KR20120006160A - 스마트폰을 이용한 무인비행체 자동 및 수동 조종시스템 - Google Patents

스마트폰을 이용한 무인비행체 자동 및 수동 조종시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20120006160A
KR20120006160A KR1020100066739A KR20100066739A KR20120006160A KR 20120006160 A KR20120006160 A KR 20120006160A KR 1020100066739 A KR1020100066739 A KR 1020100066739A KR 20100066739 A KR20100066739 A KR 20100066739A KR 20120006160 A KR20120006160 A KR 20120006160A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
unmanned aerial
aerial vehicle
smartphone
automatic
unmanned
Prior art date
Application number
KR1020100066739A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101117207B1 (ko
Inventor
송용규
Original Assignee
한국항공대학교산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국항공대학교산학협력단 filed Critical 한국항공대학교산학협력단
Priority to KR1020100066739A priority Critical patent/KR101117207B1/ko
Publication of KR20120006160A publication Critical patent/KR20120006160A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101117207B1 publication Critical patent/KR101117207B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q9/00—Arrangements in telecontrol or telemetry systems for selectively calling a substation from a main station, in which substation desired apparatus is selected for applying a control signal thereto or for obtaining measured values therefrom
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M1/00—Substation equipment, e.g. for use by subscribers
    • H04M1/72—Mobile telephones; Cordless telephones, i.e. devices for establishing wireless links to base stations without route selection
    • H04M1/724—User interfaces specially adapted for cordless or mobile telephones
    • H04M1/72403—User interfaces specially adapted for cordless or mobile telephones with means for local support of applications that increase the functionality
    • H04M1/72409—User interfaces specially adapted for cordless or mobile telephones with means for local support of applications that increase the functionality by interfacing with external accessories
    • H04M1/72415—User interfaces specially adapted for cordless or mobile telephones with means for local support of applications that increase the functionality by interfacing with external accessories for remote control of appliances
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q2209/00—Arrangements in telecontrol or telemetry systems
    • H04Q2209/40—Arrangements in telecontrol or telemetry systems using a wireless architecture
    • H04Q2209/43—Arrangements in telecontrol or telemetry systems using a wireless architecture using wireless personal area networks [WPAN], e.g. 802.15, 802.15.1, 802.15.4, Bluetooth or ZigBee

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Telephone Function (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

본 발명은 스마트폰을 이용한 무인비행체의 자동 및 수동 조종 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세히는 스마트폰을 상·하·좌·우 등 간단한 조작을 통해 무인비행체를 쉽게 조종하는 것이 가능하며 모니터링 시스템을 포함하여 시스템의 간소화 및 사용자의 편의를 우선으로 한 것으로, 정보 송수신용 제1RF모뎀, GPS, 압력센서, 메모리, 서보 및 구동장치를 구비하는 무인비행체와, 상기 무인비행체의 조작 기능이 내장된 조작부와, 상기 무인비행체의 상태 및 조작 상태를 표시하는 표시부, 및 상기 무인비행체의 조작 신호를 전송하고 무인비행체의 상태 정보를 수신받는 제1블루투스를 구비하는 스마트폰 및 상기 스마트폰과 지속적으로 정보를 주고받는 제2블루투스와, 상기 스마트폰에서 전송된 무인비행체의 조작 신호를 상기 무인비행체로 전송하고, 상기 무인비행체에서 센싱된 무인비행체의 상태 정보를 수신받는 제2RF모뎀을 구비하는 무선송수신기를 포함하는 스마트폰을 이용한 무인비행체 자동 및 수동 조종시스템을 제공한다.

