KR20180018154A - Long-range drones service system capable of fast dispatching task drone - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 드론 시스템에 관한 것으로서, 더 상세하게는 임무용 드론을 신속히 원거리에도 출동시킬 수 있는 장거리 드론 서비스 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a drones system, and more particularly, to a long haul drones service system capable of quickly dispatching mission drones to a long distance.
사람이 기체에 타지 않고 원격으로 조종 가능한 무인항공기(UAV, Unmanned Aerial Vehicle)는 드론(drone)으로 대표되며, 현재 군사용 뿐만 아니라 민간 시장에서 널리 활용되고 있다.Unmanned aerial vehicles (UAVs), which can be remotely operated without people getting on board, are represented by drones and are now widely used in civilian markets as well as military.
드론은 사람의 접근이 어려운 특정 지역을 관리, 감시하기 위해 사용될 수 있다. 구체적으로 드론은 자유롭고 신속하게 이동하여, 탑재된 카메라나 센서를 통해 특정 지역에 대한 원격 감시를 진행 할 수 있다. 즉, 드론은 조난자 수색, 산불 감시, 교통 위반 단속, 우범 지역 및 국경 지역 감시, 원격응급의료, 재난지역의 긴급한 통신선로 설정 같은 공공 목적으로 활용될 수 있다.Drones can be used to manage and monitor specific areas where access is difficult. Specifically, the drone can move freely and quickly, and can carry out remote monitoring of a specific area through the mounted camera or sensor. That is, the drones can be used for public purposes such as victim search, wildfire monitoring, traffic violation control, hurricane and border area surveillance, remote emergency medical care, and setting emergency lines in disaster areas.
드론은 공중으로 이동하므로 이동성이 뛰어나다. 즉, 심각한 교통 체증, 험난한 도로 사정에도 드론은 공중을 통해 신속하게 이동할 수 있다.The drones move to the air, so they are very mobile. In other words, even in severe traffic congestion and rough roads, the drones can move quickly through the air.
한편, 한국공개특허 제10-2016-0048737호는 "간편운전기능을 가지는 인명구조, 환경감시용 드론"에 관한 것으로서, 원격 및 간편조정기능을 이용하여 신속하고 안전하게 익수자를 구조할 수 있는 드론을 개시하고 있다.Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2016-0048737 discloses a " life-saving structure and environment monitoring drones having a simple operation function ", and a drones capable of quickly and safely constructing a dewatering device using a remote and simple adjustment function Lt; / RTI >
한국공개특허 제10-2016-0048737호를 참조하면, 사용자는 좌측 조절스틱(11) 및 우측 조절스틱(12)을 이용하여 드론의 이동방향을 조절한다.In Korean Patent Laid-Open No. 10-2016-0048737, the user adjusts the direction of movement of the dron using the left adjustment stick 11 and the right adjustment stick 12.
일반적으로 좌측 조절스틱(11)을 앞뒤로 움직일 경우(스로틀, Throttle), 드론은 수직방향(지면-공중)으로 상하이동한다.In general, when the left adjustable stick 11 is moved back and forth (throttle), the drone moves up and down in the vertical direction (ground-air).
또한, 좌측 조절스틱(11)을 좌우로 움직일 경우(요우, Yaw), 드론은 시계방향 또는 반시계방향으로 회전한다.In addition, when the left adjustable stick 11 is moved left and right (yaw), the drone rotates clockwise or counterclockwise.
또한, 우측 조절스틱(12)을 앞뒤로 움직일 경우(피치, Pitch), 드론은 수평방향으로 전진이동 및 후진이동한다.Further, when the right adjustable stick 12 is moved back and forth (pitch, pitch), the drone moves forward and backward in the horizontal direction.
또한, 우측 조절스틱(12)을 좌우로 움직일 경우(롤, Roll), 드론은 수평방향으로 좌측이동 및 우측이동한다.Further, when the right adjustable stick 12 is moved left and right (roll, roll), the drone moves leftward and rightward in the horizontal direction.
이와 같이 종래의 드론 시스템은, 사용자가 드론으로부터 전송되는 영상을 확인하면서 목적지로 이동을 직접제어하였으나, 드론과 통신할 수 있는 한계거리를 초과할 경우, 목적지까지 이동시킬 수 없었다.In the conventional drones system, the user directly controls the movement to the destination while confirming the image transmitted from the drones. However, when the distance exceeds the limit distance for communicating with the drones, the user can not move to the destination.
또한, 종래의 드론 시스템은 위성위치정보를 비교적 정확하게 수신할 수 있고, 영상을 이용하여 목적지 확인이 용이한 강, 바다 등과 같이 방해물이 없는 지형의 조건에서 목적지까지 자동이동하도록 구성된다. 하지만, 빌딩 숲, 험한 산지의 골짜기 등과 같이 위성위치정보의 수신이 왜곡되는 지점이나, 드론이 촬영하는 영상으로 시야확보가 힘든 지형에서는 드론을 자동으로 상세한 목적지까지 이동시키기 힘들다.In addition, the conventional drone system can receive satellite position information relatively accurately, and is configured to automatically move to a destination from the condition of an obstacle-free topography such as a river or sea where the destination can be easily identified using an image. However, it is difficult to automatically move the drones to a detailed destination at a point where reception of satellite position information is distorted, such as a building forest or a tough mountain valley, or in a terrain where vision is difficult to obtain due to the image captured by the drones.
본 발명은 상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 제안된 것으로, 파악된 거리와 지형을 참고하여 필요한 통신용 드론의 수와, 각 통신용 드론의 호버링 위치를 결정한 후, 복수의 통신용 드론을 출동시키며, 각각의 통신용 드론이 통신을 중계함으로써 얻어지는 통신 거리 확장을 통해 임무용 드론이 목적지 위치까지 신속히 도달할 수 있는 장거리 드론 서비스 시스템을 제공한다. 비교적 짧은 체공시간이 단점인 현재 수준의 드론을 발전시켜, 원격 응급 의료 등 원거리 이동이 필요하지만 짧은 임무수행시간이 필요한 분야에 우선 적용될 수 있다. 임무시간을 확대하고자 할 경우 통신용 드론과 임무용 드론을 각각 대체할 수도 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been proposed in order to solve the above-mentioned technical problems, and it is an object of the present invention to determine the number of necessary communication drones and the hovering position of each communication dron according to the detected distance and topography, A long distance drones service system in which a mission drones can quickly reach a destination location through communication distance expansion obtained by relaying communications between communication drones. Drones of the current level, which is a shortcoming of relatively short duration, can be developed and applied to areas requiring long distance travel, such as remote emergency medical services, but requiring short mission time. If you want to increase your mission time, you can substitute communication drones and mission drones respectively.
또한, 산악이나 바다 등, 단시간에 의료지원이 불가능한 지역에서, 응급 의료행위가 필요한 사고가 날 경우 골든타임 안에 신속히 자율 비행하여 도착 후 원격 응급 진료를 가능하게 해 주는 원격 의료장치가 부착된 드론과 그를 이용하는 원격 의료 서비스를 제공한다.In addition, a drone with a telemedicine device that enables remote emergency medical treatment after the arrival of an autonomous flight in Golden Time in case of an accident requiring emergency medical treatment in an area where medical support is not possible in a short time such as mountain or sea And provides a remote medical service using the same.
또한, 목적지 위치의 근접한 영역까지는 위성위치정보를 참조하여 이동한 후, 요청자의 휴대용 단말기에서 출력되는 와이파이 핫스팟(WIFI HOTSPOT) 신호를 감지한 시점부터는 와이파이 핫스팟(WIFI HOTSPOT) 신호를 참조하여 목적지 위치에 최종 도달할 수 있는 장거리 드론 서비스 시스템을 제공한다. Also, after moving to the vicinity of the destination location with reference to the satellite position information, the WIFI HOTSPOT signal is referred to from the point of time when the WIFI HOTSPOT signal outputted from the portable terminal of the requester is detected, Long-range drones service system that can be finally reached.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 임무용 드론; 및 에드혹 멀티홉 통신채널을 구축하는 복수의 통신용 드론; 요청자의 휴대용 단말기로부터 전송된 목적지 위치를 수신한 후, 지도 데이터를 이용하여 상기 목적지 위치까지의 거리와 지형을 파악하고,According to one embodiment of the present invention, a mission drones; A plurality of communication drones for establishing an ad hoc multi-hop communication channel; After receiving the destination location transmitted from the portable terminal of the requester, the distance and topography to the destination location are determined using the map data,
파악된 거리와 지형을 참고하여 필요한 통신용 드론의 수와, 각 통신용 드론의 호버링 위치를 결정한 후, 상기 복수의 통신용 드론을 출동시키며, 상기 복수의 통신용 드론이 구축한 통신채널을 이용하여 상기 임무용 드론이 상기 목적지 위치까지 도달하도록 제어하는 관제센터;를 포함하는 장거리 드론 서비스 시스템이 제공된다.Determining a number of necessary communication drones and a hovering position of each of the communication drones with reference to the detected distance and the topography, and then dispatching the plurality of communication drones, and using the communication channels established by the plurality of communication drones, And a control center for controlling the drones to reach the destination position.
또한, 상기 임무용 드론은, 상기 목적지 위치까지 도달함에 있어서, 상기 목적지 위치의 근접한 영역까지는 위성위치정보를 참조하여 이동한 후,In addition, when the mission drone reaches the destination position, the mission drone moves to the vicinity of the destination position with reference to the satellite position information,
상기 휴대용 단말기에서 출력되는 와이파이 핫스팟(WIFI HOTSPOT) 신호를 감지한 시점부터는 상기 와이파이 핫스팟(WIFI HOTSPOT) 신호를 참조하여 상기 목적지 위치에 최종 도달하는 것을 특징으로 한다.And when the wireless terminal detects a WIFI HOTSPOT signal output from the portable terminal, the WIFI HOTSPOT signal is finally reached to the destination position.
