줌인 또는 줌아웃하여 특정 위치의 지상을 촬영하는 카메라일 수 있다. 예를 들어, PTZ 카메라일 수 있지만, 이에 한정하지 않고 CCD 카메라, CMOS 카메라, DVR(Digital Video Recorder), NVR(Network Video Recorder), NVS(Network Video Server), 적외선 카메라(Infrared Camera), 열화상카메라(Thermo-graphic Camera), 방수 및 방진에 효과적인 광각렌즈(Wide Angle Lens) 또는 어안렌즈(Fish Eye Lens)가 구비된 카메라와 같은 촬영장치일 수 있다.
카메라부(15)는 이동경로에 대응하여 항공에서 주변영상을 촬영하여 실시간으로 항공촬영정보를 제공할 수 있다. 이때, 항공촬영정보는 이미지 또는 동영상일 수 있다. 예를 들어, 항공촬영정보에는 적어도 1장 이상의 이미지 및/또는 최소 10초 이상의 동영상을 포함할 수 있다.
비행제어부(16)는 카메라부(15)를 통해 실시간으로 촬영된 항공촬영정보와 센서부(122)를 통해 실시간으로 수신된 항공주변정보를 기초로 생성되어 비행제어서버(20)로부터 실시간 수신되는 비행제어정보를 이용하여 실시간 이동하여 무인 비행체(10)의 항로를 제어할 수 있다.
비행제어정보는 무인 비행체(10)의 경로를 제어하는 신호로써, 가변동작모드가 촬영모드인 경우 무인비행체(10)가 항공촬영정보를 획득하도록 비행경로를 제어하는 제어신호와, 가변동작모드가 수신모드인 경우 무인비행체(10)가 주변환경정보를 획득하도록 비행경로를 제어하는 제어신호와, 항공촬영정보에 포함된 객체가 주변비행체(111)일 때 주변비행체(111)에 객체분석정보를 제공 또는 공유하기 위한 제어신호와, 항공촬영정보에 포함된 객체가 농작물(112)일 때 주변비행체(111)에 객체분석정보를 제공 또는 공유하기 위한 제어신호를 포함할 수 있다.
구체적으로, 비행제어부(16)는 항공촬영정보에 포함된 객체가 주변비행체(111)일 때 비행제어정보를 수신하는 경우, 주변비행체(111)에 대한 객체분석정보를 제공하기 위해 이동할 수 있다.
예를 들어, 객체분석정보에 의해 주변비행체(111)의 배터리 잔류량이 부족하여 비행조건에 부합하지 않는 경우, 비행제어부(16)는 객체분석정보를 주변비행체(111) 또는 주변비행체(111)의 주변비행체로 공유할 수 있다. 이에 따라, 주변비행체(111)가 안전하게 비행할 수 있도록 할 수 있다.
또한, 비행제어부(16)는 항공촬영정보에 포함된 객체가 농작물(112)일 때 비행제어정보를 수신하는 경우, 농작물(112)에 대한 객체분석정보를 제공하기 위해 이동할 수 있다.
예를 들어, 객체분석정보에 의해 농작물(112)의 재배조건에 부합하지 않는 경우, 비행제어부(16)는 객체분석정보를 주변비행체(111) 또는 다른 주변비행체(111)와 공유할 수 있다. 이에 따라, 주변비행체(111) 또는 주변비행체(111)의 주변비행체가 적절한 시기에 농작물의 특징에 대응하여 약품을 살포하도록 함으로써, 농작물(112)의 재배효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 비행제어부(16)는 비행제어서버(20)와 데이터를 송수신할 수 있다. 예를 들어, 비행제어부(16)는 항공촬영정보 및 항공주변정보를 실시간으로 비행제어서버(20)로 전송하고, 비행제어서버(20)로부터 비행제어정보를 수신받을 수 있다.
비행제어부(16)는 비행제어서버(20)와 송수신되는 데이터를 저장할 수 있다. 이때, 비행제어부(16)는 무인 비행체(10)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장할 수 있다. 예를 들어, 무인 비행체(10)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 무인 비행체(10)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 무선통신을 통해 외부 서버 또는 비행제어서버(20)로부터 다운로드 될 수 있다.
