KR102556319B1 - System and method for unmanned aerial based non-destructive testing - Google Patents
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Abstract
본 발명은 무인 항공기 기반 비파괴 검사 시스템에 관한 것으로서, 위치정보를 기반으로 하는 제 1 무인 항공기에 장착된 X-선 발생부; 위치정보를 기반으로 하는 제 2 무인 항공기에 장착된 X-선 감지부; 위치정보를 기반으로 검사대상 시설물을 3차원으로 모델링하는 3D 모델링부; 제 1 무인 항공기와 제 2 무인 항공기의 비행경로는 상기 3D 모델링부를 기반으로 설정되는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to an unmanned aerial vehicle-based non-destructive inspection system, comprising: an X-ray generator mounted on a first unmanned aerial vehicle based on location information; An X-ray sensor mounted on a second unmanned aerial vehicle based on location information; a 3D modeling unit that models the facility to be inspected in three dimensions based on location information; It is characterized in that the flight paths of the first unmanned aerial vehicle and the second unmanned aerial vehicle are set based on the 3D modeling unit.
Description
본 발명은 무인 항공기 기반 비파괴 검사 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 풍력 발전기와 같은 시설물의 내부 문제점을 확인할 수 있도록 X-선 발생부가 장착된 무인 항공기와 X-선 감지부가 장착된 무인 항공기를 활용하여 비파괴 검사를 수행하기 위한 것이다.The present invention relates to an unmanned aerial vehicle-based non-destructive inspection system and method, which uses an unmanned aerial vehicle equipped with an X-ray generator and an unmanned aerial vehicle equipped with an X-ray detector to check internal problems of facilities such as wind power generators. to perform an inspection.
일반적으로 태양광 발전시설, 풍력 발전시설, 송전시설, 댐, 교량 등 국가 사회간접자본(SOC: Social Overhead Capital) 시설 등과 같은 대형 산업시설의 외부는 관리자가 육안으로 쉽게 확인할 수 있지만, 산업시설의 내부는 외부에서 육안으로 확인할 수 없고 그 내부에 통로가 설치되는 경우에 관리자가 내부에 들어가서 육안으로 확인할 수 있지만, 통로가 설치될 수 없는 경우에는 검사가 불가능하다.In general, managers can easily check the outside of large industrial facilities such as solar power generation facilities, wind power generation facilities, power transmission facilities, national social overhead capital (SOC) facilities such as dams, bridges, etc. The inside cannot be visually confirmed from the outside, and when a passage is installed therein, the administrator can enter the inside and visually check it, but when the passage cannot be installed, inspection is impossible.
최근에 무인 항공기(UAV: Unmanned Aerial Vehicle)인 드론을 활용하여 2대의 무인 항공기에 각각 X-선 발생부와 X-선 감지부를 장착하여 검사대상 시설물의 내부를 검사하고자 노력하고 있다.Recently, by using a drone, which is an unmanned aerial vehicle (UAV), an X-ray generating unit and an X-ray detecting unit are attached to two unmanned aerial vehicles, respectively, and an effort is being made to inspect the inside of a facility to be inspected.
2대의 드론 각각에 X-선 발생부와 X-선 감지부를 장착하여 검사대상 시설물의 내부를 촬영할 때 상기 X-선 발생부와 상기 X-선 감지부가 이루는 일직선 상에 검사대상 시설물의 촬영 지점이 정렬되어야 하고, X-선 발생부와 X-선 감지부는 촬영에 적합하도록 설정된 일정한 거리를 항상 유지하여야 한다.When the inside of the facility to be inspected is photographed by attaching an X-ray generator and an X-ray detector to each of the two drones, the shooting point of the facility to be inspected is on a straight line formed by the X-ray generator and the X-ray detector. They must be aligned, and the X-ray generating unit and the X-ray detecting unit must always maintain a constant distance set suitable for imaging.
그러나, X-선 발생부와 X-선 감지부 사이에 검사대상 시설물이 위치해야 하므로 X-선 발생부와 X-선 감지부가 각각 장착된 2대의 드론은 서로 일직선의 시야(line of sight)를 확보할 수 없게 된다.However, since the facility to be inspected must be located between the X-ray generator and the X-ray detector, the two drones equipped with the X-ray generator and the X-ray detector have a straight line of sight with each other. will not be able to obtain
X-선 발생부와 X-선 감지부가 각각 장착된 2대의 드론이 서로 일직선의 시야(line of sight)를 확보할 수 없게 되면 레이저 또는 적외선과 같은 광감지 센서를 사용하여 일직선 상에 정렬되어 있는지 확인하는 것이 불가능하다는 문제점이 있다.If two drones equipped with an X-ray generator and an X-ray detector, respectively, cannot secure a line of sight with each other, a light sensor such as a laser or infrared light is used to check whether they are aligned in a straight line. The problem is that it is impossible to check.
등록특허공보 제10-2350069호는 X-선을 이용한 구조물의 결함 검사 시스템이 판별한 결함의 깊이를 산출하는 방법에 관한 것으로서, 풍력 발전용 블레이드의 결함을 찾아내고 결함의 깊이를 산출하기 위하여 제 1 이동장치에 의해 지지되는 X-선 발생장치와 제 2 이동장치에 의해 지지되는 X-선 디텍터를 위치센서와 거리센서에 의하여 블레이드와 소정의 거리를 유지하도록 하여 X-선을 조사하고 X-선을 검지하도록 하고 있으나, 제 1 이동장치와 제 2 이동장치는 연속된 검사대상 기준위치로 이동하기 위하여 풍력 발전용 블레이드의 위치를 신속하게 파악할 수 없다는 문제점이 있다.Registered Patent Publication No. 10-2350069 relates to a method for calculating the depth of a defect determined by a defect inspection system of a structure using X-rays, and is a method for finding a defect in a wind turbine blade and calculating the depth of the defect. The X-ray generator supported by the first moving device and the X-ray detector supported by the second moving device are maintained at a predetermined distance from the blade by the position sensor and the distance sensor to irradiate X-rays and Although the line is detected, the first moving device and the second moving device have a problem in that they cannot quickly grasp the position of the blade for wind power generation in order to move to a reference position to be continuously inspected.
등록특허공보 제10-1958266호는 가공전선 검사시스템에 관한 것으로서, X선 조사장치와 X선 수상장치를 하나의 드론에 장착하여 검사대상물인 가공전선의 검사를 수행하고 있으나, 하나의 드론에 X선 조사장치와 X선 수상장치를 모두 장착하는 경우에는 풍력 발전용 블레이드와 같은 규모가 큰 검사대상 시설물의 검사를 수행하는 것이 어렵다는 문제점이 있다.Registered Patent Publication No. 10-1958266 relates to an overhead wire inspection system, and an X-ray irradiator and an X-ray receiving device are mounted on one drone to inspect an overhead wire, which is an inspection object. In the case where both the irradiation device and the X-ray receiving device are installed, there is a problem in that it is difficult to inspect large-scale facilities to be inspected, such as blades for wind power generation.
