KR20170126152A - 복수의 gps 수신기를 이용한 무인 항공기 측위 장치 및 방법 - Google Patents

복수의 gps 수신기를 이용한 무인 항공기 측위 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무인 항공기에 설치된 복수의 GPS 수신기를 이용한 무인 항공기 측위 장치 및 방법에 관한 것으로, 본 문서에 개시되는 다양한 실시예에 따르면, 중심에서 서로 120도 각도를 이루는 동일한 길이의 지지대 3개를 포함하는 방사형 GPS 고정 받침대가 설치된 무인 항공기의 측위 방법에 있어서, 상기 고정 받침대에 구비된 복수의 GPS 수신기들에 적어도 하나의 위성으로부터 출력된 전파가 수신되는지 판단하는 단계, 상기 적어도 하나의 위성으로부터 출력된 전파에 대한 상기 복수의 GPS 수신기들까지의 도달 시간을 측정하는 단계, 상기 측정된 도달 시간을 이용하여 상기 적어도 하나의 위성과 상기 복수의 GPS 수신기들 사이의 거리를 계산하는 단계, 상기 계산된 거리 및 상기 무인 항공기의 초기 위치를 이용하여, 상기 무인 항공기의 이동 속도 및 현재 위치를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

복수의 GPS 수신기를 이용한 무인 항공기 측위 장치 및 방법{POSITIONING DEVICE AND METHOD FOR UNMANED AERIAL VEHICLE BY USING A PLURALITY OF GLOBAL POSITIONING SYSTEM RECEIVERS}
본 발명은 무인 항공기에 설치된 복수의 GPS 수신기를 이용한 무인 항공기 측위 장치 및 방법에 관한 것이다.
GPS(Global Positioning System)를 활용한 위치 기반 서비스는 사용자에게 위치 정보를 제공하며, 사용자가 길을 찾을 때 목적지에 대한 정보를 제공할 수 있다. 이를 위하여 사용자의 위치를 정확하게 파악하기 위한 측위 기술, 획득한 위치 및 주변에 대한 정보를 사용하여 사용자가 필요로 하는 정보를 효과적으로 제공할 수 있는 기술이 요구된다.
위치를 추정하는 방법에는 GPS (Global Positioning System)와 INS(Inertial Navigation System)를 이용하는 방법이 있다. GPS는 각 위성으로부터 사용자의 수신기까지 전파가 도달하는 시간을 삼각측량법으로 계산하여 사용자의 위치를 구하고, INS는 초기 위치정보로부터 가속도 데이터의 2차 적분을 통해 항체의 속도와 위치를 계산한다.
GPS는 위성과 수신기의 거리를 위성에서 보내는 전파의 도달시간을 바탕으로 계산된다. 이때 위성과 수신기의 시계가 일치하지 않아 오차가 발생할 수 있다. 또한, 최소 4개 이상의 GPS 위성에서 전파를 수신해야 자신의 위치를 비교적 정확하게 파악할 수 있다. INS의 경우 적분 방식을 통해 위치정보를 구하기 때문에 오차가 시간의 제곱에 비례하여 누적되어 시간이 지남에 따라 큰 오차를 발생시킨다
GPS를 이용한 측위 방식은 3~15m의 정확도를 제공하며, 500~5000m의 정확도를 제공하는 네트워크 방식보다 정확한 위치 정보를 제공한다. 하지만, GPS도 오차가 존재하며 이러한 오차에는 인공위성 시간/위치 오차, 전리층/대류층의 굴절, 수신기의 잡음, 다중 경로 및 SA(Selective Availability) 등이 있다.
본 문서에 개시되는 다양한 실시예들은, 상기와 같이 GPS 이용할 경우 발생할 수 있는 오차를 감소시키고 보다 정확하게 위치를 측정할 수 있는 방법을 제공하는 것과 관련된 것이다.
본 문서에 개시되는 다양한 실시예에 따르면, 무인 항공기에 구비된 복수의 GPS 수신기를 삼각 중심 법에 따라 배치할 수 있으며, 이를 통해 무인 항공기에 대한 정확한 측위 방법을 제공할 수 있다.