실시에 따라, 비행제어부(16)는 별도의 출력부를 구비하여 비행제어정보에 포함된 객체분석정보를 시각적 및 청각적으로 출력할 수 있다. 예를 들어, 주변비행체(111)에 대한 객체분석정보를 설정된 제어신호에 따라 설정된 기호, 문자, 숫자 등을 화면에 LED를 이용하여 디스플레이하거나, 리시버(receiver), 스피커(speaker), 버저(buzzer) 등을 통해 오디오 데이터로 출력할 수 있다.
실시예에 따라, 비행제어부(16)는 GPS(Global Positioning System) 위성에서 보내는 신호를 이용하여 무인 비행체(10)의 위치를 획득할 수 있다. 이때, 무인 비행체(10)의 위치는 비행제어서버(20)에서 실시간 확인할 수 있지만, 통신장애나 오작동 등의 장애요인이 발생한 경우 무인 비행체(10)의 자체적으로 실시간 위치를 확인할 수 있다.
이와 같은 구성의 무인 비행체(10)는 비행제어서버(20)에 의해 원거리에서 제어 가능하도록 도시하였다. 하지만 이와 달리, 무인 비행체(10)는 움직임을 제어하는 이동단말기, 예를 들어 핸드폰, 조이스틱 등 다양한 형태의 원격조정장치(미도시)에 의해 제어될 수 있다.
실시예에 따라, 무인 비행체(10)는 복수의 무인 비행체로 구성된 무인 비행체 그룹으로 이동할 수 있다.
실시예에 따라, 무인 비행체(10)는 기낭(11)의 내부에 수소팩을 장착함으로써, 장시간 비행이 가능하여 추락을 방지할 수 있다.
실시예에 따라, 무인 비행체(10)는 도 3에 도시된 바와 같이, 항공 정찰내지, 항공 사진 촬영용으로 사용되기도 하지만, 기낭(11) 외주면에 광고나 홍보문구를 부착할 수 있는 광고판(113)을 구비함으로써, 광고내지 홍보용으로 사용될 수 있다. 즉, 무인 비행체(10)하늘을 비행하는 비행선은 지상에서 사람의 시선이 집중됨으로 인해, 시각적으로 광고효과를 얻을 수 있다.
비행제어서버(20)는 데이터통신부(200), 모니터링부(220), 데이터베이스부(240) 및 관리제어부(260)를 포함할 수 있다.
데이터통신부(200)는 무인 비행체(10)로부터 항공촬영정보 및 항공주변정보가 포함된 항공정보를 수신하고, 비행제어서버(20)로 항공정보에 대응하는 객체분석정보가 포함된 비행제어정보를 전송할 수 있다.
실시예에 따라, 데이터통신부(200)는 무인 비행체(10)로 피드백신호를 전송할 수 있다.
모니터링부(220)는 사용자 조작에 의한 무인 비행체(10)의 동작상태, 비행제어서버(20)의 동작상태, 그리고 무인 비행체(10)와 비행제어서버(20) 사이의 송수신되는 데이터 등을 화면을 통해 모니터링 할 수 있다. 즉, 무인 비행체(10)의 사용 상태를 실시간으로 확인함으로써, 사용자의 사용을 편리하게 하여 사용자에게 더욱 신뢰감을 줄 수 있다.
데이터베이스부(240)는 무선통신망을 통해 무인 비행체(10)와 송수신되는 데이터를 저장할 수 있다.
데이터베이스부(240)는 비행제어서버(20)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장할 수 있다. 데이터베이스부(240)는 비행제어서버(20)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 비행제어서버(20)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 무선통신을 통해 외부 서버로부터 다운로드 될 수 있다.
관리제어부(260)는 가변동작모드를 기초로 비행제어정보를 생성하여 무인 비행체(10)의 경로를 제어할 수 있다.
구체적으로, 관리제어부(260)는 가변동작모드가 촬영모드인 경우 무인비행체(10)가 항공촬영정보를 획득하도록 비행경로를 제어하는 제어신호가 포함된 비행제어정보를 생성할 수 있다.