미국 특허출원공개공보 제2019/0041856호는 2대의 무인 항공기를 사용하여 검사대상 시설물의 단층촬영을 수행하는 비행경로를 설정하기 위하여 RTK(Real Time Kinematic) 위성 네비게이션을 이용하고 무인 항공기의 본체로부터 뻗어나온 암(arm)에 마커를 부착하여 2대의 무인 항공기가 설정된 비행경로를 따라 함께 이동하도록 하고 있으나, 검사대상 시설물의 위치변화에 대응하는 비행경로를 어떻게 설정하는지 구체적으로 나타내지 못하고 있다는 문제점이 있다.US Patent Application Publication No. 2019/0041856 discloses that RTK (Real Time Kinematic) satellite navigation is used to set a flight path for performing tomography of a facility to be inspected using two unmanned aerial vehicles and extends from the main body of the unmanned aerial vehicle. A marker is attached to the raised arm so that the two unmanned aerial vehicles move together along the set flight path, but there is a problem in that it is not specifically shown how to set the flight path corresponding to the position change of the facility to be inspected.
본 발명은 제 1 무인 항공기와 제 2 무인 항공기가 연속된 검사대상 기준위치로 신속하게 이동하는 것이 가능하도록 하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to enable a first unmanned aerial vehicle and a second unmanned aerial vehicle to rapidly move to a reference position to be continuously inspected.
또한 본 발명의 다른 목적은, 제 1 무인 항공기와 제 2 무인 항공기가 연속된 검사대상 기준위치로 좀 더 정확하게 이동하는 것이 가능하도록 하는 것이다.Another object of the present invention is to enable the first unmanned aerial vehicle and the second unmanned aerial vehicle to more accurately move to successive reference positions to be inspected.
또한 본 발명의 다른 목적은, 제 1 무인 항공기와 제 2 무인 항공기가 연속된 검사대상 기준위치로 신속하고 정확하게 이동하도록 비행경로를 생성하는 것이 가능하도록 하는 것이다.Another object of the present invention is to make it possible to create a flight path so that the first unmanned aerial vehicle and the second unmanned aerial vehicle can quickly and accurately move to the reference position of a continuous inspection target.
또한 본 발명의 다른 목적은, 제 1 무인 항공기와 제 2 무인 항공기가 연속된 검사대상 기준위치로 이동하도록 비행경로를 생성하여 검사대상 시설물의 내부 결함을 비파괴적으로 신속하고 정확하게 검출하는 것이 가능하도록 하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to create a flight path so that the first and second unmanned aerial vehicles continuously move to the reference position to be inspected, so that internal defects of the facility to be inspected can be detected quickly and accurately in a non-destructive manner. is to do
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상기 목적으로만 제한하지 아니하고, 위에서 명시적으로 나타내지 아니한 다른 기술적 과제는 이하 본 발명의 구성 및 작용을 통하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 쉽게 이해할 수 있을 것이다.The problem to be solved by the present invention is not limited only to the above purpose, and other technical problems not explicitly indicated above are easily understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs through the configuration and operation of the present invention below. You will be able to.
본 발명에서는, 상기 과제를 해결하기 위하여 이하의 구성을 포함한다.In the present invention, the following configuration is included in order to solve the above problems.
본 발명은 무인 항공기 기반 비파괴 검사 시스템에 관한 것으로서, 위치정보를 기반으로 하는 제 1 무인 항공기에 장착된 X-선 발생부; 위치정보를 기반으로 하는 제 2 무인 항공기에 장착된 X-선 감지부; 위치정보를 기반으로 검사대상 시설물을 3차원으로 모델링하는 3D 모델링부; 제 1 무인 항공기와 제 2 무인 항공기의 비행경로는 상기 3D 모델링부를 기반으로 설정되는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to an unmanned aerial vehicle-based non-destructive inspection system, comprising: an X-ray generator mounted on a first unmanned aerial vehicle based on location information; An X-ray sensor mounted on a second unmanned aerial vehicle based on location information; a 3D modeling unit that models the facility to be inspected in three dimensions based on location information; It is characterized in that the flight paths of the first unmanned aerial vehicle and the second unmanned aerial vehicle are set based on the 3D modeling unit.
본 발명은 상기 위치정보의 위치 정확도를 확보하기 위하여 위치 보정신호를 송출하는 위치 보정부;를 더 포함하고, 상기 3D 모델링부는 상기 위치 보정신호에 의하여 보정된 위치정보를 기반으로 검사대상 시설물을 3차원으로 모델링하는 것을 특징으로 한다.The present invention further includes a location correction unit that transmits a location correction signal to ensure location accuracy of the location information, and the 3D modeling unit moves the facility to be inspected 3 based on the location information corrected by the location correction signal. It is characterized by modeling in dimensions.
본 발명의 상기 위치 보정부는 제 3 무인 항공기에 장착되는 것을 특징으로 한다.The position correction unit of the present invention is characterized in that it is mounted on a third unmanned aerial vehicle.
본 발명의 상기 3D 모델링부는 제 1 무인 항공기 또는 제 2 무인 항공기에 장착되는 것을 특징으로 한다.The 3D modeling unit of the present invention is characterized in that it is mounted on the first unmanned aerial vehicle or the second unmanned aerial vehicle.
또한 본 발명은 무인 항공기 기반 비파괴 검사 방법에 관한 것으로서, 위치정보의 위치 정확도를 확보하기 위하여 위치 보정신호를 송출하는 단계; 상기 위치 보정신호에 의하여 보정된 위치정보를 기반으로 검사대상 시설물을 3차원으로 모델링하는 단계; 상기 3차원으로 모델링된 검사대상 시설물을 기반으로 제 1 무인 항공기와 제 2 무인 항공기의 비행경로를 설정하는 단계; 상기 위치 보정신호에 의하여 보정된 위치정보와 상기 비행경로를 기반으로 X-선을 발생시키는 단계; 상기 위치 보정신호에 의하여 보정된 위치정보와 상기 비행경로를 기반으로 상기 X-선을 감지하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention relates to an unmanned aerial vehicle-based non-destructive inspection method, comprising: transmitting a position correction signal to secure position accuracy of position information; modeling a facility to be inspected in three dimensions based on the location information corrected by the location correction signal; setting flight paths of a first unmanned aerial vehicle and a second unmanned aerial vehicle based on the three-dimensionally modeled facility to be inspected; generating X-rays based on the position information corrected by the position correction signal and the flight path; and detecting the X-ray based on the position information corrected by the position correction signal and the flight path.
또한 본 발명은 무인 항공기 기반 비파괴 검사 방법을 실행시키기 위하여 기록매체에 저장된 컴퓨터프로그램일 수 있다.In addition, the present invention may be a computer program stored in a recording medium to execute an unmanned aerial vehicle-based non-destructive inspection method.
본 발명은 제 1 무인 항공기와 제 2 무인 항공기가 연속된 검사대상 기준위치로 신속하게 이동하는 것이 가능한 효과가 있다.The present invention has an effect that allows the first and second unmanned aerial vehicles to move quickly to the reference position of the continuous inspection target.