본 문서에 개시되는 다양한 실시예에 따르면, 중심에서 서로 120도 각도를 이루는 동일한 길이의 지지대 3개를 포함하는 방사형 GPS 고정 받침대가 설치된 무인 항공기의 측위 방법에 있어서, 상기 고정 받침대에 구비된 복수의 GPS 수신기들에 적어도 하나의 위성으로부터 출력된 전파가 수신되는지 판단하는 단계, 상기 적어도 하나의 위성으로부터 출력된 전파에 대한 상기 복수의 GPS 수신기들까지의 도달 시간을 측정하는 단계, 상기 측정된 도달 시간을 이용하여 상기 적어도 하나의 위성과 상기 복수의 GPS 수신기들 사이의 거리를 계산하는 단계, 상기 계산된 거리 및 상기 무인 항공기의 초기 위치를 이용하여, 상기 무인 항공기의 이동 속도 및 현재 위치를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
본 문서에 개시되는 다양한 실시예에 따르면, 무인 항공기의 이동 속도 및 현재 위치를 결정하는 단계는, 상기 고정 받침대에 구비된 복수의 GPS 수신기들 각각에 수신되는 전파를 기초로 하여, 상기 복수의 GPS 수신기들 각각에 연결된 위성의 수를 판단하는 단계 및 상기 판단된 위성의 수에 따라, 상기 복수의 GPS 수신기들 각각을 통해 측정하는 데이터에 서로 다른 가중치를 할당하는 단계를 포함할 수 있다.
본 문서에 개시되는 다양한 실시예에 따르면, 무인 항공기의 이동 속도 및 현재 위치를 결정하는 단계는, 상기 고정 받침대에 구비된 상기 복수의 GPS 수신기들의 배치 구조에 삼각 중심 법을 적용하여 상기 무인 항공기의 이동 속도 및 현재 위치를 결정할 수 있다.
본 문서에 개시되는 다양한 실시예에 따르면, 복수의 GPS 수신기들과 관련된 파라미터를 이용하여 상기 복수의 GPS 수신기들의 안정성을 판단하는 단계를 포함하고, 상기 무인 항공기의 이동 속도 및 현재 위치를 결정하는 단계는, 상기 복수의 GPS 수신기들이 안정하다고 판단된 경우, 상기 무인 항공기의 이동 속도 및 현재 위치를 결정할 수 있다.
본 문서에 개시되는 다양한 실시예에 따르면, 복수의 GPS 수신기들의 안정성을 판단하는 단계는, 상기 복수의 GPS 수신기들 각각에 수신되는 전파를 기초로 하여, 상기 복수의 GPS 수신기들 각각에 연결된 위성의 개수를 판단하는 단계, 상기 복수의 GPS 수신기들 각각에 연결된 위성으로부터 출력된 전파에 대한 상기 복수의 GPS 수신기들 각각의 전파 수신 시간을 측정하는 단계, 상기 판단된 위성의 개수가 미리 설정된 개수 이상인지 여부 및 상기 복수의 GPS 수신기들 각각의 전파 수신 시간이 모두 동일한지 여부에 기초하여, 상기 복수의 GPS 수신기들 각각의 안정성을 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
본 문서에 개시되는 다양한 실시예에 따른, 무인 항공기 측위 장치에 있어서, 중심에서 서로 120도 각도를 이루는 동일한 길이의 지지대 3개를 포함하는 방사형 GPS 고정 받침대, 상기 방사형 GPS 고정 받침대의 상기 지지대 마다 장착되는 복수의 GPS 수신기 및 상기 복수의 GPS 수신기와 전기적으로 연결된 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 고정 받침대에 구비된 복수의 GPS 수신기들에 적어도 하나의 위성으로부터 출력된 전파가 수신되는지 판단하고, 상기 적어도 하나의 위성으로부터 출력된 전파에 대한 상기 복수의 GPS 수신기들까지의 도달 시간을 측정하고, 상기 측정된 도달 시간을 이용하여 상기 적어도 하나의 위성과 상기 복수의 GPS 수신기들 사이의 거리를 계산하고, 상기 계산된 거리 및 상기 무인 항공기의 초기 위치를 이용하여, 상기 무인 항공기의 이동 속도 및 현재 위치를 결정하도록 하는 인스트럭션들을 수행할 수 있다.