또한, 상기 임무용 드론은, 목적지 위치를 정확히 파악하기 위해 수평으로 정삼각형 운행을 하여 세 꼭지점의 상대위치를 얻고 목적지와의 거리를 파악하여 삼변 측량술(Trilateration)을 적용하여 목적지의 상대위치를 파악하고, 상기 상대위치와 상기 위성위치정보(절대위치)를 동시에 고려하여 상기 목적지 위치에 최종 도달하는 것을 특징으로 한다.In order to accurately grasp the destination position, the mission drone obtains the relative positions of the three vertexes by horizontally operating the triangle, grasps the distance to the destination, applies the trilateration to determine the relative position of the destination, , And finally arrives at the destination position while considering the relative position and the satellite position information (absolute position) at the same time.
또한, 상기 복수의 통신용 드론은, 이웃한 통신용 드론간에 무선 네트워크 연결을 서로 중계하여 상기 관제센터와 에드혹 멀티홉 네트워크망을 연결하되, 각 통신용 드론의 아이피 어드레스(IP ADDRESS)는 출동 전에 미리 할당되고,Also, the plurality of communication drones relay the wireless network connection between neighboring communication drones to connect the control center and the multi-hop network to the multi-hop network, wherein the IP address of each communication dron is assigned in advance And,
상기 관제센터 및 통신용 드론과, 인접한 통신용 드론간에는 CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) 등의 링크 채널 공유방식을 이용하여 통신채널을 구축하는 것을 특징으로 한다.And a communication channel is established between the control center and the communication drones and the adjacent communication drones using a link channel sharing scheme such as CSMA / CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance).
또한, 상기 복수의 통신용 드론은, 이웃한 통신용 드론간에 무선 네트워크 연결을 서로 중계하여 상기 관제센터와 에드혹 멀티홉 네트워크망을 연결하되, 이웃한 통신용 드론과의 통신채널이 불량한 경우 지정된 횟수만큼 통신연결을 재시도 해도 응답이 없을 경우, 반대쪽의 다른 통신용 드론에게 이 상황을 전송할 경우,The plurality of communication drones are connected to the control center and the multi-hop network by relaying wireless network connections between neighboring communication drones, and when the communication channel with neighboring communication drones is poor, communication is performed for a predetermined number of times If there is no response after retrying the connection, if this situation is transmitted to another communication drones on the other side,
상기 복수의 통신용 드론은 관제센터가 미리 설정해준 품질/속도/임무시간 희생 정책에 의해 이격된 간격을 자동으로 확장하여 무선 에드혹 멀티홉 네트워크망의 연결상태를 유지하는 것을 특징으로 한다.Wherein the plurality of communication drones automatically extend the interval spaced by the quality / speed / mission time sacrifice policy preset by the control center to maintain the connection state of the wireless ad hoc multi-hop network.
또한, 상기 관제센터는, 장기간의 통신 채널 유지가 필요할 경우 기존에 동작중인 통신용 드론들을 대체하는 추가적인 통신용 드론을 출동시키되, 추가적인 통신용 드론은 상기 관제센터부터 배치되어 있는 타 통신용 드론과의 통신거리를 고려하며 핸드오버를 하여 교체대상 통신용 드론까지 접근하고, 교체대상 통신용 드론도 그 역으로 상기 관제센터까지 핸드오버하여 복귀하는 것을 특징으로 한다.In addition, when the communication center maintains a long-term communication channel, the control center dispatches additional communication drones replacing communication drones that are already operating, and the additional communication dron communicates with the other communication drones disposed from the control center Handover is performed to approach the replacement-purpose communication drones, and the replacement-purpose communication drones are also handed over to the control center to return.
또한, 상기 관제센터는, 파악된 거리와 지형을 참고하여 각 통신용 드론의 호버링 위치를 결정함에 있어서, 지형상의 장애물의 위치를 고려하여 각 통신용 드론 사이에 가시거리(Line Of Sight, LOS)가 보장되도록 상기 복수의 통신용 드론의 호버링 위치를 조절하는 특징으로 한다.In addition, in determining the hovering position of each communication drones by referring to the detected distance and topography, the control center ensures that the line-of-sight (LOS) between each communication dron is guaranteed So that the hovering position of the plurality of communication drones is adjusted.
또한, 상기 복수의 통신용 드론은, 상기 관제센터가 지정한 호버링 위치에 각각 도달한 후, 이웃하는 통신용 드론 사이에 장애물이 존재하는지를 감지하며, 장애물이 감지될 경우 가시거리(Line Of Sight, LOS)가 보장되는 위치로 자신 또는 이웃하는 통신용 드론의 위치를 개별적으로 자동조절하는 것을 특징으로 한다.In addition, the plurality of communication drones detect whether there is an obstacle between neighboring communication drones after reaching the hovering position specified by the control center, and when an obstacle is detected, a line of sight (LOS) And the position of the own or neighboring drones for communication is individually and automatically adjusted to the guaranteed position.
또한, 상기 임무용 드론은, 적어도 4개 이상의 접지부를 포함하는 착륙장치;를 포함하며, Further, the mission drone includes a landing gear including at least four grounding portions,
각 접지부는 비탈지거나 굴곡진 바닥상태를 감지하여 높낮이가 자동조절됨으로서, 상기 임무용 드론이 수평상태를 유지한 채 착륙하도록 동작하는 것을 특징으로 한다.Each of the grounding portions detects a sloping or curved floor condition and automatically adjusts the height so that the drones are operated to land with the horizontal durability maintained.
또한, 상기 임무용 드론은, 회전익일 경우 양축 모터를 적용하여 프로펠러 반대 쪽에는 나뭇가지 등의 방해물을 제거할 수 있는 원통형 회전톱;을 포함하며, 상기 원통형 회전톱은, 상기 임무용 드론의 이동방향에 위치한 나뭇가지 등의 방해물을 제거하여 산악 등에서 착륙반경을 확보하는 것을 특징으로 한다.In addition, the mission drill includes a cylindrical rotary saw which can remove obstacles such as twigs by applying a twin-axle motor to the opposite side of the propeller when the rotary drill is rotating, And the obstacle such as branches located in the direction is removed to secure a landing radius in a mountain or the like.
또한, 상기 임무용 드론은, 의료용일 경우 침습/비침습 심근경색 진단장치, 자동심장제세동기, 자동 근육주사 장치, 봉인된 주사액, 에어침대, 환자 모니터용 스마트 글래스, 자동 정맥주사 장치, 스피커, 카메라, 디스플레이 장치 및 보호자 동의장치 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하며,In addition, the mission drones can be used for medical applications, such as an invasive / noninvasive myocardial infarction diagnostic device, an automatic cardioverter defibrillator, an automatic intramuscular injection device, a sealed injection fluid, an air bed, a smart glass for patient monitor, A camera, a display device, and a parental motion device,
스피커, 카메라 및 디스플레이 장치를 이용하여 원격지의 의사와 원격진료를 진행하되, 상기 보호자 동의장치의 지문인식, 정맥패턴 인식 등을 이용하여 원격진료에 대한 보호자 동의를 인증하며 주사액의 봉인을 해제하는 것을 특징으로 한다.The remote control is performed with a doctor at a remote location using a speaker, a camera, and a display device, and authentication of a protector agreement for a remote medical treatment is performed using fingerprint recognition and vein pattern recognition of the parental consent device, .
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 임무용 드론; 및 요청자의 휴대용 단말기로부터 전송된 목적지 위치를 수신한 후, 지도 데이터를 이용하여 상기 목적지 위치까지의 거리와 지형을 파악하고, 파악된 거리와 지형을 참고하여 상기 임무용 드론이 상기 목적지 위치까지 도달하도록 제어하는 관제센터;를 포함하고,According to another embodiment of the present invention, a mission drones; And receiving the destination position transmitted from the portable terminal of the requestor, the distance and the topography to the destination position are determined by using the map data, and the mission dragon reaches the destination position And a control center for controlling the control center,
상기 임무용 드론은, 상기 목적지 위치까지 도달함에 있어서, 상기 목적지 위치의 근접한 영역까지는 위성위치정보를 참조하여 이동한 후, 상기 휴대용 단말기에서 출력되는 와이파이 핫스팟(WIFI HOTSPOT) 신호를 감지한 시점부터는 상기 와이파이 핫스팟(WIFI HOTSPOT) 신호를 참조하여 상기 목적지 위치에 최종 도달하는 것을 특징으로 하는 장거리 드론 서비스 시스템이 제공된다.When the mission drones reach the destination position, the mission drones are moved to the vicinity of the destination location with reference to the satellite position information, and after the detection of the WIFI HOTSPOT signal output from the portable terminal, A long distance drones service system is provided wherein the long distance drones service system is finally reached with reference to a WIFI HOTSPOT signal.
본 발명의 실시예에 따른 장거리 드론 서비스 시스템은, 파악된 거리와 지형을 참고하여 필요한 통신용 드론의 수와, 각 통신용 드론의 호버링 위치를 결정한 후, 복수의 통신용 드론을 출동시키며, 복수의 통신용 드론이 구축한 통신채널을 이용하여 임무용 드론을 목적지 위치까지 이동시킬 수 있다. The long-distance drones service system according to the embodiment of the present invention determines the number of necessary communication drones and the hovering position of each communication dron with reference to the detected distance and the topography, then sends out a plurality of communication drones, The mission drones can be moved to the destination position by using the established communication channel.
즉, 이웃한 통신용 드론간에 무선 네트워크 연결을 서로 중계하여 관제센터와 에드혹 멀티홉 네트워크망을 구축한다. 따라서 관제센터와 목적지 위치까지의 거리가 멀더라도 통신용 드론을 추가적으로 출동시켜서 네트워크망을 구축할 수 있으므로, 출동거리의 제약없이 임무용 드론을 목적지 위치까지 이동시킬 수 있다.That is, the neighboring communication drones relay the wireless network connection to each other to construct the control center and the ad hoc multi-hop network. Therefore, even if the distance from the control center to the destination location is long, the communication drones can be additionally dispatched to construct the network, so that the mission drones can be moved to the destination location without restriction on the dispatch distance.
