KR20180026883A - Path guidance system of unmanned aerial vehicle using weather information, method thereof and computer readable medium having computer program recorded thereon - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 기상 정보를 이용한 무인 비행체의 경로 안내 시스템, 그 방법 및 컴퓨터 프로그램이 기록된 기록매체에 관한 것으로, 특히 무인 비행체의 출발지와 목적지 사이에 존재하는 기지국 기반 실시간으로 관측되는 조밀한 복수의 기상 관측소의 기상 정보를 이용하여 무인 비행체의 운항 여부를 결정하고, 무인 비행체에 대한 운항이 결정되는 경우 운행 가능한 복수의 경로에 대한 유효 최단 시간 경로 또는 최적 연료 소모 경로에 해당하는 최적의 경로를 제공하며, 운항 중 운항 예정 경로 상에서의 실시간 관측값이 미리 설정된 기준값을 일정 시간 초과하거나 운항 예정 경로 상에서 새롭게 강풍이나 강수나 낙뢰가 관측되거나, 무인 비행체에 탑재된 센서 등을 통해 지속 운항이 어렵다고 판단되는 경우, 운항 경로를 재탐색하거나 회항 경로를 탐색하는 기상 정보를 이용한 무인 비행체의 경로 안내 시스템, 그 방법 및 컴퓨터 프로그램이 기록된 기록매체에 관한 것이다.The present invention relates to a route guidance system for an unmanned aerial vehicle using meteorological information, a method thereof, and a recording medium on which a computer program is recorded. More particularly, Determines whether to operate the unmanned aerial vehicle using the weather information of the observation station, and provides an optimal route corresponding to the effective shortest time path or optimum fuel consumption route for a plurality of routes that can be operated when the operation for the unmanned air vehicle is determined , When the real-time observation value on the operation scheduled route during the operation exceeds a preset reference value for a predetermined time or a new strong wind, precipitation or lightning is observed on the scheduled operation route, or it is judged that continuous operation is difficult through the sensors mounted on the unmanned aerial vehicle , Navigate the navigation path, or Relates to an unmanned air vehicle is of a color using the weather information for route guidance system, the method and computer program recording medium.
소형 무인비행체는 교통단속이나 비디오 촬영, 정찰임무, 화재감시 등의 다양한 분야에서 활용되고 있다. 프로세서, 센서 그리고 통신 기술의 발달로 성능과 기능이 개선이 되는 동시에 소형화와 가격 절감까지 되면서 다양한 분야에 점점 그 입지를 넓혀왔고 앞으로는 더욱 가속화될 것이다.Small unmanned aerial vehicles are used in various fields such as traffic control, video shooting, reconnaissance missions, and fire surveillance. With the development of processors, sensors and communication technologies, performance and functions have been improved, and as they have become smaller and more cost-effective, they have expanded their presence in various fields and will accelerate in the future.
이러한 소형 무인비행체는 비행을 위해서 출발지와 목적지 사이의 장애물을 고려한 최단 비행 경로 산출 시, 비행 지역에 대한 광역 기상 정보를 활용하여 운행 가능성을 판단하고 있어, 강풍, 강우, 돌풍 등의 국지적인 기상 정보를 파악하기 어려워 운행 중 배터리나 연료 소모가 증가하거나 무인 비행체의 제어가 어려워지거나 심한 경우 망실이나 추락의 위험이 존재한다.These small unmanned aerial vehicles (UAVs) use the meteorological information of the flight area to determine the shortest flight route considering the obstacles between the departure point and the destination, so that the local weather information such as strong wind, rainfall, There is a risk of loss or fall if the battery or fuel consumption increases or the control of the unmanned aerial vehicle becomes difficult or severe in operation.
본 발명의 목적은 무인 비행체의 출발지와 목적지 사이에 존재하는 기지국 기반 실시간으로 관측되는 조밀한 복수의 기상 관측소의 기상 정보를 이용하여 무인 비행체의 운항 여부를 결정하고, 무인 비행체에 대한 운항이 결정되는 경우 운행 가능한 복수의 경로에 대한 유효 최단 시간 경로 또는 최적 연료 소모 경로에 해당하는 최적의 경로를 제공하는 기상 정보를 이용한 무인 비행체의 경로 안내 시스템, 그 방법 및 컴퓨터 프로그램이 기록된 기록매체를 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to determine whether to operate an unmanned aerial vehicle by using meteorological information of a plurality of dense meteorological stations observed in real time based on a base station existing between a source and a destination of the unmanned aerial vehicle, The present invention provides a route guidance system for an unmanned aerial vehicle using meteorological information providing an optimum route corresponding to an effective shortest time path or an optimal fuel consumption route for a plurality of possible routes, There is.
본 발명의 다른 목적은 운항 중 운항 예정 경로 상에서의 실시간 관측값이 미리 설정된 기준값을 일정 시간 초과하거나 운항 예정 경로 상에서 새롭게 강풍이나 강수나 낙뢰가 관측되거나, 무인 비행체에 탑재된 센서 등을 통해 지속 운항이 어렵다고 판단되는 경우, 운항 경로를 재탐색하거나 회항 경로를 탐색하는 기상 정보를 이용한 무인 비행체의 경로 안내 시스템, 그 방법 및 컴퓨터 프로그램이 기록된 기록매체를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a navigation system and a navigation system capable of real time observation of a real-time observation value on a navigation scheduled route during operation, A route guidance system for an unmanned aerial vehicle using weather information for searching for a navigation route or searching for a return route when it is judged difficult, and a recording medium on which a computer program is recorded.
본 발명의 실시예에 따른 기상 정보를 이용한 무인 비행체의 경로 안내 방법은 GPS 수신기에 의해, 출발지부터 목적지까지 탐색된 운항 경로를 따라 이동 중인 무인 비행체의 위치 정보를 발생시키는 단계; 센서부에 의해, 상기 무인 비행체가 위치한 지역의 관측값을 측정하는 단계; 제어부에 의해, 상기 발생된 무인 비행체의 위치 정보 및 상기 측정된 관측값을 근거로 긴급 이벤트 발생 여부를 확인하는 단계; 상기 제어부에 의해, 상기 확인 결과, 상기 긴급 이벤트가 발생할 때, 서버로부터 추가로 제공되는 관측소별 복수의 추가 기상 정보, 상기 발생된 무인 비행체의 위치 정보, 상기 측정된 관측값 및 목적지 정보를 근거로 운항 경로를 재탐색하는 단계; 및 상기 제어부에 의해, 상기 무인 비행체의 자세 제어 및 위치 제어 중 하나 이상의 제어를 통해, 상기 재탐색된 운항 경로를 따라 상기 무인 비행체를 이동시키는 단계를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a route guidance method of an unmanned aerial vehicle using weather information, the method comprising: generating position information of a moving unmanned aerial vehicle along a navigation route from a start point to a destination; Measuring an observed value of an area where the unmanned aerial vehicle is located by the sensor unit; Confirming whether or not an emergency event has occurred based on the generated position information of the unmanned air vehicle and the measured observation value by the control unit; The control unit may be further configured to, when it is determined that the emergency event has occurred, based on the plurality of additional weather information for each observation station provided from the server, the position information of the unmanned air vehicle, the measured observation value, Re-searching the navigation route; And moving the unmanned aerial vehicle along the rediscovered navigation route by the control unit through at least one of attitude control and position control of the unmanned air vehicle.
본 발명과 관련된 일 예로서 상기 출발지부터 목적지까지 탐색된 운항 경로는, 통신부에 의해, 서버로부터 제공되는 출발지부터 목적지까지의 최단 경로를 기준으로 설정된 반경 내에 위치한 복수의 관측소에서 측정된 복수의 기상 정보를 수신하는 과정; 상기 제어부에 의해, 상기 수신된 복수의 기상 정보를 근거로 상기 출발지부터 목적지까지의 운항 여부를 결정하는 과정; 및 상기 제어부에 의해, 상기 출발지로부터 목적지까지 운항가능한 하나 이상의 안전한 경로가 존재하여 운항이 결정된 상태일 때, 상기 운항가능한 하나 이상의 안전한 경로를 근거로 출발지부터 목적지까지의 운항 경로를 탐색하는 과정을 통해 생성될 수 있다.As an example related to the present invention, a navigation route that is searched from a departure place to a destination includes a plurality of weather information measured at a plurality of observation stations located within a predetermined radius based on a shortest path from a departure place to a destination, ; Determining by the control unit whether or not to operate from the departure point to the destination based on the received plurality of weather information; And searching the navigation route from the origin to the destination based on the one or more safe routes that can be operated by the control unit when the navigation is determined to be one or more safe routes that can be operated from the origin to the destination Lt; / RTI >
본 발명과 관련된 일 예로서 상기 운항 여부를 결정하는 과정은, 상기 제어부에 의해, 상기 출발지에서 목적지까지의 복수의 경로 상의 복수의 기상 정보를 근거로 출발지에서 목적지까지의 복수의 경로 중에서 회피 경로를 제거하는 과정; 상기 제어부에 의해, 상기 복수의 경로 중에서 회피 경로를 제거한 후 남아 있는 경로가 존재할 때, 상기 남아 있는 하나 이상의 경로를 안전한 경로로 판정하는 과정; 상기 제어부에 의해, 상기 출발지로부터 목적지까지 운항가능한 하나 이상의 안전한 경로가 존재할 때, 무인 비행에의 운항이 가능한 상태로 결정하는 과정; 및 상기 제어부에 의해, 상기 출발지로부터 목적지까지 운항가능한 하나 이상의 안전한 경로가 존재하지 않을 때, 상기 무인 비행체의 운항이 불가능한 상태로 결정하는 과정을 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, in the step of determining whether or not to operate the air conditioner, the control unit controls the air conditioner to select an avoidance path from a plurality of routes from a source to a destination, based on a plurality of weather information on a plurality of routes from the source to the destination Removal process; Determining, by the control unit, the remaining one or more paths as a safe path when a remaining path exists after removing the avoidance path from the plurality of paths; Determining, by the control unit, a state in which operation to the unmanned aerial flight is possible when there is one or more safe routes from the source to the destination; And determining, by the control unit, that the unmanned aerial vehicle can not be operated when at least one safe route that can be operated from the source to the destination does not exist.
본 발명과 관련된 일 예로서 상기 회피 경로는, 출발지에서 목적지까지의 복수의 경로 중에서 관측소별 기상 정보에 포함된 풍속이 미리 설정된 풍속 임계값을 초과하는 경로, 현재 강우가 관측되는 기상 정보에 대응하는 경로, 현재 낙뢰가 관측되는 기상 정보에 대응하는 경로, 상기 무인 비행체의 운행 속도에 따라 상기 복수의 경로에 상기 무인 비행체가 도달하는 시점의 해당 경로에 대한 예보 정보를 근거로 상기 예보 정보에 포함된 풍속이 상기 풍속 임계값을 초과하는 경로, 상기 예보 정보에 포함된 강우 예상 정보가 미리 설정된 강우 임계값을 초과하는 경로 및 상기 예보 정보에 포함된 낙뢰 발생 정보가 미리 설정된 낙뢰 발생 임계값을 초과하는 경로 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.As an example related to the present invention, the avoidance path may be a route in which a wind speed included in weather information for each station among a plurality of routes from a source to a destination exceeds a predetermined wind speed threshold value, a route corresponding to the weather information A route corresponding to the weather information in which the current lightning stroke is observed, a route corresponding to a current lightning stroke, a route corresponding to the current lightning stroke, A path where the wind speed exceeds the wind speed threshold value, a path where the rainfall forecast information included in the forecast information exceeds a predetermined rainfall threshold value, and a path where the lightning stroke occurrence information included in the forecast information exceeds a preset threshold Path < / RTI >
본 발명과 관련된 일 예로서 상기 출발지부터 목적지까지의 운항 경로를 탐색하는 과정은, 상기 제어부에 의해, 상기 운항가능한 하나 이상의 안전한 경로에 대해, 경로별 총 유효 시간을 산출하는 과정; 및 상기 제어부에 의해, 상기 산출된 경로별 총 유효 시간 중에서 최단 시간에 해당하는 출발지부터 목적지까지의 경로를 최종 운항 경로로 선택하는 과정을 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the step of searching for a navigation route from the starting point to the destination includes: calculating a total effective time for each of the at least one safe route by the control unit; And a step of selecting, by the control unit, a path from a starting point to a destination corresponding to the shortest time among the calculated total effective time by path as a final operating path.
본 발명과 관련된 일 예로서 상기 출발지부터 목적지까지의 운항 경로를 탐색하는 과정은, 상기 제어부에 의해, 상기 운항가능한 하나 이상의 안전한 경로에 대해, 경로별 연료 소모량을 산출하는 과정; 및 상기 제어부에 의해, 상기 산출된 경로별 연료 소모량 중에서 최소 연료를 소모하는 출발지부터 목적지까지의 경로를 최종 운항 경로로 선택하는 과정을 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the step of searching for a navigation route from the start point to the destination includes: calculating a fuel consumption amount per route for the at least one safe route that can be operated by the control unit; And a step of selecting, by the control unit, the route from the starting point to the destination, which consumes the least fuel among the calculated fuel consumption amount per route, as the final operating route.
본 발명과 관련된 일 예로서 상기 관측값은, 상기 무인 비행체가 위치한 지역의 습도, 기온, 풍향, 풍속, 강우 발생 여부, 낙뢰 발생 여부 및 상기 무인 비행체에 구비된 연료 저장부나 배터리의 잔량 또는 상태 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.As an example related to the present invention, the observed value may include at least one of the humidity, the temperature, the wind direction, the wind speed, the occurrence of rainfall, the occurrence of a lightning stroke, and the remaining amount or state of the fuel storage unit or the battery provided in the unmanned air vehicle And may include at least one.
