KR20160071027A - 포획장치가 구비된 무인비행시스템 및 이를 이용한 포획방법 - Google Patents

포획장치가 구비된 무인비행시스템 및 이를 이용한 포획방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 드론을 이용하여 포획대상을 포획할 수 있는 포획장치가 구비된 무인비행시스템 및 이를 이용한 포획방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무인항공기는 물론, 지상의 유해 야생 동물에도 확대 적용할 수 있으며, 인식부에서 얻은 포획대상의 특징값을 제어부에서 미리 설정한 포획대상의 특징값과 비교하여 포획대상 여부를 판단할 수 있고, 포획대상인 경우, 지상에서의 조정 없이도 자동으로 포획대상을 추적하여 포획하도록 구성하여 지상과의 무선통신이 원활하지 않은 상황에서도 포획 성공률을 향상시킬 수 있는 포획장치가 구비된 무인비행시스템 및 이를 이용한 포획방법에 관한 것이다.

Description

포획장치가 구비된 무인비행시스템 및 이를 이용한 포획방법{The capture device is equipped with unmanned flight system and Capture method using the same}
본 발명은 드론을 이용하여 포획대상을 포획할 수 있는 포획장치가 구비된 무인비행시스템 및 이를 이용한 포획방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무인항공기는 물론, 지상의 유해 야생 동물에도 확대 적용할 수 있으며, 인식부에서 얻은 포획대상의 특징값을 제어부에서 미리 설정한 포획대상의 특징값과 비교하여 포획대상 여부를 판단할 수 있고, 포획대상인 경우, 지상에서의 조정 없이도 자동으로 포획대상을 추적하여 포획하도록 구성하여 지상과의 무선통신이 원활하지 않은 상황에서도 포획 성공률을 향상시킬 수 있는 포획장치가 구비된 무인비행시스템 및 이를 이용한 포획방법에 관한 것이다.
일반적인 드론의 경우 기체가 가벼워 휴대가 간편하고 신속성이나, 경제성이 뛰어나 항공촬영, 저고도 정찰수색, 경량화물운송, 재난구조업무 등 다양한 분야에 적용되고 있다. 그리고 도 8을 참조하면, 종래의 드론은 고정익-회전익 혼합형 드론, 회전익 드론 등의 방식으로 비행하도록 구성된다.
한편, 대한민국 등록특허 제10-1436989호에는 『지상통제부에서 영공으로 출현하는 비행체를 탐지하여 경보를 발생시키고 해당 비행체의 위치를 확인, 추적하면서 표적으로 설정하여 정보를 생성한 후, 비행체를 요격할 수 있는 요격체에 해당 정보를 입력하고, 요격체가 비행체에 근접하여 비행체를 물리적으로 요격하여 일정한 지점으로 추락시킬 수 있는 갈고리가 요격체에 준비된 준비단계(S10); 지상통제부에서 생성된 정보와 제어에 의해 요격체를 이륙시키고 지상통제부에서 비행체의 위치를 실시간으로 감지하여 그 정보를 요격체에 전송하며, 상기 요격체가 지상통제부에 의해 자동유도되면서 비행체로 접근하는 접근단계(S20); 상기 비행체에 접근한 요격체에 설치된 영상장치에 비행체가 표적으로 탐지되면 요격체가 자동비행을 수행하여 비행체를 요격하는 요격단계(S30); 상기 요격단계(S30) 이후, 상기 요격체가 비행체에 대한 요격을 실패하면 자동복귀하면서 착륙을 수행하도록 하고, 새로운 요격체를 이륙시켜 비행체를 요격할 수 있도록 수행하는 추가요격단계(S40);로 이루어진 것에 특징이 있는 소형 무인항공기의 요격방법』이 개시되어 있다.
다만, 상기 등록특허의 소형 무인항공기의 요격방법에서는 요격단계(S30)에서 요격에 실패하면 추가요격단계(S40)를 통해 새로운 요격체를 이륙시켜 비행체를 요격하도록 구성된다. 다만, 요격대상 무인항공기의 요격을 한 번 실패하게 되면, 새로 이륙한 요격체가 무인항공기를 다시 추적하는 것이 현실적으로 불가능하다.
