KR102554762B1 - 드론과 전자파표면유속계를 융합한 유량측정 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 드론과 전자파표면유속계를 융합한 유량측정 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세히 설명하면 홍수기에 하천의 유량을 측정하도록 드론에 부착된 짐벌에 전자파표면유속계를 장착한 드론을 이용하여 하천의 상류방향으로 전자파를 발사한 후 수표면에서 반사되는 전자파의 도플러 효과를 이용하여 표면유속을 측정한 다음 전자파표면유속계용 제어 컴퓨터에서 유속 데이터와 비행 데이터를 통합 처리하고, 유속 데이터 저장부 및 통신이 일시적으로 두절되더라도 데이터 기록을 저장하는 비행기록 저장부에 저장한 다음 지상에 위치한 통합 GCS(지상 관제센터)에서 비행 데이터 및 유속 데이터를 동시에 표시하고, 중간단면적법 또는 지표유속법을 이용하여 유량을 산정함으로 인해 종래와 같이 교량, 제방에서 인력에 의해 측정을 하지않아 안전사고 없이 효율적으로 측정할 수 있는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 홍수기에 하천의 유속을 측정하기 위해 드론에 부착된 짐벌에 전자파표면유속계를 장착한 상태에서 하천의 상공으로 드론을 비행하여 전자파표면유속계에서 하천의 상류방향으로 전자파를 발사한 다음, 수표면에서 반사되는 전자파의 도플러 효과를 이용하여 표면유속을 측정한 후, 전자파표면유속계용 제어 컴퓨터에서 유속 데이터와 비행 데이터를 통합 처리하고, 유속 데이터 저장부 및 통신이 일시적으로 두절되더라도 데이터 기록을 저장하는 비행기록 저장부에 저장한 다음, 지상에 위치한 통합 GCS(지상 관제센터)에서 비행 데이터 및 유속 데이터를 동시에 표시하고, 중간단면적법 또는 지표유속법을 이용하여 유량을 산정함으로 인해 종래와 같이 측정인력이 교량, 제방에서 직접 측정을 하지 않기 때문에 안전사고 없이 효율적으로 측정할 수 있는 드론과 전자파표면유속계를 융합한 유량측정 방법에 관한 것이다.
최근 전 세계적으로 엘니뇨 및 라니냐와 같은 기상이변 현상으로 집중호우와 장마 등의 영향에 의해 하천이 범람하거나 교량이 침수되는 중대 위험성의 증가로 홍수가 발생하는 수해로 인해 많은 인명 및 재산상의 피해를 입히고 있다.
따라서 장마 및 홍수기에 하천의 홍수량을 정확히 측정하는 일은 홍수 관리, 수자원 관리, 그리고 수공구조물의 설계와 시공, 수환경 관리는 매우 중요하기 때문에 국가는 전문기관을 통하여 국가하천의 홍수량을 정확하게 측정하려는 노력을 기울여 왔으며, 이러한 목적에 따라 다양한 홍수량 측정방법이 개발되어 왔다.
한편, 현재 우리나라의 하천 유속 측정 방법은 접촉식 유속 측정 방법과, 비접촉식 유속측정 방법으로 분류하며, 비접촉식 유속 측정 방법을 주로 사용한다.
상기, 접촉식 유속 측정 방법으로는 프로펠러 유속계, 봉부자법, ADCP 등을 이용하여 유속을 측정하는 방법으로, 유속 측정시 많은 인력과 경비 및 오랜 시간이 소요되는 단점과 기상, 유속 측정 환경 등 여러 가지 위험요소가 많아 유속 측정에 어려움이 많다.
따라서 대표적인 비접촉식 유속 측정 방법으로는 전자파 표면유속 측정법과 표면영상 유속 측정법을 주로 사용한다.
상기 비접촉식 유속 측정 방법은 접촉식 유속 측정 방법에 비하여 인력, 경비 등 시간과 노력이 적게 들며, 가장 큰 장점으로는 물에 직접 들어가지 않고도 안전하고 빠르게 표면유속 측정을 수행할 수 있다.