Description

스마트폰을 이용한 무인비행체 자동 및 수동 조종시스템{Auto and manual control system for unmanned aerial vehicle via smart phone}
본 발명은 스마트폰을 이용한 무인비행체의 자동 및 수동 조종 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세히는 스마트폰을 상·하·좌·우 등 간단한 조작을 통해 무인비행체를 수동으로 쉽게 조종하는 것이 가능하며 자동비행시에도 모니터링 시스템을 포함하여 시스템의 간소화 및 사용자의 편의를 우선으로 한 것이다. 여기서 무인비행체는 고정익 무인항공기, 무인헬리콥터, 무인비행선 등 무선으로 수동 및 자동조종이 가능한 비행체들을 의미한다.
종래의 무인비행체의 경우 조종시스템과 모니터링 시스템이 분리되어 운용이 불편하였으며, 장비가 복잡하고 가격이 비싸서 특정 집단의 사람들만이 활용할 수 있을 뿐 활용도가 높지 않았다.
또한, 기존 무인비행체의 경우 사람이 수동으로 조종하면서 항공촬영이나 기타 임무를 수행함으로서 조작의 정확성이나 단순 조종의 반복으로 장기간 조종하기가 어렵고 원거리 비행시 많은 제약과 어려움이 따랐다. 저가실용형 자동조종장치를 갖춘 무인 비행선을 개발하게 되면 비행선의 안정된 비행특성을 이용하여 기체표면에 카메라를 장착하여 각종 현장 중계 및 영화 촬영 등을 하는 항공촬영이 가능하며 또한 원거리 자동비행을 통한 산불 감시 등이 용이해진다. 나아가, 각종 경기, 축제, 행사 등의 홍보시 좌표입력을 통하여 행사장 근교뿐만이 아니라 원거리까지 각종 행사의 홍보용으로 사용이 가능하고 통신 중계나 원격 자원탐사 등이 용이하다. 이와 같이 안정된 비행특성과 스마트폰을 이용한 좌표입력 및 원거리 조종을 통하여 보다 안전하고 다양한 용도로 사용이 가능하다.
그리고, 비행선의 자동비행은 아직 잘 되고 있지 않은데 그 이유는 비행선을 자동으로 비행하기 위해서는 비행선에 탑재되는 자동조종장치와 지상의 비행모니터링 시스템, 조종장비 등이 필요한데 일부에서 시도된 자동조종장치는 고가의 센서를 사용하여 시제품을 한번 개발해본 정도에 불과하며 또한 지상의 비행모니터링 시스템과 조종장비도 운용하기에 상당히 복잡하고 인원도 많이 필요하다.
따라서 사용이 간편하며 저가인 비행조종시스템이 필요한 실정이다.
본 발명은 최근 상용화된 스마트폰을 이용하여 저가실용형 무인비행체 비행조종시스템에 관한 것으로, 스마트폰 비행조종시스템에는 전자지도를 탑재하고 비행경로점을 지정할 수 있게 하여 그 경로점들을 따라서 무인비행체가 자동으로 비행하도록 하고 여기에 통신시스템, 좌표입력시스템, 수동/자동 변환시스템을 갖추어 스마트폰으로 직접 수동조종과 자동조종도 하며 비행궤적과 비행상태를 모니터링 할 수 있도록 한다.
본 발명은 정보 송수신용 제1RF모뎀(110), GPS(120), 압력센서(130), 메모리(140), 서보 및 구동장치(150)를 구비하는 무인비행체(100);와, 상기 무인비행체의 조작 기능이 내장된 조작부(210)와, 상기 무인비행체의 상태 및 조작 상태를 표시하는 표시부(220), 및 상기 무인비행체의 조작 신호를 전송하고 무인비행체의 상태 정보를 수신받는 제1블루투스(230)를 구비하는 스마트폰(200); 및 상기 스마트폰(200)과 지속적으로 정보를 주고받는 제2블루투스(310)와, 상기 스마트폰(200)에서 전송된 무인비행체의 조작 신호를 상기 무인비행체(100)로 전송하고, 상기 무인비행체(100)에서 센싱된 무인비행체(100)의 상태 정보를 수신받는 제2RF모뎀(320)을 구비하는 무선송수신기(300);를 포함하는 스마트폰을 이용한 무인비행체 자동 및 수동 조종시스템을 제공한다.
여기서, 상기 스마트폰(200)은, 2차원 지도가 탑재되고, 상기 무인비행체(100)의 GPS(120)에서 센싱된 위도, 경도 및 무인비행체의 기수방향, 상기 압력센서(130)에서 센싱된 고도 정보를 상기 스마트폰(200)으로 지속적으로 전송하여 상기 스마트폰(200)의 표시부(220)에 상기 2차원 지도로 표시 및 기재되는 형식으로 무인비행체의 궤적을 실시간으로 디스플레이하고, 이는 실시간으로 업데이트 되도록 하는 비행모니터링부(240);를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 조작부(210)에 내장된 무인비행체의 조작 기능은 상기 표시부(220)의 터치패드 버튼선택에 따라 수동조작 및 자동조작이 가능한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 수동조작은 상기 스마트폰(200)에 내장된 가속도 센서를 이용하여 스마트폰(200)의 움직임에 의해 생성된 조작 신호가 상기 무인비행체(100)에 전송되어 서보 및 구동장치(150)의 