본 발명과 관련된 일 예로서 상기 긴급 이벤트는, 상기 관측값에 포함된 풍속이 미리 설정된 풍속 임계값을 초과하는 경우, 강우가 발생하는 경우, 낙뢰가 발생하는 경우 및 상기 측정된 연료 저장부나 배터리의 잔량 또는 상태가 상기 무인 비행체의 현재 위치에서 목적지까지 운항이 불가능한 경우 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.As an example related to the present invention, the emergency event may be an event in which the wind speed included in the observed value exceeds a predetermined wind speed threshold value, rain occurs, a lightning stroke occurs, The remaining amount or the state of which can not be operated from the current location of the unmanned aerial vehicle to the destination.
본 발명과 관련된 일 예로서 상기 운항 경로를 재탐색하는 단계는, 상기 확인 결과, 상기 긴급 이벤트가 발생할 때, 상기 제어부에 의해, 상기 관측소별 복수의 추가 기상 정보, 상기 발생된 무인 비행체의 위치 정보, 상기 측정된 관측값 및 목적지 정보를 근거로 상기 무인 비행체의 현재 위치로부터 목적지까지 운항가능한 하나 이상의 안전한 경로를 재확인하는 과정; 및 상기 제어부에 의해, 상기 재확인된 상기 무인 비행체의 현재 위치로부터 목적지까지 운항가능한 하나 이상의 안전한 경로를 근거로 상기 무인 비행체의 현재 위치로부터 목적지까지의 운항 경로를 재탐색하는 과정을 포함할 수 있다.As an example related to the present invention, the step of re-searching the navigation route may include: when the emergency event occurs, the control unit causes the plurality of additional weather information for each observation station, the position information of the generated unmanned air vehicle Reconfirming at least one safe route that can be operated from the current position of the unmanned air vehicle to the destination based on the measured value and the destination information; And searching the navigation path from the current position of the unmanned air vehicle to the destination based on one or more safe routes that can be operated from the current position of the unmanned air vehicle to the destination by the control unit.
본 발명과 관련된 일 예로서 상기 제어부에 의해, 상기 긴급 이벤트가 발생하는 경우 또는 상기 운항 경로를 재탐색하는 경우에 있어서 상기 측정된 관측값을 근거로 상기 무인 비행체의 현재 위치를 기준으로 목적지 도착이 어렵다고 판단될 때, 상기 무인 비행체의 현재 위치로부터 운항가능한 하나 이상의 안전한 경로 중에서 실질 연료 소모가 최소치인 관측소, 최단 거리인 관측소 및 최소 경유 경로를 갖는 관측소 중 어느 하나의 관측소를 확인하는 단계; 상기 제어부에 의해, 상기 확인된 관측소로 회항하도록 회항 경로를 업데이트하는 단계; 및 상기 제어부에 의해, 상기 무인 비행체의 자세 제어 및 위치 제어 중 하나 이상의 제어를 통해, 상기 업데이트된 회항 경로를 따라 상기 무인 비행체를 이동시키는 단계를 더 포함할 수 있다.As an example related to the present invention, when the emergency event occurs or the navigation route is rediscovered, the destination arrives based on the current position of the unmanned air vehicle based on the measured observation value, Identifying at least one observing station among the at least one safe path that can be operated from the current position of the unmanned aerial vehicle when it is determined to be difficult, the observing station having the minimum actual fuel consumption, the observing station having the shortest distance, and the observing station having the minimum passing route; Updating, by the control unit, a toll path to be turned to the confirmed observing station; And moving the unmanned aerial vehicle along the updated to-be-traveled path through at least one of attitude control and position control of the unmanned air vehicle by the control unit.
본 발명의 실시예에 따른 컴퓨터 프로그램이 기록된 기록매체에는 상술한 실시예에 따른 방법을 수행하는 컴퓨터 프로그램이 저장될 수 있다.A computer program for carrying out the method according to the above-described embodiment may be stored in the recording medium on which the computer program according to the embodiment of the present invention is recorded.
본 발명의 실시예에 따른 기상 정보를 이용한 무인 비행체의 경로 안내 시스템은 출발지부터 목적지까지 탐색된 운항 경로를 따라 이동 중인 무인 비행체의 위치 정보를 발생시키는 GPS 수신기; 상기 무인 비행체가 위치한 지역의 관측값을 측정하는 센서부; 및 상기 발생된 무인 비행체의 위치 정보 및 상기 측정된 관측값을 근거로 긴급 이벤트 발생 여부를 확인하고, 상기 확인 결과, 상기 긴급 이벤트가 발생할 때, 서버로부터 추가로 제공되는 관측소별 복수의 추가 기상 정보, 상기 발생된 무인 비행체의 위치 정보, 상기 측정된 관측값 및 목적지 정보를 근거로 운항 경로를 재탐색하고, 상기 무인 비행체의 자세 제어 및 위치 제어 중 하나 이상의 제어를 통해, 상기 재탐색된 운항 경로를 따라 상기 무인 비행체를 이동시키는 제어부를 포함할 수 있다.A navigation system for an unmanned aerial vehicle using meteorological information according to an embodiment of the present invention includes a GPS receiver for generating location information of a moving unmanned aerial vehicle along a navigation route from a start location to a destination location; A sensor unit for measuring an observation value of an area where the unmanned aerial vehicle is located; And a controller for confirming whether or not an emergency event has occurred based on the position information of the unmanned air vehicle and the measured observation value, and when the emergency event occurs, a plurality of additional weather information Searching the navigation route based on the generated position information of the unmanned air vehicle, the measured value, and the destination information, and controlling at least one of the attitude control and the position control of the unmanned air vehicle, And a control unit for moving the unmanned aerial vehicle along the route.
본 발명과 관련된 일 예로서 상기 제어부는, 상기 확인 결과, 상기 긴급 이벤트가 발생할 때, 상기 제어부에 의해, 상기 관측소별 복수의 추가 기상 정보, 상기 발생된 무인 비행체의 위치 정보, 상기 측정된 관측값 및 목적지 정보를 근거로 상기 무인 비행체의 현재 위치로부터 목적지까지 운항가능한 하나 이상의 안전한 경로를 재확인하고, 상기 재확인된 상기 무인 비행체의 현재 위치로부터 목적지까지 운항가능한 하나 이상의 안전한 경로를 근거로 상기 무인 비행체의 현재 위치로부터 목적지까지의 운항 경로를 재탐색할 수 있다.As an example related to the present invention, when the emergency event occurs as a result of the checking, the control unit causes the control unit to calculate a plurality of additional weather information for each observation station, position information of the generated unmanned air vehicle, Wherein the unmanned aerial vehicle includes at least one safe route that can be operated from the current location of the unmanned air vehicle to the destination based on the destination information and the at least one safe route that can be operated from the current position of the unmanned air vehicle to the destination, The navigation path from the current position to the destination can be searched again.
본 발명과 관련된 일 예로서 상기 제어부는, 상기 긴급 이벤트가 발생하는 경우 또는 상기 운항 경로를 재탐색하는 경우에 있어서 상기 측정된 관측값을 근거로 상기 무인 비행체의 현재 위치를 기준으로 목적지 도착이 어렵다고 판단될 때, 상기 무인 비행체의 현재 위치로부터 운항가능한 하나 이상의 안전한 경로 중에서 실질 연료 소모가 최소치인 관측소, 최단 거리인 관측소 및 최소 경유 경로를 갖는 관측소 중 어느 하나의 관측소를 확인하고, 상기 확인된 관측소로 회항하도록 회항 경로를 업데이트하고, 상기 무인 비행체의 자세 제어 및 위치 제어 중 하나 이상의 제어를 통해, 상기 업데이트된 회항 경로를 따라 상기 무인 비행체를 이동시킬 수 있다.As an example related to the present invention, when the emergency event occurs or when the navigation route is re-searched, it is difficult to arrive at the destination based on the current position of the unmanned air vehicle based on the measured observation value When it is judged that at least one of the at least one safe route that can be operated from the current position of the unmanned aerial vehicle is located, an observation station having a minimum fuel consumption, an observing station having the shortest distance and an observing station having the minimum passing route, , And can move the unmanned aerial vehicle along the updated toll path through at least one of attitude control and position control of the unmanned aerial vehicle.
본 발명은 무인 비행체의 출발지와 목적지 사이에 존재하는 기지국 기반 실시간으로 관측되는 조밀한 복수의 기상 관측소의 기상 정보를 이용하여 무인 비행체의 운항 여부를 결정하고, 무인 비행체에 대한 운항이 결정되는 경우 운행 가능한 복수의 경로에 대한 유효 최단 시간 경로 또는 최적 연료 소모 경로에 해당하는 최적의 경로를 제공함으로써, 무인 비행체의 운행 여부를 정밀하게 판별할 수 있으며, 경제적이고 안정적인 운행을 위한 경로를 선택할 수 있는 효과가 있다.The present invention determines whether or not an unmanned aerial vehicle is operated using meteorological information of a plurality of dense meteorological observations observed in real time based on a base station existing between a source and a destination of the unmanned aerial vehicle, It is possible to precisely determine whether the unmanned aerial vehicle is operated or not by providing an optimum route corresponding to an effective shortest time path or an optimal fuel consumption route for a plurality of possible routes and to select a route for an economical and stable operation .
또한, 본 발명은 운항 중 운항 예정 경로 상에서의 실시간 관측값이 미리 설정된 기준값을 일정 시간 초과하거나 운항 예정 경로 상에서 새롭게 강풍이나 강수나 낙뢰가 관측되거나, 무인 비행체에 탑재된 센서 등을 통해 지속 운항이 어렵다고 판단되는 경우, 운항 경로를 재탐색하거나 회항 경로를 탐색함으로써, 기상 악화, 돌발적 상황, 긴급한 상황 등에서 무인 비행체의 손망실을 최소화할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention can be applied to a case where a real time observation value on a navigation scheduled route during operation is exceeded by a preset reference value for a predetermined time or a new strong wind, precipitation or lightning is observed on a scheduled navigation route, If it is judged to be difficult, it is possible to minimize the hand loss of the unmanned aerial vehicle due to weather deterioration, unexpected situation, urgent situation, etc. by searching the navigation route or searching the return route.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기상 정보를 이용한 무인 비행체의 경로 안내 시스템의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 무인 비행체의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 무인 비행체의 경로 탐색을 위한 예시를 나타낸 도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 기상 정보를 이용한 무인 비행체의 경로 안내 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 무인 비행체의 경로 탐색을 위한 예시를 나타낸 도이다.1 is a block diagram illustrating a configuration of a route guidance system for an unmanned aerial vehicle using weather information according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram illustrating a configuration of an unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 and FIG. 4 illustrate an example for path search of an unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a route guidance method of an unmanned aerial vehicle using weather information according to an embodiment of the present invention.
6 is a diagram illustrating an example of path search for an unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention.
본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 본 발명에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.It is noted that the technical terms used in the present invention are used only to describe specific embodiments and are not intended to limit the present invention. In addition, the technical terms used in the present invention should be construed in a sense generally understood by a person having ordinary skill in the art to which the present invention belongs, unless otherwise defined in the present invention, Should not be construed to mean, or be interpreted in an excessively reduced sense. In addition, when a technical term used in the present invention is an erroneous technical term that does not accurately express the concept of the present invention, it should be understood that technical terms that can be understood by a person skilled in the art can be properly understood. In addition, the general terms used in the present invention should be interpreted according to a predefined or prior context, and should not be construed as being excessively reduced.
또한, 본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서 "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 발명에 기재된 여러 구성 요소들 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.Furthermore, the singular expressions used in the present invention include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. The term "comprising" or "comprising" or the like in the present invention should not be construed as necessarily including the various elements or steps described in the invention, Or may further include additional components or steps.
또한, 본 발명에서 사용되는 제 1, 제 2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성 요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성 요소는 제 2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성 요소도 제 1 구성 요소로 명명될 수 있다.Furthermore, terms including ordinals such as first, second, etc. used in the present invention can be used to describe elements, but the elements should not be limited by terms. Terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, wherein like reference numerals refer to like or similar elements throughout the several views, and redundant description thereof will be omitted.