또한, 장거리 드론 서비스 시스템은, 목적지 위치의 근접한 영역까지는 위성위치정보를 참조하여 이동한 후, 목적지에 있는 요청자의 휴대용 단말기에서 출력되는 와이파이 핫스팟(WIFI HOTSPOT) 신호를 감지한 시점부터는 와이파이 핫스팟(WIFI HOTSPOT) 신호를 참조하여 목적지 위치에 최종 도달할 수 있다. 따라서 빌딩 숲, 험한 산지의 골짜기 등과 같이 위성위치정보의 수신이 왜곡되는 지점이나, 드론이 촬영하는 영상으로 시야확보가 힘든 지형에서도 드론을 자동으로 목적지 위치까지 정확하게 이동시킬 수 있다.In addition, the long-distance drones service system refers to the satellite position information up to the vicinity of the destination location, and after the WiFi hotspot signal outputted from the portable terminal of the requesting person at the destination is detected, the WiFi hotspot HOTSPOT) signal to the destination position. Therefore, it is possible to move the drone automatically to the destination position even at a point where the reception of the satellite position information is distorted such as a building forest, a valley of a hilly mountain, or a terrain in which visibility can not be secured by the image taken by the drones.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 장거리 드론 서비스 시스템(1)의 구성도
도 2 내지 도 4는 장거리 드론 서비스 시스템(1)에서 복수의 통신용 드론 및 임무용 드론이 이동하는 과정을 도시한 도면
도 5는 삼변측량술(Trilateration)을 이용하여 임무용 드론이 목적지 위치를 파악하는 상태도
도 6은 삼변측량술(Trilateration)에 의해 파악되는 목적지 위치를 도시한 도면1 is a configuration diagram of a long-distance
2 to 4 are diagrams showing a process of moving a plurality of communication drones and mission drones in the long distance
FIG. 5 shows a state diagram in which a mission drill is used to determine a destination position using trilateration
6 is a view showing a destination position grasped by trilateration
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, in order to facilitate a person skilled in the art to easily carry out the technical idea of the present invention.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 장거리 드론 서비스 시스템(1)의 구성도이다.1 is a configuration diagram of a long-distance
본 실시예에 따른 장거리 드론 서비스 시스템(1)은 제안하고자 하는 기술적인 사상을 명확하게 설명하기 위한 간략한 구성만을 포함하고 있다.The long-distance
도 1을 참조하면, 장거리 드론 서비스 시스템(1)은 임무용 드론(100)과, 복수의 통신용 드론(200)과, 관제센터(300)와, 휴대용 단말기를 포함하여 구성된다.1, the long distance
상기와 같이 구성되는 장거리 드론 서비스 시스템(1)의 세부구성과 주요동작을 살펴보면 다음과 같다.The detailed configuration and major operations of the long-distance
임무용 드론(100)은 의료장비를 구비하는 의료용 드론과, 배송 등 물류분야 뿐 아니라 재난 지역의 물품공급을 진행할 수 있는 수송용 드론과, 신고지역으로 자동 파견 후 목적지 주변의 지상에 통신망을 구축할 수 있는 통신구축 드론 등과 같이 장거리 고품질 통신이 필요하고 구조위치에 자동 파견 후 자동 복귀할 수 있는 드론으로 정의될 수 있다.The mission drones (100) include medical drones equipped with medical equipments, transport drones that can supply goods in the disaster area as well as logistics such as shipping, automatic docking to the declared area, and establishing a communication network on the ground around the destination And can be defined as a drone capable of automatic return after automatic dispatch to the structure position.
본 실시예에서 임무용 드론(100)은 의료장비를 구비하는 의료용 드론(100)으로 정의하고 설명하기로 한다.In this embodiment, the
복수의 통신용 드론(200)은 에드혹(Ad-Hoc) 멀티홉 통신채널을 구축한다. 즉, 복수의 통신용 드론(200)은 에드혹(Ad-Hoc) 멀티홉 통신채널을 구축한 후, 관제센터(300)와 임무용 드론(100) 사이의 통신을 중계하는 역할을 수행한다.The plurality of
에드혹(Ad-Hoc) 멀티홉(Multi hop) 네트워크는 이동 호스트로만 이루어지는 통신망이며, 각 단말(통신용 드론)끼리 연결되는 형태로 멀리 떨어져 있는 단말끼리는 중간에 있는 단말들이 중계기 역할을 해 주어서 통신을 진행한다.Ad-Hoc Multi-hop network is a communication network composed only of a mobile host, and terminals (communication drones) are connected to each other. In the middle of terminals located far away from each other, Go ahead.
즉, 단말끼리 짧은 통신범위를 갖더라도 중간 중간에 라우터 역할을 하는 많은 단말들이 릴레이 역할을 해주어 송신 노드가 멀리 떨어진 수신 노드와 가상의 링크를 연결하여 정보를 전달하는 방식이다.That is, even though the terminals have a short communication range, many terminals acting as routers serve as relays, and the transmitting node communicates information by connecting a virtual link with a remote receiving node.
일반적으로 멀리 떨어진 노드로 데이터를 보내려면 RF 신호가 그곳까지 도달하도록 파워를 높여서 보내야 하나, 에드혹(Ad-Hoc) 멀티홉(Multi hop) 네트워크의 경우, 짧은 RF 범위안의 다른 수신노드와 연결을 반복하여 최종 수신노드까지 연결한다.Typically, to send data to a remote node, the RF signal must be sent at a higher power to reach it, while in the case of an Ad-Hoc multi-hop network, And repeatedly connects to the final receiving node.
한편, 복수의 통신용 드론(200)은 이웃한 통신용 드론(210, 220)간에 무선 네트워크 연결을 서로 중계하여 관제센터(300)와 에드혹 멀티홉 네트워크망을 연결하되, 각 통신용 드론의 아이피 어드레스(IP ADDRESS)는 출동 전에 미리 할당되어 네트워크 연결속도가 빠르게 진행될 수 있다.The plurality of
또한, 관제센터(300) 및 통신용 드론(210) 사이와, 인접한 통신용 드론(210, 220)간에는 CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance), TDMA 또는 CDMA 등의 2계층 공유 방식을 이용하여 통신채널을 구축한다. 즉, CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)등의 링크 채널 공유방식을 이용하여 통신채널을 구축한다.Also, a two-layer shared system such as CSMA / CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance), TDMA or CDMA is used between the
CSMA/CA 채널 접속 방법은 별도의 채널코딩 기법을 사용하지 않고, 확산(Spreading)과 PSK 모듈레이션 만을 사용하는 전송구조이다. 따라서 근거리의 저속 무선 통신에 한정된 용도로 낮은 가격으로 구현할 수 있다.The CSMA / CA channel access method is a transmission structure using only spreading and PSK modulation without using a separate channel coding technique. Therefore, it can be implemented at a low price in a limited use for a low-speed wireless communication in a short distance.
CSMA는 데이터를 보내기 전에 내가 보내려는 채널에 다른 어떤 것에 의해 데이터가 손상될지 미리 한번 확인하는 과정이다. CA는 충돌을 찾아내는(CSMA/CD for collision detection) 대신에 충돌을 피하는(avoidance) 방법이다. 즉, CSMA/CA는 데이터를 전송하기 전에 자신에게 다른 기기들의 전송이 이루어지고 있는지 살펴본다. 누가 이미 데이터를 전송하고 있는 중이면 임의의 시간 동안 대기하고 다시 시도한다. CSMA/CA는 경합 방식이므로 제일 먼저 접근을 시도한 기기가 먼저 전송한다.CSMA is a process to check beforehand what data will be corrupted by something else on the channel I want to send before sending the data. CA is a way to avoid collisions (CSMA / CD for collision detection). That is, the CSMA / CA checks whether other devices are being transmitted to the CSMA / CA before transmitting the data. If someone is already transmitting data, wait for a random amount of time and try again. Since the CSMA / CA is a contention scheme, the first device that is attempting to access first transmits it.
또한, TDMA 또는 CDMA는 다중접속(Multiple Access)을 위한 방식으로, In addition, TDMA or CDMA is a scheme for multiple access,
주파수를 사용하는 시간을 분할하여 여러 사람이 동시에 하나의 주파수 대역을 사용할 수 있도록 제안된 시분할다중접속(TDMA, Time Division Multiple Access)과, 동일한 주파수 대역에서 다중의 사용자가 동시에 접속할 수 있도록 코드화한 신호를 대역 확산하여 전송하도록 제안된 코드분할다중접속(CDMA, Code Division Multiple Access) 방식이 있다.A time division multiple access (TDMA) scheme in which a plurality of users can use one frequency band at the same time by dividing a time using a frequency and a signal coded so that a plurality of users can simultaneously access the same frequency band And a Code Division Multiple Access (CDMA) scheme, which is proposed for spreading and transmitting signals.