예를 들어, 관리제어부(260)는 주변비행체(111) 또는 농작물(112)을 포함하는 객체를 촬영하고자 하는 경우, 카메라(15)를 이용하여 객체가 명확하게 촬영되도록 카메라(15)를 상하좌우로 각도조절하거나 줌인 및 줌아웃이 가능하도록 비행경로를 제어하는 신호를 생성할 수 있다.
또한, 관리제어부(260)는 가변동작모드가 수신모드인 경우 무인비행체(10)가 주변환경정보를 획득하도록 비행경로를 제어하는 제어신호가 포함된 비행제어정보를 생성할 수 있다.
예를 들어, 관리제어부(260)는 주변비행체(111) 및 농작물(112)로부터 신호를 수신하고자 하는 경우, 조작타부(13) 및 날개부(14)를 조작하여 기설정된 거리범위 내에 객체가 위치하도록 비행경로를 제어하는 신호를 생성할 수 있다.
또한, 관리제어부(260)는 항공촬영정보에 포함된 객체가 주변비행체(111)일 때, 항공촬영정보를 분석하고, 분석된 항공촬영정보에 매칭되는 주변환경정보를 분석하여 주변비행체(111)에 대응하는 객체분석정보를 생성할 수 있다.
예를 들어, 관리제어부(260)는 항공촬영정보에 포함된 객체가 주변비행체(111)인 경우, 주변비행체(111)와 무인 비행체(10) 사이의 거리를 산출하고, 산출된 거리값이 기설정된 거리범위에 포함되면, 항공주변정보에 포함된 RF신호를 분석하여 주변비행체(111)의 객체분석정보를 생성할 수 있다. 즉, 관리제어부(260)는 항공촬영정보에 대응하는 주변환경정보에 포함된 주변비행체(111)의 RF신호를 분석하여 주변비행체(111)의 배터리 총량, 배터리 사용량, 배터리 잔류량, 배터리 온도, 비행고도정보, 비행속도정보, 환경정보 및 GPS정보를 고려하여 주변비행체(111)의 비행잔류시간을 실시간으로 산출하여 객체분석정보를 생성할 수 있다.
실시예에 따라, 관리제어부(260)는 산출된 거리값이 기설정된 거리범위에 포함되지 않는 경우, 무인 비행체(10)와 주변비행체(111)가 기설정된 거리범위 내에 위치하도록 이동시켜 이동경로를 제어할 수 있다. 이에 따라, 관리제어부(260)는 무인 비행체(10)의 이동경로를 반영하여 현재 주변비행체의 GPS정보를 바탕으로 무인 비행체(10)로부터 새로운 항공정보를 수신하여 이에 대응하는 새로운 객체분석정보를 생성할 수 있다.
또한, 관리제어부(260)는 항공촬영정보에 포함된 객체가 농작물(112)일 때 항공촬영정보를 분석하고, 분석된 항공촬영정보에 매칭되는 주변환경정보를 분석하여 농작물(112)에 대응하는 객체분석정보를 생성할 수 있다.
예를 들어, 관리제어부(260)는 항공촬영정보에 포함된 객체가 농작물(112)인 경우, 농작물(112)와의 거리 즉, 지상과 무인 비행체(10) 사이의 거리를 산출하고, 산출된 거리가 기설정된 거리범위에 포함되면, 항공촬영정보에 포함된 농작물(112)의 특징이미지를 추출하고, 추출된 특징이미지와 농작물기본정보와 분석 및 매칭하여 항공주변정보에 포함된 환경정보를 고려하여 농작물(112)의 객체분석정보를 생성할 수 있다.
실시예에 따라, 관리제어부(260)는 항공촬영정보에 포함된 객체가 농작물(112)인 경우, 농작물(112)와의 거리 즉, 지상과 무인 비행체(10) 사이의 거리를 산출하고, 산출된 거리가 기설정된 거리범위에 포함되면, 항공촬영정보에 포함된 농작물(112)의 특징이미지를 추출하고, 추출된 특징이미지와 농작물기본정보와 분석 및 매칭하고, 주변비행체(111)로부터 RF신호를 수신하여 주변비행체(111)의 배터리 총량, 배터리 사용량, 배터리 잔류량, 배터리 온도, 비행속도 날씨정보 및 위치정보를 고려하여 농작물(112)의 객체분석정보를 생성할 수 있다.