또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail. It is to be noted that the accompanying drawings are only for the purpose of facilitating understanding of the present invention, and should not be construed as limiting the scope of the present invention with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기상 정보를 이용한 무인 비행체의 경로 안내 시스템(10)의 구성을 나타낸 블록도이다.1 is a block diagram showing a configuration of a
도 1에 도시된 바와 같이, 기상 정보를 이용한 무인 비행체의 경로 안내 시스템(10)은 관측소(100), 서버(200) 및 무인 비행체(300)로 구성된다. 도 1에 도시된 무인 비행체의 경로 안내 시스템(10)의 구성 요소 모두가 필수 구성 요소인 것은 아니며, 도 1에 도시된 구성 요소보다 많은 구성 요소에 의해 무인 비행체의 경로 안내 시스템(10)이 구현될 수도 있고, 그보다 적은 구성 요소에 의해서도 무인 비행체의 경로 안내 시스템(10)이 구현될 수도 있다.As shown in FIG. 1, a
무인 비행체(300)는 광역 기상 정보 대신 출발지에서 목적지까지의 최단 경로를 기준으로 미리 설정된 반경 내에 위치한 복수의 관측소(100)에서 측정된 복수의 기상 정보를 근거로 운항 여부(또는 비행 여부)를 결정한다. 또한, 운항이 결정된 경우, 무인 비행체(300)는 출발지에서 목적지까지의 복수의 운항 경로 중에서 판정된 복수의 안전 경로에 대해서, 경로별 총 유효 시간 및/또는 경로별 연료 소모량을 산출하고, 산출된 경로별 총 유효 시간 및/또는 경로별 연료 소모량을 근거로 최종 운항 경로를 선택한다. 이후, 무인 비행체(300)는 선택된 최종 운항 경로를 따라 운항한다. 최종 운항 경로를 따라 무인 비행체(300)가 이동하는 동안에, 무인 비행체(300)의 현재 위치, 해당 무인 비행체(300)를 통해 측정되는 관측값 등을 근거로 미리 설정된 긴급 이벤트가 발생하는 경우, 무인 비행체(300)는 서버(300)로부터 새롭게 제공되는 복수의 추가 기상 정보, 무인 비행체(300)의 현재 위치, 관측값 등을 근거로 새로운 운항 경로를 재탐색하고, 재탐색된 운항 경로를 따라 운항한다.The unmanned
관측소(100)는 통신 설비가 설치된 기지국일 수 있다.The
또한, 관측소(100)는 기상 정보를 측정(또는 수집)하기 위한 다양한 기상 센서(미도시)를 포함한다. 여기서, 기상 정보는 풍향, 풍속, 강우 여부, 낙뢰 발생 여부, 측정 시각 정보 등의 정보를 포함한다.In addition, the
또한, 관측소(100)는 해당 관측소(100)가 위치한 지역의 기상 정보를 측정(또는 수집)한다.In addition, the observing
또한, 관측소(100)는 측정된(또는 수집된) 기상 정보를 서버(200) 및/또는 무인 비행체(300)에 전송한다. 이때, 기상 정보는 해당 관측소(100)가 위치한 지역의 위치 정보(예를 들어 위도, 경도 등 포함) 등을 더 포함할 수도 있다.In addition, the
서버(200)는 하나 이상의 관측소(100), 하나 이상의 무인 비행체(300) 등과 통신한다.The
또한, 서버(200)는 하나 이상의 관측소(100)로부터 각각 전송되는 복수의 기상 정보를 수신한다. 이때, 서버(200)는 미리 설정된 시간 간격으로 해당 관측소(100)로부터 전송되는 기상 정보를 수신하거나, 서버(200)의 기상 정보 전송 요청에 응답하여 특정 관측소(100)로부터 전송되는 기상 정보를 수신할 수 있다.In addition, the
또한, 서버(200)는 무인 비행체(300)로부터 전송되는 무인 비행체(300)의 고유 식별 정보, 출발지 정보, 목적지 정보 등을 수신한다.In addition, the
또한, 서버(200)는 수신된 출발지 정보 및 목적지 정보를 근거로 해당 서버(200)에 미리 저장된 복수의 관측소별 기상 정보 중에서 해당 출발지 정보 및 목적지 정보에 대응하는 복수의(또는 하나 이상의) 기상 정보를 해당 무인 비행체(300)에 전송한다.The
즉, 서버(200)는 수신된 출발지 정보 및 목적지 정보를 근거로 해당 서버(200)에 미리 저장된 복수의 관측소별 기상 정보 중에서 해당 출발지에서 목적지까지의 최단 경로를 기준으로 미리 설정된 반경 내에 위치한 복수의 관측소(100)에서 수집된 복수의 기상 정보를 해당 무인 비행체(300)에 전송한다.That is, the
또한, 서버(200)는 무인 비행체(300)로부터 전송되는 해당 무인 비행체(300)가 운항 중에 측정한 관측값, 무인 비행체(300)의 위치 정보, 최종 운항 경로(예를 들어 출발지, 목적지, 중간 경유지/중간 경로 등 포함) 등을 수신한다.In addition, the
또한, 서버(200)는 실시간으로 업데이트되는 기상 정보, 해당 관측값, 무인 비행체(300)의 위치 정보, 최종 운항 경로 등을 근거로 해당 무인 비행체(300)의 운항 경로 재탐색 여부를 판단한다.In addition, the
즉, 서버(200)는 무인 비행체(300)의 운항 중 실시간 관측값이 미리 설정된 임계값을 초과하는 시간이 일정 시간 이상 지속되는지 여부, 강수 관측/예상되는 경로가 최종 운항 경로에 포함되는지 여부 등을 확인한다.That is, the
또한, 판단 결과, 해당 무인 비행체(300)의 운항 경로 재탐색이 결정된 경우, 서버(200)는 실시간으로 업데이트되는 기상 정보, 해당 관측값, 무인 비행체(300)의 위치 정보, 최종 운항 경로 등을 근거로 최종 운항 경로를 재탐색한다.When it is determined that the navigation path search of the
예를 들어, 무인 비행체(300)의 운항 중 실시간 관측값이 미리 설정된 임계값을 초과하는 시간이 일정 시간 이상 지속될 때, 서버(200)는 실시간으로 업데이트되는 기상 정보, 해당 관측값, 무인 비행체(300)의 위치 정보, 최종 운항 경로 등을 근거로 최종 운항 경로를 재탐색한다.For example, when the real-time observation value of the unmanned
다른 예를 들어, 실시간 업데이트되는 기상 정보를 근거로 강수 발생이 예상되는 경로가 최종 운항 경로에 포함된 상태일 때, 서버(200)는 실시간으로 업데이트되는 기상 정보, 해당 관측값, 무인 비행체(300)의 위치 정보, 최종 운항 경로 등을 근거로 최종 운항 경로를 재탐색한다.For example, when the path that predicts the occurrence of precipitation is included in the final navigation route based on the weather information that is updated in real time, the
또한, 서버(200)는 재탐색된 최종 운항 경로, 실시간으로 업데이트되는 기상 정보 등을 해당 무인 비행체(300)에 전송한다.In addition, the
또한, 서버(200)는 이상 기후나 돌잘적인 기후, 충전 필요와 같은 긴급 대피 상황의 경우, 복수의 무인 비행체(300)들이 운행 중이라면, 이러한 무인 비행체(300)들에 대해서 각 무인 비행체(300)의 현재 상태(예를 들어 배터리 잔량, 수분 측정에 의한 무인 비행체(300)의 침수 상태, 자세 제어가 어려운 상태, 해당 국소 지역의 기상 상태 등 포함)를 기반으로 하는 우선 순위와 인접 착륙장의 무인 비행체(300)의 수용 여유 상황 정보, 각 무인 비행체(300)의 착륙장과의 거리 등을 고려하여 착륙장 경로 갱신이 이루어지도록 관제할 수도 있다.If the plurality of unmanned
도 2에 도시된 바와 같이, 무인 비행체(또는 드론)(300)는 통신부(310), GPS 수신기(320), 센서부(330), 저장부(340), 표시부(350) 및 제어부(360)로 구성된다. 도 2에 도시된 무인 비행체(300)의 구성 요소 모두가 필수 구성 요소인 것은 아니며, 도 2에 도시된 구성 요소보다 많은 구성 요소에 의해 무인 비행체(300)가 구현될 수도 있고, 그보다 적은 구성 요소에 의해서도 무인 비행체(300)가 구현될 수도 있다.2, the unmanned air vehicle (or drone) 300 includes a
통신부(310)는 유/무선 통신망을 통해 내부의 임의의 구성 요소 또는 외부의 임의의 적어도 하나의 단말기와 통신 연결한다. 이때, 외부의 임의의 단말기는 관측소(100), 서버(200) 등을 포함할 수 있다. 여기서, 무선 인터넷 기술로는 무선랜(Wireless LAN: WLAN), DLNA(Digital Living Network Alliance), 와이브로(Wireless Broadband: Wibro), 와이맥스(World Interoperability for Microwave Access: Wimax), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), IEEE 802.16, 롱 텀 에볼루션(Long Term Evolution: LTE), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced), 광대역 무선 이동 통신 서비스(Wireless Mobile Broadband Service: WMBS) 등이 있으며, 통신부(310)는 상기에서 나열되지 않은 인터넷 기술까지 포함한 범위에서 적어도 하나의 무선 인터넷 기술에 따라 데이터를 송수신하게 된다. 또한, 근거리 통신 기술로는 블루투스, RFID, 적외선 통신(IrDA), UWB, 지그비, 인접 자장 통신(NFC), 초음파 통신(USC), 가시광 통신(VLC), 와이 파이, 와이 파이 다이렉트 등이 포함될 수 있다. 또한, 유선 통신 기술로는 전력선 통신(Power Line Communication: PLC), USB 통신, 이더넷(Ethernet), 시리얼 통신(serial communication), 광/동축 케이블 등이 포함될 수 있다.The
또한, 통신부(310)는 유니버설 시리얼 버스(Universal Serial Bus: USB)를 통해 임의의 단말과 정보를 상호 전송할 수 있다.In addition, the
또한, 통신부(310)는 이동통신을 위한 기술표준들 또는 통신방식(예를 들어, GSM(Global System for Mobile communication), CDMA(Code Division Multi Access), CDMA2000(Code Division Multi Access 2000), EV-DO(Enhanced Voice-Data Optimized or Enhanced Voice-Data Only), WCDMA(Wideband CDMA), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등)에 따라 구축된 이동 통신망 상에서 기지국, 관측소(100), 서버(200) 등과 무선 신호를 송수신한다.In addition, the
또한, 통신부(310)는 제어부(360)의 제어에 의해, 서버(200)로부터 제공되는 출발지에서부터 목적지까지의 최단 경로를 기준으로 미리 설정된 반경 내에 위치한 복수의 관측소(100)에서 측정된 복수의 기상 정보를 수신한다. 여기서, 기상 정보는 해당 관측소(100)가 위치한 지역의 위치 정보(예를 들어 위도, 경도 등 포함), 풍향, 풍속, 강우 여부, 낙뢰 발생 여부, 측정 시각 정보 등의 정보를 포함한다.The
또한, 통신부(310)는 개별 관측소(100)별로 전송되는 기상 정보를 각각 수신할 수도 있다.In addition, the
또한, 통신부(310)는 제어부(360)의 제어에 의해, GPS 수신기(320)를 통해 발생된 해당 무인 비행체(300)의 실시간 현재 위치 정보(예를 들어 현재 위치에서의 위도 정보, 경도 정보 등 포함), 센서부(330)를 통해 측정된 다양한 관측값, 제어부(360)에 의해 생성된(또는 탐색된) 최종 운항 정보, 무인 비행체(300)의 고유 식별 정보 등을 서버(200)에 전송한다.Under the control of the
GPS 수신기(320)는 위성으로부터 전송된 GPS 신호를 수신하고, 수신된 GPS 신호에 포함된 경도 좌표 및 위도 좌표를 근거로 무인 비행체(300)의 위치 데이터를 실시간으로 발생(또는 생성/확인)시킨다. 여기서, 발생된 위치 데이터는 무인 비행체(300)의 현재 위치(또는 현재 위치 데이터)로 정의한다. 여기서, GPS 수신기뿐만 아니라 와이 파이(Wi-Fi) 또는 와이브로(Wibro) 통신을 통해 위치 정보를 수신할 수도 있다.The
또한, GPS 수신기(320)를 통해 수신되는 신호는 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)에서 제안한 무선 LAN 및 일부 적외선 통신 등을 포함하는 무선 LAN에 대한 무선 네트워크의 표준 규격인 802.11과, 블루투스, UWB, 지그비 등을 포함하는 무선 PAN(Personal Area Network)에 대한 표준 규격인 802.15과, 도시 광대역 네트워크(Fixed Wireless Access: FWA) 등을 포함하는 무선 MAN(Metropolitan Area Network), 광대역 무선 접속(Broadband Wireless Access: BWA)에 대한 표준 규격인 802.16과, 와이브로(Wibro), 와이맥스(WiMAX) 등을 포함하는 무선 MAN(Mobile Broadband Wireless Access: MBWA)에 대한 모바일 인터넷에 대한 표준 규격인 802.20 등의 무선 통신 방식을 이용하여 단말기의 위치 정보를 무인 비행체(300)에 제공하도록 구성할 수도 있다.The signals received through the
센서부(330)는 습도, 기온, 강우 발생 여부, 낙뢰 발생 여부 등을 측정하기 위한 각종 기상 센서(미도시)를 포함한다.The
또한, 센서부(330)는 무인 비행체(300)가 위치한 지역(또는 영역)의 습도, 기온, 풍향, 풍속, 강우 발생 여부, 낙뢰 발생 여부 등을 포함하는 관측값을 각각 측정(또는 수집)한다.The
또한, 센서부(330)는 무인 비행체(300)에 구비된 연료 저장부(또는 배터리)(미도시)의 잔량(또는 상태)을 측정한다.The
저장부(340)는 무인 비행체의 경로 안내 시스템(10)이 동작하는데 필요한 데이터와 프로그램 등을 저장한다.The
즉, 저장부(340)는 무인 비행체의 경로 안내 시스템(10)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션), 무인 비행체의 경로 안내 시스템(10)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는 무선 통신을 통해 외부 서비스 제공 장치로부터 다운로드 될 수 있다. 한편, 응용 프로그램은 저장부(340)에 저장되고, 무인 비행체의 경로 안내 시스템(10)에 설치되어, 제어부(360)에 의하여 무인 비행체의 경로 안내 시스템(10)의 동작(또는 기능)을 수행하도록 구동될 수 있다.That is, the
또한, 저장부(340)는 플래시 메모리 타입(Flash Memory Type), 하드 디스크 타입(Hard Disk Type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(Multimedia Card Micro Type), 카드 타입의 메모리(예를 들면, SD 또는 XD 메모리 등), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크, 램(Random Access Memory: RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory: ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory) 중 적어도 하나의 저장매체를 포함할 수 있다. 또한, 무인 비행체의 경로 안내 시스템(10)은 인터넷(internet)상에서 저장부(340)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)를 운영하거나, 또는 웹 스토리지와 관련되어 동작할 수도 있다.The
또한, 저장부(340)는 제어부(360)의 제어에 의해 통신부(310)를 통해 수신된 관측소별 복수의 기상 정보를 저장한다.The
또한, 저장부(340)는 제어부(360)의 제어에 의해 GPS 수신기(320)를 통해 발생되는 무인 비행체(300)의 위치 정보를 저장한다.The
또한, 저장부(340)는 제어부(360)의 제어에 의해 센서부(330)를 통해 측정되는 무인 비행체(300)가 위치한 지역(또는 영역)의 습도, 기온, 풍향, 풍속, 강우 발생 여부, 낙뢰 발생 여부, 무인 비행체(300)에 구비된 연료 저장부(또는 배터리)(미도시)의 잔량(또는 상태) 등을 포함하는 관측값을 저장한다.The
표시부(350)는 제어부(360)의 제어에 의해 저장부(340)에 저장된 사용자 인터페이스 및/또는 그래픽 사용자 인터페이스를 이용하여 다양한 메뉴 화면 등과 같은 다양한 콘텐츠를 표시할 수 있다. 여기서, 표시부(350)에 표시되는 콘텐츠는 다양한 텍스트 또는 이미지 데이터(각종 정보 데이터 포함)와 아이콘, 리스트 메뉴, 콤보 박스 등의 데이터를 포함하는 메뉴 화면 등을 포함한다. 또한, 표시부(350)는 터치 스크린 일 수 있다.The
또한, 표시부(350)는 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display: LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display: TFT LCD), 유기 발광 다이오드(Organic Light-Emitting Diode: OLED), 플렉시블 디스플레이(Flexible Display), 3차원 디스플레이(3D Display), 전자잉크 디스플레이(e-ink display), LED(Light Emitting Diode) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.The
또한, 표시부(350)는 입체영상을 표시하는 입체 디스플레이부로서 구성될 수 있다.In addition, the
입체 디스플레이부에는 스테레오스코픽 방식(안경 방식), 오토 스테레오스코픽 방식(무안경 방식), 프로젝션 방식(홀로그래픽 방식) 등의 3차원 디스플레이 방식이 적용될 수 있다.In the stereoscopic display unit, a three-dimensional display system such as a stereoscopic system (glasses system), an autostereoscopic system (no-glasses system), a projection system (holographic system) can be applied.
