KR102340192B1 - UWB(Ultra Wide Band) sensor-based UAM landing control System and Method of thereof - Google Patents

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KR102340192B1
KR102340192B1 KR1020210072463A KR20210072463A KR102340192B1 KR 102340192 B1 KR102340192 B1 KR 102340192B1 KR 1020210072463 A KR1020210072463 A KR 1020210072463A KR 20210072463 A KR20210072463 A KR 20210072463A KR 102340192 B1 KR102340192 B1 KR 102340192B1
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김철중
윤여선
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한화시스템 주식회사
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    • B64D45/00Aircraft indicators or protectors not otherwise provided for
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    • G05D1/10Simultaneous control of position or course in three dimensions
    • G05D1/101Simultaneous control of position or course in three dimensions specially adapted for aircraft
    • B64C2201/141
    • B64C2201/18

Abstract

The present invention relates to an ultra-wide band (UWB) sensor-based UAM landing control system and a method thereof. According to one embodiment of the present invention, a charging system comprises: a UAM including a UWB transmitter; UWB receivers placed on four corners of a landing point of the UAM, receiving time information from the UWB transmitter, tagging the time information, and estimating the distance information; and an integrated controller receiving the distance information estimated by the UWB receivers, and controlling the landing induction of the UAM. Here, the integrated controller is able to store a landing block map which is made into N units of blocks for the landing of the UAM, determine the landing point of the UAM by considering the received distance information, wherein the determination of the landing point includes the determination of a point of a block to be landed for each UAM by searching in the landing block map based on a priority, and compare the determined landing point with the distance of the UWB receivers to control the landing induction of the UAM.

Description

초광대역 센서 기반의 착륙 제어 시스템 및 방법{UWB(Ultra Wide Band) sensor-based UAM landing control System and Method of thereof}UWB (Ultra Wide Band) sensor-based UAM landing control system and method of thereof

본 발명은 초광대역 센서 기반의 착륙 제어 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 착륙 가능 위치를 블록화하고 착륙 기체의 거리정보를 확인하여 착륙 제어를 수행하는 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an ultra-wide-band sensor-based landing control system and method, and more particularly, to a system and method for performing landing control by blocking a landing position and checking distance information of a landing aircraft.

UWB(Ultra Wide Band) 센서는 저 출력, 나노초 단위의 짧은 펄스 파장을 이용하여, 점유 대역폭이 중심주파수의 25% 이상, 주파수 대역폭이 500MHz 이상인 초 광대역 레이다 통신 기술이다. 일 예로, 애플 아이폰 11의 경우, UWB 센서를 이용하여 근거리 기반의 에어 드랍(Air-drop) 무선 데이터 전송 기능과 무선 자동차 키 (Wireless CarKey) 기능에 대한 지원을 언급하고 있다.The UWB (Ultra Wide Band) sensor is an ultra-wideband radar communication technology with a bandwidth of 25% or more of the center frequency and a frequency bandwidth of 500 MHz or more by using a low-power, short pulse wavelength in nanoseconds. As an example, in the case of Apple iPhone 11, support for a short-distance-based air-drop wireless data transmission function and a wireless car key function using a UWB sensor is mentioned.

따라서, 본 발명에서는 UWB 센서에 기반하여 보다 정확하고 안전한 UAM 착륙을 유도하는 시스템 및 방법을 제안하고자 한다.Accordingly, the present invention intends to propose a system and method for inducing a more accurate and safe UAM landing based on a UWB sensor.

본 발명은 초광대역 센서 기반의 착륙 보조 시스템 및 방법을 제안하고자 한다. The present invention intends to propose an ultra-wideband sensor-based landing assistance system and method.

본 발명은 거리정보를 확인하여 착륙 제어를 수행하는 시스템 및 방법을 제안하고자 한다. The present invention intends to propose a system and method for performing landing control by checking distance information.

본 발명은 착륙 가능 위치를 블록화하고 착륙 기체의 거리정보를 확인하여 착륙 제어를 수행하는 초광대역 센서 기반의 착륙 제어 시스템 및 방법을 제안하고자 한다. An object of the present invention is to propose a landing control system and method based on an ultra-wideband sensor for performing landing control by blocking a possible landing position and checking distance information of a landing aircraft.

본 발명의 실시 예에 따른 착륙 제어 시스템은, 초광대역(UWB) 송신기를 포함하는 기체; 상기 기체의 착륙 지점의 네 개의 모서리에 구비되는 초광대역(UWB) 수신기, 상기 UWB 수신기는 상기 UWB 송신기로부터 시간정보를 수신하고 상기 시간정보를 태깅(Tagging)하여 거리정보를 예측하며, 및 상기 UWB 수신기로부터 예측된 거리정보를 수신하여 상기 기체의 착륙 유도를 제어하는 통합제어기를 포함하며, 상기 통합제어기는, 위치확인 시스템(GPS) 기반으로 시간정보 동기화를 수행하고 상기 시간정보에 기반하여 거리 측정을 위해 N개의 블록으로 블록화된 착륙 블록 맵을 저장하며, 상기 수신한 거리정보를 고려하여 상기 기체(UAM)의 착륙 지점을 결정하며, 여기서, 착륙 지점의 결정은 상기 착륙 블록 맵에서 우선순위에 기반하여 탐색되고 기체 별로 착륙할 블록의 지점을 결정하는 것을 포함하며; 및 상기 결정된 착륙 지점과 상기 UWB 수신기의 거리를 비교하여 상기 기체의 착륙 유도를 제어하는 것을 포함함을 특징으로 한다. Landing control system according to an embodiment of the present invention, the aircraft including an ultra-wideband (UWB) transmitter; Ultra-wideband (UWB) receivers provided at four corners of the landing point of the aircraft, the UWB receiver receives time information from the UWB transmitter and predicts distance information by tagging the time information, and the UWB and an integrated controller for receiving estimated distance information from a receiver and controlling the landing guidance of the aircraft, wherein the integrated controller performs time information synchronization based on a positioning system (GPS) and measures the distance based on the time information Stores a landing block map that is blocked into N blocks for based on the search and determining the point of the block to land on for each aircraft; and comparing the determined distance between the landing point and the UWB receiver to control the landing guidance of the aircraft.

