KR102292364B1 - 교차로 3d 가상노드 설정을 통한 드론간 비행 충돌방지 시스템 - Google Patents

교차로 3d 가상노드 설정을 통한 드론간 비행 충돌방지 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR102292364B1
KR102292364B1 KR1020200047204A KR20200047204A KR102292364B1 KR 102292364 B1 KR102292364 B1 KR 102292364B1 KR 1020200047204 A KR1020200047204 A KR 1020200047204A KR 20200047204 A KR20200047204 A KR 20200047204A KR 102292364 B1 KR102292364 B1 KR 102292364B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
drone
flight
collision
drones
avoidance
Prior art date
Application number
KR1020200047204A
Other languages
English (en)
Inventor
임영덕
Original Assignee
임영덕
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 임영덕 filed Critical 임영덕
Priority to KR1020200047204A priority Critical patent/KR102292364B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102292364B1 publication Critical patent/KR102292364B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/10—Simultaneous control of position or course in three dimensions
    • G05D1/101—Simultaneous control of position or course in three dimensions specially adapted for aircraft
    • G05D1/106—Change initiated in response to external conditions, e.g. avoidance of elevated terrain or of no-fly zones
    • G05D1/1064—Change initiated in response to external conditions, e.g. avoidance of elevated terrain or of no-fly zones specially adapted for avoiding collisions with other aircraft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C39/00—Aircraft not otherwise provided for
    • B64C39/02—Aircraft not otherwise provided for characterised by special use
    • B64C39/024—Aircraft not otherwise provided for characterised by special use of the remote controlled vehicle type, i.e. RPV
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D45/00—Aircraft indicators or protectors not otherwise provided for
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G5/00—Traffic control systems for aircraft, e.g. air-traffic control [ATC]
    • G08G5/04—Anti-collision systems
    • B64C2201/141—
    • B64C2201/146—
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U2201/00—UAVs characterised by their flight controls
    • B64U2201/10—UAVs characterised by their flight controls autonomous, i.e. by navigating independently from ground or air stations, e.g. by using inertial navigation systems [INS]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U2201/00—UAVs characterised by their flight controls
    • B64U2201/20—Remote controls

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)

Abstract

본 발명은, 둘 이상의 드론(110)과, 드론(110)의 비행계획을 설정하고 드론(110)의 비행을 제어하는 드론제어부(120)와, GIS서버(130)와, 드론제어부(120)로부터 사전 비행계획을 전송받아 복수의 비행계획 중 동일 시간대에 비행경로가 교차하는 지점에 통합지리정보와 연동하여 3D 가상노드(N)를 설정하고, 3D 가상노드(N)를 중심으로부터 특정 반경으로 설정된 충돌예상영역(E) 상에 GPS에 기반한 충돌회피좌표를 생성하여 충돌회피좌표에 따른 수직 회피경로(V) 및 수평 회피경로(H)를 설정하고, 둘 이상의 드론(110)이 동일 시간대에 충돌예상영역(E)으로 진입하면 수직 회피경로(V) 또는 수평 회피경로(H)를 드론제어부(120)로 전송하는, 드론관제서버(140)로 구성되어, 동일 시간대에 3D 가상노드(N)에 상응하는 교차로로 진입하는 제1드론(110A)은 상승하는 수직 회피경로(V)로 비행하고 제2드론(110B)은 하강하는 수직 회피경로(V)로 비행하도록 하거나, 제1드론(110A)은 좌로 우회하는 수평 회피경로(H)로 비행하고 제2드론(110B)은 우로 우회하는 수평 회피경로(H)로 비행하도록 하여 드론(110)간 상호 충돌을 회피하도록 하는, 교차로 3D 가상노드 설정을 통한 드론간 비행 충돌방지 시스템을 개시한다.