또한, 표시부(350)는 무인 비행체(300)의 동작 상태를 나타내기 위한 LED를 포함할 수 있다.In addition, the
또한, 표시부(350)는 제어부(360)의 제어에 의해, 무인 비행체(300)의 동작 상태, 이상 여부 상태 등을 LED를 통해 표시한다.In addition, the
또한, 표시부(350)는 제어부(360)의 제어에 의해, 센서부(330)를 통해 측정되는 무인 비행체(300)가 위치한 지역(또는 영역)의 습도, 기온, 풍향, 풍속, 강우 발생 여부, 낙뢰 발생 여부, 무인 비행체(300)에 구비된 연료 저장부(또는 배터리)(미도시)의 잔량(또는 상태) 등을 포함하는 관측값을 표시한다.Under the control of the
제어부(360)는 무인 비행체(300)의 전반적인 제어 기능을 실행한다.The
또한, 제어부(360)는 저장부(340)에 저장된 프로그램 및 데이터를 이용하여 무인 비행체(300)의 전반적인 제어 기능을 실행한다. 제어부(360)는 RAM, ROM, CPU, GPU, 버스를 포함할 수 있으며, RAM, ROM, CPU, GPU 등은 버스를 통해 서로 연결될 수 있다. CPU는 저장부(340)에 액세스하여, 저장부(340)에 저장된 O/S를 이용하여 부팅을 수행할 수 있으며, 저장부(340)에 저장된 각종 프로그램, 콘텐츠, 데이터 등을 이용하여 다양한 동작을 수행할 수 있다.In addition, the
또한, 출발지로부터 목적지로 해당 무인 비행체(300)가 비행을 하고자하는 경우, 해당 무인 비행체(300)가 출발하여 안전하게 목적지까지 비행이 가능할지 여부를 판단함에 있어서, 도 3에 도시한 바와 같이, 제어부(360)는 GIS 시스템 상에서 최단 거리에 해당하는 경로를 경로 1이라 할 경우, 단순하게 출발지와 가장 가까운 관측소 A의 풍속이 미리 설정된 풍속 임계값을 초과하는지 여부를 판단하는 것이 아니라, 경로 1 선상에 있는 관측소 B, 우회 경로인 경로 2 상에 있는 관측소 C 및 목적지 관측소 D 등을 포함하여, 가능 경로 안에 존재하는 다양한 관측소의 풍속, 풍향 등을 포함하는 기상 정보를 고려하여, 운항 여부를 결정한다.When the
또한, 제어부(360)는 경로 상에 풍속이 미리 설정된 풍속 임계값을 초과하거나 또는 해당 풍속 임계값에 가까운 경로가 존재하는 경우, 이를 회피하는 경로를 선택하여 운항 여부를 고려할 수 있다.In addition, when the wind speed exceeds a predetermined wind speed threshold value or a path that is close to the wind speed threshold value exists on the path, the
또한, 제어부(360)는 통신부(310)를 통해 수신된 복수의 기상 정보를 근거로 해당 출발지부터 목적지까지의 운항 여부를 결정한다.In addition, the
즉, 제어부(360)는 출발지에서 목적지까지의 복수의 경로 상의 복수의 기상 정보를 근거로 출발지에서 목적지까지의 복수의 경로 중에서 회피 경로를 제거한다. 여기서, 회피 경로는 출발지에서 목적지까지의 복수의 경로 중에서 관측소별 기상 정보에 포함된 풍속이 미리 설정된 풍속 임계값을 초과하는 경로, 현재 강우가 관측되는 기상 정보(또는 관측소)에 대응하는 경로 등을 포함한다.That is, the
또한, 제어부(360)는 복수의 경로 중에서 회피 경로를 제거한 후 남아 있는 경로가 존재하는 경우, 해당 남은 하나 이상의 경로를 안전한 경로로 판정한다.In addition, if there is a remaining path after removing the avoidance path from among a plurality of paths, the
또한, 제어부(360)는 출발지로부터 목적지까지 운항가능한 하나 이상의 안전한 경로가 존재하는 경우, 무인 비행체(300)의 운항이 가능한 상태로 결정한다.The
또한, 제어부(360)는 출발지로부터 목적지까지 운항가능한 하나 이상의 안전한 경로가 존재하지 않는 경우, 무인 비행체(300)의 운항이 불가한 상태로 결정한다.If there is no more than one safe route that can be operated from the departure point to the destination, the
또한, 안전한 경로가 존재하는지 여부를 판정할 때, 제어부(360)는 출발지에서 목적지까지의 복수의 경로 중에서 앞선 풍속 임계값을 초과하는 경로, 현재 강우가 관측되는 기상 정보에 대응하는 경로, 현재 낙뢰가 관측되는 기상 정보(또는 관측소)에 대응하는 경로뿐만 아니라, 무인 비행체(300)의 운행 속도와 각 구간 경로의 거리와 각 관측소별로 제공되는 예보 정보를 결합하여, 안전한 경로가 존재하는지 여부를 판정할 수도 있다.When determining whether or not there is a safe route, the
즉, 제어부(360)는 출발지에서 목적지까지의 복수의 경로 중에서 앞선 관측소별 기상 정보에 포함된 풍속이 풍속 임계값을 초과하는 경로, 현재 강우가 관측되는 기상 정보에 대응하는 경로, 현재 낙뢰가 관측되는 기상 정보(또는 관측소)에 대응하는 경로, 무인 비행체(300)의 운행 속도에 따라 복수의 경로에 무인 비행체(300)가 도달하는 시점의 해당 경로(또는 지점)에 대한 예보 정보를 근거로 해당 예보 정보에 포함된 풍속이 해당 풍속 임계값을 초과하는 경로, 해당 복수의 경로에 무인 비행체(300)가 도달하는 시점의 해당 경로에 대한 예보 정보를 근거로 해당 예보 정보에 포함된 강우 예상 정보가 미리 설정된 강우 임계값을 초과하는 경로 등을 포함하는 회피 경로를 제거하여, 안전한 경로가 존재하는지 여부를 판정할 수도 있다.That is, the
이처럼 일반적인 경우에는 기상청 등에서 발표하는 전체 지역 대표 날씨(또는 기상 정보)에 의존하여 무인 비행체(300)의 운행 가능 여부를 결정해야 한다.In such a general case, it is necessary to determine whether or not the unmanned
본 발명의 실시예에서와 같이, 출발지에서 목적지까지 위치하는 복수의 조밀한 관측소(100)를 활용하는 경우, 제어부(360)는 출발지와 도착지 인근 정보뿐만 아니라, 복수의 경로 1, 2, ... , n (여기서 n은 자연수) 상의 관측 정보(또는 기상 정보)(예를 들어 A1, A2, ... , AN, B1, B2, ... , BN, ... , Z1, Z2, ... , ZN (여기서 N은 자연수)의 정보)를 모두 종합하여, 경로 상에 풍속 임계값을 초과하는 경로, 현재 강우가 관측되는 관측소에 대응하는 경로, 현재 낙뢰가 관측되는 기상 정보(또는 관측소)에 대응하는 경로 등을 제거하고, 안전한 경로가 존재하는지 여부를 판정하여, 운행 가능 여부를 결정할 수 있다.As in the embodiment of the present invention, when using a plurality of
이와 같이, 결정할 경우 안전상의 위험을 최소화하면서, 동시에 기상청 등에서 제공하는 대표값(또는 기상 정보)을 통해 운행 가능 여부를 판정할 때와 같이, 실제로는 비행 가능한 경로가 있는데도 운행 불가 판정을 내리는 경우를 방지할 수 있다.In this way, when the decision is made to determine whether the vehicle can be operated through the representative value (or weather information) provided by the weather station or the like while minimizing the safety risk, .