일 실시 예에 따라 상기 통합제어기는, 착륙 가능 블록 별 무게 중심점을 지정하고, 각 무게 중심점에서 각 센서의 물리적인 거리 값을 나타내는 원의 방정식과 상기 중심점의 좌표 정보를 저장함을 특징으로 한다. According to an embodiment, the integrated controller designates a center of gravity for each landable block, and stores an equation of a circle indicating a physical distance value of each sensor from each center of gravity and coordinate information of the center point.

일 실시 예에 따라 상기 통합제어기는, 각 UWB 수신기를 통해 획득한 상기 기체의 고도 정보와 각 UWB 수신기간 거리정보를 이용하여 상기 기체의 하강 여부를 결정하며, 상기 기체의 고도 정보를 확인하여 이/착륙을 결정하고, 결정된 이/착륙 정보를 고려하여 상기 착륙할 블록에 대한 업데이트를 수행함을 특징으로 한다. According to an embodiment, the integrated controller determines whether or not to descend the aircraft using the altitude information of the aircraft obtained through each UWB receiver and distance information between each UWB receiver, and confirms the altitude information of the aircraft. / Landing is determined, and the update of the block to be landed is performed in consideration of the determined take-off/landing information.

본 발명의 실시 예에 따른 착륙 제어 방법에 있어서, 위치확인 시스템(GPS) 기반으로 시간정보 동기화를 수행하고, 상기 시간정보에 기반하여 거리 측정을 위해 N개의 블록으로 블록화된 착륙 블록 맵을 저장하는 단계; 초광대역(UWB) 수신기로부터 거리정보를 수신하는 단계; 상기 수신한 거리정보를 고려하여 기체(UAM)의 착륙 지점을 결정하는 단계, 여기서, 착륙 지점의 결정은 상기 착륙 블록 맵에서 우선순위에 기반하여 탐색되고 기체 별로 착륙할 블록의 지점을 결정하는 것을 포함하며; 및 상기 결정된 착륙 지점과 상기 UWB 수신기의 거리를 비교하여 상기 기체의 착륙 유도를 제어하는 단계를 포함함을 특징으로 한다. In the landing control method according to an embodiment of the present invention, time information synchronization is performed based on a positioning system (GPS), and a landing block map blocked into N blocks for distance measurement based on the time information is stored. step; Receiving distance information from an ultra-wideband (UWB) receiver; determining the landing point of the aircraft (UAM) in consideration of the received distance information, wherein the determination of the landing point is searched based on the priority in the landing block map and determining the point of the block to be landed for each aircraft includes; and controlling the landing guidance of the aircraft by comparing the determined distance between the landing point and the UWB receiver.

일 실시 예에 따라 상기 착륙 블록 맵을 저장하는 단계는, 착륙 가능 블록 별 무게 중심점을 지정하고, 각 무게 중심점에서 각 센서의 물리적인 거리 값을 나타내는 원의 방정식과 상기 중심점의 좌표 정보를 저장하는 단계를 포함함을 특징으로 한다. According to an embodiment, the storing of the landing block map may include specifying a center of gravity for each landable block, and storing the equation of a circle indicating the physical distance value of each sensor at each center of gravity and the coordinate information of the center point. It is characterized in that it includes a step.

일 실시 예에 따라 상기 기체의 착륙 유도를 제어하는 단계는, 각 UWB 센서를 통해 획득한 상기 기체의 고도 정보와 각 UWB 센서간 거리 정보를 이용하여 상기 기체의 하강 여부를 결정하는 단계; 상기 기체의 고도 정보를 확인하여 이/착륙을 결정하고, 결정된 이/착륙 정보를 고려하여 상기 착륙할 블록에 대한 업데이트를 수행하는 단계를 더 포함함을 특징으로 한다. The controlling of the landing guidance of the aircraft according to an embodiment may include: determining whether to descend the aircraft using altitude information of the aircraft obtained through each UWB sensor and distance information between each UWB sensor; The method may further include determining takeoff/landing by checking the altitude information of the aircraft, and updating the block to be landed in consideration of the determined takeoff/landing information.

본 발명의 실시 예에 따른 UWB 센서를 이용한 UAM 착륙 제어 시스템 및 방법은 미리 정의된 착륙 블록을 확인하고 우선순위를 고려하여 최대한 많은 수의 UAM을 착륙 시킬 수 있다는 장점을 지닌다. The UAM landing control system and method using a UWB sensor according to an embodiment of the present invention has the advantage of being able to land a maximum number of UAMs by checking a predefined landing block and taking priority into consideration.

그리고 본 발명은 착륙 시스템을 구성하는데 있어서 UWB 송/수신기의 센서(MCU), 통합제어기의 하드웨어(HW)만 추가함에 따라 보다 적은 비용으로 최대한의 착륙 유도를 수행하는 효과를 볼 수 있다는 장점이 있다. In addition, the present invention has the advantage of being able to see the effect of performing the maximum landing guidance at a lower cost by adding only the UWB transmitter/receiver sensor (MCU) and the integrated controller hardware (HW) in configuring the landing system. .

또한, 본 발명은 시간 정보를 고려하여 거리 예측을 수행함으로써, 정확한 착륙 지점을 결정하고 이를 통한 보다 안전하고 정확한 기체의 착륙을 지원/유도하는 장점을 가진다. In addition, the present invention has the advantage of determining an accurate landing point by performing distance prediction in consideration of time information, and supporting/inducing a safer and more accurate landing of the aircraft through this.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따라 UWB 기반한 UAM 착륙 보조장치의 구성도를 개략적으로 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따라 UWB 센서에 기반한 UAM 착륙 프로세싱을 개략적으로 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 일 예에 따른 UWB 센서 간 착륙 유도를 위한 초기화 절차를 개략적으로 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일 예에 따라 착륙 블록 A, E의 무게중심 및 거리 계산을 개략적으로 도시한 도면.
도 5는 본 발명에 따라 중첩되는 구간에서의 UWB 거리 저장 및 착륙 지점 도출 방안을 개략적으로 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 통합제어기의 착륙지점 결정을 개략적으로 나타내는 도면.
도 7A 및 도 7B은 본 발명의 일 실시 예에 따른 우선순위에 따라 통합제어기가 착륙 블록을 결정하는 과정을 개략적으로 나타내는 도면.
도 8 및 도 9는 본 발명의 일 예에 따라 센서 거리 수집 및 기동 방향 결정을 개략적으로 도시한 도면.
도 10은 본 발명의 일 예에 따라 통합제어기의 착륙가능 공간 업데이트를 개략적으로 도시한 도면.
도 11 및 도 12는 본 발명의 일 예에 따라 이륙 및 착륙 시 상태 업데이트를 개략적으로 도시한 도면.
1 is a diagram schematically showing the configuration of a UWB-based UAM landing aid according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram schematically illustrating UAM landing processing based on a UWB sensor according to an embodiment of the present invention;
3 is a diagram schematically illustrating an initialization procedure for inducing landing between UWB sensors according to an example of the present invention.
Figure 4 is a diagram schematically showing the calculation of the center of gravity and distance of the landing blocks A, E according to an example of the present invention.
5 is a diagram schematically illustrating a UWB distance storage and landing point derivation method in an overlapping section according to the present invention.
6 is a diagram schematically illustrating a landing point determination of an integrated controller according to an embodiment of the present invention.
7A and 7B are diagrams schematically illustrating a process in which an integrated controller determines a landing block according to a priority according to an embodiment of the present invention;
8 and 9 are diagrams schematically illustrating sensor distance collection and maneuvering direction determination according to an example of the present invention.
10 is a diagram schematically illustrating a landing space update of an integrated controller according to an example of the present invention.
11 and 12 are diagrams schematically illustrating status updates during takeoff and landing according to an example of the present invention;