본 문서에 개시되는 다양한 실시예에 따르면, 무인 항공기의 이동 속도 및 현재 위치를 결정하는 인스트럭션은, 상기 고정 받침대에 구비된 복수의 GPS 수신기들 각각에 수신되는 전파를 기초로 하여, 상기 복수의 GPS 수신기들 각각에 연결된 위성의 수를 판단하고, 상기 판단된 위성의 수에 따라, 상기 복수의 GPS 수신기들 각각을 통해 측정하는 데이터에 서로 다른 가중치를 할당할 수 있다.
본 문서에 개시되는 다양한 실시예에 따르면, 상기 무인 항공기의 이동 속도 및 현재 위치를 결정하는 인스트럭션은, 상기 고정 받침대에 구비된 상기 복수의 GPS 수신기들의 배치 구조에 삼각 중심 법을 적용하여 상기 무인 항공기의 이동 속도 및 현재 위치를 결정할 수 있다.
본 문서에 개시되는 다양한 실시예에 따르면, 프로세서는, 상기 복수의 GPS 수신기들과 관련된 파라미터를 이용하여 상기 복수의 GPS 수신기들의 안정성을 판단하는 단계를 포함하고, 상기 무인 항공기의 이동 속도 및 현재 위치를 결정하는 단계는, 상기 복수의 GPS 수신기들이 안정하다고 판단된 경우, 상기 무인 항공기의 이동 속도 및 현재 위치를 결정할 수 있다.
본 문서에 개시되는 다양한 실시예에 따르면, 복수의 GPS 수신기들의 안정성을 판단하는 인스트럭션은, 상기 복수의 GPS 수신기들 각각에 수신되는 전파를 기초로 하여, 상기 복수의 GPS 수신기들 각각에 연결된 위성의 개수를 판단하고, 상기 복수의 GPS 수신기들 각각에 연결된 위성으로부터 출력된 전파에 대한 상기 복수의 GPS 수신기들 각각의 전파 수신 시간을 측정하고, 상기 판단된 위성의 개수가 미리 설정된 개수 이상인지 여부 및 상기 복수의 GPS 수신기들 각각의 전파 수신 시간이 모두 동일한지 여부에 기초하여, 상기 복수의 GPS 수신기들 각각의 안정성을 판단할 수 있다.
본 문서에 개시되는 다양한 실시예에 따르면, 측위 방법 중 어느 하나의 방법을 실행하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터에서 판독 가능한 기록 매체를 포함할 수 있다.
본 문서에 개시되는 다양한 실시예에 따르면, 고가의 GPS 수신기를 구비하지 않더라고 무인 항공기의 위치를 정확하게 측정할 수 있다.
본 문서에 개시되는 다양한 실시예에 따르면, 복수의 GPS 수신기에서 측정된 수신 위성의 수에 따라 GPS 수신기 별로 가중치를 달라함으로써 GPS 수신기로부터 획득한 데이터의 정밀도를 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 항공기의 측위 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 항공기의 측위 방법을 설명하기 위한 순서도 이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 측위 장치를 포함한 무인 항공기를 설명하기 위한 도면이다.
도 4a 내지 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 측위 장치를 포함하는 무인 항공기에서 GPS 수신기의 배치 구조에 삼각 중심 법을 적용하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 항공기의 측위 방법을 설명하기 위한 순서도 이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 항공기의 측위 장치를 설명하기 위한 도면이다.
일 실시예에 따른 무인 항공기(100)는 GPS 고정 받침대(110), GPS 수신기(120), 영상장치(130) 또는 프로세서(140)를 포함할 수 있다.
GPS 고정 받침대(110)는 중심에서 서로 120도 각도를 이루는 동일한 길이의 지지대 3개를 포함하는 방사형의 형태로 구성될 수 있다. 상기 고정 받침대(110)의 중심부에는 무인 항공기(100)의 본체와 연결될 수 있는 결합부가 위치할 수 있으며, 고정 받침대(110)는 나사 또는 볼트 등을 통해 무인 항공기(100)의 본체와 결합될 수 있다.
GPS 고정 받침대(110)를 구성하는 동일한 길이의 지지대에는 복수의 GPS 수신기(120)가 설치될 수 있다. 지지대는 고정 받침대(110)의 중심부에서 외부를 향해 신장된 구조를 가질 수 있으며, 고정 받침대(110)의 중심부에서 서로 동일한 각도를 이루도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 3개의 지지대를 포함하는 고정 받침대의 중심부에서는, 지지대들 각각이 120도 각도를 이루도록 구비될 수 있다. 또는 6개의 지지대를 포함하는 고정 받침대의 중심부에서는, 지지대들 각각이 60도의 각도를 이루도록 구비될 수도 있다.