실시예에 따라, 관리제어부(260)는 산출된 거리값이 기설정된 거리범위에 포함되지 않는 경우, 무인 비행체(10)와 농작물(112)이 기설정된 거리범위 내에 위치하도록 이동시켜 이동경로를 제어할 수 있다. 이에 따라, 관리제어부(260)는 무인 비행체(10)의 이동경로를 반영하여 현재 주변비행체의 GPS정보를 바탕으로 무인 비행체(10)로부터 새로운 항공정보를 수신하여 이에 대응하는 새로운 객체분석정보를 생성할 수 있다.
또한, 관리제어부(260)는 주변비행체(111)의 객체분석정보가 비행조건에 부합하지 않는 경우, 주변비행체(111)에 배터리가 공급되도록 무인비행체(111)의 객체분석정보를 다른 주변비행체(111)와 공유하는 신호가 포함된 비행제어정보를 생성할 수 있다.
이와 달리, 관리제어부(260)는 주변비행체(111)의 객체분석정보가 비행조건에 부합하는 경우, 다른 주변비행체(111) 또는 농작물(112)을 촬영 또는 신호를 수신할 수 있다.
또한, 관리제어부(260)는 농작물(112)의 객체분석정보가 재배조건에 부합하지 않는 경우, 농작물(112)에 약품이 공급되도록 농작물(112)의 객체분석정보를 주변비행체(111) 또는 다른 주변비행체(111)와 공유하는 신호가 포함된 비행제어정보를 생성할 수 있다.
이와 달리, 관리제어부(260)는 주변비행체(111)의 객체분석정보가 비행조건에 부합하는 경우, 다른 주변비행체(111) 또는 농작물(112)을 촬영 또는 신호를 수신할 수 있다.
실시예에 따라, 관리제어부(260)는 농작물(112)의 객체분석정보가 재배조건에 부합하지 않는 경우, 무인 비행체(10)가 농작물(112)에 약품이 공급되도록 비행제어정보를 생성할 수 있다.
그리고, 관리제어부(260)는 주변비행체(111)가 실시간 이동하는 경우 주변비행체(111)의 이동경로를 반영하여 현재 주변비행체(11)의 GPS정보를 바탕으로 무인 비행체(10)로부터 새로운 항공정보를 수신하여 이에 대응하는 새로운 객체분석정보를 생성할 수 있다.
실시예에 따라, 관리제어부(260)는 무인 비행체(10)에 대한 피드백신호를 생성할 수 있다.
실시예에 따라, 관리제어부(260)는 항공촬영정보를 필터링하여 고화질의 이미지를 생성할 수 있다.
이와 같은 비행제어서버(20)는 하드웨어 회로(예를 들어, CMOS 기반 로직 회로), 펌웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 다양한 전기적 구조의 형태로 트랜지스터, 로직게이트 및 전자회로를 활용하여 구현될 수 있다.
사용자 단말기(30)는 무인 비행체(10) 또는 비행제어서버(20)로부터 항공촬영정보 및 항공주변정보를 수신하는 경우, 주변비행체(111) 또는 농작물(112)에 대한 객체분석정보를 생성하여 비행제어정보를 무인 비행체(10) 또는 비행제어서버(20)로 전송할 수 있다.
또한, 사용자 단말기(30)는 무인 비행체(10)에 대한 피드백신호를 생성하여 무인 비행체(10) 또는 비행제어서버(20)로 전송할 수 있다.
또한, 사용자 단말기(30)는 무인 비행체(10) 및 비행제어서버(20)와 무선통신망을 이용하여 실시간으로 동기화되어 데이터를 송수신할 수 있다. 이때, 사용자 단말기(30)는 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application))을 이용하여 사용자 단말기(30)에서 무인 비행체(10)의 동작을 제어할 수 있으며, 이러한 응용 프로그램은 무선통신을 통해 외부서버 또는 비행제어서버(20)로부터 다운로드 될 수 있다.
또한, 사용자 단말기(30)는 무인 비행체(10), 비행제어서버(20), 사용자 단말기(30) 사이에 송수신되는 데이터를 화면을 통해 모니터링할 수 있다.