Description

교차로 3D 가상노드 설정을 통한 드론간 비행 충돌방지 시스템{SYSTEM FOR PREVENTING COLLISION BETWEEN DRONES THROUGH INTERSECTION 3D VIRTUAL NODE SETTING}
본 발명은 동일 시간대에 3D 가상노드에 상응하는 교차로로 진입하는 제1드론은 상승하는 수직 회피경로로 비행하고 제2드론은 하강하는 수직 회피경로로 비행하도록 하거나, 제1드론은 좌로 우회하는 수평 회피경로로 비행하고 제2드론은 우로 우회하는 수평 회피경로로 비행하도록 하여 드론간 상호 충돌을 회피하도록 할 수 있는, 교차로 3D 가상노드 설정을 통한 드론간 비행 충돌방지 시스템에 관한 것이다.
통상, 드론(drone)을 단순취미생활 또는 전문 영상제작을 위한 고공 촬영 또는 방범영역에 활용되고 있으며, 점진적으로 활용한 택배, 배송 또는 운송 분야에 이용되고 있다.
한편, 드론 제조사마다 통신 규격이 서로 달라 이종 드론간에는 정보 교환이 이루어지지 않아, 근접 비행시 드론 간에 충돌 위험이 있을 수 있는데, 이와 관련한 선행기술로서, 한국 등록특허공보 제1895529호의 RTLS 기반 드론 자율 비행 시스템은, 충돌 방지를 위해 영상 정보에 대한 이미지 프로세싱과, 센서 모듈에 의해 수집된 근접 물체 감지 정보를 활용하여, 물체에 대한 탐지 및 회피를 수행하도록 하는 드론을 제공한다.
종래와 같이 충돌 회피를 위해 이미지 프로세싱과 근접 물체 감지 정보에 의존하지 않고, 드론간 충돌 가능성이 상존하는 비행경로 상의 교차로 지점에 3D 가상노드를 설정하고 설정된 3D 가상노드를 중심으로 상호 회피하여 비행하도록 개선할 여지가 있다.
한국 등록특허공보 제1895529호(RTLS 기반 드론 자율 비행 시스템 및 드론 자율 비행 방법, 2018.09.05) 한국 등록특허공보 제1806053호(3차원 드론 비행 경로 생성 장치 및 그 방법, 2018.01.10) 한국 등록특허공보 제1802669호(드론을 이용한 자율 방범 시스템, 2017.11.28)
본 발명의 사상이 이루고자 하는 기술적 과제는, 드론간 충돌 가능성이 상존하는 비행경로 상의 교차로 지점에 3D 가상노드를 설정하고 설정된 3D 가상노드를 중심으로 상호 회피하여 비행하도록 할 수 있는, 교차로 3D 가상노드 설정을 통한 드론간 비행 충돌방지 시스템을 제공하는 데 있다.
전술한 목적을 달성하고자, 본 발명은, GPS와 자이로스코프와 고도측정센서와 비콘과 충돌감지센서를 장착하여 드론비행공역을 비행하는 둘 이상의 드론; 상기 드론의 비행경로와 비행예정시간을 포함하는 비행계획을 설정하고 상기 드론의 비행을 제어하는 드론제어부; 드론비행공역의 지도기반 통합지리정보를 제공하는 GIS서버; 및 상기 드론제어부로부터 사전 비행계획을 전송받아 복수의 비행계획 중 동일 시간대에 비행경로가 교차하는 지점에 상기 통합지리정보와 연동하여 3D 가상노드를 설정하고, 상기 3D 가상노드를 중심으로부터 특정 반경으로 설정된 충돌예상영역 상에 GPS에 기반한 상하와 전후와 좌우의 충돌회피좌표를 생성하여 상기 충돌회피좌표에 따른 수직 회피경로 및 수평 회피경로를 설정하고, 둘 이상의 상기 드론이 동일 시간대에 상기 충돌예상영역으로 진입하면 상기 수직 회피경로 또는 상기 수평 회피경로를 상기 드론제어부로 전송하는, 드론관제서버;를 포함하여, 동일 시간대에 상기 3D 가상노드에 상응하는 교차로로 진입하는 제1드론은 상승하는 수직 회피경로로 비행하고 제2드론은 하강하는 수직 회피경로로 비행하도록 하거나, 제1드론은 좌로 우회하는 수평 회피경로로 비행하고 제2드론은 우로 우회하는 수평 회피경로로 비행하도록 하여 드론간 상호 충돌을 회피하도록 하는, 교차로 3D 가상노드 설정을 통한 드론간 비행 충돌방지 시스템을 제공한다.
여기서, 상기 충돌회피좌표는 상기 3D 가상노드를 중심으로 20m 내지 50m 범위내에서 생성될 수 있다.
