KR102640790B1 - Wired drone system with a function to compensate for relative wind speed - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이동하는 차량이나 선박 등의 운행체에서 이착륙하며 케이블을 통해 전원을 공급받으며 장시간 비행 가능한 유선 드론의 운용에 있어 운행체의 속도 및 상대적인 풍속을 실시간으로 드론 비행제어에 반영함으로 안전하고 효율적인 운용이 이루어지도록 하는 상대적인 풍속 보정 기능을 갖는 유선 드론 시스템에 관한 것이다.The present invention is safe and efficient by reflecting the speed and relative wind speed of the vehicle in real-time in the drone flight control in the operation of a wired drone that takes off and lands on a moving vehicle such as a moving vehicle or ship, is supplied with power through a cable, and can fly for a long time. It relates to a wired drone system with relative wind speed correction to enable operation.

Description

상대적인 풍속 보정 기능을 갖는 유선 드론 시스템 {Wired drone system with a function to compensate for relative wind speed}Wired drone system with a function to compensate for relative wind speed}

본 발명은 드론에 관한 것으로, 자세하게는 이동하는 차량이나 선박 등의 운행체에서 이착륙하며 케이블을 통해 전원을 공급받으며 장시간 비행 가능한 유선 드론의 운용에 있어 운행체의 속도 및 상대적인 풍속을 실시간으로 드론 비행제어에 반영함으로 안전하고 효율적인 운용이 이루어지도록 하는 상대적인 풍속 보정 기능을 갖는 유선 드론 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to drones, and more specifically, in the operation of a wired drone that takes off and lands on a moving vehicle such as a moving vehicle or ship, is supplied with power through a cable, and can fly for a long time, the speed of the vehicle and relative wind speed are measured in real time during the operation of the drone. This relates to a wired drone system with a relative wind speed correction function that ensures safe and efficient operation by reflecting it in control.

드론은 기체가 가벼워 휴대가 간편하고, 신속성 및 경제성이 뛰어나 항공촬영, 저고도 정찰수색, 경량화물운송, 재난구조업무 등 다양한 분야에 활발히 적용되고 있다.Drones are lightweight and easy to carry, and are fast and economically efficient, so they are actively applied in various fields such as aerial photography, low-altitude reconnaissance and search, light cargo transportation, and disaster relief work.

이러한 드론은 전기를 동력으로 사용하며, 모터와 프로펠러의 힘만으로 움직이는 특성상 무게가 클수록 전력소모가 커서 어떤 종류의 배터리를 사용하더라도 비행시간이 제한적일 수밖에 없다.These drones use electricity as power, and due to the nature of moving only by the power of the motor and propeller, the greater the weight, the greater the power consumption, so no matter what type of battery is used, the flight time is inevitably limited.

또한, 배터리의 용량, 크기, 무게를 효율화하여 20~30분가량 비행 가능하도록 설계하더라도 낮은 기온이나 강풍조건에서는 그나마도 시간이 단축되며, 비행 중 추락으로 인한 인명 피해 및 물적 피해가 발생할 가능성이 커 비행 중 수시로 배터리 잔여용량의 확인과 다수의 여분 배터리를 준비해야만 하는 불편함이 있었다.In addition, even if the capacity, size, and weight of the battery are designed to be efficient and can fly for about 20 to 30 minutes, the time is shortened in low temperature or strong wind conditions, and there is a high possibility of casualties and material damage due to falls during flight. There was the inconvenience of having to frequently check the remaining battery capacity and prepare multiple spare batteries.

이러한 문제해결을 위해 수소전지를 이용하여 비행시간을 비약적으로 향상시키거나 지상과 연결된 케이블을 통해 드론으로 상시 전원 공급이 이루어지며 비행시간에 제약이 없도록 하는 방안들이 검토되고 있다. 수소 전지를 사용하는 경우 현재로서 충전이 쉽지 않고 안전성 및 설치조건 등 지속적으로 검토되어야 할 부분이 존재하나, 케이블을 사용하는 유선 드론의 경우 소방용으로 개발되기도 하였다.To solve this problem, measures are being considered to dramatically improve flight time using hydrogen batteries or to provide constant power to the drone through a cable connected to the ground and to have no restrictions on flight time. When using hydrogen batteries, charging is currently not easy and there are aspects that need to be continuously reviewed, such as safety and installation conditions. However, wired drones that use cables have been developed for firefighting purposes.

이와 같은 유선 드론은 지상의 고정위치에 설치된 윈치에 연결되는 것을 전제로 하고 있으며 이는 드론의 활용분야 확장에 따른 차량이나 선박과 같은 이동중인 운행체에서의 운용조건을 반영하지 못하고 있다.Such wired drones are premised on being connected to a winch installed at a fixed location on the ground, and this does not reflect operating conditions in moving vehicles such as vehicles or ships as the field of use of drones expands.

이러한 운행체를 통한 드론 운용은 풍속이 강한 야외에서 이동 중에 이루어지는 것으로, 강한 해풍뿐 아니라 운행체의 이동 방향 및 속도로 인해 발생하는 상대적인 풍속이 드론의 비행에 큰 영향을 미칠 수밖에 없으며 고정된 위치에서 비행하는 방식과 달리 드론의 비행 및 자세 유지를 위한 제어가 어려워질 수밖에 없다.Drone operation using such a vehicle is carried out while moving outdoors in strong wind speeds. The relative wind speed generated by the moving direction and speed of the vehicle as well as the strong sea breeze is bound to have a significant impact on the flight of the drone, and it is necessary to operate the drone in a fixed location. Unlike the way it flies, controlling the drone to fly and maintain its attitude is bound to become difficult.

특히 전원공급을 위해 연결된 케이블로 인해 급격한 자세변경이 제한되는 상황에서 상대적인 풍속을 계산하지 않고 비행시 원하는 경로 이탈시 정상 경로 복귀를 위한 시간과 전력이 더 소요되며, 이러한 문제가 장시간 비행시 누적됨으로 상당한 효율저하가 수반될 수밖에 없어 이를 위한 효과적인 대응방안이 요구되었다.In particular, in situations where sudden changes in attitude are limited due to cables connected for power supply, when flying without calculating the relative wind speed and deviating from the desired path, it takes more time and power to return to the normal path, and these problems accumulate over long periods of flight. As this would inevitably result in a significant decrease in efficiency, an effective countermeasure was required.

대한민국 등록특허 제10-2281004호(2021.07.19)Republic of Korea Patent No. 10-2281004 (2021.07.19)

본 발명은 상기와 같은 필요에 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 케이블을 통해 전원을 공급받으며 장시간 비행 가능한 유선 드론의 이동하는 차량이나 선박 등의 운행체에서 비행시 운행체의 속도 및 비행중인 드론에 가해지는 상대적인 풍속을 실시간으로 드론 비행제어에 반영함으로 불필요한 움직임을 줄이며 안전하고 효율적인 비행을 돕는 상대적인 풍속 보정 기능을 갖는 유선 드론 시스템을 제공하는 것이다.The present invention was created for the above-mentioned needs, and the purpose of the present invention is to determine the speed and flight speed of the wired drone that is supplied with power through a cable and can fly for a long time on a moving vehicle or ship. It provides a wired drone system with a relative wind speed correction function that reduces unnecessary movement and helps safe and efficient flight by reflecting the relative wind speed applied to the drone in real-time drone flight control.

