KR20100129543A

KR20100129543A - 무인항공기 항로 유도장치

Info

Publication number: KR20100129543A
Application number: KR1020090048151A
Authority: KR
Inventors: 노우현; 장병훈
Original assignee: (주)엔에스에이치
Priority date: 2009-06-01
Filing date: 2009-06-01
Publication date: 2010-12-09

Abstract

본 발명은 무인항공기 항로 유도장치에 관한 것으로서, 이는 무인항공기에 항로 좌표 제공을 간단한 스위치 조작을 통해 제공하기 위한 것이다. 이를 위해 본 발명은, GCS(100)에 의해 무인항공기의 FCS(200)를 제어하여 항로를 유도하기 위한 장치로서, GCS(100)는 GPS(110)와, GPS(110)를 통해 취해진 좌표값을 입력받아 송신용 데이터로 변환하고 그 송신용 데이터의 송신여부를 통보받는 데이터변환부(120)와, 데이터변환부(120)의 송신용 데이터가 송신될 것인지의 여부를 결정하기 위한 스위치부(130)와, 스위치부(130)의 송신 결정에 따라 송신용 데이터를 FCS(200)까지 전송하기 위한 제1 무선모뎀(140)을 포함하고, FCS(200)는 GCS(100)의 송신용 데이터를 수신하기 위한 제2 무선모뎀(210)과, 제2 무선모뎀(210)을 통해 수신된 데이터에 따라 무인항공기의 서보모터(220)를 제어하기 위한 비행제어부(230)를 포함하는 것을 특징으로 하여, 스위치부의 단순한 조작을 통해 GCS를 추종하기 위한 항로 좌표를 무인항공기로 전송할 수 있다.

GCS, GPS, FCS, 무인항공기, 무선모뎀

Description

무인항공기 항로 유도장치{APPARATUS FOR GUIDING ROUTE OF UNINHABITED AERIAL VEHICLE}

본 발명은 무인항공기 항로 유도장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 지상통제장치 내 구비된 위성항법장비의 좌표값을 간단한 조작을 통해 무인항공기로 전송하여 그 지상통제장치의 경로에 따라 무인항공기가 비행하도록 하는 무인항공기 항로 유도장치에 관한 것이다.

일반적으로 무인항공기(Unmanned Aerial Vehicle or Uninhabited Aerial Vehicle : UAV)란 조종사가 없이 사전에 입력된 프로그램에 따라 또는 비행체 스스로 주위 환경(장애물, 항로)을 인식하고 판단하여 자율비행(Autonomous Flying)하는 비행체를 말하며, 최근에는 기상관측, 지형탐사, 정찰, 감시 등의 다양한 목적을 위해 사용되고 있다.

그런데 상기와 같은 목적 중 지상 통제장비(GCS: Ground Control System)가 필요한 상황, 예로써 무인항공기 이동 중 상공의 감시나 전시의 폭격 등을 위한 상황에 대하여, 기존에는 비행 중인 무인항공기의 안전한 착륙을 위해 GCS 이동에 따른 변경 비행경로를 작성하고 이를 비행중인 무인항공기가 수신하도록 하여 비행경로를 수정하는 과정을 반복해야 하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 단순한 조작으로 무인항공기가 GCS를 추적 비행하게 하여 무인항공기의 생존 귀환율을 높일 수 있고 GCS 주변 상황을 효과적으로 확인할 수 있도록 하는 무인항공기 항로 유도장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, GCS(Ground Control System)에 의해 무인항공기의 FCS(Flight Control System)를 제어하여 항로를 유도하기 위한 장치로서, 상기 GCS는 GPS(Global Positioning System)와, 상기 GPS를 통해 취해진 좌표값을 입력받아 송신용 데이터로 변환하고 그 송신용 데이터의 송신여부를 통보받는 데이터변환부와, 상기 데이터변환부의 송신용 데이터가 송신될 것인지의 여부를 결정하기 위한 스위치부와, 상기 스위치부의 송신 결정에 따라 송신용 데이터를 FCS까지 전송하기 위한 제1 무선모뎀을 포함하고, 상기 FCS는 상기 GCS의 송신용 데이터를 수신하기 위한 제2 무선모뎀과, 상기 제2 무선모뎀을 통해 수신된 데이터에 따라 무인항공기의 서보모터를 제어하기 위한 비행제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서 상기 GCS는 일정간격으로 송신용 데이터를 확인하여 상기 FCS로 재전송하도록 하는 데이터갱신부를 포함하고, 상기 FCS는 상기 GCS의 스위치부가 오프되는 경우에 제2 무선모뎀의 수신 데이터 바로 이전 데이터 항로로 복귀하도록 하는 복귀명령부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술된 바와 같이, 본 발명에 따른 무인항공기 항로 유도장치는 스위치부를 온 시킴에 따라 GCS 내 GPS 좌표값이 무인항공기의 FCS로 전송되도록 하여 무인항공기가 GCS를 추적 비행할 수 있기 때문에 안전한 장소까지 무인항공기를 유도한 다음으로 착륙시킬 수 있어 이의 생존 귀환율이 향상됨과 더불어 GCS 주변 상황을 효과적으로 확인하도록 한다.