본 발명의 실시 예에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당하는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.Terms used in the embodiments of the present invention are selected as currently widely used general terms as possible while considering the functions in the present invention, which may vary depending on the intention or precedent of a person skilled in the art, the emergence of new technology, etc. . In addition, in a specific case, there is a term arbitrarily selected by the applicant, and in this case, the meaning will be described in detail in the description of the corresponding invention. Therefore, the term used in the present invention should be defined based on the meaning of the term and the overall content of the present invention, rather than the name of a simple term.

본 발명의 실시 예들은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 특정한 실시 형태에 대해 범위를 한정하려는 것이 아니며, 발명된 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 실시 예들을 설명함에서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Embodiments of the present invention can apply various transformations and can have various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the scope of the specific embodiments, and it should be understood to include all transformations, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the invention. In describing the embodiments, if it is determined that a detailed description of a related known technology may obscure the subject matter, the detailed description thereof will be omitted.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms such as first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "구성되다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, terms such as "comprises" or "consisting of" are intended to designate that the features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification exist, and are intended to indicate that one or more other It should be understood that this does not preclude the possibility of addition or presence of features or numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

본 발명의 실시 예에서 '모듈' 혹은 '부'는 적어도 하나의 기능이나 동작을 수행하며, 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 복수의 '모듈' 혹은 복수 의'부'는 특정한 하드웨어로 구현될 필요가 있는 '모듈' 혹은 '부'를 제외하고는 적어도 하나의 모듈로 일체화되어 적어도 하나의 프로세서(미도시)로 구현될 수 있다.In an embodiment of the present invention, a 'module' or 'unit' performs at least one function or operation, and may be implemented as hardware or software, or a combination of hardware and software. In addition, a plurality of 'modules' or a plurality of 'units' are integrated into at least one module and implemented with at least one processor (not shown) except for 'modules' or 'units' that need to be implemented with specific hardware. can be

본 발명의 실시 예에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In an embodiment of the present invention, when a part is "connected" with another part, it is not only "directly connected" but also "electrically connected" with another element interposed therebetween. also includes In addition, when a part "includes" a certain component, this means that other components may be further included rather than excluding other components unless otherwise stated.

아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙인다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily implement them. However, the present invention may be implemented in several different forms and is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are assigned to similar parts throughout the specification.

이하에서, 본 발명은 UWB 센서에 기반한 UAM 착륙 보조 시스템 및 그 방법을 설명하기로 한다. 본 발명의 실시 예에 따른 UWB 센서는 레이더에 사용되는 기술을 시큐러티 분야에 접목한 센서로, 초광대역 주파수를 사용하여 움직임 및 거리 추정을 수행하는 센서이다. 상기 센서는 온도, 습도 등 외부 환경에 영향을 받지 않도록 설계되어 오보 발생률이 낮은 장점을 가진다. 또한, 기술의 발전으로 상용화 기술, 소형화 모듈 설계 및 저전력 소모에 따른 효율을 지원할 수 있다. Hereinafter, the present invention will be described a UAM landing assistance system and method based on the UWB sensor. The UWB sensor according to an embodiment of the present invention is a sensor that grafts a technology used in radar to the security field, and performs motion and distance estimation using an ultra-wideband frequency. The sensor is designed not to be affected by external environments such as temperature, humidity, etc., and thus has an advantage in that the rate of misinformation is low. In addition, with the development of technology, it is possible to support efficiency according to commercialization technology, miniaturized module design, and low power consumption.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따라 UWB 기반한 UAM 착륙 보조장치 구성도를 개략적으로 나타내는 도면이다.1 is a diagram schematically showing a configuration diagram of a UWB-based UAM landing aid according to an embodiment of the present invention.

우선, UAM은 Urban Air Mobility의 약자로 수직 이/착륙 및 고속비행이 가능한 비행체를 포함하는 서비스를 의미하며, 일 예로 드론, 고속 비행체, 및 무인 비행체 등이 안전하게 비행할 수 있도록 돕고(Assisting) 항로를 관리하는 시스템을 의미한다. 이에, 비행에 필수적인 공역할당, 비행 허가, 감시 모니터링 등의 역할을 포함하며 동시에 많은 대수의 UAM 기체를 실시간으로 모니터링 하는 것을 포함한다. First of all, UAM is an abbreviation of Urban Air Mobility, which means a service that includes a vehicle capable of vertical take-off/landing and high-speed flight. system that manages Accordingly, it includes roles such as airspace assignment, flight permit, and monitoring monitoring essential for flight, and at the same time includes monitoring a large number of UAM aircraft in real time.