따라서 포획대상을 포획하거나 요격에 대한 성공률을 높일 수 있는 장치 내지 방법의 개발이 필요한 실정이다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 카메라와 같은 인식부에서 얻은 포획대상의 특징값을 제어부에서 미리 설정한 포획대상의 특징값과 비교하여 포획대상 여부를 판단할 수 있고, 포획대상인 경우, 지상에서의 조정 없이도 자동으로 포획대상을 추적하여 포획하도록 구성하여 포획 성공률을 향상시킬 수 있는 포획장치가 구비된 무인비행시스템 및 이를 이용한 포획방법을 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 포획장치가 구비된 무인비행시스템은 드론과; 상기 드론에 설치되고 회전축을 구비하는 구동부와; 상기 구동부에 설치되어 포획대상을 포획하는 포획장치와; 상기 구동부에 설치되어 포획대상을 인식하는 인식부와; 상기 드론 내에 설치되어 상기 인식부에서 인식한 포획대상을 조준하고, 상기 포획장치에서 격발하도록 제어하는 제어부;를 포함하되, 상기 제어부는 상기 인식부를 통해 인식된 포획대상의 특징값과, 미리 설정된 포획대상의 특징값을 비교하여 포획대상 여부를 판단하고, 상기 포획대상으로 판단된 경우, 상기 드론 및 구동부로 하여금 상기 포획대상을 추적하고 조준하도록 제어한 다음, 상기 포획장치에서 격발하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 포획장치가 구비된 무인비행시스템의 포획대상은 지상의 생명체 또는 비행체인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 포획장치가 구비된 무인비행시스템의 구동부는 다중축 서보 김발(multi-axis servo gimbal)인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 포획장치가 구비된 무인비행시스템의 포획장치는 격발관과, 상기 격발관 내에 설치된 포획도구(capture tool)와, 상기 포획 도구가 배출될 수 있도록 추진력을 제공하는 배출기(ejector)와, 상기 배출기를 작동시키는 격발기(firing mechanism)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 포획장치가 구비된 무인비행시스템의 포획도구는 그물과, 상기 그물에 설치된 추와, 일단은 상기 구동구에 연결되고 타단은 상기 그물 또는 추에 연결되는 이음줄(link)을 포함하며, 상기 이음줄을 통해 상기 드론이 포획대상이 움직이지 못하도록 하거나, 추적할 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 포획장치가 구비된 무인비행시스템의 이음줄을 통해 상기 드론과, 포획대상이 연결된 경우, 상기 드론이 상기 포획대상의 중량 또는 움직임에 의해 추락하는 것을 방지할 수 있는 낙하산이 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 포획장치가 구비된 무인비행시스템의 포획장치는 상기 포획도구에 설치되어 상기 포획대상의 위치를 파악할 수 있는 전파추적기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 포획장치가 구비된 무인비행시스템의 포획대상이 비행체인 경우, 상기 포획도구는 밧줄과, 상기 밧줄에 설치된 추로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 포획장치가 구비된 무인비행시스템의 인식부는 포획대상을 시각적으로 인식하는 카메라, 음성적으로 인식하는 음향장치 및 전파를 통해 인식하는 레이더장치 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 포획장치가 구비된 무인비행시스템의 인식부는 레이저포인터 또는 레이저 거리측정기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 포획장치가 구비된 무인비행시스템의 포획장치가 서로 다른 위치에 복수 개 설치되는 경우, 상기 인식부는 각각의 포획장치와 연동하여 움직이며 상기 포획대상을 인식하는 복수 개가 마련되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 포획장치가 구비된 무인비행시스템의 포획장치는 상기 격발관이 복수 개 마련되며, 상기 복수 개의 격발관은 동일한 방향을 지향하도록 구성되고, 각각의 격발관에는 동일 또는 다른 종류의 