작동에 의해 무인비행체가 조종되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 수동조작은, 상기 스마트폰(200)의 수평상태를 기준으로, 고도하강시에는 스마트폰(200)을 앞부분을 아래로 숙여주고, 고도상승시에는 스마트폰(200)의 앞부분을 위로 올려주며, 우선회시에는 스마트폰(200)을 우측 아래로 숙여주고, 좌선회시에는 스마트폰(200)을 좌측 아래로 숙여주며, 전진 비행시에는 스마트폰(200)을 수평상태로 유지하는 것에 의해 조작되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 자동조작은 상기 스마트폰(200)에 목적하는 위치의 좌표를 (위도, 경도, 고도) 방식으로 입력하여 상기 무인비행체(100)가 입력된 좌표로 자동비행에 의해 이동하도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 자동조작은 비행 전 사전 좌표 입력 또는 비행 중 좌표 입력에 의해 가능한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 무인비행체(100)의 메모리(140)에는 홈 커밍 좌표가 (위도, 경도, 고도) 방식으로 입력되어 무인비행체(100)의 운용 중 통신 두절, 신호 강도 약화 등으로 인하여 조종 불능이 되거나 모니터링을 할 수 없는 경우에는 세이프 알고리즘에 의해 이를 감지하여 상기 홈 커밍 좌표로 자동비행에 의해 복귀되도록 하는 홈 커밍 모드부(160);가 구비된 것을 특징으로 한다.
본 발명을 활용하면,
첫째, 요즘 대중화된 스마트폰을 이용하여 무인비행체를 쉽게 조종할 수 있어 그 활용이 편리하고 간단하다.
둘째, 자동조종, 수동조종, 홈 커밍 모드를 구비하므로 사용자의 조작이 매우 편리하고, 극단적인 경우에는 홈 커밍 모드에서 무인비행체 스스로 미리 입력된 좌표로 돌아오기 때문에 조종이 매우 편리하다.
셋째, 수동조종 모드에서의 조작이 스마트폰에 구비된 가속도센서를 이용하게 되므로 매우 편리하다.
넷째, 무인비행체의 비행상태를 지속적으로 모니터링하게 되므로 안정적인 비행이 가능하다.
도 1은 본 발명에 따른 스마트폰을 이용한 무인비행체 자동 및 수동 조종시스템의 구성을 보여주는 블럭도이고,
도 2는 본 발명에 따른 스마트폰을 이용한 무인비행체 자동 및 수동 조종시스템의 구성을 보여주는 개략도이며,
도 3은 본 발명에 따른 스마트폰을 이용한 무인비행체 자동 및 수동 조종시스템에 사용되는 스마트폰의 화면(비행 모니터링 화면)을 보여주는 도면이고,
도 4는 본 발명에 따른 스마트폰을 이용한 무인비행체 자동 및 수동 조종시스템에서 무인비행체의 고도를 제어하는 수동조작방법의 예시를 보여주는 참고도이며((a)는 고도하강, (b)는 고도상승),
도 5는 본 발명에 따른 스마트폰을 이용한 무인비행체 자동 및 수동 조종시스템에서 무인비행체의 방향을 제어하는 수동조작방법의 예시를 보여주는 참고도이고((a)는 우선회시, (b)는 전진시, (c)는 좌선회시),
도 6은 본 발명에 따른 스마트폰을 이용한 무인비행체 자동 및 수동 조종시스템에서 수동 및 자동 조작 버튼이 시행되는 모습을 보여주는 참고도이며,
도 7은 본 발명에 따른 스마트폰을 이용한 무인비행체 자동 및 수동 조종시스템에서 유도제어부에 구비된 방향각 유도 알고리즘을 보여주는 개략도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서, 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해해야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 스마트폰을 이용한 무인비행체 자동 및 수동 조종시스템의 구성을 보여주는 블럭도이고, 도 2는 본 발명에 따른 스마트폰을 이용한 무인비행체 자동 및 수동 조종시스템의 구성을 보여주는 개략도이다.
도 1 및 도 2에서 보듯이, 본 발명은 무인비행체(100), 스마트폰(200) 및 무선송수신기(300)를 포함하여 구성된다.
상기 무인비행체(100)는 정보 송수신용 제1RF모뎀(110), GPS(120), 압력센서(130), 메모리(140), 서보 및 구동장치(150)를 구비하여 구성된다.
무인비행체(100)와 지상의 무선송수신기(300)는 통신장비로 RF모뎀(110, 320)을 이용하여 상호 데이터를 주고받게 되며, 이는 스마트폰(200)에 구비된 블루투스(320)가 장거리 통신용으로는 부적합하기에 이를 보완할 장비로 RF모뎀을 사용한 것이다.