상기와 같은 목적을 위해 본 발명은 복수의 회전날개 및 상기 회전날개를 회전제어하는 복수의 추진모터와, 위치확인부와, 상기 추진모터 각각의 구동정보를 생성하는 모니터링부를 구비하는 드론; 운행체상의 개방공간에 설치되는 베이스에 결합되며, 드론에 연결되어 전원을 공급하는 케이블이 감겨 수납되는 수용체와, 상기 케이블을 감거나 풀도록 상기 수용체를 회전시키는 구동모터를 구비하는 윈치부; 상기 드론과 데이터를 송수신하며 제어신호를 인가하는 통신부와, 상기 운행체의 속도와 주변의 상대적인 풍향 및 풍속을 수집하는 제1수집부와, 운행체의 이동정보를 실시간으로 수집하는 제2수집부와, 상기 제1수집부 및 제2수집부의 수집정보를 분석하여 드론의 운행체 추종을 위한 보정정보를 생성하고 상기 위치확인부에 반영되도록 하는 위치보정부를 구비하는 제어모듈; 로 이루어지는 것을 특징으로 한다.For the above purpose, the present invention provides a drone comprising a plurality of rotary blades, a plurality of propulsion motors for controlling the rotation of the rotary blades, a position confirmation unit, and a monitoring unit for generating drive information for each of the propulsion motors; A winch unit that is coupled to a base installed in an open space on the vehicle and includes a receptor in which a cable connected to the drone and supplying power is wound and stored, and a drive motor that rotates the receptor to wind or unwind the cable; A communication unit that transmits and receives data to and from the drone and applies control signals, a first collection unit that collects the speed of the moving vehicle and the relative wind direction and wind speed of the surrounding area, and a second collection unit that collects movement information of the moving vehicle in real time. and a control module including a position correction unit that analyzes the collected information of the first collection unit and the second collection unit to generate correction information for tracking the moving body of the drone and reflects it in the location confirmation unit; It is characterized by consisting of.

이때 상기 윈치부는, 드론에 연결된 케이블에 가해지는 장력을 측정하는 장력측정부와, 상기 수용체의 회전을 저지하는 브레이크를 더 포함하고, 상기 제어모듈은, 상기 장력측정부의 측정결과 및 드론 제어신호에 대응하여 상기 구동모터 및 브레이크를 제어하는 연동부를 더 포함할 수 있다.At this time, the winch unit further includes a tension measuring unit that measures the tension applied to the cable connected to the drone, and a brake that prevents rotation of the receptor, and the control module is configured to respond to the measurement results of the tension measuring unit and the drone control signal. Correspondingly, it may further include an interlocking unit that controls the driving motor and brake.

또한, 상기 제어모듈은, 상기 위치확인부와 제1수집부 및 제2수집부의 수집정보 및 상기 구동정보를 시간의 흐름에 따라 누적저장하는 저장부와, 상기 저장부의 데이터를 분석하여 의도된 드론 경로대비 실제경로를 대비한 슬립정보를 산출하는 슬립산출부와, 상기 슬립정보를 반영하여 의도된 드론 경로로 이동할 수 있도록 추진모터의 제어신호를 산출하는 제어보정부를 더 포함할 수 있다.In addition, the control module includes a storage unit that accumulates and stores the collected information of the location confirmation unit, the first collection unit, and the second collection unit, and the driving information over time, and a storage unit that analyzes the data in the storage unit to determine the intended drone. It may further include a slip calculation unit that calculates slip information based on the actual path compared to the path, and a control correction unit that reflects the slip information and calculates a control signal for the propulsion motor so that the drone can move to the intended path.

또한, 운행체상의 개방공간에 설치되는 베이스와, 상기 베이스 상측에 구성되되 상측으로 드론이 안착되는 안착부와, 이륙전 안착된 드론을 임시로 잡아주고 이륙신호에 따라 드론을 놓아주는 고정수단이 구비된 받침부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 드론 시스템.In addition, there is a base installed in an open space on the vehicle, a seating part formed on the upper side of the base where the drone is seated on the upper side, and a fixing means that temporarily holds the seated drone before takeoff and releases the drone according to the takeoff signal. Provided support; A drone system further comprising:

또한, 상기 안착부의 전후좌우 방향으로의 기울기를 설정 범위 안에서 조절하는 액추에이터모듈; 을 더 포함하고, 상기 제어모듈은, 상기 제1수집부 및 제2수집부의 수집정보를 분석하여 드론에 가해지는 바람방향으로 상기 안착부를 기울여주고 바람의 세기를 상쇄시킬 수 있는 수준으로 상기 추진모터를 제어하는 준비신호를 생성하여 전송하는 준비제어부와, 이륙을 위한 추진력을 얻도록 추진모터를 제어하며 설정된 지연시간 후 상기 고정수단을 해제하는 이륙신호를 생성하여 전송하는 이륙제어부를 더 포함할 수 있다.In addition, an actuator module that adjusts the tilt of the seating portion in the front, rear, left, and right directions within a set range; It further includes, the control module analyzes the collected information of the first collection unit and the second collection unit, tilts the seating unit in the direction of the wind applied to the drone, and adjusts the propulsion motor to a level that can offset the strength of the wind. It may further include a preparation control unit that generates and transmits a preparation signal to control, and a take-off control unit that controls the propulsion motor to obtain propulsion for takeoff and generates and transmits a take-off signal that releases the fixing means after a set delay time. there is.

본 발명은 이동하는 선박과 차량과 같은 운행체에서 이착륙하면서 상대적인 풍속이 강한 상황에서 최적화된 비행제어가 이루어질 수 있도록 하며, 특히 해상의 강풍이 빈번한 환경에서 해군 함정, 해양경찰청 함정, 유조선 등에서 360도 장거리 주야간 감시용도 및 해외의 경우 대형 호수 감시용 선박에 적용되어 효율적인 비행제어를 지원한다.The present invention enables optimized flight control in situations where relative wind speeds are strong while taking off and landing on moving vehicles such as moving ships and vehicles, and especially in environments with frequent strong winds at sea, 360-degree flight control in naval ships, Coast Guard ships, oil tankers, etc. It supports efficient flight control by being applied to long-distance day and night surveillance purposes and to large lake surveillance vessels overseas.

또한, 육군 정찰차량이나 국립공원이나 산림 관리용 차량 등에 기동성을 요하는 임무가 부여되는 다양한 탑재하여 작전 중, 특히 차량의 이동과 함께 드론의 효과적인 운용이 이루어질 수 있다.In addition, effective operation of drones can be achieved during operations, especially while moving vehicles, by mounting them on various missions requiring mobility, such as army reconnaissance vehicles, national park or forest management vehicles.