또한, 상기 드론이 상기 충돌예상영역으로 진입하면, 상기 비콘을 통해 비행속도와 비행경로의 비행정보를 포함하는 비콘신호를 송수신하여 상호간 비행경로를 식별하여 충돌이 예측되는 경우에 상기 수직 회피경로 또는 상기 수평 회피경로를 따라 비행하여 충돌을 회피하도록 할 수 있다.
또한, 상기 충돌감지센서는 초음파센서와 비전카메라로 구성되고, 비행경로를 따른 자율비행시, 상기 초음파센서에 의해 전방에 장애물을 감지하면 상기 비전카메라에 의해 장애물의 크기를 식별하고 장애물을 회피하도록 비행경로를 수정하여 비행하도록 할 수 있다.
또한, 상기 드론관제서버는, 동일 비행경로를 시간차를 두고 비행하는 두 드론간 비행속도 차이에 의해 비행거리가 좁아지는 경우, 선행 드론을 중심으로 한 수직 회피경로 또는 수평 회피경로를 생성하여 후행 드론이 충돌을 회피하면서 추월하도록 할 수 있다.
또한,상기 3D 가상노드는 PAV 비행구역에 설정되고, 상기 드론은 상기 PAV 비행구역을 비행할 수 있다.
또한, 상기 드론은 예기치 못한 장애물과의 충돌 또는 추락시에 상기 드론제어부 또는 상기 드론관제서버로 비상신호를 전송하도록 할 수 있다.
본 발명에 의하면, 동일 시간대에 3D 가상노드에 상응하는 교차로로 진입하는 제1드론은 상승하는 수직 회피경로로 비행하고 제2드론은 하강하는 수직 회피경로로 비행하도록 하거나, 제1드론은 좌로 우회하는 수평 회피경로로 비행하고 제2드론은 우로 우회하는 수평 회피경로로 비행하도록 하여 드론간 상호 충돌을 회피하도록 할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 교차로 3D 가상노드 설정을 통한 드론간 비행 충돌방지 시스템의 개략적인 구성도를 도시한 것이다.
도 2는 도 1의 교차로 3D 가상노드 설정을 통한 드론간 비행 충돌방지 시스템의 구현을 예시한 것이다.
도 3 내지 도 5는 도 2의 교차로 3D 가상노드 설정을 통한 드론간 비행 충돌방지 시스템에 의한 충돌회피를 각각 예시한 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 전술한 특징을 갖는 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하고자 한다.
본 발명의 실시예에 의한 교차로 3D 가상노드 설정을 통한 드론간 비행 충돌방지 시스템은, 전체적으로, 둘 이상의 드론(110)과, 드론(110)의 비행계획을 설정하고 드론(110)의 비행을 제어하는 드론제어부(120)와, GIS서버(130)와, 드론제어부(120)로부터 사전 비행계획을 전송받아 복수의 비행계획 중 동일 시간대에 비행경로가 교차하는 지점에 통합지리정보와 연동하여 3D 가상노드(N)를 설정하고, 3D 가상노드(N)를 중심으로부터 특정 반경으로 설정된 충돌예상영역(E) 상에 GPS에 기반한 충돌회피좌표를 생성하여 충돌회피좌표에 따른 수직 회피경로(V) 및 수평 회피경로(H)를 설정하고, 둘 이상의 드론(110)이 동일 시간대에 충돌예상영역(E)으로 진입하면 수직 회피경로(V) 또는 수평 회피경로(H)를 드론제어부(120)로 전송하는, 드론관제서버(140)로 구성되어, 동일 시간대에 3D 가상노드(N)에 상응하는 교차로로 진입하는 제1드론(110A)은 상승하는 수직 회피경로(V)로 비행하고 제2드론(110B)은 하강하는 수직 회피경로(V)로 비행하도록 하거나, 제1드론(110A)은 좌로 우회하는 수평 회피경로(H)로 비행하고 제2드론(110B)은 우로 우회하는 수평 회피경로(H)로 비행하도록 하여 드론(110)간 상호 충돌을 회피하도록 하는 것을 요지로 한다.
우선, 드론(110)은 GPS(111)와 자이로스코프(112)와 고도측정센서(113)와 비콘(114)과 충돌감지센서(115)를 장착하여 드론비행공역(A)을 비행한다.
