KR20170044330A - 착륙 보조장치를 이용한 비행체의 자동착륙 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 착륙 보조장치를 이용한 비행체의 자동착륙 시스템은 착륙방향을 기준으로 활주로의 우측에 설치되어 전파 또는 빛을 사방으로 발생시키는 우측 착륙 보조장치; 착륙방향을 기준으로 활주로의 좌측에 우측 착륙 보조장치와 마주보게 설치되어 전파 또는 빛을 사방으로 발생시키는 좌측 착륙 보조장치; 및 우측 착륙 보조 장치와 좌측 착륙 보조장치가 발생한 전파 또는 빛의 중첩에 의해 형성된 라인을 감지하고, 해당 라인을 따라 착륙하는 비행체;를 포함하여, 비행체가 착지 후, 안전하게 활주로를 활주하여 착륙을 완료하도록 하는 효과가 있고, 설치비용을 및 인력을 최소화할 수 있는 현저한 효과가 있다.

Description

착륙 보조장치를 이용한 비행체의 자동착륙 시스템{AUTOMATIC LANDING SYSTEM FOR AIR-VEHICLE USING NEAR RUNWAY POSITIONING SYSTEM}

본 발명은 착륙 보조장치를 이용한 비행체의 자동착륙 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 비행체가 착륙하는 활주로의 양 측면에 각각 전파 또는 빛 발생장치를 설치하고, 상기 전파 발생장치를 중심으로 원형의 전파를 발생시켜 상기 전파가 겹치는 부분을 잇는 일직선을 비행체가 감지하여 해당 일직선을 따라 착륙할 수 있도록 한 착륙 보조장치를 이용한 비행체의 자동착륙 시스템에 관한 것이다.

종래 착륙 보조장치를 이용한 비행체의 자동착륙 시스템은 레이더, ILS 등 고가의 장비가 이용되고 있어 더욱 저렴한 비용의 보조장치 보급이 절실한 상태였으며, 다소 저렴한 GPS 기반의 자동착륙 장치가 있기는 하지만 착지까지는 가능 하지만 착지 후 활주 시, 활주로를 이탈할 수 있는 문제점이 있다.

보다 구체적으로, 비행체 자동착륙을 위한 보조 장치로는 비행체가 원거리에서부터 접근하고 착륙하는 것을 지원하기 위해 지상에 이동형 레이더를 설치/이용하여 무인기의 위치를 추적하고, 측정한 좌표를 무인기에 전송하여 유도하는 장치가 있지만, 고가의 장비이며 설치 운용에 많은 인원이 필요하다는 문제점이 있다.

또한, 상술한 GPS 기반의 자동착륙 장치는 공중으로부터 지면에 착지까지는 충분히 사용가능하지만 착지 후에 활주로 중심으로 자동 활주하도록 하기에는 다소 정확도가 낮아 활주시 활주로 측면으로 벗어나는 문제점이 있다.

또한, 비행체의 정확한 자동 활주를 돕기 위해 최근에는 비행체에 장착된 카메라 영상처리를 통한 활주로 인식 방식이 적용되고 있으나, 해당 방식은 안개가 낀 경우, 야간에는 활용하기 어려운 문제점이 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-1533581호(2015. 06. 29)

