KR20030031948A - 재난 지역의 정보 수집을 위한 비행체 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 재난 지역의 정보 수집을 위한 비행체에 관한 것이다. 화학, 생물, 방사능 등 인간을 포함한 동물에게 해로운 물질의 유출 가능지역; 화재, 폭발 가능성이 있는 접근 불가한 물체를 포함한 위험 지역; 안개 및 연기가 발생하여 사람의 시력으로 그 지역의 상황을 파악할 수 없는 장소; 등의 주위 온도, 습도, 풍속, 풍향, 동영상을 포함한 이미지 등 상기 지역들의 데이터를; 장착된 센서, 카메라 등이 부착된 비행체에서 수집해 획득한 데이터를 원하는 사용자에게 무선으로 전송해 주고, 수신된 각종 정보를 이용해 시뮬레이션이 가능한 재난 지역 정보 수집을 위한 비행체에 관한 것이다.

Description

재난 지역의 정보 수집을 위한 비행체{An aerospace for the collection of data from the disaster area}
본 발명은 부착된 센서, 카메라 등을 이용해 각종 정보를 습득하여 무선으로 전송하고, 수신된 정보를 기초로 재난 지역의 상황을 파악할 수 있도록 도움을 주는 비행체에 관한 것이다.
미세 비행체(MAV: MICRO AIR VEHICLE)에 대한 연구는 1990년대 초 미국 RAND사에 의하여 마이크로시스템에 대한 개념 제시와 MIT의 Lincoln Lab의 Micro Flyer에 대한 조사로 시작되어 이에 대한 관심과 활용가능성이 커지면서 1997년 미국 DARPA(Defence Advanced Research Projects Agency)에서 본격적으로 미세 비행체에 대한 Request For Proposal를 정하고 연구기관과 중소개발업체에 연구자금을 지원하여 연구를 진행중이다. 미 국방성이 MAV에 관심을 가지게 된 것에는 감시카메라와 마이크 등을 장착한 초소형 정찰기 개발이 첩보전과 일반정찰분야 등 앞으로의 군 작전에 무한한 가능성을 열어줄 수 있다는 점에서이다. 그러나 이러한 비행체의 유용성이 군사목적에만 국한되는 것은 아니다. 탄광사고, 자동차사고 등 대형 사고시 또 도로순찰과 빌딩관리 등 일반관리분야에 획기적인 전환을 가져올 것이기 때문에 이에 대한 선진국들의 관심이 더욱 높아지고 있는 것이다.
본 발명은 이러한 관심에 적합한 활용도를 갖는 정보수집을 위한 비행체에 관한 것이다.
MAV는 연구초기 단계이고 실용화된 예가 없어서 그 규모와 용도에 대하여 뚜렷하게 규정된 바는 아직 없다. 다만 현재까지 발표된 자료를 종합하여 정리해보면 MAV는 개인이 일종의 휴대품으로 취급할 정도로 크기가 작아야하고, 최소한의 원격조종 훈련만으로도 운용이 가능하며, 필요에 따라 제한된 지역을 비행하면서 영상과 소리 등의 정보를 수집하여 송신할 수 있는 기능을 가져야 한다는 점이다.
특히 본 발명은 사람이 근접하기 힘든 재난 지역의 온도, 습도, 화재지역의 이미지 등을 비행체의 조작자에게 전송해, 인명과 재산 피해를 줄이는데 그 목적이 있다. 또한 비행을 하기 위한 일정 거리의 활주로가 필요한 기존의 좌우 대칭 날개가 있는 비행체가 아닌 수직 상승/하강 할 수 있는 프로펠러가 부착된 헬리콥터 형태의 비행체를 발명하는데 목적이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 재난 지역의 정보 수집을 위한 비행체의 전체 시스템 구성도 이다.
도 2는 본 발명의 비행체를 상측, 좌측에서 본 그림이다.
도 3은 본 발명의 비행체가 진행하는 방향과 그에 따른 프로펠러의 기울기를 도시하였다.
도 4는 본 발명의 비행체가 이동하기 위한 방향 조정 구성품을 도시하였다.
도 5는 본 발명의 비행체를 이루고 있는 전자 부품의 기능별 블럭 다이어 그램이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10: 비행체 조정 컨트롤러 14: 비행체
21: 프로펠러 23: 무선 안테나
25: 이미지 촬영 카메라 41: 프로펠러 구동 모터
43: 각도 조정 레버 45: 각도 조정 스텝 모터
47: 각도 조정용 타이밍 벨트
이하 본 발명에 따른 재난 지역의 정보 수집을 위한 비행체의 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 재난 지역의 정보 수집을 위한 비행체의 전체 시스템 구성도 이다. 비행체(14)를 조정할 수 있는 상/하/좌/우 레버(12, 13); 비행체의 온도, 습도, 촬영된 이미지 등을 디스플레이 할 수 있는 LCD(11);가 구비된 비행체 컨트롤러(10)와 재난 지역에서 풍향/풍속을 알 수 있는 이미지(15); 폭발 혹은 내용물이 인체에 해로운 물질을 포함한 물체에 부착된 상표 등의 이미지(16); 폭발장면 이미지(17); 재난 지역에서 근무하거나 피해를 입은 사람의 온도 감지(18) 등의 데이터를 수집해 상기 비행체 콘트롤러(10)에 전송하는 시스템을 도시하였다.