상기 전자파 표면유속 측정법은 홍수기 하천의 유속 측정을 위해 전자파표면유속계를 사용한다.
상기 전자파표면유속계에 의한 홍수기 유량측정 방법은 측정인력이 교량위에서 상류방향으로 전자파를 발사한 다음 수표면에서 반사되는 전자파의 도플러 효과를 이용하여 표면유속을 측정하고 미리 산정한 환산계수에 의해 평균유속으로 변환하여 유량을 산정한다.
상기 전자파표면유속계를 사용하여 하천의 유속을 측정하기 위해서는 측정인력이 교량 위에서 하천의 폭을 일정한 거리로 분할한 다음 측정자가 분할한 거리만큼 교량, 제방을 따라 이동하면서 전자파를 발사하여 유속을 측정한다.
그러나 전자파 표면유속 측정 방법은 측정인력이 교량 위에서 분할된 거리만큼 이동하며 반복적으로 전자파를 발사하며 측정하기 때문에 집중호우와 장마로 인해 하천이 범람하고 침수되는 중대 위험성 증가로 인해 교량 위에서 측정할 수 없는 문제점이 있다.
따라서 홍수기 유량측정은 교량, 제방에서 측정이 수행되는 특성상 안전사고의 위험도가 높으며, 교량이 없거나 안전이 취약한 경우 측정이 불가한 문제점이 있다.
또한, 홍수기 하천에서 유량측정은 예산, 인력, 안전 및 측정시 편의성 등의 이유로 측정에 제한이 많으며, 특히, 태풍 등으로 인한 호우 사상 발생 시 위와 같은 문제로 홍수량 측정에 어려움이 따른다.
한편, 드론은 과거 정찰이나 표적타격 등 군사적인 목적으로 개발되었으며, 최근에는 농업, 기상관측, 통신, 방송, 물류운송, 항공측량 등 광범위한 분야에서 활용하고 있으며, 드론을 이용한 산업은 지속적으로 확장되고 있다.
따라서 수자원 분야에서도 드론을 이용한 연구가 활발히 진행되고 있으며 그 중 하천 측량 분야가 대표적이라 할 수 있다.
또한, 드론의 비행능력을 활용하여 국내·외 대부분 드론에 장착된 카메라로부터 동영상을 촬영하여 표면유속장을 측정한다.
그러나, 드론에 장착된 카메라는 야간에 촬영이 어려우며, 아무리 정지비행을 잘하더라도 영상에는 흔들림이 필연적으로 존재하는 문제점이 있어 측정에 정확성이 저하되는 문제점 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 홍수기 및 강우발생 상황에서 측정인력이 교량에 진입하는 것을 원천 차단하여 안전하고 신속하게 측정할 수 있는 유량측정 방법을 목적으로 한다.
또한, 기상이변에 의해 인력으로 측정 불가한 홍수량 발생 등 첨단기술을 이용한 유량 측정의 의존도를 높이고, 중대재해 예방, 업무 효율화, 측정인력 효율화 등을 위해서 안전하고, 효율적인 유량 측정시스템 개발을 목적으로 한다.
홍수량 자료의 품질 향상을 위해 교량 유무 및 흐름 특성 등 현장 여건에 제약없이 홍수량을 측정하고, 홍수기 수문조사의 디지털, 자동화를 위해서는 드론 및 전자파표면유속계를 융합한 유량측정 기술 도입을 목적으로 한다.