또한, 복수의 통신용 드론(200)은, 이웃한 통신용 드론간에 무선 네트워크 연결을 서로 중계하여 관제센터(300)와 에드혹 멀티홉 네트워크망을 연결하되, 이웃한 통신용 드론과의 통신채널이 불량한 경우 지정된 횟수만큼 통신연결을 재시도한다.The plurality of
이때, 지정된 횟수만큼 통신연결을 재시도한 이후에도 통신채널이 불량할 경우, 해당 통신용 드론은 다른 통신용 드론에게 자신의 상황(불량정보)을 전송하고, 복수의 통신용 드론(200)은 관제센터가 미리 설정해준 품질/속도/임무시간 희생 정책에 의해 이격된 간격을 자동으로 확장하여 에드혹 멀티홉 네트워크망의 연결상태를 유지하도록 동작한다.At this time, if the communication channel is bad even after the communication connection is retried a specified number of times, the corresponding communication drones send their own situation (bad information) to the other communication drones, and the plurality of
관제센터(300)는 요청자의 휴대용 단말기로부터 전송된 목적지 위치(400)를 수신한 후, 지도 데이터를 이용하여 목적지 위치(400)까지의 거리와 지형을 파악한다. 여기에서 지도 데이터는 3차원 지도 데이터이므로 관제센터(300)의 지도 데이터를 이용하여 지형의 높낮이까지 파악할 수 있다. 또한, 휴대용 단말기는 휴대폰, 스마트폰, 스마트 패드 등과 같이 사용자가 휴대하면서 사용할 수 있는 기기를 총칭하는 것이며, 본 실시예에서는 스마트폰으로 구성된 휴대용 단말기로 가정하고 설명하기로 한다.The
다음으로, 관제센터(300)는 파악된 거리와 지형을 참고하여 필요한 통신용 드론의 수와, 각 통신용 드론의 호버링 위치를 결정한 후, 복수의 통신용 드론을 출동시켜 목적지(400)와 관제센터(300) 사이에 통신망을 구축한다.Next, the
다음으로, 관제센터(300)는 복수의 통신용 드론(200)이 구축한 통신채널을 이용하여 임무용 드론(100)이 목적지 위치(400)까지 도달하도록 제어한다.Next, the
참고적으로 본 실시예에서 임무용 드론(100)은 의료용 드론(100)으로 정의되므로, 관제센터(300)는 원격진료서버로서 정의될 수 있다. 따라서 임무용 드론(100)의 스피커, 카메라 및 디스플레이 장치를 이용하여 관제센터(300), 즉 원격지의 의사와 원격진료시스템을 구축할 수 있다.For reference, in this embodiment, the mission drones 100 are defined as the
도 2 내지 도 4는 장거리 드론 서비스 시스템(1)에서 복수의 통신용 드론 및 임무용 드론이 이동하는 과정을 도시한 도면이다.FIGS. 2 to 4 are views showing a process of moving a plurality of communication drones and mission drones in the long-distance
도 2 내지 도 4를 참조하여, 임무용 드론(100)이 목적지 위치(400)에 도달하는 과정을 설명한다.Referring to Figs. 2 to 4, the process of the mission drones 100 reaching the
우선, 요청자의 휴대용 단말기로부터 전송된 목적지 위치(400)를 수신한 후, 지도 데이터를 이용하여 목적지 위치(400)까지의 거리와 지형을 파악하는 단계(S10)가 진행된다.First, after receiving the
여기에서 (구조) 요청자는 골짜기 등과 같은 오지에서 조난당한 조난자이거나, 조난자 옆에서 보호자로 정의될 수 있다. Here, the requestor can be defined as a distressed distress in the outback, such as a valley, or as a protector next to a distress.
즉, 요청자가 휴대용 단말기에 설치된 애플리케이션을 실행시킨 후, 현재의 위치, 즉 목적지 위치(위성위치정보)를 관제센터(300)로 전송하면, 관제센터(300)는 목적지 위치를 수신한 후, 지도 데이터를 이용하여 목적지 위치(400)까지의 거리와 지형을 파악한다.That is, when the requester executes the application installed in the portable terminal and transmits the current location, i.e., the destination location (satellite position information) to the
다음으로, 관제센터(300)는 파악된 거리와 지형을 참고하여 필요한 통신용 드론의 수와, 각 통신용 드론의 호버링 위치를 결정한 후, 복수의 통신용 드론(200)을 출동시키며, 복수의 통신용 드론(200)이 구축한 통신채널을 이용하여 임무용 드론(100)이 목적지 위치(400)까지 도달하도록 제어하는 단계(S20, S30, S40, S50, S60, S70)가 진행된다.Next, the
임무용 드론(100)이 목적지 위치(400)까지 도달하도록 제어하는 단계(S20, S30, S40, S50, S60, S70)를 좀 더 상세히 살펴보면 다음과 같다.The steps (S20, S30, S40, S50, S60, S70) of controlling the mission drones 100 to reach the
관제센터(300)는 목적지 위치(400)까지의 거리를 고려하여 필요한 통신용 드론의 수와, 각 통신용 드론의 호버링 위치를 결정한 후, 복수의 통신용 드론(200) 및 임무용 드론(100)을 출동시킨다. - S20 -The
이때, 본 실시예에서는 복수의 통신용 드론(200)과 임무용 드론(100)이 동시에 출동하는 예시를 설명한다. 다른 실시예에서는 복수의 통신용 드론(200)이 목적지 위치(400)까지 미리 통신망을 구축한 후, 구축된 통신망을 이용하여 임무용 드론(100)이 목적지 위치(400)에 도달하도록 구성될 수도 있다.At this time, an example in which a plurality of
다음으로, 복수의 통신용 드론(200)들과 임무용 드론(100)은 관제센터(300)와 통신링크를 공유 유지하면서, LOS(Line Of Sight, LOS)와 통신한계거리를 고려하여 관제센터가 자신에게 지정해 준 위치까지 이동한다. - S30 - Next, the plurality of
다음으로, 복수의 통신용 드론(200) 중 제1 통신용 드론(210)은 관제센터(300)와 통신링크를 계속 유지하면서 호버링하고, 제2 통신용 드론(220) 및 임무용 드론(100)은 제1 통신용 드론(210)과 통신링크를 전환, 공유 유지하면서 LOS(Line Of Sight, LOS)와 통신한계거리를 고려하여 관제센터가 자신에게 지정해 준 위치까지 이동한다. - S40, S50 - Next, the first communication drones 210 among the plurality of
복수개의 통신용 드론이 자기위치에 호버링하면 마지막으로 임무용 드론은 같은 방식으로 임무목적지를 찾아간다.When a plurality of communication drones are hovered to their positions, the mission drones finally arrive at the mission destination in the same manner.
참고적으로, 관제센터(300)는 파악된 거리와 지형을 참고하여 각 통신용 드론의 호버링 위치를 결정함에 있어서, 지형상의 장애물의 위치를 고려하여 각 통신용 드론 사이에 가시거리(Line Of Sight, LOS)가 보장되도록 복수의 통신용 드론의 호버링 위치를 조절한다. For reference, the
즉, 관제센터(300)는 요청자의 휴대용 단말기로부터 전송된 목적지 위치(400)를 수신한 후, 지도 데이터를 이용하여 목적지 위치(400)까지의 거리와 지형을 파악한다. 여기에서 지도 데이터는 3차원 지도 데이터이므로 관제센터(300)는 지도 데이터를 이용하여 지형의 높낮이까지 파악할 수 있다. 따라서 지형의 높낮이를 파악한 후, 가시거리(Line Of Sight, LOS)가 확보될 수 있도록 각 통신용 드론의 호버링 위치(수직 및 수평위치)를 결정한다.That is, the
이는 가시거리(Line Of Sight, LOS)가 보장되는 위치에 통신용 드론이 호버링되도록 하여 통신품질을 유지하기 위함이다. 즉, RF신호를 송수신하는 드론 사이에 장애물이 존재할 경우 회절, 감쇄 등의 통신 채널의 품질이 불안정해지거나 저하된다. 이를 방지하기 위해 관제센터(300)가 통신용 드론의 대수와 위치를 도출할 때 가시거리(Line Of Sight, LOS) 보장을 필수적으로 고려한다.This is to maintain the communication quality by hovering the communication drones in a position where the line of sight (LOS) is ensured. That is, when there is an obstacle between the drone transmitting and receiving the RF signal, the quality of the communication channel such as diffraction and attenuation becomes unstable or deteriorated. In order to prevent this, the
또한, 복수의 통신용 드론은, 관제센터(300)가 지정한 호버링 위치에 각각 도달한 후, 이웃하는 통신용 드론 사이에 장애물이 존재하는지를 감지하며, 장애물이 감지될 경우 가시거리(Line Of Sight, LOS)가 보장되는 위치로 자신 또는 이웃하는 통신용 드론의 위치를 개별적으로 자동조절한다.After reaching the hovering position designated by the
관제센터(300)는 3차원 지도 데이터를 이용하므로, 실시간으로 장애물의 위치를 파악할 수는 없다. 따라서 통신용 드론에 장애물 감지용 레이더 장치가 구비되고, 주변의 장애물을 실시간으로 감지한 후 자신 또는 이웃하는 통신용 드론의 위치를 개별적으로 조절할 수 있다.Since the
즉, 가시거리(Line Of Sight, LOS)가 보장되는 위치에 호버링(Hovering)하기 위해, GPS, 레이더 기술, 원거리에서도 인식할 수 있는 광원 등을 적용하여, 이웃하는 드론 사이의 공간을 모니터링하고 필요에 따라 자율적으로 자신의 위치나 상대의 위치를 조절하게 하는 기능이 적용될 수 있을 것이다.In other words, it is necessary to monitor the space between neighboring drones by applying GPS, radar technology, and a light source that can be recognized at a long distance to hover at a position where the line of sight (LOS) is guaranteed. It is possible to apply the function of autonomously controlling the position of the user or the position of the opponent.