또한 본 발명의 다른 효과는 제 1 무인 항공기와 제 2 무인 항공기가 연속된 검사대상 기준위치로 좀 더 정확하게 이동하는 것이 가능한 것이다.In addition, another effect of the present invention is that the first unmanned aerial vehicle and the second unmanned aerial vehicle can more accurately move to the reference positions of successive inspection targets.
또한 본 발명의 다른 효과는, 제 1 무인 항공기와 제 2 무인 항공기가 연속된 검사대상 기준위치로 신속하고 정확하게 이동하도록 비행경로를 생성하는 것이 가능한 것이다.In addition, another effect of the present invention is that it is possible to create a flight path so that the first unmanned aerial vehicle and the second unmanned aerial vehicle move quickly and accurately to the reference position to be continuously inspected.
또한 본 발명의 다른 효과는, 제 1 무인 항공기와 제 2 무인 항공기가 연속된 검사대상 기준위치로 이동하도록 비행경로를 생성하여 검사대상 시설물의 내부 결함을 비파괴적으로 신속하고 정확하게 검출하는 것이 가능한 것이다.In addition, another effect of the present invention is that it is possible to quickly and accurately detect internal defects of a facility to be inspected nondestructively by creating a flight path so that the first and second unmanned aerial vehicles continuously move to the reference position to be inspected. .
본 발명에 의한 효과는 상기 효과로만 제한하지 아니하고, 위에서 명시적으로 나타내지 아니한 다른 효과는 이하 본 발명의 구성 및 작용을 통하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 쉽게 이해할 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the above effects, and other effects not explicitly shown above will be easily understood by those skilled in the art through the configuration and operation of the present invention below.
도 1은 본 발명인 무인 항공기 기반 비파괴 검사 시스템의 전체적인 구성도를 도시한다.
도 2는 본 발명인 무인 항공기 기반 비파괴 검사 시스템에 의하여 비파괴 검사가 수행되는 지점을 도시한다.
도 3은 본 발명인 무인 항공기 기반 비파괴 검사 방법의 흐름도를 도시한다.1 shows the overall configuration of an unmanned aerial vehicle-based non-destructive inspection system according to the present invention.
2 shows a point at which non-destructive testing is performed by the present invention, an unmanned aerial vehicle-based non-destructive testing system.
3 shows a flow chart of an unmanned aerial vehicle-based non-destructive inspection method according to the present invention.
이하 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전체적인 구성 및 작용에 대해 설명하기로 한다. 이러한 실시예는 예시적인 것으로서 본 발명의 구성 및 작용을 제한하지는 아니하고, 실시예에서 명시적으로 나타내지 아니한 다른 구성 및 작용도 이하 본 발명의 실시예를 통하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 쉽게 이해할 수 있는 경우는 본 발명의 기술적 사상으로 볼 수 있을 것이다.Hereinafter, the overall configuration and operation according to a preferred embodiment of the present invention will be described. These embodiments are illustrative and do not limit the configuration and operation of the present invention, and other configurations and operations not explicitly shown in the embodiments are also provided to the general knowledge in the technical field to which the present invention belongs through the following examples of the present invention. A case in which a possessor can easily understand will be seen as a technical concept of the present invention.
도 1은 본 발명인 무인 항공기 기반 비파괴 검사 시스템의 전체적인 구성도를 도시한다.1 shows the overall configuration of an unmanned aerial vehicle-based non-destructive inspection system according to the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명인 무인 항공기 기반 비파괴 검사 시스템은 위치 보정부(110), 3D 모델링부(120), 제 1 무인 항공기(130), 제 2 무인 항공기(140), 3D 모델 서버(200), 드론 관제 서버(300)를 포함하고 검사대상 시설물에 대하여 비파괴 검사를 수행한다.Referring to FIG. 1, the present inventors drone-based non-destructive inspection system includes a position correction unit 110, a 3D modeling unit 120, a first unmanned aerial vehicle 130, a second unmanned aerial vehicle 140, a 3D model server 200 ), and a drone control server 300, and performs a non-destructive inspection on the facility to be inspected.
상기 위치 보정부(110)는 위치정보의 위치 정확도를 확보하기 위하여 위치 보정신호를 송출하고, 위치정보를 활용하는 기기는 상기 위치 보정신호를 수신하여 기기의 위치를 보정할 수 있다.The location correction unit 110 transmits a location correction signal to secure location accuracy of the location information, and a device utilizing the location information may receive the location correction signal to correct the location of the device.
일반적으로 위치기반 서비스는 위성의 신호를 수신하여 현재 위치를 계산하는 글로벌 위성항법시스템(GNSS: Global Navigation Satellite System)으로서 미국의 GPS(Global Positionnig System), 러시아의 GLONASS(), EU의 갈릴레오, 중국의 베이더우 등이 있다.In general, a location-based service is a Global Navigation Satellite System (GNSS) that calculates a current location by receiving signals from satellites, such as the US's Global Positionnig System (GPS), Russia's GLONASS(), EU's Galileo, and China's Beidou et al.
이러한 위치기반 서비스는 위성으로부터 현재시각과 위성의 위치를 수신하여 수신기의 위치를 계산하는 과정에 오차가 발생하는데 이러한 오차를 보정하기 위하여 상기 위치 보정부(110)에서 송출하는 위치 보정신호를 활용하게 된다.In this location-based service, an error occurs in the process of calculating the location of the receiver by receiving the current time and location of the satellite from the satellite. To correct this error, the location correction signal transmitted from the location correction unit 110 is used. do.
좀 더 구체적인 예를 들어, GPS의 경우에 전리층과 대류권이 GPS에서 송신되는 신호의 속도에 영향을 미치고 위성궤도의 공통적인 오차가 발생하여 수신기의 위치를 계산하는 과정에 오차가 발생한다.As a more specific example, in the case of GPS, the ionosphere and the troposphere affect the speed of signals transmitted by GPS, and common errors in satellite orbits occur, resulting in errors in the process of calculating the position of a receiver.
이러한 오차를 감지하여 오차를 보정하는 RTK(Real Time Kinematic) GPS는 GPS 베이스를 설치하여 현재의 정확한 위치를 기반으로 GPS의 오차를 측정하여 보정신호를 송출하는데, 상기 위치 보정부(110)가 GPS 베이스의 기능을 수행하여 위치 보정신호를 송출하게 되며, 위치정보를 활용하는 기기는 상기 위치 보정신호를 수신하여 기기의 위치를 보정할 수 있다.RTK (Real Time Kinematic) GPS, which detects and corrects such an error, installs a GPS base and measures the error of GPS based on the current accurate position to transmit a correction signal. It performs the function of the base to transmit a position correction signal, and a device utilizing location information can receive the position correction signal to correct the position of the device.