센서데이터처리부는 GPS(120), 압력센서(130), 메모리(140)를 포함하여 구성된다. 상기 GPS(120)는 무인비행체(100)에 구비되어 위성과의 지속적인 통신으로 현재 무인비행체(100)의 위치를 파악하게 된다. 위치정보는 위도, 경도 및 무인비행체의 기수방향(Heading) 정보로 메모리(140)에 저장된다. 나아가, 상기 압력센서(130)는 현재 무인비행체(100)의 고도를 측정하기 위해 설치되는 것으로 압력을 센싱하여 압력정보에 의해 현재 무인비행체(100)의 고도를 측정하여 메모리(140)에 저장된다. 메모리(140)에 저장된 정보는 (위도, 경도, 고도), 무인비행체의 기수방향 정보 데이터로 변환되어 통신장비인 상기 제1RF모뎀(110)을 통해 무선송수신부(300)로 1차로 전송되고 최종적으로는 스마트폰(200)으로 전송되어 표시부(220)에 표시되게 된다. GPS 및 압력센서는 종래 활용되던 기술을 이용하는 것이므로 상세한 설명은 생략한다.
서보 및 구동장치(150)는 본 발명에서 조작 신호, 명령 신호 등을 이용하여 무인비행체(100)를 구동하는 장치로 스마트폰(200)에서 수동조작에 의해 송신되는 조작 신호를 수신받거나, 스마트폰(200)에서 자동조작에 의해 송신되는 목적지 좌표 정보를 수신받거나, 혹은 무인비행체(100) 자체에서 이하 설명할 홈 커밍 모드부(160)의 작동에 의해 목적지 좌표 정보를 입력받게 되면 상기 서보 및 구동장치(150)의 작동에 의해 무인비행체(100)가 조종되게 된다.
다시 말해, 상기 서보 및 구동장치(150)는 상기 무인비행체(100)에서 직접 조종을 시행하는 조종부로 볼 수 있다. 상기 무인비행체(100)의 조종 방식은 비행체의 종류에 따라 다양하고, 본 발명이 적용되는 무인비행체에 따라 다양할 수 있으므로 상세한 설명은 생략하나 본 발명이 적용될 수 있는 무인비행체에는 제한이 없음을 밝혀 둔다.
비행제어컴퓨터는 무인비행체에서 다양한 제어를 시행하는 부분으로 제1RF모뎀(110)으로 전송되는 신호는 비행제어컴퓨터의 작동에 의해 서보 및 구동장치(150)에 전송되며, 센서데이터처리부에서 센싱된 정보들도 비행제어컴퓨터의 작동에 의해 제1RF모뎀(110)에 의해 무선송수신부(300)로 전송되게 된다. 나아가, 상기 비행제어컴퓨터는 홈 커밍 모드부(160)와 유도제어부(170)를 포함한다.
상기 홈 커밍 모드부(160)는 상기 무인비행체(100)의 메모리(140)에 홈 커밍 좌표가 (위도, 경도, 고도) 방식으로 미리 입력되어 무인비행체(100)의 운용 중 통신 두절, 신호 강도 약화 등으로 인하여 조종 불능이 되거나 모니터링을 할 수 없는 경우에는 세이프 알고리즘에 의해 이를 감지하여 상기 홈 커밍 좌표로 자동비행에 의해 복귀되도록 하는 것이다. 상기 세이프 알고리즘은 무인비행체(100)의 조종 불능 또는 모니터링 불능 상태를 감지하는 단계와 상기 불능 상태가 감지되면 미리 입력된 홈 커밍 좌표를 인식하여 해당 좌표로 자동조종되게 하는 단계를 포함하여 구성되는 알고리즘이다. 무인비행체을 운용 중 통신 두절 및 신호 강도 약화로 인하여 조종 불능 및 모니터링을 할 수 없는 경우는 언제라도 발생할 수 있으며, 이 경우에는 무인비행체 내부의 비행제어컴퓨터에서는 safe 알고리즘을 통하여 이를 감지하고 home coming mode가 작동하여 비행 전에 미리 입력해 두었던 지상통제소의 좌표지점으로 복귀 비행을 실시한다. 지상통제소로 복귀하는 이유는 통신의 재연결 및 비행안전을 고려한 것이다.
상기 유도제어부(170)는 자동조작 또는 홈 커밍 모드에서 발동되는 자동비행을 위해 구비된 것으로, 상기 무인비행체(100)가 목표하는 지점의 방위각과 현재 무인비행체(100)가 향하는 지점의 방위각과의 오차를 계산하고, 상기 계산으로 산정된 방향각 오차를 PID 제어기에 의하여 Yaw 제어명령을 생성하여 무인비행체(100)의 Yaw 각을 제어하도록 상기 무인비행체(100)에 구비된 것으로 방향각 유도 알고리즘을 구비하게 된다. 이는 3차원 경로점 통과를 위한 것으로 방향각 유도는 목표지점의 방위각과 현재 무인비행체가 향하는 목표지점과의 방위각을 최소화시키는 방법으로 최단 경로로 비행을 하기 위함이다.
도 7은 본 발명에 따른 스마트폰을 이용한 무인비행체 자동 및 수동 조종시스템에서 유도제어부에 구비된 방향각 유도 알고리즘을 보여주는 개략도로, GPS에서 수신된 무인비행체의 현재 위도와 경도, 기수방향 정보를 이용하여 설정된 경로점의 방향각과 무인비행체의 현재 방향각의 차이를 산정하여 방향각 오차를 PID 제어기에 의해 Yaw 제어 명령을 생성하여 무인비행체의 Yaw 각을 산정하여 기수방향을 조절하게 된다.
다음으로, 상기 스마트폰(200)은 상기 무인비행체의 조작 기능이 내장된 조작부(210)와, 상기 무인비행체의 상태 및 조작 상태를 표시하는 표시부(220), 및 상기 무인비행체의 조작 신호를 전송하고 무인비행체의 상태 정보를 수신받는 제1블루투스(230)를 구비하여 구성되는 것으로, 본 발명에서 무인비행체를 사용자가 조작할 수 있도록 하는 조작부에 해당한다.