상기 과제의 해결 수단으로 본 발명은 전자파 표면유속계용 제어 컴퓨터와, 유속 데이터 저장부, 통신이 일시적으로 두절되더라도 데이터 기록을 저장하는 비행기록 저장부와, 고도 감지센서, 드론 통신모듈, 드론을 제어하는 드론 비행제어 컨트롤러와 짐벌 컨트롤러가 설치된 드론과, 상기 드론의 하부에 부착된 짐벌과, 상기 짐벌에 장착된 전자파표면유속계로 구성된 드론부와,
상기 드론부의 드론 통신모듈과 연결되는 지상 통신모듈과, 통합 GCS(지상관제센터)로 구성된 지상부로 이루어져 드론 비행제어 컨트롤러에서 제공되는 비행 데이터와 전자파표면유속계에서 측정된 데이터를 전자파표면유속계용 제어 컴퓨터에서 통합 처리하여 통합 GCS(지상 관제센터)에 전송하고, 통합 GCS에서는 비행 데이터 및 유속 데이터를 동시에 표시하고, 측정된 유속 데이터는 중간단면적법 또는 지표유속법을 적용하여 하천의 유량을 산정하는 것을 특징으로 하는 드론과 전자파표면유속계를 융합한 유량측정 방법을 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 드론과 전자파표면유속계를 융합한 유량측정 방법으로 인해 홍수기 및 강우 발생 상황에서 측정인력이 교량, 제방에 진입하지 않고, 안전하고 신속하게 유속을 측정할 수 있으며, 홍수기 측정지점을 확대하는 효과가 있다.
본 발명은 드론에 부착된 짐벌에 전자파표면유속계를 장착함으로 인해 드론의 비행 자세와 관계없이 전자파표면유속계는 항상 일정한 자세, 각도를 유지하여 유속 측정의 정확도를 높이는 효과가 있으며, 드론 및 짐벌은 방수기능을 가지고 있어 강우시에도 비행이 가능한 효과가 있다.
본 발명은 드론의 내부에 전자파표면유속계의 데이터를 저장하는 비행기록 저장부를 별도로 설치하여 통신이 일시적으로 두절되거나 통합 GCS(지상 관제센터)에 일부 데이터가 누락되더라도 드론의 비행 기록 저장부에서 안정적으로 데이터를 보관하여 통신 혼선으로 인한 데이터 손실에 대비 할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 홍수예보 등 국가 물관리를 위한 중요 기초자료로 제공하며, 드론을 이용한 홍수기 유량측정 기술 도입으로 중대 산업재해의 최소화 및 효율적인 현장업무환경을 개선하며, 홍수기 측정지점을 확대하는 효과가 있다.
또한, 4차 산업혁명 핵심 기술인 드론과 융합한 새로운 측정기술을 제공하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명 드론과 전자파표면유속계를 융합한 유량측정 방법을 도시해 보인 블럭도.
도 2는 본 발명 드론과 전자파표면유속계를 융합한 유량측정 방법을 도시해 보인 순서도.
도 3은 본 발명 드론과 전자파표면유속계를 융합한 유량측정 방법에 사용하는 드론을 도시해 보인 예시도.
도 2는 본 발명 드론과 전자파표면유속계를 융합한 유량측정 방법을 도시해 보인 순서도.
도 3은 본 발명 드론과 전자파표면유속계를 융합한 유량측정 방법에 사용하는 드론을 도시해 보인 예시도.
상기와 같은 목적 및 효과를 달성하기 위하여 본 발명은 이하 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명 드론과 전자파표면유속계를 융합한 유량측정 방법을 도시해 보인 블록도이고, 도 3은 본 발명 드론과 전자파표면유속계를 융합한 유량측정 방법에서 드론을 도시해 보인 예시도이다.
본 발명 드론과 전자파표면유속계를 융합한 유량측정 방법으로서, 드론(21)과 전자파표면유속계(8)를 이용하여 하천 유속을 측정하기 위해 드론(21)에 짐벌(9)을 부착하고, 짐벌(9)에 전자파표면유속계(8)를 설치하여 비행중 전자파를 하천 상부로 발사하여 유속을 측정함으로 인해 측정인력이 접근하기 힘든 지역도 쉽게 측정할 수 있다.
