KR102406477B1

KR102406477B1 - 4-dimensional path display method for unmanned vehicle using point cloud

Info

Publication number: KR102406477B1
Application number: KR1020220018129A
Authority: KR
Inventors: 최태인; 조성원
Original assignee: 주식회사 클로버스튜디오
Priority date: 2021-10-29
Filing date: 2022-02-11
Publication date: 2022-06-08

Abstract

본 발명은 3차원 공간 공역 안의 포인트 클라우드를 이용하여 무인이동체의 비행 경로를 구성하는 코리도를 세밀하고 용이하게 정의하고 표출함으로써 무인이동체의 제어가 용이하며, 무인이동체들의 비행 중의 충돌 사고에 대응하여 세밀하고 안전한 경로를 제공하도록 하는 포인트 클라우드를 이용한 무인이동체의 4차원 경로 표출 방법을 개시한다.
본 발명의 실시예에 따른 포인트 클라우드를 이용한 무인이동체의 4차원 경로 표출 방법은 무인이동체의 비행 경로 생성을 위한 3차원 공역 공간을 정의하는 단계, 및 상기 3차원 공역 공간 내의 포인트 클라우드를 이용하여 상기 무인이동체의 비행 경로를 생성하고 표출하는 단계를 포함한다.The present invention makes it easy to control the unmanned vehicle by using the point cloud in the three-dimensional space to define and express the corridor that constitutes the flight path of the unmanned vehicle in detail and easily. Disclosed is a method for expressing a four-dimensional path of an unmanned moving object using a point cloud to provide a detailed and safe path.
The method for expressing a four-dimensional path of an unmanned mobile body using a point cloud according to an embodiment of the present invention includes the steps of defining a three-dimensional airspace space for generating a flight path of the unmanned mobile body, and using the point cloud in the three-dimensional airspace space. It includes the step of generating and expressing the flight path of the unmanned vehicle.

Description

4-dimensional path display method for unmanned vehicle using point cloud}

본 발명은 포인트 클라우드를 이용하여 3차원 공역 공간의 코리도를 정의하고 그에 따른 무인이동체의 4차원 경로를 표출하는 포인트 클라우드를 이용한 무인이동체의 4차원 경로 표출 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method of expressing a four-dimensional path of an unmanned moving object using a point cloud that defines a corridor of a three-dimensional airspace space using a point cloud and displays the four-dimensional path of the unmanned mobile body accordingly.

현재 드론과 같은 무인이동체에 대해 비행하거나 운용하는 시스템인 Ground Control System은 상용 및 오픈 소스 시스템을 기반으로 대부분 2D기반 Map 위에 마우스 클릭 이벤트를 통한 비행 경로지점을 결정하거나 높낮이를 설정하게 된다.Currently, the Ground Control System, a system that flies or operates for unmanned moving objects such as drones, is based on commercial and open source systems, and mostly determines the flight path point through a mouse click event on the 2D-based map or sets the height.

하지만, 2D Map은 실제 환경 정보를 반영하거나 비행 정보를 사용자 시점으로 구체화하기 어렵다. 또한 마우스 클릭을 통한 프로세싱은 같은 지점에 대한 높낮이 판단 오류 및 결정된 지점의 중복에 의한 오류 등으로 정확한 지점을 결정하거나 높낮이를 설정하는데 한계가 존재한다.However, it is difficult for 2D Map to reflect actual environment information or to materialize flight information from the user's point of view. In addition, processing through a mouse click has a limit in determining the correct point or setting the height due to an error in determining the height of the same point or an error due to overlap of the determined point.

이러한 2D Map의 단점을 해결하고자 3D Map을 활용하기도 하는데, 3D Map을 활용한 프로세싱은 좋은 가시화와 환경의 반영, 구체화의 확장을 가지지만, 3D화에 따른 사용자의 인터페이스의 어려움, 3차원 좌표로 인한 클릭 및 확대, 축소의 어려움과 고도 높이 및 지점 결정, 렌더링 속도와 성능의 문제가 발생한다. 3D Map is sometimes used to solve these shortcomings of 2D Map. Processing using 3D Map has good visualization, reflection of the environment, and expansion of materialization. Difficulties in clicking, zooming in, and zooming out, height height and point determination, and rendering speed and performance problems occur.

특히, 사용자는 효율적인 루트로 비행 가능한 정확한 지점의 비행 경로를 생성해야 하는데, 일반적인 3차원 공간에서는 원하는 해당 지점을 정확히 결정하기 쉽지 않다. In particular, a user needs to create a flight path of an accurate point where it can be flown in an efficient route, but it is not easy to accurately determine a desired point in a general three-dimensional space.

이를 보완하기 위해, 최근에는 격자와 같은 큐브 형태로 공간을 나누는 것이 제안되고 있지만, 큐브나 격자 형태는 공간의 복잡도가 상승함에 따라 주변 환경 및 가시화가 용이하지 않고, 주변 환경의 가시화에 대한 복잡도가 커서 Map을 클릭하는 등의 마우스 이벤트 처리, 경로 표출 및 결정에 어려움이 있다. To compensate for this, it has been recently proposed to divide the space in the form of a cube such as a lattice, but as the complexity of the space increases, it is difficult to visualize the surrounding environment and the complexity of the visualization of the surrounding environment in the form of a cube or lattice. There are difficulties in handling mouse events, such as clicking the cursor map, and in displaying and determining the path.

또한, 격자화는 공간 정보를 관리하는 방법으로서, 무인이동체의 경로(드론길)를 위한 코리도 공간을 정의하거나 표출하지는 않으며, 겹치거나 필요 이상의 공간을 차지하기 때문에 무인 이동체의 비행 경로에 대한 코리도 구성을 표출하는 데에도 한계가 있다. In addition, gridding is a method of managing spatial information, and it does not define or express the corridor space for the path (drone path) of the unmanned vehicle, but it overlaps or occupies more space than necessary. There is also a limit to expressing the diagram composition.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 3차원 공간 공역 안의 포인트 클라우드를 이용하여 무인이동체의 비행 경로를 구성하는 코리도를 세밀하고 용이하게 정의하고 표출함으로써 무인이동체의 제어가 용이하도록 하는 포인트 클라우드를 이용한 무인이동체의 4차원 경로 표출 방법을 제공하는 것이다.The present invention has been devised to solve the above problems, and an object of the present invention is to define and express the corridor constituting the flight path of an unmanned vehicle in detail and easily by using a point cloud in a three-dimensional space airspace. An object of the present invention is to provide a method of expressing a four-dimensional path of an unmanned moving object using a point cloud that facilitates control of the moving object.

본 발명의 다른 목적은 3차원 공간 공역 내에서 동시에 다중의 경로를 생성함으로써 무인이동체의 비행 경로를 다양하게 선택할 수 있도록 하는 포인트 클라우드를 이용한 무인이동체의 4차원 경로 표출 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for expressing a four-dimensional path of an unmanned vehicle using a point cloud, which allows the flight path of the unmanned vehicle to be variously selected by simultaneously creating multiple routes within a three-dimensional space airspace.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 비행 경로의 진행 방향의 장애물, 건물 및/또는 지형의 환경 정보를 반영하여 보간하고 이를 검증 및 시뮬레이션 함으로써 안전한 비행 경로를 제공하여 무인이동체의 충돌 사고를 미연에 방지할 수 있도록 하는 포인트 클라우드를 이용한 무인이동체의 4차원 경로 표출 방법을 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to provide a safe flight path by interpolating and verifying and simulating environmental information of obstacles, buildings and/or terrain in the direction of travel of the flight path to prevent collision accidents of unmanned vehicles in advance. It is to provide a method of expressing a four-dimensional path of an unmanned moving object using a point cloud that enables

본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems of the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 포인트 클라우드를 이용한 4차원 경로 표출 방법은, 무인이동체의 비행 경로 생성을 위한 포인트 클라우드 기반의 3차원 공역 공간을 정의하는 단계; 및 상기 3차원 공역 공간 내의 포인트 클라우드를 이용하여 상기 무인이동체의 비행 경로를 생성하고 표출하는 단계를 포함할 수 있다.A four-dimensional path expression method using a point cloud according to an embodiment of the present invention for solving the above problems includes: defining a point cloud-based three-dimensional airspace space for generating a flight path of an unmanned moving object; and using the point cloud in the three-dimensional airspace space to generate and display the flight path of the unmanned vehicle.

상기 비행 경로는, 상기 포인트 클라우드의 포인트 간격, 포인트 크기 및 각 포인트의 표출 정보에 기초하여 생성될 수 있다.The flight path may be generated based on the point interval, point size, and expression information of each point of the point cloud.

상기 비행 경로를 생성하고 표출하는 단계는, 상기 포인트 클라우드를 이용하여 생성된 비행 경로에 시간 정보를 추가하여 4차원 경로를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.The generating and displaying the flight path may include adding time information to the flight path generated using the point cloud to generate a four-dimensional path.

상기 포인트 간격은, 초기 결정된 디폴트 값, 미리 설정된 알고리즘에 의해 결정된 값, 3차원 공역 공간의 주변 환경을 반영하여 결정된 값 또는 사용자에 의해 변경된 파라미터 값에 기초하여 결정될 수 있다.The point interval may be determined based on an initially determined default value, a value determined by a preset algorithm, a value determined by reflecting the surrounding environment of the three-dimensional airspace space, or a parameter value changed by a user.

상기 3차원 공역 공간은, 공간 벡터 포인트들의 집합으로 정의될 수 있다. The 3D conjugate space may be defined as a set of space vector points.

상기 공간 벡터 포인트들은, 지구 타원체의 좌표계 시스템의 위경도 및 높이를 각각 가지며, xyz좌표, Render Index, 비행 지점 번호, 임무 유형, 임무 명령 및 행동 양식 중 적어도 하나 이상의 정보를 표출할 수 있다.The space vector points have latitude and longitude and height of the coordinate system of the Earth's ellipsoid, respectively, and may express at least one or more of xyz coordinates, Render Index, flight point number, mission type, mission command, and action pattern.

상기 공간 벡터 포인트들은, 시간 벡터를 추가로 포함하며, 상기 무인이동체의 비행 경로에 대한 점유시각(time), 점유 시간(duration), 점유하는 무인이동체의 표식정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 표출할 수 있다.The space vector points further include a time vector, and at least one or more of information about the time of occupancy, duration, and marking information of the occupied unmanned vehicle for the flight path of the unmanned vehicle can be expressed. have.