또한, 사용자 단말기(30)는 무인 비행체(10)의 작동상태를 시각적 및 청각적으로 출력하여 사용자가 쉽게 확인할 수 있다. 이에 따라, 사용자가 사용자 단말기(30)를 통해 무인 비행체(10)를 제어할 수 있으므로, 사용 편의성을 더욱 높일 수 있다.
이와 같은 사용자 단말기(30)는 무인 비행체(10) 및 비행제어서버(20)와의 통신을 지원하는 각종 휴대 가능한 전자통신기기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 별도의 스마트 기기로써, 스마트폰(Smart phone), PDA(Personal Digital Assistant), 테블릿(Tablet), 웨어러블 디바이스(Wearable Device, 예를 들어, 워치형 단말기(Smartwatch), 글래스형 단말기(Smart Glass), HMD(Head Mounted Display)등 포함) 및 각종 IoT(Internet of Things) 단말과 같은 다양한 단말을 포함할 수 있지만 이에 한정하는 것은 아니다.
이와 같은 구조를 갖는 본 발명의 일실시예에 따른 무인 비행체를 이용한 모니터링 방법의 동작은 다음과 같다. 도 4은 본 발명의 일실시예인 무인 비행체를 이용한 모니터링 방법을 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 도 4에 도시된 객체분석정보를 생성하는 단계를 설명하기 위한 도면이다.
본 실시예에서, 비행제어서버(20)가 비행제어신호를 생성하는 것으로 개시하였지만, 이에 한정하지 않는다.
우선, 도 4에 도시된 바와 같이, 비행제어서버(20)는 가변동작모드 별로 무인 비행체(10)의 경로를 제어하는 비행제어신호를 생성할 수 있다(S10).
구체적으로, 비행제어서버(20)는 가변동작모드가 촬영모드인 경우 무인비행체(10)가 항공촬영정보를 획득하도록 무인 비행체(10)의 비행경로를 제어하는 비행제어신호를 생성할 수 있다.
또한, 비행제어서버(20)는 가변동작모드가 수신모드인 경우 무인비행체(10)가 주변환경정보를 획득하도록 무인 비행체(10)의 비행경로를 제어하는 비행제어신호를 생성할 수 있다.
다음으로, 비행제어서버(20)에서 생성된 가변동작모드별 비행제어신호를 수신한 무인 비행체(10)는 비행을 시작할 수 있다(S12).
다음으로, 무인 비행체(10)는 가변동작모드별 비행제어신호에 대응하여 항공정보를 획득할 수 있다. 즉, 무인 비행체(10)는 촬영모드에 대응하는 항공촬영정보와 수신모드에 대응하는 주변환경정보를 실시간으로 획득할 수 있다(S14).
구체적으로, 무인 비행체(10)는 주변비행체(111) 또는 농작물(112)을 포함하는 객체를 촬영하고자 하는 촬영모드인 경우, 카메라(15)를 이용하여 객체가 명확하게 촬영되도록 카메라(15)를 상하좌우로 각도조절하거나 줌인 및 줌아웃하여 항공촬영정보를 실시간으로 획득할 수 있다. 이때, 항공촬영정보에는 적어도 1장 이상의 이미지 및/또는 최소 10초 이상의 동영상을 포함할 수 있다.
또한, 무인 비행체(10)는 주변비행체(111) 및 농작물(112)로부터 신호를 수신하고자 하는 경우, 조작타부(13) 및 날개부(14)를 조작하여 기설정된 거리범위 내에 객체가 위치하도록 비행경로를 제어하여 주변환경정보를 실시간으로 획득할 수 있다. 항공주변정보에는 RF신호정보, 비행고도정보, 비행속도정보, GPS정보, 환경정보 등이 포함될 수 있지만, 이에 한정하지 않는다.
다음으로, 비행제어서버(20)는 무인 비행체(10)로부터 실시간으로 획득한 항공촬영정보 및 항공주변정보가 포함된 항공정보를 분석하여(S16), 객체분석정보를 생성할 수 있다(S18).