상기 스마트폰(200)은 현재 우리가 통신용으로 활용하는 것으로 일반적으로 쉽게 구할 수 있으며 최근에는 다수의 제품이 대량 유통되고 있는 실정이므로 본 발명에서 스마트폰(200)을 무인비행체의 조작에 활용하는 것은 경제적인 측면 및 접근도적인 측면에서 무인비행체의 활용을 활성화시키는 장점이 있다.
스마트폰(200)은 근거리 통신망인 블루투스가 통상 내장되어 있는 것이 일반적인데 이는 장거리 통신에는 부적합하므로, 본 발명에서는 무인비행체와의 통신을 위해 장거리 통신이 가능한 RF모뎀을 추가로 활용하게 된다. 이를 위해, 본 발명에서는 상호 정보공유가 가능한 제2블루투스(310) 및 제2RF모뎀(320)을 구비한 무선송수신기(300)를 추가로 구비한다. 스마트폰(200)과의 통신은 제2블루투스(310)에 의하고, 상기 무인비행체(100)와의 통신은 제2RF모뎀(320)에 의하면서 제2블루투스(310)와 제2RF모뎀(320)은 동일 무선송수신기 내에서 정보의 공유가 가능하도록 하는 방식을 이용한다.
아울러, 상기 스마트폰(200)에는 2차원 지도가 탑재되고, 상기 무인비행체(100)의 GPS(120)에서 센싱된 위도, 경도 및 무인비행체의 기수방향, 상기 압력센서(130)에서 센싱된 고도 정보를 상기 스마트폰(200)으로 지속적으로 전송하여 상기 스마트폰(200)의 표시부(220)에 상기 2차원 지도로 표시 및 기재되는 형식으로 무인비행체의 궤적을 실시간으로 디스플레이하고, 이는 실시간으로 업데이트 되도록 하는 비행모니터링부(240)를 더 포함한다. 이는 실시간으로 무인비행체(100)의 상태를 파악하기 위한 것으로, 본 발명에서는 무인비행체(100)의 조작을 스마트폰(100)에 의하기는 하지만, 내장된 가속도 센서를 이용하여 스마트폰(100)의 움직임에 의해 무인비행체(100)를 조작하게 되므로 표시부(220)에 무인비행체(100)의 상태가 지속적으로 표시되더라도 문제되지 않는다.
상기 조작부(210)는 본 발명에서 무인비행체(100)의 조종을 가능하게 하는 구성으로 본 발명에서는 간단하고 편리하게 조종이 가능하게 하는 것을 목적으로 한다.
도 6에서 보듯이, 상기 조작부(210)에 내장된 무인비행체의 조작 기능은 상기 표시부(220)의 터치패드 버튼선택에 따라 수동조작 및 자동조작이 가능하다.
상기 수동조작은 상기 스마트폰(200)에 내장된 가속도 센서를 이용하여 스마트폰(200)의 움직임에 의해 생성된 조작 신호가 상기 무인비행체(100)에 전송되어 서보 및 구동장치(150)의 작동에 의해 무인비행체가 조종되는 방식이다.
도 4 및 도 5에서 보듯이, 상기 수동조작을 예를 들어 설명하면, 상기 스마트폰(200)의 수평상태를 기준으로, 고도하강시에는 스마트폰(200)을 앞부분을 아래로 숙여주고, 고도상승시에는 스마트폰(200)의 앞부분을 위로 올려주며, 우선회시에는 스마트폰(200)을 우측 아래로 숙여주고, 좌선회시에는 스마트폰(200)을 좌측 아래로 숙여주며, 전진 비행시에는 스마트폰(200)을 수평상태로 유지하는 것에 의해 조작될 수 있다. 물론, 이는 일예일 뿐 한정하는 것은 아니며 다양한 움직임에 의해 무인항공기(100)의 운전을 시행할 수 있다.
다음으로, 상기 자동조작은 상기 스마트폰(200)에 목적하는 위치의 좌표를 (위도, 경도, 고도) 방식으로 입력하여 상기 무인비행체(100)가 입력된 좌표로 자동비행에 의해 이동하도록 하는 방식이다. 여기서, 상기 자동조작은 비행 전 사전 좌표 입력 또는 비행 중 좌표 입력에 의해 가능하다.
상기 자동조작이 시행되기 위해서는 스마트폰(200)에서 비행 전 혹은 비행 중에 입력된 좌표가 상기 무인비행체(100)에 전송되면, 무인비행체(100)의 비행제어컴퓨터에서 좌표를 인식하여 자동으로 비행을 하게 된다. 물론, 자동비행 과정에서는 유도제어부(170)에 의해 방향각 유도 알고리즘이 작동되어 최단 경로로 비행을 시행하게 된다.
아울러, 미설명 도면인 도 3은 본 발명에 따른 스마트폰을 이용한 무인비행체 자동 및 수동 조종시스템에 사용되는 스마트폰의 화면(비행 모니터링 화면)을 보여주는 도면으로 무인항공기(100)의 조작시에 스마트폰(200)의 표시부(220)에 표시되는 정보의 예시를 보여주는 것이다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 물론이다.
100 : 무인비행체
110 : 제1RF모뎀
120 : GPS
130 : 압력센서
140 : 메모리
150 : 서보 및 구동장치
160 : 홈 커밍 모드부
170 : 유도제어부
200 : 스마트폰
210 : 조작부
220 : 표시부
230 : 제1블루투스
240 : 비행모니터링부
300 : 무선송수신기
310 : 제2블루투스
320 : 제2RF모뎀