상기 포인트 크기는, 상기 3차원 공역 공간 내의 각 지점의 기상정보, 바람세기 및 무인이동체의 크기 정보를 기반으로 무인이동체의 비행 가능 영역의 공간 벡터 포인트를 예측하여 결정될 수 있다.The point size may be determined by predicting a space vector point in the flightable area of the unmanned vehicle based on weather information, wind strength, and size information of the unmanned vehicle at each point in the three-dimensional airspace space.

상기 비행 경로는, 코리도로 표시될 수 있다.The flight path may be displayed as a corridor.

각각의 코리도를 구성하는 포인트 및 정보들은, 독립적으로 분리되어 관리될 수 있다.Points and information constituting each corridor may be separately managed independently.

상기 코리도는, 경로가 점유하는 포인트의 크기에 따라 점유하는 공간에서의 코리도의 진행방향에 대한 수직방향의 지름 또는 단면적의 크기가 결정될 수 있다.In the corridor, the size of a diameter or cross-sectional area in a direction perpendicular to the moving direction of the corridor in the space occupied by the path may be determined according to the size of the point occupied by the path.

상기 코리도는, 시간에 따른 포인트의 점유 시각, 점유 시간 및 점유하는 무인이동체의 표식정보를 추가로 반영하여 그 크기가 결정될 수 있다.The size of the corridor may be determined by additionally reflecting the occupancy time, occupancy time, and mark information of the occupied unmanned moving object according to time.

상기 코리도는, 경로 ID, 경로 구성 유형, 장애물 탐지 회피 유형, 시작 지점으로부터의 거리, 및 경로 설정 속도에 따른 도착 시간 중 적어도 하나 이상의 표출 정보를 가질 수 있다.The corridor may have display information of at least one of a path ID, a path configuration type, an obstacle detection avoidance type, a distance from a starting point, and an arrival time according to a path setting speed.

상기 코리도는, 경로가 점유하는 공간의 각 포인트에서 시간 순서에 따라 색상 및 투명도의 상태가 다르게 표출될 수 있다.In the corridor, the state of color and transparency may be differently expressed according to the time sequence at each point of the space occupied by the path.

상기 코리도는, 경로가 점유하는 공간의 각 포인트에서 시간 순서에 따라 점유하는 무인이동체의 정보를 표출하되, 해당 포인트를 점유하는 순서대로 해당 무인이동체의 정보를 표출할 수 있다.The corridor may display information on the unmanned moving object occupied according to the time sequence at each point of the space occupied by the path, but may display information on the unmanned mobile object in the order of occupying the corresponding point.

상기 3차원 공역 공간을 정의하는 단계는, 상기 무인이동체의 비행 경로를 생성할 경로 생성 구역에 대한 2차원 위치 정보를 수집하는 단계; 상기 수집된 2차원 위치 정보를 기반으로 경로 생성 구역의 범위를 결정하는 단계; 상기 결정된 경로 생성 구역의 범위를 기반으로 공간 벡터 포인트들로 구성되는 포인트 클라우드 공역 공간을 생성하여 3차원 공역 공간을 정의하는 단계; 상기 3차원 공역 공간의 주변환경 또는 사용자 요청에 따라 상기 포인트 클라우드 공역 공간을 변경하는 단계; 및 상기 3차원 공역 공간을 렌더링하는 단계를 포함할 수 있다.The defining of the three-dimensional airspace space may include: collecting two-dimensional positional information on a path generating area in which to generate a flight path of the unmanned vehicle; determining a range of a path generation zone based on the collected two-dimensional location information; defining a three-dimensional airspace space by creating a point cloud airspace space composed of space vector points based on the determined range of the path generation area; changing the airspace of the point cloud according to the surrounding environment of the three-dimensional airspace or a user request; and rendering the 3D conjugate space.

상기 포인트 클라우드 공역 공간은, 포인트 크기, 포인트 간 x축, y축, z축 간격, 포인트 간격에 대한 가중치, 및 공역 공간에서의 위치 중 하나 이상이 정의될 수 있다. One or more of a point size, an x-axis, a y-axis, and a z-axis spacing between points, a weight for the point spacing, and a position in the conjugate space may be defined for the point cloud conjugate space.

상기 포인트 클라우드 공역 공간을 변경하는 단계는, 포인트 크기, 포인트 간 x축, y축, z축 간격, 포인트 간격에 대한 가중치, 공역 공간에서의 위치 중 적어도 하나 이상의 파라미터 값을 변경할 수 있다.The changing of the airspace space of the point cloud may include changing at least one parameter value among a point size, an x-axis, a y-axis, a z-axis interval between points, a weight for the point interval, and a position in the airspace space.

상기 무인이동체의 비행 경로를 생성하고 표출하는 단계는, 상기 3차원 공역 공간 내의 공간 벡터 포인트들 중 시작 지점을 선택하는 단계; 상기 선택된 시작 지점의 기상 정보, 바람세기 정보 및 무인이동체의 크기 정보에 기초하여 비행 가능 영역의 공간 벡터 포인트를 예측해서 그 지점의 정보를 포인트의 크기로 표출하는 단계; 각 포인트의 크기 및 표출 정보를 반영하여 출발 코리도를 생성하는 단계; 코리도 구성 유형 및 장애물 탐지 회피 유형을 선택하는 단계; 및 상기 표출된 포인트의 크기에 기초하여 n 개의 코리도를 구성하는 단계를 포함할 수 있다.The step of generating and expressing the flight path of the unmanned vehicle may include: selecting a starting point among space vector points in the three-dimensional airspace space; predicting a space vector point of the flightable area based on the weather information of the selected starting point, wind strength information, and size information of the unmanned vehicle, and expressing the information of the point as the size of the point; generating a departure corridor by reflecting the size and expression information of each point; selecting a corridor configuration type and an obstacle detection avoidance type; and configuring n corridors based on the size of the expressed points.

상기 코리도 구성 유형 및 장애물 탐지 회피 유형을 선택하는 단계는, 상기 무인이동체의 비행 경로에 대한 코리도를 구성하기 위해 사용자 클릭형 및 자동화형 중 어느 하나의 구성 유형을 선택하는 단계; 및 비행 경로의 진행 방향으로 장애물 탐지 시 회피 경로를 구성하기 위해 코리도형 및 커브형 중 어느 하나의 장애물 탐지 회피 유형을 선택하는 단계를 포함할 수 있다.The step of selecting the corridor configuration type and the obstacle detection avoidance type may include: selecting any one configuration type from a user click type and an automated type to configure a corridor for the flight path of the unmanned vehicle; and selecting one of a corridor type and a curve type for avoiding obstacle detection in order to configure an avoidance path when an obstacle is detected in the traveling direction of the flight path.

상기 장애물 탐지 회피 유형을 선택하는 단계에서, 코리도형이 선택되면, 경로의 진행 방향에서 장애물 탐지 시 주변의 다른 공간 벡터 포인트로 회피하여 경로를 구성하고, 커브형이 선택되면, 경로의 진행 방향에서 장애물 탐지 시 베지어(Bezier) 커브 보간 포인트로 회피하여 경로를 구성하는 단계를 포함할 수 있다.In the step of selecting the obstacle detection avoidance type, if a corridor shape is selected, a path is constructed by avoiding other space vector points nearby when an obstacle is detected in the path traveling direction. The method may include constructing a path by avoiding obstacles with a Bezier curve interpolation point when detecting an obstacle.

상기 무인이동체의 비행 경로를 생성하고 표출하는 단계는, 상기 코리도를 구성하는 단계에서 구성된 경로의 시작 지점 변경 시 상기 변경된 시작 지점을 기준으로 코리도를 재구성하는 단계를 더 포함할 수 있다.The step of generating and displaying the flight path of the unmanned vehicle may further include reconfiguring the corridor based on the changed starting point when the starting point of the route configured in the step of configuring the corridor is changed.

상기 구성된 n 개의 코리도에 대응되는 경로를 검증하고 무인이동체의 속도 및 시간에 따른 비행 경로를 시뮬레이션 하는 단계; 및 상기 n 개의 코리도에 대한 검증 및 시뮬레이션 결과에 기초하여 전체 코리도를 출력하고, 전체 코리도의 출력 정보를 경로 ID에 대응되는 데이터베이스에 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.verifying a route corresponding to the configured n corridors and simulating a flight route according to speed and time of an unmanned vehicle; and outputting the entire corridor based on the verification and simulation results for the n corridors, and storing the output information of the entire corridor in a database corresponding to the path ID.

상기 비행 경로를 시뮬레이션 하는 단계는, 상기 n 개의 코리도의 각 경로에 대한 가상의 경로 이미지 및 가상의 무인이동체 이미지를 표시하고, 각 경로에 대해 설정된 무인이동체의 속도 및 시간에 따른 비행 계획에 근거하여 상기 가상의 무인이동체 이미지의 위치를 가변하며 표시할 수 있다.The step of simulating the flight path may include displaying a virtual path image and a virtual unmanned vehicle image for each path of the n corridors, and based on the flight plan according to the speed and time of the unmanned vehicle set for each path. Thus, the position of the virtual unmanned moving object image can be displayed in a variable manner.

본 발명의 실시예에 따르면, 3차원 공간 공역 안의 포인트 클라우드를 이용하여 코리도를 정의함으로써 무인 이동체의 비행 경로를 세밀하고 용이하게 생성 및 표출할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, it is possible to precisely and easily create and express the flight path of an unmanned moving object by defining a corridor using a point cloud in a three-dimensional space airspace.

또한, 본 발명은 3차원 공간 공역 내의 비행 경로를 생성함에 있어서 포인트 클라우드를 활용하기 때문에 동시에 다중의 경로를 생성할 수 있다.In addition, since the present invention utilizes a point cloud in generating a flight path within a three-dimensional space airspace, multiple paths can be generated at the same time.

또한, 본 발명은 비행 경로의 진행 방향의 장애물, 건물 및/또는 지형의 환경 정보를 반영하여 보간하고 이를 검증 및 시뮬레이션 함으로써 안전한 비행 경로를 제공하며, 그로 인해 무인이동체의 비행 시에 충돌 사고가 발생하는 것을 최소화할 수 있다.In addition, the present invention provides a safe flight path by interpolating and verifying and simulating environmental information of obstacles, buildings, and/or terrain in the direction of travel of the flight path. can be minimized.