또한, 계속적인 전원 공급과 비행을 지원하는 윈치와의 연계 제어를 통해 장시간 이동하며 운용 가능하여 그 활용범위를 크게 확장할 수 있으며, 이동하는 운행체 뿐 아니라 해안이나 해상 등 강한 상대 풍속을 적용받는 장소에서 고정식으로 운용시 효율적인 비행제어를 지원함으로 원자력 발전소 등 주요시설의 주변 감시 등으로도 효과적으로 활용될 수 있다.In addition, through continuous power supply and linkage control with a winch that supports flight, it can be operated while moving for a long time, greatly expanding its range of use. By supporting efficient flight control when operated in a fixed location, it can be effectively used to monitor the surroundings of major facilities such as nuclear power plants.

도 1은 본 발명의 개념도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 구성 및 연결관계를 나타낸 블록도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 슬립보상 개념도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 받침부의 모습을 나타낸 사시도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 받침부의 구조를 나타낸 측단면도,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 드론 이륙모습을 나타낸 동작상태도이다.1 is a conceptual diagram of the present invention;
Figure 2 is a block diagram showing the configuration and connection relationship according to an embodiment of the present invention;
3 is a conceptual diagram of slip compensation according to an embodiment of the present invention;
Figure 4 is a perspective view showing the appearance of the support according to an embodiment of the present invention;
Figure 5 is a side cross-sectional view showing the structure of the support portion according to an embodiment of the present invention;
Figure 6 is an operation state diagram showing a drone takeoff according to an embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 상대적인 풍속 보정 기능을 갖는 유선 드론 시스템의 구성을 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the configuration of a wired drone system with a relative wind speed correction function will be described in detail with reference to the attached drawings.

도 1은 본 발명의 개념도로서, 본 발명은 기본적으로 비행하는 드론에 상시 전원공급이 가능한 케이블이 연결된 유선 드론을, 특히 다양한 운행체 상에서 효율적으로 비행제어하며 운용할 수 있도록 구성되는 시스템이다. 첨부된 도면에서는 대표적인 운행체로 함정과 차량에 설치된 모습을 도시하고 있으나 이외 다양한 운행체에서 운용할 수 있으며, 본 발명에서는 지상의 고정된 지점에서 운용하는 방식과는 달리 비행시 바람의 영향을 많이 받는 드론이 운행체가 이동 중인 상태에서 다소 복잡한 상대풍속이 존재하는 상황에서도 안전하고 효율적으로 비행이 이루어질 수 있도록 지원하게 된다. Figure 1 is a conceptual diagram of the present invention. The present invention is basically a system configured to efficiently control and operate a wired drone connected to a cable that can always supply power to a flying drone, especially on various vehicles. The attached drawing shows a representative vehicle installed on a ship or vehicle, but it can be operated on various other vehicles, and in the present invention, unlike the method of operating at a fixed point on the ground, the vehicle is greatly affected by the wind during flight. It supports safe and efficient flight even in situations where relatively complex relative wind speeds exist while the drone is in motion.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 구성 및 연결관계를 나타낸 블록도로서, 본 발명은 주요 제어대상으로 비행을 하며 부여된 임무를 수행하기 위한 드론(110)을 비롯하여, 드론(110)에 연결되어 전원을 공급하는 케이블(131) 관리를 위한 윈치부(130)와, 이동하는 운행체 상에서 드론의 안전하고 효율적인 비행을 지원하기 위한 제어모듈(150)을 주요구성으로 구비한다.Figure 2 is a block diagram showing the configuration and connection relationship according to an embodiment of the present invention. The present invention includes a drone 110 that flies as a main control object and performs a given mission, and is connected to the drone 110. Its main components include a winch unit 130 to manage the cable 131 that supplies power, and a control module 150 to support safe and efficient flight of the drone on a moving vehicle.

상기 드론(110)은 종래의 유선 드론에 대응하는 구성으로서, 비행을 위한 핵심구성요소로 복수의 회전날개(111) 및 상기 회전날개(111)를 회전제어하는 복수의 추진모터(112)와, 위치확인부(113)와, 상기 추진모터(112) 각각의 구동정보를 생성하는 모니터링부(114)를 구비한다. 본 발명의 실시예에서는 통상적인 드론과 같이 4개의 회전날개(111) 및 각 회전날개(111) 구동을 위한 총 4개의 추진모터(112)를 구비하는 쿼드콥터로 형태를 도시하였으며, GPS 모듈로 구성되는 위치확인부(113)를 통해 현재 위치확인이 이루어지며 외부 조정장치를 통해 수신되는 제어신호에 따른 비행이 이루어진다.The drone 110 is a configuration corresponding to a conventional wired drone, and its core components for flight include a plurality of rotary blades 111 and a plurality of propulsion motors 112 that control rotation of the rotary blades 111, It is provided with a position confirmation unit 113 and a monitoring unit 114 that generates driving information for each of the propulsion motors 112. In the embodiment of the present invention, like a typical drone, a quadcopter is shown having four rotary blades 111 and a total of four propulsion motors 112 for driving each rotary blade 111, and is equipped with a GPS module. The current location is confirmed through the position confirmation unit 113, and flight is performed according to control signals received through an external control device.

상기 모니터링부(114)는 각 추진모터(112)의 구동상황을 모니터링하기 위한 것으로, 이를 통해 실질적으로 드론에 가해지는 외력, 즉 주로 바람을 통해 드론 밀림발생시 상기 위치확인부(133)를 통해 수행되는 드론의 위치유지를 위한 구체적인 구동상황을 파악할 수 있도록 한다. 구체적으로 각 추진모터(112)의 회전수나 인가되는 전류량을 통해 구동정보를 생성할 수도 있으며, 별도의 구성 부가에 따른 드론의 중량 증가 등으로 비행성능에 영향을 주지 않도록 바람직하게는 각 추진모터(112)에 제어신호가 인가시 이러한 제어신호의 인가상황을 별도로 저장 및 모니터링하도록 구성할 수도 있다. The monitoring unit 114 is intended to monitor the driving status of each propulsion motor 112, and through this, when the drone is pushed away due to external force applied to the drone, that is, mainly wind, it is performed through the position confirmation unit 133. It allows you to understand the specific operation situation for maintaining the position of the drone. Specifically, driving information can be generated through the number of rotations or the amount of current applied to each propulsion motor 112, and each propulsion motor ( 112), when a control signal is applied, it can be configured to separately store and monitor the application status of this control signal.