포획도구가 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 포획장치가 구비된 무인비행시스템의 각각의 격발관에 설치된 포획도구는 동일한 포획대상을 향해 연속적으로 배출되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 무인비행시스템을 이용한 포획방법은 드론과; 상기 드론에 설치되고 회전축을 구비하는 구동부와; 상기 구동부에 설치되어 포획대상을 포획하는 포획장치와; 상기 구동부에 설치되어 포획대상을 인식하는 인식부와; 상기 드론 내에 설치되어 상기 인식부에서 인식한 포획대상을 조준하고, 상기 포획장치에서 격발하도록 제어하는 제어부;를 포함하여 지상의 생명체 또는 비행체를 포획하는 것으로서, 상기 인식부를 통해 인식된 포획대상의 특징값을 추출하는 단계와; 상기 제어부에서 상기 인식부를 통해 인식된 포획대상의 특징값과 미리 설정된 포획대상의 특징값을 비교하여 포획대상 여부를 판단하는 단계와; 상기 제어부에서 포획대상으로 판단한 경우, 상기 드론 및 구동부를 제어하여 상기 포획대상을 추적하면서 상기 포획장치로 하여금 자동 조준하고 격발하도록 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 무인비행시스템을 이용한 포획방법의 포획장치는 복수의 격발관과, 상기 격발관 내에 설치된 포획도구(capture tool)와, 상기 포획 도구가 배출될 수 있도록 추진력을 제공하는 배출기(ejector)와, 상기 배출기를 작동시키는 격발기(firing mechanism)을 포함하되, 상기 복수 개의 격발관은 서로 리드각을 두고 설치되며, 상기 제어부는 상기 인식부를 통해 상기 포획대상의 속도 또는 이동방향이 가변하는 것으로 판단되는 경우, 상기 복수 개의 격발관에서 각각의 포획도구를 동시에 배출하여 포획범위를 확대하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
이상과 같은 구성의 본 발명에 따른 포획장치가 구비된 무인비행시스템 및 이를 이용한 포획방법에 의하면, 무인항공기는 물론, 지상의 유해 야생 동물에도 확대 적용할 수 있으며, 인식부에서 얻은 포획대상의 특징값을 제어부에서 미리 설정한 포획대상의 특징값과 비교하여 포획대상 여부를 판단할 수 있고, 포획대상인 경우, 지상에서의 조정 없이도 자동으로 포획대상을 추적하여 포획하도록 구성하여 지상과의 무선통신이 원활하지 않은 상황에서도 포획 성공률을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 포획장치가 구비된 무인비행시스템을 통해 포획대상을 포획하는 모습을 도시하는 개략도이다.
도 3은 본 발명의 포획장치의 구성을 나타내는 사진이다.
도 4는 본 발명의 제어부에서 물체를 확인하고 조준, 격발을 제어하는 흐름을 도시하는 블럭도이다.
도 5는 본 발명에 따른 무인비행시스템에 포획장치가 복수 개 설치된 모습을 도시하는 개략도이다.
도 6은 본 발명의 포획장치에 복수의 격발관이 마련된 모습을 도시하는 개략도이다.
도 7은 본 발명에 따른 무인비행시스템을 이용한 포획방법의 일실시예를 도시하는 블럭도이다.
도 8은 일반적인 드론의 모습을 촬영한 사진이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.
본 발명의 설명에서 동일 또는 유사한 구성요소는 동일 또는 유사한 도면번호를 부여하고, 그 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 포획장치가 구비된 무인비행시스템을 통해 포획대상을 포획하는 모습을 도시하는 개략도이고, 도 3은 본 발명의 포획장치의 구성을 나타내는 사진이다. 도 4는 본 발명의 제어부에서 물체를 확인하고 조준, 격발을 제어하는 흐름을 도시하는 블럭도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 포획장치가 구비된 무인비행시스템(100)은 포획대상으로서 지상의 생명체, 예를 들어 유해 야생 동물을 포획하거나 무인 비행체를 포획/요격하는 용도로 사용될 수 있다. 유해 야생 동물의 경우 농가에 재산 또는 인명 피해를 줄 수 있는 멧돼지 등을 예시할 수 있고, 비행체는 무인항공기인 것을 예시할 수 있다.
본 발명에 따른 포획장치가 구비된 무인비행시스템은 크게 드론(110)과, 구동부(120)와, 포획장치(130)와, 인식부(150:151,155)와, 제어부(170)를 포함할 수 있다.