본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 발명 내에 포함되어 있다.The effect according to the present invention is not limited by the contents exemplified above, and more various effects are included in the present invention.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 시스템 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 포인트 클라우드를 이용한 무인이동체의 4차원 경로 표출 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 사용자 클릭 모드에서 코리도를 구성하는 세부 동작을 나타낸 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 자동 모드에서 코리도를 구성하는 세부 동작을 나타낸 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 포인트 클라우드 공역 공간을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 포인트 클라우드 경로 코리도 생성 및 물체 탐지 동작을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 비행 경로를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 비행 경로를 3차원 공역 공간 내에 표출하는 제1 동작을 나타낸 예시도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 비행 경로를 3차원 공역 공간 내에 표출하는 제2 동작을 나타낸 예시도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 비행 경로의 충돌 감지 및 회피 유형을 나타낸 예시도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 비행 경로를 시뮬레이션 하는 동작을 나타낸 예시도이다.1 is a diagram showing a system configuration according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart illustrating a method for expressing a four-dimensional path of an unmanned moving object using a point cloud according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a detailed operation of configuring a corridor in a user click mode according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a detailed operation of configuring a corridor in an automatic mode according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating a point cloud airspace space according to an embodiment of the present invention.
6 is a diagram illustrating an operation of generating a point cloud path corridor and detecting an object according to an embodiment of the present invention.
7 is a view showing a flight path according to an embodiment of the present invention.
8 is an exemplary diagram illustrating a first operation of expressing a flight path in a three-dimensional airspace space according to an embodiment of the present invention.
9 is an exemplary diagram illustrating a second operation of expressing a flight path in a three-dimensional airspace space according to an embodiment of the present invention.
10 is an exemplary diagram illustrating a collision detection and avoidance type of a flight path according to an embodiment of the present invention.
11 is an exemplary diagram illustrating an operation of simulating a flight path according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 다양한 실시 예를 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에 기재된 실시 예는 다양하게 변형될 수 있다. 특정한 실시예가 도면에서 묘사되고 상세한 설명에서 자세하게 설명될 수 있다. 그러나 첨부된 도면에 개시된 특정한 실시 예는 다양한 실시 예를 쉽게 이해하도록 하기 위한 것일 뿐이다. 따라서 첨부된 도면에 개시된 특정 실시 예에 의해 기술적 사상이 제한되는 것은 아니며, 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 균등물 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, various embodiments will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments described herein may be variously modified. Certain embodiments may be depicted in the drawings and described in detail in the detailed description. However, the specific embodiments disclosed in the accompanying drawings are only provided to facilitate understanding of the various embodiments. Therefore, the technical idea is not limited by the specific embodiments disclosed in the accompanying drawings, and it should be understood to include all equivalents or substitutes included in the spirit and scope of the invention.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성요소들은 상술한 용어에 의해 한정되지는 않는다. 상술한 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms including an ordinal number such as 1st, 2nd, etc. may be used to describe various components, but these components are not limited by the above-mentioned terms. The above terminology is used only for the purpose of distinguishing one component from another component.

본 명세서에서, "포함한다" 또는 "가지다" 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. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.In this specification, terms such as "comprises" or "have" are intended to designate that the features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification exist, but one or more other features It should be understood that this does not preclude the existence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof. When a component is referred to as being “connected” or “connected” to another component, it may be directly connected or connected to the other component, but it is understood that other components may exist in between. it should be On the other hand, when it is said that a certain element is "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that the other element does not exist in the middle.

한편, 본 명세서에서 사용되는 구성요소에 대한 "모듈" 또는 "부"는 적어도 하나의 기능 또는 동작을 수행한다. 그리고 "모듈" 또는 "부"는 하드웨어, 소프트웨어 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합에 의해 기능 또는 동작을 수행할 수 있다. 또한, 특정 하드웨어에서 수행되어야 하거나 적어도 하나의 프로세서에서 수행되는 "모듈" 또는 "부"를 제외한 복수의 "모듈들" 또는 복수의 "부들"은 적어도 하나의 모듈로 통합될 수도 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.Meanwhile, as used herein, a “module” or “unit” for a component performs at least one function or operation. And “module” or “unit” may perform a function or operation by hardware, software, or a combination of hardware and software. In addition, a plurality of “modules” or a plurality of “units” other than a “module” or “unit” to be performed in specific hardware or to be executed in at least one processor may be integrated into at least one module. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise.

그 밖에도, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그에 대한 상세한 설명은 축약하거나 생략한다.In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be abbreviated or omitted.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 시스템 구성을 나타낸 도면이다.1 is a diagram showing a system configuration according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 시스템은 포인트 클라우드 공역 공간 생성부(110), 경로 생성 및 제어 관리부(120), 경로 검증 및 시뮬레이션부(130), 그리고 경로 저장부(140)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1 , the system according to an embodiment of the present invention includes a point cloud airspace space generation unit 110 , a path generation and control management unit 120 , a path verification and simulation unit 130 , and a path storage unit 140 . may include

먼저, 포인트 클라우드 공역 공간 생성부(110)는 무인이동체의 비행 경로를 생성하기 위한 3차원 공역 공간을 정의한다.First, the point cloud airspace generating unit 110 defines a three-dimensional airspace space for generating a flight path of an unmanned moving object.

이때, 포인트 클라우드 공역 공간 생성부(110)는 비행 경로를 생성할 경로 생성 구역의 위치 정보를 수집한다. 여기서, 포인트 클라우드 공역 공간 생성부(110)는 경로 생성 구역의 위치 정보에 대한 입력 데이터(1150)를 사용자로부터 직접 입력 받을 수 있다. 한편, 포인트 클라우드 공역 공간 생성부(110)는 3D GIS 정보부(111)에 저장된 정보들 중 비행 경로를 생성하기 위해 미리 결정된 지역의 위치 정보를 불러올 수도 있다. 일 예로, 경로 생성 구역의 위치 정보는 시, 도, 군 등의 지역 위치 정보를 포함할 수 있다.At this time, the point cloud airspace space generating unit 110 collects location information of a path generating area in which to generate a flight path. Here, the point cloud airspace space generating unit 110 may directly receive input data 1150 for the location information of the path generating area from the user. On the other hand, the point cloud airspace generating unit 110 may call the location information of a predetermined area in order to generate a flight path among the information stored in the 3D GIS information unit 111 . As an example, the location information of the route creation area may include local location information such as city, province, and county.

포인트 클라우드 공역 공간 생성부(110)는 경로 생성 구역에 대하여 입력된 모든 지역의 위치 정보를 포괄하도록 경로 생성 구역의 범위를 결정한다. 포인트 클라우드 공역 공간 생성부(110)는 결정된 경로 생성 구역의 디폴트 값을 기반으로 포인트 클라우드 공역 공간에 대한 구성요소(예를 들어, 포인트 크기, 포인트 x축 y축, z축 간격, 포인트 간격에 대한 가중치, 공역 공간에서의 위치 등)를 정의하고, 정의된 구성요소를 기반으로 하여 공간 벡터 포인트들(Space Vector Points)로 구성되는 포인트 클라우드 공역 공간을 생성한다. 이에, 포인트 클라우드의 공역 공간은 공간 벡터 포인트들의 집합으로 정의될 수 있다.The point cloud airspace space generating unit 110 determines the range of the path generating area to include location information of all regions input with respect to the path generating area. The point cloud airspace generating unit 110 is configured for components (eg, point size, point x-axis, y-axis, z-axis interval, and point interval for the point cloud airspace space based on the determined default value of the path generation area). weight, position in the airspace space, etc.) and create a point cloud airspace space composed of space vector points based on the defined components. Accordingly, the conjugation space of the point cloud may be defined as a set of space vector points.

이때, 생성된 포인트 클라우드 공역 공간을 3차원 공역 공간으로 정의하여 렌더링할 수 있다.In this case, the generated point cloud airspace space may be defined and rendered as a three-dimensional airspace space.

여기서, 포인트 클라우드 공역 공간을 구성하는 포인트는 3차원 공간 벡터 포인트로서, 각 포인트들은 각각 지구 타원체의 좌표계 시스템인 EPSG:4326(WGS84)의 위경도 및 높이를 갖는다. 이때, 각 포인트들은 공역 공간적 xyz좌표, 검색 및 가시화를 위한 Render Index, 비행 지점 번호, 임무 유형, 임무 명령 및 행동 양식 등과 같이 공역 및 무인이동체의 이동에 영향을 주는 정보들을 표출한다.Here, the points constituting the point cloud airspace space are three-dimensional space vector points, and each point has latitude and longitude and height of EPSG:4326 (WGS84), which is the coordinate system of the earth ellipsoid, respectively. At this time, each point expresses information that affects the movement of airspace and unmanned vehicles, such as airspace spatial xyz coordinates, Render Index for search and visualization, flight point number, mission type, mission command and action pattern, etc.

포인트는 추가로 시간 벡터를 더 포함할 수 있다. 이때, 포인트는 4차원 공간 및 시간 벡터 포인트로서, 이미 계획이 완료되어 저장된 무인이동체에 의한 비행 경로의 점유 시각(time), 점유 시간(duration), 점유하는 무인이동체의 표식정보 등과 같이 공역 및 무인이동체의 이동에 영향을 주는 정보들을 표출한다.The point may further include a time vector. At this time, the point is a four-dimensional space and time vector point, such as airspace and unmanned aerial vehicle information such as the occupancy time and duration of the flight path by the unmanned vehicle that has already been planned and stored. Information that affects the movement of a moving object is displayed.

공간 벡터 포인트들의 간격은 초기 결정된 디폴트 값으로 결정되거나, 혹은 미리 설정된 알고리즘에 의해 결정될 수 있다. 한편, 공간 벡터 포인트들의 간격은 포인트 클라우드 공역 공간 내의 지형지물 등의 주변환경을 반영하여 변경될 수도 있다. 공간 벡터 포인트들의 간격은 포인트 클라우드 공역 공간에 대한 구성요소의 파라미터 값을 변경함으로써 조정될 수도 있다.The spacing of the space vector points may be determined as an initially determined default value or may be determined by a preset algorithm. Meanwhile, the spacing of the space vector points may be changed by reflecting the surrounding environment such as a feature in the point cloud airspace space. The spacing of space vector points may be adjusted by changing the parameter values of the components for the point cloud conjugate space.

경로 생성 및 제어 관리부(120)는 3차원 공역 공간 내의 물체 및 지형을 탐지하는 물체 및 지형 탐지부(121)와, 3차원 공역 공간 내의 공간 벡터 포인트들 및 탐지된 물체 및 지형 등에 기초하여 코리도를 산출하는 코리도 산출부(125)를 포함할 수 있다.The path generation and control management unit 120 includes an object and terrain detection unit 121 that detects an object and a terrain in the 3D airspace space, and a corridor based on space vector points in the 3D airspace space and the detected object and topography. It may include a corridor calculator 125 that calculates .