본 발명 드론과 전자파표면유속계를 융합한 유량측정 방법은 크게 드론부(1)와 지상부(2)로 구성되고, 상기 드론부(1)는 드론(21) 및 드론(21)에 설치되어 드론(21)을 제어하고 비행상태 정보를 전자파표면유속계용 제어 컴퓨터(6)로 제공하는 드론 비행제어 컨트롤러(3)와, 짐벌(9)의 작동을 제어하는 짐벌 컨트롤러(10), 유속의 측정 데이터를 저장하는 유속 데이터 저장부(7), 드론의 고도를 감지하는 고도 감지센서, 지상부의 지상 통신모듈(11)과 통신하는 드론 통신모듈(5)과, 통신이 일시적으로 두절되거나 통합 GCS(지상 관제센터)(12)에 일부 데이터가 누락되더라도 전자파표면유속계(8)의 유속 데이터 및 비행데이터가 저장되는 비행기록 저장부(23) 및 고도 감지센서, 짐벌 컨트롤러(10), 전자파표면유속계(8), 드론 통신 모듈(5), 유속 데이터 저장부(7), 비행기록 저장부(23), 통합 GCS(12)와 연결되어 작동을 제어함은 물론 제어 및 유속 데이터와 비행 정보를 통합 처리하는 전자파표면유속계용 제어 컴퓨터(6)가 설치된다.
상기 드론(21) 하부에는 짐벌 컨트롤러(10)와 연결되어 작동하는 짐벌(9)을 부착한다.
상기 짐벌(9)은 모터 작동시 발생하는 진동을 흡수 완충하며, 드론(21)의 비행자세에 상관없이 전자파표면유속계(8)를 항상 일정한 자세, 각도를 유지하여 유속 측정의 정확도를 높이는 기능을 갖는다.
상기 짐벌(9)은 진동을 흡수ㆍ완충하는 댐퍼(22)와 짐벌 고정 브라켓(19)으로 구성되고, 상기 짐벌 고정 브라켓(19)에 전자파표면유속계(8)가 장착된다.
또한, 댐퍼(22)를 상세히 설명하면 드론(21)에 부착된 상부 플레이트(14)와, 상기 상부 플레이트(14) 중앙에는 짐벌축(13)과 각 모서리에는 하부방향을 향해 설치된 가이드봉(20)과, 상기 짐벌축(13)과 가이드봉(20)에 끼움 결합되어 상하부 방향으로 승강 작동하는 하부 플레이트(15)와, 상기 하부 플레이트(15)의 상면 각 모서리에는 상부방향을 향해 각각 세워진 완충봉(18)과, 상기 짐벌축(13)과 완충봉(18)에 삽입된 완충 스프링(17)과, 상기 짐벌축(13)에 삽입되고 완충봉(18)의 상부에 고정된 완충 플레이트(16)와, 상기 하부 플레이트(15)의 저면으로 돌출된 짐벌축(13)의 하부에 짐벌 고정 브라켓(19)이 결합된다.
또한, 도면에 미도시하였으나 진벌(9)의 짐벌 브라켓(19)에는 전자파표면유속계(8)의 각도를 조정하는 각도 조정 구동부를 설치할 수 있으며, 전자파표면유속계(8)의 각도는 유속의 속도방향과 전자파의 진행방향이 이루는 각으로 30 ~ 50°사이의 범위로 이용하는 게 바람직하다.
상기 고도 감지센서는 수면 기준 드론의 고도를 정확하게 표시한다.
상기 짐벌(9)에 장착되어 전자파를 발사한 후 수표면에서 반사되는 전자파의 도플러 효과를 이용하여 표면유속을 전자파표면유속계(8)로 구성된다.
상기 전자파표면유속계용 제어 컴퓨터(6)는 전자파표면유속계(8)와 연결되어 유속 데이터, 유속계 상태정보를 제어하고, 짐벌 컨트롤러(10)와 연결되어 짐벌(9)의 작동을 제어하며, 유속 데이터와 비행 데이터를 프로그램에 의해 통합 처리하여 유속 데이터 저장부(7) 및 비행기록 저장부(23)에 저장한다.
또한, 전자파표면유속계용 제어 컴퓨터(6)와 연결되어 유속 및 비행 데이터를 저장하는 비행기록 저장부(23)는 통신이 끊어지더라도 유속 및 비행 데이터를 저장한다.