상기 드론(110)은 조종사 없이 무인으로 비행할 수 있는 무인항공기(unmanned aerial wehicle)로서, 일반적으로 헬리콥터 모양으로 이루어질 수 있으며, 도 8에 도시된 바와 같이 고정익-회전익 혼합형 드론 또는 회전익 드론을 예시할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
그리고 상기 드론(110)은 지상에서 무선전파에 의해 유도되어 비행 및 조정되나, 포획대상을 인식한 상태에서는 지상에서의 유도 없이 상기 제어부(170)에서 비행 및 조정을 통제하도록 구성할 수 있다.
상기 구동부(120)는 상기 드론(110)의 일측에 설치되고 회전축(미도시)을 구비하며 상기 포획장치(130) 내지 인식부(150)가 움직일 수 있도록 하는 역할을 하는 것으로서, 다중축 서보 김발(multi-axis servo gimbal)인 것을 예시할 수 있으며, 다중축 서보 김발은 비행 기술 분야에서 이미 공지된 장치에 해당하므로 그 자세한 설명은 생략한다.
도시된 바와 같이 상기 구동부(120)는 상기 드론(110)의 하부에 설치될 수 있으나, 포획대상의 특성을 고려하여 상기 드론(110)의 측면에 설치될 수도 있다.
상기 인식부(150)는 구동부(120) 상에 설치되어 포획대상(A)을 인식하는 역할을 하는 것으로서, 포획대상(A)을 시각적으로 인식하는 카메라(151), 음성적으로 인식하는 음향장치 및 전파를 통해 인식하는 레이더장치 중 적어도 어느 하나인 것을 예시할 수 있으며, 이들의 결합을 통해 보다 정확한 포획대상의 정보를 추출하도록 구성할 수 있음은 물론이다. 그리고 상기 카메라의 경우, 야간에도 포획대상을 확인할 수 있도록 적외선 카메라 또는 열화상 카메라를 사용할 수도 있다.
또한, 상기 인식부(150)는 레이저포인터(151) 또는 레이저 거리측정기를 더 포함할 수 있으며, 상기 레이저포인터 또는 레이저 거리측정기는 포획대상을 지시하거나 거리를 측정함으로써, 포획장치(130)로 하여금 보다 정확하게 포획할 수 있도록 돕는 역할을 한다.
상기 인식부(150)를 통해 얻은 정보, 예를 들어 포획대상(A)의 영상은 상기 제어부(170)로 전송된다.
상기 포획장치(130)는 구동부(120)에 설치되어 상기 구동부(120)의 움직임에 따라 상기 포획대상을 조준한 상태에서 포획하는 것으로서, 격발관(131)과, 상기 격발관(131) 내에 설치된 포획도구(132)(capture tool)와, 상기 포획도구(132)가 배출될 수 있도록 추진력을 제공하는 배출기(138)(ejector)와, 상기 배출기(138)를 작동시키는 격발기(139)(firing mechanism)을 포함하는 것을 예시할 수 있다.
상기 격발관(131)에는 포획도구(132)는 물론, 상기 배출기(138) 및 격발기(139)가 설치되어 있으며, 상기 배출기(138)는 실린더 형태의 가스관인 것을 예시할 수 있으며, 상기 격발기(139)는 상기 배출기(138)를 타격하거나 전기적/물리적 충격을 가해 배출기(138)에서 가스가 분출될 수 있도록 하는 역할을 한다.
상기 포획도구(132)는 상기 포획대상(A)의 특성에 따라 다양하게 구성할 수 있으며, 그물 또는 밧줄인 것을 예시할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 포획도구(132)는 그물(133)과, 상기 그물(133)에 설치된 추와, 일단은 상기 구동부(120)에 연결되고 타단은 상기 그물(133) 또는 추(134)에 연결되는 이음줄(135)(link)을 포함할 수 있다.
상기 이음줄(135)을 통해 상기 드론(110)이 포획대상이 움직이지 못하도록 하거나, 추적할 수 있도록 구성할 수 있다.
그리고 상기 이음줄(135)을 통해 상기 드론(110)과 포획대상(A)이 연결된 경우 상기 드론(110)이 상기 포획대상의 중량 또는 움직임에 의해 추락하는 것을 방지할 수 있는 낙하산(111)이 설치될 수 있다.
상기 낙하산(111)은 드론(110)의 상단에 설치되며 상기 드론의 연료가 떨어져 비행이 불가능하거나 비상시 안전하게 지상에 착륙할 수 있는 용도로도 사용할 수 있음은 물론이다.