GPS 수신기(120)는 적어도 하나의 위성으로부터 상기 GPS 수신기의 이동 속도 또는 현재 위치에 대한 정보를 수신할 수 있다. GPS 수신기(120)는 일 지점이 3 개 이상의 위성으로부터 떨어진 거리에 관한 정보와, 상기 거리 정보가 측정된 시간에 관한 정보를 산출한 다음 상기 산출된 거리 정보에 삼각법을 적용함으로써, 일 시간에 일 지점에 대한 위도 및 경도에 따른 2차원의 위치 정보 또는 위도, 경도 및 고도에 따른 3차원의 위치 정보를 산출할 수 있다. 나아가, 3 개의 위성을 이용하여 위치 및 시간 정보를 산출하고, 또 다른 1개의 위성을 이용하여 상기 산출된 위치 및 시간 정보의 오차를 수정하는 방법 또한 사용될 수 있다. GPS 수신기(120)는 현 위치를 실시간으로 계속 산출하고 이를 이용하여 속도 정보를 산출할 수 있다.
영상장치(130)는 무인 항공기에 구비되어 비행 중 항공 촬영을 하는데 이용될 수 있다. 또한 프로세서(140)는 상기 GPS 수신기(120) 또는 영상장치(130)를 통해 수신한 다양한 정보들을 처리하거나, 통신부(미도시)를 통해 다른 장치로 해당 정보들을 송신하는 동작을 수행할 수 있다.
무인 항공기(100)에는 적어도 하나의 센서가 구비될 수 있다. 예를 들면, 무인 항공기(100)에는 탐지가 필요한 지역을 영상으로 촬영하기 위한 광학 센서가 구비될 수 있다. 또한 비행을 하는데 필요한 비행 지역의 주변 환경에 대한 정보를 수집하기 위해 기압 센서, 마그네틱 센서, 온/습도 센서, 조도 센서 또는 UV(ultra violet) 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 무인 항공기(100)의 상태 정보를 수집하기 위해 자이로 센서 또는 가속도 센서 등이 구비될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 항공기의 측위 방법을 설명하기 위한 순서도 이다.
본 문서에 개시되는 다양한 실시예에 따른 무인 항공기의 측위 장치에는, 중심에서 서로 120도 각도를 이루는 동일한 길이의 지지대 3개를 포함하는 방사형 GPS 고정 받침대 설치될 수 있다.
동작 210 에서, 측위 장치의 프로세서는, 상기 방사형 GPS 고정 받침대에 구비된 복수의 GPS 수신기들에 적어도 하나의 위성으로부터 출력된 전파가 수신되는지 판단할 수 있다.
동작 220 에서, 측위 장치의 프로세서는, 적어도 하나의 위성으로부터 출력된 전파에 대한 상기 복수의 GPS 수신기들까지의 도달 시간을 측정할 수 있다. GPS 수신기는 위성으로부터 GPS 수신기까지 전파가 도달하는 시간을 삼각측량법으로 계산하여 상기 GPS 수신기의 위치를 구할 수 있다.
동작 230 에서, 측위 장치의 프로세서는, 측정된 도달 시간을 이용하여 적어도 하나의 위성과 복수의 GPS 수신기들 사이의 거리를 계산할 수 있다.
동작 240 에서, 적어도 하나의 위성과 복수의 GPS 수신기들 사이의 계산된 거리 및 무인 항공기의 초기 위치를 이용하여, 무인 항공기의 이동 속도 및 현재 위치를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따른 측위 방법에서, 복수의 GPS 수신기 각각에 연결된 수신 위성의 개수에 따라 가중치를 달리하는 방법이 적용될 수 있다. 예를 들어, 복수의 GPS 수신기 중 가장 많은 개수의 위성으로부터 데이터를 수신한 GPS 수신기의 데이터에 가중치를 높게 부여할 수 있다. 이를 통해, 측위 과정에서 발생할 수 있는 오차를 감소시킬 수 있다. 또는 GPS 수신기에서 측정되는 위성의 개수가 4개 미만이 될 경우, 해당 GPS 수신기를 통해 수신되는 데이터는 측위 과정에서 제외할 수도 있다.