이하, 도면을 참조로 하여 본 발명에 따른 무인항공기 항로 유도장치를 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 무인항공기 항로 유도장치를 도시한 블록도이다.

본 발명에 따른 무인항공기 항로 유도장치는 GCS(Ground Control System)(100)에 의해 무인항공기의 FCS(Flight Control System)(200)를 제어하여 항로를 유도하기 위한 장치로서, 상기 GCS(100)는 GPS(Global Positioning System)(110)와, GPS(110)를 통해 취해진 좌표값을 입력받아 송신용 데이터로 변환하고 그 송신용 데이터의 송신여부를 통보받는 데이터변환부(120)와, 데이터변환부(120)의 송신용 데이터가 송신될 것인지의 여부를 결정하기 위한 스위치부(130)와, 스위치부(130)의 송신 결정에 따라 송신용 데이터를 FCS(200)까지 전송하기 위한 제1 무선모뎀(140)을 포함하고, 상기 FCS(200)는 GCS(100)의 송신용 데이터를 수신하기 위한 제2 무선모뎀(210)과, 제2 무선모뎀(210)을 통해 수신된 데이터에 따라 무인항공기의 서보모터(220)를 제어하기 위한 비행제어부(230)를 포함한다.

상기 GPS(110)는 종래의 것과 마찬가지로 위도, 경도, 고도 등의 위치좌표를 위성으로부터 수신하여 2진수로 출력하게 된다.

상기 데이터변환부(120)는 GPS(110)에 수신된 2진수 좌표값을 FCS(200)로 전송하기 위한 디지털 신호로 변환하기 위한 것으로, GCS(100)의 메인보드에 구비되거나 별도로 구비될 수 있다.

상기 스위치부(130)는 GCS(100) 외측에 설치되어 데이터변환부(120)의 송신용 데이터가 무인항공기의 FCS(200)까지 전송될 것인지를 결정하기 위한 것으로, GPS(110)를 온/오프시킴에 따라서도 가능할 수 있으나 GPS(110)가 온(On)된 다음으로 위성과 연결되는데 얼마간의 시간이 필요하기 때문에 신속한 좌표 정보를 FCS(200)로 전송하기 위해서는 GPS(110)를 온 상태로 유지하면서 데이터의 송신여부가 결정되는 것이 바람직하다. 따라서 스위치부(130)가 오프될 때 데이터변환부(120)의 출력값이 제1 무선모뎀(140)으로 전달되지 않고 다른 경로, 예로써 접지 경로를 따라 소멸되는 방식이 사용된다. 스위치부(130)가 온 된 상태에서는 실시간으로 GCS(100) 좌표값이 FCS(200)에 전송될 수 있으며, 이러한 전송과정을 보다 효율적으로 관리하기 위해 일정간격, 예로써 30초 간격으로 데이터변환부(120)의 송신용 데이터를 확인하여 FCS(200)로 재전송하도록 하는 데이터갱신부(150)가 GCS(100)에 더 포함될 수 있다. 데이터갱신부(150)는 바로 직전에 송신한 데이터와 현재 송신될 데이터를 비교하여 변경사항이 없는 경우 송신용 데이터를 전송하지 않도록 할 수도 있다.