Claims (8)

  1. 정보 송수신용 제1RF모뎀(110), GPS(120), 압력센서(130), 메모리(140), 서보 및 구동장치(150)를 구비하는 무인비행체(100);
    상기 무인비행체의 조작 기능이 내장된 조작부(210)와, 상기 무인비행체의 상태 및 조작 상태를 표시하는 표시부(220), 및 상기 무인비행체의 조작 신호를 전송하고 무인비행체의 상태 정보를 수신받는 제1블루투스(230)를 구비하는 스마트폰(200); 및
    상기 스마트폰(200)과 지속적으로 정보를 주고받는 제2블루투스(310)와, 상기 스마트폰(200)에서 전송된 무인비행체의 조작 신호를 상기 무인비행체(100)로 전송하고, 상기 무인비행체(100)에서 센싱된 무인비행체(100)의 상태 정보를 수신받는 제2RF모뎀(320)을 구비하는 무선송수신기(300);를 포함하는 스마트폰을 이용한 무인비행체 자동 및 수동 조종시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 스마트폰(200)은,
    2차원 지도가 탑재되고,
    상기 무인비행체(100)의 GPS(120)에서 센싱된 위도, 경도 및 무인비행체의 기수방향, 상기 압력센서(130)에서 센싱된 고도 정보를 상기 스마트폰(200)으로 지속적으로 전송하여 상기 스마트폰(200)의 표시부(220)에 상기 2차원 지도로 표시 및 기재되는 형식으로 무인비행체의 궤적을 실시간으로 디스플레이하고, 이는 실시간으로 업데이트 되도록 하는 비행모니터링부(240);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트폰을 이용한 무인비행체 자동 및 수동 조종시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 조작부(210)에 내장된 무인비행체의 조작 기능은 상기 표시부(220)의 터치패드 버튼선택에 따라 수동조작 및 자동조작이 가능한 것을 특징으로 하는 스마트폰을 이용한 무인비행체 자동 및 수동 조종시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 수동조작은 상기 스마트폰(200)에 내장된 가속도 센서를 이용하여 스마트폰(200)의 움직임에 의해 생성된 조작 신호가 상기 무인비행체(100)에 전송되어 서보 및 구동장치(150)의 작동에 의해 무인비행체가 조종되는 것을 특징으로 하는 스마트폰을 이용한 무인비행체 자동 및 수동 조종시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기 수동조작은,
    상기 스마트폰(200)의 수평상태를 기준으로,
    고도하강시에는 스마트폰(200)을 앞부분을 아래로 숙여주고, 고도상승시에는 스마트폰(200)의 앞부분을 위로 올려주며, 우선회시에는 스마트폰(200)을 우측 아래로 숙여주고, 좌선회시에는 스마트폰(200)을 좌측 아래로 숙여주며, 전진 비행시에는 스마트폰(200)을 수평상태로 유지하는 것에 의해 조작되는 것을 특징으로 하는 스마트폰을 이용한 무인비행체 자동 및 수동 조종시스템.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 자동조작은 상기 스마트폰(200)에 목적하는 위치의 좌표를 (위도, 경도, 고도) 방식으로 입력하여 상기 무인비행체(100)가 입력된 좌표로 자동비행에 의해 이동하도록 하는 것을 특징으로 하는 스마트폰을 이용한 무인비행체 자동 및 수동 조종시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 자동조작은 비행 전 사전 좌표 입력 또는 비행 중 좌표 입력에 의해 가능한 것을 특징으로 하는 스마트폰을 이용한 무인비행체 자동 및 수동 조종시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 무인비행체(100)의 메모리(140)에는 홈 커밍 좌표가 (위도, 경도, 고도) 방식으로 입력되어 무인비행체(100)의 운용 중 통신 두절, 신호 강도 약화 등으로 인하여 조종 불능이 되거나 모니터링을 할 수 없는 경우에는 세이프 알고리즘에 의해 이를 감지하여 상기 홈 커밍 좌표로 자동비행에 의해 복귀되도록 하는 홈 커밍 모드부(160);가 구비된 것을 특징으로 하는 스마트폰을 이용한 무인비행체 자동 및 수동 조종시스템.
KR1020100066739A 2010-07-12 2010-07-12 스마트폰을 이용한 무인비행체 자동 및 수동 조종시스템 KR101117207B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100066739A KR101117207B1 (ko) 2010-07-12 2010-07-12 스마트폰을 이용한 무인비행체 자동 및 수동 조종시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100066739A KR101117207B1 (ko) 2010-07-12 2010-07-12 스마트폰을 이용한 무인비행체 자동 및 수동 조종시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120006160A true KR20120006160A (ko) 2012-01-18
KR101117207B1 KR101117207B1 (ko) 2012-03-16