구체적으로, 도 5를 참조하면, 비행제어서버(20)는 항공촬영정보를 분석할 수 있다(S100).
다음, 항공촬영정보에 포함된 객체를 인식하여(S110), 인식된 객체가 주변비행체(111)인 경우(S120), 비행제어서버(20)는 주변비행체(111)와 무인 비행체(10) 사이의 거리를 산출할 수 있다(S130).
다음, 비행제어서버(20)는 산출된 거리값이 기설정된 거리범위에 포함되면(S140), 항공촬영정보에 대응하는 주변환경정보를 분석할 수 있다(S150).
다음, 비행제어서버(20)는 주변비행체(111)에 대한 객체분석정보를 생성할 수 있다(S160).
구체적으로, 비행제어서버(20)는 항공촬영정보에 대응하는 주변환경정보에 포함된 주변비행체(111)의 RF신호를 분석하여 주변비행체(111)의 배터리 총량, 배터리 사용량, 배터리 잔류량, 배터리 온도, 비행고도정보, 비행속도정보, 환경정보 및 GPS정보를 고려하여 주변비행체(111)의 비행잔류시간을 실시간으로 산출하여 객체분석정보를 생성할 수 있다.
다음, 비행제어서버(20)는 주변비행체(111)의 객체분석정보가 비행조건에 부합하는지 여부를 판단하여(S170), 비행조건에 부합하지 않는 경우, 주변비행체(111)에 배터리가 공급되도록 무인비행체(111)의 객체분석정보를 다른 주변비행체(111)와 공유하는 신호를 생성할 수 있다(S180).
이와 달리, 주변비행체(111)의 객체분석정보가 비행조건에 부합하는 경우, 비행제어서버(20)는 다른 주변비행체(111) 또는 농작물(112)을 촬영 또는 신호를 수신할 수 있다.
또한, 산출된 거리값이 기설정된 거리범위에 포함되지 않는 경우(S140), 비행제어서버(20)는 무인 비행체(10)와 주변비행체(111)가 기설정된 거리범위 내에 위치하도록 이동시켜 이동경로를 제어할 수 있다(S190).
다음, 비행제어서버(20)는 무인 비행체(10)의 이동경로를 반영하여 현재 주변비행체의 GPS정보를 바탕으로 무인 비행체(10)로부터 새로운 항공정보를 수신하여 이에 대응하는 새로운 객체분석정보를 생성할 수 있다.
그리고, 인식된 객체가 농작물(112)인 경우(S120), 비행제어서버(20)는 농작물(112)와의 거리 즉, 지상과 무인 비행체(10) 사이의 거리를 산출할 수 있다(S200).
다음, 비행제어서버(20)는 산출된 거리값이 기설정된 거리범위에 포함되면(S140), 항공촬영정보에 대응하는 주변환경정보를 분석할 수 있다(S150).
다음, 비행제어서버(20)는 농작물(112)에 대한 객체분석정보를 생성할 수 있다(S160).
구체적으로, 비행제어서버(20)는 항공촬영정보에 포함된 농작물(112)의 특징이미지를 추출하고, 추출된 특징이미지와 농작물기본정보와 분석 및 매칭하여 항공주변정보에 포함된 환경정보를 고려하여 농작물(112)의 객체분석정보를 생성할 수 있다.
다음, 비행제어서버(20)는 농작물(112)의 객체분석정보가 재배조건에 부합하는지 여부를 판단하여(S170), 재배조건에 부합하지 않는 경우, 농작물(112)에 약품이 공급되도록 농작물(112)의 객체분석정보를 주변비행체(111) 또는 다른 주변비행체(111)와 공유하는 신호를 생성할 수 있다(S180).
이와 달리, 농작물(112)의 객체분석정보가 재배조건에 부합하는 경우, 비행제어서버(20)는 다른 주변비행체(111) 또는 농작물(112)을 촬영 또는 신호를 수신할 수 있다.
한편, 농작물(112)의 객체분석정보가 재배조건에 부합하는 경우, 비행제어서버(20)는 농작물(112)의 객체분석정보가 재배조건에 부합하지 않는 경우, 무인 비행체(10)가 농작물(112)에 약품이 공급되도록 비행제어정보를 생성할 수 있다.