경로 생성 및 제어 관리부(120)는 3차원 공역 공간 내의 각 지점의 기상정보, 바람세기 및 무인이동체의 크기 등의 정보를 기반으로 무인이동체의 비행 가능 영역의 공간 벡터 포인트를 예측하여 그 지점의 정보를 포인트의 크기로 표출할 수 있다. 따라서, 3차원 공역 공간 내의 공간 벡터 포인트들의 크기는 해당 지점의 기상정보, 바람세기 및 무인이동체의 크기 등에 따라 각각 달라질 수 있다.The path generation and control management unit 120 predicts the space vector point of the flight area of the unmanned vehicle based on information such as weather information, wind strength, and size of the unmanned vehicle at each point in the three-dimensional airspace space, and information on that point can be expressed as the size of the point. Therefore, the size of the space vector points in the three-dimensional airspace may vary depending on the weather information of the corresponding point, the wind strength, the size of the unmanned vehicle, and the like.

한편, 경로 생성 및 제어 관리부(120)는 3차원 공역 공간 내의 공간 벡터 포인트들 중 시작 지점이 선택되면, 시작 지점의 포인트를 기준으로 비행 가능 영역의 공간 벡터 포인트들의 크기를 반영한 경로 크기를 갖는 출발 코리도를 생성한다. On the other hand, when a starting point is selected from among the space vector points in the three-dimensional airspace space, the route creation and control management unit 120 has a path size reflecting the size of the space vector points of the flightable area based on the starting point. create a corridor

본 발명의 실시예에 따른 비행 경로는 코리도(회랑)로서 표시될 수 있다. 따라서, 코리도 산출부(125)는 비행 가능 영역의 포인트 클라우드를 이용하여 다수 개의 비행 경로를 계산하고, 이를 기반으로 코리도를 구성할 수 있다. 일 예로, 코리도 산출부(125)는 포인트의 간격, 포인트의 크기 및 포인트의 표출 정보를 기반으로 3차원 비행 경로를 계산하고, 이와 관련된 정보를 표출할 수 있다.A flight path according to an embodiment of the present invention may be displayed as a corridor (corridor). Accordingly, the corridor calculating unit 125 may calculate a plurality of flight paths by using the point cloud of the flightable area, and configure the corridor based thereon. As an example, the corridor calculator 125 may calculate a three-dimensional flight path based on an interval between points, a size of a point, and expression information of a point, and display information related thereto.

코리도 산출부(125)는 기 설정된 코리도 구성 유형 및 장애물 탐지 회피 유형에 기초하여 다수 개(n 개)의 코리도를 구성할 수 있다. The corridor calculator 125 may configure a plurality of (n) corridors based on a preset corridor configuration type and an obstacle detection avoidance type.

코리도 구성 유형은 사용자 클릭형 및 자동화형 중 어느 하나가 선택될 수 있다. 사용자 클릭형은 사용자가 가상 키보드로 원하는 방향을 클릭하여 포인트 클라우드를 선택하면, 선택된 포인트 클라우드에 따라 경로를 생성하고, 포인트 간 진행 방향의 공간 좌표 선형 보간을 통해 도착 포인트까지 경로를 생성하는 것이다. 자동화형은 도착 포인트 및 우측 또는 좌측 모드를 입력하거나, 출발 포인트, 도착 포인트, 위경도, 각도로 자동모드를 설정한다. 이때, 시작 포인트부터 도착 포인트까지 생성 가능한 모든 경로들 중에서 최단 거리의 공간 벡터 포인트를 기반으로 경로를 생성하는 것이다. As the corridor configuration type, any one of a user click type and an automated type may be selected. In the user click type, when a user selects a point cloud by clicking a desired direction with a virtual keyboard, a path is generated according to the selected point cloud, and a path to the arrival point is generated through spatial coordinate linear interpolation of the moving direction between points. For the automatic type, input the arrival point and the right or left mode, or set the automatic mode with the departure point, arrival point, latitude and longitude, and angle. In this case, the path is generated based on the space vector point of the shortest distance among all the paths that can be created from the starting point to the arrival point.

장애물 탐지 회피 유형은 코리도형 및 커브형 중 어느 하나가 선택될 수 있다. 코리도형은 포인트 클라우드 공역 공간의 경로 상 진행 방향에서 장애물이 탐지되면 다른 공간 벡터 포인트로 회피하여 경로를 생성하는 것이다. 커브형은 공역 공간의 경로 상에서 장애물이 탐지되면 포인트 간 진행방향의 공간좌표에 대해 베지어(Bezier) 커브 보간 포인트로 회피하여 경로를 생성하는 것이다.As the obstacle detection avoidance type, any one of a corridor type and a curve type may be selected. In the corridor diagram, when an obstacle is detected in the direction of travel on the path of the point cloud airspace, it avoids to another space vector point and creates a path. In the curved type, when an obstacle is detected on the path of the airspace, a path is generated by avoiding it with a Bezier curve interpolation point with respect to the spatial coordinates of the moving direction between the points.

이때, 각 코리도를 구성하는 포인트 및 정보들은 독립적으로 분리되어 저장 및 관리될 수 있다.In this case, the points and information constituting each corridor may be separately stored and managed independently.

이때, 구성되는 코리도의 크기는 점유 공간에 해당하는 포인트의 크기에 따라 결정될 수 있다. 여기서, 코리도의 크기는 코리도의 진행 방향에 수직한 방향의 지름 또는 단면적을 의미한다.In this case, the size of the constructed corridor may be determined according to the size of the point corresponding to the occupied space. Here, the size of the corridor means a diameter or a cross-sectional area in a direction perpendicular to the moving direction of the corridor.

추가적으로, 코리도는 시간에 따른 포인트의 정보, 예를 들어, 무인이동체에 의한 비행 경로의 점유 시각(time), 점유 시간(duration), 점유하는 무인이동체의 표식 정보 등을 반영하여 구성될 수 있다.Additionally, the corridor can be configured by reflecting the point information according to time, for example, the occupancy time (time) of the flight path by the unmanned vehicle, the occupancy time (duration), information on the mark of the occupied unmanned vehicle, etc. .

각 코리도는 소정의 정보, 예를 들어, 경로 ID, 코리도 구성 유형(사용자 클릭형, 자동화형), 경로 상의 건물 및 지형 등에 대한 장애물 탐지 회피 유형(코리도형, 커브형), 시작점으로부터의 거리, 경로 설정 속도에 따른 총 도착 시간 등을 표출할 수 있다. 이때, 각 코리도는 시간 순서에 따라 포인트에서의 표출 상태, 예를 들어, 색, 투명도 등을 달리할 수 있으며, 시간 순서에 따라 포인트를 점유하는 무인이동체의 id 등과 같은 정보를 표출하되, 해당 포인트를 점유하는 순서대로 해당 무인 이동체의 정보를 표출할 수 있다.Each corridor includes predetermined information, for example, route ID, corridor configuration type (user click type, automated type), obstacle detection and avoidance type (corridor type, curve type) for buildings and terrain on the path, and from the starting point. It is possible to display the total arrival time according to the distance and route setting speed. At this time, each corridor can change the state of expression at the point, for example, color, transparency, etc. according to the time sequence, and express information such as the id of the unmanned moving object occupying the point according to the time sequence, but Information of the unmanned moving object can be displayed in the order of occupying the points.

경로 검증 및 시뮬레이션부(130)는 각 코리도들에 대한 경로를 검증하고 시뮬레이션 한다. 경로 검증 및 시뮬레이션부(130)는 무인이동체의 속도 및 시간에 따라 경로를 검증하고 시뮬레이션을 수행할 수 있다.The path verification and simulation unit 130 verifies and simulates paths for each corridor. The path verification and simulation unit 130 may verify a path and perform a simulation according to the speed and time of the unmanned moving object.

경로 저장부(140)는 경로 검증 및 시뮬레이션부(130)에 의해 검증 완료된 전체 코리도들의 출력(output)은 3차원 공역 공간 상에 표출된다. 이때, 전체 코리도들의 출력은 경로 ID에 매칭되어 경로 저장부(140)의 각 데이터베이스에 저장될 수 있다.In the path storage unit 140 , the output of all corridors verified by the path verification and simulation unit 130 is displayed on the three-dimensional conjugation space. In this case, the output of all corridors may be matched to the path ID and stored in each database of the path storage unit 140 .

상기와 같이 구성되는 시스템의 동작 흐름에 대해서는 도 2를 참조하여 설명하도록 한다.An operation flow of the system configured as described above will be described with reference to FIG. 2 .

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 포인트 클라우드를 이용한 무인이동체의 4차원 경로 표출 방법을 나타낸 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating a method for expressing a four-dimensional path of an unmanned moving object using a point cloud according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 포인트 클라우드를 이용한 무인이동체의 4차원 경로 표출 방법은 크게 3차원 공역 공간을 정의하는 단계 및 무인이동체의 비행 경로를 생성하고 표출하는 단계를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2 , the method for displaying a four-dimensional path of an unmanned mobile body using a point cloud may include largely defining a three-dimensional airspace space and generating and displaying a flight path of the unmanned mobile body.

우선, 3차원 공역 공간을 정의하는 단계는, 세부적으로 무인이동체의 비행 경로를 생성할 경로 생성 구역에 대한 2차원 위치 정보를 수집하는 단계(S110), 수집된 2차원 위치 정보를 기반으로 경로 생성 구역의 범위를 결정하는 단계(S120), 결정된 경로 생성 구역의 범위를 기반으로 공간 벡터 포인트들로 구성되는 포인트 클라우드 공역 공간을 생성하여 3차원 공역 공간을 정의하는 단계(S130), 3차원 공역 공간의 주변환경 또는 사용자 요청에 따라 포인트 클라우드 공역 공간을 변경하는 단계(S140), 및 상기 3차원 공역 공간을 렌더링하는 단계(S150)를 포함할 수 있다.First, the step of defining the three-dimensional airspace space includes the step of collecting two-dimensional location information on the route generation area where the flight route of the unmanned vehicle will be generated in detail (S110), and the route generation based on the collected two-dimensional location information Determining the range of the zone (S120), creating a point cloud airspace composed of space vector points based on the determined range of the path generation area to define the three-dimensional airspace space (S130), the three-dimensional airspace space It may include changing the airspace of the point cloud according to the surrounding environment or user request (S140), and the step of rendering the three-dimensional airspace (S150).

위치 정보를 수집하는 단계(S110)에서는 적어도 하나 이상의 지역에 대한 위치 정보를 수집하며, 이때 경로 생성 구역의 위치 정보를 사용자로부터 직접 입력 받거나, 3D GIS 정보부에 저장된 정보들 중 비행 경로를 생성하기 위해 미리 결정된 지역의 위치 정보, 예를 들어, 시, 도, 군 등의 지역 위치 정보를 불러올 수도 있다.In the step (S110) of collecting location information, location information for at least one area is collected, and at this time, location information of a route creation area is directly input from a user, or to generate a flight route among the information stored in the 3D GIS information unit. Location information of a predetermined area, for example, local location information of a city, province, county, etc. may be called.