여기서, 드론(110)은 드론비행공역(A)을 비행하는 무인 비행체뿐만 아니라 PAV(Personal Air Vehicle) 비행구역(B)을 비행하는 유인 개인용 비행체 또는 유인 드론을 포함할 수도 있으며, 3D 가상노드는 PAV 비행구역에 적용되어 설정될 수 있고, 드론(110)은 PAV 비행구역을 비행할 수도 있다.
다음, 드론제어부(120)는 드론(110)의 비행목적과, 출발지 및 목적지의 비행경로와, 비행시작시간 및 비행소요시간의 비행예정시간을 포함하는 사전 비행계획을 설정하여 드론관제서버(140)로 스트리밍서버(150)를 통해 전송한다.
예컨대, 드론제어부(120)는 GCS(Ground Control System)으로서 통합지리정보 상에 웨이포인트 또는 플래그를 설정하여 경로를 따라 자율비행하도록 하거나 직접 컨트롤하여 드론(110)의 비행을 제어할 수 있다.
한편, 드론제어부(120)는 FPV(First Person View)를 제공하고, 드론비행공역(A)에서 드론(110)의 비행을 조정하고, 드론(110)의 위경도와 고도와 속도와 비행방향과 비행거리와 홈거리(Home Point-Aircraft:드론과 드론제어부 사이의 거리)의 드론비행정보, 및 드론(110)의 배터리잔량(%)과 위성인식수와 위성수신세기와 평균전압(V)과 셀(cell)수와 셀당 전압의 기체상태정보를 수신할 수 있다.
또한, 드론(110)과 드론제어부(120)는 WiFi, OcuSync 2 또는 Lightbridge 2의 통신프로토콜을 통해 정보를 상호 무선 송수신하고, 드론비행정보 및 기체상태정보에 따라 최적의 통신프로토콜을 자동으로 선택하여 송수신할 수 있다.
다음, GIS(Geographic Information System:지리정보시스템)서버(130)는 드론비행영역(A)의 지형지물에 대한 지도기반 통합지리정보를 드론관제서버(140)로 제공한다.
다음, 드론관제서버(140)는 무인항공시스템 교통관리(UTM;Unmanned aircraft system Traffic Management)를 수행하는 서버로서, 드론제어부(120)로부터 사전 비행계획을 전송받아 사전 비행계획을 분석하여 복수의 비행계획 중 동일 시간대에 비행경로가 교차하는 지점에 통합지리정보와 연동하여 3D 가상노드(N)를 설정하고, 3D 가상노드(N)를 중심으로부터 특정 반경으로 설정된 충돌예상영역(E) 상에 GPS에 기반한 상하와 전후와 좌우의 충돌회피좌표를 생성하여 충돌회피좌표에 따른 수직 회피경로(V) 및 수평 회피경로(H)를 설정하고, 둘 이상의 드론(110)이 동일 시간대에 충돌예상영역(E)으로 진입하면 수직 회피경로(V) 또는 수평 회피경로(H)를 드론제어부(120)로 전송한다.
여기서, 충돌회피좌표(X1,X2,Y1,Y2,Z1,Z2)는 3D 가상노드(N)를 중심으로 20m 내지 50m 범위내에서 생성되어서, 충돌예상영역(E)으로 진입 후에 충돌회피좌표(X1,X2,Y1,Y2,Z1,Z2)를 경유하는 회피경로를 설정하여, 스쳐 비행하지 않도록 여유 비행공간을 확보하도록 할 수 있다.
예컨대, 도 3에 도시된 바와 같이, 3D 가상노드(N)를 중심으로 제1드론(110A)과 제2드론(110B)이 대향하여 비행하는 경우에, 드론관제서버(140)가 정한 우선순위, 즉 충돌예상영역(E)으로 선행하여 진입한 드론에게 드론비행영역(A) 내의 수직 회피경로(V)의 상승경로 또는 하강경로에 대한 선택권을 부여하여 비행하게 하거나 미리 설정된 수직 회피경로(V)의 상승경로 또는 하강경로를 따라 비행하게 하도록 하여서, 교차로에서 충돌없이 상호 회피하도록 할 수 있고, 상승과 하강에 의해 회피하여 상호 교차한 후 제1드론(110A)과 제2드론(110B)은 원래의 비행고도로 복귀하여 계속 비행하도록 할 수 있다.
또는, 도 4에 도시된 바와 같이, 3D 가상노드(N)를 중심으로 제1드론(110A)과 제2드론(110B)이 대향하여 비행하는 경우에, 드론관제서버(140)가 정한 우선순위, 즉 충돌예상영역(E)으로 선행하여 진입한 드론에게 드론비행영역(A) 내의 수평 회피경로(H)의 좌측경로 또는 우측경로에 대한 선택권을 부여하여 비행하게 하거나 미리 설정된 수평 회피경로(H)의 좌측경로 또는 우측경로를 따라 비행하게 하도록 하여서, 교차로에서 충돌없이 상호 회피하도록 할 수 있고, 우로 우회하거나 좌로 우회하여 회피하여 상호 교차한 후 제1드론(110A)과 제2드론(110B)은 원래의 비행고도로 복귀하여 계속 비행하도록 할 수 있다.