UAM을 지정된 착륙 공간에 안전하고 최대한 많이 착륙 시키기 위해서는 영상 및 라이다 센서 기반의 객체 탐지/인지 및 거리 추정 기술을 활용하여 착륙지점의 위치를 도출 할 수 있다. 여기서, 상기 탐지/인식, 거리 추정의 정확도 및 객체의 오 탐지 율이 낮아야 안전한 기체 착륙이 가능하다. 따라서, 본 발명의 일 실시 예에서는 각 기체에 UWB 센서를 탑재하고 착륙지점에 UWB 센서를 설치하여 거리측정을 기반으로 착륙을 보조하는 방안을 제안하고자 하며, 이를 통해 보다 정확하고 안전하게 UAM 착륙 유도를 지원하도록 한다. 이는 UWB 센서의 나노초 펄스의 높은 분해 능을 이용하여, 보다 정확한 거리 측정이 가능하기 때문이다. 따라서, 본 기술을 활용하면 좁은 지역에 많은 수의 UAM을 착륙 시킬 수 있다. 이에 도 1을 참고하여 UWB 센서기반 UAM 착륙 보조장치 시스템을 구체적으로 설명하고자 한다. 일 실시 예에 따라 본 발명은 동일한 기체의 UAM이 시간 간격을 두고 착륙을 한다는 전제하에 구성된 시스템을 예를 들어 설명한다. In order to land the UAM safely and as much as possible in the designated landing space, it is possible to derive the location of the landing point by using image and lidar sensor-based object detection/recognition and distance estimation technology. Here, the safe landing of the aircraft is possible only when the accuracy of the detection/recognition, the distance estimation, and the false detection rate of the object are low. Therefore, in one embodiment of the present invention, it is intended to propose a method to assist landing based on distance measurement by mounting a UWB sensor on each aircraft and installing a UWB sensor at the landing site, and through this, more accurately and safely UAM landing guidance to support This is because more accurate distance measurement is possible by using the high resolution of the nanosecond pulse of the UWB sensor. Therefore, using this technology, it is possible to land a large number of UAMs in a small area. Accordingly, with reference to FIG. 1, a UWB sensor-based UAM landing aid system will be described in detail. According to an embodiment, the present invention will be described with an example of a system configured on the premise that UAMs of the same aircraft land at intervals of time.

도 1을 참조하면, UWB 센서에 기반한 UAM 착륙 보조 장치 시스템은, UAM 기체 하단에 UWB 송신기 한 개와, 기체 착륙지점에 총 네 개의 UWB 수신기로 구성되어 있다. Referring to FIG. 1 , the UAM landing aid system based on the UWB sensor consists of one UWB transmitter at the bottom of the UAM aircraft and a total of four UWB receivers at the landing site of the aircraft.

이에 UAM(100)은 기체 내 중심 하단 부에 UWB 신호 송신용 센서 한 개를 부착한다. 다음으로 미리 지정된 착륙지점의 각 모서리에 네 개의 UWB 수신기를 부착하고 이를 처리 할 수 있는 4개의 제어기(MCU, Micro Controller Unit)를 설치한다. 각 MCU(MCU1, MCU2, MCU3, MCU4)는 UWB 송신기로부터 시간정보를 수신하고, 송신기로부터 수신한 시점의 시간정보를 태깅(Tagging)하여 최종적으로 거리를 계산하고 이를 통합제어기(105)로 전송한다. Accordingly, the UAM 100 attaches one sensor for UWB signal transmission to the lower center of the aircraft. Next, four UWB receivers are attached to each corner of the pre-designated landing site, and four controllers (MCU, Micro Controller Unit) that can handle them are installed. Each MCU (MCU1, MCU2, MCU3, MCU4) receives time information from the UWB transmitter, tags the time information received from the transmitter, finally calculates the distance, and transmits it to the integrated controller 105 .

여기서, 통합제어기(105)는 UWB 수신용 제어기로부터 가공된 데이터를 수집하여 어느 위치에 UAM(100)을 착륙시킬지 무선통신을 통해 UAM(100)에 알려주는 역할을 한다. 추가적으로, 통합제어기(105)는 시간 정보에 기반한 거리 측정을 위해 GPS 기반으로 시간정보 동기화를 수행하고, 착륙 유도를 위해 사전에 정의된 착륙지점을 총 N등분하여(착륙지점의 크기에 따라 가변적으로 등분) 구역별로 착륙 위치를 사전에 정의할 수 있다.Here, the integrated controller 105 serves to inform the UAM 100 through wireless communication at which location to land the UAM 100 by collecting the processed data from the UWB reception controller. Additionally, the integrated controller 105 performs synchronization of time information based on GPS for distance measurement based on time information, and divides a total of N pre-defined landing points for landing guidance (variably according to the size of the landing point) equally), the landing positions can be defined in advance for each zone.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 UWB 센서기반의 UAM 착륙 제어 프로세싱을 개략적으로 나타내는 도면이다.2 is a diagram schematically illustrating UAM landing control processing based on a UWB sensor according to an embodiment of the present invention.

UAM이 GPS 기반으로 정해진 착륙지점 근처에 도달하여 각 UWB 수신기 중 하나라도 거리 데이터를 수신하게 되면, 착륙 보조 프로세싱을 수행한다. 통합제어기는 각 UWB 수신기로부터 거리정보를 수집하여 착륙지점이 결정된 장소에 착륙을 유도하는 과정을 포함하며, 기체 하강 시 착륙지점의 기준 센서의 거리정보를 판단하여 기체 동작 제어 명령을 수행하는 구조이다. 각 모듈의 자세한 설명은 도 2 내지 12를 참조하여 구체적으로 설명하고자 한다. When the UAM arrives near the GPS-based landing point and at least one of the UWB receivers receives distance data, it performs landing assistance processing. The integrated controller collects distance information from each UWB receiver and guides the landing to the location where the landing point has been determined. . A detailed description of each module will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 12 .

통합제어기의 초기화(200)는 도 3과 같다. 도 3은 본 발명의 일 예에 따른 UWB 센서 간 착륙 유도를 위한 초기화 절차를 개략적으로 도시한 도면이다.The initialization 200 of the integrated controller is shown in FIG. 3 . 3 is a diagram schematically illustrating an initialization procedure for inducing landing between UWB sensors according to an example of the present invention.