또한 GPS 베이스와 수신기의 거리가 멀어지면 위치 보정신호의 정확도가 낮아질 수 있으므로, 본 발명의 위치 보정부(110)는 무인 항공기에 장착되어 검사대상 시설물인 풍력 발전기 나셀(430)의 상부 또는 그 주변에 착륙한 상태에서 위치 보정신호를 송출한다.In addition, since the accuracy of the position correction signal may decrease as the distance between the GPS base and the receiver increases, the position correction unit 110 of the present invention is mounted on an unmanned aerial vehicle and is installed on top of or around the wind power generator nacelle 430, which is a facility to be inspected. It transmits a position correction signal in the state of landing on .
상기 위치 보정부(110)는 무인 항공기들의 위치정보의 차이를 최소화할 수 있도록 RTK GPS가 최고 정확도를 확보하는 RTK-FIX 단계가 되면 네트워크 내의 모든 무인 항공기들에게 위치정보를 보정할 수 있는 위치 보정신호를 방송하고, 이를 수신하는 모든 무인 항공기들은 비행 전에 상기 위치 보정부(110)로부터 위치 보정신호를 수신하고 위치정보를 보정하여 RTK-FIX 상태를 획득한 후에 비행을 시작하는 것이 바람직하다.The position correction unit 110 is a position correction capable of correcting the position information of all unmanned aerial vehicles in the network when the RTK-FIX step in which the RTK GPS secures the highest accuracy is reached so as to minimize the difference in the position information of the unmanned aerial vehicles. It is preferable that all unmanned aerial vehicles that broadcast and receive the signal receive the position correction signal from the position correction unit 110 before flight, correct the position information, and acquire the RTK-FIX status before starting flight.
상기 위치 보정부(110)는 검사대상 시설물에 내장될 수도 있지만, 상기 위치 보정부(110)가 제 3 무인 항공기에 장착되는 경우 이동이 자유로워서 검사대상 시설물에 근접한 상태에서 위치 보정신호를 송출할 수 있으므로 위치정보의 위치 정확도를 더욱 더 높일 수 있고 비용도 저감될 수 있다.The position correction unit 110 may be embedded in the facility to be inspected, but when the position correction unit 110 is mounted on a third unmanned aerial vehicle, it is free to move and transmits a position correction signal in close proximity to the facility to be inspected. Therefore, the location accuracy of the location information can be further increased and the cost can be reduced.
상기 3D 모델링부(120)는 비쥬얼 카메라와 라이다(Lidar)를 장착한 무인 항공기로서 검사대상 시설물의 3차원 모델 제작을 위하여 촬영 업무를 수행하는데, 상기 위치 보정부(110)로부터 위치 보정신호를 수신하여 이를 기반으로 촬영 업무를 수행한다.The 3D modeling unit 120 is an unmanned aerial vehicle equipped with a visual camera and lidar, and performs a shooting task for producing a 3D model of a facility to be inspected. Receive and perform shooting based on this.
상기 3D 모델링부(120)는 촬영된 데이터를 활용하여 검사대상 시설물의 3차원 모델 제작을 수행할 수도 있으나, 한정된 컴퓨팅 자원의 과다한 소모를 고려하여 촬영된 데이터를 상기 3D 모델 서버(200)로 전송하는 것이 바람직하다.The 3D modeling unit 120 may utilize the photographed data to produce a 3D model of the facility to be inspected, but transmits the photographed data to the 3D model server 200 in consideration of excessive consumption of limited computing resources. It is desirable to do
상기 3D 모델 서버(200)는 상기 3D 모델링부(120)로부터 촬영된 데이터를 수신하여 검사대상 시설물의 3차원 모델 제작을 수행하게 되는데, 이렇게 제작된 3차원 모델은 3차원 위치정보를 포함하므로 비행경로의 설정에 활용될 수 있다.The 3D model server 200 receives the photographed data from the 3D modeling unit 120 and produces a 3D model of the facility to be inspected. It can be used to set the route.
상기 드론 관제 서버(300)는 정확한 위치정보가 반영된 3차원 모델을 기반으로 비행경로를 설정할 수 있고, 이렇게 설정된 비행경로를 제 1 무인 항공기(130)와 제 2 무인 항공기(140)로 전송하게 된다.The drone control server 300 can set a flight path based on a 3D model reflecting accurate location information, and transmits the set flight path to the first unmanned aerial vehicle 130 and the second unmanned aerial vehicle 140. .
상기 드론 관제 서버(300)는 3차원 위치정보가 포함된 3차원 모델을 기반으로 검사위치(X)를 3차원 좌표(위도, 경도, 높이)를 사용하여 설정하고, 이렇게 설정된 3차원 좌표를 기준으로 제 1 무인 항공기(130)와 제 2 무인 항공기(140)의 비행경로를 페어(pair)로 생성한다.The drone control server 300 sets the inspection position (X) using 3-dimensional coordinates (latitude, longitude, height) based on the 3-dimensional model including 3-dimensional location information, and sets the 3-dimensional coordinates as a reference. The flight paths of the first unmanned aerial vehicle 130 and the second unmanned aerial vehicle 140 are generated as a pair.
상기 드론 관제 서버(300)는 검사대상 시설물의 비파괴 검사를 위하여 연속된 검사위치에 대응되는 비행경로 페어(pair)를 연속하여 생성하고, 생성된 비행경로 세트를 모아서 제 1 무인 항공기(130)와 제 2 무인 항공기(140)가 수행 가능한 비행 미션으로 전환하고, 이를 제 1 무인 항공기(130)와 제 2 무인 항공기(140)로 전송한다.The drone control server 300 continuously generates flight path pairs corresponding to consecutive inspection positions for non-destructive inspection of the facility to be inspected, collects the generated flight path sets, and connects the first unmanned aerial vehicle 130 and A flight mission that can be performed by the second unmanned aerial vehicle 140 is converted and transmitted to the first unmanned aerial vehicle 130 and the second unmanned aerial vehicle 140 .
제 1 무인 항공기(130)와 제 2 무인 항공기(140)는 상기 드론 관제 서버(300)로부터 비행 미션을 수신하면 비휘발성 메모리에 저장하고, 상기 드론 관제 서버(300)에서 비행 미션 수행 시작을 요청하면 제 1 무인 항공기(130)와 제 2 무인 항공기(140)는 상기 위치 보정부(110)로부터 위치 보정신호를 수신하고 위치정보를 보정하여 RTK-FIX 상태를 획득한 후에 저장된 비행 미션에 따라 해당 위치로 이동하고 비행 미션의 순서에 따라 X-선 촬영을 수행한다.When the first unmanned aerial vehicle 130 and the second unmanned aerial vehicle 140 receive a flight mission from the drone control server 300, they store the flight mission in a non-volatile memory and request the drone control server 300 to start performing the flight mission. When the first unmanned aerial vehicle 130 and the second unmanned aerial vehicle 140 receive the position correction signal from the position correction unit 110 and correct the position information to obtain the RTK-FIX state, the corresponding corresponding flight mission is stored. Move to the location and perform X-ray imaging according to the order of the flight mission.