또한, 이와 같은 결정을 할 때에, 무인 비행체(300)의 운행 속도와 경로의 거리를 계산하여, 각 관측소별로 생산되는 예보 정보(또는 포인트 예보 정보)를 결합하여 사용할 경우, 제어부(360)는 무인 비행체(300)의 안전 운행 여부를 더 세밀하게 결정할 수 있다.When the determination of the traveling speed and the distance of the route of the unmanned
또한, 비행이 가능하다고 판단된 경우, 제어부(360)는 각 관측소의 풍향, 풍속 등을 포함하는 관측소별 기상 정보와, 실제 물리적 거리를 결합하여, 최적의 경로를 판단하기 위한 로직을 이용한다.If it is determined that the flight is possible, the
예를 들어, 제어부(360)는 도 3에 도시한 최단 경로 1 상의 관측소에는 풍속 4m/sec의 맞바람이 불고, 경로 2 상에는 순방향 3m/sec의 바람이 부는 경우, 연료 효율 및 실제 비행 가능 속도를 고려한 최적 경로(또는 최적 라우팅)를 판정한다.For example, the
또한, 비행이 가능하다고 판단된 경우, 도 4에 도시한 바와 같이, 제어부(360)는 각 경로 상에 존재하는 관측소(100)를 직선으로 연결한 하위 경로를 서브 루트(Sub_route)라 하고, 각 관측소 간 하위 경로의 길이를 서브 루트 길이(Length_Sub_route)라 하고(여기서, k = 1 ~ n(경로상 관측소 개수 - 1)), 무인 비행체(300)가 경로를 따라 직선 이동한다 가정할 경우, 실제 이동 거리의 합은 으로 나타낸다. 또한, m/sec로 표현되는 관측소별 풍향/풍속 벡터를 라 하고, 각 서브 루트에서 무인 비행체(300)의 운항 속도(또는 비행 속도)와 관측소 간 방향을 또 다른 벡터를 라 하면, 유효 속도는 와 같으며, 경로별 총 유효 시간은 과 같이 나타낼 수 있다.4, the
이와 유사한 방식을, 실제 무인 비행체(300)의 경로상 진행 방향과 경로상 풍향 및/또는 풍속을 조합하여, 유효 최단 시간 경로, 최적 연료 소모 경로 등을 산출할 수 있다.In a similar manner, an effective shortest time path, an optimum fuel consumption path, and the like can be calculated by combining the traveling direction of the actual unmanned
특히, 최적 연료 소모 경로의 경우, 무인 비행체(300) 운해에 대한 실질적인 효과를 기대할 수 있으므로, 중요한 경로 라우팅 방식의 하나로 활용될 수 있다.Particularly, in the case of the optimal fuel consumption route, since it can expect a substantial effect on the
또한, 유효 시간이 가장 짧다 하더라도, 경로 상에 안전 운항 기준임 풍속 임계값을 초과하는 관측소(100)가 포함된 경우, 강우 관측이 있을 경우 등의 회피 경로에 대해서는, 경로 선정 대상에서 제외할 수 있다.In addition, even if the validity time is the shortest, the avoidance path such as the case where the observing
또한, 운항이 결정된 경우 즉, 출발지에서 목적지까지의 복수의 경로 중에서 회피 경로가 제거되고 남은 안전한 경로가 존재하는 경우(또는 출발지로부터 목적지까지 운항가능한 하나 이상의 안전한 경로가 존재하는 경우), 제어부(360)는 운항가능한 하나 이상의 안전한 경로를 근거로 출발지부터 목적지까지의 운항 경로를 탐색한다. 여기서, 회피 경로는 출발지에서 목적지까지의 복수의 경로 중에서 관측소별 기상 정보에 포함된 풍속이 미리 설정된 풍속 임계값을 초과하는 경로, 현재 강우가 관측되는 기상 정보에 대응하는 경로, 현재 낙뢰가 관측되는 기상 정보(또는 관측소)에 대응하는 경로, 무인 비행체(300)의 운행 속도에 따라 복수의 경로에 무인 비행체(300)가 도달하는 시점의 해당 경로(또는 지점)에 대한 예보 정보를 근거로 해당 예보 정보에 포함된 풍속이 해당 풍속 임계값을 초과하는 경로, 해당 복수의 경로에 무인 비행체(300)가 도달하는 시점의 해당 경로에 대한 예보 정보를 근거로 해당 예보 정보에 포함된 강우 예상 정보가 미리 설정된 강우 임계값을 초과하는 경로 등을 포함한다.In addition, when the navigation is determined, that is, when the avoidance route is removed from the plurality of routes from the origin to the destination and there is a remaining safe route (or there is more than one safe route from the origin to the destination) ) Searches the route from the origin to the destination based on one or more safe routes that can be operated. Here, the avoidance path is a path in which the wind speed included in the weather information for each station exceeds a predetermined wind speed threshold value among a plurality of paths from the start point to the destination, a path corresponding to the weather information in which the present rainfall is observed, The route corresponding to the weather information (or the observation station) and the forecasting information of the route (or point) at the time when the
즉, 운항이 결정된 경우, 제어부(360)는 출발지에서 목적지까지의 복수의 운항 경로 중에서 판정된 복수의 안전 경로(또는 운항가능한 하나 이상의 안전한 경로)에 대해, 경로별 총 유효 시간 및/또는 경로별 연료 소모량을 산출한다.That is, when the navigation is determined, the
또한, 제어부(360)는 산출된 경로별 총 유효 시간 중에서 최단 시간에 해당하는 출발지부터 목적지까지의 경로를(또는 출발지부터 목적지까지의 복수의 최단 시간에 해당하는 경로를 조합하여) 최종 운항 경로로 선택(또는 선정)한다.In addition, the
또한, 제어부(360)는 산출된 경로별 연료 소모량 중에서 최소 연료를 소모하는 해당 출발지부터 목적지까지의 경로를(또는 출발지부터 목적지까지의 복수의 최소 연료 소모에 해당하는 경로를 조합하여) 최종 운항 경로로 선택(또는 선정)한다.In addition, the
또한, 제어부(360)는 해당 무인 비행체(300)의 자세 제어 및/또는 위치 제어를 통해 해당 무인 비행체(300)의 동작을 제어하여, 앞서 선택된(또는 선정된) 최종 운항 경로를 따라 해당 출발지에서 목적지까지 해당 무인 비행체(300)를 이동시킨다.The
또한, 제어부(360)는 운항(또는 비행) 중 경로 상의 실시간 풍향, 풍속 등의 정보 업데이트를 통해, 동적으로 최적 경로를 업데이트할 수 있다.In addition, the
이와 같이, 제어부(360)는 운항 여부 판단, 최적 경로 예측 및 선택, 운항 중 실시간 기상 정보 업데이트에 의한 새로운 경로 적용을 통해서, 기상 정보를 활용한 안전한 무인 비행체(300)의 운행이 가능할 수 있다.In this way, the
물론, 제어부(360)는 복수의 경로 중에서 높은 빌딩, 숲 등의 지형 지물이 있는 경우, 이를 피해서 운행하도록 할 수도 있다.Of course, the
즉, 앞서 설명한 회피 경로에는 사용자 설정에 따른 미리 설정된 고도 이상의 빌딩(또는 건물), 산, 숲, 추락 위험에 따른 위험 지역(예를 들어 사람들이 많이 이용하는 놀이시설, 공원 등 포함) 등이 더 포함될 수 있으며, 무인 비행체(300)는 이러한 회피 경로를 피해서 운행할 수 있다.That is, the above-described avoidance path further includes a building (or a building) over a predetermined height according to user setting, a mountain, a forest, and a dangerous area due to a risk of falling (for example, And the unmanned
또한, 제어부(360)는 운항 경로 탐색 시, 무인 비행체(300)의 운행 시간이 일정 시간 이상 걸릴 경우(또는 현재와 기상이 달라질 우려가 있는 경우), 앞선 각 관측소의 벡터 및 안전 운행을 위한 임계값과의 비교를 위해, 현재의 관측값과 각 관측소별 예보 정보를 비교하여, 둘 중 큰 값을 기준으로 경로별 총 유효 시간 및/또는 경로별 연료 소모량을 산출하여, 안전도를 높이고, 최적 경로를 계산할 수 있다.In addition, when the operation time of the unmanned
또한, 경로 상에 관측소(100)가 존재하지 않는 경우, 제어부(360)는 기상청이나 주변 관측소(100)에서 제공되는 예보 모델 값(또는 예보 정보)과 인근 관측소의 예보 정보를 조합(또는 인터폴레이션)한 값을 활용해 보정할 수 있다.If there is no observing
다만, 기상청이나 주변 관측소(100)에서 제공되는 예보 모델 값(또는 예보 정보)과 인근 관측소의 예보 정보를 조합한 값을 활용하는 경우, 오차 발생 확률이 높아질 수 있으므로, 실시간 관측값의 인터폴레이션된 값과 해당 지역 예보 정보 중 풍향, 풍속, 강우 발생 확률, 낙뢰 발생 확률 등의 수치나 확률값이 더 큰 값을 선택함으로써, 안전도를 추가로 고려할 수 있다.However, when a value obtained by combining the forecasting model value (or the forecasting information) provided by the weather station or the peripheral observing
또한, 기지국 기반 관측소(100)는 기지국의 설치 환경 및 기상 측정의 용도에 따라 대부분 높은 위치에 위치하며, 이는 무인 비행체(300)의 비행 경로와 인접해 있을 수 있다.In addition, the
따라서, 무인 비행체(300) 운행 중 관제 시스템(또는 경로 안내 시스템(10))의 통신 불량으로 미리 설정된 경로를 통해 자율 이동을 해야하는 경우, 제어부(360)는 경로 상 기상 정보를 관측소(100)로부터 직접 전송받을 수도 있다.Therefore, if the autonomous movement is to be performed through a predetermined route due to a communication failure of the control system (or the route guidance system 10) during the operation of the
또한, 제어부(360)는 GPS 수신기(320)를 통해 발생된(또는 생성된) 실시간 무인 비행체(300)의 위치 정보, 센서부(330)를 통해 측정되는 실시간 관측값 등을 근거로 미리 설정된 긴급 이벤트 발생 여부를 확인(또는 판단)한다. 여기서, 긴급 이벤트는 측정된 풍속이 풍속 임계값을 초과하는 경우, 강우가 발생하는 경우, 낙뢰가 발생하는 경우, 측정된 연료 저장부(또는 배터리)의 잔량(또는 상태)이 무인 비행체(300)의 현재 위치에서 목적지까지 운항이 불가능한 경우 등을 포함한다.The
확인 결과(또는 판단 결과), 미리 설정된 긴급 이벤트가 발생하지 않는 경우, 제어부(360)는 앞선 GPS 수신기(320)를 통해 무인 비행체(300)의 현재 위치를 확인하고, 센서부(330)를 통해 무인 비행체(300)가 위치한 지역의 다양한 관측값을 측정하는 과정으로 복귀한다.When the preset emergency event does not occur, the
또한, 확인 결과(또는 판단 결과), 미리 설정된 긴급 이벤트가 발생하는 경우, 제어부(360)는 서버(200)로부터 추가로 제공되는 관측소별 복수의 추가 기상 정보, GPS 수신기(320)를 통해 확인된 무인 비행체(300)의 현재 위치, 센서부(330)를 통해 측정된 다양한 관측값, 목적지(또는 목적지 정보, 목적지에 대응하는 위도 및 경도 정보) 등을 근거로 운항 경로(또는 비행 경로)를 재탐색한다.When a preset emergency event occurs, the
즉, 확인 결과(또는 판단 결과), 미리 설정된 긴급 이벤트가 발생하는 경우, 제어부(360)는 관측소별 복수의 추가 기상 정보, GPS 수신기(320)를 통해 확인된 무인 비행체(300)의 현재 위치, 센서부(330)를 통해 측정된 다양한 관측값, 목적지(또는 목적지 정보, 목적지에 대응하는 위도 및 경도 정보) 등을 근거로 현재 위치로부터 목적지까지 운항가능한 하나 이상의 안전한 경로를 재확인하고, 재확인된 현재 위치로부터 목적지까지 운항가능한 하나 이상의 안전한 경로를 근거로 현재 위치로부터 목적지까지의 운항 경로를 재탐색한다.That is, when a preset emergency event occurs, the
또한, 제어부(350)는 해당 무인 비행체(300)의 자세 제어 및/또는 위치 제어를 통해 해당 무인 비행체(300)의 동작을 제어하여, 재탐색된 운항 경로를 따라 무인 비행체(300)의 현재 위치에서 목적지까지 해당 무인 비행체(300)를 이동(또는 운항/비행)시킨다.The
또한, 앞선 미리 설정된 긴급 이벤트가 발생하는 경우 또는 긴급 이벤트 발생에 따라 경로를 재탐색하는 경우에 있어서, 센서부(330)를 통해 측정되는 실시간 관측값 등을 근거로 무인 비행체(300)의 현재 위치를 기준으로 목적지 도착이나 출발지 회항이 어렵다고 판단되는 경우, 제어부(360)는 센서부(330)를 통해 측정되는 관측값에 포함된 풍향 및/또는 풍속을 근거로 실질 연료(또는 배터리) 소모가 최소치인 인근 관측소(100)(또는 현재 위치로부터 운항가능한 하나 이상의 안전한 경로 중에서 실질 연료 소모가 최소치인 관측소/최단 거리인 관측소/최소 경유 경로에 해당하는 관측소/최소 경유 경로를 갖는 관측소)를 확인한다.When a predetermined emergency event occurs, or when a route is re-searched according to the occurrence of an emergency event, the current position of the
또한, 제어부(360)는 확인된 실질 연료(또는 배터리) 소모가 최소치인 관측소(100)또는 현재 위치로부터 운항가능한 하나 이상의 안전한 경로 중에서 실질 연료 소모가 최소치인 관측소/최단 거리인 관측소/최소 경유 경로에 해당하는 관측소/최소 경유 경로를 갖는 관측소)로 자동 회항하도록 회항 경로를 업데이트(또는 재탐색)한다. 이때, 앞선 미리 설정된 긴급 이벤트가 발생하는 경우 또는 긴급 이벤트 발생에 따라 경로를 재탐색하는 경우에 있어서, 센서부(330)를 통해 측정되는 실시간 관측값 등을 근거로 무인 비행체(300)의 현재 위치를 기준으로 목적지 도착이 어렵다고 판단되는 경우, 제어부(360)는 현재 위치로부터 운항가능한 하나 이상의 안전한 경로를 근거로 출발지로 회항하도록 회항 경로를 업데이트할 수도 있다.In addition, the
또한, 제어부(360)는 해당 무인 비행체(300)의 자세 제어 및/또는 위치 제어를 통해 해당 무인 비행체(300)의 동작을 제어하여, 업데이트된 회항 경로를 따라 무인 비행체(300)의 현재 위치에서 회항지(또는 실질 연료(또는 배터리) 소모가 최소치인 관측소(100)/현재 위치로부터 운항가능한 하나 이상의 안전한 경로 중에서 실질 연료 소모가 최소치인 관측소/최단 거리인 관측소/최소 경유 경로에 해당하는 관측소/최소 경유 경로를 갖는 관측소)까지 해당 무인 비행체(300)를 이동(또는 운항/비행)시킨다.The
이와 같이, 제어부(360)는 무인 비행체(300)의 운항 중, 돌풍을 만나거나 예상보다 높은 풍속으로 인해 무인 비행체(300) 자체가 가지고 있는 자세 제어 프로그램에 의해서 해결이 어려운 상황이 발생하거나 센서부(330)에 포함된 자체적으로 탑재한 자이로 센서 혹은 모션 센서, 수분 센서, GPS 수신기(320) 등에서 관측된 관측값을 근거로 무인 비행체(300)의 정상적인 운항이 어려운 상황이 인지될 경우, 서버(200)(또는 관제소)(미도시)와 통신을 통해 경로 재탐색을 수행할 수 있다. 이때, 서버(200)와 통신 불가 시, 제어부(360)는 자체적으로 경로 재탐색을 수행 및 무인 비행체(300)를 자율 이동시킨 이후에, 추후 서버(200)에 경로 재탐색 결과에 대한 정보를 통보(또는 통지/전송)할 수도 있다.As described above, the
또한, 이와 같이, 재탐색을 실시한 결과, 최적 안전 루트가 발견되지 않을 경우, 제어부(360)는 출발지를 포함하여 인근 착륙장(또는 관측소(100))을 검색하여, 회항 경로를 재탐색하여, 무인 비행체(300)의 손망실을 방지할 수 있다.If the optimal safety route is not found as a result of the re-search, the
또한, 제어부(360)는 경로 재탐색 중에 무인 비행체(300)의 배터리 잔량(또는 연료 잔량)과 목적지까지 운행을 위한 예상 배터리 잔량(또는 연료 잔량)을 비교하여, 배터리 성능 열화 등으로 인해 배터리 소모(또는 연료 소모)가 예상보다 큰 경우, 충전이 가능한 인근 착륙장을 검색하고, 해당 검색된 착륙장을 경유(또는 목적지로)하는 새로운 경로를 탐색할 수도 있다.In addition, the
이처럼 충전을 위해서 새로운 경로를 탐색한 경우, 제어부(360)는 해당 무인 비행체(300)의 자세 제어 및/또는 위치 제어를 통해 해당 무인 비행체(300)의 동작을 제어하여, 충전을 위해서 탐색된 새로운 경로를 따라 무인 비행체(300)의 현재 위치에서 해당 충전을 위한 목적지까지 해당 무인 비행체(300)를 이동(또는 운항/비행)시킨다.When the user searches for a new route for charging, the
또한, 해당 무인 비행체(300)에 대한 배터리 충전(또는 연료 충전)이 완료된 이후, 운항을 재개하고자 하는 경우, 제어부(360)는 충전 이후 최적 재개 타이밍과 최초 목적지까지 도착하기 위한 경로를 새롭게 탐색할 수 있다.In addition, when it is desired to resume the operation after the battery charging (or fuel charging) of the
또한, 무인 비행체(300)의 충전 이후, 제어부(360)는 해당 무인 비행체(300)의 자세 제어 및/또는 위치 제어를 통해 해당 무인 비행체(300)의 동작을 제어하여, 충전을 위한 임시 변경된 목적지에서 최초 목적지까지 해당 무인 비행체(300)를 이동(또는 운항/비행)시킨다.After the charging of the
또한, 무인 비행체(300)는 해당 무인 비행체(300)에 연결되는 모든 외부기기와의 인터페이스 역할을 수행하는 인터페이스부(미도시)를 더 포함할 수도 있다. 예를 들면, 인터페이스부는 유/무선 헤드셋 포트(Headset Port), 외부 충전기 포트, 유/무선 데이터 포트, 메모리 카드(Memory Card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트, 오디오 I/O(Input/Output) 포트, 비디오 I/O(Input/Output) 포트, 이어폰 포트 등으로 구성될 수 있다. 여기서, 식별 모듈은 무인 비행체(300)의 사용 권한을 인증하기 위한 각종 정보를 저장한 칩으로서, 사용자 인증 모듈(User Identity Module: UIM), 가입자 인증 모듈(Subscriber Identity Module: SIM), 범용 사용자 인증 모듈(Universal Subscriber Identity Module: USIM) 등을 포함할 수 있다. 또한, 식별 모듈이 구비된 장치는 스마트 카드(Smart Card) 형식으로 제작될 수 있다. 따라서, 식별 모듈은 포트를 통하여 무인 비행체(300)와 연결될 수 있다. 이와 같은 인터페이스부는 외부 기기로부터 데이터를 수신하거나 전원을 수신하여 무인 비행체(300) 내부의 각 구성 요소에 전달하거나 무인 비행체(300) 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 한다.In addition, the
또한, 인터페이스부는 무인 비행체(300)가 외부 크래들(Cradle)과 연결될 때 크래들로부터의 전원이 해당 무인 비행체(300)에 공급되는 통로가 되거나, 사용자에 의해 크래들에서 입력되는 각종 명령 신호가 해당 무인 비행체(300)로 전달되는 통로가 될 수 있다. 크래들로부터 입력되는 각종 명령 신호 또는 해당 전원은 무인 비행체(300)가 크래들에 정확히 장착되었음을 인지하기 위한 신호로 동작될 수도 있다.In addition, when the unmanned
또한, 무인 비행체(300)는 사용자에 의한 버튼 조작 또는 임의의 기능 선택에 따른 신호를 수신하거나, 디스플레이되는 화면을 터치/스크롤하는 등의 조작에 의해 생성된 명령 또는 제어 신호를 수신하기 위한 입력부(미도시)를 더 포함할 수도 있다.In addition, the
입력부는 사용자의 명령, 선택, 데이터, 정보 중에서 적어도 하나를 입력 받기 위한 수단으로서, 숫자 또는 문자 정보를 입력 받고 다양한 기능을 설정하기 위한 다수의 입력키 및 기능키를 포함할 수 있다.The input unit may include at least one of a command, a selection, data, and information of a user. The input unit may include a plurality of input keys and function keys for inputting numeric or character information and setting various functions.