경로 생성 구역의 범위를 결정하는 단계(S120)에서는 경로 생성 구역에 대하여 입력된 모든 지역의 위치 정보를 포괄하도록 경로 생성 구역의 범위를 결정한다.In the step of determining the range of the route generation zone ( S120 ), the range of the route generation zone is determined to include location information of all regions input with respect to the route generation zone.

3차원 공역 공간을 정의하는 단계(S130)에서는 앞서 결정된 경로 생성 구역의 범위를 기반으로 포인트 클라우드 공역 공간을 생성하고, 생성된 포인트 클라우드 공역 공간을 기반으로 3차원 공역 공간을 정의한다.In the step of defining the three-dimensional airspace space ( S130 ), a point cloud airspace space is generated based on the previously determined range of the route generation zone, and the three-dimensional airspace space is defined based on the generated point cloud airspace space.

포인트 클라우드 공역 공간을 변경하는 단계(S140)에서 사용자는 구성요소의 파라미터 값을 임의로 변경할 수 있다. 한편, 포인트 클라우드 공역 공간의 장애물 등과 같은 주변환경에 따라 구성요소의 파라미터 값이 변경될 수도 있다.In the step of changing the point cloud airspace space ( S140 ), the user may arbitrarily change the parameter values of the components. Meanwhile, parameter values of components may be changed according to surrounding environments such as obstacles in the airspace of the point cloud.

3차원 공역 공간을 렌더링하는 단계(S150)에서는 포인트 클라우드 공역 공간에 대해 정의된 구성요소를 기반으로 3차원 공역 공간을 렌더링한다. In the step of rendering the three-dimensional airspace space ( S150 ), the three-dimensional airspace space is rendered based on the components defined for the point cloud airspace space.

이때, 3차원 공역 공간은 다수 개의 공간 벡터 포인트들을 포함하는데, 공간 벡터 포인트들의 간격은 초기 결정된 디폴트 값으로 결정되거나, 혹은 미리 설정된 알고리즘에 의해 결정될 수 있다. In this case, the 3D conjugation space includes a plurality of space vector points, and an interval between the space vector points may be determined as an initially determined default value or may be determined by a preset algorithm.

한편, 공간 벡터 포인트들의 간격은 포인트 클라우드 공역 공간 내의 지형지물 등의 주변환경을 반영하여 변경될 수도 있다. 공간 벡터 포인트들의 간격은 포인트 클라우드 공역 공간을 변경하는 단계(S140)에서 포인트 클라우드 공역 공간에 대한 구성요소의 파라미터 값을 변경함으로써 조정될 수도 있다.Meanwhile, the spacing of the space vector points may be changed by reflecting the surrounding environment such as a feature in the point cloud airspace space. The spacing of the space vector points may be adjusted by changing the parameter value of a component for the point cloud conjugate space in the step of changing the point cloud conjugate space ( S140 ).

포인트 클라우드 공역 공간 내에서 비행 금지 구역이 존재하는 경우에는 비행 금지 구역과 허가 구역의 공역 색을 달리 구분하여 표시될 수 있다.When a no-fly zone exists in the point cloud airspace space, the airspace colors of the no-fly zone and the permitted zone may be distinguished and displayed.

무인이동체의 비행 경로를 생성하고 표출하는 단계는, 세부적으로 3차원 공역 공간 내의 공간 벡터 포인트들 중 시작 지점을 선택하는 단계(S160), 'S160' 과정에서 선택된 시작 지점의 기상 정보, 바람세기 정보 및 무인이동체의 크기 정보에 기초하여 비행 가능 영역의 공간 벡터 포인트를 예측해서 그 지점의 정보를 포인트의 크기로 표출하는 단계(S170), 'S170' 과정에서 표출된 포인트의 크기 정보에 기초하여 n 개의 코리도를 구성하는 단계(S180~S210), n 개의 코리도에 대한 경로를 검증하고 무인이동체의 속도 및 시간에 따른 비행 경로를 시뮬레이션 하는 단계(S230), 및 n 개의 코리도에 대한 검증 및 시뮬레이션 결과에 기초하여 전체 코리도를 출력하고, 전체 코리도의 출력 정보를 경로 ID에 대응되는 데이터베이스에 저장하는 단계(S240)를 포함할 수 있다.The step of creating and displaying the flight path of the unmanned vehicle includes selecting a starting point among space vector points in the three-dimensional airspace space in detail (S160), weather information of the starting point selected in the process 'S160', wind strength information And predicting the space vector point of the flightable area based on the size information of the unmanned vehicle and expressing the information of the point as the size of the point (S170), n based on the size information of the point expressed in the process 'S170' The step of configuring the corridors (S180~S210), verifying the routes for the n corridors and simulating the flight paths according to the speed and time of the unmanned vehicle (S230), and verifying the n corridors and The method may include outputting the entire corridor based on the simulation result and storing the output information of the entire corridor in a database corresponding to the path ID (S240).

포인트의 크기로 표출하는 단계(S170)에서는 기상정보, 바람세기, 무인이동체 크기 등의 정보를 기반으로 무인 비행체의 비행 가능 영역의 공간 벡터 포인트를 예측한다. In the step of expressing the size of the point (S170), the space vector point of the flight area of the unmanned aerial vehicle is predicted based on information such as weather information, wind strength, and the size of the unmanned aerial vehicle.

각 공간 벡터 포인트의 크기는 각 지점의 기상 정보, 바람세기 정보 및 무인이동체의 크기 정보에 기초하여 결정될 수 있다. 따라서, 포인트의 크기로 표출하는 단계(S170)에서는 각 공간 벡터 포인트의 크기가 결정되면, 그 크기를 3차원 공역 공간 내의 각 포인트에 반영한다.The size of each space vector point may be determined based on weather information of each point, wind strength information, and size information of the unmanned vehicle. Accordingly, when the size of each space vector point is determined in the step of expressing the size of the point ( S170 ), the size is reflected to each point in the three-dimensional conjugation space.

또한, 공간 벡터 포인트들은 3차원 공역 공간 내에서 소정의 정보를 표출할 수 있다. 공간 벡터 포인트들은 기본적으로 각각 지구 타원체의 좌표계 시스템인 EPSG:4326(WGS84)의 위경도 및 높이를 가지며, 각 포인트들은 공역 공간적 xyz좌표, 검색 및 가시화를 위한 Render Index, 비행 지점 번호, 임무 유형, 임무 명령 및 행동 양식 등과 같이 공역 및 무인이동체의 이동에 영향을 주는 정보들을 표출한다.In addition, the space vector points may express predetermined information in a three-dimensional conjugation space. The space vector points basically have latitude and longitude and height of EPSG:4326 (WGS84), which is the coordinate system of the Earth's ellipsoid, respectively, and each point has airspace spatial xyz coordinates, Render Index for search and visualization, flight point number, mission type, It displays information that affects the movement of airspace and unmanned vehicles, such as mission commands and behavior patterns.

한편, 공간 벡터 포인트들은 시간 벡터를 추가로 포함할 수 있다. 이때, 4차원 공간 및 시간 벡터 포인트들은 무인이동체에 의한 비행 경로의 점유 시각(time), 점유 시간(duration), 점유하는 무인이동체의 표식정보 등과 같이 공역 및 무인이동체의 이동에 영향을 주는 정보들을 표출한다.Meanwhile, the space vector points may further include a temporal vector. At this time, the 4D space and time vector points are information that affects the movement of the airspace and the unmanned vehicle, such as the time of occupancy of the flight path by the unmanned vehicle, the duration, and the mark information of the occupied unmanned vehicle. express

n 개의 코리도를 구성하는 단계(S180~S210)는, 세부적으로 각 포인트의 크기 및 표출 정보를 반영하여 출발 코리도를 생성하는 단계(S180), 코리도 구성 유형 및 장애물 탐지 회피 유형을 선택하는 단계(S190), 'S190' 과정에서 선택된 유형에 따라 n 개의 코리도를 구성하는 단계(S200) 및 n 개의 코리도에 포함된 m 개의 공간 벡터 포인트를 추출하는 단계(S210)를 포함한다.The step of configuring n corridors (S180 ~ S210) is a step of generating a departure corridor by reflecting the size and expression information of each point in detail (S180), selecting a corridor configuration type and an obstacle detection avoidance type Steps (S190) and 'S190' include configuring n corridors according to the type selected in the process (S200) and extracting m space vector points included in the n corridors (S210).

출발 코리도를 생성하는 단계(S180)에서는 각 지점의 포인트 크기를 반영하여 경로 크기를 결정하고, 결정된 경로 크기에 따라 출발 코리도를 생성한다. In the step of generating the departure corridor ( S180 ), a path size is determined by reflecting the point size of each point, and a departure corridor is generated according to the determined path size.

코리도 구성 유형 및 장애물 탐지 회피 유형을 선택하는 단계(S190)에서는 사용자 클릭형 또는 자동화형 중 어느 하나의 구성 유형을 선택할 수 있다. In the step of selecting the corridor configuration type and the obstacle detection avoidance type ( S190 ), any one configuration type of a user click type or an automated type may be selected.

사용자 클릭형은 가상 키보드로 도착 포인트까지 원하는 방향을 클릭하여 선택된 포인트 클라우드에 따라 경로(드론길)를 생성하며, 각 포인트 간 진행 방향의 공간좌표에 대한 선형 보간을 수행하고, 생성된 경로(드론길)를 렌더링한다. 사용자 클릭형으로 코리도 구성 중 진행방향에 장애물이나 건물, 지형이 존재하는 경우 이를 알리고 해당 방향으로의 경로 구성을 차단할 수 있다. The user click type creates a route (drone route) according to the selected point cloud by clicking the desired direction to the arrival point with a virtual keyboard, performs linear interpolation on the spatial coordinates of the traveling direction between each point, and performs the generated route (drone route). road) is rendered. If there are obstacles, buildings, or terrain in the direction of the corridor during the user click type configuration, it is notified and the route configuration in the corresponding direction can be blocked.

사용자 클릭형의 구성 유형에 따라 코리도의 경로를 구성하는 세부 동작은 도 3의 실시예를 참조하도록 한다.The detailed operation of configuring the corridor path according to the user click type configuration type will be described with reference to the embodiment of FIG. 3 .