일 실시예에 따른 측위 방법에서, GPS 수신기의 위치, 주변 환경 또는 GPS 수신기 별 성능 차이에 따라 수신되는 데이터의 안정도가 달라질 수 있다. 측위 장치는 GPS 수신기에 수신된 데이터의 수신 시간과 GPS 수신기와 연결된 위성의 개수를 고려하여 해당 GPS 수신기의 안정성을 판단할 수 있다. 예를 들어, 측위 장치에 구비된 모든 GPS 수신기의 수신 시간이 동일하고 각 GPS 수신기마다 임계 개수 이상의 위성이 연결된 경우, 상기 측위 장치 또는 GPS 수신기들에 대해 안정성이 높다고 판단할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 측위 장치를 포함한 무인 항공기를 설명하기 위한 도면이다.
다양한 실시예에 따른 무인 항공기는, 중심에서 서로 120도 각도를 이루는 동일한 길이의 지지대 3개를 포함하는 방사형 GPS 고정 받침대를 포함할 수 있다. 310을 보면, 일 실시예에 따른 GPS 고정 받침대는 중심부에 나사 또는 볼트가 삽입될 수 있는 다수의 개구부를 포함할 수 있다. 또한 일정한 각도로 벌어진 동일한 길이의 지지대를 다수 포함할 수 있다.
일 실시예예 따르면, 320과 같이 방사형 GPS 고정 받침대는 무인 항공기의 본체와 물리적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 사용자는 무인 항공기의 상단부를 열고 상기 방사형 GPS 고정 받침대를 무인 항공기의 상단부에 고정하는 방법을 통해, 상기 고정 받침대와 무인 항공기의 본체를 연결할 수 있다.
330과 같이, 무인 항공기에 설치된 GPS 고정 받침대의 지지대 상에는 복수의 GPS 수신기가 구비될 수 있다. 일 실시예에 따른 무인 항공기에 설치된 고정 받침대는 3개의 지지대를 가질 수 있다. 이에 따라, 3개의 GPS 수신기가 무인 항공기에 설치될 수 있다.
무인 항공기에 설치된 3개의 GPS 수신기는 340에 도시된 바와 같이, 무인 항공기의 중심으로부터 신장된 3개의 지지대 상에 설치될 수 있다. 길게 신장된 지지대 구조에 의해, GPS 수신기는 무인 항공기의 다른 장비들의 방해 없이 전파를 수신할 수 있다.
무인 항공기에 포함된 프로펠러는 길게 신장된 GPS 수신기를 가리지 않는 구조로 설계될 수 있다. 이를 위해, 프로펠러가 회전하는 회전 반경 밖에 상기 GPS 수신기가 위치하도록 설계될 수 있다. 예를 들어, 350에 도시된 바와 같이, 복수의 프로펠러가 형성하는 회전 반경 사이로 GPS 수신기가 위치할 수 있다.
360에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 따른 측위 장치를 포함하는 무인 항공기는, 무인 항공기의 중심에서 세 방향으로 신장된 지지대에 3개의 GPS 수신기가 설치될 수 있다.
도 4a 내지 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 측위 장치를 포함하는 무인 항공기에서 GPS 수신기의 배치 구조에 삼각 중심 법을 적용하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4a는 중심에서 서로 120도 각도를 이루는 동일한 길이의 지지대 3개를 포함하는 방사형 GPS 고정 받침대를 포함한 무인 항공기를 도시한 도면이다. 일 실시예에 따른 무인 항공기는 상기 3개의 지지대 상에 설치된 3개의 GPS 수신기(421, 422, 423)를 포함할 수 있다.
GPS 수신기들은 GPS 수신기들 상호간의 간섭을 줄이고, 위성으로부터 다양한 데이터를 오차 없이 수신하기 위해 정삼각형 형태(410)로 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 GPS 수신기(421), 제2 GPS 수신기(422) 및 제3 GPS 수신기(423)는 상호간에 삼각형 형태로 배치될 수 있다.