X-선을 활용하여 비파괴 검사를 수행하기 위해서는 제 1 무인 항공기(130)와 제 2 무인 항공기(140)가 검사대상 시설물의 검사 지점을 사이에 두고 일직선 상에 일정한 거리를 유지하면서 위치해야 하는데, 풍력 발전기 블레이드(410)와 같은 규모가 큰 검사대상 시설물이 제 1 무인 항공기(130)와 제 2 무인 항공기(140) 사이에 위치하게 되면 레이저와 적외선 등을 활용하는 감지 센서에 의해서는 서로 일직선의 시야(line of sight)를 확보할 수 없게 된다.In order to perform non-destructive inspection using X-rays, the first unmanned aerial vehicle 130 and the second unmanned aerial vehicle 140 must be positioned while maintaining a certain distance on a straight line with the inspection point of the facility to be inspected in between. When a large-scale facility to be inspected, such as a wind turbine blade 410, is located between the first unmanned aerial vehicle 130 and the second unmanned aerial vehicle 140, a detection sensor using laser and infrared rays detects a straight line between each other. The line of sight cannot be secured.
이에 따라 본 발명은 제 1 무인 항공기(130)와 제 2 무인 항공기(140)의 위치정보를 실시간으로 보정하고, 실시간으로 보정된 위치정보를 기반으로 검사대상 시설물을 3차원 모델링하며, 3차원 모델링된 검사대상 시설물을 기반으로 설정된 비행경로에 따라 제 1 무인 항공기(130)와 제 2 무인 항공기(140)의 비파괴 검사 업무가 수행된다.Accordingly, the present invention corrects the location information of the first unmanned aerial vehicle 130 and the second unmanned aerial vehicle 140 in real time, performs 3D modeling of a facility to be inspected based on the corrected location information in real time, and performs 3D modeling. Non-destructive inspection of the first unmanned aerial vehicle 130 and the second unmanned aerial vehicle 140 is performed according to the flight path set based on the facility to be inspected.
특히, 풍력 발전기의 블레이드는 회전에 의하여 그 위치가 변동되므로 제 1 무인 항공기(130)와 제 2 무인 항공기(140)의 위치정보만으로는 제 1 무인 항공기(130)와 제 2 무인 항공기(140)의 비행경로 설정이 어려우므로, 그 위치가 변화하는 검사대상 시설물의 3차원 모델링을 실시간으로 수행하여 비행경로를 설정함으로써 제 1 무인 항공기(130)와 제 2 무인 항공기(140)의 임무 수행이 원활하게 수행될 수 있다.In particular, since the position of the blades of the wind power generator is changed by rotation, the location information of the first unmanned aerial vehicle 130 and the second unmanned aerial vehicle 140 alone determines the position of the first unmanned aerial vehicle 130 and the second unmanned aerial vehicle 140. Since it is difficult to set a flight path, the first UAV 130 and the second UAV 140 can perform their duties smoothly by setting the flight path by performing 3D modeling of the facility to be inspected in real time, the location of which changes. can be performed
제 1 무인 항공기(130)에는 X-선 발생부가 장착되고 제 2 무인 항공기(140)에는 X-선 감지부가 장착되어 풍력 발전기와 같은 검사대상 시설물에 대해서 비파괴 검사가 수행될 수 있다.The first unmanned aerial vehicle 130 is equipped with an X-ray generator and the second unmanned aerial vehicle 140 is equipped with an X-ray sensor so that non-destructive testing can be performed on a facility to be inspected, such as a wind power generator.
앞에서도 설명한 바와 같이, X-선 발생부와 X-선 검지부는 검사대상 시설물의 검사위치(X)를 사이에 두고 일직선 상에 일정한 거리를 유지하면서 위치해야만 X-선 촬영이 가능한데 그 사이에 풍력 발전기 블레이드(410)와 같은 규모가 큰 검사대상 시설물이 위치하게 되면 레이저와 적외선 등을 활용하는 감지 센서에 의해서는 서로 일직선의 시야(line of sight)를 확보할 수 없게 된다.As described above, the X-ray generator and the X-ray detector must be positioned while maintaining a certain distance on a straight line with the inspection location (X) of the facility to be inspected in between, so that X-ray imaging is possible. When a facility to be inspected with a large scale such as the generator blade 410 is located, it is impossible to secure a line of sight with each other by a detection sensor using laser and infrared rays.
이에 따라, 본 발명은 정확도가 낮은 GPS와 같은 위치정보에 대해서 RTK GPS 기술을 활용하여 GPS 베이스의 업무를 수행하는 상기 위치 보정부(110)로부터 보정신호를 전송하여 위치정보의 정확도를 높이게 된다.Accordingly, the present invention increases the accuracy of location information by transmitting a correction signal from the location correction unit 110 that performs GPS-based tasks by utilizing RTK GPS technology for location information such as GPS with low accuracy.
이러한 RTK GPS 기술은 검사대상 시설물의 3차원 모델링에도 활용되는데, 상기 위치 보정부(110)와 상기 3D 모델링부(120)는 각각 무인 항공기에 장착됨으로써 위치정보의 정확도를 더욱 더 높일 수 있으며, 운용되는 무인 항공기는 총 4대까지 운용 가능하여 제 1 무인 항공기(130)와 제 2 무인 항공기(140)에 더해서 상기 위치 보정부(110)가 장착된 제 3 무인 항공기, 상기 3D 모델링부(120)가 장착된 제 4 무인 항공기가 있을 수 있다.This RTK GPS technology is also used for 3D modeling of a facility to be inspected. The location correcting unit 110 and the 3D modeling unit 120 can be mounted on an unmanned aerial vehicle to further increase the accuracy of location information. A total of four unmanned aerial vehicles can be operated, so that in addition to the first unmanned aerial vehicle 130 and the second unmanned aerial vehicle 140, the third unmanned aerial vehicle equipped with the position correction unit 110 and the 3D modeling unit 120 There may be a fourth unmanned aerial vehicle equipped with.
또한 상기 3D 모델링부(120)는 제 1 무인 항공기(130) 또는 제 2 무인 항공기(140)에 장착되어 운용될 수 있으며, 이러한 경우에는 3대의 무인 항공기를 운용할 수도 있다.In addition, the 3D modeling unit 120 may be installed and operated on the first unmanned aerial vehicle 130 or the second unmanned aerial vehicle 140, and in this case, three unmanned aerial vehicles may be operated.
또한 상기 위치 보정부(110)를 검사대상 구조물에 내장하는 경우에는 2대의 무인 항공기를 운용할 수도 있다.In addition, when the position correction unit 110 is embedded in a structure to be inspected, two unmanned aerial vehicles may be operated.
도 2는 본 발명인 무인 항공기 기반 비파괴 검사 시스템에 의하여 비파괴 검사가 수행되는 지점을 도시한다.2 shows a point at which non-destructive testing is performed by the present invention, an unmanned aerial vehicle-based non-destructive testing system.