다음, 비행통합정보 제공서버(160)는, 드론비행영역(A)에서의, 드론(110)의 비행고도와 비행지역의 비행공역정보, 및 기상과 풍향과 풍속과 습도와 온도와 일출과 일몰과 지자기의 드론비행 환경정보를 드론관제서버(140)로 전송할 수 있다.
예컨대, 드론(110)은 맑은 날 기준 영하 5도 이상에서 원활한 비행이 가능하여서, 기상과 온도의 드론비행 환경정보를 실시간으로 확보하여야 한다.
이에, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1드론(110A)과 제2드론(110B)이 동일 시간대에 3D 가상노드(N)에 상응하는 교차로로 대향하여 진입하거나, 교차하면서 진입하는 경우에, 제1드론(110A)은 상승하는 수직 회피경로(V)로 비행하고 제2드론(110B)은 하강하는 수직 회피경로(V)로 비행하도록 하거나, 제1드론(110A)은 좌로 우회하는 수평 회피경로(H)로 비행하고 제2드론(110B)은 우로 우회하는 수평 회피경로(H)로 비행하도록 하여 드론(110)간 상호 충돌을 회피하도록 할 수 있다.
한편, 드론(110)이 충돌예상영역(E)으로 진입하면, 비콘(114)을 통해 비행속도와 비행경로의 비행정보를 포함하는 비콘신호를 송수신하여 상호간 비행경로를 식별하여 충돌이 예측되는 경우에, 수직 회피경로(V) 또는 수평 회피경로(H)를 따라 비행하여 충돌을 회피하도록 할 수도 있다.
즉, 드론관제서버(140)의 관제 개입 없이, 드론(110)의 비콘(114)을 통해 식별된 비행정보를 분석하여 충돌이 예측되면, 충돌 예측 지점을 기점으로 수직 회피경로(V) 또는 수평 회피경로(H)를 설정하여 상호 회피하여 비행하도록 할 수 있다.
또한, 충돌감지센서(115)는 초음파센서와 비전카메라로 구성되고, 비행경로를 따른 자율비행시, 초음파센서에 의해 전방에 장애물을 감지하면 비전카메라에 의해 장애물의 크기를 식별하고 장애물을 충분히 회피할 수 있는 회피경로를 설정하여서, 원래의 비행경로를 회피경로로 수정하여 비행하도록 하여 장애물과의 충돌을 피하도록 할 수 있다.
또한, 드론관제서버(140)는, 동일 비행경로를 시간차를 두고 비행하는 두 드론(110)간 비행속도 차이에 의해 비행거리가 좁아지는 경우, 도 5에 도시된 바와 같이, 선행 드론(110B)을 중심으로 한 수직 회피경로(V) 또는 수평 회피경로(H)를 생성하여 후행 드론(110)이 충돌을 회피하면서 추월하도록 할 수 있다.
또한, 드론(110)은 비행경로를 따른 비행 중 예기치 못한 장애물과의 충돌 또는 추락시에 드론제어부(120) 또는 드론관제서버(140)로 비상신호를 전송하도록 하여서, 드론(110)의 신속한 유지보수 또는 회수를 수행하도록 할 수도 있다.
따라서, 전술한 바와 같은 교차로 3D 가상노드 설정을 통한 드론간 비행 충돌방지 시스템의 구성에 의해서, 동일 시간대에 3D 가상노드에 상응하는 교차로로 진입하는 제1드론은 상승하는 수직 회피경로로 비행하고 제2드론은 하강하는 수직 회피경로로 비행하도록 하거나, 제1드론은 좌로 우회하는 수평 회피경로로 비행하고 제2드론은 우로 우회하는 수평 회피경로로 비행하도록 하여 드론간 상호 충돌을 회피하도록 할 수 있다.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
110 : 드론 110A,B : 제1,제2드론
111 : GPS 112 : 자이로스코프
113 : 고도측정센서 114 : 비콘
115 : 충돌감지센서 120 : 드론제어부
130 : GIS서버 140 : 드론관제서버
150 : 스트리밍서버 160 : 비행통합정보 제공서버