도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 측위 장치를 포함하는 무인 항공기에서 GPS 수신기를 배치하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
일 실시예에 따른 GPS 수신기는 441 내지 443에 도시된 바와 같이 삼각형 형태로 배치될 수 있다. 도 4b에 도시된 원은 각 GPS 수신기의 수신 범위를 의미할 수 있다. 441 내지 443에 해당하는 GPS 수신기의 수신 범위가 중첩되는 중심점을 무인 항공기의 위치로 판단할 수 있다.
일 실시예에 따라, GPS 수신기 3개를 삼각형 형태로 배치하는 삼각 중심 법을 이용하여 위치추정을 할 경우, GPS 수신기의 무게중심이 중앙에 가장 근사하게 위치하여 오차 범위를 최소화시킬 수 있다. 또한 순간 회전 시에도 보다 유연하게 위치를 추정할 수 있다
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 항공기의 측위 방법을 설명하기 위한 순서도 이다.
동작 510 에서, 위성에서는 GPS 데이터를 송신할 수 있다. GPS 데이터에는 GPS 수신기의 현재 위치 또는 이동 속도와 관련된 정보와 GPS 데이터에 대한 메타데이터가 포함될 수 있다.
동작 520 에서, 측위 장치에 포함된 제1 내지 제3 GPS 수신기는 적어도 하나의 위성으로부터 상기 GPS 데이터를 수신할 수 있다.
동작 530 에서, 측위 장치의 프로세서는 상기 제1 내지 제3 GPS 수신기에 수신된 데이터를 분석하고, 모든 데이터가 동일한 시간이 수신되었으며, 각각의 GPS 수신기에 연결된 위성의 개수가 미리 설정된 개수 이상인지를 판단하여 GPS 수신기에 대한 안정성을 판단할 수 있다.
만약 안정성이 부족하다고 판단될 경우, 현재 수신된 데이터는 측위 과정에서 제외하며, 위성들로부터 추가적인 GPS 데이터를 수신하고 수신된 GPS 데이터로부터 GPS 수신기의 안정성을 판단하는 과정을 반복할 수 있다.
만약 안정성이 있다고 판단될 경우, 동작 540 에서, 수신된 GPS 데이터를 기초로 하여 무인 항공기에 대한 측위를 수행할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (11)

  1. 중심에서 서로 120도 각도를 이루는 동일한 길이의 지지대 3개를 포함하는 방사형 GPS 고정 받침대가 설치된 무인 항공기의 측위 방법에 있어서,
    상기 고정 받침대에 구비된 복수의 GPS 수신기들에 적어도 하나의 위성으로부터 출력된 전파가 수신되는지 판단하는 단계;
    상기 적어도 하나의 위성으로부터 출력된 전파에 대한 상기 복수의 GPS 수신기들까지의 도달 시간을 측정하는 단계;
    상기 측정된 도달 시간을 이용하여 상기 적어도 하나의 위성과 상기 복수의 GPS 수신기들 사이의 거리를 계산하는 단계;
    상기 계산된 거리 및 상기 무인 항공기의 초기 위치를 이용하여, 상기 무인 항공기의 이동 속도 및 현재 위치를 결정하는 단계
    를 포함하는 무인 항공기 측위 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 무인 항공기의 이동 속도 및 현재 위치를 결정하는 단계는,
    상기 고정 받침대에 구비된 복수의 GPS 수신기들 각각에 수신되는 전파를 기초로 하여, 상기 복수의 GPS 수신기들 각각에 연결된 위성의 수를 판단하는 단계; 및
    상기 판단된 위성의 수에 따라, 상기 복수의 GPS 수신기들 각각을 통해 측정하는 데이터에 서로 다른 가중치를 할당하는 단계
    를 포함하는 무인 항공기 측위 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 무인 항공기의 이동 속도 및 현재 위치를 결정하는 단계는,
    상기 고정 받침대에 구비된 상기 복수의 GPS 수신기들의 배치 구조에 삼각 중심 법을 적용하여 상기 무인 항공기의 이동 속도 및 현재 위치를 결정하는 무인 항공기 측위 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 GPS 수신기들과 관련된 파라미터를 이용하여 상기 복수의 GPS 수신기들의 안정성을 판단하는 단계를 포함하고,
    상기 무인 항공기의 이동 속도 및 현재 위치를 결정하는 단계는,
    상기 복수의 GPS 수신기들이 안정하다고 판단된 경우, 상기 무인 항공기의 이동 속도 및 현재 위치를 결정하는 무인 항공기 측위 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 복수의 GPS 수신기들의 안정성을 판단하는 단계는,
    상기 복수의 GPS 수신기들 각각에 수신되는 전파를 기초로 하여, 상기 복수의 GPS 수신기들 각각에 연결된 위성의 개수를 판단하는 단계;
    상기 복수의 GPS 수신기들 각각에 연결된 위성으로부터 출력된 전파에 대한 상기 복수의 GPS 수신기들 각각의 전파 수신 시간을 측정하는 단계;
    상기 판단된 위성의 개수가 미리 설정된 개수 이상인지 여부 및 상기 복수의 GPS 수신기들 각각의 전파 수신 시간이 모두 동일한지 여부에 기초하여, 상기 복수의 GPS 수신기들 각각의 안정성을 판단하는 단계
    를 포함하는 무인 항공기 측위 방법.