자동화형은 도착 포인트, 우측모드 또는 좌측모드를 입력하거나 출발 포인트, 도착 포인트의 위경도 각도로 자동 모드를 설정한다. 이때, 최단 거리의 공간 벡터 포인트를 기반으로 경로를 계산한다. 자동화형으로 코리도 구성 중 진행 경로 앞에 장애물 및 건물, 지형이 존재하는 경우 선택된 장애물 탐지 회피 유형에 따라 회피 경로를 계산하고, 최종 계산된 경로를 렌더링한다. For the automatic type, input the arrival point, right mode or left mode, or set the automatic mode with the latitude and longitude angles of the departure point and arrival point. In this case, the path is calculated based on the space vector point of the shortest distance. If there are obstacles, buildings, and terrain in front of the path during corridor configuration in an automated way, the avoidance route is calculated according to the selected obstacle detection and avoidance type, and the final calculated route is rendered.

자동화형의 구성 유형에 따라 코리도의 경로를 구성하는 세부 동작은 도 4의 실시예를 참조하도록 한다. For detailed operations of configuring a corridor path according to an automated configuration type, refer to the embodiment of FIG. 4 .

장애물을 탐지하는 방법으로는 포인트 클라우드 공역 공간 내 지형지물의 위치 정보에 기초하여 탐지될 수 있다. 이때, 지형지물의 위치와 근접한 위치에 배치된 포인트를 포함하여 경로 구성 시 해당 포인트로부터의 경로 진행 방향과 지형지물의 위치를 토대로 장애물을 탐지할 수 있다.As a method of detecting an obstacle, it may be detected based on location information of a feature in the airspace of the point cloud. In this case, when configuring a route including a point disposed at a location close to the location of the feature, an obstacle may be detected based on the direction of the route from the point and the location of the feature.

장애물을 탐지하는 또 다른 방법으로는 다른 무인이동체에 의해 미리 선점된 경로 정보에 기초하여 탐지될 수 있다. 이때 다른 무인이동체에 의해 미리 선점된 경로에 해당하는 위치에 배치된 포인트를 포함하여 경로 구성 시 장애물로 탐지할 수 있다. As another method of detecting an obstacle, it may be detected based on path information pre-occupied by other unmanned vehicles. At this time, it is possible to detect as an obstacle when constructing a path, including a point disposed at a position corresponding to a path pre-occupied by another unmanned vehicle.

장애물 탐지 회피 유형은 코리도형 또는 커브형 중 어느 하나가 선택될 수 있다.As the obstacle detection avoidance type, either a corridor type or a curve type may be selected.

코리도형은 경로의 진행 방향에서 장애물 탐지 시 주변의 다른 공간 벡터 포인트로 회피할 수 있도록 한다.Corridor shape allows for avoidance with other space vector points in the vicinity when detecting obstacles in the direction of travel.

커브형은 경로의 진행 방향에서 장애물 탐지 시 베지어(Bezier) 커브 보간 포인트로 회피할 수 있도록 한다. The curved type allows to avoid using the Bezier curve interpolation point when detecting obstacles in the direction of the path.

n 개의 코리도를 구성하는 단계(S200)에서는 'S180' 및 'S190' 과정을 통해 3차원 공역 공간 내에서 n 개의 코리도를 구성한다.In the step of configuring n corridors ( S200 ), n corridors are configured in the three-dimensional conjugation space through processes 'S180' and 'S190'.

'S180' 내지 'S200' 과정들을 통해 구성되는 코리도는 경로가 점유하는 공간에 포함되는 포인트의 크기에 따라 경로 크기, 즉, 코리도의 크기가 결정될 수 있다. 여기서, 코리도의 크기는 코리도의 진행 방향에 대한 수직 방향의 지름 또는 단면적을 의미한다.In the corridor constructed through the processes 'S180' to 'S200', the size of the path, that is, the size of the corridor, may be determined according to the size of a point included in the space occupied by the path. Here, the size of the corridor means a diameter or a cross-sectional area in a direction perpendicular to the moving direction of the corridor.

또한, 코리도는 추가로 시간에 따른 포인트의 표출정보, 즉, 무인이동체에 의한 경로의 점유 시각(time), 점유 시간(duration), 점유하는 무인이동체의 표식정보 등을 반영하여 결정될 수 있다.In addition, the corridor may be determined by additionally reflecting the expression information of the points according to time, that is, the occupancy time (time) of the path by the unmanned mobile body, the occupancy time (duration), information on the marking of the occupied unmanned mobile body, and the like.

이와 같이 구성되는 코리도는 소정의 정보를 표출할 수 있다. 이때, 코리도의 표출 정보는 경로 ID, 코리도 구성유형(예를 들어, 사용자 클릭형, 자동화형) 및/또는 장애물 탐지 회피 유형(예를 들어, 코리도형, 커브형), 시작 지점으로부터의 거리, 경로 설정 속도에 따른 총 도착시간 등을 포함할 수 있다.The corridor constructed in this way can express predetermined information. At this time, the display information of the corridor includes a path ID, a corridor configuration type (eg, user click type, automatic type) and/or an obstacle detection avoidance type (eg, a corridor type, a curve type), from the starting point. It may include the total arrival time according to the distance and route setting speed.

이때, 코리도는 점유하는 공간의 각 포인트에서 시간 순서에 따라 표출 상태(예를 들어, 색, 투명도 등)를 달리하여 표시할 수 있다. In this case, the corridor may be displayed by changing the expression state (eg, color, transparency, etc.) according to the time sequence at each point of the space occupied.

또한, 코리도는 점유하는 공간의 각 포인트에서 시간 순서에 따라 점유하는 무인이동체의 정보(예를 들어, id 등)를 점유 순서대로 표시할 수 있다.In addition, the corridor may display information (eg, id, etc.) of an unmanned moving object occupied according to time at each point in the space it occupies in the order of occupancy.

'S200' 과정에서 n 개의 코리도 구성이 완료되면, n 개의 코리도에 포함된 m 개의 공간 벡터 포인트를 추출한다(S210).When the construction of n corridors is completed in the process 'S200', m space vector points included in the n corridors are extracted (S210).

'S210' 과정에서 추출된 m 개의 공간 벡터 포인트 및 그의 정보들은 3차원 공역 공간 상의 공간 벡터 포인트와는 별도로 다수 개의 비행 경로를 생성하고 관리하기 위해 독립적으로 분리되어 관리될 수 있다.The m space vector points extracted in the process 'S210' and their information may be managed separately in order to create and manage a plurality of flight paths separately from the space vector points in the three-dimensional airspace space.

만일, 이 과정에서 혹은 코리도를 구성하는 도중에 시작지점을 다시 선택하는 경우, 'S150' 이후 과정을 다시 수행하여 n 개의 코리도를 재구성할 수 있다. 코리도를 구성 중인 경우에는 기존에 구성된 코리도를 삭제하거나, 중간에 이어서 재구성할 수도 있다.If the starting point is selected again in this process or during the construction of corridors, n corridors can be reconstructed by performing the process after 'S150' again. When composing a corridor, an existing corridor may be deleted or reconfigured in the middle.

n 개의 코리도에 대한 경로를 검증하고 시뮬레이션 하는 단계(S230)에서 검증에 실패한 경우에는 코리도를 재구성할 수 있다. 이때, 검증에 실패한 경로에 대한 코리도를 재구성할 수도 있다.If the verification fails in the step S230 of verifying and simulating the paths for n corridors, the corridors may be reconstructed. In this case, it is also possible to reconstruct the corridor for the path that has failed verification.

저장하는 단계(S240)에서는 n 개의 코리도에 대한 경로를 검증하고 시뮬레이션 하는 단계(S230)에서 모든 경로에 대한 검증 및 시뮬레이션이 완료되면, 전체 코리도의 정보를 출력하고, 전체 코리도의 출력 정보를 경로 ID에 대응되는 데이터베이스에 저장한다.In the storing step (S240), when verifying and simulating the paths for the n corridors, in the step (S230), when verification and simulation of all the paths are completed, the information of the entire corridor is output, and the output information of the entire corridor is stored in the database corresponding to the path ID.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 사용자 클릭형의 구성 유형으로 코리도를 구성하는 세부 동작을 나타낸 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating a detailed operation of composing a corridor in a user click type configuration type according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 사용자 클릭형의 구성 유형에 따라 코리도를 구성하는 경우, 사용자 클릭 모드를 설정하는 단계(S310), 경로 생성 단계(S320), 보간 단계(S330) 및 경로 렌더링 단계(S340)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3 , when the corridor is configured according to the user click type configuration type, setting the user click mode (S310), generating a path (S320), interpolating (S330), and rendering the path (S340) ) may be included.

경로 생성 단계(S320)에서는 가상 키보드로 도착 포인트까지 상, 하, 좌, 우 등의 사용자의 클릭 입력에 따라 선택된 포인트를 기반으로 경로를 생성한다. In the route creation step (S320), a route is generated based on a point selected according to a user's click input such as up, down, left, and right to the arrival point using the virtual keyboard.

보간 단계(S330)에서는 각 포인트 간 진행 방향의 공간좌표에 대한 선형 보간을 수행한다.In the interpolation step ( S330 ), linear interpolation is performed on the spatial coordinates in the moving direction between each point.

경로 렌더링 단계(S340)에서는 도착 포인트까지 사용자의 클릭 입력에 따라 생성된 경로를 렌더링한다.In the path rendering step (S340), a path generated according to a user's click input is rendered to the arrival point.

도 3에는 도시하지 않았으나, 사용자 클릭형으로 코리도 구성 중 진행방향에 장애물이나 건물, 지형이 존재하는 경우 이를 알리고 해당 방향으로의 경로 구성을 차단할 수 있다. Although not shown in FIG. 3 , when an obstacle, a building, or a terrain exists in the direction of progress during the user click type corridor configuration, it is possible to notify the user and block the path configuration in the corresponding direction.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 자동화형의 구성 유형으로 코리도를 구성하는 세부 동작을 나타낸 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a detailed operation of configuring a corridor in an automated configuration type according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 자동화형의 구성 유형에 따라 코리도를 구성하는 경우, 자동 모드 설정 단계(S410), 경로 계산 단계(S420), 장애물 탐지 및 회피 단계(S430, S440), 및 경로 렌더링 단계(S450)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4 , when a corridor is configured according to an automated configuration type, an automatic mode setting step (S410), a path calculation step (S420), an obstacle detection and avoidance step (S430, S440), and a path rendering step (S450) may be included.