또한, 입력부는 키 패드(Key Pad), 돔 스위치 (Dome Switch), 터치 패드(정압/정전), 터치 스크린(Touch Screen), 조그 휠, 조그 스위치, 조그 셔틀(Jog Shuttle), 마우스(mouse), 스타일러스 펜(Stylus Pen), 터치 펜(Touch Pen) 등의 다양한 장치가 사용될 수 있다. 특히, 표시부(350)가 터치스크린 형태로 형성된 경우, 입력의 기능 중 일부 또는 전부는 표시부(350)를 통해 수행될 수 있다.The input unit may include a key pad, a dome switch, a touch pad (static / static), a touch screen, a jog wheel, a jog switch, a jog shuttle, a mouse, , A stylus pen, a touch pen, and the like can be used. Particularly, when the
또한, 무인 비행체(300)의 각각의 구성부(또는 모듈)는 무인 비행체(300)의 메모리(또는 저장부(340)) 상에 저장되는 소프트웨어일 수 있다. 메모리는 무인 비행체(300)의 내부 메모리 일 수 있으며, 외장형 메모리 또는 다른 형태의 저장 장치일 수 있다. 또한, 메모리는 비휘발성 메모리일 수 있다. 메모리 상에 저장되는 소프트웨어는 실행 시 무인 비행체(300)로 하여금 특정 동작을 수행하도록 하는 명령어 세트를 포함할 수 있다.In addition, each component (or module) of the unmanned
또한, 본 발명에 따른 관측소(100), 서버(200) 및 무인 비행체(300)에 탑재되는 프로세서는 본 발명에 따른 방법을 실행하기 위한 프로그램 명령을 처리할 수 있다. 일 구현 예에서, 이 프로세서는 싱글 쓰레드(Single-threaded) 프로세서일 수 있으며, 다른 구현 예에서 본 프로세서는 멀티 쓰레드(Multi-threaded) 프로세서일 수 있다. 나아가 본 프로세서는 메모리 혹은 저장 장치에 저장된 명령을 처리하는 것이 가능하다.In addition, the processor mounted on the
이와 같이, 무인 비행체의 출발지와 목적지 사이에 존재하는 기지국 기반 실시간으로 관측되는 조밀한 복수의 기상 관측소의 기상 정보를 이용하여 무인 비행체의 운항 여부를 결정하고, 무인 비행체에 대한 운항이 결정되는 경우 운행 가능한 복수의 경로에 대한 유효 최단 시간 경로 또는 최적 연료 소모 경로에 해당하는 최적의 경로를 제공할 수 있다.In this manner, it is determined whether or not the unmanned aerial vehicle is operated using the meteorological information of a plurality of dense meteorological stations observed in real time based on the base stations existing between the source and the destination of the unmanned aerial vehicle, It is possible to provide an optimum path corresponding to an effective shortest time path or an optimal fuel consumption path for a plurality of possible paths.
또한, 이와 같이, 운항 중 운항 예정 경로 상에서의 실시간 관측값이 미리 설정된 기준값을 일정 시간 초과하거나 운항 예정 경로 상에서 새롭게 강풍이나 강수나 낙뢰가 관측되거나, 무인 비행체에 탑재된 센서 등을 통해 지속 운항이 어렵다고 판단되는 경우, 운항 경로를 재탐색하거나 회항 경로를 탐색할 수 있다.In this way, when the real-time observation value on the navigation scheduled route during the operation exceeds a preset reference value for a predetermined time or when a strong wind, precipitation or lightning is observed on the navigation scheduled route, or continuous operation is performed through sensors mounted on the unmanned aerial vehicle If it is judged to be difficult, the navigation route can be searched again or the navigation route can be searched.
이하에서는, 본 발명에 따른 기상 정보를 이용한 무인 비행체의 경로 안내 방법을 도 1 내지 도 6을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a method of guiding an unmanned aerial vehicle using weather information according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 6. FIG.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 기상 정보를 이용한 무인 비행체의 경로 안내 방법을 나타낸 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a route guidance method of an unmanned aerial vehicle using weather information according to an embodiment of the present invention.
먼저, 통신부(310)는 서버(200)로부터 제공되는 출발지에서부터 목적지까지의 최단 경로를 기준으로 미리 설정된 반경 내에 위치한 복수의 관측소(100)에서 측정된 복수의 기상 정보를 수신한다. 여기서, 기상 정보는 해당 관측소(100)가 위치한 지역의 위치 정보(예를 들어 위도, 경도 등 포함), 풍향, 풍속, 강우 여부, 낙뢰 발생 여부, 측정 시각 정보 등의 정보를 포함한다. 이때, 통신부(310)는 개별 관측소(100)별로 전송되는 기상 정보를 각각 수신할 수도 있다.First, the
일 예로, 도 6에 도시한 바와 같이, 통신부(310)는 서버(200)로부터 제공되는 출발지 최인근 관측소, 목적지 최인근 관측소, 출발지와 목적지 사이의 복수의 경로(예를 들어 경로 A, 경로 B, ... , 경로 Z 등 포함) 상에 위치하는 A1, ... , AN, B1, ... , BM 관측소에서 각각 측정되는 복수의 기상 정보를 수신한다. 여기서, M과 N은 자연수이다. 또한, 각 경로상 관측소(100)는 출발지와 목적지 사이에서 기상 정보 수집이 가능한 모든 관측소를 포함할 수 있다(S510).6, the
이후, 제어부(360)는 수신된 복수의 기상 정보를 근거로 해당 출발지부터 목적지까지의 운항 여부를 결정한다.Then, the
즉, 제어부(360)는 출발지에서 목적지까지의 복수의 경로 상의 복수의 기상 정보를 근거로 출발지에서 목적지까지의 복수의 경로 중에서 회피 경로를 제거한다. 여기서, 회피 경로는 출발지에서 목적지까지의 복수의 경로 중에서 관측소별 기상 정보에 포함된 풍속이 미리 설정된 풍속 임계값을 초과하는 경로, 현재 강우가 관측되는 기상 정보(또는 관측소)에 대응하는 경로 등을 포함한다.That is, the
또한, 제어부(360)는 복수의 경로 중에서 회피 경로를 제거한 후 남아 있는 경로가 존재하는 경우, 해당 남은 하나 이상의 경로를 안전한 경로로 판정한다.In addition, if there is a remaining path after removing the avoidance path from among a plurality of paths, the
또한, 제어부(360)는 출발지로부터 목적지까지 운항가능한 하나 이상의 안전한 경로가 존재하는 경우, 무인 비행체(300)의 운항이 가능한 상태로 결정한다.The
또한, 제어부(360)는 출발지로부터 목적지까지 운항가능한 하나 이상의 안전한 경로가 존재하지 않는 경우, 무인 비행체(300)의 운항이 불가한 상태로 결정한다.If there is no more than one safe route that can be operated from the departure point to the destination, the
일 예로, 제어부(360)는 도 6에 도시한 복수의 경로 중에서 풍속 임계값을 초과하는 기상 정보를 제공한 관측소 A1과 A3에 각각 대응하는 경로, 현재 강우가 관측되는 관측소 A4에 대응하는 경로 등을 제거하며, 복수의 경로 중에서 관측소 A1과 A3에 각각 대응하는 경로 및 관측소 A4에 대응하는 경로가 제거되고 남은 하나 이상의 경로를 안전한 경로로 판정한다. 또한, 제어부(360)는 하나 이상의 경로를 포함하는 안전한 경로를 통해 출발지에서 목적지까지 운항이 가능한 상태일 때, 무인 비행체(300)의 운항이 가능한 상태로 결정한다.For example, the
또한, 안전한 경로가 존재하는지 여부를 판정할 때, 제어부(360)는 출발지에서 목적지까지의 복수의 경로 중에서 앞선 풍속 임계값을 초과하는 경로, 현재 강우가 관측되는 기상 정보에 대응하는 경로, 현재 낙뢰가 관측되는 기상 정보에 대응하는 경로뿐만 아니라, 무인 비행체(300)의 운행 속도와 각 구간 경로의 거리와 각 관측소별로 제공되는 예보 정보를 결합하여, 안전한 경로가 존재하는지 여부를 판정할 수도 있다.When determining whether or not there is a safe route, the
즉, 제어부(360)는 출발지에서 목적지까지의 복수의 경로 중에서 앞선 관측소별 기상 정보에 포함된 풍속이 풍속 임계값을 초과하는 경로, 현재 강우가 관측되는 기상 정보에 대응하는 경로, 현재 낙뢰가 관측되는 기상 정보에 대응하는 경로, 무인 비행체(300)의 운행 속도에 따라 복수의 경로에 무인 비행체(300)가 도달하는 시점의 해당 경로(또는 지점)에 대한 예보 정보를 근거로 해당 예보 정보에 포함된 풍속이 해당 풍속 임계값을 초과하는 경로, 해당 복수의 경로에 무인 비행체(300)가 도달하는 시점의 해당 경로에 대한 예보 정보를 근거로 해당 예보 정보에 포함된 강우 예상 정보가 미리 설정된 강우 임계값을 초과하는 경로, 해당 복수의 경로에 무인 비행체(300)가 도달하는 시점의 해당 경로에 대한 예보 정보를 근거로 해당 예보 정보에 포함된 낙뢰 발생 정보가 미리 설정된 낙뢰 발생 임계값을 초과하는 경로 등을 포함하는 회피 경로를 제거하여, 안전한 경로가 존재하는지 여부를 판정할 수도 있다.That is, the
다른 일 예로, 제어부(360)는 도 6에 도시한 복수의 경로 중에서 풍속 임계값을 초과하는 기상 정보를 제공한 관측소 A1과 A3에 각각 대응하는 경로, 현재 강우가 관측되는 관측소 A4에 대응하는 경로, 해당 무인 비행체(300)가 이동하여 관측소 A7에 도달할 시점의 해당 관측소 A7에서의 예보 정보에 포함된 강우 예상 정보(예를 들어 현재 관측소 A7에서는 비가 오지 않고 있으나, 무인 비행체(300)가 이동하여 해당 관측소 A7에 인접할 시점의 강우 확률이 70%인 예보 정보)가 미리 설정된 강우 임계값(예를 들어 60%)을 초과하는 경로 등을 제거하며, 복수의 경로 중에서 관측소 A1과 A3에 각각 대응하는 경로, 관측소 A4에 대응하는 경로, 강우 확률이 70%인 예보 정보에 해당하는 관측소 A7에 대응하는 경로가 제거되고 남은 경로를 안전한 경로로 판정한다(S520).In one embodiment the other, the
이후, 운항이 결정된 경우 즉, 출발지에서 목적지까지의 복수의 경로 중에서 회피 경로가 제거되고 남은 안전한 경로가 존재하는 경우(또는 출발지로부터 목적지까지 운항가능한 하나 이상의 안전한 경로가 존재하는 경우), 제어부(360)는 운항가능한 하나 이상의 안전한 경로를 근거로 출발지부터 목적지까지의 운항 경로를 탐색한다. 여기서, 회피 경로는 출발지에서 목적지까지의 복수의 경로 중에서 관측소별 기상 정보에 포함된 풍속이 미리 설정된 풍속 임계값을 초과하는 경로, 현재 강우가 관측되는 기상 정보에 대응하는 경로, 무인 비행체(300)의 운행 속도에 따라 복수의 경로에 무인 비행체(300)가 도달하는 시점의 해당 경로(또는 지점)에 대한 예보 정보를 근거로 해당 예보 정보에 포함된 풍속이 해당 풍속 임계값을 초과하는 경로, 해당 복수의 경로에 무인 비행체(300)가 도달하는 시점의 해당 경로에 대한 예보 정보를 근거로 해당 예보 정보에 포함된 강우 예상 정보가 미리 설정된 강우 임계값을 초과하는 경로 등을 포함한다.Thereafter, when the navigation is determined, that is, when the avoidance route is removed from the plurality of routes from the origin to the destination and there is a remaining safe route (or when there is more than one safe route that can travel from the origin to the destination) ) Searches the route from the origin to the destination based on one or more safe routes that can be operated. Here, the avoidance path is a path in which the wind speed included in the weather information for each station exceeds a predetermined wind speed threshold among a plurality of paths from the start point to the destination, a path corresponding to the weather information in which the current rainfall is observed, (Or point) at the time point when the unmanned
즉, 운항이 결정된 경우, 제어부(360)는 출발지에서 목적지까지의 복수의 운항 경로 중에서 판정된 복수의 안전 경로(또는 운항가능한 하나 이상의 안전한 경로)에 대해, 경로별 총 유효 시간 및/또는 경로별 연료 소모량을 산출한다.That is, when the navigation is determined, the