  6. 무인 항공기 측위 장치에 있어서,
    중심에서 서로 120도 각도를 이루는 동일한 길이의 지지대 3개를 포함하는 방사형 GPS 고정 받침대;
    상기 방사형 GPS 고정 받침대의 상기 지지대 마다 장착되는 복수의 GPS 수신기; 및
    상기 복수의 GPS 수신기와 전기적으로 연결된 프로세서
    를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 고정 받침대에 구비된 복수의 GPS 수신기들에 적어도 하나의 위성으로부터 출력된 전파가 수신되는지 판단하고,
    상기 적어도 하나의 위성으로부터 출력된 전파에 대한 상기 복수의 GPS 수신기들까지의 도달 시간을 측정하고,
    상기 측정된 도달 시간을 이용하여 상기 적어도 하나의 위성과 상기 복수의 GPS 수신기들 사이의 거리를 계산하고,
    상기 계산된 거리 및 상기 무인 항공기의 초기 위치를 이용하여, 상기 무인 항공기의 이동 속도 및 현재 위치를 결정하도록 하는 인스트럭션들을 수행하는 무인 항공기 측위 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 무인 항공기의 이동 속도 및 현재 위치를 결정하는 인스트럭션은,
    상기 고정 받침대에 구비된 복수의 GPS 수신기들 각각에 수신되는 전파를 기초로 하여, 상기 복수의 GPS 수신기들 각각에 연결된 위성의 수를 판단하고,
    상기 판단된 위성의 수에 따라, 상기 복수의 GPS 수신기들 각각을 통해 측정하는 데이터에 서로 다른 가중치를 할당하는 무인 항공기 측위 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 무인 항공기의 이동 속도 및 현재 위치를 결정하는 인스트럭션은,
    상기 고정 받침대에 구비된 상기 복수의 GPS 수신기들의 배치 구조에 삼각 중심 법을 적용하여 상기 무인 항공기의 이동 속도 및 현재 위치를 결정하는 무인 항공기 측위 장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 복수의 GPS 수신기들과 관련된 파라미터를 이용하여 상기 복수의 GPS 수신기들의 안정성을 판단하는 단계를 포함하고,
    상기 무인 항공기의 이동 속도 및 현재 위치를 결정하는 단계는,
    상기 복수의 GPS 수신기들이 안정하다고 판단된 경우, 상기 무인 항공기의 이동 속도 및 현재 위치를 결정하는 무인 항공기 측위 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 복수의 GPS 수신기들의 안정성을 판단하는 인스트럭션은,
    상기 복수의 GPS 수신기들 각각에 수신되는 전파를 기초로 하여, 상기 복수의 GPS 수신기들 각각에 연결된 위성의 개수를 판단하고,
    상기 복수의 GPS 수신기들 각각에 연결된 위성으로부터 출력된 전파에 대한 상기 복수의 GPS 수신기들 각각의 전파 수신 시간을 측정하고,
    상기 판단된 위성의 개수가 미리 설정된 개수 이상인지 여부 및 상기 복수의 GPS 수신기들 각각의 전파 수신 시간이 모두 동일한지 여부에 기초하여, 상기 복수의 GPS 수신기들 각각의 안정성을 판단하도록 하는 무인 항공기 측위 장치.
  11. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 방법을 실행하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터에서 판독 가능한 기록 매체.

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