자동 모드 설정 단계(S410)에서는 도착 포인트, 우측모드 또는 좌측모드를 입력하거나 출발 포인트, 도착 포인트의 위경도 각도로 자동 모드를 설정한다. In the automatic mode setting step S410, the arrival point, the right mode, or the left mode is input, or the automatic mode is set with the latitude and longitude angles of the departure point and the arrival point.

경로 계산 단계(S420)는 자동 모드 설정 단계(S410)에서 설정된 정보에 기초하여 도착 포인트까지 최단 거리의 공간 벡터 포인트를 기반으로 경로를 계산한다.The path calculation step S420 calculates a path based on the space vector point of the shortest distance to the arrival point based on the information set in the automatic mode setting step S410 .

장애물 탐지 및 회피 단계(S430, S440)에서는 진행 경로 앞에 장애물 및 건물, 지형 등이 탐지되면(S430), 도 2의 'S190' 과정에서 선택된 장애물 탐지 회피 유형(예를 들어, 코리도형, 커브형)에 따라 회피 경로를 계산한다.In the obstacle detection and avoidance steps (S430 and S440), when an obstacle, a building, a terrain, etc. are detected in front of the moving path (S430), the obstacle detection and avoidance type (eg, corridor type, curve type) selected in the process 'S190' of FIG. 2 . ) to calculate the avoidance path.

경로 렌더링 단계(S450)에서는 경로 계산 단계(S420), 장애물 탐지 및 회피 단계(S430, S440)를 통해 최종 경로가 계산되면, 최종 계산된 경로를 렌더링한다. In the path rendering step S450, when the final path is calculated through the path calculation step S420 and the obstacle detection and avoidance steps S430 and S440, the final calculated path is rendered.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 포인트 클라우드 공역 공간을 나타낸 도면이다.5 is a diagram illustrating a point cloud airspace space according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 포인트 클라우드 공역 공간(510)에서 포인트는 기본적인 공간 벡터 포인트로서 구역 공간을 포인트의 집합으로 정의된다.Referring to FIG. 5 , a point in the point cloud conjugation space 510 is a basic space vector point, and a regional space is defined as a set of points.

포인트들의 집합으로 구성되는 포인트 클라우드 공역 공간(510)에서 각 포인트의 간격은 경로를 표출할 구역을 사용자가 클릭하여 설정하면 그 구역 범위의 가로와 세로 값에 상응하는 디폴트 간격으로 결정되거나, 설정된 알고리즘에 의해 도출된 간격으로 결정될 수 있다.In the point cloud airspace space 510 composed of a set of points, the interval of each point is determined as a default interval corresponding to the horizontal and vertical values of the area range when the user clicks and sets the area to display the path, or a set algorithm It can be determined by the interval derived by .

이때, 포인트 클라우드 공역 공간(510)의 각 공간 벡터 포인트를 기반으로 하여 무인이동체의 경로를 표출하는 경우, 종래의 큐브나 격자 형태에 비해 공간이 복잡하지 않고, 이에 따라 주변 환경의 인식 및 가시화가 좋아져 무인이동체의 경로 코리도를 구성하고 표출하는데 용이하다.At this time, when the path of the unmanned moving object is expressed based on each space vector point of the point cloud airspace space 510, the space is not complicated compared to the conventional cube or grid form, and thus the recognition and visualization of the surrounding environment is improved. It is easy to compose and express the path corridor of the unmanned vehicle.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 경로 코리도 생성 및 물체 탐지 동작을 예시적으로 나타낸 도면이다.6 is a diagram exemplarily illustrating an operation of generating a path corridor and detecting an object according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 포인트 클라우드 공역 공간의 공간 벡터 포인트들 중 어느 하나를 시작 지점(610)으로 선택하면, 선택된 시작 지점(610)을 기준으로 출발하는 경로(620)를 계산하여 코리도를 구성할 수 있다.Referring to FIG. 6 , when any one of the space vector points of the point cloud conjugation space is selected as the starting point 610 , a corridor 620 is calculated based on the selected starting point 610 to construct a corridor. can do.

공간 벡터 포인트의 크기는 각 지점의 기상 정보, 바람세기 정보 및 무인이동체의 크기 정보에 기초하여 결정되는데, 이러한 각 지점의 포인트 크기를 반영하여 경로 크기를 결정하고, 결정된 경로 크기에 따라 출발 코리도를 생성한다. The size of the space vector point is determined based on weather information, wind strength information, and size information of the unmanned vehicle at each point. to create

코리도를 구성하는 중 장애물이 탐지되면, 장애물을 회피하는 방향으로 경로를 계산하여 코리도를 구성할 수 있다.When an obstacle is detected while composing the corridor, the corridor may be configured by calculating a path in a direction to avoid the obstacle.

이때, 포인트 클라우드 공역 공간 내에서 다수 개(n 개)의 코리도를 구성할 수 있다.In this case, a plurality of (n) corridors may be configured in the point cloud conjugation space.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 코리도의 경로를 나타낸 도면이다.7 is a diagram illustrating a corridor path according to an embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 포인트 클라우드 공역 공간의 각 공간 벡터 포인트(710)의 크기는 각 지점의 기상 정보, 바람세기 정보 및 무인이동체의 크기 정보에 기초하여 결정될 수 있다. Referring to FIG. 7 , the size of each space vector point 710 in the airspace of the point cloud may be determined based on weather information of each point, wind strength information, and size information of the unmanned vehicle.

이때, 코리도(720)는 경로가 점유하는 포인트(710)의 크기에 따라 경로 크기, 즉, 코리도의 크기가 결정될 수 있다. 여기서, 코리도(720)의 크기는 코리도(720)의 진행 방향에 대한 수직 방향의 지름 또는 단면적을 의미한다.In this case, in the corridor 720 , the size of the path, that is, the size of the corridor, may be determined according to the size of the point 710 occupied by the path. Here, the size of the corridor 720 means a diameter or cross-sectional area in a direction perpendicular to the moving direction of the corridor 720 .

또한, 코리도(720)는 추가로 시간에 따른 포인트의 표출정보, 즉, 무인이동체에 의한 경로의 점유 시각(time), 점유 시간(duration), 점유하는 무인이동체의 표식정보 등을 반영하여 결정될 수 있다.In addition, the corridor 720 is additionally determined by reflecting the expression information of the points according to time, that is, the occupancy time (time) of the path by the unmanned mobile body, the occupancy time (duration), the marker information of the occupied unmanned mobile body, etc. can

도 8 및 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 다수 개의 코리도의 경로가 3차원 공역 공간 내에 표출된 동작을 나타낸 예시도이다.8 and 9 are exemplary views showing an operation in which the paths of a plurality of corridors are expressed in a three-dimensional airspace space according to an embodiment of the present invention.

포인트 클라우드 공역 공간 내에서 다수 개(n 개)의 코리도를 구성할 수 있으며, 이렇게 구성된 다수 개의 코리도의 경로는 3차원 공역 공간에 표출될 수 있다.A plurality of (n) corridors may be configured in the point cloud airspace space, and the paths of the plurality of corridors configured in this way may be expressed in the three-dimensional airspace space.

이때, 다수 개의 코리도의 경로는 도 8 및 도 9와 같이 다양한 형태로 표출될 수 있다.In this case, the paths of a plurality of corridors may be expressed in various forms as shown in FIGS. 8 and 9 .

일 예로, 코리도는 경로가 점유하는 각 포인트에서 시간 순서에 따라 색이나 투명도 등을 달리하여 표출될 수 있다.As an example, the corridor may be expressed by changing a color or transparency according to a time sequence at each point occupied by the path.

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 경로의 충돌 감지 및 회피 유형을 나타낸 예시도이다.10 is an exemplary diagram illustrating a collision detection and avoidance type of a path according to an embodiment of the present invention.

도 10을 참조하면, 코리도의 경로를 구성하는 경우, 경로의 진행 방향으로 건물, 구조물, 지형지물, 다른 무인이동체에 의해 미리 선점된 경로 등의 장애물이 탐지될 수 있다.Referring to FIG. 10 , when configuring the corridor's path, obstacles such as buildings, structures, topographical features, and paths pre-occupied by other unmanned moving objects may be detected in the moving direction of the path.

이와 같이, 경로의 진행 방향으로 장애물이 탐지되는 경우, 무인이동체의 비행 중 장애물과 충돌하는 것을 방지하기 위해 장애물을 회피하여 경로를 구성한다.In this way, when an obstacle is detected in the moving direction of the path, the path is configured by avoiding the obstacle in order to prevent the unmanned moving object from colliding with the obstacle during flight.

코리도형(1010)은 경로의 진행 방향에서 장애물이 탐지되어 충돌이 예상되는 경우, 장애물을 회피하기 위해 주변의 다른 공간 벡터 포인트를 선택하여 경로를 구성함으로써 장애물과의 충돌을 방지할 수 있도록 한다.The corridor 1010 prevents collision with an obstacle by configuring a path by selecting another space vector point in the vicinity to avoid the obstacle when an obstacle is detected in the moving direction of the path and a collision is expected.

커브형(1020)은 장애물을 회피하는 경로 구성 시 주변의 공간 벡터 포인트를 기준으로 경로를 구성하는 것이 아니라, 장애물이 존재하는 구간에 대해 베지어(Bezier) 커브 보간 포인트로 회피하여 경로를 구성함으로써 장애물과의 충돌을 방지할 수 있도록 한다.When constructing a path that avoids an obstacle, the curved 1020 does not configure the path based on the space vector points around it, but configures the path by avoiding it with a Bezier curve interpolation point for the section in which the obstacle exists. Avoid collisions with obstacles.

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 코리도의 경로 검증 및 시뮬레이션 동작을 나타낸 예시도이다.11 is an exemplary diagram illustrating an operation of verifying and simulating a corridor of a corridor according to an embodiment of the present invention.

도 11을 참조하면, n 개의 코리도에 대한 각 경로는 점유하는 공간이 일부 겹칠 수 있다. 따라서, n 개의 코리도에 대한 각 경로를 따라 무인이동체가 비행하는 경우 소정 구간에서 서로 충돌하는 사고가 발생할 수 있다. 한편, 코리도의 경로를 따라 비행하는 경우 주변 환경 등의 영향으로 인해 장애물에 충돌하는 사고가 발생할 수도 있다.Referring to FIG. 11 , a space occupied by each path for n corridors may partially overlap. Accordingly, when an unmanned vehicle flies along each path for n corridors, an accident in which they collide with each other in a predetermined section may occur. On the other hand, when flying along the corridor of the corridor, an accident of colliding with an obstacle may occur due to the influence of the surrounding environment.