도 2를 참조하면, 본 발명인 무인 항공기 기반 비파괴 검사 시스템에 의하여 비파괴 검사가 수행되는 검사대상 시설물로서 풍력 발전기를 도시하고 있는데, 일반적으로 고정된 시설물들과는 달리 풍력 발전기 블레이드(410)는 회전에 의하여 검사위치(X)의 변화가 발생하므로, 제 1 무인 항공기(130)와 제 2 무인 항공기(140)의 위치만으로는 상기 검사위치(X)를 특정할 수가 없다.Referring to FIG. 2, a wind power generator is shown as an inspection target facility for which non-destructive inspection is performed by the unmanned aerial vehicle-based non-destructive inspection system of the present invention. Unlike generally fixed facilities, the wind turbine blade 410 is inspected by rotation Since the position (X) changes, the inspection position (X) cannot be specified only by the positions of the first unmanned aerial vehicle 130 and the second unmanned aerial vehicle 140.
제 1 무인 항공기(130)의 위치(P1)와 제 2 무인 항공기(140)의 위치(P2)는 상기 검사위치(X)를 사이에 두고 일직선을 이루어야 하므로, 종래의 레이저와 적외선 등을 활용하는 감지 센서에 의해서는 서로 일직선의 시야(line of sight)를 확보할 수 없게 된다.Since the position P1 of the first unmanned aerial vehicle 130 and the position P2 of the second unmanned aerial vehicle 140 must form a straight line with the inspection position X in between, The detection sensor makes it impossible to secure a line of sight to each other.
본 발명은 풍력 발전기 블레이드(410)의 위치가 변화는 경우에도 상기 검사위치(X)의 특정을 위하여 상기 3D 모델링부(120)가 장착된 무인 항공기와 3D 모델 서버(200)에 의하여 사전에 실시간으로 상기 풍력 발전기에 대하여 3차원 모델링을 수행하고, 드론 관제 서버(300)는 3차원 모델링된 풍력 발전기를 기반으로 제 1 무인 항공기(130)의 위치(P1)와 제 2 무인 항공기(140)의 위치(P2)가 상기 검사위치(X)를 사이에 두고 일직선을 이루는 비행경로를 설정할 수 있게 된다.In the present invention, even when the position of the wind turbine blade 410 changes, real-time analysis is performed in advance by the unmanned aerial vehicle equipped with the 3D modeling unit 120 and the 3D model server 200 to specify the inspection position X. 3D modeling is performed on the wind power generator, and the drone control server 300 determines the location P1 of the first unmanned aerial vehicle 130 and the position P1 of the second unmanned aerial vehicle 140 based on the 3D modeled wind power generator. It is possible to set a flight path in which the position P2 forms a straight line with the inspection position X interposed therebetween.
상기 비행경로는 상기 검사위치(X)를 변화시키면서 제 1 무인 항공기(130)의 위치(P1)와 제 2 무인 항공기(140)의 위치(P2)가 변화되도록 설정된다.The flight path is set so that the position P1 of the first unmanned aerial vehicle 130 and the position P2 of the second unmanned aerial vehicle 140 change while changing the inspection position X.
도 3은 본 발명인 무인 항공기 기반 비파괴 검사 방법의 흐름도를 도시한다.3 shows a flow chart of an unmanned aerial vehicle-based non-destructive inspection method according to the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명인 무인 항공기 기반 비파괴 검사 방법은 검사대상 시설물인 풍력 발전기에 대하여 위치 보정부(110), 3D 모델링부(120), 제 1 무인 항공기(130), 제 2 무인 항공기(140), 3D 모델 서버(200), 드론 관제 서버(300)를 사용하여 수행된다.Referring to FIG. 3, the present inventors drone-based non-destructive inspection method includes a position correction unit 110, a 3D modeling unit 120, a first unmanned aerial vehicle 130, and a second unmanned aerial vehicle ( 140), the 3D model server 200, and the drone control server 300.
먼저, RTK GPS 기술의 GPS 베이스 기능을 수행하는 위치 보정부(110)가 현재의 정확한 위치를 기반으로 GPS의 오차를 측정하여 위치정보의 위치 정확도를 확보하기 위하여 위치 보정신호를 송출하는 단계(S100)를 수행한다.First, the position correction unit 110 performing the GPS base function of the RTK GPS technology measures the error of the GPS based on the current accurate position and transmits a position correction signal to secure the position accuracy of the position information (S100 ) is performed.
또한 GPS 베이스와 수신기의 거리가 멀어지면 위치 보정신호의 정확도가 낮아질 수 있으므로, 본 발명의 위치 보정부(110)는 무인 항공기에 장착되어 검사대상 시설물인 풍력 발전기 나셀(430)의 상부 또는 그 주변에 착륙한 상태에서 위치 보정신호를 송출한다.In addition, since the accuracy of the position correction signal may decrease as the distance between the GPS base and the receiver increases, the position correction unit 110 of the present invention is mounted on an unmanned aerial vehicle and is installed on top of or around the wind power generator nacelle 430, which is a facility to be inspected. It transmits a position correction signal in the state of landing on .
상기 위치 보정부(110)는 무인 항공기들의 위치정보의 차이를 최소화할 수 있도록 RTK GPS가 최고 정확도를 확보하는 RTK-FIX 단계가 되면 네트워크 내의 모든 무인 항공기들에게 위치정보를 보정할 수 있는 위치 보정신호를 방송하고, 이를 수신하는 모든 무인 항공기들은 비행 전에 상기 위치 보정부(110)로부터 위치 보정신호를 수신하고 위치정보를 보정하여 RTK-FIX 상태를 획득한 후에 비행을 시작하는 것이 바람직하다.The position correction unit 110 is a position correction capable of correcting the position information of all unmanned aerial vehicles in the network when the RTK-FIX step in which the RTK GPS secures the highest accuracy is reached so as to minimize the difference in the position information of the unmanned aerial vehicles. It is preferable that all unmanned aerial vehicles that broadcast and receive the signal receive the position correction signal from the position correction unit 110 before flight, correct the position information, and acquire the RTK-FIX status before starting flight.
상기 위치 보정부(110)는 검사대상 시설물에 내장될 수도 있지만, 상기 위치 보정부(110)가 제 3 무인 항공기에 장착되는 경우 이동이 자유로워서 검사대상 시설물에 근접한 상태에서 위치 보정신호를 송출할 수 있으므로 위치정보의 위치 정확도를 더욱 더 높일 수 있고 비용도 저감될 수 있다.The position correction unit 110 may be embedded in the facility to be inspected, but when the position correction unit 110 is mounted on a third unmanned aerial vehicle, it is free to move and transmits a position correction signal in close proximity to the facility to be inspected. Therefore, the location accuracy of the location information can be further increased and the cost can be reduced.
다음은, 상기 위치 보정신호에 의하여 보정된 위치정보를 기반으로 검사대상 시설물을 3차원으로 모델링하는 단계(S200)를 수행한다.Next, a step (S200) of modeling the facility to be inspected in 3D based on the location information corrected by the location correction signal is performed.