도 3을 참조하면, 시스템 시작 단계에서 UWB 센서 간 착륙 유도를 위한 통합제어기에 대한 초기화 절차를 수행한다(305). 이때, 착륙 블록 별 무게중심 및 센서 별 거리를 정의하여, 통합제어기에 미리 저장한다(310). 상기 착륙 블록 별 무게중심 및 센서 별 거리 정의는, 실제 착륙 가능 블록 별 무게 중심점을 지정하고 각 무게 중심에서 각 센서의 물리적인 실제 거리 값을 나타내는 원의 방정식과 중심점의 좌표 정보를 사전에 정의하여 저장할 수 있다. 이때, 좌표 위치는 UWB 수신기 1번을 (0,0)으로 정의하고, m 단위로 x, y 좌표 값을 저장한다. 이는 도 4 같은 형태로 도시할 수 있다. 도 4는 본 발명의 일 예에 따라 착륙 블록 A, E 무게중심 및 거리 계산을 개략적으로 도시한 도면이다. Referring to FIG. 3 , an initialization procedure for the integrated controller for inducing landing between UWB sensors is performed in the system start stage ( 305 ). At this time, the center of gravity for each landing block and the distance for each sensor are defined and stored in advance in the integrated controller (310). The definition of the center of gravity for each landing block and the distance for each sensor is by defining the center of gravity point for each actual landing block and defining the equation of a circle indicating the actual physical distance value of each sensor from each center of gravity and coordinate information of the center point in advance. can be saved In this case, the coordinate position is defined as (0,0) for UWB receiver No. 1, and x, y coordinate values are stored in m units. This may be illustrated in the form of FIG. 4 . 4 is a diagram schematically illustrating the calculation of the center of gravity and distance of landing blocks A and E according to an example of the present invention.

상기 착륙 블록 별 무게중심 및 센서 별 거리 정의하여 통합제어기에 미리 저장하는 목적은, UAM을 지정된 위치에 안전하게 착륙을 유도하기 위함이다. 이후 통합제어기의 초기화는 종료한다(315).The purpose of defining the center of gravity for each landing block and the distance for each sensor and storing it in the integrated controller in advance is to safely guide the UAM to a designated location. Thereafter, the initialization of the integrated controller is terminated (315).

여기서, 각 착륙 블록의 중심점으로부터 각 UWB 수신기의 거리를 반지름으로 하는 원을 그려보면 4개의 원이 동시에 하나의 중심점을 교차한다는 사실을 알 수 있다. 이는 고도 별 각 센서간 거리가 4개의 원이 모두 중첩되는 위치만 나올 수 있는 유일한 구간이다. 이는 도 5의 왼쪽을 참조한다. 만약, 두 개의 UWB 수신기 위치 기준으로만 고도 별 거리를 저장 할 경우 중심점 이외의 점이 중첩되는 구간에서 UWB 센서 간 거리가 일치하는 구간이 발생 할 수 있다. 이는 착륙지점을 유도하는데 오류를 일으킬 수 있다. 이는 도 5의 오른쪽 참조하며, A, B의 위치에서 거리가 같은 구간 발생하는 것 알 수 있다.Here, if you draw a circle whose radius is the distance of each UWB receiver from the center point of each landing block, it can be seen that four circles intersect one center point at the same time. This is the only section where the distance between each sensor by altitude can only show the position where all four circles overlap. This refers to the left side of FIG. 5 . If the distance by altitude is stored only based on the location of two UWB receivers, there may be a section where the distances between the UWB sensors match in the section where points other than the center point overlap. This can lead to errors in guiding the landing site. Referring to the right side of FIG. 5 , it can be seen that a section having the same distance occurs at positions A and B.

이에 상기 통합제어기는 각 UWB 수신기로부터 거리정보를 수집하여(205), 착륙지점을 결정한다(210). 보다 구체적으로, 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 통합제어기의 착륙지점 결정을 개략적으로 나타내는 도면이다. 이는 UAM 착륙 전, 통합제어기에서 어느 위치에 착륙할 것인지 결정하는 과정을 포함하는 것으로, 착륙지점을 블록화하여 각 구역을 블록으로 정의한 후 통합제어기로부터 기체 착륙 가능한 위치를 판단한다. Accordingly, the integrated controller collects distance information from each UWB receiver (205) and determines a landing point (210). More specifically, FIG. 6 is a diagram schematically illustrating a landing point determination of an integrated controller according to an embodiment of the present invention. This includes the process of determining where to land in the integrated controller before landing the UAM. After defining each zone as a block by blocking the landing points, the possible landing position of the aircraft is determined from the integrated controller.

도 6을 참조하면, 상기 통합제어기는 착륙지점 결정을 시작한다(605). 이때, 본 발명의 일 예에 따라 통합제어기는 착륙위치를 우선순위에 기반하여 탐색할 수 있다(610). 착륙위치 우선순위 기반 탐색은, 착륙 가능 위치를 블록화하여 각 착륙 블록을 통합제어기가 맵(map) 형태로 저장하는 것을 포함한다. Referring to FIG. 6 , the integrated controller starts determining a landing point ( 605 ). At this time, according to an example of the present invention, the integrated controller may search the landing location based on the priority (610). Landing location priority-based search involves blocking landing locations and storing each landing block in the form of a map by an integrated controller.

일 예로, 착륙의 우선순위는 착륙 가능 구역의 좌 상단으로부터 오른쪽 방향으로 정한다. 본 발명에서는 착륙 블록맵의 착륙 우선 순위를 알파벳순으로 도식화 가능하다. 여기서, 도 7A 및 도 7B은 본 발명의 일 실시 예에 따른 우선순위에 따라 통합제어기가 착륙 블록을 결정하는 과정을 개략적으로 나타내는 도면으로, 각 기체 별 착륙 블록 위치를 결정하는 예시이다. 도 7A는 착륙 위치로 A블록을 결정한 것을 도시한 것이며, 도 7B은 착륙 위치로 D블록을 결정한 것이다. 설명한 바와 같이, 통합제어기는 착륙 블록 우선순위를 확인하여 착륙 블록을 결정하고(615), 착륙 지점 결정 프로세싱을 종료한다(620).For example, the priority of landing is determined from the upper left of the landing area to the right. In the present invention, it is possible to diagram the landing priority of the landing block map in alphabetical order. 7A and 7B are diagrams schematically illustrating a process in which the integrated controller determines a landing block according to a priority according to an embodiment of the present invention, and is an example of determining a landing block position for each aircraft. 7A shows that block A is determined as the landing position, and FIG. 7B shows block D is determined as the landing position. As described above, the integrated controller determines the landing block by checking the landing block priority (615), and ends the landing point determination processing (620).