다음으로, 제2 통신용 드론(220)은 제1 통신용 드론(210)과 통신링크를 계속 유지하면서 호버링하고, 임무용 드론(100)은 제2 통신용 드론(220)과 통신링크를 전환유지하면서 목적지 위치(400)로 이동하기 시작한다. - S60 - Next, the second communication drones 220 hover while maintaining the communication link with the first communication drones 210, while the mission drones 100 maintain the communication link with the second communication drones 220, And begins to move to
이때, 임무용 드론(100)은 목적지 위치(400)까지 도달함에 있어서, 목적지 위치(400)의 근접한 영역까지는 위성위치정보를 참조하여 이동한 후, - S20,S30,S40,S50 - At this time, when the
휴대용 단말기에서 출력되는 와이파이 핫스팟(WIFI HOTSPOT) 신호를 감지한 시점부터는 와이파이 핫스팟(WIFI HOTSPOT) 신호를 참조하여 목적지 위치(400)에 최종 도달한다. - S60,S70 -From the point of time when the WIFI HOTSPOT signal outputted from the portable terminal is sensed, it reaches the
즉, 임무용 드론(100)은, 와이파이 핫스팟(WIFI HOTSPOT) 신호를 출력하는 휴대용 단말기까지의 거리를 측정함에 있어서, 목적지 위치를 정확히 파악하기 위해 수평으로 정삼각형 운행을 하여 세 꼭지점의 상대위치를 얻고 목적지와의 거리를 파악하여 삼변 측량술(Trilateration)을 적용하여 목적지 위치의 상대위치를 파악하고, 상대위치와 위성위치정보(절대위치)를 동시에 고려하여 목적지 위치에 최종 도달한다. - S60,S70 -That is, in measuring the distance to the portable terminal that outputs the WIFI HOTSPOT signal, the
도 5는 삼변측량술(Trilateration)을 이용하여 임무용 드론(100)이 목적지 위치(400)를 파악하는 상태도이고, 도 6은 삼변측량술(Trilateration)에 의해 파악되는 목적지 위치(400)를 도시한 도면이다. 도 5의 제1 도면(10)은 평면도이고, 제2 도면(20)은 측면도이다.5 is a state diagram in which the
도 5 및 도 6을 동시에 참조하여, 임무용 드론(100)이 삼변측량술(Trilateration)에 의해 목적지 위치(400)에 최종 도달하는 과정을 설명하면 다음과 같다.Referring to FIGS. 5 and 6, a process in which the mission drones 100 arrive at the
임무용 드론(100), 복수의 통신용 드론(200) 및 관제센터(300) 사이의 무선통신채널은 1. 700Mhz, 4.9GHz등 재난용 주파수 활용이 가능하다. 4.9GHz이 고주파를 적용할 경우 빔포밍 기술을 적용하여 최대거리를 확보하되 에너지 효율과 간섭 축소 등의 효과를 얻을 수 있다. 통신용 드론은 스위칭의 역할과 속도효율 때문에 주파수대를 달리 적용한 두 개의 무선 인터페이스를 가질 수 있다.The wireless communication channel between the mission drones 100, the plurality of
환자 발생 등의 임무 수행 필요지(임무위치)에서 환자 동행보호자 등이 스마트폰의 앱으로 관제센터(300)에 사고 발생 신고를 하게 되면, 관제센터(300)는 설치된 앱 등을 통해 스마트폰의 위치를 파악한다. 이 앱은 의료용 드론 같은 임무용 드론(100)의 유도착륙을 위해 해당 스마트폰의 와이파이 핫스팟(WIFI HOTSPOT) 기능을 자동으로 살리게 하고 그 네트워크 이름(service set identifier, SSID)도 관제센터(300)에 알려주는 기능을 가진다. 또한 앱은 영상이나 부가 장치/기능을 통해 환자의 상태 등의 현장 상태를 파악하여 관제센터(300)에 알려주는 기능도 가질 수 있다.When the patient accompanied by the patient in the mission required location (mission position) such as patient occurrence reports an accident occurrence to the
관제센터(300)에서 신고자의 전화를 받거나 스마트폰 앱과의 통신을 통해 위성위치정보, 와이파이 핫스팟(WIFI HOTSPOT)의 네트워크 이름(service set identifier, SSID)과, 현장 상태정보를 알고 나서는 적절한 임무용 드론을 선택하고, 통신용 드론들과 임무용 드론이 비행하거나 정지해야할 경유지점(waypoint)들을 도출하고 임무위치(목적지 위치)와의 거리를 계산하여 필요한 통신용 드론 대수를 파악한 후 필요 정보들을 해당 드론들에 알려 준다. The
해당 대수의 드론들은 군집을 이루어 이륙을 시작하여 첫째 통신용 드론이 정지해야 할 위치까지 비행한다. 첫째 통신용 드론이 관제센터(300)와 가시거리(Line Of Sight, LOS)를 보장하며 무선 통신이 안정적으로 가능하되 최대로 먼 지정위치에 정지하여 관제센터(300)와 통신 채널이 설정 완료되면 나머지 드론들은 계속하여 군집 비행한다. The corresponding number of drones begin their take-off in a cluster and fly to the position where the first communication dron should stop. First, the communication drones secure the line of sight (LOS) with the
이렇게 하는 것은 모든 드론들이 관제센터(300)와의 통신 채널 설정을 유지하여 항상 관제센터(300)의 통제범위 안에 두기 위한 것이다. 나머지 통신용 드론들은 고속의 통신 채널을 유지하기 위해, 앞의 통신용 드론과 가시거리(Line Of Sight, LOS)를 보장하는 위치에 차례로 하나씩 정지한다. 이를 반복하여 마지막 통신 드론이 자신의 지정위치에 정지하면 마지막으로 임무용 드론은 임무위치(목적지 위치)에 근접하게 착륙을 시도한다. 경우에 따라 복수의 임무수행지가 발생할 경우 중간 위치의 통신용 드론에서 파생되어 복수의 임무용 드론이 자신의 임무 목적지에 착륙을 시도할 수도 있다.This is to ensure that all drones maintain the communication channel settings with the
관제센터(300), 복수의 통신용 드론(200) 및 임무용 드론(100)은, 공유가 아닌 전용 통신 채널을 유지하며 가장 빨리 통신이 가능하게 되어야 한다. 따라서 앞 통신용 드론(센터)과의 통신 채널 설정은 링크를 잡은 후 주소를 할당받는 일반적인 TCP/IP 네트워크 구성 방식이 아닌 2계층(데이터 링크계층)에서 데이지체인 방식을 이용할 수 있다. 또한, TCP/IP통신을 적용하되 각 통신 드론의 IP 주소는 비행 전에 미리 설정 받을 수 있다. 만약 임무용 드론의 임무가 통신장치라면 DHCP 서버 등의 기능을 가져 해당 임무 위치에서 라우터 등의 통신서비스를 할 수도 있다. 따라서 지진 등의 재난으로 기존의 유무선 통신 인프라가 유실되었을 때, 통신 서비스를 제공함으로써 드론의 활용성을 높일 수 있다.The
군집 드론들은 앞 통신용 드론(센터)과의 채널은 2계층에서 CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) 등을 이용한 채널 공유를 하되 해당 위치에 도착한 통신용 드론은 앞 통신용 드론(센터)과 채널은 전용하며 나머지 드론들은 해당 통신용 드론으로 링크를 재설정하여 해당 통신용 드론과 새로운 공유 채널을 형성한다. 그러면 해당 통신용 드론은 뒤의 드론들이 보내는 통신 프레임을 스위칭하여 앞 통신용 드론(센터)으로 포워딩하거나 앞 통신용 드론(센터)에서 오는 통신 프레임을 스위칭하여 뒤의 통신용 드론(임무용 드론)으로 보낸다. 여기서의 스위칭은 전부 2계층에서 이루어질 수 있다. The cluster drones share a channel with the front communication drones (center) using a CSMA / CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) at the second layer, while the communication drones arrive at the corresponding location, And the remaining drones re-establish the link with the corresponding communication drones to form a new shared channel with the corresponding communication drones. Then, the corresponding communication dron switches the communication frame sent by the rear drones, forwards it to the front communication drones (center), or switches the communication frame coming from the front communication dron (center) and sends it to the rear communication drones (mission drones). All of the switching here can be done in two layers.
임무용 드론(100)은 관제센터(300)에서 신고자(요청자)가 보내어 준 위성위치정보를 받은 후 통신용 드론들과 군집 비행을 통해 관제센터(300)와의 통제 채널을 유지한다. 마지막 통신용 드론이 자기 자리를 잡으면 임무용 드론(100)은 해당 통신용 드론과 링크 재설정을 통해 채널을 갱신하고 일정 거리를 진행한 후 속도감소시키면서 임무위치(목적지 위치)에 접근하여 착륙한다.The mission drones 100 maintain the control channel with the
(1) 즉, 임무용 드론(100)은 속도를 줄이며 임무위치(목적지 위치)에서 송신되는 와이파이 핫스팟(WIFI HOTSPOT) 신호 수신을 위해 리스닝을 시작하고 환자/보호자 존재 등 임무위치 인식을 위한 영상기능을 활성화 한다. 이를 위한 카메라는 이동 방향의 전방으로 하여 두는 등 임무위치(목적지 위치) 파악을 용이하게 준비한다. (1) In other words, the mission drones 100 start to listen for receiving a WIFI HOTSPOT signal transmitted at a mission position (destination position) and reduce the speed of a video function . For this purpose, the camera is ready to be grasped in the forward direction of the moving direction, for example, in order to grasp the mission position (destination position).
(2) 임무용 드론(100)은 기존에 알고 있는 절대좌표 (x', y', z')에 접근한다. 만약 기존에 알고 있는 네트워크 이름(service set identifier, SSID)의 와이파이 핫스팟(WIFI HOTSPOT) 신호를 감지하기 전에 임무위치(목적지 위치)가 영상으로 확인되면 영상정보를 이용하여 거리를 계산하며 임무위치(목적지 위치)에 가장 근접한 곳에 자동착륙한다. 이때, 목적지에 근접하는 중에 와이파이 핫스팟(WIFI HOTSPOT) 신호가 감지될 것이다. 이 때 최대한 근접하되 환자/보호자등 임무목적지에 있는 사람들의 안전을 위한 최소한의 거리 유지를 위한 정밀도 획득을 위해 와이파이 핫스팟(WIFI HOTSPOT) 신호를 이용하여 TOA(Time of Arrival)나 RSSI(Received Signal Strength Indication)를 이용한 거리 계산 정보를 영상 정보와 함께 보조적으로 사용할 수 있다.(2) The mission drone (100) approaches the previously known absolute coordinates (x ', y', z '). If the mission location (destination location) is confirmed as an image before detecting a WiFi hotspot signal of a known network name (service set identifier, SSID), the distance is calculated using the image information, Location). At this time, the WIFI HOTSPOT signal will be detected while approaching the destination. At this time, using the WIFI HOTSPOT signal to obtain the accuracy for maintaining the minimum distance for the safety of people in the mission destination such as patient / guardian, TOA (Time of Arrival) or RSSI (Received Signal Strength Indication can be used as auxiliary information with image information.