상기 드론(110)은 이러한 구성 외에도 변속기, 배터리, 케이블, 통신부, 카메라모듈 등을 탑재하여 비행과 함께 임무관련 기능을 수행하게 되며, 다양한 공지의 유선 드론을 적용할 수 있음에 따라 발명의 취지가 흐려지는 것을 방지하기 위해 공지된 드론과 동일한 세부구성 및 관련된 구체적인 설명은 생략한다.In addition to this configuration, the drone 110 is equipped with a transmission, battery, cable, communication unit, camera module, etc. to perform mission-related functions while flying. The purpose of the invention is that various known wired drones can be applied. To prevent blur, the detailed configuration and related specific descriptions that are the same as those of known drones are omitted.

상기 윈치부(130)는 드론(110)에 연결되어 전원을 공급하는 케이블(131)이 감겨 수납되며 드론(110)의 고도에 따라 케이블(131)을 풀거나 감아줄 수 있는 릴(reel) 형태의 수용체(132)와, 상기 케이블(131)을 감거나 풀도록 상기 수용체(132)를 원하는 방향으로 회전시키는 구동모터(133)를 구비하여, 드론(110) 비행에 따른 케이블(131)을 관리하는 구성으로 운행체 상의 개방공간에 설치되는 베이스(121)에 결합된다.The winch unit 130 is connected to the drone 110 and stores the cable 131 that supplies power, and is in the form of a reel that can unwind or wind the cable 131 depending on the altitude of the drone 110. It is provided with a receptor 132 and a drive motor 133 that rotates the receptor 132 in a desired direction to wind or unwind the cable 131, and manages the cable 131 according to the flight of the drone 110. It is coupled to the base 121 installed in an open space on the vehicle.

기본적으로 상기 케이블(131)로 인해 드론(110)의 비행이 방해받지 않도록 비행 전 미리 충분한 길이로 케이블(131)을 풀어줄 필요가 있으나, 외부의 강풍 등 의도치 않게 드론(110)이 밀리며 케이블(131)에 무리한 장력이 발생할 수 있음에 따라 상기 윈치부(130)는 상기 드론(110)에 연결된 케이블(131)에 가해지는 장력을 측정하는 장력측정부(135)와, 외부신호에 의해 동작하며 상기 수용체(132)의 회전을 저지하는 브레이크(134)를 더 포함하게 된다.Basically, it is necessary to release the cable 131 to a sufficient length before flight so that the flight of the drone 110 is not interrupted by the cable 131, but the drone 110 is unintentionally pushed, such as by an external strong wind, and the cable (110) is pushed. As excessive tension may occur in 131, the winch unit 130 operates by a tension measuring unit 135 that measures the tension applied to the cable 131 connected to the drone 110 and an external signal. It further includes a brake 134 that prevents rotation of the receptor 132.

상기 제어모듈(150)은 기본적으로 상기 드론(110)의 비행을 제어하되, 본 발명에서는 특히 운행체의 움직임 및 외부 상대적인 풍속에 대응하여 드론을 효과적으로 제어하기 위한 역할을 한다. 본 발명에서는 종래의 공지된 드론 제어를 위한 구성 및 설명은 생략하며, 본 발명의 취지에 따른 상기 제어모듈(150)은 특징이 되는 주요 세부구성으로 통신부()를 비롯하여 제1수집부(151) 및 제2수집부(152)와, 연동부(155)와, 위치보정부(156)와, 저장부(157)와, 슬립산출부(158)와 제어보정부(159)를 구비한다.The control module 150 basically controls the flight of the drone 110, but in the present invention, it particularly serves to effectively control the drone in response to the movement of the vehicle and external relative wind speed. In the present invention, the configuration and description for conventionally known drone control are omitted, and the control module 150 according to the purpose of the present invention has a main detailed configuration including a communication unit () and a first collection unit (151). and a second collection unit 152, an interlocking unit 155, a position correction unit 156, a storage unit 157, a slip calculation unit 158, and a control correction unit 159.

상기 통신부(C)는 상기 드론(110)과 데이터를 송수신하며 제어신호를 인가하는 구성으로, 특히 상기 추진모터(112) 제어를 통한 설정된 경로로의 비행이 이루어질 수 있도록 한다. 통상적으로 관리자가 드론을 조정하기 위한 조정장치를 통해 제어신호를 생성하게 되며, 비행 프로그램을 통해 미리 지정된 경로를 비행하도록 제어신호를 생성할 수도 있다.The communication unit (C) transmits and receives data to and from the drone 110 and applies control signals. In particular, it enables flight on a set path through control of the propulsion motor 112. Typically, an administrator generates control signals through a control device to control the drone, and control signals can also be generated to fly a pre-designated path through a flight program.

상기 제1수집부(151)는 상기 운행체의 속도와 주변의 상대적인 풍향 및 풍속을 수집하는 구성으로, 선박이든 차량이든 기본적으로 속도정보를 쉽게 입수할 수 있으며 운행체에 설치된 풍향 및 풍속측정수단을 통해 상대적인 풍향 및 풍속을 입수할 수 있다.The first collection unit 151 is a component that collects the speed of the moving vehicle and the relative wind direction and wind speed of the surroundings. It can easily obtain basic speed information whether it is a ship or a vehicle, and has a wind direction and wind speed measuring device installed on the moving vehicle. Relative wind direction and speed can be obtained through .

상기 제2수집부(152)는 운행체의 이동정보를 실시간으로 수집하는 구성으로, 선박의 항법장치나 차량의 내비게이션을 통해 수집하거나, 미리 작성된 운행, 순찰 경로정보 상에 GPS 등을 통해 수집된 실시간 위치를 반영하여 운행체의 이동정보를 수집할 수 있다.The second collection unit 152 is a component that collects movement information of the moving vehicle in real time, collected through a ship's navigation system or vehicle's navigation, or collected through GPS, etc. on pre-written operation and patrol route information. Movement information of the moving vehicle can be collected by reflecting the real-time location.

상기 연동부(155)는 상기 윈치부(130)에 구비된 장력측정부(135)의 측정결과 및 드론(110) 제어신호에 대응하여 상기 구동모터(133) 및 브레이크(134)를 제어하는 구성으로, 기본적으로 드론(110)이 상승하는 제어신호에서는 케이블(131)이 풀리고 드론(110)이 하강하는 제어신호에서는 케이블(131)이 감기도록 동작하되, 야외에서 드론(110)을 운용하는 특성상 의도치 않게 드론(110)이 밀리는 현상에 대응하여 케이블(131)이 일정한 범위 내의 장력을 유지할 수 있도록 풀어주거나 감아주는 동작을 수행함으로 케이블(131)이 소손되는 것을 방지하게 된다.The linkage unit 155 controls the drive motor 133 and the brake 134 in response to the measurement results of the tension measurement unit 135 provided in the winch unit 130 and the drone 110 control signal. Basically, in the control signal for the drone 110 to ascend, the cable 131 is released, and in the control signal for the drone 110 to descend, the cable 131 operates to be wound, but due to the nature of operating the drone 110 outdoors, In response to the phenomenon of the drone 110 being pushed unintentionally, the cable 131 is prevented from being damaged by unwinding or winding the cable 131 to maintain its tension within a certain range.