이후, UAM 착륙 유도 모듈 프로세싱을 수행한다. 이는 사전에 저장된 착륙 블록 별 원의 방정식과 중심지점의 좌표 정보를 이용하여, UAM 현 고도에서 지상으로 추정(Projection)후 각 UWB 수신기로부터 추정(Projection)한 좌표 정보의 일치 여부를 판단해서 UAM 착륙 유도를 결정하는 과정을 포함한다. UWB 센서는 시간 기반에 따른 거리 측정 방식이므로, UAM 송신기와 수신기는 GPS 시간으로 시간동기를 맞추어 동작한다.Then, UAM landing guidance module processing is performed. It uses the pre-stored equation of the circle for each landing block and the coordinate information of the central point to estimate (projection) from the current UAM altitude to the ground, and then determines whether the coordinate information estimated from each UWB receiver matches the UAM landing. It involves the process of determining induction. Since the UWB sensor is a time-based distance measurement method, the UAM transmitter and receiver operate in synchronization with the GPS time.

이에, 통합제어기는 각 센서 거리수집(215) 및 UAM 기동 방향 결정(220)을 수행한다. 이는 UAM이 일정 고도를 유지하며 지정된 착륙 블록의 중심점으로 유도되었는지 판단하는 과정(225)을 포함하는 것으로, 먼저 각 센서를 통해 획득한 UAM 비행 고도 정보와 UWB 센서간 거리 정보를 피타고라스 정리를 이용하여 지상으로 Projection한 거리 r을 도출한다. 이때 4개의 r을 UWB 각 수신기를 중심으로 하는 원의 방정식으로 도출하여 4개의 원이 중첩되는 지점의 좌표를 계산한다. Accordingly, the integrated controller performs each sensor distance collection 215 and UAM starting direction determination 220 . This includes the process 225 of determining whether the UAM is guided to the center point of the designated landing block while maintaining a certain altitude. The distance r projected to the ground is derived. At this time, the coordinates of the points where the four circles overlap are calculated by deriving the four r as the equation of a circle centered on each UWB receiver.

예를 들어, 착륙 지점의 총 길이가 L x L m이고, 현재 UAM 의 고도가 h m, UWB 송신기로부터 UWB 수신기 1, 2, 3, 4의 거리가 d1, d2, d3, d4 m라 가정하면 UWB 수신기 1, 2, 3, 4로부터 Projection 거리인 r1, r2, r3, r4를 구할 수 있다. 상기 값들을 이용하여 원의 방정식을 도출하면, 이는 하기의 수학식 1과 같이 정의할 수 있다. For example, assuming that the total length of the landing point is L x L m, the current altitude of UAM is hm, and the distances of UWB receivers 1, 2, 3, 4 from the UWB transmitter are d1, d2, d3, d4 m, then UWB Projection distances r1, r2, r3, and r4 can be obtained from receivers 1, 2, 3, and 4. When an equation of a circle is derived using the above values, it can be defined as in Equation 1 below.

Figure 112021064600856-pat00001
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Figure 112021064600856-pat00002
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Figure 112021064600856-pat00003
Figure 112021064600856-pat00003

Figure 112021064600856-pat00004
Figure 112021064600856-pat00004

즉, 도 8에 도시된 바와 같이, 착륙지점 길이 L x L m 고도 h m, UWB 간 거리 d1, d2, d3, d4 m, Projection 거리 r1, r2, r3, r4 m일 경우 Projection 길이에 대한 원의 방정식을 도출 할 수 있다. 여기서, 도 8 및 도 9는 본 발명의 일 예에 따른 센서 거리수집 및 기동 방향 결정을 개략적으로 도시한 도면이다.That is, as shown in FIG. 8, when the landing point length L x L m altitude hm, the distance between UWBs d1, d2, d3, d4 m, and the projection distance r1, r2, r3, r4 m, the circle for the projection length is equations can be derived. Here, FIGS. 8 and 9 are diagrams schematically illustrating sensor distance collection and starting direction determination according to an example of the present invention.

도 9를 참조하면, 네 개의 원의 방정식을 이용하여 모든 원이 겹치는 지점의 좌표를 도출하고 착륙 지점의 무게 중심 좌표와 비교하여 착륙지점 기준 이동 량 dx, dy를 결정한다. 최종적으로 결정된 이동 량 dx, dy를 무선통신을 이용해 UAM에 알려준다. 즉, 네 개의 원이 겹치는 Projection 좌표(x1, y1)과 착륙지점의 중심좌표 (x2, y2)로부터 UAM이 이동해야 하는 양을 정한다. 이에, dx = x2-x1, dy=y2-y1 만큼 UAM에 알려준다.Referring to FIG. 9 , the coordinates of the points where all circles overlap are derived using the equation of the four circles and compared with the coordinates of the center of gravity of the landing point to determine the movement amounts dx and dy based on the landing point. The finally determined movement amount dx, dy is notified to the UAM using wireless communication. In other words, it determines the amount the UAM must move from the projection coordinates (x1, y1) where the four circles overlap and the center coordinates of the landing point (x2, y2). Accordingly, as much as dx = x2-x1, dy = y2-y1, the UAM is informed.

UWB 수신기 간 거리 일치를 판단하여(225) 착륙 블록의 중심 지점과 도출한 좌표의 지점이 xx % 이하가 될 경우, 하강 기동 명령 모듈로 넘어간다. 만약 착륙 블록의 중심 지점과 도출한 좌표의 지점이 xx % 를 넘어서면 해당 모듈(각 센서 거리수집(215), UAM 기동 방향 결정, 및 UAM의 일정 고도를 유지하며 지정된 착륙 블록의 중심점으로 유도되었는지 판단하는 과정(225))을 재 수행한다. 두 좌표 차이의 오차는 UWB 센서의 Resolution과 반복적인 실험을 통해 결정한다.By determining the distance match between the UWB receivers (225), if the center point of the landing block and the point of the derived coordinates are less than or equal to xx %, it goes to the descending maneuver command module. If the center point of the landing block and the point of the derived coordinates exceed xx %, check whether the module (each sensor distance collection 215, determining the UAM maneuvering direction, and maintaining a certain altitude of the UAM is guided to the center point of the designated landing block) The determination process 225) is performed again. The error between the two coordinates is determined through the resolution of the UWB sensor and repeated experiments.