3D 모델링부(120)는 비쥬얼 카메라와 라이다(Lidar)를 장착한 무인 항공기로서 검사대상 시설물의 3차원 모델 제작을 위하여 촬영 업무를 수행하는데, 상기 위치 보정부(110)로부터 위치 보정신호를 수신하여 이를 기반으로 촬영 업무를 수행한다.The 3D modeling unit 120 is an unmanned aerial vehicle equipped with a visual camera and lidar and performs shooting tasks to produce a 3D model of a facility to be inspected, and receives a position correction signal from the position correction unit 110 Based on this, the shooting work is performed.
상기 3D 모델링부(120)는 촬영된 데이터를 활용하여 검사대상 시설물의 3차원 모델 제작을 수행할 수도 있으나, 한정된 컴퓨팅 자원의 과다한 소모를 고려하여 촬영된 데이터를 상기 3D 모델 서버(200)로 전송하는 것이 바람직하다.The 3D modeling unit 120 may utilize the photographed data to produce a 3D model of the facility to be inspected, but transmits the photographed data to the 3D model server 200 in consideration of excessive consumption of limited computing resources. It is desirable to do
상기 3D 모델 서버(200)는 상기 3D 모델링부(120)로부터 촬영된 데이터를 수신하여 검사대상 시설물의 3차원 모델 제작을 수행하게 되는데, 이렇게 제작된 3차원 모델은 3차원 위치정보를 포함하므로 비행경로의 설정에 활용될 수 있다.The 3D model server 200 receives the photographed data from the 3D modeling unit 120 and produces a 3D model of the facility to be inspected. It can be used to set the route.
다음은, 상기 3차원으로 모델링된 검사대상 시설물을 기반으로 제 1 무인 항공기와 제 2 무인 항공기의 비행경로를 설정하는 단계(S300)를 수행한다.Next, a step (S300) of setting flight paths of the first and second unmanned aerial vehicles is performed based on the three-dimensionally modeled facility to be inspected.
드론 관제 서버(300)는 3차원 위치정보가 포함된 3차원 모델을 기반으로 비행경로를 설정할 수 있고, 이렇게 설정된 비행경로를 제 1 무인 항공기(130)와 제 2 무인 항공기(140)로 전송하게 된다.The drone control server 300 may set a flight path based on a 3D model including 3D location information, and transmit the set flight path to the first unmanned aerial vehicle 130 and the second unmanned aerial vehicle 140. do.
상기 드론 관제 서버(300)는 3차원 위치정보가 포함된 3차원 모델을 기반으로 검사위치(X)를 3차원 좌표(위도, 경도, 높이)를 사용하여 설정하고, 이렇게 설정된 3차원 좌표를 기준으로 제 1 무인 항공기(130)와 제 2 무인 항공기(140)의 비행경로를 페어(pair)로 생성한다.The drone control server 300 sets the inspection position (X) using 3-dimensional coordinates (latitude, longitude, height) based on the 3-dimensional model including 3-dimensional location information, and sets the 3-dimensional coordinates as a reference. The flight paths of the first unmanned aerial vehicle 130 and the second unmanned aerial vehicle 140 are generated as a pair.
상기 드론 관제 서버(300)는 검사대상 시설물의 비파괴 검사를 위하여 연속된 검사위치에 대응되는 비행경로 페어(pair)를 연속하여 생성하고, 생성된 비행경로 세트를 모아서 제 1 무인 항공기(130)와 제 2 무인 항공기(140)가 수행 가능한 비행 미션으로 전환하고, 이를 제 1 무인 항공기(130)와 제 2 무인 항공기(140)로 전송한다.The drone control server 300 continuously generates flight path pairs corresponding to consecutive inspection positions for non-destructive inspection of the facility to be inspected, collects the generated flight path sets, and connects the first unmanned aerial vehicle 130 and A flight mission that can be performed by the second unmanned aerial vehicle 140 is converted and transmitted to the first unmanned aerial vehicle 130 and the second unmanned aerial vehicle 140 .
제 1 무인 항공기(130)와 제 2 무인 항공기(140)는 상기 드론 관제 서버(300)로부터 비행 미션을 수신하면 비휘발성 메모리에 저장하고, 상기 드론 관제 서버(300)에서 비행 미션 수행 시작을 요청하면 제 1 무인 항공기(130)와 제 2 무인 항공기(140)는 상기 위치 보정부(110)로부터 위치 보정신호를 수신하고 위치정보를 보정하여 RTK-FIX 상태를 획득한 후에 저장된 비행 미션에 따라 해당 위치로 이동하고 비행 미션의 순서에 따라 X-선 촬영을 수행한다.When the first unmanned aerial vehicle 130 and the second unmanned aerial vehicle 140 receive a flight mission from the drone control server 300, they store the flight mission in a non-volatile memory and request the drone control server 300 to start performing the flight mission. When the first unmanned aerial vehicle 130 and the second unmanned aerial vehicle 140 receive the position correction signal from the position correction unit 110 and correct the position information to acquire the RTK-FIX state, the corresponding flight mission is stored. Move to the location and perform X-ray imaging according to the order of the flight mission.
X-선을 활용하여 비파괴 검사를 수행하기 위해서는 제 1 무인 항공기(130)와 제 2 무인 항공기(140)가 검사대상 시설물의 검사위치(X)를 사이에 두고 일직선 상에 일정한 거리를 유지하면서 위치해야 하는데, 풍력 발전기 블레이드(410)와 같은 규모가 큰 검사대상 시설물이 제 1 무인 항공기(130)와 제 2 무인 항공기(140) 사이에 위치하게 되면 레이저와 적외선 등을 활용하는 감지 센서에 의해서는 서로 일직선의 시야(line of sight)를 확보할 수 없게 된다.In order to perform a non-destructive inspection using X-rays, the first unmanned aerial vehicle 130 and the second unmanned aerial vehicle 140 are positioned while maintaining a certain distance on a straight line with the inspection position X of the facility to be inspected in between. However, when a large-scale facility to be inspected, such as the wind turbine blade 410, is located between the first unmanned aerial vehicle 130 and the second unmanned aerial vehicle 140, the detection sensor using laser and infrared rays It becomes impossible to secure a line of sight with each other.
이에 따라 본 발명은 제 1 무인 항공기(130)와 제 2 무인 항공기(140)의 위치정보를 실시간으로 보정하고, 실시간으로 보정된 위치정보를 기반으로 검사대상 시설물을 3차원 모델링하며, 3차원 모델링된 검사대상 시설물을 기반으로 설정된 비행경로에 따라 제 1 무인 항공기(130)와 제 2 무인 항공기(140)의 비파괴 검사 업무가 수행된다.Accordingly, the present invention corrects the location information of the first unmanned aerial vehicle 130 and the second unmanned aerial vehicle 140 in real time, performs 3D modeling of a facility to be inspected based on the corrected location information in real time, and performs 3D modeling. Non-destructive inspection of the first unmanned aerial vehicle 130 and the second unmanned aerial vehicle 140 is performed according to the flight path set based on the facility to be inspected.