상기 위치보정부(156)는 상기 제1수집부(151) 및 제2수집부(152)의 수집정보를 분석하여 드론(110)의 운행체 추종을 위한 보정정보를 생성하고 상기 위치측정부(113)에 반영되도록 하는 구성이다.The position correction unit 156 analyzes the collected information of the first collection unit 151 and the second collection unit 152 to generate correction information for tracking the moving object of the drone 110, and the position measurement unit ( 113).

즉 드론(110)이 현재 위치를 유지하거나 정해진 위치를 이동하게 되는 상황에서 운행체의 이동경로에 따른 GPS 좌표변화를 비롯하여 현재 드론(110)에 가해지거나 앞으로 가해질 것으로 예상되는 바람의 영향에 따른 드론(110)의 예상 밀림을 계산하여 운행체가 다양한 형태로 기동하는 상황에서도 드론(110)이 원활하게 운행체를 추종하며 정해진 임무를 수행할 수 있도록 한다. 기본적으로 운행체의 위치변화를 상기 위치측정부(113)에 반영하여 드론(110)이 원활히 운행체를 따라 이동하며 비행하도록 하되 운행체 이동에 따른 바람의 변화를 반영하여 비행함으로 밀림을 최소화하며 효율적인 비행이 이루어지도록 한다.That is, in a situation where the drone 110 maintains its current location or moves to a fixed location, the drone 110 is affected by changes in GPS coordinates according to the movement path of the vehicle, as well as the influence of the wind currently applied to the drone 110 or expected to be applied in the future. By calculating the expected deforestation of the drone 110, the drone 110 can smoothly follow the vehicle and perform its designated mission even in situations where the vehicle moves in various forms. Basically, the position change of the vehicle is reflected in the position measuring unit 113 so that the drone 110 moves and flies smoothly along the vehicle, but it also flies by reflecting the change in wind due to the movement of the vehicle to minimize crowding. Ensure efficient flight.

상기 저장부(157)는 메모리로서, 상기 위치측정부(113)와 제1수집부(151) 및 제2수집부(152)의 수집정보 및 상기 모니터링부(115)를 통해 생성된 구동정보를 시간의 흐름에 따라 누적저장하게 된다.The storage unit 157 is a memory that stores information collected by the position measurement unit 113, the first collection unit 151, and the second collection unit 152, and the driving information generated through the monitoring unit 115. It is stored cumulatively over time.

상기 슬립산출부(158)는 상기 저장부(157)의 데이터를 분석하여 의도된 드론 경로대비 실제경로를 대비한 슬립정보를 산출하는 구성으로, 딥러닝 방식으로 드론의 비행에 영향을 미치는 요소인 운행체의 속도와 주변의 상대적인 풍향 및 풍속과, 이동체의 이동상황에 대해서 위치측정부(113)를 통한 드론의 위치변화 및 지정된 위치유지를 위한 드론의 제어값으로 상기 모니터링부(115)를 통해 생성된 구동정보를 누적 분석함을 통해, 운행체의 속도, 상대적인 바람의 방향 및 풍속에 따른 의도된 드론 경로대비 실제경로의 차이에 해당하는 슬립정보를 산출할 수 있다.The slip calculation unit 158 is a component that analyzes the data in the storage unit 157 and calculates slip information based on the actual path compared to the intended drone path, and is a component that affects the flight of the drone using deep learning. The speed of the moving object, the relative wind direction and speed of the surroundings, and the movement status of the moving object are changed through the position measuring unit 113 and the drone's control value for maintaining the designated position is measured through the monitoring unit 115. By cumulatively analyzing the generated driving information, slip information corresponding to the difference between the intended drone path and the actual path according to the vehicle's speed, relative wind direction, and wind speed can be calculated.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 슬립보상 개념도로서, 앞서 언급된 위치보정부(156)의 경우 미리 계산이나 실험값을 기반으로 프로그래밍된 알고리즘에 의해 드론의 움직임을 보상해주는 개념이라면, 상기 저장부(157)과 슬립산출부(158) 및 제어보정부(159)의 역할은 실제 운용에 따라 수집된 드론 비행에 영향을 미치는 변수와 드론의 제어특성을 누적저장하여 의도된 드론 경로대비 실제경로의 차이에 해당하는 슬립정보를 산출하여 드론의 움직임을 보상해 주는 개념이라 할 수 있다.Figure 3 is a conceptual diagram of slip compensation according to an embodiment of the present invention. In the case of the previously mentioned position correction unit 156, if the concept is to compensate for the movement of the drone by an algorithm programmed based on pre-calculated or experimental values, the storage unit The role of (157), the slip calculation unit (158), and the control correction unit (159) is to accumulate and store the variables affecting drone flight and the control characteristics of the drone collected according to actual operation to determine the actual path compared to the intended drone path. It can be said to be a concept that compensates for the movement of the drone by calculating slip information corresponding to the difference.

이에 대응하여 상기 제어보정부(159)는 상기 슬립정보를 반영하여 의도된 드론 경로로 이동할 수 있도록 하는 추진모터(112)의 제어신호를 산출하는 구성으로, 상기 제1수집부(151) 및 제2수집부(152)로부터 수집되는 실시간 수집정보을 반영하여 동일 내지는 유사한 운행체의 이동 및 상대적인 바람의 방향 및 속도의 상황에서 슬립정보를 반영한 제어신호를 통해 비행 효율을 저하시키는 요소인 슬립을 해소할 수 있도록 조치한다.In response to this, the control correction unit 159 is configured to calculate a control signal of the propulsion motor 112 that reflects the slip information and allows the drone to move to the intended path, and includes the first collection unit 151 and the first collection unit 151. By reflecting the real-time collected information collected from the 2 collection unit 152, slip, which is a factor that reduces flight efficiency, can be resolved through a control signal that reflects slip information in situations of movement of the same or similar vehicle and relative wind direction and speed. Take action to ensure that

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 받침부의 모습을 나타낸 사시도, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 받침부의 구조를 나타낸 측단면도, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 드론 이륙모습을 나타낸 동작상태도로서, 본 발명에서는 이러한 드론(110)을 운행체 상에서 효율적으로 이륙시키기 스테이션으로 액추에이터모듈(140)을 구비한 받침부(120)가 마련될 수 있다.Figure 4 is a perspective view showing the support portion according to an embodiment of the present invention, Figure 5 is a side cross-sectional view showing the structure of the support portion according to an embodiment of the present invention, and Figure 6 is a drone takeoff view according to an embodiment of the present invention. As an operation state diagram, in the present invention, a support unit 120 equipped with an actuator module 140 can be provided as a station for efficiently taking off the drone 110 from a moving vehicle.

상기 받침부(120)는 운행체상의 개방공간에 설치되는 판형의 구조체인 베이스(121)를 구비하며, 상기 베이스(121) 상측으로, 드론(110)이 위치하는 안착부(122) 및 드론(110)을 임시고정하는 고정수단(123)으로 이루어지게 된다.The support unit 120 is provided with a base 121, which is a plate-shaped structure installed in an open space on the vehicle, and on the upper side of the base 121, a seating unit 122 where the drone 110 is located and a drone ( It consists of a fixing means 123 that temporarily fixes 110).