상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 비행체가 착륙하는 활주로의 양 측면에 각각 전파(빛) 발생장치를 설치하고, 상기 전파 발생장치를 중심으로 원형의 전파를 발생시켜 상기 전파가 겹치는 부분을 잇는 일직선을 비행체가 감지하여 해당 일직선을 따라 착륙할 수 있도록 한 착륙 보조장치를 이용한 비행체의 자동착륙 시스템의 제공을 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위한, 본 발명에 따른 착륙 보조장치를 이용한 비행체의 자동착륙 시스템은 착륙방향을 기준으로 활주로의 우측에 설치되어 전파 또는 빛을 사방으로 발생시키는 우측 착륙 보조장치; 착륙방향을 기준으로 활주로의 좌측에 우측 착륙 보조장치와 마주보게 설치되어 전파 또는 빛을 사방으로 발생시키는 좌측 착륙 보조장치; 및 우측 착륙 보조 장치와 좌측 착륙 보조장치가 발생한 전파 또는 빛의 중첩에 의해 형성된 라인을 감지하고, 해당 라인을 따라 착륙하는 비행체;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 본 발명에 따른 착륙 보조장치를 이용한 비행체의 자동착륙 시스템의 비행체가 감지하는 라인은 활주로의 우측과 좌측에 설치된 우측 착륙 보조장치와 상기 좌측 착륙 보조장치에서 각각 발생한 전파 또는 빛으로 이루어진 반지름이 상이한 복수의 원이 중첩됨에 따라 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 착륙 보조장치를 이용한 비행체의 자동착륙 시스템은 활주로의 좌우측면에 각각 전파(빛)를 발생시키는 착륙 보조장치를 설치하고, 비행체가 좌우측 착륙 보조장치에서 발생되는 전파 또는 빛의 중첩에 따라 형성된 라인을 감지하여 활주로를 착륙하도록 함으로써 착지 후에도 안전하게 활주로를 활주하여 착륙을 완료하도록 하는 효과가 있고, 설치비용을 및 인력을 최소화할 수 있는 현저한 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 착륙 보조장치를 이용한 비행체의 자동착륙 시스템의 개략적으로 도시한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 착륙 보조장치를 이용한 비행체의 자동착륙 시스템에서 전파 발생시 교차점 감지를 설명하기 위한 도면, 및
도 3은 본 발명에 따른 착륙 보조장치를 이용한 비행체의 자동착륙 시스템에서 빛 발생시 교차점 감지를 설명하기 위한 도면이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 착륙 보조장치를 이용한 비행체의 자동착륙 시스템의 개략적으로 도시한 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 착륙 보조장치를 이용한 비행체의 자동착륙 시스템은 우측 착륙 보조장치(100), 좌측 착륙 보조장치(200), 및 비행체(300)를 포함한다.

상기 우측 착륙 보조장치(100)는 상기 비행체(300)의 착륙방향을 기준으로 활주로의 우측에 설치되어 전파 또는 빛을 사방으로 발생시킨다.

이때, 상기 우측 착륙 보조장치(100)에서 사방으로 시간차를 두고 발생한 전파 또는 빛은 상기 우측 착륙 보조장치(100)를 중심으로 반지름이 상이한 복수의 원을 이룬다.

마찬가지로, 상기 좌측 착륙 보조장치(200)는 상기 비행체(300)의 착륙방향을 기준으로 활주로의 좌측에 상기 우측 착륙 보조장치(100)와 마주보게 설치되어 전파 또는 빛을 사방으로 발생시킨다.

이때도, 상기 좌측 착륙 보조장치(200)에서 사방으로 시간차를 두고 발생한 전파 또는 빛은 상기 좌측 착륙 보조장치(200)를 중심으로 반지름이 상이한 복수의 원을 이룬다.

상기 활주로의 우측과 좌측에 설치된 상기 우측 착륙 보조장치(100)와 상기 좌측 착륙 보조장치(200)에서 각각 발생한 전파 또는 빛으로 이루어진 반지름이 상이한 복수의 원이 중첩됨에 따라 상기 활주로에는 라인이 형성되게 된다.

도 1에는 활주로 테두리에 소모전력이 적고, 설치가 용이한 4개의 착륙 보조장치가 설치되어 있는 것으로 도시되어 있지만, 이에 한정되지 않고 최소 4개가 설치되고 활주로의 길이에 따라 그 이상이 설치될 수도 있다.

즉, 상기 우측 착륙 보조장치(100)는 활주로의 길이에 따라 우측에 복수 개가 설치되되, 복수의 상기 우측 착륙 보조장치(100)에서 발생한 전파 또는 빛으로 이루어진 반지름이 상이한 복수의 원간에는 중첩되지 않는 것이 바람직하다.

마찬가지로, 상기 좌측 착륙 보조장치(200)도 활주로의 길이에 따라 좌측에 복수 개가 설치되되, 복수의 상기 좌측 착륙 보조장치(200)에서 발생한 전파 또는 빛으로 이루어진 반지름이 상이한 복수의 원간에는 중첩되지 않는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이, 동일 측에 위치한 착륙 보조장치에서 발생한 전파 또는 빛으로 이루어진 반지름이 상이한 복수의 원간에는 중첩되지 않도록 하는 것은 상기 비행체(300)의 라인 감지에 혼동을 방지하기 위해서이다.