(3) 한편, 와이파이 핫스팟(WIFI HOTSPOT) 신호를 감지할 때까지 GPS 정보(위성위치정보)의 오류 등으로 인해 영상을 통해 임무위치(목적지 위치)를 확인하지 못할 경우,(3) On the other hand, if the mission position (destination position) can not be confirmed through the image due to the error of the GPS information (satellite position information) until the WiFi hotspot signal is detected,
도 5 및 도 6을 참조하면, 와이파이 핫스팟(WIFI HOTSPOT) 신호가 감지되면 정지(호버링)를 하여 TOA(Time of Arrival)이나 RSSI(Received Signal Strength Indication) 등의 방법을 사용하여 해당 와이파이 핫스팟(WIFI HOTSPOT) 신호를 출력하는 스마트폰과의 거리를 계산한다. 5 and 6, when a WIFI HOTSPOT signal is detected, the mobile terminal stops (hovering) and transmits a corresponding WiFi hot spot (WIFI hotspot) using a method such as Time of Arrival (TOA) or Received Signal Strength Indication HOTSPOT) Calculate the distance to the smartphone outputting the signal.
이때의 위치를 (x1, y1, z1)이라 하고 거리를 d1이라 한다. - 도 5는 구를 표현한 것이기 때문에 d1,d2,d3의 표현선이 (x, y, z) 표시점에 닿아 있지 않음. (x, y, z)는 투시된 표시점임 - The position at this time is (x1, y1, z1) and the distance is d1. - Since Figure 5 is a sphere representation, the expressions of d1, d2, and d3 do not touch the (x, y, z) display point. (x, y, z) is the perspective display point -
(4) 다음으로 정지(호버링)전 비행방향을 기준으로 1시 방향(30도)으로 일정거리를 동일고도(z축의 변경을 최소화)로 비행한 후 정지하여 스마트폰과의 거리를 계산한다. 이때의 위치를 (x2, y2, z2)이라 하고 거리를 d2라 한다.(4) Next, calculate the distance to the smartphone by stopping at the same altitude (minimizing the change of the z-axis) and stopping at a distance of 1 o'clock (30 degrees) based on the flight direction before stopping (hovering). The position at this time is (x2, y2, z2) and the distance is d2.
(5) 다음으로 (4)의 이동방향을 기준으로 8시 방향(120도)으로 (4)에서 비행한 거리만큼 동일고도(z축의 변경을 최소화)로 (4)와 같은 거리만큼 비행한 후 정지(호버링)하여 스마트폰과의 거리를 계산한다. 이때의 위치를 (x3, y3, z3)이라 하고 거리를 d3라 한다. (5) Next, we fly by the same distance as (4) with the same altitude (minimize the change of z axis) by the distance that we flowed from (4) at 8 o'clock direction (120 degrees) Stop (hover) and calculate the distance to the smartphone. The position at this time is (x3, y3, z3) and the distance is d3.
(6) 공간에서 일직선상에 있지 않는 세 개의 다른 좌표에서 다른 한 좌표와의 거리들을 알게 되면 삼변측량술(Trilateration)을 이용하여 그 좌표 값을 구할 수 있다. 다음과 같은 3개의 구의 방정식으로 이루어진 연립 2차 방정식의 해(x, y, z)가 해당 임무위치이다. (6) If you know the distances from one coordinate to another in three different coordinates that are not in line in space, you can use the trilateration to obtain the coordinate values. The solution of the simultaneous quadratic equation (x, y, z) consisting of the equations of the three spheres is the corresponding mission position.
(x - x1)2 + (y - y1)2 +(z - z1)2 = d12 (x - x1) 2 + (y - y1) 2 + (z - z1) 2 = d1 2
(x - x2)2 + (y - y2)2 +(z - z2)2 = d22 (x - x2) 2 + (y - y2) 2 + (z - z2) 2 = d2 2
(x - x3)2 + (y - y3)2 +(z - z3)2 = d32 (x - x3) 2 + (y - y3) 2 + (z - z3) 2 = d3 2
이 때 두 개의 해가 나오는데 3개의 좌표를 얻기 위해 이동 할 때 z의 값을 가능한 일정하게 유지하였으므로, 두 해 중 z의 값이 큰 좌표(x", y", z")는 버리고 z의 값이 작은 좌표(x, y, z) 값을 취한다. (X ", y", z ") of two zeros are discarded, and the value of z (x, y, z) Take this small coordinate (x, y, z) value.
(7) 위의 과정은 임무용 드론(100)이 관제센터(300)에서 최초에 받은 GPS 절대좌표(x', y', z')의 오차를 최소화하여 신속히 영상정보를 통해 임무위치를 인식하게 하는 것이 목적이므로 (3)부터 거리이동과 그에 대한 좌표 계산은 GPS 절대좌표를 이용하지 않고 가속도센서, 지자기 센서, 자이로센서 등을 이용한 상대좌표를 이용할 수 있다. (7) The above process minimizes the errors of the GPS absolute coordinates (x ', y', z ') initially received by the mission drones 100 at the
즉, GPS에 의한 (x1, y1, z1)을 저장한 뒤 이를 상대좌표를 위한 기준점으로 한다. 이로부터 상대좌표 (x, y, z)를 얻으면 상대 좌표 기준(x1, y1, z1)과의 차이를 계산하여 GPS에 의한 절대좌표(x, y, z)를 다시 얻을 수 있다. That is, after storing (x1, y1, z1) by GPS, it is set as a reference point for relative coordinates. When obtaining the relative coordinates (x, y, z) from this, the absolute coordinates (x, y, z) by GPS can be obtained again by calculating the difference from the relative coordinate reference (x1, y1, z1).
(8) 기존의 GPS 좌표 (x', y', z')와 새로 얻은 GPS 좌표 (x, y, z)를 이용하여 보정좌표를 구한 후 해당 위치 방향으로 저속 비행한다. 이 때 영상에서 임무위치(목적지 위치)가 확인 되면 (2)의 과정을 거친다. (8) The corrected coordinates are obtained using the existing GPS coordinates (x ', y', z ') and the newly obtained GPS coordinates (x, y, z) At this time, if the mission position (destination position) is confirmed in the image, it goes through the process of (2).
참고적으로, 임무용 드론(100)은 적어도 4개 이상의 접지부를 포함하는 착륙장치;를 포함하여 구성될 수 있다. 즉, 각 접지부는 비탈지거나 굴곡진 바닥상태를 감지하여 높낮이가 자동조절됨으로서, 임무용 드론(100)이 수평상태를 유지하여 착륙하도록 동작한다.For reference, the
또한, 임무용 드론(100)은 나뭇가지 등의 방해물을 제거할 수 있도록 양축 모터를 적용한 프로펠러의 반대쪽에 배치한 회전톱;을 포함하여 구성될 수 있는데, 회전톱은 임무용 드론(100)의 이동방향에 위치한 방해물을 제거하여 착륙반경을 확보할 수 있도록 동작한다.In addition, the
또한, 임무용 드론(100)이 의료용 드론일 경우, 침습/비침습 심근경색 진단장치, 자동심장제세동기, 자동 근육주사 장치, 봉인된 주사액, 에어침대, 환자 모니터용 스마트 글래스, 자동 정맥주사 장치, 스피커, 카메라, 디스플레이 장치, 보호자 동의장치 및 치료에 필요한 로봇암 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하여 구성될 수 있다. In addition, when the mission drones 100 are medical drones, it is also possible to use an invasive / noninvasive myocardial infarction diagnostic device, an automatic cardioverter defibrillator, an automatic intramuscular injection device, a sealed injection fluid, an air bed, , A speaker, a camera, a display device, a protector motion device, and a robot arm required for a treatment.
이때, 스피커, 카메라 및 디스플레이 장치를 이용하여 원격지의 의사와 원격진료를 진행할 수 있는데, 특히 보호자 동의장치의 지문인식 또는 정맥패턴 인식장치를 이용하여 원격진료에 대한 보호자 동의를 인증할 수 있도록 구성되므로, 응급처치 뿐만 아니라 보호자의 동의가 필요한 치료까지 병행할 수 있다. 예를 들면 원격진료에 대한 보호자 동의를 인증할 경우에 한해, 주사액의 봉인이 해제될 수 있다.At this time, it is possible to perform telemedicine with a remote doctor by using a speaker, a camera and a display device. In particular, it is configured to authenticate a protector agreement for remote medical treatment using a fingerprint recognition device or a vein pattern recognition device , As well as first-aid treatment, as well as treatment that requires the consent of the guardian. For example, the sealing of the infusion liquid may be released only if the patient's consent for telemedicine is approved.
즉, 임무용 드론(100)은 비탈지거나 굴곡진 위치의 착륙을 위해 4개 이상의 접지부를 가지되 각 접지부의 다른 높이를 관절로 초절하여 기체의 평형을 유지하고 탄소 섬유 등의 복합소재를 적용하여 충격을 완화하는 로봇 랜딩 기어를 장착할 수 있다.That is, the
또한 임무용 드론(100)은 나뭇가지들로 인하여 접근이 어려운 경우에는 드론 프로펠러의 보호를 위한 프롭가드나 프레임 하단부에 회전 톱을 설치하여 잔 나뭇가지들이 프로펠러들에 영향을 주지 않게 하여 착륙할 수 있다.In addition, when the mission drones (100) are difficult to access due to the branches, the propogade for protecting the drone propeller or the rotary saw at the bottom of the frame can be used to land the twigs so that they do not affect the propellers .
착륙을 완료한 임무용 드론(100)은 기 설정되어 있는 통신 채널을 통해 원격에 있는 의사 등 임무수행 주관자의 지시를 받아 진단 및 치료 등 임무 수행을 할 수 있다. 이를 위해 의료 드론의 경우는 침습/비침습 심근경색 진단장치, 자동심장제세동기(AED), 자동 근육주사 장치, 에어침대, 자동 정맥주사 장치, 스피커, 카메라, 의사를 보여줄 수 있는 디스플레이, 기타 진단에 필요한 로봇암 등을 구비할 수 있다.The mission drones 100 that have completed the landing can perform tasks such as diagnosis and treatment by receiving instructions from a remote doctor or the like, through a predetermined communication channel. For this purpose, the medical drone can be used as an invasive / noninvasive myocardial infarction diagnostic device, an automatic cardiac defibrillator (AED), an automatic intramuscular injection device, an air bed, an automatic intravenous device, a speaker, a camera, A robot arm or the like necessary for the robot.