또한, 산출된 거리값이 기설정된 거리범위에 포함되지 않는 경우(S140), 비행제어서버(20)는 무인 비행체(10)와 농작물(112)이 기설정된 거리범위 내에 위치하도록 이동시켜 이동경로를 제어할 수 있다(S190).
다음, 비행제어서버(20)는 무인 비행체(10)의 이동경로를 반영하여 현재 주변비행체의 GPS정보를 바탕으로 무인 비행체(10)로부터 새로운 항공정보를 수신하여 이에 대응하는 새로운 객체분석정보를 생성할 수 있다.
다음으로, 비행제어서버(20)는 주변비행체(111) 및 농작물(112)에 대한 객체분석정보가 포함된 비행제어정보를 생성하여 무인 비행체(10)로 전송할 수 있다(S20).
다음으로, 사용자 단말기(30)는 무인 비행체(10) 및 비행제어서버(20)를 실시간으로 모니터링하고, 모니터링 결과에 따라 피드백신호를 생성할 수 있다(S22)
이때, 피드백신호를 생성하는 S22단계는 무인 비행체(10)의 비행에 대응하여 실시간으로 생성될 수 있다.
마지막으로, 무인 비행체(10)는 비행제어정보 또는 피드백신호에 대응하여 비행을 종료할 수 있다(S24).
이때, 무인 비행체(10)는 별도의 출력부를 구비하여 비행제어정보에 포함된 객체분석정보를 시각적 및 청각적으로 출력할 수 있다.
본 발명의 실시예와 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계들은 하드웨어로 직접 구현되거나, 하드웨어에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈로 구현되거나, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM(Random Access Memory), ROM(Read Only Memory), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM), 플래시 메모리(Flash Memory), 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM 또는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 잘 알려진 임의의 형태의 컴퓨터 판독가능 기록매체에 상주할 수도 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10 : 무인 비행체
20 : 비행제어서버
30 : 사용자 단말기

Claims (8)

  1. 서버에 의해 수행되는, 무인 비행체를 이용한 모니터링 방법에 있어서,
    무인 비행체가 현재 위치하는 주변환경으로부터 항공촬영정보 및 항공주변정보가 포함된 항공정보를 실시간으로 획득하는 단계;
    상기 서버가 상기 무인 비행체로부터 수신한 상기 항공정보를 이용하여 비행제어정보를 생성하는 단계; 및
    상기 서버가 상기 비행제어정보를 이용하여 원거리에서 상기 무인 비행체를 실시간 제어하는 단계;를 포함하고,
    상기 비행제어정보를 생성하는 단계는,
    상기 항공촬영정보에 포함된 객체를 분석하여 상기 무인 비행체와 상기 객체와의 거리를 산출하는 단계; 및
    상기 산출된 거리가 기설정된 범위인 경우 상기 항공주변정보에 포함된 신호를 분석하여 상기 객체의 객체분석정보를 생성하는 단계;를 포함하고,
    상기 객체분석정보를 생성하는 단계는,
    상기 객체가 주변비행체인 경우, 상기 항공촬영정보에 대응하는 상기 항공주변정보에 포함된 상기 주변비행체의 RF신호를 분석하여 상기 주변비행체의 배터리 총량, 배터리 사용량, 배터리 잔류량, 배터리 온도, 비행고도정보, 비행속도정보, 환경정보 및 GPS정보를 고려하여 상기 주변비행체의 비행잔류시간을 실시간으로 산출하는 단계;를 포함하는, 무인 비행체를 이용한 모니터링 방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 주변비행체가 실시간 이동하는 경우 상기 주변비행체의 이동경로를 반영하여 현재 상기 주변비행체의 위치정보를 바탕으로 새로운 객체분석정보를 생성하는, 무인 비행체를 이용한 모니터링 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 객체분석정보를 생성하는 단계는,
    상기 객체가 농작물인 경우, 상기 항공촬영정보에 포함된 상기 농작물의 특징이미지를 추출하고, 기준정보를 이용하여 상기 특징이미지를 분석 및 매칭한 후, 상기 항공주변정보에 포함된 환경정보를 고려하여 객체분석정보를 실시간으로 생성하는 단계;를 포함하는, 무인 비행체를 이용한 모니터링 방법.