따라서 통신이 일시적으로 두절되거나 통합 GCS(지상 관제센터)(12)에 일부 데이터가 누락되더라도 드론(21)의 비행기록 저장부(23)에서 안정적으로 데이터를 보관하여 통신 혼선으로 인한 데이터 손실에 대비할 수 있다.
또한, 전자파표면유속계용 제어 컴퓨터(6)와 연결된 드론 비행제어 컨트롤러(3)는 비행제어 명령 및 상태정보를 제어하고 제공한다.
상기 전자파표면유속계용 제어 컴퓨터(6)와 연결된 드론 통신모듈(11)은 비행제어 명령, 전자파표면유속계(8) 제어 및 모니터링, 짐벌 제어를 모니터링하고, 지상부의 지상 통신모듈(11)과 연결되어 통신한다.
상기 드론부(1)와 연결되는 지상부(2)는 지상에서 드론 통신모듈(5)과 통신하는 지상 통신모듈(11)과, 상기 지상 통신모듈(11)과 연결되어 비행 데이터 및 유속 데이터를 동시에 표시하는 통합 GCS(12)로 구성된다.
비행 데이터 및 유속 데이터를 동시에 표시한 화면
상기 통합 GCS(12)에서는 전자파표면유속계(8)의 유속 측정 및 드론의 정지기능을 포함하여 제어가 가능하다.
상기 드론 통신모듈(5)과 지상 통신모듈(11)은 RF 모뎀의 종류 및 성능에 따라 통신거리는 자유롭게 설정이 가능하다.
도 2는 본 발명 드론과 전자파표면유속계를 융합한 유량측정 방법을 도시해 보인 순서도이다.
본 발명은 드론과 전자파표면유속계를 융합한 유량측정 방법으로 홍수기에 하천의 유속을 측정하기 위해서 측정인력은 드론(21)을 드론 비행제어 컨트롤러(3)에 의해 하천 상공으로 비행하는 단계를 진행한다.
하천 상공으로 비행하는 드론은 비행 데이터를 전자파표면유속계용 제어 컴퓨터(6)로 전송하는 단계를 진행한다.
상기 전자파표면유속계용 제어 컴퓨터(6)에서 짐벌 컨트롤러(10)를 제어하여 외부 비행 환경에 따라 최적의 조건에서 유속을 측정할 수 있도록 짐벌(9)을 조정하는 단계를 진행한다.
하천 상공으로 드론을 비행하면 전자파표면유속계용 제어 컴퓨터(6)는 드론(21)의 자동항법 및 전자파표면유속계(8)를 통합 제어하여 자동으로 측정하는 것으로서, 측정 위치의 좌표를 통한 포지셔닝(positioning) 기능으로 각 측선을 측정한 후 자동으로 이동한다.
따라서 상기 드론(21)에 장착된 전자파표면유속계(8)는 전자파를 수표면에 발사한 후 수표면에서 반사되는 전자파의 도플러 효과를 이용하여 표면유속을 30초 또는 임의의 정해진 시간동안 수동 또는 자동으로 측정하는 단계를 진행한다.
DSVM 측정방법의 개념도
상기 측정된 표면유속 데이터를 전자파표면유속계용 제어 컴퓨터(6)로 전송하면 유량 데이터와 비행 데이터를 전자파표면유속계용 제어 컴퓨터(6)에서 통합 처리하는 단계를 진행한다.
상기 통합 처리된 유량 데이터와 비행 데이터를 유속 데이터 저장부(7) 및 비행 기록저장부(23)에 저장하는 단계를 진행한다.
상기 전자파표면유속계용 제어 컴퓨터(6)에서 통합 처리된 유속 데이터와 비행 데이터를 드론 통신모듈(5)과 연결된 지상 통신모듈(11)을 통해 통합 GCS(12)에 전송하는 단계를 진행한다.
상기 통합 GCS(12)에서 유속 측정 데이터와 비행 데이터를 모니터에 동시에 출력하는 단계를 진행하여 편리성을 제공한다.