이를 방지하기 위해, 각 코리도의 경로에 설정된 계획에 따라 가상으로 비행 시뮬레이션을 수행하여 무인이동체 간에 충돌하거나, 혹은 장애물 등과 충돌 사고가 발생하는지를 사전에 확인할 수 있다.In order to prevent this, it is possible to check in advance whether a collision between unmanned vehicles or a collision accident with an obstacle occurs by performing flight simulation virtually according to the plan set in the route of each corridor.

일 예로, 비행 경로에 대한 시뮬레이션 동작은 n 개의 코리도의 각 경로에 대한 가상의 경로 이미지 및 가상의 무인이동체 이미지를 표시하고, 각 경로에 대해 설정된 무인이동체의 속도 및 시간에 따른 비행 계획에 근거하여 가상의 무인이동체 이미지의 위치를 가변하며 표시함으로써, 각 경로별 무인이동체의 비행 상황을 확인할 수 있다.For example, the simulation operation for the flight path displays a virtual path image and a virtual unmanned vehicle image for each path of the n corridors, and based on the flight plan according to the speed and time of the unmanned vehicle set for each path By changing the position of the virtual unmanned vehicle image and displaying it, it is possible to check the flight status of the unmanned vehicle for each path.

만일, 경로 시뮬레이션 과정에서 소정의 충돌이 발생하는 경우 검증에 실패한 것으로 보고 코리도의 경로를 재구성할 수 있다. 이때, 일부 코리도의 경로만을 재구성할 수도 있다.If a predetermined collision occurs in the course of the path simulation, it is considered that the verification has failed and the corridor path can be reconstructed. In this case, only the paths of some corridors may be reconstructed.

한편, n 개의 코리도에 대한 경로 검증 및 시뮬레이션이 완료되면, 전체 코리도의 출력 정보를 경로 ID에 대응되는 데이터베이스에 저장하고 관리한다.Meanwhile, when path verification and simulation for n corridors are completed, output information of all corridors is stored and managed in a database corresponding to path IDs.

이처럼 본 발명의 실시예에 따르면, 3차원 공간 공역 안의 포인트 클라우드를 이용하여 코리도를 정의함으로써 무인 이동체의 비행 경로를 세밀하고 용이하게 생성 및 표출할 수 있다.As such, according to an embodiment of the present invention, it is possible to precisely and easily create and express the flight path of an unmanned moving object by defining a corridor using a point cloud in a three-dimensional space.

또한, 본 발명은 3차원 공간 공역 내의 비행 경로를 생성함에 있어서 포인트 클라우드를 활용하기 때문에 동시에 다중의 경로를 생성할 수 있다.In addition, since the present invention utilizes a point cloud in generating a flight path in a three-dimensional space airspace, multiple paths can be generated at the same time.

또한, 본 발명은 비행 경로의 진행 방향의 장애물, 건물 및/또는 지형의 환경 정보를 반영하여 보간하고 이를 검증 및 시뮬레이션 함으로써 안전한 비행 경로를 제공하며, 그로 인해 무인이동체의 비행 시에 충돌 사고가 발생하는 것을 최소화할 수 있다.In addition, the present invention provides a safe flight path by interpolating by reflecting environmental information of obstacles, buildings, and/or terrain in the direction of travel of the flight path, verifying and simulating this, and thus a collision accident occurs during flight of an unmanned vehicle can be minimized.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안 될 것이다.In the above, preferred embodiments of the present invention have been illustrated and described, but the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and it is common in the technical field to which the present invention pertains without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. Various modifications are possible by those having the knowledge of, of course, and these modifications should not be individually understood from the technical spirit or perspective of the present invention.

100: 시스템
110: 포인트 클라우드 공역 공간 생성부
111: 3D GIS 정보부
115: 입력 데이터 파라미터
120: 경로 생성 및 제어 관리부
121: 물체 및 지형 탐지부
125: 코리도 산출부
130: 경로 검증 및 시뮬레이션부
140: 경로 저장부100: system
110: point cloud airspace space generation unit
111: 3D GIS information department
115: input data parameter
120: path creation and control management unit
121: object and terrain detection unit
125: Corridor output unit
130: path verification and simulation unit
140: path storage

Claims

defining a point cloud-based three-dimensional airspace space for generating a flight path of an unmanned vehicle; and
Including; generating and expressing the flight path of the unmanned moving object using the point cloud in the three-dimensional airspace space;
The three-dimensional conjugation space is
It is defined as a set of space vector points constituting a point cloud,
The space vector points are
Information affecting the movement of airspace and unmanned vehicles includes weather information, wind strength information, and size information of unmanned vehicles at each point in the airspace,
The flight path is
Predict the flightable area based on the information included in the space vector points in the three-dimensional airspace,
Expressing the predicted flightable area as the size of a space vector point,
A four-dimensional path expression method of an unmanned moving object using a point cloud to generate the flight path by reflecting the size and information of the space vector point

According to claim 1,
The flight path is
A four-dimensional path expression method of an unmanned moving object using a point cloud, which is expressed as a four-dimensional route by adding time information to the three-dimensional flight route generated using the point cloud.

According to claim 1,
The space vector points are
A four-dimensional (unmanned) vehicle using a point cloud that has latitude and longitude and height of the coordinate system of the Earth's ellipsoid, respectively, and displays at least one or more of xyz coordinates, Render Index, flight point number, mission type, mission command, and action pattern How to express a path.

4. The method of claim 3,
The space vector points are
An unmanned moving object using a point cloud, further comprising a time vector, and expressing at least one of information about the occupancy time, occupancy time, and marking information of the occupied unmanned vehicle for the flight path of the unmanned vehicle of 4D path expression method.

According to claim 1,
The flight path is
A four-dimensional path expression method of an unmanned moving object using a point cloud, which is displayed as a corridor, and the points and information constituting each corridor are independently separated and managed.

6. The method of claim 5,
The corridor is
A four-dimensional path expression method of an unmanned moving object using a point cloud, in which the size of the diameter or cross-sectional area in the direction perpendicular to the direction of the corridor in the space occupied by the path is determined according to the size of the point occupied by the path.

6. The method of claim 5,
The corridor is
A method of expressing a four-dimensional path of an unmanned mobile device using a point cloud, in which the size is determined by additionally reflecting the occupancy time, occupancy time, and mark information of the occupied unmanned mobile device according to time.

6. The method of claim 5,
The corridor is
A four-dimensional path expression method of an unmanned moving object using a point cloud, having expression information of at least one of a path ID, a path configuration type, an obstacle detection avoidance type, a distance from a starting point, and an arrival time according to a path setting speed.

6. The method of claim 5,
The corridor is
A four-dimensional path expression method of an unmanned moving object using a point cloud, in which the state of color and transparency are displayed differently according to the time sequence at each point in the space occupied by the path.

6. The method of claim 5,
The corridor is
At each point in the space occupied by the path, the information of the unmanned vehicle occupied according to the time sequence is displayed, but the information of the unmanned vehicle is expressed in the order of occupying the point Way.

According to claim 1,
The step of defining the three-dimensional conjugation space comprises:
collecting two-dimensional location information on a path generation area in which to generate a flight path of the unmanned moving object;
determining a range of a path generation area based on the collected two-dimensional location information;
defining a three-dimensional airspace space by creating a point cloud airspace space composed of space vector points based on the determined range of the path generation area;
changing the airspace of the point cloud according to the surrounding environment of the three-dimensional airspace or a user request; and
A four-dimensional path expression method of an unmanned moving object using a point cloud, comprising the step of rendering the three-dimensional airspace space.

12. The method of claim 11,
The point cloud airspace space is
A method for expressing a four-dimensional path of an unmanned vehicle using a point cloud in which at least one of a point size, an x-axis, y-axis, and z-axis interval between points, a weight for the point interval, and a position in airspace are defined.

13. The method of claim 12,
The point size is
4D path expression of the unmanned vehicle using a point cloud, which is determined by predicting the space vector point of the flight area of the unmanned vehicle based on weather information, wind strength, and size information of the unmanned vehicle at each point in the three-dimensional airspace space Way.

13. The method of claim 12,
The point interval is
A method of expressing a four-dimensional path of an unmanned mobile vehicle using a point cloud, which is determined based on an initially determined default value, a value determined by a preset algorithm, a value determined by reflecting the surrounding environment of the three-dimensional airspace space, or a parameter value changed by the user .

12. The method of claim 11,
Changing the point cloud airspace space comprises:
A method of expressing a four-dimensional path of an unmanned moving object using a point cloud by changing at least one parameter value among the point size, the x-axis, y-axis, and z-axis spacing between points, the weight for the point spacing, and the position in the airspace space.

According to claim 1,
The step of generating and expressing the flight path of the unmanned moving object is,
selecting a starting point among space vector points in the three-dimensional conjugate space;
predicting a space vector point of a flightable area based on weather information of the selected starting point, wind strength information, and size information of an unmanned vehicle, and expressing the information of the point as a size of the point;
generating a departure corridor by reflecting the size and expression information of each point;
selecting a corridor configuration type and an obstacle detection avoidance type; and
A method of expressing a four-dimensional path of an unmanned moving object using a point cloud, comprising the step of configuring n corridors based on the size of the expressed points.

17. The method of claim 16,
The step of selecting the corridor configuration type and obstacle detection avoidance type comprises:
selecting any one of a user click type and an automated type to configure a corridor for the flight path of the unmanned vehicle; and
A method of expressing a four-dimensional path of an unmanned moving object using a point cloud, comprising the step of selecting any one of a corridor type and a curve type to configure an avoidance path when an obstacle is detected in the direction of travel of the flight path.

17. The method of claim 16,
In the step of selecting the obstacle detection avoidance type, if a corridor shape is selected, a path is constructed by avoiding other space vector points nearby when an obstacle is detected in the path traveling direction. A four-dimensional path expression method of an unmanned moving object using a point cloud, comprising the step of constructing a path by avoiding it with a Bezier curve interpolation point when detecting an obstacle.

17. The method of claim 16,
The step of generating and expressing the flight path of the unmanned moving object is,
When the starting point of the route configured in the step of configuring the corridor is changed, the method further comprising the step of reconstructing the corridor based on the changed starting point.

17. The method of claim 16,
verifying the route corresponding to the n corridors configured above and simulating the flight route according to the speed and time of the unmanned vehicle; and
Outputting the entire corridor based on the verification and simulation results for the n corridors, and storing the output information of the entire corridor in a database corresponding to the path ID;
The step of simulating the flight path,
Displays a virtual path image and a virtual unmanned vehicle image for each path of the n corridors, and the location of the virtual unmanned vehicle image based on the speed and time-dependent flight plan of the unmanned vehicle set for each path A method of expressing a four-dimensional path of an unmanned moving object using a point cloud to display it in a variable manner.