또한, 제어부(360)는 산출된 경로별 총 유효 시간 중에서 최단 시간에 해당하는 출발지부터 목적지까지의 경로를(또는 출발지부터 목적지까지의 복수의 최단 시간에 해당하는 경로를 조합하여) 최종 운항 경로로 선택(또는 선정)한다.In addition, the
또한, 제어부(360)는 산출된 경로별 연료 소모량 중에서 최소 연료를 소모하는 해당 출발지부터 목적지까지의 경로를(또는 출발지부터 목적지까지의 복수의 최소 연료 소모에 해당하는 경로를 조합하여) 최종 운항 경로로 선택(또는 선정)한다.In addition, the
일 예로, 제어부(360)는 도 6에 도시한 복수의 경로 중에서 관측소 A1과 A3에 각각 대응하는 경로 및 관측소 A4에 대응하는 경로가 제거되고 남은 안전 경로에 대해서, 경로별 총 유효 시간을 산출한다.For example, the
또한, 제어부(360)는 산출된 경로별 총 유효 시간 중에서 최단 시간에 해당하는 출발지 - B1 - B2 - ... - BM - 목적지까지의 경로를 제 1 최종 운항 경로로 선택한다.In addition, the
다른 일 예로, 제어부(360)는 도 6에 도시한 복수의 경로 중에서 관측소 A1과 A3에 각각 대응하는 경로 및 관측소 A4에 대응하는 경로가 제거되고 남은 안전 경로에 대해서, 경로별 연료 소모량을 산출한다.In one embodiment the other, the
또한, 제어부(360)는 산출된 경로별 연료 소모량 중에서 최소 연료를 소모하는 출발지 - B1 - B2 - A3 - A5 ... - AN - 목적지까지의 경로를 제 2 최종 운항 경로로 선택한다(S530).In addition, the
이후, 제어부(360)는 해당 무인 비행체(300)의 자세 제어 및/또는 위치 제어를 통해 해당 무인 비행체(300)의 동작을 제어하여, 앞서 선택된(또는 선정된) 최종 운항 경로를 따라 해당 출발지에서 목적지까지 해당 무인 비행체(300)를 이동(또는 운항/비행)시킨다.The
일 예로, 제어부(360)는 선택된 제 1 최종 운항 경로(예를 들어 출발지 - B1 - B2 - ... - BM - 목적지까지의 경로)를 따라 이동하도록 해당 무인 비행체(300)의 동작을 제어한다(S540).For example, the
이후, GPS 수신기(320)는 무인 비행체(300)가 목적지로 운항(또는 비행)하는 중에 해당 무인 비행체(300)의 현재 위치를 실시간으로 확인한다.Then, the
즉, GPS 수신기(320)는 위성으로부터 전송된 GPS 신호를 수신하고, 수신된 GPS 신호에 포함된 경도 좌표 및 위도 좌표를 근거로 무인 비행체(300)의 위치 데이터를 실시간으로 발생(또는 생성/확인)시킨다.That is, the
일 예로, GPS 수신기(320)는 도 6에 도시된 경로 B에 해당하는 제 1 최종 운항 경로로 운행 중인 무인 비행체(300)의 관측소 B1 지점에서의 위치 정보(예를 들어 관측소 B1 지점에 대응하는 위도 및 경도 정보)를 생성한다(S550).In one embodiment,
또한, 센서부(330)는 무인 비행체(300)가 위치한 지역(또는 영역)의 습도, 기온, 풍향, 풍속, 강우 발생 여부, 낙뢰 발생 여부, 무인 비행체(300)에 구비된 연료 저장부(또는 배터리)(미도시)의 잔량(또는 상태) 등을 포함하는 관측값을 각각 측정(또는 수집)한다.The
일 예로, 센서부(330)는 도 6에 도시된 경로 B에 해당하는 제 1 최종 운항 경로로 운행 중인 무인 비행체(300)의 관측소 B1 지점에서의 습도, 기온, 풍향, 풍속, 강우 발생 여부, 낙뢰 발생 여부, 무인 비행체(300)의 배터리 잔량 등을 각각 측정한다(S560).For example, the
이후, 제어부(360)는 GPS 수신기(320)를 통해 발생된(또는 생성된) 실시간 무인 비행체(300)의 위치 정보, 센서부(330)를 통해 측정되는 실시간 관측값 등을 근거로 미리 설정된 긴급 이벤트 발생 여부를 확인(또는 판단)한다. 여기서, 긴급 이벤트는 측정된 풍속이 풍속 임계값을 초과하는 경우, 강우가 발생하는 경우, 낙뢰가 발생하는 경우, 측정된 연료 저장부(또는 배터리)의 잔량(또는 상태)이 무인 비행체(300)의 현재 위치에서 목적지까지 운항이 불가능한 경우 등을 포함한다.The
일 예로, 제어부(360)는 도 6에 도시된 경로 B에 해당하는 제 1 최종 운항 경로로 운행 중인 무인 비행체(300)의 관측소 B1 지점에서 측정된 풍속이 풍속 임계값을 초과하는지 여부를 확인한다.For example, the
다른 일 예로, 제어부(360)는 도 6에 도시된 경로 B에 해당하는 제 1 최종 운항 경로로 운행 중인 무인 비행체(300)의 관측소 B1 지점에서 강우 측정되는지 여부를 확인한다.In another example, the
또 다른 일 예로, 제어부(360)는 도 6에 도시된 경로 B에 해당하는 제 1 최종 운항 경로로 운행 중인 무인 비행체(300)의 관측소 B1 지점에서 낙뢰가 발생하는지 여부를 확인한다.In another example, the
또 다른 일 예로, 제어부(360)는 도 6에 도시된 경로 B에 해당하는 제 1 최종 운항 경로로 운행 중인 무인 비행체(300)의 관측소 B7 지점에서 측정된 무인 비행체(300)의 배터리 잔량이 현재 위치에서 목적지까지 운항 가능한지 여부를 확인한다(S570).In another example, the
확인 결과(또는 판단 결과), 미리 설정된 긴급 이벤트가 발생하지 않는 경우, 제어부(360)는 앞선 GPS 수신기(320)를 통해 무인 비행체(300)의 현재 위치를 확인하고, 센서부(330)를 통해 무인 비행체(300)가 위치한 지역의 다양한 관측값을 측정하는 과정으로 복귀한다.When the preset emergency event does not occur, the
일 예로, 도 6에 도시된 경로 B에 해당하는 제 1 최종 운항 경로로 운행 중인 무인 비행체(300)의 관측소 B1 지점에서 측정된 풍속이 풍속 임계값보다 작고, 해당 지점에서 강우 및 낙뢰가 발생(또는 측정)되지 않고, 해당 지점에서 측정된 무인 비행체(300)의 배터리 잔량이 현재 위치에서 목적지까지 운항 가능한 상태일 때, 제어부(360)는 앞선 GPS 수신기(320)를 통해 무인 비행체(300)의 현재 위치를 확인하는 단계(예를 들어 S550 단계)로 복귀한다(S580).For example, when the wind speed measured at the station B 1 of the
또한, 확인 결과(또는 판단 결과), 미리 설정된 긴급 이벤트가 발생하는 경우, 제어부(360)는 서버(200)로부터 추가로 제공되는 관측소별 복수의 추가 기상 정보, GPS 수신기(320)를 통해 확인된 무인 비행체(300)의 현재 위치, 센서부(330)를 통해 측정된 다양한 관측값, 목적지(또는 목적지 정보, 목적지에 대응하는 위도 및 경도 정보) 등을 근거로 운항 경로(또는 비행 경로)를 재탐색한다.When a preset emergency event occurs, the
즉, 확인 결과(또는 판단 결과), 미리 설정된 긴급 이벤트가 발생하는 경우, 제어부(360)는 관측소별 복수의 추가 기상 정보, GPS 수신기(320)를 통해 확인된 무인 비행체(300)의 현재 위치, 센서부(330)를 통해 측정된 다양한 관측값, 목적지(또는 목적지 정보, 목적지에 대응하는 위도 및 경도 정보) 등을 근거로 현재 위치로부터 목적지까지 운항가능한 하나 이상의 안전한 경로를 재확인하고, 재확인된 현재 위치로부터 목적지까지 운항가능한 하나 이상의 안전한 경로를 근거로 현재 위치로부터 목적지까지의 운항 경로를 재탐색한다.That is, when a preset emergency event occurs, the
또한, 제어부(350)는 해당 무인 비행체(300)의 자세 제어 및/또는 위치 제어를 통해 해당 무인 비행체(300)의 동작을 제어하여, 재탐색된 운항 경로를 따라 무인 비행체(300)의 현재 위치에서 목적지까지 해당 무인 비행체(300)를 이동(또는 운항/비행)시킨다.The
일 예로, 도 6에 도시된 경로 B에 해당하는 제 1 최종 운항 경로로 운행 중인 무인 비행체(300)의 관측소 B1 지점에서 측정된 풍속이 풍속 임계값을 초과하고 해당 관측소 B1 지점에서 강우가 측정될 때, 제어부(360)는 서버(200)로부터 추가로 제공되는 관측소별 복수의 추가 기상 정보, GPS 수신기(320)를 통해 확인된 무인 비행체(300)의 현재 위치, 센서부(330)를 통해 측정된 다양한 관측값, 목적지(또는 목적지 정보, 목적지에 대응하는 위도 및 경도 정보) 등을 근거로 현재 위치로부터 목적지까지 운항가능한 하나 이상의 안전한 경로를 재확인한다.For example, if the measured wind speed at the station B 1 of the
또한, 제어부(360)는 재확인된 현재 위치로부터 목적지까지 운항가능한 하나 이상의 안전한 경로에 대해, 경로별 총 유효 시간 및/또는 경로별 연료 소모량을 산출한다.In addition, the
또한, 제어부(360)는 산출된 경로별 총 유효 시간 중에서 최단 시간에 해당하는 현재 위치인 B1으로부터 목적지까지의 경로(또는 현재 위치부터 목적지까지의 복수의 최단 시간에 해당하는 경로를 조합하여)인 B1 - A2 - A5 - ... - BM-1 - BM - 목적지까지의 경로를 재탐색 최종 운항 경로(또는 제 3 최종 운항 경로)로 선택(또는 선정)한다.In addition, the
이때, 제어부(360)는 산출된 경로별 연료 소모량 중에서 최소 연료를 소모하는 해당 현재 위치인 B1으로부터 목적지까지의 경로인 B1 - A2 - B54 - ... - BM - 목적지까지의 경로를 재탐색 최종 운항 경로(또는 제 4 최종 운항 경로)로 선택(또는 선정)할 수도 있다.At this time, the
또한, 제어부(360)는 재탐색된 제 3 최종 운항 경로(예를 들어 무인 비행체(300)의 현재 위치인 B1 - A2 - A5 - ... - BM-1 - BM - 목적지까지의 경로)를 따라 이동하도록 해당 무인 비행체(300)의 동작을 제어한다(S590).In addition, the
또한, 앞선 미리 설정된 긴급 이벤트가 발생하는 경우 또는 긴급 이벤트 발생에 따라 경로를 재탐색하는 경우에 있어서, 센서부(330)를 통해 측정되는 실시간 관측값 등을 근거로 무인 비행체(300)의 현재 위치를 기준으로 목적지 도착이나 출발지 회항이 어렵다고 판단되는 경우, 제어부(360)는 센서부(330)를 통해 측정되는 관측값에 포함된 풍향 및/또는 풍속을 근거로 실질 연료(또는 배터리) 소모가 최소치인 인근 관측소(100)(또는 현재 위치로부터 운항가능한 하나 이상의 안전한 경로 중에서 실질 연료 소모가 최소치인 관측소/최단 거리인 관측소/최소 경유 경로에 해당하는 관측소/최소 경유 경로를 갖는 관측소)를 확인한다.When a predetermined emergency event occurs, or when a route is re-searched according to the occurrence of an emergency event, the current position of the
또한, 제어부(360)는 확인된 실질 연료(또는 배터리) 소모가 최소치인 관측소(100)또는 현재 위치로부터 운항가능한 하나 이상의 안전한 경로 중에서 실질 연료 소모가 최소치인 관측소/최단 거리인 관측소/최소 경유 경로에 해당하는 관측소/최소 경유 경로를 갖는 관측소)로 자동 회항하도록 회항 경로를 업데이트(또는 재탐색)한다. 이때, 앞선 미리 설정된 긴급 이벤트가 발생하는 경우 또는 긴급 이벤트 발생에 따라 경로를 재탐색하는 경우에 있어서, 센서부(330)를 통해 측정되는 실시간 관측값 등을 근거로 무인 비행체(300)의 현재 위치를 기준으로 목적지 도착이 어렵다고 판단되는 경우, 제어부(360)는 현재 위치로부터 운항가능한 하나 이상의 안전한 경로를 근거로 출발지로 회항하도록 회항 경로를 업데이트할 수도 있다.In addition, the
또한, 제어부(360)는 해당 무인 비행체(300)의 자세 제어 및/또는 위치 제어를 통해 해당 무인 비행체(300)의 동작을 제어하여, 업데이트된 회항 경로를 따라 무인 비행체(300)의 현재 위치에서 회항지(또는 실질 연료(또는 배터리) 소모가 최소치인 관측소(100)/현재 위치로부터 운항가능한 하나 이상의 안전한 경로 중에서 실질 연료 소모가 최소치인 관측소/최단 거리인 관측소/최소 경유 경로에 해당하는 관측소/최소 경유 경로를 갖는 관측소)까지 해당 무인 비행체(300)를 이동(또는 운항/비행)시킨다.The
일 예로, 도 6에 도시된 경로 B에 해당하는 제 1 최종 운항 경로로 운행 중인 무인 비행체(300)의 관측소 B7 지점에서 측정된 무인 비행체(300)의 배터리 잔량이 현재 위치인 B7 지점에서 목적지까지 운항이 불가능한 상태일 때, 제어부(360)는 현재 위치로부터 운항가능한 하나 이상의 안전한 경로 중에서 실질 연료 소모가 최소치인 관측소 A9를 확인하고, 확인된 실질 연료 소모가 최소치인 관측소 A9로 자동 회항하도록 회항 경로를 업데이트한다.For example, if the battery remaining amount of the
또한, 제어부(360)는 업데이트된 회항 경로(예를 들어 무인 비행체(300)의 현재 위치인 B7 - A9까지의 경로)를 따라 이동하도록 해당 무인 비행체(300)의 동작을 제어한다.Further, the
다른 일 예로, 도 6에 도시된 경로 B에 해당하는 제 1 최종 운항 경로로 운행 중인 무인 비행체(300)의 관측소 B1 지점에서 측정된 풍속이 풍속 임계값을 초과하고 해당 관측소 B1 지점에서 강우가 측정될 때, 제어부(360)는 서버(200)로부터 추가로 제공되는 관측소별 복수의 추가 기상 정보, GPS 수신기(320)를 통해 확인된 무인 비행체(300)의 현재 위치, 센서부(330)를 통해 측정된 다양한 관측값, 목적지(또는 목적지 정보, 목적지에 대응하는 위도 및 경도 정보) 등을 근거로 현재 위치로부터 목적지까지 운항가능한 하나 이상의 안전한 경로를 재확인한다.In another example, if the wind speed measured at the station B 1 of the
또한, 제어부(360)는 재확인된 현재 위치로부터 목적지까지 운항가능한 하나 이상의 안전한 경로에 대해, 경로별 총 유효 시간 및/또는 경로별 연료 소모량을 산출한다.In addition, the
또한, 산출된 경로별 연료 소모량 및 앞서 측정된 무인 비행체(300)의 배터리 잔량을 근거로, 해당 무인 비행체(300)의 배터리 잔량에 의해 경로별 연료 소모량에 따라 현재 위치에서 목적지까지의 운항이 불가능한 상태일 때, 제어부(360)는 현재 위치인 B1 지점에서 출발지로 회항하도록 회항 경로를 업데이트한다.Also, based on the calculated fuel consumption amount of each route and the battery remaining amount of the