첨부된 도면에서는 각 구성의 구조 및 기능을 쉽게 확인할 수 있도록 받침부(120)가 개방된 형태를 도시하고 있으나, 드론(110)을 수용한 상태로 상측을 덮어 보호할 수 있는 케이스형태를 비롯하여 필요에 따라 운행체에 고정설치나 탈착 가능한 형태로 상기 받침부(120)의 외형을 변형시킬 수도 있다.In the attached drawing, the support portion 120 is shown in an open form so that the structure and function of each component can be easily confirmed. However, it is necessary to include a case form that can cover the upper side to protect the drone 110 while accommodating it. Accordingly, the external shape of the support portion 120 may be modified to be fixedly installed or detachable from the moving body.

상기 안착부(122)는 상기 베이스(121)의 상측으로 상기 액추에이터모듈(140)을 통해 이격된 상태로 설치되며 상부에 드론(110)이 안착되는 판형의 구조체이며, 상기 고정수단(123)은 이륙 전 상기 안착부(122)에 위치한 드론(110)을 임시로 잡아주고 이륙신호에 따라 드론(110)을 놓아 비행이 가능하도록 구성된다.The seating portion 122 is installed in a spaced state on the upper side of the base 121 through the actuator module 140 and is a plate-shaped structure on which the drone 110 is seated, and the fixing means 123 is Before takeoff, the drone 110 located at the seating portion 122 is temporarily held and the drone 110 is released according to a takeoff signal to enable flight.

이와 같은 드론 이착륙을 위한 스테이션은 지상의 고정된 위치의 경우 문제될 것이 없지만 본 발명과 같이 운행체 상에서 운용되는 경우 운행체로부터 가해지는 진동이나 운행체 이동에 따른 관성, 해상의 경우 강한 해풍 등으로 인해 상기 안착부(122) 상측에 위치한 드론(110)이 움직이거나 크게 밀리며 파손될 우려가 있음에 따라 이륙전 고정이 필요하다.There is no problem with such a station for drone takeoff and landing at a fixed location on the ground, but when it is operated on a vehicle like the present invention, it can be damaged by vibrations from the vehicle, inertia due to movement of the vehicle, and strong sea winds at sea. As a result, the drone 110 located on the upper side of the seating part 122 moves or is pushed significantly and there is a risk of damage, so it is necessary to fix it before takeoff.

이를 위해 본 발명에서는 상기 드론(110)의 외부 하측에 고리 형태의 지지체(114)를 마련하고, 상기 고정수단(123)이 상기 안착부(122)에 위치한 드론(110)의 지지체(114)를 잡아 드론(110)이 임의로 움직이지 않도록 고정한 상태에서 이륙 타이밍에 맞추어 고정수단(123)을 해제하며 지지체(114)가 분리되며 드론(110)이 안착부(122)로부터 이탈할 수 있도록 구성하게 된다.For this purpose, in the present invention, a ring-shaped support 114 is provided on the outer lower side of the drone 110, and the fixing means 123 is used to secure the support 114 of the drone 110 located at the seating portion 122. In a state where the drone 110 is fixed so that it does not move arbitrarily, the fixing means 123 is released in accordance with the take-off timing, the support 114 is separated, and the drone 110 is configured to be separated from the seating portion 122. .

이를 위한 상기 고정수단(123)은 솔레노이드를 구비하여 전자신호에 의해 위치 이동하며 개폐가 이루어지는 후크(125)를 구비한 자물쇠형태의 구조를 갖도록 구성되며, 상기 드론(110)이 안착부(122)에 위치한 상태에서 상기 후크(125)가 지지체(114)에 걸린 상태를 유지하여 드론의 움직임을 방지하고 개방신호에 따라 후크(125)가 이동하여 지지체(114)에 걸린 상태가 해제됨으로 드론(110)의 이탈을 허용할 수 있도록 구성될 수 있다.The fixing means 123 for this purpose is configured to have a lock-shaped structure with a hook 125 that is opened and closed by moving the position by an electronic signal with a solenoid, and the drone 110 is connected to the seating portion 122. In a state where the hook 125 is maintained on the support 114 to prevent movement of the drone, the hook 125 moves according to the opening signal to release the hook 125 from the support 114, thereby releasing the drone 110. ) can be configured to allow departure.

상기 액추에이터모듈(140)은 상기 베이스(121)와 안착부(122) 사이에 위치하여 상기 안착부(122)를 베이스(121)로부터 지지하되, 상기 안착부(122)의 전후좌우 방향으로의 기울기를 설정 범위 안에서 조절하도록 구성된다. 다양한 방식으로 액추에이터모듈(140)을 구성하여 상기 안착부(122)를 설정된 방향으로 기울어지도록 구현할 수 있으며, 본 발명의 실시예에서는 길이 조절이 가능한 복수의 액추에이터(141)를 상기 베이스(121)와 받침부(120) 사이의 설정된 위치에 설치 후 각 액추에이터(141) 길이를 개별적으로 조절하여 받침부(120)를 원하는 방향으로 기울어질 수 있도록 구성하는 모습을 도시하고 있다.The actuator module 140 is located between the base 121 and the seating portion 122 and supports the seating portion 122 from the base 121, and the tilt of the seating portion 122 in the forward, left, and right directions It is configured to adjust within the setting range. The actuator module 140 can be configured in various ways to tilt the seating portion 122 in a set direction. In an embodiment of the present invention, a plurality of actuators 141 whose length is adjustable are installed on the base 121 and the base 121. After being installed at a set position between the support units 120, the length of each actuator 141 is individually adjusted to allow the support unit 120 to be tilted in a desired direction.

구체적으로 상기 안착부(122)가 4각형의 판 형태로 이루어짐에 따라 4개의 액추에이터(141)가 받침부(120)의 각 모서리 하측에 설치되어 길이조절이 이루어지도록 하며, 각 액추에이터(141)의 상단은 받침부(120)의 하측면에 360도 전 방향으로 회동 가능한 유니버설 조인트, 볼 조인트를 통해 연결하여 받침부(120)의 원활한 경사 조절이 이루어질 수 있도록 한다.Specifically, as the seating portion 122 is formed in the form of a square plate, four actuators 141 are installed on the lower side of each corner of the support portion 120 to adjust the length, and the length of each actuator 141 is adjusted. The upper end is connected to the lower side of the support unit 120 through a universal joint and ball joint that can rotate in all directions 360 degrees to enable smooth tilt adjustment of the support unit 120.

이러한 스테이션의 구성에 대응하여 상기 제어모듈(150)은 준비제어부(153)과, 이륙제어부(154)를 더 포함하게 된다.In response to the configuration of this station, the control module 150 further includes a preparation control unit 153 and a takeoff control unit 154.