또한, 상기 포획장치(130)는 상기 포획도구에 설치되어 상기 포획대상의 위치를 파악할 수 있는 전파추적기(137)를 더 포함할 수 있다.
특히, 상기 전파추적기(137)는 상기 포획대상이 그물과 같은 포획도구에 의해 포획되었음에도 이동하는 경우 그 경로를 확인할 수 있는 장점이 있다.
한편, 상기 포획대상(A)이 비행체인 경우 상기 포획도구(132)는 밧줄(136)과, 상기 밧줄(136)에 설치된 추(134)로 이루어지는 것이 바람직한데, 상기 밧줄은 비행체의 프로펠러를 정지시키는데 효율적이기 때문이다.
상기 제어부(170)는 상기 드론(110) 내에 설치되어 상기 인식부(150)에서 인식한 포획대상(A)을 조준하고, 상기 포획장치(130)에서 조준/격발하도록 제어하는 역할은 물론, 드론(110)의 비행 및 조정을 총괄적으로 제어하고, 지상에서 보내는 전파(신호)를 수신하고, 수집한 정보를 송신하는 역할도 수행할 수 있다.
그리고 상기 제어부(170)는 도 4를 참조하면, 물체 인식 소프트웨어와, 조준 및 격발 소프트웨어를 탑재하고 있다.
상기 제어부(170)는 상기 물체 인식 소프트웨어를 통해 상기 인식부를 통해 입력된 영상을 확인하고 포획대상(목표물)의 특징값을 추출하여 포획대상 여부를 확인할 수 있으며, 포획대상임을 확인하면, 이 정보를 조준 및 격발 소프트웨어로 송신하여 자동서보제어(다중축 서보 김발(multi-axis servo gimbal)의 제어)를 통해 원격조준위치를 확인하고, 격발하는 과정을 제어하게 된다. 여기서, 상기 조준 및 격발 소프트웨어는 상기 자동모드와 원격모드의 전환이 가능하다. 상기 포획대상(목표물)의 특징값은 포획대상의 크기, 형상, 움직이는 속도/비행 속도, 소리, 열 등을 예시할 수 있다.
다만, 원격모드의 경우, 지상과의 무선통신이 원활하지 않은 산악 지형이거나 무선통신의 끊김 내지 지연 현상으로 인해 드론의 조정 내지 포획장치의 조준이 정밀하게 수행되기 어려울 수 있다. 이 경우, 원격모드에서 자동모드로 자동 전환되도록 구성함으로써, 제어부 자체 판단으로 포획대상을 추적하고 조준하여 포획하도록 구성하는 것이 바람직하다.
도 5는 본 발명에 따른 무인비행시스템에 포획장치가 복수 개 설치된 모습을 도시하는 개략도이고, 도 6은 본 발명의 포획장치에 복수의 격발관이 마련된 모습을 도시하는 개략도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 포획장치(130)는 서로 다른 위치에 복수 개 설치될 수 있다. 이때, 인식부, 예를 들어 카메라(151)는 각각의 포획장치(130)와 연동하여 움직이며 상기 포획대상(A)을 인식할 수 있도록 복수 개가 마련된다.
이와 같이 포획장치를 복수 개 설치함으로써, 복수의 포획대상을 동시에 포획할 수도 있고, 하나의 포획대상을 동시에 조준하여 포획 확률을 높일 수 있다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 포획장치(130)는 격발관(131)이 복수 개 마련되며, 상기 복수 개의 격발관(131)은 동일한 방향을 지향하도록 구성되고, 각각의 격발관(131)에는 동일 또는 다른 종류의 포획도구(그물, 밧줄)가 설치되도록 구성할 수 있다.
상기 복수의 격발관(131)에서 하나의 포획대상을 향해 조준하는 경우, 각각의 격발관에 설치된 포획도구는 동일한 포획대상을 향해 연속적으로 배출하도록 구성할 수 있다. 이때, 상기 복수 개의 격발관은 서로 리드각을 두고 설치되는 것이 포획범위를 넓힐 수 있다.