Claims (7)

  1. GPS와 자이로스코프와 고도측정센서와 비콘과 충돌감지센서를 장착하여 드론비행공역을 비행하는 둘 이상의 드론;
    상기 드론의 비행경로와 비행예정시간을 포함하는 비행계획을 설정하고 상기 드론의 비행을 제어하는 드론제어부;
    드론비행공역의 지도기반 통합지리정보를 제공하는 GIS서버; 및
    상기 드론제어부로부터 사전 비행계획을 전송받아 복수의 비행계획 중 동일 시간대에 비행경로가 교차하는 지점에 상기 통합지리정보와 연동하여 3D 가상노드를 설정하고, 상기 3D 가상노드를 중심으로부터 특정 반경으로 설정된 충돌예상영역 상에 GPS에 기반한 상하와 전후와 좌우의 충돌회피좌표를 생성하여 상기 충돌회피좌표에 따른 수직 회피경로 및 수평 회피경로를 설정하고, 둘 이상의 상기 드론이 동일 시간대에 상기 충돌예상영역으로 진입하면 상기 수직 회피경로 또는 상기 수평 회피경로를 상기 드론제어부로 전송하는, 드론관제서버;를 포함하여, 동일 시간대에 상기 3D 가상노드에 상응하는 교차로로 진입하는 제1드론은 상승하는 수직 회피경로로 비행하고 제2드론은 하강하는 수직 회피경로로 비행하도록 하거나, 제1드론은 좌로 우회하는 수평 회피경로로 비행하고 제2드론은 우로 우회하는 수평 회피경로로 비행하도록 하여 드론간 상호 충돌을 회피하도록 하고,
    상기 드론제어부는 GCS로서 통합지리정보 상에 웨이포인트 또는 플래그를 설정하여 경로를 따라 자율비행하도록 하거나 직접 컨트롤하여 상기 드론의 비행을 제어하고,
    상기 드론제어부는 FPV를 제공하고, 드론비행공역에서 상기 드론의 비행을 조정하고, 상기 드론의 위경도와 고도와 속도와 비행방향과 비행거리와 홈거리의 드론비행정보, 및 상기 드론의 배터리잔량과 위성인식수와 위성수신세기와 평균전압과 셀수와 셀당 전압의 기체상태정보를 수신하고, 상기 드론과 상기 드론제어부는 WiFi, OcuSync 2 또는 Lightbridge 2의 통신프로토콜을 통해 정보를 상호 무선 송수신하고, 상기 드론비행정보 및 상기 기체상태정보에 따라 최적의 통신프로토콜을 자동으로 선택하여 송수신하고,
    상기 충돌회피좌표는 상기 3D 가상노드를 중심으로 20m 내지 50m 범위내에서 생성되고,
    상기 교차로에서 상승과 하강 또는 좌우 우회에 의해 회피하여 상호 교차한 후 제1드론과 제2드론은 원래의 비행고도로 복귀하여 계속 비행하도록 하고,
    상기 드론비행공역에서의, 상기 드론의 비행고도와 비행지역의 비행공역정보, 및 기상과 풍향과 풍속과 습도와 온도와 일출과 일몰과 지자기의 드론비행 환경정보를 상기 드론관제서버로 전송하는, 비행통합정보 제공서버를 더 포함하고,
    상기 드론은 예기치 못한 장애물과의 충돌 또는 추락시에 상기 드론제어부 또는 상기 드론관제서버로 비상신호를 전송하도록 하는 것을 특징으로 하는, 교차로 3D 가상노드 설정을 통한 드론간 비행 충돌방지 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 드론이 상기 충돌예상영역으로 진입하면, 상기 비콘을 통해 비행속도와 비행경로의 비행정보를 포함하는 비콘신호를 송수신하여 상호간 비행경로를 식별하여 충돌이 예측되는 경우에 상기 수직 회피경로 또는 상기 수평 회피경로를 따라 비행하여 충돌을 회피하도록 하는 것을 특징으로 하는, 교차로 3D 가상노드 설정을 통한 드론간 비행 충돌방지 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 충돌감지센서는 초음파센서와 비전카메라로 구성되고,
    비행경로를 따른 자율비행시, 상기 초음파센서에 의해 전방에 장애물을 감지하면 상기 비전카메라에 의해 장애물의 크기를 식별하고 장애물을 회피하도록 비행경로를 수정하여 비행하도록 하는 것을 특징으로 하는, 교차로 3D 가상노드 설정을 통한 드론간 비행 충돌방지 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 드론관제서버는, 동일 비행경로를 시간차를 두고 비행하는 두 드론간 비행속도 차이에 의해 비행거리가 좁아지는 경우, 선행 드론을 중심으로 한 수직 회피경로 또는 수평 회피경로를 생성하여 후행 드론이 충돌을 회피하면서 추월하도록 하는 것을 특징으로 하는, 교차로 3D 가상노드 설정을 통한 드론간 비행 충돌방지 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 3D 가상노드는 PAV 비행구역에 설정되고, 상기 드론은 상기 PAV 비행구역을 비행하는 것을 특징으로 하는, 교차로 3D 가상노드 설정을 통한 드론간 비행 충돌방지 시스템.
  7. 삭제
KR1020200047204A 2020-04-20 2020-04-20 교차로 3d 가상노드 설정을 통한 드론간 비행 충돌방지 시스템 KR102292364B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200047204A KR102292364B1 (ko) 2020-04-20 2020-04-20 교차로 3d 가상노드 설정을 통한 드론간 비행 충돌방지 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200047204A KR102292364B1 (ko) 2020-04-20 2020-04-20 교차로 3d 가상노드 설정을 통한 드론간 비행 충돌방지 시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102292364B1 true KR102292364B1 (ko) 2021-08-24