상기 준비제어부(153)는 드론(110)의 이륙을 준비하기 위한 구성으로, 상기 제1수집부(151)의 수집정보를 분석하여 드론(110)에 가해지는 바람방향으로 상기 안착부(122)를 기울여주고 바람의 세기를 상쇄시킬 수 있는 수준으로 상기 추진모터(112)를 제어하는 준비신호를 생성하여 전송하게 된다.The preparation control unit 153 is configured to prepare for takeoff of the drone 110, and analyzes the collected information of the first collection unit 151 to move the seating unit 122 in the direction of the wind applied to the drone 110. A preparation signal is generated and transmitted to control the propulsion motor 112 at a level that tilts the wind and offsets the strength of the wind.

즉 상기 준비제어부(153)는 운행체의 이동 속도 및 측정되는 풍향 및 풍속을 통해 현재 이륙준비 중인 드론으로 인가되는 바람의 방향 및 세기를 산출하게 되며, 이에 비례하여 바람이 불어오는 방향으로 상기 안착부(122)를 기울이게 된다. 즉 드론(110)의 이륙시 밀림이 발생하는 반대방향으로 추진력이 작용하도록 함으로 바람으로 인한 밀림을 미리 대비할 수 있으며 드론(110)에 가해지는 바람의 세기에 대응한 안착부(122)의 경사 조절 및 바람의 힘을 상쇄시킬 수 있는 수준으로 초기 추진모터(112) 제어가 이루어져 이후 바람의 세기의 변화에도 안정적인 이륙이 이루어지도록 준비하게 된다. That is, the preparation control unit 153 calculates the direction and strength of the wind applied to the drone currently preparing for takeoff through the moving speed of the vehicle and the measured wind direction and wind speed, and the landing is carried out in the direction from which the wind blows in proportion to this. It tilts wealth (122). That is, by allowing the driving force to act in the opposite direction to where the pushing occurs when the drone 110 takes off, it is possible to prepare in advance for pushing due to the wind, and adjust the inclination of the seating portion 122 in response to the strength of the wind applied to the drone 110. And the initial propulsion motor 112 is controlled to a level that can offset the wind force, thereby preparing for a stable takeoff despite changes in the wind strength.

즉 상기 준비신호는 이륙이 아닌 바람의 영향을 상쇄시킬 수 있는 수준으로 상기 추진모터(112)를 동작시켜 추진력을 발생시키는 것으로, 이때 안착부(122)의 경사 및 추진모터(112) 제어를 위한 준비신호는 드론의 크기 및 중량에 따른 계산이나 실험값을 대응시켜 정해진 알고리즘에 따라 생성시킬 수 있다.In other words, the preparation signal generates propulsion by operating the propulsion motor 112 at a level that can offset the influence of the wind rather than takeoff. At this time, the inclination of the seating portion 122 and the propulsion motor 112 are used to control the The ready signal can be generated according to a set algorithm by matching calculated or experimental values according to the size and weight of the drone.

상기 이륙제어부(154)는 드론(110)을 본격적으로 공중으로 띄우기 위한, 즉 이륙을 위한 추진력을 얻도록 추진모터(112)를 제어하며 설정된 지연시간 후 상기 고정수단(123)을 해제하는 이륙신호를 생성하여 전송하는 구성이다.The take-off control unit 154 controls the propulsion motor 112 to launch the drone 110 into the air, that is, to obtain propulsion for take-off, and sends a take-off signal to release the fixing means 123 after a set delay time. This is a configuration that creates and transmits.

종래에는 드론이 바닥에 안착된 상태에서 추진모터가 회전하며 양력이 증가하며 이륙이 이루어지는 것이 일반적으로, 추진모터의 회전속도가 빠르더라도 상승 중 바람의 영향이 있을 때 밀림이 발생할 수밖에 없다.Conventionally, when a drone is seated on the ground, the propulsion motor rotates and lift increases, and take-off is generally performed. Even if the rotation speed of the propulsion motor is high, pushback is inevitable when there is the influence of wind during ascent.

이에 대해 본원발명에서는 드론(110)이 고정수단(123)에 의해 고정된 상태로 드론(110)에 영향을 주는 바람의 영향이 상쇄되도록 추진력을 발생시켜 이륙 준비가 이루어진 상태에서, 상기 이륙제어부(154)는 인가되는 바람의 세기를 고려한 충분한 힘 즉 양력이 발생하도록 추진모터(112)의 회전수를 지연시간 동안 충분히 높이고 이후 상기 고정수단(123)을 해제되도록 하게 되며, 드론(110)은 바람의 영향을 이미 반영한 추진력을 갖고 안착부(122)로부터 이탈하여 이륙이 이루어짐에 따라 이륙 초기 바람에 의한 밀림을 효과적으로 방지할 수 있다.In this regard, in the present invention, the drone 110 is fixed by the fixing means 123 and prepares for takeoff by generating propulsion to offset the influence of the wind affecting the drone 110, and the take-off control unit ( 154) sufficiently increases the rotation speed of the propulsion motor 112 during the delay time to generate sufficient force, that is, lift, considering the intensity of the applied wind, and then releases the fixing means 123, and the drone 110 is operated by the wind. As takeoff is accomplished by breaking away from the seating portion 122 with a propulsion force that already reflects the influence of, it is possible to effectively prevent pushing due to wind at the beginning of takeoff.

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시 예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.The rights of the present invention are not limited to the embodiments described above but are defined by the claims, and those skilled in the art can make various changes and modifications within the scope of the claims. This is self-evident.

110: 드론 111: 회전날개
112: 추진모터 113: 위치확인부
114: 지지체 115: 모니터링부
120: 받침부 121: 베이스
122: 안착부 123: 고정수단
125: 후크 126: 와이어
127: 수납체 130: 윈치부
131: 케이블 132: 수용체
133: 구동모터 134: 브레이크
135: 장력측정부 140: 액추에이터모듈
141: 액추에이터 150: 제어모듈
151: 제1수집부 152: 제2수집부
153: 준비제어부 154: 이륙제어부
155: 연동부 156: 위치보정부
157: 저장부 158: 슬립산출부
159: 제어보정부 C: 통신부110: drone 111: rotary blade
112: Propulsion motor 113: Position confirmation unit
114: support 115: monitoring unit
120: support 121: base
122: Seating part 123: Fixing means
125: hook 126: wire
127: storage body 130: winch unit
131: cable 132: receptor
133: Drive motor 134: Brake
135: Tension measuring unit 140: Actuator module
141: Actuator 150: Control module
151: first collection unit 152: second collection unit
153: Preparation control unit 154: Takeoff control unit
155: Linkage part 156: Position correction part
157: storage unit 158: slip calculation unit
159: Control correction unit C: Communication unit

Claims (5)

복수의 회전날개(111) 및 상기 회전날개(111)를 회전제어하는 복수의 추진모터(112)와, 위치확인부(113)와, 상기 추진모터(112) 각각의 구동정보를 생성하는 모니터링부(115)를 구비하는 드론(110);
운행체상의 개방공간에 설치되는 베이스(121)와, 상기 베이스(121) 상측에 구성되되 상측으로 드론(110)이 안착되는 안착부(122)와, 이륙 전 안착된 드론(110)을 임시로 잡아주고 이륙신호에 따라 드론(110)을 놓아주는 고정수단(123)이 구비된 받침부(120);
운행체상의 개방공간에 설치되는 베이스(121)에 결합되며, 드론(110)에 연결되어 전원을 공급하는 케이블(131)이 감겨 수납되는 수용체(132)와, 상기 케이블(131)을 감거나 풀도록 상기 수용체(132)를 회전시키는 구동모터(133)를 구비하는 윈치부(130); 및
상기 드론(110)과 데이터를 송수신하며 제어신호를 인가하는 통신부(C)와, 상기 운행체의 속도와 주변의 상대적인 풍향 및 풍속을 수집하는 제1수집부(151)와, 운행체의 이동정보를 실시간으로 수집하는 제2수집부(152)와, 상기 제1수집부(151) 및 제2수집부(152)의 수집정보를 분석하여 드론(110)의 운행체 추종을 위한 보정정보를 생성하고 상기 위치확인부(113)에 반영되도록 하는 위치보정부(156)를 구비하는 제어모듈(150);를 포함하고,
상기 드론(110)이 안착되는 4각형 판형 구조체인 상기 안착부(122)의 각 모서리 하측에 4개의 액추에이터모듈(140)를 설치하여 안착부(122)의 전후좌우 방향으로의 기울기를 설정 범위 안에서 조절하며,
상기 고정수단(123)은 솔레노이드를 구비하여 전자신호에 의해 위치 이동하며 개폐가 이루어지는 후크(125)를 구비한 자물쇠형태의 구조를 갖도록 구성되며, 상기 후크(125)가 지지체(114)에 걸린 상태를 유지하여 드론(110)의 움직임을 방지하고 개방신호에 따라 후크(125)가 이동하여 지지체(114)에 걸린 상태가 이륙 타이밍에 맞추어 해제되어 드론(110)이 안착부(122)로부터 이탈하며,
상기 윈치부(130)는 드론(110)에 연결된 케이블(131)에 가해지는 장력을 측정하는 장력측정부(135)와, 상기 수용체의 회전을 저지하는 브레이크(134)를 더 포함하며,
상기 제어모듈(150)은,
상기 장력측정부(135)의 측정결과 및 드론 제어신호에 대응하여 구동모터(133) 및 브레이크(134)를 제어하는 연동부(155)와,
상기 위치확인부(113)와 제1수집부(151) 및 제2수집부(152)의 수집정보 및 구동정보를 시간의 흐름에 따라 누적저장하는 저장부(157)와,
상기 저장부(157)의 데이터를 분석하여 의도된 드론 경로대비 실제경로를 대비한 슬립정보를 산출하는 슬립산출부(158), 및
상기 슬립정보를 반영하여 의도된 드론 경로로 이동할 수 있도록 추진모터(112)의 제어신호를 산출하는 제어보정부(159)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 드론 시스템.
A plurality of rotary blades 111 and a plurality of propulsion motors 112 that control the rotation of the rotary blades 111, a position confirmation unit 113, and a monitoring unit that generates driving information for each of the propulsion motors 112. Drone (110) equipped with (115);
A base 121 installed in an open space on the vehicle, a seating part 122 formed on the upper side of the base 121 and on which the drone 110 is seated, and a temporary space for the drone 110 seated before takeoff. A support unit (120) equipped with a fixing means (123) for holding and releasing the drone (110) according to a take-off signal;
It is coupled to the base 121 installed in an open space on the vehicle, and is connected to the drone 110 to accommodate the cable 131 that supplies power. A receptor 132 is wound and stored, and the cable 131 is wound or unwound. A winch unit 130 including a drive motor 133 that rotates the receptor 132; and
A communication unit (C) that transmits and receives data to and from the drone 110 and applies a control signal, a first collection unit 151 that collects the speed of the moving vehicle and the relative wind direction and wind speed of the surroundings, and movement information of the moving vehicle. The second collection unit 152 collects in real time, and analyzes the collected information of the first collection unit 151 and the second collection unit 152 to generate correction information for tracking the moving body of the drone 110. and a control module 150 including a position correction unit 156 that is reflected in the position confirmation unit 113,
Four actuator modules 140 are installed on the lower side of each corner of the seating part 122, which is a square plate-shaped structure on which the drone 110 is seated, to adjust the tilt of the seating part 122 in the front, left, and right directions within a set range. Adjust,
The fixing means 123 is provided with a solenoid and is configured to have a lock-shaped structure with a hook 125 that moves and opens and closes by an electronic signal, and the hook 125 is hung on the support 114. is maintained to prevent the movement of the drone 110, and the hook 125 moves according to the opening signal, so that the state caught on the support 114 is released in accordance with the takeoff timing, and the drone 110 breaks away from the seating portion 122. ,
The winch unit 130 further includes a tension measuring unit 135 that measures the tension applied to the cable 131 connected to the drone 110, and a brake 134 that prevents rotation of the receptor,
The control module 150,
An interlocking unit 155 that controls the driving motor 133 and the brake 134 in response to the measurement results of the tension measuring unit 135 and the drone control signal,
a storage unit 157 that accumulates and stores the collection information and driving information of the location confirmation unit 113, the first collection unit 151, and the second collection unit 152 over time;
A slip calculation unit 158 that analyzes the data in the storage unit 157 and calculates slip information based on the actual path compared to the intended drone path, and
The drone system further includes a control correction unit 159 that reflects the slip information and calculates a control signal of the propulsion motor 112 so that the drone can move to the intended path.
 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제어모듈(150)은 제1수집부(151) 및 제2수집부(152)의 수집정보를 분석하여 드론(110)에 가해지는 바람방향으로 상기 안착부를 기울여주고 바람의 세기를 상쇄시킬 수 있는 수준으로 상기 추진모터(112)를 제어하는 준비신호를 생성하여 전송하는 준비제어부(153)와, 이륙을 위한 추진력을 얻도록 추진모터(112)를 제어하며 설정된 지연시간 후 상기 고정수단(123)을 해제하는 이륙신호를 생성하여 전송하는 이륙제어부(154)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 드론 시스템.According to paragraph 1,
The control module 150 analyzes the collected information of the first collection unit 151 and the second collection unit 152 and tilts the seating unit in the direction of the wind applied to the drone 110 to offset the strength of the wind. A preparation control unit 153 that generates and transmits a preparation signal to control the propulsion motor 112 at a certain level, and a preparation control unit 153 that controls the propulsion motor 112 to obtain propulsion for takeoff and the fixing means 123 after a set delay time. ) A drone system further comprising a take-off control unit 154 that generates and transmits a take-off signal that disarms.
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