또한, 통합 처리된 유속 데이터 및 비행 데이터는 중간단면적법 또는 지표유속법을 적용하여 하천의 유량을 산정하여 완료한다.
본 발명은 중간단면적법을 통해 유량을 측정하는 실시 예를 설명하면 드론에 장착된 전자파표면유속계에 의해 측정된 표면유속을 미리 산정한 환산계수에 의해 평균유속으로 변환하여 유량을 산정한다.
하천의 유량을 산정하기 위해서는 표면유속의 이상치를 제거하고 평균유속환산계수를 적용하여 산정한 평균유속을 중간단면적법(Mid-section method)에 적용하여 유량을 산정한다.
중간단면적법(Mid-section method)(ISO 748, 2007)
상기 중간단면적법(Mid-sectionmethod)은 횡단면을 각 측선별 연직선으로 구분되어 여러 개의 소구간으로 나누어진 것으로 간주한다.
이 하폭은 인접한 연직선에서 
가 계산되는 연직선까지의 하폭의 반과 이 연직선으로부터 반대편에 있는 인접한 연직선까지 하폭의 반을 더한 합으로 간주한다.
제방의 바로 옆에 있는 두 개의 절반-하폭에서
에 대한 값은 0으로 간주한다.
이러한 이유로 인해서 처음과 마지막에 관측된 측선들은 중간단면방법을 적용할 경우 가능한 제방과 가깝게 하여야 한다.
하상이 고르지 않고 시간과 비용이 허용되는 경우 상기 그림에 표시된 주석이 달린 수직선 사이의 중간 지점에서 수심을 결정하면 각 측선의 단면적을 보다 정확하게 결정할 수 있다.
이 방법의 경우 각 측선의 유량은 다음과 같이 계산된다.
식 1
여기서 
는 연직유속 분포의 평균유속이다.
각 측선의 유량은 연직선에 대해 계산되며 전체 단면을 통과하는 유량은 다음 식과 같이 부분 유량들을 합산하여 구할 수 있다.
식 2
따라서 본 발명은 드론과 전자파표면유속계를 융합한 유량측정 방법으로 인해 홍수기 강우 발생 상황에서 측정인력이 교량, 제방에 진입하지 않고, 안전하고 신속하게 유량을 측정할 수 있다.
1: 드론부 2: 지상부
3: 드론 컨트롤러 4: 고도 감지센서
5: 드론 통신모듈 6: 전자파표면유속계용 제어 컴퓨터
7: 유속 데이터 저장부 8: 전자파표면유속계
9: 짐벌 10: 짐벌 컨트롤러
11: 지상 통신모듈
12: 통합 GCS(지상 관제센터:Ground Control System)
13: 짐벌축 14: 상부 플레이트
15: 하부 플레이트 16: 완충 플레이트
17: 완충 스프링 18: 완충봉
19: 짐벌 브라켓 20: 가이드봉
21: 드론 22: 댐퍼
23: 비행 기록저장부
3: 드론 컨트롤러 4: 고도 감지센서
5: 드론 통신모듈 6: 전자파표면유속계용 제어 컴퓨터
7: 유속 데이터 저장부 8: 전자파표면유속계
9: 짐벌 10: 짐벌 컨트롤러
11: 지상 통신모듈
12: 통합 GCS(지상 관제센터:Ground Control System)
13: 짐벌축 14: 상부 플레이트
15: 하부 플레이트 16: 완충 플레이트
17: 완충 스프링 18: 완충봉
19: 짐벌 브라켓 20: 가이드봉
21: 드론 22: 댐퍼
23: 비행 기록저장부
Claims (4)
- 드론과 전자파표면유속계를 융합한 유량측정 방법에 있어서
드론(21) 및 드론(21)에는 드론(21)을 제어하고 비행상태 정보를 전자파표면유속계용 제어 컴퓨터(6)로 제공하는 드론 비행제어 컨트롤러(3)와, 상기 드론 비행제어 컨트롤러(3)와, 짐벌 컨트롤러(10), 유속 데이터 저장부(7), 비행기록 저장부(23), 고도 감지센서, 드론 통신모듈(5)과 연결되어 유속 데이터 정보와 비행정보를 통합 처리하는 전자파표면유속계용 제어 컴퓨터(6)와, 드론(21)의 고도를 감지하는 고도 감지센서와, 짐벌 컨트롤러(10), 전자파표면유속계(8)의 제어 및 지상 통신모듈(11)과 통신하는 드론 통신 모듈(5)이 설치되고, 드론(21) 하부에 부착된 짐벌(9)과, 상기 짐벌(9)에 장착되어 전자파를 수표면에 발사한 후 수표면에서 반사되는 전자파의 도플러 효과를 이용하여 표면유속을 전자파표면유속계(8)로 구성된 드론부(1); 와