한편, 모든 드론은 임무 수행을 완료하면, 임무용 드론부터 차례로 모이는, 파견 때와는 반대 순서의 군집 비행을 통해 관제센터(300)로 복귀한다. 즉, 임무를 마치고 복귀하는 순서는 통신 설정을 위한 전개방식의 반대 순서로 진행될 수 있다. 복귀 때의 센터(본부) 착륙은 파견지 착륙 기능을 이용한다. 이를 위해 통신용 드론도 임무용 드론과 같은 영상 인식장치와 와이파이 핫스팟(WIFI HOTSPOT) 수신장치를 가질 수 있다. 더불어 정밀한 착륙을 위해 레이더 장치를 이용할 수 있다.On the other hand, when all the drones have completed their mission, they return to the
또한, 통신용 드론은 만약 앞 통신용 드론과의 통신채널 링크를 잃어버릴 경우 다시 연결하려는 시도를 지정한 회수만큼 시도하고 만약 채널 링크 재설정이 이루어지지 않을 경우 자신의 자식 채널에 연결된 통신 드론들에 이를 알리고 즉각 미리 입력되어 있는 위치 정보를 이용하여 복귀하거나 통신 품질/속도/임무시간 등을 희생하여 드론간 거리를 확대하여 통신용 드론들을 재배치할 수 있다. 앞/뒤 통신용 드론의 해당위치 확인을 위해 모든 드론은 레이더 기능을 탑재하여 이웃의 드론위치를 파악하고 통신하여 자신의 위치를 제어함으로써 통신 채널을 효과적으로 유지할 수 있다. In addition, if the communication drones lose their communication channel link with the front communication drones, the communication drones will attempt to reconnect for a specified number of times, and if the channel link resetting is not made, notify the communication drones connected to their child channels, The communication drones can be rearranged by returning by using the previously inputted position information or enlarging the distance between the drone at the sacrifice of the communication quality / speed / mission time. In order to confirm the position of the front and rear communication drones, all drones are equipped with radar function, so that they can effectively maintain the communication channel by locating and communicating neighboring drones and controlling their positions.
또한, 장기간의 통신 채널 유지가 필요할 경우 관제센터(300)에서 통신 드론을 일정 시간 후에 띄워 기존에 동작중인 통신용 드론들을 대체할 수 있다. 이때의 통신용 드론들의 이동 경로는 항상 다른 통신용 드론들을 경유하여 이동한다. 이 때 채널 링크 재설정 알고리즘은 핸드오버 등의 이동 알고리즘을 적용할 수 있다.In addition, when it is necessary to maintain a communication channel for a long period of time, the communication drones can be replaced after a predetermined time in the
상술한 바와 같이, 장거리 드론 서비스 시스템(1)은 임무용 드론(100) 및 관제센터(300)를 포함하여 구성될 수 있으며,As described above, the long-distance
관제센터(300)는 요청자의 휴대용 단말기로부터 전송된 목적지 위치를 수신한 후, 지도 데이터를 이용하여 목적지 위치까지의 거리와 지형을 파악하고, 파악된 거리와 지형을 참고하여 임무용 드론이 목적지 위치까지 도달하도록 제어한다. The
이때, 임무용 드론(100)은 목적지 위치까지 도달함에 있어서, 목적지 위치의 근접한 영역까지는 위성위치정보를 참조하여 이동한 후, 휴대용 단말기에서 출력되는 와이파이 핫스팟(WIFI HOTSPOT) 신호를 감지한 시점부터는 와이파이 핫스팟(WIFI HOTSPOT) 신호를 참조하여 목적지 위치에 최종 도달할 수 있다.At this time, when the mission drones 100 reach the destination location, the
즉, 임무용 드론(100)은 최초에는 관제센터(300)로부터 위성위치정보를 제공받아 목적지 위치의 근접한 영역까지 이동하며, 휴대용 단말기에서 출력되는 와이파이 핫스팟(WIFI HOTSPOT) 신호를 감지한 시점부터는 와이파이 핫스팟(WIFI HOTSPOT) 신호를 참조하여 목적지 위치에 최종 도달할 수 있다. That is, the mission drones 100 receive satellite position information from the
임무용 드론(100)은, 와이파이 핫스팟(WIFI HOTSPOT) 신호를 출력하는 휴대용 단말기까지의 거리를 측정한 후, 삼변측량술(Trilateration)을 이용하여 목적지 위치의 상대위치를 파악하고, 상대위치와 위성위치정보(절대위치)를 동시에 고려하여 목적지 위치에 최종 도달할 수도 있다.The mission drones 100 measure the distance to a portable terminal that outputs a WIFI HOTSPOT signal, and then use trilateration to determine the relative position of the destination location, Information (absolute position) at the same time.
본 발명의 실시예에 따른 장거리 드론 서비스 시스템은, 파악된 거리와 지형을 참고하여 필요한 통신용 드론의 수와, 각 통신용 드론의 호버링 위치를 결정한 후, 복수의 통신용 드론을 출동시키며, 복수의 통신용 드론이 구축한 통신채널을 이용하여 임무용 드론을 목적지 위치까지 이동시킬 수 있다. The long-distance drones service system according to the embodiment of the present invention determines the number of necessary communication drones and the hovering position of each communication dron with reference to the detected distance and the topography, then sends out a plurality of communication drones, The mission drones can be moved to the destination position by using the established communication channel.
즉, 이웃한 통신용 드론간에 무선 네트워크 연결을 서로 중계하여 관제센터와 에드혹 멀티홉 네트워크망을 구축한다. 따라서 관제센터와 목적지 위치까지의 거리가 멀더라도 통신용 드론을 추가적으로 출동시켜서 네트워크망을 구축할 수 있으므로, 출동거리의 제약없이 임무용 드론을 목적지 위치까지 이동시킬 수 있다.That is, the neighboring communication drones relay the wireless network connection to each other to construct the control center and the ad hoc multi-hop network. Therefore, even if the distance from the control center to the destination location is long, the communication drones can be additionally dispatched to construct the network, so that the mission drones can be moved to the destination location without restriction on the dispatch distance.
또한, 장거리 드론 서비스 시스템은, 목적지 위치의 근접한 영역까지는 위성위치정보를 참조하여 이동한 후, 요청자의 휴대용 단말기에서 출력되는 와이파이 핫스팟(WIFI HOTSPOT) 신호를 감지한 시점부터는 와이파이 핫스팟(WIFI HOTSPOT) 신호를 참조하여 목적지 위치에 최종 도달할 수 있다. 따라서 빌딩 숲, 험한 산지의 골짜기 등과 같이 위성위치정보의 수신이 왜곡되는 지점이나, 드론이 촬영하는 영상으로 시야확보가 힘든 지형에서도 드론을 자동으로 목적지 위치까지 정확하게 이동시킬 수 있다.In addition, the long-distance drones service system moves to the vicinity of the destination location with reference to the satellite position information, and after the WiFi hotspot signal outputted from the portable terminal of the requester is sensed, a WiFi hotspot signal And finally reach the destination position. Therefore, it is possible to move the drone automatically to the destination position even at a point where the reception of the satellite position information is distorted such as a building forest, a valley of a hilly mountain, or a terrain in which visibility can not be secured by the image taken by the drones.
또한, 장거리 드론 서비스 시스템의 관제센터는, 장기간의 통신 채널 유지가 필요할 경우 기존에 동작중인 통신용 드론들을 대체하는 추가적인 통신용 드론을 출동시키되,In addition, the control center of the long distance drones service system dispatches additional communication drones that replace existing communication drones when maintenance of a long-term communication channel is required,
추가적인 통신용 드론은 상기 관제센터부터 배치되어 있는 타 통신용 드론과의 통신거리를 고려하며 핸드오버(hand over)하여 교체대상 통신용 드론까지 접근하고, 교체대상 통신용 드론도 그 역으로 상기 관제센터까지 핸드오버(hand over)하여 복귀하도록 동작할 수 있다.The additional drones for communication are handed over to the drones for communication to be replaced in consideration of the distance of communication with the drones for other communication disposed from the control center and the drones for communication to be replaced are also handed over to the control center (hand over) and return.
또한, 장거리 드론 서비스 시스템은 산악이나 바다 등, 단시간에 의료지원이 불가능한 지역에서, 응급 의료행위가 필요한 사고가 날 경우 골든타임 안에 신속히 자율 비행하여 도착 후 원격 응급 진료를 가능하게 해 주는 원격 의료장치가 부착된 드론과 그를 이용하는 원격 의료 서비스를 제공할 수 있다.In addition, the long-distance drones service system is a remote medical service that enables remote emergency medical treatment after arrival in an area where medical support is not possible in a short time such as mountain or sea, And a remote medical service using the drones.
이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Thus, those skilled in the art will appreciate that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. It is therefore to be understood that the embodiments described above are to be considered in all respects only as illustrative and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are to be construed as being included within the scope of the present invention do.
100 : 임무용 드론
200 : 복수의 통신용 드론
300 : 관제센터
400 : 목적지 위치100: Mission Drones
200: plural communication drones
300: Control center
400: Destination location
Claims (12)
에드혹 멀티홉 통신채널을 구축하는 복수의 통신용 드론;
요청자의 휴대용 단말기로부터 전송된 목적지 위치를 수신한 후, 지도 데이터를 이용하여 상기 목적지 위치까지의 거리와 지형을 파악하고,
파악된 거리와 지형을 참고하여 필요한 통신용 드론의 수와, 각 통신용 드론의 호버링 위치를 결정한 후, 상기 복수의 통신용 드론을 출동시키며, 상기 복수의 통신용 드론이 구축한 통신채널을 이용하여 상기 임무용 드론이 상기 목적지 위치까지 도달하도록 제어하는 관제센터;
를 포함하는 장거리 드론 서비스 시스템.