한편, 상기 비행체(300)는 상기 우측 착륙 보조장치(100)와 상기 좌측 착륙 보조장치(200)에서 각각 발생한 전파 또는 빛으로 이루어진 반지름이 상이한 복수의 원이 중첩됨에 따라 상기 활주로에 형성된 라인을 감지하고 해당 라인을 따라 착륙하게 된다.

즉, 상기 비행체(300)는 내부에 좌표 판단부가 탑재되어 있는데, 상기 좌표 판단부는 상기 우측 착륙 보조장치(100)와 상기 좌측 착륙 보조장치(200)에서 각각 발생한 전파 또는 빛으로 이루어진 반지름이 상이한 복수의 원이 교차하는 점의 좌표를 판단함으로써 상기 활주로에 형성된 라인을 감지한다.

특히, 상기 좌표 판단부는 상기 우측 착륙 보조장치(100)와 상기 좌측 착륙 보조장치(200)에서 전파가 발생하는 경우, 도 2에 도시된 바와 같이, 전파의 도착시간(Time of arrival) 또는 전파의 도착시간차(Time difference of arrival)를 측정하여 측정되는 거리가 양쪽 모두 같은 위치를 교차점인 것으로 판단한다.

즉, 상기 좌표 판단부는 상기 우측 착륙 보조장치(100)와 상기 좌측 착륙 보조장치(200)에 발생한 전파의 도착시간(Time of arrival)을 측정하여 어느 한쪽의 값이 작다면, 비행체가 전파의 도착시간(Time of arrival) 값이 작은 쪽에 치우쳐 있다고 판단한다.

그리고, 상기 좌표 판단부는 상기 우측 착륙 보조장치(100)와 상기 좌측 착륙 보조장치(200)에서 빛을 발생하는 경우, 도 3에 도시된 바와 같이 영상의 기준으로부터 나타나는 빛의 좌우 거리를 측정하여 양쪽거리가 같은 위치를 교차점인 것으로 판단한다.

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 하기에 기재될 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

100 : 우측 착륙 보조장치
200 : 좌측 착륙 보조장치
300 : 비행체

Claims (4)

1. 착륙방향을 기준으로 활주로의 우측에 설치되어 전파 또는 빛을 사방으로 발생시키는 우측 착륙 보조장치(100);
   상기 착륙방향을 기준으로 활주로의 좌측에 상기 우측 착륙 보조장치(100)와 마주보게 설치되어 전파 또는 빛을 사방으로 발생시키는 좌측 착륙 보조장치(200); 및
   상기 우측 착륙 보조 장치(100)와 상기 좌측 착륙 보조장치(200)가 발생한 전파 또는 빛의 중첩에 따른 교차점에 의해 형성된 라인을 감지하고, 해당 라인을 따라 착륙하는 비행체(300);를 포함하는 것을 특징으로 하는 착륙 보조장치를 이용한 비행체의 자동착륙 시스템.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 비행체(300)의 좌표 판단부는
   상기 우측 착륙 보조장치(100)와 상기 좌측 착륙 보조장치(200)에서 전파가 발생하는 경우, 상기 전파의 도착시간(Time of arrival)을 또는 전파의 도착시간차(Time difference of arrival) 측정하여 측정되는 거리가 양쪽 모두 같은 위치를 교차점인 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 착륙 보조장치를 이용한 비행체의 자동착륙 시스템.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 비행체(300)의 좌표 판단부는
   상기 우측 착륙 보조장치(100)와 상기 좌측 착륙 보조장치(200)에서 빛을 발생하는 경우, 영상의 기준으로부터 나타나는 빛의 좌우 거리를 측정하여 양쪽거리가 같은 위치를 교차점인 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 착륙 보조장치를 이용한 비행체의 자동착륙 시스템.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 우측 착륙 보조 장치(100)와 상기 좌측 착륙 보조장치(200)는
   각각 상기 활주로의 길이에 대응하여 우측과 좌측에 복수개가 설치되는 것을 특징으로 하는 착륙 보조장치를 이용한 비행체의 자동착륙 시스템.

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