Family

ID=77506787

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200047204A KR102292364B1 (ko) 2020-04-20 2020-04-20 교차로 3d 가상노드 설정을 통한 드론간 비행 충돌방지 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102292364B1 (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114115349A (zh) * 2021-12-02 2022-03-01 深圳慧源创新科技有限公司 双目辅助避障方法、装置、无人机及存储介质
CN114347019A (zh) * 2021-12-22 2022-04-15 深圳优地科技有限公司 机器人控制方法、机器人及控制系统
KR20240020930A (ko) 2022-08-09 2024-02-16 오창연 Uwb를 이용한 드론 및 드론 제어 방법
KR20240082437A (ko) 2022-12-01 2024-06-11 오창연 예상 위치에 기초한 드론 제어 방법 및 디바이스

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101296462B1 (ko) * 2011-11-04 2013-08-13 인하대학교 산학협력단 항공관제를 위한 통합정보처리 시스템
KR20160074896A (ko) * 2014-12-19 2016-06-29 전자부품연구원 드론의 비행 경로를 설정하는 방법 및 장치
JP2017182638A (ja) * 2016-03-31 2017-10-05 キヤノンマーケティングジャパン株式会社 無人航空機、その制御方法、及びプログラム
KR101802669B1 (ko) 2016-09-05 2017-11-28 (주)한국아이티에스 드론을 이용한 자율 방범 시스템
KR101806053B1 (ko) 2016-12-22 2018-01-10 계명대학교 산학협력단 3차원 드론 비행 경로 생성 장치 및 그 방법
KR101895529B1 (ko) 2016-01-14 2018-09-05 동서대학교산학협력단 Ｒｔｌｓ 기반 드론 자율 비행 시스템 및 드론 자율 비행 방법