Family

ID=45611957

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100066739A KR101117207B1 (ko) 2010-07-12 2010-07-12 스마트폰을 이용한 무인비행체 자동 및 수동 조종시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101117207B1 (ko)

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101500480B1 (ko) * 2013-08-20 2015-03-10 한국항공우주연구원 무인항공기의 무선제어시스템
CN104821841A (zh) * 2015-05-04 2015-08-05 广州快飞计算机科技有限公司 一种地面站通信装置及其配对方法
WO2016137146A1 (ko) * 2015-02-23 2016-09-01 김영권 무인비행체가 탑재된 이동통신단말기
KR20160112764A (ko) * 2015-03-20 2016-09-28 주식회사 민토시스 무인기를 활용한 유저 모니터링 시스템
WO2016153223A1 (ko) * 2015-03-20 2016-09-29 주식회사 민토시스 무인기를 활용한 유저 모니터링 시스템
KR20160116531A (ko) * 2015-03-30 2016-10-10 주식회사 유시스 드론 제어 시스템 및 드론 제어 방법
KR101668640B1 (ko) * 2015-06-23 2016-10-24 유콘시스템 주식회사 휴대폰을 이용한 구조요청용 무인항공기
CN106228780A (zh) * 2016-07-26 2016-12-14 广东容祺智能科技有限公司 一种无人机室内巡查系统及其巡查方法
WO2017014362A1 (ko) * 2015-07-21 2017-01-26 엘지전자 주식회사 이동 단말기 및 그 제어 방법
WO2017018603A1 (ko) * 2015-07-30 2017-02-02 엘지전자 주식회사 이동 단말기 및 이의 제어방법
WO2017065485A1 (ko) * 2015-10-13 2017-04-20 한국항공우주연구원 무인항공기를 위한 통신 장치 및 방법
WO2017065594A1 (ko) * 2015-10-16 2017-04-20 조승철 드론을 이용한 감시 시스템 및 방법
WO2017065486A1 (ko) * 2015-10-13 2017-04-20 한국항공우주연구원 무인항공기를 위한 통신 장치 및 방법
WO2017120626A1 (en) * 2016-01-04 2017-07-13 Sphero, Inc. Modular sensing device utilized with autonomous self-propelled device
WO2018021880A1 (ko) * 2016-07-28 2018-02-01 주식회사 빅스 무인 비행체의 최적 경로 탐색 방법, 최적 경로 탐색 서버 및 시스템
KR20180054144A (ko) * 2016-11-15 2018-05-24 삼성전자주식회사 전자 장치 및 이를 이용한 동체를 제어하는 방법
KR101880099B1 (ko) * 2017-09-21 2018-07-19 한국중부발전(주) 드론을 이용한 저탄장 발화감시 시스템
WO2018151582A1 (ko) * 2017-02-15 2018-08-23 피플리안주식회사 스마트폰 몸체 움직임을 이용한 휠체어 운전장치
KR102574752B1 (ko) * 2022-07-13 2023-09-06 한국전자기술연구원 무인비행장치와 짐벌 장치의 동시 제어를 위한 조종 시스템 및 방법
KR102574754B1 (ko) * 2022-07-13 2023-09-06 한국전자기술연구원 이동통신망 기반 무인비행장치 무선 조종 시스템 및 방법

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101582959B1 (ko) * 2014-01-27 2016-01-06 (주)지오룩스 멀티콥터 비행체를 이용한 3차원 항공자력탐사 시스템 및 이를 이용한 항공자력탐사 방법
KR101793689B1 (ko) * 2015-03-06 2017-11-03 한화지상방산 주식회사 무인 감시 시스템
KR20170005650A (ko) * 2015-07-06 2017-01-16 엘지전자 주식회사 무인 항공기, 이동 단말기 및 그것들의 제어방법
JP6646421B2 (ja) * 2015-12-07 2020-02-14 株式会社熊谷組 遠隔操作システム
KR102608570B1 (ko) * 2016-03-11 2023-11-30 에이치디현대인프라코어 주식회사 무인비행체를 이용하는 작업장 모니터링 시스템
CN106054917A (zh) 2016-05-27 2016-10-26 广州极飞电子科技有限公司 一种无人飞行器的飞行控制方法、装置和遥控器
KR20180017674A (ko) * 2016-08-10 2018-02-21 엘지전자 주식회사 이동 단말기 및 그 제어 방법

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020070417A (ko) * 2002-08-16 2002-09-09 조 원 장 블루투스를 이용한 무인운행체 원격조종시스템
KR101074279B1 (ko) * 2008-03-10 2011-10-19 주식회사 제이캐스트 와이맥스 통신방식을 사용하는 비행체를 이용한 감시시스템
KR101583820B1 (ko) * 2008-08-25 2016-01-08 엘지이노텍 주식회사 원격조종기능을 갖는 이동통신단말기 및 그 제어방법