그리고 상기 제어부(170)는 상기 인식부(150)를 통해 상기 포획대상의 속도 또는 이동방향이 가변하는 것으로 판단되는 경우, 상기 복수 개의 격발관(131)에서 각각의 포획도구를 동시에 배출하여 포획범위를 확대하도록 제어하게 된다.
참고로, 대한민국 등록특허 제10-1436989호에 개시된 소형 무인항공기의 요격방법에서는 요격단계(S30)에서 요격에 실패하면 추가요격단계(S40)를 통해 새로운 요격체를 이륙시켜 비행체를 요격하도록 구성된다. 다만, 요격대상 무인항공기의 요격을 한 번 실패하게 되면, 새로 이륙한 요격체가 무인항공기를 다시 추적하는 것이 현실적으로 불가능하다.
따라서 본 발명에서는 상기 등록특허와 같이 추가 요격 방식을 채택하지 않고, 여러 개의 격발관들이 서로 리드각을 두고 설치되어 복수의 포획도구가 포획대상의 가변하는 속도 또는 방향에 대응할 수 있는 넓은 범위에 배출되도록 구성함으로써, 한 번의 조준 및 격발로 포획 성공율을 현저히 높일 수 있는 장점이 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 무인비행시스템을 이용한 포획방법을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 다만, 앞서 설명한 구성과 동일 내지 유사한 내용의 상세한 설명은 생략한다.
도 7은 본 발명에 따른 무인비행시스템을 이용한 포획방법의 일실시예를 도시하는 블럭도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 무인비행시스템을 이용한 포획방법은 드론과; 상기 드론에 설치되고 회전축을 구비하는 구동부와; 상기 구동부에 설치되어 포획대상을 포획하는 포획장치와; 상기 구동부에 설치되어 포획대상을 인식하는 인식부와; 상기 드론 내에 설치되어 상기 인식부에서 인식한 포획대상을 조준하고, 상기 포획장치에서 격발하도록 제어하는 제어부;를 포함하여 지상의 생명체 또는 비행체를 포획하는 것으로서, 상기 인식부를 통해 인식된 포획대상의 특징값을 추출하는 단계(S1)와, 상기 제어부에서 상기 인식부를 통해 인식된 포획대상의 특징값과 미리 설정된 포획대상의 특징값을 비교하여 포획대상 여부를 판단하는 단계(S2)와, 상기 제어부에서 포획대상으로 판단한 경우, 상기 드론 및 구동부를 제어하여 상기 포획대상을 추적하면서 상기 포획장치로 하여금 자동 조준하고 격발하도록 제어하는 단계(S3)를 포함할 수 있다.
이상에서 설명된 본 발명은 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
100 : 포획장치가 구비된 무인비행시스템
110 : 드론 111 : 낙하산
120 : 구동부 130 : 포획장치
131 : 격발관 132 : 포획도구
133 : 그물 134 : 추
135 : 이음줄 136 : 밧줄
137 : 전파추적기 138 : 배출기
139 : 격발기 150 : 인식부
151 : 카메라 155 : 레이저포인터
170 : 제어부 A : 포획대상

Claims (15)

  1. 드론과;
    상기 드론에 설치되고 회전축을 구비하는 구동부와;
    상기 구동부에 설치되어 포획대상을 포획하는 포획장치와;
    상기 구동부에 설치되어 포획대상을 인식하는 인식부와;
    상기 드론 내에 설치되어 상기 인식부에서 인식한 포획대상을 조준하고, 상기 포획장치에서 격발하도록 제어하는 제어부;를 포함하되,
    상기 제어부는 상기 인식부를 통해 인식된 포획대상의 특징값과, 미리 설정된 포획대상의 특징값을 비교하여 포획대상 여부를 판단하고,
    상기 포획대상으로 판단된 경우, 상기 드론 및 구동부로 하여금 상기 포획대상을 추적하고 조준하도록 제어한 다음, 상기 포획장치에서 격발하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 포획장치가 구비된 무인비행시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 포획대상은 지상의 생명체 또는 비행체인 것을 특징으로 하는 포획장치가 구비된 무인비행시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 구동부는 다중축 서보 김발(multi-axis servo gimbal)인 것을 특징으로 하는 포획장치가 구비된 무인비행시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 포획장치는 격발관과, 상기 격발관 내에 설치된 포획도구(capture tool)와, 상기 포획 도구가 배출될 수 있도록 추진력을 제공하는 배출기(ejector)와, 상기 배출기를 작동시키는 격발기(firing mechanism)을 포함하는 것을 특징으로 하는 포획장치가 구비된 무인비행시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 포획도구는 그물과, 상기 그물에 설치된 추와, 일단은 상기 구동구에 연결되고 타단은 상기 그물 또는 추에 연결되는 이음줄(link)을 포함하며,