Mission drones; And
A plurality of communication drones for establishing an edited or multi-hop communication channel;
After receiving the destination location transmitted from the portable terminal of the requester, the distance and topography to the destination location are determined using the map data,
Determining a number of necessary communication drones and a hovering position of each of the communication drones with reference to the detected distance and the topography, and then dispatching the plurality of communication drones, and using the communication channels established by the plurality of communication drones, A control center for controlling the drones to reach the destination position;
A long distance drones service system.
상기 임무용 드론은,
상기 목적지 위치까지 도달함에 있어서, 상기 목적지 위치의 근접한 영역까지는 위성위치정보를 참조하여 이동한 후,
상기 휴대용 단말기에서 출력되는 와이파이 핫스팟(WIFI HOTSPOT) 신호를 감지한 시점부터는 상기 와이파이 핫스팟(WIFI HOTSPOT) 신호를 참조하여 상기 목적지 위치에 최종 도달하는 것을 특징으로 하는 장거리 드론 서비스 시스템.
The method according to claim 1,
The mission drones,
When reaching the destination position, the mobile terminal moves to the vicinity of the destination position with reference to the satellite position information,
And when the mobile terminal senses a WIFI HOTSPOT signal output from the portable terminal, the mobile terminal reaches the destination position with reference to the WIFI HOTSPOT signal.
상기 임무용 드론은,
상기 와이파이 핫스팟(WIFI HOTSPOT) 신호를 출력하는 상기 휴대용 단말기까지의 거리를 측정함에 있어서, 상기 목적지 위치를 정확히 파악하기 위해 수평으로 정삼각형 운행을 하여 세 꼭지점의 상대위치를 얻고 목적지와의 거리를 파악하여 삼변 측량술(Trilateration)을 적용하여 상기 목적 위치의 상대위치를 파악하고, 상기 상대위치와 상기 위성위치정보(절대위치)를 동시에 고려하여 상기 목적지 위치에 최종 도달하는 것을 특징으로 하는 장거리 드론 서비스 시스템.
3. The method of claim 2,
The mission drones,
In measuring the distance to the portable terminal for outputting the WIFI HOTSPOT signal, a relative position of three vertexes is obtained by horizontally moving a triangle in order to accurately grasp the destination position, and the distance to the destination is obtained Wherein a relative position of the target position is obtained by applying trilateration and the target position is reached by considering the relative position and the satellite position information (absolute position) at the same time.
상기 복수의 통신용 드론은,
이웃한 통신용 드론간에 무선 네트워크 연결을 서로 중계하여 상기 관제센터와 에드혹 멀티홉 네트워크망을 연결하되, 각 통신용 드론의 아이피 어드레스(IP ADDRESS)는 출동 전에 미리 할당되고,
상기 관제센터 및 통신용 드론과, 인접한 통신용 드론간에는 2계층 공유방식을 이용하여 통신채널을 구축하는 것을 특징으로 하는 장거리 드론 서비스 시스템.
The method according to claim 1,
The plurality of communication drones include:
The IP address of each communication drones is allocated in advance before the transmission, and the IP address of each communication dron is allocated in advance,
Wherein a communication channel is established between the control center, the communication drones, and the adjacent communication drones using a two-layer shared system.
상기 복수의 통신용 드론은,
이웃한 통신용 드론간에 무선 네트워크 연결을 서로 중계하여 상기 관제센터와 에드혹 멀티홉 네트워크망을 연결하되, 이웃한 통신용 드론과의 통신채널이 불량한 경우 지정된 횟수만큼 통신연결을 재시도 하며, 다른 통신용 드론에게 자신 통신채널의 불량정보를 전송할 경우,
상기 복수의 통신용 드론은 관제센터가 미리 설정해준 품질/속도/임무시간 희생 정책에 의해 이격된 간격을 자동으로 확장하여 에드혹 멀티홉 네트워크망의 연결상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 장거리 드론 서비스 시스템.
The method according to claim 1,
The plurality of communication drones include:
Hop communication network is connected to the control center and the multi-hop network, and when the communication channel with the adjacent communication drones is poor, the communication connection is retried a specified number of times, and the other communication drones When it transmits the defect information of its own communication channel,
Characterized in that the plurality of communication drones automatically extend the interval spaced by the quality / speed / mission time sacrifice policy preset by the control center to maintain the connection state of the multi-hop network of the ad hoc network .
상기 관제센터는,
장기간의 통신 채널 유지가 필요할 경우 기존에 동작중인 통신용 드론들을 대체하는 추가적인 통신용 드론을 출동시키되,
추가적인 통신용 드론은 상기 관제센터부터 배치되어 있는 타 통신용 드론과의 통신거리를 고려하며 핸드오버(hand over)하여 교체대상 통신용 드론까지 접근하고, 교체대상 통신용 드론도 그 역으로 상기 관제센터까지 핸드오버(hand over)하여 복귀하는 것을 특징으로 하는 장거리 드론 서비스 시스템.
The method according to claim 1,
The control center,
If it is necessary to maintain a long-term communication channel, an additional communication drones replacing existing communication drones are dispatched,
The additional drones for communication are handed over to the drones for communication to be replaced in consideration of the distance of communication with the drones for other communication disposed from the control center and the drones for communication to be replaced are also handed over to the control center and returning by hand over the long distance drones service system.
상기 관제센터는,
파악된 거리와 지형을 참고하여 각 통신용 드론의 호버링 위치를 결정함에 있어서, 지형상의 장애물의 위치를 고려하여 각 통신용 드론 사이에 가시거리(Line Of Sight, LOS)가 보장되도록 상기 복수의 통신용 드론의 호버링 위치를 조절하는 특징으로 하는 장거리 드론 서비스 시스템.
The method according to claim 1,
The control center,
The hunting position of each communication dron is determined by referring to the detected distance and the topography. In order to ensure the line of sight (LOS) between each communication dron in consideration of the position of the obstacle on the terrain, Long-range drones service system featuring hovering position control.
상기 복수의 통신용 드론은,
상기 관제센터가 지정한 호버링 위치에 각각 도달한 후, 이웃하는 통신용 드론 사이에 장애물이 존재하는지를 감지하며, 장애물이 감지될 경우 가시거리(Line Of Sight, LOS)가 보장되는 위치로 자신 또는 이웃하는 통신용 드론의 위치를 개별적으로 자동조절하는 것을 특징으로 하는 장거리 드론 서비스 시스템.
8. The method of claim 7,
The plurality of communication drones include:
The control unit detects whether there is an obstacle between neighboring communication drones after reaching the hovering position designated by the control center, and when the obstacle is detected, Characterized in that the position of the drones is individually controlled automatically.
상기 임무용 드론은,
적어도 4개 이상의 접지부를 포함하는 착륙장치;를 포함하며,
각 접지부는 비탈지거나 굴곡진 바닥상태를 감지하여 높낮이가 자동조절됨으로서, 상기 임무용 드론이 수평상태를 유지한 채 착륙하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 장거리 드론 서비스 시스템.
The method according to claim 1,
The mission drones,
And a landing gear including at least four grounding portions,
Wherein each of the grounding portions detects a sloping or curved bottom condition and automatically adjusts the height so that the drones are operated to land with the drones remaining in a horizontal state.
상기 임무용 드론은,
방해물을 제거할 수 있는 회전톱;을 포함하며,
상기 회전톱은, 상기 임무용 드론의 이동방향에 위치한 방해물을 제거하여 이동반경을 확보하는 것을 특징으로 하는 장거리 드론 서비스 시스템.
The method according to claim 1,
The mission drones,
And a rotary saw capable of removing an obstacle,
Wherein the rotary saw secures a moving radius by removing an obstacle located in a moving direction of the mission drill.
상기 임무용 드론은,
침습/비침습 심근경색 진단장치, 자동심장제세동기, 자동 근육주사 장치, 봉인된 주사액, 에어침대, 자동 정맥주사 장치, 환자 모니터용 스마트 글래스, 스피커, 카메라, 디스플레이 장치 및 보호자 동의장치 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하며,
스피커, 카메라 및 디스플레이 장치를 이용하여 원격지의 의사와 원격진료를 진행하되, 상기 보호자 동의장치의 지문인식 또는 정맥패턴 인식을 이용하여 원격진료에 대한 보호자 동의를 인증하며, 주사액의 봉인을 해제하는 것을 특징으로 하는 장거리 드론 서비스 시스템.
The method according to claim 1,
The mission drones,
At least one of an invasive / noninvasive myocardial infarction diagnostic device, an automatic cardiac defibrillator, an automatic intramuscular injection device, a sealed infusion fluid, an air bed, an automatic IV device, a smart glass for a patient monitor, a speaker, a camera, a display device, One or more,
The method of claim 1, further comprising the steps of: recognizing the parental consent of the remote treatment using the fingerprint recognition or vein pattern recognition of the parental consent device, and releasing the seal of the injection liquid Featured long distance drones service system.
요청자의 휴대용 단말기로부터 전송된 목적지 위치를 수신한 후, 지도 데이터를 이용하여 상기 목적지 위치까지의 거리와 지형을 파악하고, 파악된 거리와 지형을 참고하여 상기 임무용 드론이 상기 목적지 위치까지 도달하도록 제어하는 관제센터;를 포함하고,
상기 임무용 드론은, 상기 목적지 위치까지 도달함에 있어서, 상기 목적지 위치의 근접한 영역까지는 위성위치정보를 참조하여 이동한 후, 상기 휴대용 단말기에서 출력되는 와이파이 핫스팟(WIFI HOTSPOT) 신호를 감지한 시점부터는 상기 와이파이 핫스팟(WIFI HOTSPOT) 신호를 참조하여 상기 목적지 위치에 최종 도달하는 것을 특징으로 하는 장거리 드론 서비스 시스템.Mission drones; And
After receiving the destination position transmitted from the portable terminal of the requester, the distance and topography to the destination position are determined using the map data, and the mission drill is moved to the destination position A control center for controlling the control center,
When the mission drones reach the destination position, the mission drones are moved to the vicinity of the destination location with reference to the satellite position information, and after the detection of the WIFI HOTSPOT signal output from the portable terminal, And finally arrives at the destination location with reference to a WIFI HOTSPOT signal.
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