상기 제1 무선모뎀(140)은 데이터변환부(120)의 송신용 데이터를 FCS(200)에 전달하기 위한 것으로 종래의 무선모뎀과 동일한 구조를 갖는다.

상기 제2 무선모뎀(210)은 제1 무선모뎀(140)으로부터 전송된 좌표 관련 데이터를 수신하기 위한 것이다.

상기 비행제어부(230)는 제2 무선모뎀(210)을 통해 수신된 데이터를 분석하 여 좌표값에 따라 무인항공기의 주날개, 보조날개 등에 장착된 서보모터(220)를 제어함으로써 수신된 데이터 좌표를 향해 무인항공기가 비행하도록 하기 위한 것이다. 추가적으로 GCS(100)의 스위치부(130)가 오프되는 경우에 제2 무선모뎀(210)의 수신 데이터 바로 이전 데이터 항로로 복귀하도록 하는 복귀명령부(240)가 비행제어부(230) 자체에 구비되거나 이와 별도로 FCS(200)에 구비될 수 있으며, 복귀될 좌표 데이터는 FCS(200)에 장착된 플래시 메모리에 순차적으로 저장되었다가 스위치부(130)가 오프됨에 따라 복귀명령부(240)로부터 오프되기 이전 좌표 데이터가 인출되어 비행항로로 설정된다.

상기와 같은 구조를 통해, GCS(100)를 거쳐 최초 입력된 항로 좌표값에 따라 무인항공기가 비행하다가 스위치부(130)를 온 시키게 되면, GCS(100) 내 구비된 GPS(110)의 좌표값을 실시간으로 무인항공기의 FCS(200)가 수신하여 GCS(100)를 추적비행하게 됨으로써, 그 무인항공기에 용도에 맞게 장착된 기상관측수단, 지형탐색수단, CCD 카메라(Charge-Coupled Device Camera) 등으로 비행 경로에 해당하는 정보를 획득할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 무인항공기 항로 유도장치를 도시한 블록도.

Claims

GCS(Ground Control System)(100)에 의해 무인항공기의 FCS(Flight Control System)(200)를 제어하여 항로를 유도하기 위한 장치에 있어서,

상기 GCS(100)는,

GPS(Global Positioning System)(110)와, 상기 GPS(110)를 통해 취해진 좌표값을 입력받아 송신용 데이터로 변환하고 그 송신용 데이터의 송신여부를 통보받는 데이터변환부(120)와, 상기 데이터변환부(120)의 송신용 데이터가 송신될 것인지의 여부를 결정하기 위한 스위치부(130)와, 상기 스위치부(130)의 송신 결정에 따라 송신용 데이터를 FCS(200)까지 전송하기 위한 제1 무선모뎀(140)을 포함하고,

상기 FCS(200)는,

상기 GCS(100)의 송신용 데이터를 수신하기 위한 제2 무선모뎀(210)과, 상기 제2 무선모뎀(210)을 통해 수신된 데이터에 따라 무인항공기의 서보모터(220)를 제어하기 위한 비행제어부(230)를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인항공기 항로 유도장치.
청구항 1에 있어서,

상기 GCS(100)는 일정간격으로 송신용 데이터를 확인하여 상기 FCS(200)로 재전송하도록 하는 데이터갱신부(150)를 더 포함하는 것을 특징으로 무인항공기 항로 유도장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

상기 FCS(200)는 상기 GCS(100)의 스위치부(130)가 오프되는 경우에 제2 무선모뎀(210)의 수신 데이터 바로 이전 데이터 항로로 복귀하도록 하는 복귀명령부(240)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무인항공기 항로 유도장치.