이후, 착륙 블록의 중심 지점과 Projection 지점이 오차 내로 들어오면 UAM 하강 명령을 수행한다(230). 기체가 수직으로 내려온다는 보장이 없기 때문에, 사전에 정의한 일정 고도만큼 하강 한 후 UAM 착륙 상태가 아니라면 통합제어기는 거리수집(215) 및 기동 방향 결정(220) 과정을 다시 수행한다.Thereafter, when the center point and the projection point of the landing block come within the error, a UAM descending command is performed ( 230 ). Since there is no guarantee that the aircraft descends vertically, if it is not in the UAM landing state after descending to a predetermined altitude, the integrated controller performs the process of collecting distance 215 and determining the maneuvering direction 220 again.

UAM의 착륙 완료를 판단하여(235), 통합제어기는 이/착륙 상태에 따른 착륙위치 맵을 업데이트한다. By determining the completion of the landing of the UAM (235), the integrated controller updates the landing location map according to the take-off/landing state.

도 10은 본 발명의 일 예에 따라 통합제어기의 착륙가능 공간 업데이트를 개략적으로 도시한 도면이다.10 is a diagram schematically illustrating a landing space update of an integrated controller according to an example of the present invention.

도 10을 참조하면, 통합제어기는 착륙 가능 업데이트 프로세싱(1000)을 수행함에 있어서, UAM의 이륙과 착륙을 구별(1005)하여 절차를 수행한다. Referring to FIG. 10 , in performing the landing capability update processing 1000 , the integrated controller distinguishes takeoff and landing of the UAM ( 1005 ) and performs a procedure.

이륙 프로세싱: 이륙 시 UAM은 무선통신을 통해 통합제어기에 이륙 시작 시그널을 보낸다. 시그널 수신 후, 통합제어기는 주기적으로 UAM의 고도를 수신하고, 일정 고도 이상이 되는 경우(1010), 이륙이 완료되었다고 판단한다. 이에 이륙한 지점의 블록을 착륙 가능 지역으로 업데이트한다(1030). 도 11은 본 발명의 일 예에 따라 이륙 시 착륙 블록 상태 업데이트를 개략적으로 도시한 도면이다. 일 예로, C블록이 착륙 가능한 상태로 업데이트된 경우를 도시한 것이다. Takeoff processing: During takeoff, the UAM sends a takeoff start signal to the integrated controller through wireless communication. After receiving the signal, the integrated controller periodically receives the altitude of the UAM, and when it reaches a certain altitude or higher (1010), it is determined that take-off is complete. Accordingly, the block of the take-off point is updated as a landing area (1030). 11 is a diagram schematically illustrating a landing block status update upon take-off according to an example of the present invention. As an example, it shows a case in which block C is updated to a landable state.

착륙 프로세싱: 착륙 시 UAM은 무선통신을 통해 통합제어기에 착륙 시작 시그널을 보낸다. 시그널 수신 후, 통합제어기는 주기적으로 UAM 고도 정보를 받는다. 이후 통합제어기는 착륙지점의 고도와 UAM의 고도를 비교하여 착륙지점의 고도와 xx % 이하가 될 경우(1020), UAM에 착륙이 완료되었는지 주기적으로 상태를 물어본다. 착륙 지점의 고도와 UAM 고도의 차이는 각 GPS Resolution과 반복적인 실험을 통해 결정한다. 착륙이 완료되었을 경우(1025) 착륙지점을 착륙 불가능 지역으로 업데이트 한다(1030). 도 12는 본 발명의 일 예에 따라 착륙 시 착륙 블록 상태 업데이트를 개략적으로 도시한 도면이다. 일 예로, 일 예로, C블록이 착륙 불가능한 상태로 업데이트된 경우를 도시한 것이다.Landing processing: Upon landing, the UAM sends a landing start signal to the integrated controller via wireless communication. After receiving the signal, the integrated controller periodically receives the UAM altitude information. After that, the integrated controller compares the altitude of the landing site with the altitude of the UAM, and when it is less than xx% of the altitude of the landing site (1020), it periodically asks the UAM whether the landing is complete or not. The difference between the altitude of the landing point and the UAM altitude is determined through each GPS resolution and repeated experiments. When the landing is completed (1025), the landing site is updated as an impossible landing area (1030). 12 is a diagram schematically illustrating a landing block status update upon landing according to an example of the present invention. As an example, as an example, it illustrates a case in which block C is updated to a non-landing state.

설명한 바와 같이, UWB 센서를 이용하되 GPS 시간으로 시간 동기가 맞추어진 상태에서 미리 정의된 착륙블록 맵을 이용하여 UAM의 고도 정보(Projection)와 각 UWB 수신기로부터 추정(Projection)한 센서 정보를 고려하여 판단하여 UAM 착륙 유도를 결정하는 방안을 제공한다. 이때, 센서 거리 및 기동 방향을 판단하여 착륙 블록을 지정함으로써 보다 정확하게 착륙을 유도하는 장점을 제공한다. 또한, 우선순위를 고려한 착륙 유도를 통해 가능한 많은 수의 UAM을 착륙 시킬 수 있다는 장점을 지닌다. 또한, 이/착륙 상태에 따른 착륙위치 맵을 업데이트하여 보다 효율적으로 UAM 착륙을 유도하는 장점을 가진다. As described, using a UWB sensor, but using a predefined landing block map in a state in which time is synchronized with GPS time, the altitude information of UAM (Projection) and sensor information estimated from each UWB receiver (Projection) are taken into consideration. It provides a method to determine the UAM landing guidance by judging. At this time, it provides the advantage of guiding landing more accurately by designating the landing block by determining the sensor distance and the maneuvering direction. In addition, it has the advantage of being able to land as many UAMs as possible through the landing guidance considering priority. In addition, it has the advantage of inducing UAM landing more efficiently by updating the landing location map according to the take-off/landing state.

상기에서, 본 발명의 바람직한 실시 예가 특정 용어들을 사용하여 설명 및 도시되었지만 그러한 용어는 오로지 본 발명을 명확하게 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 실시 예 및 기술된 용어는 다음의 청구범위의 기술적 사상 및 범위로부터 이탈되지 않고서 여러 가지 변경 및 변화가 가해질 수 있는 것은 자명한 일이다. 이와 같이 변형된 실시 예들은 본 발명의 사상 및 범위로부터 개별적으로 이해되어서는 안 되며, 본 발명의 청구범위 안에 속한다고 해야 할 것이다.In the above, preferred embodiments of the present invention have been described and illustrated using specific terms, but such terms are only for clearly explaining the present invention, and the embodiments of the present invention and the described terms are the spirit of the following claims And it is obvious that various changes and changes can be made without departing from the scope. Such modified embodiments should not be individually understood from the spirit and scope of the present invention, but should be said to fall within the scope of the claims of the present invention.

UAM: 100
통합제어기: 105
UAM: 100
Integrated controller: 105

Claims (6)

위치확인 시스템(GPS) 기반으로 시간정보 동기화를 수행하고, 상기 시간정보에 기반하여 거리 측정을 위해 N개의 블록으로 블록화된 착륙 블록 맵을 저장하는 단계;
초광대역(Ultra Wide Band : UWB) 수신기로부터 거리정보를 수신하는 단계;
상기 수신한 거리정보를 고려하여 기체(Urban Air Mobility : UAM)의 착륙 지점을 결정하는 단계, 여기서, 착륙 지점의 결정은 상기 착륙 블록 맵에서 우선순위에 기반하여 탐색되고 기체 별로 착륙할 블록의 지점을 결정하는 것을 포함하며; 및
상기 결정된 착륙 지점과 상기 UWB 수신기의 거리를 비교하여 상기 기체의 착륙 유도를 제어하는 단계를 포함하고,
상기 착륙 블록 맵을 저장하는 단계는,
착륙 가능 블록 별 무게 중심점을 지정하고, 각 무게 중심점에서 각 센서의 물리적인 거리 값을 나타내는 원의 방정식과 상기 중심점의 좌표 정보를 저장하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 착륙 제어 방법.
performing time information synchronization based on a positioning system (GPS), and storing a block landing block map into N blocks for distance measurement based on the time information;
Receiving distance information from an Ultra Wide Band (UWB) receiver;
Determining a landing point of an aircraft (Urban Air Mobility: UAM) in consideration of the received distance information, wherein the determination of the landing point is searched based on a priority in the landing block map and the point of a block to be landed for each aircraft includes determining; and
Comprising the step of controlling the landing guidance of the aircraft by comparing the determined distance between the landing point and the UWB receiver,
Storing the landing block map comprises:
Designating a center of gravity point for each landable block, and storing an equation of a circle indicating a physical distance value of each sensor from each center point and coordinate information of the center point.
삭제delete 제1항에 있어서, 상기 기체의 착륙 유도를 제어하는 단계는,
각 UWB 수신기를 통해 획득한 상기 기체의 고도 정보와 각 UWB 수신기간 거리정보를 이용하여 상기 기체의 하강 여부를 결정하는 단계; 및
상기 기체의 고도 정보를 확인하여 이/착륙을 결정하고, 결정된 이/착륙 정보를 고려하여 상기 착륙할 블록에 대한 업데이트를 수행하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 착륙 제어 방법.
According to claim 1, The step of controlling the landing guidance of the aircraft,
determining whether to descend the aircraft using altitude information of the aircraft obtained through each UWB receiver and distance information between each UWB receiver; and
The landing control method further comprising the step of determining takeoff/landing by checking the altitude information of the aircraft, and updating the block to be landed in consideration of the determined takeoff/landing information.
초광대역(Ultra Wide Band : UWB) 송신기를 포함하는 기체(Urban Air Mobility : UAM);
상기 기체의 착륙 지점의 네 개의 모서리에 구비되는 UWB 수신기; 상기 UWB 수신기는 상기 UWB 송신기로부터 시간정보를 수신하고 상기 시간정보를 태깅(Tagging)하여 거리정보를 예측하며, 및
상기 UWB 수신기로부터 예측된 거리정보를 수신하여 상기 기체의 착륙 유도를 제어하는 통합제어기를 포함하며,
상기 통합제어기는, 위치확인 시스템(GPS) 기반으로 시간정보 동기화를 수행하고, 상기 시간정보에 기반하여 거리 측정을 위해 N개의 블록으로 블록화된 착륙 블록 맵을 저장하며, 상기 수신한 거리정보를 고려하여 상기 기체의 착륙 지점을 결정하며, 여기서, 착륙 지점의 결정은 상기 착륙 블록 맵에서 우선순위에 기반하여 탐색되고 기체 별로 착륙할 블록의 지점을 결정하는 것을 포함하며; 및 상기 결정된 착륙 지점과 상기 UWB 수신기의 거리를 비교하여 상기 기체의 착륙 유도를 제어하고,
상기 통합제어기는,
상기 착륙 블록 맵을 저장할 경우, 착륙 가능 블록 별 무게 중심점을 지정하고, 각 무게 중심점에서 각 센서의 물리적인 거리 값을 나타내는 원의 방정식과 상기 중심점의 좌표 정보를 저장하는 것을 특징으로 하는 착륙 제어 시스템.
Aircraft with Ultra Wide Band (UWB) transmitters (Urban Air Mobility: UAM);
UWB receivers provided at the four corners of the landing point of the aircraft; The UWB receiver receives time information from the UWB transmitter and predicts distance information by tagging the time information, and
and an integrated controller for receiving the predicted distance information from the UWB receiver and controlling the landing guidance of the aircraft,
The integrated controller performs time information synchronization based on a positioning system (GPS), stores a landing block map blocked into N blocks for distance measurement based on the time information, and considers the received distance information to determine a landing point of the aircraft, wherein the determination of the landing point includes determining a point of a block to be searched for based on a priority in the landing block map and to land for each aircraft; and comparing the determined distance between the landing point and the UWB receiver to control the landing guidance of the aircraft,
The integrated controller,
When the landing block map is stored, a center of gravity point for each possible landing block is designated, and an equation of a circle indicating the physical distance value of each sensor from each center point and coordinate information of the center point are stored. .
삭제delete 제4항에 있어서, 상기 통합제어기는,
각 UWB 수신기를 통해 획득한 상기 기체의 고도 정보와 각 UWB 수신기간 거리정보를 이용하여 상기 기체의 하강 여부를 결정하며,
상기 기체의 고도 정보를 확인하여 이/착륙을 결정하고, 결정된 이/착륙 정보를 고려하여 상기 착륙할 블록에 대한 업데이트를 수행함을 특징으로 하는 착륙 제어 시스템.
The method of claim 4, wherein the integrated controller,
It is determined whether the aircraft descends using the altitude information of the aircraft obtained through each UWB receiver and distance information between each UWB receiver,
Landing control system, characterized in that the take-off/landing is determined by checking the altitude information of the aircraft, and the update of the block to be landed is performed in consideration of the determined take-off/landing information.
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