도 2는 본 발명의 비행체(14)를 위에서 본 도면과 측면에서 본 도면으로 나타낸 것이다. 비행체(14)는 프로펠러(21), 무선 통신을 하기 위한 안테나(23), 카메라와 각종 센서(25)가 구비되어 있고, 프로펠러(21)의 회전 방향이 시계 방향인 도면과 같다면(22) 프로펠러(21)를 통과하는 바람의 방향(26)과 비행체(14)본체가 수직 하강(24) 하는 예를 나타내었다.
도 3은 본 발명의 비행체가 진행하는 방향(31)과 그에 따른 바람의 방향(32), 프로펠러(21)의 기울기(30)를 도시하였다.
도 4는 본 발명의 비행체가 이동하기 위한 프로펠러 방향 조정을 위한 구성품과 역할을 도시한 것이다. 도면에서처럼 프로펠러(14)가 반 시계방향(40)으로 회전하므로, 수직 상승이라고 가정한다면, 프로펠러(14)를 회전하여 주동력을 발생하기 위한 구동모터(41)이고, 구동 모터(41)는 정/역 방향으로 구동 가능하다; 비행체의 진행 방향을 결정하는 프로펠러 방향 구동 스텝 모터(45)이고, 스텝 모터(45)는 정/역 방향으로 구동 가능하다; 프로펠러 방향 구동 스텝 모터(45)에 수평으로 연결된 주 기어(48); 주 기어(48)와 각도 변환 레버(43)와 연결된 타이밍 벨트(47); 타이밍 벨트(47)에 의해 0°∼ 90°로 각도 변환(42) 가능한 레버(43); 상기의 부품들을 비행체 본체와 연결 가능한 암(44)으로 구성되어있다.
아래 도면은 실제 45°의 각도 변환(42)을 한 결과를 도시하였다.
도 5는 본 발명의 비행체를 이루고 있는 전자 부품의 기능별 블록 다이어 그램이다. 외부의 이미지를 촬영 가능한 카메라; 비행체의 온도, 습도, 풍향, 풍속 등의 데이터를 입력하는 센서들; 상기 이미지와 데이터를 디지털화 하는 ADC; 비행체의 진행방향을 조정할 수 있는 모터 드라이버; 모터 드라이버에 의해 실제 동작하는 프로펠러 구동모터와 방향 구동모터; 각종 연산에 사용되는 CPU; 데이터의 무선 송/수신 모듈; 등으로 구성되어있다.
본 발명은 재난 지역의 정보 수집을 위한 비행체에 관한 것으로, 정보를 필요로 하는 비행체 컨트롤러 조작자에게 인간이 접근하기 힘든 지역인 화재, 화생방, 폭발물 등의 위험지역에 온도, 습도, 풍속, 풍향, 촬영 이미지 등 현재 발생하거나 발생될 상황을 알 수 있는 각종 데이터를 무선으로 보내주고, 수신 받은 데이터를 기초로 위험지역의 인명보호 및 인명구조를 실시 할 수 있다. 또한 본 발명은 조작자가 원하는 방향으로 비행체가 자유자재로 움직일 수 있는 헬리콥터 형태의 비행체이므로 비행체의 이/착륙에 필요한 일정 이상의 비행 활주로가 필요 없어, 정보 수집이 타 비행체보다 더욱 큰 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 투입된 장소의 온도, 습도, 풍속, 풍향을 감지할 수 있는 센서를 부착한; 동영상을 포함한 이미지 촬영이 가능한 카메라를 부착한; 프로펠러를 비행체 본체를 중심으로 좌우 대칭구조로 갖는; 무선으로 각종 데이터를 송/수신 할 수 있는 모듈을 갖는; 비행체를 상/하/좌/우 조정 가능한 기능을 갖는; 재난 지역의 정보 수집을 위한 비행체
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 투입된 장소의 주변 소리를 입력 받을 수 있는 마이크; 비행체를 통해 조작자의 음성을 외부에 전달 가능한 스피커; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 재난 지역의 정보 수집을 위한 비행체
  3. 제 1항에 있어서,
    프로펠러의 방향 구동 스텝 모터; 프로펠러를 구동하는 주동력을 발생하는 구동모터; 스텝 모터와 구동모터를 연결하는 타이밍 벨트; 의 구성을 갖는, 비행체 조작자의 방향 조절 레버에 의해 상/하/좌/우 조정 가능한 기능을 갖는 재난 지역의 정보 수집을 위한 비행체
KR1020030020947A 2003-04-03 2003-04-03 재난 지역의 정보 수집을 위한 비행체 KR20030031948A (ko)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101382387B1 (ko) * 2012-08-31 2014-04-08 대한민국 무인 비행선을 이용한 활주로의 안개 저감 시스템 및 이를 이용한 안개 저감 방법
WO2019050298A1 (ko) * 2017-09-08 2019-03-14 오병후 드론을 이용한 지뢰탐지 및 제거방법
KR102265387B1 (ko) 2020-10-26 2021-06-15 대한민국 화학재난 피해범위 예측 및 원인 분석 시스템

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