지상에는 드론 통신모듈(5)과 통신하는 지상 통신모듈(11)과, 상기 지상 통신모듈(11)과 연결되어 비행 데이터 및 유속 데이터를 동시에 표시하는 통합 GCS(12)로 구성된 지상부(2); 로 이루어져 홍수기 하천의 유량을 측정하기 위해서 측정인력이 드론 비행제어 컨트롤러(3)에 의해 드론(21)을 하천 상공으로 비행하여 비행 데이터를 전자파표면유속계용 제어 컴퓨터(6)로 전송하는 단계; 와
상기 전자파표면유속계용 제어 컴퓨터(6)에서 짐벌 컨트롤러(10)를 제어하여 외부 비행 환경에 따라 최적의 조건에서 유속을 측정할 수 있도록 짐벌(9)을 조정하는 단계; 와
상기 전자파표면유속계용 제어 컴퓨터(6)의 제어에 의해 전자파표면유속계(8)는 하천의 상류방향으로 전자파를 발사한 후, 수표면에서 반사되는 전자파의 도플러 효과를 이용하여 표면유속을 측정하는 단계; 와
상기 측정된 표면유속 데이터와 비행 데이터를 전자파표면유속계용 제어 컴퓨터(6)에서 통합 처리하는 단계;
상기 통합 처리된 유속 데이터와 비행 데이터를 유속 데이터 저장부(7)와 비행기록 저장부에 저장하는 단계; 와
상기 전자파표면유속계용 제어 컴퓨터(6)에서 통합 처리된 유량 데이터와 비행 데이터를 드론 통신모듈(5)과 연결된 지상 통신모듈(11)을 통해 통합 GCS(12)에 전송하는 단계; 와
상기 통합 GCS(12)에서 유속 측정 데이터와 비행 데이터를 모니터를 통해 동시에 출력하는 단계; 와
상기 측정된 유속 데이터는 중간단면적법 또는 지표유속법을 적용하여 하천의 유량을 산정하여 완료한 것을 특징으로 하는 드론과 전자파표면유속계를 융합한 유량측정 방법.
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| KR102554762B1 true KR102554762B1 (ko) | 2023-07-11 |
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ID=87160045
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| KR1020220141050A KR102554762B1 (ko) | 2022-10-28 | 2022-10-28 | 드론과 전자파표면유속계를 융합한 유량측정 방법 |
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| KR (1) | KR102554762B1 (ko) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040099503A (ko) | 2003-05-19 | 2004-12-02 | 이동훈 | 한약추출기 |
| US20180003531A1 (en) * | 2016-06-30 | 2018-01-04 | Ott Hydromet Gmbh | Flow meter with adaptable beam characteristics |
| WO2021122659A1 (en) * | 2019-12-16 | 2021-06-24 | Flow-Tronic S.A. | Non-invasive method and device to measure the flow rate of a river, open channel or fluid flowing in an underground pipe or channel |
| KR20210123671A (ko) * | 2020-04-03 | 2021-10-14 | 한국전력공사 | 드론 블랙박스 시스템 및 드론 모니터링 조치 방법 |
-
2022
- 2022-10-28 KR KR1020220141050A patent/KR102554762B1/ko active IP Right Grant
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