Cited By (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101500480B1 (ko) * 2013-08-20 2015-03-10 한국항공우주연구원 무인항공기의 무선제어시스템
US10303165B2 (en) 2015-02-23 2019-05-28 Young Kwon Kim Mobile communication terminal having unmanned air vehicle
WO2016137146A1 (ko) * 2015-02-23 2016-09-01 김영권 무인비행체가 탑재된 이동통신단말기
KR20160112764A (ko) * 2015-03-20 2016-09-28 주식회사 민토시스 무인기를 활용한 유저 모니터링 시스템
WO2016153223A1 (ko) * 2015-03-20 2016-09-29 주식회사 민토시스 무인기를 활용한 유저 모니터링 시스템
KR20160116531A (ko) * 2015-03-30 2016-10-10 주식회사 유시스 드론 제어 시스템 및 드론 제어 방법
CN104821841A (zh) * 2015-05-04 2015-08-05 广州快飞计算机科技有限公司 一种地面站通信装置及其配对方法
KR101668640B1 (ko) * 2015-06-23 2016-10-24 유콘시스템 주식회사 휴대폰을 이용한 구조요청용 무인항공기
WO2017014362A1 (ko) * 2015-07-21 2017-01-26 엘지전자 주식회사 이동 단말기 및 그 제어 방법
WO2017018603A1 (ko) * 2015-07-30 2017-02-02 엘지전자 주식회사 이동 단말기 및 이의 제어방법
WO2017065485A1 (ko) * 2015-10-13 2017-04-20 한국항공우주연구원 무인항공기를 위한 통신 장치 및 방법
WO2017065486A1 (ko) * 2015-10-13 2017-04-20 한국항공우주연구원 무인항공기를 위한 통신 장치 및 방법
US10439790B2 (en) 2015-10-13 2019-10-08 Korea Aerospace Research Institute Communication apparatus and method for unmanned aerial vehicle
US10437246B2 (en) 2015-10-13 2019-10-08 Korea Aerospace Research Institute Communication apparatus and method for unmanned aerial vehicle
WO2017065594A1 (ko) * 2015-10-16 2017-04-20 조승철 드론을 이용한 감시 시스템 및 방법
WO2017120626A1 (en) * 2016-01-04 2017-07-13 Sphero, Inc. Modular sensing device utilized with autonomous self-propelled device
US10534437B2 (en) 2016-01-04 2020-01-14 Sphero, Inc. Modular sensing device for processing gestures
US9939913B2 (en) 2016-01-04 2018-04-10 Sphero, Inc. Smart home control using modular sensing device
US10001843B2 (en) 2016-01-04 2018-06-19 Sphero, Inc. Modular sensing device implementing state machine gesture interpretation
US10275036B2 (en) 2016-01-04 2019-04-30 Sphero, Inc. Modular sensing device for controlling a self-propelled device
CN106228780A (zh) * 2016-07-26 2016-12-14 广东容祺智能科技有限公司 一种无人机室内巡查系统及其巡查方法
WO2018021880A1 (ko) * 2016-07-28 2018-02-01 주식회사 빅스 무인 비행체의 최적 경로 탐색 방법, 최적 경로 탐색 서버 및 시스템
KR20180054144A (ko) * 2016-11-15 2018-05-24 삼성전자주식회사 전자 장치 및 이를 이용한 동체를 제어하는 방법
WO2018151582A1 (ko) * 2017-02-15 2018-08-23 피플리안주식회사 스마트폰 몸체 움직임을 이용한 휠체어 운전장치
KR101880099B1 (ko) * 2017-09-21 2018-07-19 한국중부발전(주) 드론을 이용한 저탄장 발화감시 시스템
KR102574752B1 (ko) * 2022-07-13 2023-09-06 한국전자기술연구원 무인비행장치와 짐벌 장치의 동시 제어를 위한 조종 시스템 및 방법
KR102574754B1 (ko) * 2022-07-13 2023-09-06 한국전자기술연구원 이동통신망 기반 무인비행장치 무선 조종 시스템 및 방법
WO2024014644A1 (ko) * 2022-07-13 2024-01-18 한국전자기술연구원 무인비행장치와 짐벌 장치의 동시 제어를 위한 조종 시스템 및 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR101117207B1 (ko) 2012-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101117207B1 (ko) 스마트폰을 이용한 무인비행체 자동 및 수동 조종시스템
KR102089067B1 (ko) 다중 드론 시스템 및 그것의 동작 방법
EP3519905B1 (en) Drop-off location planning for delivery vehicle
US20180046177A1 (en) Motion Sensing Flight Control System Based on Smart Terminal and Terminal Equipment
EP2177966B1 (en) Systems and methods for unmanned aerial vehicle navigation
KR101732357B1 (ko) 무인 드론의 이착륙 제어 시스템 및 방법
US10240930B2 (en) Sensor fusion
KR102088989B1 (ko) 무인 항공기의 착륙 유도 방법 및 그를 위한 장치
US20170357255A1 (en) Method for controlling unmanned aerial vehicle using smart device
WO2016138687A1 (zh) 多旋翼飞行器的控制系统、终端及机载飞控系统
WO2016192249A1 (zh) 一种飞行器的操控方法和装置
US10991259B2 (en) Drone remote piloting electronic system, associated method and computing program
EP3538966B1 (en) Vehicle collision avoidance
KR102037359B1 (ko) 모바일 플랫폼 기반 ahrs 비행제어 장치
EP3399380B1 (en) Headless control method
CN106927059A (zh) 一种基于单目视觉的无人机降落方法及装置
KR102252920B1 (ko) 관제 서버 및 그를 이용한 무인 비행체의 경로 설정 방법
JP2019023010A (ja) ドローン飛行体の制御システム
KR20180025416A (ko) 모션 인식 및 가상 현실을 이용한 드론 비행 제어 시스템 및 방법
KR101682797B1 (ko) 체감형 무인항공기 제어 장치 및 그 제어 방법
JP2020149640A (ja) 飛行システム及び着陸制御方法
KR20190134024A (ko) 임무 수행용 무인비행체의 임무 제어방법
KR20180017256A (ko) 유인기와 무인기 합동비행이 가능한 휴대용 무인항공기 통제장비
JP7289152B2 (ja) 飛行制御システム
JP6991387B1 (ja) 飛行体制御システム、および、飛行体制御方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160212

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170208

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180731

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190203

Year of fee payment: 8