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101296462B1 (ko) * 2011-11-04 2013-08-13 인하대학교 산학협력단 항공관제를 위한 통합정보처리 시스템
KR20160074896A (ko) * 2014-12-19 2016-06-29 전자부품연구원 드론의 비행 경로를 설정하는 방법 및 장치
KR101895529B1 (ko) 2016-01-14 2018-09-05 동서대학교산학협력단 Ｒｔｌｓ 기반 드론 자율 비행 시스템 및 드론 자율 비행 방법
JP2017182638A (ja) * 2016-03-31 2017-10-05 キヤノンマーケティングジャパン株式会社 無人航空機、その制御方法、及びプログラム
KR101802669B1 (ko) 2016-09-05 2017-11-28 (주)한국아이티에스 드론을 이용한 자율 방범 시스템
KR101806053B1 (ko) 2016-12-22 2018-01-10 계명대학교 산학협력단 3차원 드론 비행 경로 생성 장치 및 그 방법

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114115349A (zh) * 2021-12-02 2022-03-01 深圳慧源创新科技有限公司 双目辅助避障方法、装置、无人机及存储介质
CN114347019A (zh) * 2021-12-22 2022-04-15 深圳优地科技有限公司 机器人控制方法、机器人及控制系统
CN114347019B (zh) * 2021-12-22 2023-09-08 深圳优地科技有限公司 机器人控制方法、机器人及控制系统
KR20240020930A (ko) 2022-08-09 2024-02-16 오창연 Uwb를 이용한 드론 및 드론 제어 방법
KR20240082437A (ko) 2022-12-01 2024-06-11 오창연 예상 위치에 기초한 드론 제어 방법 및 디바이스

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102292364B1 (ko) 교차로 3d 가상노드 설정을 통한 드론간 비행 충돌방지 시스템
US11868131B2 (en) Flight path determination
JP7314239B2 (ja) 飛行空域設定装置及び飛行空域設定方法
KR101874091B1 (ko) 기상 정보를 이용한 무인 비행체의 경로 안내 시스템, 그 방법 및 컴퓨터 프로그램이 기록된 기록매체
EP3619591B1 (en) Leading drone
US10332405B2 (en) Unmanned aircraft systems traffic management
US10410532B1 (en) Automatic real-time system and method for centralized air traffic control of aerial vehicles in urban environment
JP7069591B2 (ja) 航空管制装置
JP2018165931A (ja) ドローン用管制装置、ドローン用管制方法及びドローン用管制プログラム
JP2020098567A (ja) 適応検知・回避システム
EP3619584B1 (en) Underwater leading drone system
JP2021509096A (ja) 自律型無人航空機及びその制御方法
KR20170080354A (ko) 무인기 안전 비행을 위한 가상적 스카이웨이와 이를 적용한 관제시스템 및 무인기 항법장치와 서비스
JP2018165930A (ja) ドローンナビゲーション装置、ドローンナビゲーション方法及びドローンナビゲーションプログラム
US20180321681A1 (en) Leading drone method
US20210255616A1 (en) Systems and methods for automated cross-vehicle navigation using sensor data fusion
KR101917860B1 (ko) 무인 비행체의 최적 경로 탐색 방법, 최적 경로 탐색 서버 및 시스템
TWI831911B (zh) 用於操縱地形偵測和迴避的系統、方法及電腦程式產品
KR101840820B1 (ko) 무인 비행체의 3차원 증강 현실 비행 영상을 생성하는 방법 및 서버
JP2018165115A (ja) ドローン用緊急事態対応指示装置、ドローン用緊急事態対応指示方法及びドローン用緊急事態対応指示プログラム
JP7227443B1 (ja) 経路生成装置、経路生成方法、コンピュータプログラム及び移動体管理システム
JPWO2021070274A1 (ja) 処理システム、無人航空機、及び飛行経路決定方法
US20230290257A1 (en) Vehicle controller
Prasad et al. Positioning of UAV using algorithm for monitering the forest region
Fabra et al. Collaborative Solutions for Unmanned Aerial Vehicles

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant