KR102374670B1 - 무인항공기 데이터 전송 시스템, 방법, 장치 및 컴퓨터 설비 - Google Patents

무인항공기 데이터 전송 시스템, 방법, 장치 및 컴퓨터 설비 Download PDF

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Abstract

본 출원은 무인항공기 데이터 전송 시스템, 방법, 장치 및 컴퓨터 설비에 관한 것이다. 무인항공기 데이터 전송 시스템은, 모니터링 센터에 마련된 제어기, 송전선로의 각 철탑에 설치된 제 1 네트워크 브리지 설비, 변전소에 배치된 제 2 네트워크 브리지 설비, 및 무인항공기에 탑재된 데이터 전송 설비를 포함하되, 여기서, 상기 제 2 네트워크 브리지 설비는 모니터링 센터에 마련된 모니터링 장치와 연결되고, 상기 제어기는 각 상기 제 1 네트워크 브리지 설비와 상기 제 2 네트워크 브리지 설비를 제어하여 무선 네트워크 브리징을 진행하고, 무인항공기 데이터 전송을 위한 통신 채널을 제공하도록 구성되고, 상기 데이터 전송 설비는 상기 통신 채널을 통해 상기 무인항공기 데이터를 상기 모니터링 장치로 전송한다. 상술한 시스템은 무인항공기 데이터를 실시간으로 획득할 수 있다.

Description

무인항공기 데이터 전송 시스템, 방법, 장치 및 컴퓨터 설비
본 출원은 원거리 통신 기술 분야에 관한 것으로서, 특히 무인항공기 데이터 전송 시스템, 방법, 장치 및 컴퓨터 설비에 관한 것이다.
전력 시스템에는 많은 송전선로가 있는데, 무인항공기 기술의 발전 및 응용에 따라서, 전송선의 일상 순검은 무인항공기에 가시광 카메라, 적외선 카메라 또는 라이더(lidar) 등을 탑재하는 기술을 점차 채택하여 순검 과정의 가시화 문제를 해결하고 있다.
현재, 무인항공기는 순검 과정에서 가시화된 무인항공기 데이터를 수집할 수 있다. 무인항공기 데이터는 우선 무인항공기가 탑재된 수집 단말기에 로컬로 일시적 저장되고, 일시적 저장된 무인항공기 데이터를 다시 집중적으로 모니터링 센터의 서버로 도출하여 분석 및 처리를 진행한다. 따라서 모니터링 센터는 실시간으로 무인항공기 데이터를 획득하여 분석 및 처리를 진행할 수 없다.
이를 감안하여, 상기 기술적 문제를 해결하기 위한, 실시간으로 무인항공기 데이터를 획득하여 분석 및 처리를 진행할 수 있는 무인항공기 데이터 전송 시스템, 방법, 장치 및 컴퓨터 설비를 제공할 필요가 있다.
무인항공기 데이터 전송 방법으로서, 상기 방법은,
모니터링 센터에 마련된 제어기, 송전선로의 각 철탑에 설치된 제 1 네트워크 브리지 설비, 변전소에 배치된 제 2 네트워크 브리지 설비, 및 무인항공기에 탑재된 데이터 전송 설비를 포함하되, 여기서, 상기 제 2 네트워크 브리지 설비는 모니터링 센터에 마련된 모니터링 장치와 연결되고,
상기 제어기는 각 상기 제 1 네트워크 브리지 설비와 상기 제 2 네트워크 브리지 설비를 제어하여 무선 네트워크 브리징을 진행하고, 무인항공기 데이터 전송을 위한 통신 채널을 제공하도록 구성되고,
상기 데이터 전송 설비는 상기 통신 채널을 통해 상기 무인항공기 데이터를 상기 모니터링 장치로 전송한다.
일 실시예에서, 상기 무인항공기 데이터 전송 시스템에 있어서, 동일한 철탑 상의 상기 제 1 네트워크 브리지 설비의 수는 2개이고, 변전소에 배치된 상기 제 2 네트워크 브리지 설비의 수는 1개이고,
동일한 철탑 상의 상기 제 1 네트워크 브리지 설비 사이는 유선 방식으로 연결되고, 서로 다른 철탑 상의 상기 제 1 네트워크 브리지 설비 사이는 무선 방식으로 연결되며, 변전소에 가장 가까운 상기 제 1 네트워크 브리지 설비와 상기 제 2 네트워크 브리지 설비 사이는 무선 방식으로 연결된다.
일 실시예에서, 상기 무인항공기 데이터 전송 시스템에 있어서, 각 상기 제 1 네트워크 브리지 설비의 작동 주파수 대역과 상기 제 2 네트워크 브리지 설비의 작동 주파수 대역은 모두 제 1 주파수 대역을 포함하고, 여기서 상기 제 1 주파수 대역은 무선 액세스 포인트로 설정되도록 구성되고,
상기 제어기는 서로 다른 네트워크 브리지 설비의 무선 액세스 포인트를 제어하여 무인항공기가 서로 다른 네트워크 브리지 설비 사이에서 원활하게 로밍하도록 구성된다.
일 실시예에서, 상기 무인항공기 데이터 전송 시스템에 있어서, 각 상기 제 1 네트워크 브리지 설비의 작동 주파수 대역과 상기 제 2 네트워크 브리지 설비의 작동 주파수 대역은 모두 제 2 주파수 대역을 포함하고, 여기서 상기 제 2 주파수 대역은 데이터 리턴을 수용하도록 구성되고,
무인항공기 설비는 로밍 상태에서 상기 제 2 주파수 대역을 통해 상기 무인항공기 데이터를 상기 모니터링 장치로 리턴한다.
일 실시예에서, 상기 무인항공기 데이터 전송 시스템에 있어서, 상기 데이터 전송 설비는 또한 상기 통신 채널을 통해 상기 모니터링 장치에 의해 생성된 제어 명령을 수신하고, 상기 제어 명령에 따라 상기 무인항공기 및/또는 상기 무인항공기에 탑재된 설비를 제어하여 대응된 동작을 수행하도록 구성된다.
상기 무인항공기 데이터 전송 시스템에 기반한 무인항공기 데이터 전송 방법은,
무인항공기 데이터를 획득하고, 상기 무인항공기 데이터를 코딩하여 코드 데이터를 획득하는 단계;
상기 모니터링 장치의 데이터 전송 요청이 모니터링되는 경우, 상기 통신 채널을 통해 상기 코드 데이터를 상기 모니터링 장치로 전송하는 단계;
상기 모니터링 장치는 상기 코드 데이터를 수신한 후, 상기 모니터링 장치가 상기 코드 데이터를 디코딩하여 상기 무인항공기 데이터를 획득하도록 지시하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 무인항공기 데이터 전송 방법에 있어서, 상기 모니터링 장치가 상기 코드 데이터를 디코딩하여 상기 무인항공기 데이터를 획득하도록 지시하는 단계 이후,
상기 모니터링 장치를 지시하여 상기 무인항공기 데이터에 따라 제어 명령을 생성하고, 상기 통신 채널을 통해 상기 제어 명령을 획득하고, 상기 제어 명령을 비행 제어 시스템에 전송하는 단계를 포함하며, 상기 제어 명령은 상기 비행 제어 시스템이 상기 제어 명령에 따라 상기 무인항공기 및/또는 상기 무인항공기에 탑재된 설비를 제어하여 대응된 동작을 수행하도록 지시하는데 사용된다.
무인항공기 데이터 전송 장치는,
무인항공기 데이터를 획득하고, 상기 무인항공기 데이터를 코딩하여 코드 데이터를 획득하기 위한 획득 모듈;
상기 모니터링 장치의 데이터 전송 요청이 모니터링되는 경우, 상기 통신 채널을 통해 상기 코드 데이터를 상기 모니터링 장치로 전송하기 위한 전송 모듈;
상기 모니터링 장치는 상기 코드 데이터를 수신한 후, 상기 모니터링 장치가 상기 코드 데이터를 디코딩하여 상기 무인항공기 데이터를 획득하도록 지시하기 위한 지시 모듈을 포함한다.
메모리, 프로세서 및 메모리에 저장되고 프로세서에서 실행 가능한 컴퓨터 프로그램을 포함하는 컴퓨터 설비로서, 상기 컴퓨터 프로그램이 상기 프로세서에 의해 실행될 경우,
무인항공기 데이터를 획득하고, 상기 무인항공기 데이터를 코딩하여 코드 데이터를 획득하는 단계;
상기 모니터링 장치의 데이터 전송 요청이 모니터링되는 경우, 상기 통신 채널을 통해 상기 코드 데이터를 상기 모니터링 장치로 전송하는 단계;
상기 모니터링 장치는 상기 코드 데이터를 수신한 후, 상기 모니터링 장치가 상기 코드 데이터를 디코딩하여 상기 무인항공기 데이터를 획득하도록 지시하는 단계가 구현된다.
컴퓨터 프로그램이 저장된 컴퓨터 판독 가능 저장 매체로서, 상기 컴퓨터 프로그램이 프로세서에 의해 실행될 경우,
무인항공기 데이터를 획득하고, 상기 무인항공기 데이터를 코딩하여 코드 데이터를 획득하는 단계;
상기 모니터링 장치의 데이터 전송 요청이 모니터링되는 경우, 상기 통신 채널을 통해 상기 코드 데이터를 상기 모니터링 장치로 전송하는 단계;
상기 모니터링 장치는 상기 코드 데이터를 수신한 후, 상기 모니터링 장치가 상기 코드 데이터를 디코딩하여 상기 무인항공기 데이터를 획득하도록 지시하는 단계가 구현된다.
전술한 무인항공기 데이터 전송 방법, 장치, 컴퓨터 설비 및 저장 매체는 모니터링 센터에 마련된 제어기, 송전선로의 각 철탑 위에 설치된 제 1 네트워크 브리지 설비, 및 변전소에 배치된 제 2 네트워크 브리지 설비를 통해 무인항공기 데이터의 실시간 리턴을 위한 통신 채널을 제공하며, 데이터 전송 장치는 통신 채널을 통해 무인항공기 데이터를 상기 모니터링 장치로 전송함으로써, 무인항공기 데이터의 실시간 리턴을 실현할 수 있으며, 실시간으로 무인항공기 데이터를 획득하여 분석 및 처리할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 무인항공기 데이터 전송 시스템을 제시하는 도면이다.
도 2는 다른 실시예에 따른 무인항공기 데이터 전송 시스템을 제시하는 도면이다.
도 3은 또 다른 실시예에 따른 무인항공기 데이터 전송 시스템을 제시하는 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 무인항공기 데이터 전송 방법의 흐름을 제시하는 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 무인항공기 데이터 전송 장치의 구조 블록도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 컴퓨터 설비의 내부 구조도이다.
본 출원의 목적, 기술적 방안 및 장점을 보다 명확하게 이해하기 위해, 첨부된 도면 및 실시예를 참조하여 본 출원에 대해 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에 기술된 구체적인 실시예는 단지 본 출원을 설명하기 위한 것이며, 본 출원을 제한하는 것으로 이해되지 않는다.
일 실시예에 따른 무인항공기 데이터 전송 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이 모니터링 센터(108)에 마련된 제어기(101), 송전선로의 각 철탑(107) 위에 설치된 제 1 네트워크 브리지 설비(102) 및 변전소(106)의 제 2 네트워크 브리지 설비(103)를 포함한다. 도 1의 양방향 화살표 점선은 무선 연결을 나타낸다. 모니터링 장치(105)는 다양한 개인용 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 스마트폰, 태블릿 컴퓨터 및 휴대용 웨어러블 설비일 수 있으며, 이에 제한되지 않는다. 본 발명의 실시예에서, 제어기(101)는 AC(Wireless Access Point Controller, 무선) 제어기, 모니터링 장치(105)는 PC 기기(personal computer, 개인용 컴퓨터)인 것을 예로 상세하게 설명한다.
제어기(101)는 제 2 네트워크 브리지 설비(103)를 통해 제 1 네트워크 브리지 설비(102)에 연결되고, 여기서 제 2 네트워크 브리지 설비(103)는 또한 모니터링 센터(108)에 마련된 모니터링 장치(105)에 연결되고, 제어기(101)는 각 제 1 네트워크 브리지 설비(102)와 제 2 네트워크 브리지 설비(103)를 제어하여 무선 네트워크 브리징을 진행함으로써, 모니터링 장치로의 무인항공기 데이터 전송을 위한 통신 채널을 제공하도록 구성된다.
상술한 실시예에서, AC 제어기와 제 2 네트워크 브리지 설비(103)는 스위치를 통해 연결될 수 있고, 스위치는 전기 또는 광 신호 전달을 위한 네트워크 설비로, 스위치에 접속된 임의의 2개의 네트워크 노드에 대해 독점적인 전기 신호 경로를 제공할 수 있다.
상술한 실시예는 모니터링 센터에 마련된 제어기, 송전선로의 각 철탑 위에 설치된 제 1 네트워크 브리지 설비, 및 변전소에 배치된 제 2 네트워크 브리지 설비를 통해 무인항공기 데이터의 실시간 리턴을 위한 통신 채널을 제공하며, 모니터링 센터에 설치된 모니터링 장치는 해당 통신 채널을 통해 실시간으로 무인항공기 데이터를 획득할 수 있다.
일 실시예에 따른 무인항공기 데이터 전송 시스템은, 도 2에 도시된 바와 같이 도 1의 각 장치에 더하여 무인항공기에 탑재된 데이터 전송 설비(104)를 포함한다. 본 발명의 실시예에서, 데이터 전송 설비는 영상 전송 장치인 것을 예로 상세하게 설명한다. 여기서, 영상 전송 장치는 무인항공기 작업 현장의 비디오 영상을 수집하도록 구성된다.
제어기는 각 제 1 네트워크 브리지 설비(102)와 제 2 네트워크 브리지 설비(103)를 제어하여 무선 네트워크 브리징을 진행하고, 무인항공기 데이터 전송을 위한 통신 채널을 제공하도록 구성되며, 데이터 전송 설비(104)는 통신 채널을 통해 무인항공기 데이터를 모니터링 장치로 전송한다. 여기서, 데이터 전송 설비(104)는 데이터 전송 설비에 가장 가까운 제 1 네트워크 브리지 설비와 연결되고, 데이터 전송 설비는 제 1 네트워크 브리지 설비를 통해 통신 채널에 접속되고, 통신 채널을 통해 수집된 무인항공기 데이터를 제 2 네트워크 브리지 설비(103)로 전송하고, 제 2 네트워크 브리지 설비(103)는 무인항공기 데이터를 모니터링 장치(105)에 전송한다.
상술한 실시예에서, 제어기는 AC 제어기일 수 있고, 데이터 전송 설비(104)는 영상 전송 장치일 수 있고, 모니터링 장치(105)는 PC 기기일 수 있으며, 영상 전송 장치에 TCP 서버를 셋업하여 특정 포트를 모니터링할 수 있다. 통신 채널이 셋업된 후, 모니터링 센터에 마련된 PC 기기는 특정 소프트웨어를 통해 TCP 클라이언트(Transmission Control Protocol Client, 전송 제어 프로토콜 클라이언트)를 사용하여 영상 전송 장치의 TCP 서버에 접속되고, 대응된 데이터 전송 프로토콜에 따라 데이터 스트림을 획득한 다음 디코딩 및 재생할 수 있다. 무인항공기 데이터가 비디오 데이터인 경우, 대응된 비디오 전송 프로토콜에 따라 비디오 스트림을 획득한 후 디코딩 및 재생하거나, 시계열에 따라 비디오 데이터율(data rate)을 동시에 파일에 저장하거나 한 시간 단위로 별도의 파일에 저장할 수 있다.
전술한 실시예는 모니터링 센터에 마련된 제어기, 송전선로의 각 철탑 위에 설치된 제 1 네트워크 브리지 설비, 및 변전소에 배치된 제 2 네트워크 브리지 설비를 통해 무인항공기 데이터의 실시간 리턴을 위한 통신 채널을 제공하며, 데이터 전송 설비는 통신 채널을 통해 무인항공기 데이터를 모니터링 장치로 전송함으로써, 무인항공기 데이터의 실시간 리턴을 실현할 수 있고, 무인항공기가 송전선로의 현장에서 비디오 데이터를 실시간 리턴하는 것을 실현할 수 있으며, 또한 무인항공기 작업 현장의 비디오 영상을 원거리로 실시간 저장할 수 있다.
일 실시예에 따른 무인항공기 데이터 전송 시스템은, 도 3에 도시된 바와 같이, 2 개의 철탑, 즉 철탑(107a) 및 철탑(107b)이 도시되였고, 동일한 철탑 상의 제 1 네트워크 브리지 설비의 수는 2 개이고, 철탑(107a) 상에는 제 1 네트워크 브리지 설비(102a) 및 제 1 네트워크 브리지 설비(102b)가 있고, 철탑(107b) 상에는 제 1 네트워크 브리지 설비(102c) 및 제 1 네트워크 브리지 설비(102d)가 있으며, 변전소에 배치된 제 2 네트워크 브리지 설비(103)의 수는 1 개이다. 도 3의 양방향 화살표 실선은 유선 연결을 나타내고, 양방향 화살표 점선은 무선 연결을 나타낸다.
동일한 철탑 상의 제 1 네트워크 브리지 설비 사이는 유선 방식으로 연결되고, 서로 다른 철탑 상의 제 1 네트워크 브리지 설비 사이는 무선 방식으로 연결되며, 변전소에 가장 가까운 제 1 네트워크 브리지 설비와 제 2 네트워크 브리지 설비 사이는 무선 방식으로 연결된다.
상술한 실시예에서, 동일한 철탑 상의 제 1 네트워크 브리지 설비 사이는 이더넷을 통해 연결될 수 있다. 전체 시스템에서, 포트 간 전송 대역폭은 실질적으로 두 네트워크 브리지의 무선 브리징 성능에 의해 결정된다. 한 철탑에서, 뒷면을 맞대고 있는 2 개의 제 1 네트워크 브리지 사이는 이더넷을 통해 유선 방식으로 연결된다. 원격 네트워크도 이더넷을 통해 연결된다. 따라서, 한 쌍의 무선 네트워크 브리지의 대역폭과 지연에 의해 전체 네트워크의 성능과 처리량이 결정된다. 제 1 네트워크 브리지 설비와 제 2 네트워크 브리지 설비는 모두 지향성 안테나를 사용할 수 있고, 지향성 안테나의 기준 범위는 전방향 안테나의 기준 범위보다 크다.
전술한 실시예는 모니터링 센터에 마련된 제어기, 송전선로의 각 철탑 위에 설치된 제 1 네트워크 브리지 설비, 및 변전소에 배치된 제 2 네트워크 브리지 설비를 통해 무인항공기 데이터의 실시간 리턴을 위한 통신 채널을 제공하며, 데이터 전송 설비는 통신 채널을 통해 무인항공기 데이터를 모니터링 장치로 전송함으로써, 무인항공기 데이터의 실시간 리턴을 실현할 수 있으며, 실시간으로 무인항공기 데이터를 획득하여 분석 및 처리할 수 있다.
일 실시예에서, 무인항공기 데이터 전송 시스템에 있어서, 각 제 1 네트워크 브리지 설비의 작동 주파수 대역과 제 2 네트워크 브리지 설비의 작동 주파수 대역은 모두 제 1 주파수 대역을 포함하고, 여기서 제 1 주파수 대역은 무선 액세스 포인트로 설정되도록 구성되고, 제어기는 서로 다른 네트워크 브리지 설비의 무선 액세스 포인트를 제어하여 무인항공기가 서로 다른 네트워크 브리지 설비 사이에서 원활하게 로밍하도록 구성된다.
상술한 실시예에서, 변전소에 배치된 제 2 네트워크 브리지 설비는 자신과 가장 가까운 철탑 상의 제 1 네트워크 브리지 설비의 리턴 데이터를 수신한 후, 해당 네트워크 브리지는 다시 기가비트 이더넷을 통해 변전소 내의 광통신 네트워크에 접속하여, 마지막으로 원격 제어 센터(모니터링 센터)에 접속할 수 있다. 원격 제어 센터에 AC 제어기를 배치하여, 전체 선로 상의 무선 네트워크 브리지의 AP(WirelessAccessPoint, 무선 액세스 포인트) 기능을 제어함으로써, 무인항공기가 두 AP의 경계를 넘어갈 때 원활하게 로밍하도록 할 수 있다.
전술한 실시예는 모니터링 센터에 마련된 제어기, 송전선로의 각 철탑 위에 설치된 제 1 네트워크 브리지 설비, 및 변전소에 배치된 제 2 네트워크 브리지 설비를 통해 무인항공기 데이터의 실시간 리턴을 위한 통신 채널을 제공하며, 데이터 전송 설비는 통신 채널을 통해 무인항공기 데이터를 모니터링 장치로 전송함으로써, 무인항공기 데이터의 실시간 리턴을 실현할 수 있으며, 실시간으로 무인항공기 데이터를 획득하여 분석 및 처리할 수 있다.
일 실시예에서, 각 제 1 네트워크 브리지 설비의 작동 주파수 대역과 제 2 네트워크 브리지 설비의 작동 주파수 대역은 모두 제 2 주파수 대역을 더 포함할 수 있고, 여기서 제 2 주파수 대역은 데이터 리턴을 수용하도록 구성되고, 무인항공기 설비는 로밍 상태에서 제 2 주파수 대역을 통해 무인항공기 데이터를 모니터링 장치로 리턴한다.
상술한 실시예에서, 각각의 네트워크 브리지 설비는 2 개의 작동 주파수 대역을 포함할 수 있으며, 예를 들어, 2.4G 및 5.8G의 무가입의 WiFi 주파수 대역을 포함할 수 있다. 여기서 제 2 주파수 대역은 데이터 리턴을 수용하기 위한 무선 네트워크 브리지로 사용되며, 제 1 주파수 대역은 무인항공기 이미지를 수신하고 데이터를 전송 및 제어하는 AP 기능으로 사용된다. 작업 현장의 무인항공기 또는 기타 작업 단말기가 현장 또는 원격에 있는지에 따라 설정할 수 있다. 예를 들어, 무인항공기의 탑재 설비의 무선 네트워크 액세스 포인트의 작동 주파수 대역이 5.8G 인 경우, 무선 네트워크 브리지는 2.4G의 주파수 대역을 리턴 채널로 사용한다. 해당 무선 네트워크 브리지는 근거리에서 최대 약 800Mbps의 속도에 도달할 수 있고, 5km 미만의 거리에서 약 100Mbsp의 속도에 도달할 수 있고, 10km 미만의 거리에서 약 50Mbps의 속도에 도달할 수 있다. QoS(Quality of Service, 서비스 품질) 최적화 기술을 사용하고, 한 쌍의 네트워크 브리지의 무선 리턴 지연은 최소 약 5ms이며 양방향 패킷 손실은 약 0 이다. 동일한 철탑의 뒷면을 맞대고 있는 네트워크 브리지 기가비트 이더넷의 지연도 1ms 미만이며 양방향 패킷 손실은 약 0 이다. 이와 같이, 각각의 네트워크 브리지에 의해 발생하는 지연은 6ms 이하이며, 멀티 홉 네트워크의 대역폭 및 지연을 예측할 수 있다. 전문적인 QoS 최적화 기술을 사용하지 않는 경우, 임의 한 쌍의 네트워크 브리지의 무선 리턴 지연은 모두 약 20 내지 30ms 이다.
송변전선로에서, 상술한 실시예는 무선 네트워크 브리지의 멀티 홉 지연 및 대역폭을 효과적으로 보장할 수 있다. 해당 네트워크 구조에서 데이터 원격 전송의 지연은 확정적이고 예측 가능한 것이다. 이와 같이, 해당 네트워크에서 비디오 전송을 보장할 뿐만 아니라, 무인항공기와 작업 로봇의 실시간 제어를 위한 실시간 제어 업무도 수용할 수 있으며, 원격에서 무인항공기에 대한 제어 신호 발송을 실현할 수 있다.
일 실시예에서, 무인항공기 데이터 전송 시스템의 데이터 전송 설비는 또한 통신 채널을 통해 모니터링 장치에 의해 생성된 제어 명령을 수신하고, 제어 명령에 따라 무인항공기 및/또는 무인항공기에 탑재된 설비를 제어하여 대응된 동작을 수행하도록 구성된다.
상술한 실시예에서, 무인항공기의 영상 전송 장치에 원격의 제어 데이터를 수신하기 위한 TCP 서버를 더 셋업할 수 있고, 무인항공기의 영상 전송 장치에는 또한 1 개의 직렬 통신 인터페이스가 구비되고, 해당 인터페이스의 물리 계층은 S-Bus(시스템 버스) 버스의 물리 계층 사양을 준수한다. 원격 제어 소프트웨어는 TCP 클라이언트를 통해 원격 영상 전송 장치의 TCP 서버에 연결한 다음, 소프트웨어를 통해 여러 채널의 모션 데이터를 시뮬레이션하여 영상 전송 장치로 전송한다. 영상 전송 장치는 다시 직렬 인터페이스를 통해 데이터를 비행 제어 장치로 전송함으로써, 원격 제어 명령의 실시간 전달을 실현할 수 있다.
전술한 실시예는 모니터링 센터에 마련된 제어기, 송전선로의 각 철탑 위에 설치된 제 1 네트워크 브리지 설비, 및 변전소에 배치된 제 2 네트워크 브리지 설비를 통해 무인항공기 데이터의 실시간 리턴을 위한 통신 채널을 제공하며, 데이터 전송 설비는 통신 채널을 통해 무인항공기 데이터를 모니터링 장치로 전송함으로써, 무인항공기 데이터의 실시간 리턴을 실현할 수 있으며, 송전선로를 원격 실시간 비디오 모니터링하고 무인항공기 동작 제어 기능을 실현할 수 있다.
일 실시예에서, 도 4에 도시된 바와 같이, 무인항공기 데이터 전송 방법이 제공되며, 해당 방법은 도 2 및 도 3의 데이터 전송 설비에 적용된 것을 예로 설명되며, 다음 단계를 포함한다:
무인항공기 데이터를 획득하고, 무인항공기 데이터를 코딩하여 코드 데이터를 획득하는 S401 단계;
상기 단계에서, 무인항공기 데이터는 무인항공기에 탑재된 가시광 카메라에 의해 촬영된 이미지 및 비디오일 수 있다. 무인항공기는 고화질 카메라를 사용하여 HDMI 인터페이스(High Definition Multimedia Interface, 고화질 멀티미디어 인터페이스)를 통해 비디오 신호를 원격 영상 전송 장치로 출력할 수 있고, 그 다음 영상 전송 장치에 의해 원본 비디오 신호를 특정 포맷의 비디오 스트림으로 처리할 수 있다. 영상 전송 장치는 WiFi를 통해 송전선로의 통신 시스템에 접속될 수 있으며, 영상 전송 장치에 TCP 서버를 셋업하여 특정 포트를 모니터링할 수 있고, 원격 제어 센터는 특정 소프트웨어를 통해 TCP 서버에 연결하여 비디오 스트리밍을 요청할 수 있다. 마지막으로, 영상 전송 장치의 네트워크 시스템을 통해 해당 비디오를 일종의 네트워크 프로토콜에 따라 수신단으로 전송할 수 있다.
모니터링 장치의 데이터 전송 요청이 모니터링되는 경우, 통신 채널을 통해 코드 데이터를 모니터링 장치로 전송하는 S402 단계;
상기 단계에서, 데이터 전송 과정에서 두 가지 핵심 문제를 해결할 수 있는데, 하나는 HDMI 원본 비디오 신호를 특정 포맷의 비디오 포맷으로 전환하는 것, 즉 비디오 코딩 작업이고, 다른 하나는 코딩된 비디오를 일종의 네트워크 전송 프로토콜로 원격 수신 장치로 전송하는 것이다. 네트워크 데이터 전송의 부담을 줄이기 위해, 비디오 압축은 압축비가 비교적 높은 H264 또는 H265 포맷을 사용할 수 있다. 네트워크 비디오 전송을 위한 표준 프로토콜은 mms, rtp, rtsp, http 등의 프로토콜을 사용할 수 있으며, 전송 과정의 캐시와 같은 매개 변수를 조정하여 비디오 지연을 최소화할 수 있다.
모니터링 장치는 코드 데이터를 수신한 후, 모니터링 장치가 코드 데이터를 디코딩하여 무인항공기 데이터를 획득하도록 지시하는 S403 단계;
상기 단계에서, TCP 클라이언트를 사용하여 모니터링 장치 상의 소프트웨어를 통해 무인항공기의 TCP 서버에 접속할 수 있으며, 대응된 비디오 전송 프로토콜에 따라 비디오 스트림을 획득한 후 디코딩 및 재생하거나, 시계열에 따라 비디오 데이터율을 동시에 파일에 저장하거나, 한 시간 단위로 별도의 파일에 저장할 수 있다.
전술한 실시예는 모니터링 센터에 마련된 제어기, 송전선로의 각 철탑 위에 설치된 제 1 네트워크 브리지 설비, 및 변전소에 배치된 제 2 네트워크 브리지 설비를 통해 무인항공기 데이터의 실시간 리턴을 위한 통신 채널을 제공하며, 데이터 전송 설비는 통신 채널을 통해 무인항공기 데이터를 모니터링 장치로 전송함으로써, 무인항공기 데이터의 실시간 리턴을 실현할 수 있으며, 실시간으로 무인항공기 데이터를 획득하여 분석 및 처리할 수 있다.
일 실시예에서, 무인항공기 데이터 전송 방법에 있어서, 모니터링 장치가 코드 데이터를 디코딩하여 무인항공기 데이터를 획득하도록 지시하는 단계 이후,
모니터링 장치를 지시하여 무인항공기 데이터에 따라 제어 명령을 생성하고, 통신 채널을 통해 제어 명령을 획득하고, 제어 명령을 비행 제어 시스템에 전송하는 단계를 포함하며, 제어 명령은 비행 제어 시스템이 제어 명령에 따라 무인항공기 및/또는 무인항공기에 탑재된 설비를 제어하여 대응된 동작을 수행하도록 지시하는데 사용된다.
무인항공기의 운행 제어는 비행 제어 시스템에 의해 실현될 수 있다. 비행 제어 시스템에는 S-Bus 수신 채널이 있다. S-Bus 프로토콜 분석을 통해, 대응하는 제어 채널에서 PWM(Pulse Width Modulation, 펄스폭 변조)으로 변환되어 모터 회전을 제어함으로써, 대응된 동작 장치가 작업을 수행하도록 한다.
전술한 실시예는 모니터링 센터에 마련된 제어기, 송전선로의 각 철탑 위에 설치된 제 1 네트워크 브리지 설비, 및 변전소에 배치된 제 2 네트워크 브리지 설비를 통해 무인항공기 데이터의 실시간 리턴을 위한 통신 채널을 제공하며, 데이터 전송 설비는 통신 채널을 통해 무인항공기 데이터를 모니터링 장치로 전송함으로써, 무인항공기 데이터의 실시간 리턴을 실현할 수 있으며, 실시간으로 무인항공기 데이터를 획득하여 분석 및 처리할 수 있고, 또한 송전선로를 원격 실시간 비디오 모니터링하고 무인항공기 동작 제어 기능을 실현할 수 있다.
비록 도 4의 흐름도의 각 단계가 화살표의 방향에 따라 순차적으로 표시되지만, 이러한 단계들은 반드시 화살표로 표시된 순서대로 수행되는 것은 아님을 이해해야 한다. 본 명세서에서 명시적으로 언급되지 않는 한, 이러한 단계들의 실행 순서는 엄격하게 제한되지 않으며, 이러한 단계는 다른 순서로 실행될 수 있다. 그리고, 도 4의 단계들 중 적어도 일부는 복수의 하위 단계 또는 복수의 절차를 포함할 수 있고, 이러한 하위 단계 또는 절차는 반드시 동시에 실행되는 것이 아닌 상이한 시간에 실행될 수 있으며, 이러한 하위 단계 또는 절차의 실행 순서도 반드시 순차적으로 진행되는 것이 아닌 다른 단계 또는 다른 단계의 하위 단계 또는 절차의 적어도 일부와 순번대로 또는 교대로 실행될 수 있다.
일 실시예에서, 도 5에 도시된 바와 같이, 제공된 무인항공기 데이터 전송 설비는,
무인항공기 데이터를 획득하고, 무인항공기 데이터를 코딩하여 코드 데이터를 획득하기 위한 획득 모듈(51);
모니터링 장치의 데이터 전송 요청이 모니터링되는 경우, 통신 채널을 통해 코드 데이터를 모니터링 장치로 전송하기 위한 전송 모듈(52);
모니터링 장치가 코드 데이터를 수신한 후, 모니터링 장치가 코드 데이터를 디코딩하여 무인항공기 데이터를 획득하도록 지시하는 지시 모듈(53)을 포함한다.
무인항공기 데이터 전송 설비의 구체적인 제한에 대해서는, 위에서 설명한 무인항공기 데이터 전송 방법에 대한 제한을 참조할 수 있고, 상세한 설명은 여기서 생략한다. 전술한 무인항공기 데이터 전송 설비의 각 모듈은 소프트웨어, 하드웨어 및 이들의 조합을 통해 전체적으로 또는 부분적으로 구현될 수 있다. 전술한 각 모듈은 하드웨어 형태로 컴퓨터 설비의 프로세서에 내장되거나 독립될 수 있고, 소프트웨어 형태로 컴퓨터 설비의 메모리에 저장될 수 있고, 이로써 프로세서가 호출하여 상기 각 모듈에 대응하는 동작을 수행하도록 한다.
본 발명의 실시예에 언급된 용어 "제 1, 제 2, 제 3"은 단지 유사한 객체들을 구별하기 위한 것이고, 객체들의 특정 순서를 나타내지 않으며, "제 1, 제 2, 제 3"은 허용되는 경우에서 특정 순서 또는 전후 순서를 상호 교환할 수 있음을 이해해야 한다. 본원에 기술된 본 발명의 실시예가 본원에 도시되거나 기술된 것과 다른 순서로 구현될 수 있도록, "제 1, 제 2, 제 3"이 구별하는 객체는 적절한 경우에서 상호 교환될 수 있음을 이해해야 한다.
본 발명의 실시예에 언급된 용어 "포함" 및 “있다” 및 이들의 임의의 변형은 비 배타적인 포함을 포함하도록 의도된다. 예를 들어, 일련의 단계 또는 (모듈) 유닛을 포함하는 프로세스, 방법, 시스템, 제품 또는 설비가 나열된 단계 또는 유닛으로 제한되는 것이 아니라, 나열되지 않은 단계 또는 유닛을 선택적으로 더 포함하거나, 이러한 프로세스, 방법, 제품 또는 설비에 고유한 기타 단계 또는 유닛을 선택적으로 더 포함한다.
본 명세서에서 "실시예"는, 실시예와 결합하여 설명되는 특정 특징, 구조 또는 특성이 본 출원의 적어도 하나의 실시예에 포함될 수 있음을 의미한다. 본 명세서의 여러 곳에서 기재된 이 문구는 반드시 모두 동일한 실시예를 지칭하는 것은 아니며, 다른 실시예와 상호 배타적인 독립적이거나 대안적인 실시예도 아니다. 당업자는 본원에 설명된 실시예들이 기타 실시예와 결합될 수 있음을 명백하고 암시적으로 이해한다.
본 명세서에서 "복수"는 2개 또는 2개 이상을 지칭한다. "및/또는"은 관련 객체 간의 연관 관계를 설명하고 세 가지 관계가 존재할 수 있음을 나타내고, 예를 들어, “A 및/또는 B”는 A가 단독으로 존재, A와 B가 동시에 존재, B가 단독으로 존재하는 세 가지 경우를 나타낼 수 있다. 부호 "/"는 일반적으로 앞뒤의 관련 객체가 "또는"의 관계임을 나타낸다.
일 실시예에서, 컴퓨터 설비가 제공되며, 상기 컴퓨터 설비는 서버일 수 있고, 그 내부 구조도는 도 6에 도시된 바와 같을 수 있다. 상기 컴퓨터 설비는 시스템 버스를 통해 연결된 프로세서, 메모리, 네트워크 인터페이스 및 데이터베이스를 포함한다. 여기서, 상기 컴퓨터 설비의 프로세서는 컴퓨팅 및 제어 기능을 제공하도록 구성된다. 상기 컴퓨터 설비의 메모리는 비휘발성 저장 매체 및 내부 메모리를 포함한다. 상기 비휘발성 저장 매체에는 오퍼레이팅 시스템, 컴퓨터 프로그램 및 데이터베이스가 저장되어 있다. 상기 내부 메모리는 비휘발성 저장 매체에 저장된 오퍼레이팅 시스템 및 컴퓨터 프로그램을 실행하기 위한 환경을 제공한다. 상기 컴퓨터 설비의 데이터베이스는 무인항공기 데이터를 저장하도록 구성된다. 상기 컴퓨터 설비의 네트워크 인터페이스는 네트워크를 통해 외부 단말기와 연결하고 통신하도록 구성된다. 상기 컴퓨터 프로그램이 프로세서에 의해 실행될 경우 무인항공기 데이터 전송 방법이 구현된다.
당업자는 도 6에 도시된 구조가 단지 본 출원의 방안과 관련된 일부 구조의 블록도이며, 본 출원의 방안이 적용되는 컴퓨터 설비에 대한 제한이 아니며, 구체적인 컴퓨터 설비는 도면에 표시된 것보다 많거나 적은 부품을 포함하거나, 어떤 부품을 결합하거나, 상이한 부품 배열을 가질 수 있다.
일 실시예에서, 메모리, 프로세서 및 메모리에 저장되고 프로세서에서 실행 가능한 컴퓨터 프로그램을 포함하는 컴퓨터 설비가 제공되며, 컴퓨터 프로그램이 프로세서에 의해 실행될 경우,
무인항공기 데이터를 획득하고, 무인항공기 데이터를 코딩하여 코드 데이터를 획득하는 단계;
모니터링 장치의 데이터 전송 요청이 모니터링되는 경우, 통신 채널을 통해 코드 데이터를 모니터링 장치로 전송하는 단계;
모니터링 장치가 코드 데이터를 수신한 후, 모니터링 장치가 코드 데이터를 디코딩하여 무인항공기 데이터를 획득하도록 지시하는 단계가 구현된다.
일 실시예에서, 컴퓨터 프로그램이 프로세서에 의해 실행될 경우,
모니터링 장치를 지시하여 무인항공기 데이터에 따라 제어 명령을 생성하고, 통신 채널을 통해 제어 명령을 획득하고, 제어 명령을 비행 제어 시스템에 전송하는 단계가 더 구현되며, 제어 명령은 비행 제어 시스템이 제어 명령에 따라 무인항공기 및/또는 무인항공기에 탑재된 설비를 제어하여 대응된 동작을 수행하도록 지시하는데 사용된다.
일 실시예에서, 컴퓨터 프로그램이 저장된 컴퓨터 판독 가능 저장 매체가 제공되며, 컴퓨터 프로그램이 프로세서에 의해 실행될 경우,
무인항공기 데이터를 획득하고, 무인항공기 데이터를 코딩하여 코드 데이터를 획득하는 단계;
모니터링 장치의 데이터 전송 요청이 모니터링되는 경우, 통신 채널을 통해 코드 데이터를 모니터링 장치로 전송하는 단계;
모니터링 장치가 코드 데이터를 수신한 후, 모니터링 장치가 코드 데이터를 디코딩하여 무인항공기 데이터를 획득하도록 지시하는 단계가 구현된다.
일 실시예에서, 컴퓨터 프로그램이 프로세서에 의해 실행될 경우,
모니터링 장치를 지시하여 무인항공기 데이터에 따라 제어 명령을 생성하고, 통신 채널을 통해 제어 명령을 획득하고, 제어 명령을 비행 제어 시스템에 전송하는 단계가 더 구현되며, 제어 명령은 비행 제어 시스템이 제어 명령에 따라 무인항공기 및/또는 무인항공기에 탑재된 설비를 제어하여 대응된 동작을 수행하도록 지시하는데 사용된다.
당업자는, 전술한 실시예의 방법에서의 전부 또는 일부 프로세스는 컴퓨터 프로그램을 통해 관련 하드웨어를 지시하는 것으로 이루어질 수 있고, 컴퓨터 프로그램은 비휘발성 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장될 수 있으며, 상기 컴퓨터 프로그램이 실행될 경우, 전술한 각 방법의 실시예의 프로세스를 포함할 수 있음을 이해한다. 여기서, 본 출원에 제공된 각 실시예에서 사용된 메모리, 스토리지, 데이터베이스 또는 기타 매체에 대한 모든 인용은 모두 비휘발성 및/또는 휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 비휘발성 메모리는 판독 전용 메모리(ROM), 프로그래머블 ROM (PROM), 전기적 프로그래머블 ROM(EPROM), 전기적 소거 가능 프로그래머블 ROM(EEPROM) 또는 플래시 메모리를 포함할 수 있다. 휘발성 메모리는 랜덤 액세스 메모리(RAM) 또는 외부 고속 버퍼 메모리를 포함할 수 있다. 설명으로 제한적인 것은 아니며, RAM은 여러 형태로 얻을 수 있으며, 예로 정적 RAM (SRAM), 동적 RAM(DRAM), 동기식 DRAM(SDRAM), 더블 데이터 레이트 SDRAM (DDRSDRAM), 향상형 SDRAM(ESDRAM), 동기 링크(Synchlink) DRAM (SLDRAM), 메모리 버스(Rambus) 다이렉트 RAM(RDRAM), 다이렉트 메모리 버스 DRAM(DRDRAM) 및 메모리 버스 DRAM(RDRAM) 등 이다.
상술한 실시예의 각 기술적 특징은 임의로 조합될 수 있으며, 설명의 간결함을 위해 상기 실시예의 각 기술적 특징에 대한 모든 가능한 조합을 설명하지 않았지만, 이러한 기술적 특징의 조합에 모순이 존재하지 않는 한, 모두 본 명세서의 범위로 간주되어야 한다.
상술한 실시예는 단지 본 출원의 특정 실시예를 나타내며, 그에 대한 설명은 비교적 구체적이고 상세하지만, 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다. 당업자에 있어서, 본 발명의 사상을 벗어나지 않으면서 다양한 변형 및 수정이 이루어질 수 있으며, 이들은 모두 본 발명의 청구범위에 속한다. 따라서, 본 출원의 범위는 첨부된 청구 범위에 의해 결정된다.

Claims (10)

  1. 무인항공기 데이터 전송 시스템으로서,
    모니터링 센터에 마련된 제어기, 송전선로의 각 철탑에 설치된 제 1 네트워크 브리지 설비, 변전소에 배치된 제 2 네트워크 브리지 설비, 및 무인항공기에 탑재된 데이터 전송 설비를 포함하되,
    여기서, 상기 제 2 네트워크 브리지 설비는 모니터링 센터에 마련된 모니터링 장치와 연결되고,
    상기 제어기는 각 상기 제 1 네트워크 브리지 설비와 상기 제 2 네트워크 브리지 설비를 제어하여 무선 네트워크 브리징을 진행하고, 무인항공기 데이터 전송을 위한 통신 채널을 제공하도록 구성되고,
    상기 데이터 전송 설비는 상기 통신 채널을 통해 상기 무인항공기 데이터를 상기 모니터링 장치로 전송하고, 상기 데이터 전송 설비의 TCP 서버는 상기 통신 채널을 통해 상기 모니터링 장치의 TCP 클라이언트에 의해 생성된 제어 명령을 수신하고, 상기 제어 명령에 따라 상기 무인항공기 및/또는 상기 무인항공기에 탑재된 설비를 제어하여 대응된 동작을 수행하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 무인항공기 데이터 전송 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    동일한 철탑 상의 상기 제 1 네트워크 브리지 설비의 수는 2개이고, 변전소에 배치된 상기 제 2 네트워크 브리지 설비의 수는 1개이고,
    동일한 철탑 상의 상기 제 1 네트워크 브리지 설비 사이는 유선 방식으로 연결되고, 서로 다른 철탑 상의 상기 제 1 네트워크 브리지 설비 사이는 무선 방식으로 연결되며, 변전소에 가장 가까운 상기 제 1 네트워크 브리지 설비와 상기 제 2 네트워크 브리지 설비 사이는 무선 방식으로 연결되는 것을 특징으로 하는 무인항공기 데이터 전송 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    각 상기 제 1 네트워크 브리지 설비의 작동 주파수 대역과 상기 제 2 네트워크 브리지 설비의 작동 주파수 대역은 모두 제 1 주파수 대역을 포함하고,
    여기서, 상기 제 1 주파수 대역은 무선 액세스 포인트로 설정되도록 구성되고,
    상기 제어기는 서로 다른 네트워크 브리지 설비의 무선 액세스 포인트를 제어하여 무인항공기가 서로 다른 네트워크 브리지 설비 사이에서 원활하게 로밍하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 무인항공기 데이터 전송 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    각 상기 제 1 네트워크 브리지 설비의 작동 주파수 대역과 상기 제 2 네트워크 브리지 설비의 작동 주파수 대역은 모두 제 2 주파수 대역을 포함하고,
    여기서, 상기 제 2 주파수 대역은 데이터 리턴을 수용하도록 구성되고,
    무인항공기 설비는 로밍 상태에서 상기 제 2 주파수 대역을 통해 상기 무인항공기 데이터를 상기 모니터링 장치로 리턴하는 것을 특징으로 하는 무인항공기 데이터 전송 시스템.
  5. 삭제
  6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 따른 무인항공기 데이터 전송 시스템에 기반한 무인항공기 데이터 전송 방법으로서,
    무인항공기 데이터를 획득하고, 상기 무인항공기 데이터를 코딩하여 코드 데이터를 획득하는 단계;
    상기 모니터링 장치의 데이터 전송 요청이 모니터링되는 경우, 상기 통신 채널을 통해 상기 코드 데이터를 상기 모니터링 장치로 전송하는 단계;
    상기 모니터링 장치는 상기 코드 데이터를 수신한 후, 상기 모니터링 장치가 상기 코드 데이터를 디코딩하여 상기 무인항공기 데이터를 획득하도록 지시하는 단계; 및
    상기 모니터링 장치를 지시하여 상기 무인항공기 데이터에 따라 제어 명령을 생성하고, 상기 통신 채널을 통해 상기 제어 명령을 획득하고, 상기 제어 명령을 비행 제어 시스템에 전송하는 단계를 포함하며,
    상기 제어 명령은 상기 비행 제어 시스템이 상기 제어 명령에 따라 상기 무인항공기 및/또는 상기 무인항공기에 탑재된 설비를 제어하여 대응된 동작을 수행하도록 지시하는데 사용되는 것을 특징으로 하는 무인항공기 데이터 전송 방법.
  7. 삭제
  8. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 따른 무인항공기 데이터 전송 시스템에 기반한 무인항공기 데이터 전송 설비로서,
    무인항공기 데이터를 획득하고, 상기 무인항공기 데이터를 코딩하여 코드 데이터를 획득하기 위한 획득 모듈;
    상기 모니터링 장치의 데이터 전송 요청이 모니터링되는 경우, 상기 통신 채널을 통해 상기 코드 데이터를 상기 모니터링 장치로 전송하기 위한 전송 모듈;
    상기 모니터링 장치는 상기 코드 데이터를 수신한 후, 상기 모니터링 장치가 상기 코드 데이터를 디코딩하여 상기 무인항공기 데이터를 획득하도록 지시하기 위한 지시 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 무인항공기 데이터 전송 설비.
  9. 메모리, 프로세서 및 메모리에 저장되고 프로세서에서 실행 가능한 컴퓨터 프로그램을 포함하는 컴퓨터 설비로서,
    상기 컴퓨터 프로그램이 상기 프로세서에 의해 실행될 경우, 제 6 항에 따른 무인항공기 데이터 전송 방법의 단계가 구현되는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 설비.
  10. 컴퓨터 프로그램이 저장되어 있는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체로서,
    상기 컴퓨터 프로그램이 프로세서에 의해 실행될 경우, 제 6 항에 따른 무인항공기 데이터 전송 방법의 단계가 구현되는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체.
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