  5. 무인 이동이 가능하며, 헬륨이 채워지는 기낭의 일측에 구비되어 상하좌우로 각도조절, 줌인 및 줌아웃이 가능한 적어도 하나 이상의 카메라를 이용하여 주변환경을 감지하여 항공촬영정보를 실시간 획득하는 적어도 하나 이상의 카메라부와, 장거리통신이 가능한 RF수신센서를 이용하여 항공주변정보를 실시간 획득하는 센서부를 구비하는 무인 비행체; 및
    가변동작모드를 기초로 상기 무인 비행체의 비행제어정보를 생성하여 원거리에서 상기 무인 비행체를 실시간 제어하는 비행제어서버;를 포함하되,
    상기 비행제어서버는,
    상기 항공촬영정보에 포함된 객체가 주변비행체인 경우, 상기 주변비행체와의 거리를 산출하고, 산출된 거리가 기설정된 거리범위에 포함되면 상기 항공주변정보에 포함된 RF신호를 분석하여 상기 주변비행체의 객체분석정보를 생성하고,
    상기 항공촬영정보에 포함된 객체가 농작물인 경우, 지상과의 거리를 산출하고, 산출된 거리가 기설정된 거리범위에 포함되면 상기 농작물의 특징이미지를 추출하고, 기준정보를 이용하여 상기 특징이미지를 분석 및 매칭하여 상기 농작물의 객체분석정보를 생성하고,
    상기 비행제어서버는,
    상기 무인비행체의 객체분석정보가 상기 주변비행체의 비행조건에 부합하지 않는 경우 상기 주변비행체에 배터리가 공급되도록 상기 무인비행체의 객체분석정보를 공유하고,
    상기 농작물의 객체분석정보가 상기 농작물의 재배조건에 부합하지 않는 경우 상기 농작물에 약품이 공급되도록 상기 무인비행체의 객체분석정보를 공유하는, 무인 비행체를 이용한 모니터링 시스템.
  6. 삭제
  7. 제5항에 있어서,
    상기 무인 비행체 및 상기 비행제어서버 와 연결되며, 상기 무인 비행체를 제어하는 사용자 단말기;를 더 포함하는, 무인 비행체를 이용한 모니터링 시스템.
  8. 하드웨어인 컴퓨터와 결합되어, 제1항의 방법을 수행할 수 있도록 컴퓨터에서 독출가능한 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102461587B1 (ko) * 2022-02-02 2022-11-01 이창남 건설 안전 관리용 스마트 드론

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100004308U (ko) * 2008-10-17 2010-04-27 김종열 무선 조종 무인비행선
KR20170034461A (ko) * 2015-09-19 2017-03-29 주식회사 제이디솔루션 자동항법 및 정보전달 가능한 무인비행시스템
KR20180019276A (ko) 2016-08-16 2018-02-26 동아대학교 산학협력단 무인으로 비행하는 드론 및 그 제어방법
KR20190078828A (ko) * 2017-12-27 2019-07-05 해성옵틱스(주) 무인 비행체의 비행 제어장치 및 그 방법
KR20200065696A (ko) * 2018-11-30 2020-06-09 주식회사 웨이브쓰리디 드론을 이용한 농작물 모니터링 시스템

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100004308U (ko) * 2008-10-17 2010-04-27 김종열 무선 조종 무인비행선
KR20170034461A (ko) * 2015-09-19 2017-03-29 주식회사 제이디솔루션 자동항법 및 정보전달 가능한 무인비행시스템
KR20180019276A (ko) 2016-08-16 2018-02-26 동아대학교 산학협력단 무인으로 비행하는 드론 및 그 제어방법
KR20190078828A (ko) * 2017-12-27 2019-07-05 해성옵틱스(주) 무인 비행체의 비행 제어장치 및 그 방법
KR20200065696A (ko) * 2018-11-30 2020-06-09 주식회사 웨이브쓰리디 드론을 이용한 농작물 모니터링 시스템

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102461587B1 (ko) * 2022-02-02 2022-11-01 이창남 건설 안전 관리용 스마트 드론

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