    상기 이음줄을 통해 상기 드론이 포획대상이 움직이지 못하도록 하거나, 추적할 수 있는 것을 특징으로 하는 포획장치가 구비된 무인비행시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 이음줄을 통해 상기 드론과, 포획대상이 연결된 경우,
    상기 드론이 상기 포획대상의 중량 또는 움직임에 의해 추락하는 것을 방지할 수 있는 낙하산이 설치되는 것을 특징으로 하는 포획장치가 구비된 무인비행시스템.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 포획장치는 상기 포획도구에 설치되어 상기 포획대상의 위치를 파악할 수 있는 전파추적기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포획장치가 구비된 무인비행시스템.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 포획대상이 비행체인 경우,
    상기 포획도구는 밧줄과, 상기 밧줄에 설치된 추로 이루어지는 것을 특징으로 하는 포획장치가 구비된 무인비행시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 인식부는 포획대상을 시각적으로 인식하는 카메라, 음성적으로 인식하는 음향장치 및 전파를 통해 인식하는 레이더장치 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 포획장치가 구비된 무인비행시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 인식부는 레이저포인터 또는 레이저 거리측정기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포획장치가 구비된 무인비행시스템.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 포획장치가 서로 다른 위치에 복수 개 설치되는 경우,
    상기 인식부는 각각의 포획장치와 연동하여 움직이며 상기 포획대상을 인식하는 복수 개가 마련되는 것을 특징으로 하는 포획장치가 구비된 무인비행시스템.
  12. 제4항에 있어서,
    상기 포획장치는 상기 격발관이 복수 개 마련되며, 상기 복수 개의 격발관은 동일한 방향을 지향하도록 구성되고, 각각의 격발관에는 동일 또는 다른 종류의 포획도구가 설치되는 것을 특징으로 하는 포획장치가 구비된 무인비행시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 각각의 격발관에 설치된 포획도구는 동일한 포획대상을 향해 연속적으로 배출되는 것을 특징으로 하는 포획장치가 구비된 무인비행시스템.
  14. 드론과; 상기 드론에 설치되고 회전축을 구비하는 구동부와; 상기 구동부에 설치되어 포획대상을 포획하는 포획장치와; 상기 구동부에 설치되어 포획대상을 인식하는 인식부와; 상기 드론 내에 설치되어 상기 인식부에서 인식한 포획대상을 조준하고, 상기 포획장치에서 격발하도록 제어하는 제어부;를 포함하여 지상의 생명체 또는 비행체를 포획하는 무인비행시스템을 이용한 포획방법에 있어서,
    상기 인식부를 통해 인식된 포획대상의 특징값을 추출하는 단계와;
    상기 제어부에서 상기 인식부를 통해 인식된 포획대상의 특징값과 미리 설정된 포획대상의 특징값을 비교하여 포획대상 여부를 판단하는 단계와;
    상기 제어부에서 포획대상으로 판단한 경우, 상기 드론 및 구동부를 제어하여 상기 포획대상을 추적하면서 상기 포획장치로 하여금 자동 조준하고 격발하도록 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인비행시스템을 이용한 포획방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 포획장치는 복수의 격발관과, 상기 격발관 내에 설치된 포획도구(capture tool)와, 상기 포획 도구가 배출될 수 있도록 추진력을 제공하는 배출기(ejector)와, 상기 배출기를 작동시키는 격발기(firing mechanism)을 포함하되,
    상기 복수 개의 격발관은 서로 리드각을 두고 설치되며,
    상기 제어부는 상기 인식부를 통해 상기 포획대상의 속도 또는 이동방향이 가변하는 것으로 판단되는 경우, 상기 복수 개의 격발관에서 각각의 포획도구를 동시에 배출하여 포획범위를 확대하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 무인비행시스템을 이용한 포획방법.
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