특히, 풍력 발전기 블레이드(410)는 회전에 의하여 그 위치가 변동되므로 제 1 무인 항공기(130)와 제 2 무인 항공기(140)의 위치정보만으로는 제 1 무인 항공기(130)와 제 2 무인 항공기(140)의 비행경로 설정이 어려우므로, 그 위치가 변화하는 검사대상 시설물의 3차원 모델링을 실시간으로 수행하여 비행경로를 설정함으로써 제 1 무인 항공기(130)와 제 2 무인 항공기(140)의 임무 수행이 원활하게 수행될 수 있다.In particular, since the position of the wind turbine blades 410 is changed by rotation, the first unmanned aerial vehicle 130 and the second unmanned aerial vehicle 140 are separated only by the location information of the first unmanned aerial vehicle 130 and the second unmanned aerial vehicle 140. ) Since it is difficult to set the flight path, it is possible to perform the mission of the first unmanned aerial vehicle 130 and the second unmanned aerial vehicle 140 by setting the flight path by performing real-time 3D modeling of the facility to be inspected whose location changes. can be performed smoothly.
다음은, 상기 위치 보정신호에 의하여 보정된 위치정보와 상기 비행경로를 기반으로 X-선을 발생시키는 단계(S400)를 수행하고, 상기 위치 보정신호에 의하여 보정된 위치정보와 상기 비행경로를 기반으로 상기 X-선을 감지하는 단계(S500)를 수행하여 비파괴 검사가 이루어진다.Next, generating X-rays based on the position information corrected by the position correction signal and the flight path (S400) is performed, and based on the position information corrected by the position correction signal and the flight path The non-destructive inspection is performed by performing the step of detecting the X-rays (S500).
본 발명인 무인 항공기 기반 비파괴 검사 방법에 의하여 검사대상 시설물인 풍력 발전기에 결함이 발생하는 경우 결함의 위치를 찾아낼 수 있는데, 풍력 발전기 내부, 특히 육안으로 확인할 수 없는 위치에 대해서도 결함의 위치와 깊이도 찾아낼 수 있다.When a defect occurs in a wind turbine, which is a facility to be inspected, the location of the defect can be found by the unmanned aerial vehicle-based non-destructive inspection method of the present invention. can be found
또한 이와 같은 무인 항공기 기반 비파괴 검사 방법의 흐름도는 컴퓨터프로그램으로 구현될 수 있으며, 본 발명의 각 구성요소는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현될 수 있다는 점에서 하나의 하드웨어 또는 개별적인 하드웨어에서 구동되는 소프트웨어로 구현될 수도 있다. 또한 본 발명의 무인 항공기 기반 비파괴 검사 방법은 컴퓨터프로그램으로서 기록매체에 저장되어 구현될 수도 있다.In addition, the flow chart of such an unmanned aerial vehicle-based non-destructive inspection method may be implemented as a computer program, and each component of the present invention may be implemented as software running on one hardware or individual hardware in that it may be implemented as hardware or software. may be In addition, the unmanned aerial vehicle-based non-destructive inspection method of the present invention may be implemented by being stored in a recording medium as a computer program.
110: 위치 보정부
120: 3D 모델링부
130: 제 1 무인 항공기
140: 제 2 무인 항공기
200: 3D 모델 서버
300: 드론 관제 서버
410: 풍력 발전기 블레이드
420: 풍력 발전기 로터
430: 풍력 발전기 나셀
440: 풍력 발전기 타워110: position correction unit
120: 3D modeling unit
130: first drone
140: second drone
200: 3D model server
300: drone control server
410: wind generator blades
420: wind generator rotor
430: wind generator nacelle
440: wind generator tower
Claims (6)
위치정보의 위치 정확도를 확보하기 위하여 위치 보정신호를 송출하는 위치 보정부;
상기 위치 보정신호에 의하여 보정된 위치정보를 기반으로 하는 제 1 무인 항공기에 장착된 X-선 발생부;
상기 위치 보정신호에 의하여 보정된 위치정보를 기반으로 하는 제 2 무인 항공기에 장착된 X-선 감지부;
상기 위치 보정신호에 의하여 보정된 위치정보를 기반으로 검사대상 시설물의 검사위치(X)의 특정을 위하여 사전에 실시간으로 상기 검사대상 시설물을 3차원으로 모델링하는 3D 모델링부;
제 1 무인 항공기와 제 2 무인 항공기의 비행경로는 상기 3D 모델링부를 기반으로 설정되는 것을 특징으로 하는 무인 항공기 기반 비파괴 검사 시스템.
In the unmanned aerial vehicle-based non-destructive inspection system,
a position correction unit that transmits a position correction signal to ensure position accuracy of position information;
An X-ray generator mounted on the first unmanned aerial vehicle based on the position information corrected by the position correction signal;
An X-ray sensor mounted on a second unmanned aerial vehicle based on the position information corrected by the position correction signal;
a 3D modeling unit that models the facility to be inspected in three dimensions in advance in real time in order to specify an inspection location (X) of the facility to be inspected based on the location information corrected by the position correction signal;
Flight paths of the first unmanned aerial vehicle and the second unmanned aerial vehicle are set based on the 3D modeling unit.
상기 위치 보정부는 제 3 무인 항공기에 장착되는 것을 특징으로 하는 무인 항공기 기반 비파괴 검사 시스템.
According to claim 1,
The position correction unit is a UAV-based non-destructive inspection system, characterized in that mounted on the third UAV.
상기 3D 모델링부는 제 1 무인 항공기 또는 제 2 무인 항공기에 장착되는 것을 특징으로 하는 무인 항공기 기반 비파괴 검사 시스템.
According to claim 1,
The 3D modeling unit is an unmanned aerial vehicle-based non-destructive inspection system, characterized in that mounted on the first unmanned aerial vehicle or the second unmanned aerial vehicle.
위치정보의 위치 정확도를 확보하기 위하여 위치 보정신호를 송출하는 단계;
상기 위치 보정신호에 의하여 보정된 위치정보를 기반으로 검사대상 시설물의 검사위치(X)의 특정을 위하여 사전에 실시간으로 상기 검사대상 시설물을 3차원으로 모델링하는 단계;
상기 3차원으로 모델링된 검사대상 시설물을 기반으로 제 1 무인 항공기와 제 2 무인 항공기의 비행경로를 설정하는 단계;
상기 위치 보정신호에 의하여 보정된 위치정보와 상기 비행경로를 기반으로 X-선을 발생시키는 단계;
상기 위치 보정신호에 의하여 보정된 위치정보와 상기 비행경로를 기반으로 상기 X-선을 감지하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 항공기 기반 비파괴 검사 방법.
In the unmanned aerial vehicle-based non-destructive inspection method,
Transmitting a position correction signal to secure position accuracy of position information;
modeling the facility to be inspected in real time in advance in order to specify an inspection location (X) of the facility to be inspected based on the positional information corrected by the position correction signal;
setting flight paths of a first unmanned aerial vehicle and a second unmanned aerial vehicle based on the three-dimensionally modeled facility to be inspected;
generating X-rays based on the position information corrected by the position correction signal and the flight path;
Detecting the X-ray based on the position information corrected by the position correction signal and the flight path; Unmanned aerial vehicle-based non-destructive inspection method comprising a.
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