또한, 제어부(360)는 업데이트된 회항 경로(예를 들어 무인 비행체(300)의 현재 위치인 B1 - 출발지까지의 경로)를 따라 이동하도록 해당 무인 비행체(300)의 동작을 제어한다(S600).The
본 발명의 실시예에 따른 기상 정보를 이용한 무인 비행체의 경로 안내 시스템은 컴퓨터 프로그램으로 작성 가능하며, 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 당해 분야의 컴퓨터 프로그래머에 의하여 용이하게 추론될 수 있다. 또한, 해당 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 정보저장매체(computer readable media)에 저장되고, 컴퓨터나 본 발명의 실시예에 따른 관측소, 서버, 무인 비행체 등에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써 기상 정보를 이용한 무인 비행체의 경로 안내 시스템을 구현할 수 있다.The route guidance system for an unmanned aerial vehicle using weather information according to an embodiment of the present invention can be created by a computer program, and the codes and code segments constituting the computer program can be easily deduced by computer programmers in the field. In addition, the computer program is stored in a computer-readable medium and readable and executed by a computer, an observing station, a server, an unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention, The route guidance system of FIG.
정보저장매체는 자기 기록매체, 광 기록매체 및 캐리어 웨이브 매체를 포함한다. 본 발명의 실시예에 따른 기상 정보를 이용한 무인 비행체의 경로 안내 시스템을 구현하는 컴퓨터 프로그램은 관측소, 서버, 무인 비행체 등의 내장 메모리에 저장 및 설치될 수 있다. 또는, 본 발명의 실시예에 따른 기상 정보를 이용한 무인 비행체의 경로 안내 시스템을 구현하는 컴퓨터 프로그램을 저장 및 설치한 스마트 카드 등의 외장 메모리가 인터페이스를 통해 기상 정보를 이용한 무인 비행체의 경로 안내 시스템 등에 장착될 수도 있다.The information storage medium includes a magnetic recording medium, an optical recording medium, and a carrier wave medium. The computer program implementing the route guidance system of the unmanned aerial vehicle using the weather information according to the embodiment of the present invention can be stored and installed in an internal memory such as an observation station, a server, and an unmanned aerial vehicle. Alternatively, an external memory such as a smart card storing and installing a computer program implementing a route guidance system of an unmanned aerial vehicle using weather information according to an embodiment of the present invention may be provided in a route guidance system of an unmanned aerial vehicle using weather information .
본 발명의 실시예는 앞서 설명된 바와 같이, 무인 비행체의 출발지와 목적지 사이에 존재하는 기지국 기반 실시간으로 관측되는 조밀한 복수의 기상 관측소의 기상 정보를 이용하여 무인 비행체의 운항 여부를 결정하고, 무인 비행체에 대한 운항이 결정되는 경우 운행 가능한 복수의 경로에 대한 유효 최단 시간 경로 또는 최적 연료 소모 경로에 해당하는 최적의 경로를 제공하여, 무인 비행체의 운행 여부를 정밀하게 판별할 수 있으며, 경제적이고 안정적인 운행을 위한 경로를 선택할 수 있다.As described above, the embodiment of the present invention determines whether to operate the unmanned aerial vehicle using the meteorological information of a plurality of dense meteorological stations observed in real time based on the base stations existing between the source and the destination of the unmanned aerial vehicle, It is possible to precisely determine whether or not the unmanned aerial vehicle is operated by providing an optimal route corresponding to an effective shortest time path or an optimum fuel consumption route for a plurality of routes that can be operated when the operation for the air vehicle is determined, You can choose the route for the journey.
또한, 본 발명의 실시예는 앞서 설명된 바와 같이, 운항 중 운항 예정 경로 상에서의 실시간 관측값이 미리 설정된 기준값을 일정 시간 초과하거나 운항 예정 경로 상에서 새롭게 강풍이나 강수나 낙뢰가 관측되거나, 무인 비행체에 탑재된 센서 등을 통해 지속 운항이 어렵다고 판단되는 경우, 운항 경로를 재탐색하거나 회항 경로를 탐색하여, 기상 악화, 돌발적 상황, 긴급한 상황 등에서 무인 비행체의 손망실을 최소화할 수 있다.As described above, in the embodiment of the present invention, when the real-time observation value on the navigation scheduled route during the operation exceeds a preset reference value for a predetermined time or a new strong wind, precipitation or lightning is observed on the expected navigation route, If it is judged that the continuous operation is difficult through the sensors installed, it is possible to minimize the hand loss of the unmanned aerial vehicle due to weather deterioration, sudden situation, urgent situation, etc. by searching the navigation route or searching the return route.
전술된 내용은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or essential characteristics thereof. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.
본 발명은 무인 비행체의 출발지와 목적지 사이에 존재하는 기지국 기반 실시간으로 관측되는 조밀한 복수의 기상 관측소의 기상 정보를 이용하여 무인 비행체의 운항 여부를 결정하고, 무인 비행체에 대한 운항이 결정되는 경우 운행 가능한 복수의 경로에 대한 유효 최단 시간 경로 또는 최적 연료 소모 경로에 해당하는 최적의 경로를 제공하며, 운항 중 운항 예정 경로 상에서의 실시간 관측값이 미리 설정된 기준값을 일정 시간 초과하거나 운항 예정 경로 상에서 새롭게 강풍이나 강수나 낙뢰가 관측되거나, 무인 비행체에 탑재된 센서 등을 통해 지속 운항이 어렵다고 판단되는 경우, 운항 경로를 재탐색하거나 회항 경로를 탐색함으로써, 무인 비행체의 운행 여부를 정밀하게 판별할 수 있으며, 경제적이고 안정적인 운행을 위한 경로를 선택할 수 있는 것으로, UAV(unmanned aerial vehicle) 분야, 비행체 분야, 쿼드로터 분야 등에서 광범위하게 이용될 수 있다.The present invention determines whether or not an unmanned aerial vehicle is operated using meteorological information of a plurality of dense meteorological observations observed in real time based on a base station existing between a source and a destination of the unmanned aerial vehicle, The present invention provides an optimum route corresponding to an effective shortest time path or an optimal fuel consumption route for a plurality of possible routes and provides a route in which a real time observation value on a navigation scheduled route during a navigation exceeds a preset reference value for a predetermined time, Or if a lightning strike or a lightning strike is detected or it is judged that the continuous operation is difficult by the sensor mounted on the unmanned air vehicle, it is possible to precisely determine whether the unmanned air vehicle is operated by searching the navigation route or searching the return route, Can choose a route for economic and stable operation And can be widely used in UAV (unmanned aerial vehicle) field, aviation field, quadrotor field, and the like.
10: 경로 안내 시스템
100: 관측소/기지국
200: 서버
300: 무인 비행체
310: 통신부
320: GPS 수신기
330: 센서부
340: 저장부
350: 표시부
360: 제어부10: Route guidance system 100: Observation station / base station
200: server 300: unmanned vehicle
310
330: sensor unit 340: storage unit
350: display unit 360:
Claims (16)
센서부에 의해, 상기 무인 비행체가 위치한 지역의 관측값을 측정하는 단계;
제어부에 의해, 상기 발생된 무인 비행체의 위치 정보 및 상기 측정된 관측값을 근거로 긴급 이벤트 발생 여부를 확인하는 단계;
상기 제어부에 의해, 상기 확인 결과, 상기 긴급 이벤트가 발생할 때, 서버로부터 추가로 제공되는 관측소별 복수의 추가 기상 정보, 상기 발생된 무인 비행체의 위치 정보, 상기 측정된 관측값 및 목적지 정보를 근거로 운항 경로를 재탐색하는 단계; 및
상기 제어부에 의해, 상기 무인 비행체의 자세 제어 및 위치 제어 중 하나 이상의 제어를 통해, 상기 재탐색된 운항 경로를 따라 상기 무인 비행체를 이동시키는 단계를 포함하는 기상 정보를 이용한 무인 비행체의 경로 안내 방법.Generating position information of the unmanned air vehicle traveling along a navigation route that is searched from a start point to a destination by a GPS receiver;
Measuring an observed value of an area where the unmanned aerial vehicle is located by the sensor unit;
Confirming whether or not an emergency event has occurred based on the generated position information of the unmanned air vehicle and the measured observation value by the control unit;
The control unit may be further configured to, when it is determined that the emergency event has occurred, based on the plurality of additional weather information for each observation station provided from the server, the position information of the unmanned air vehicle, the measured observation value, Re-searching the navigation route; And
And moving the unmanned aerial vehicle along the rediscovered navigation route through at least one of attitude control and position control of the unmanned air vehicle by the control unit.
상기 출발지부터 목적지까지 탐색된 운항 경로는,
통신부에 의해, 서버로부터 제공되는 출발지부터 목적지까지의 최단 경로를 기준으로 설정된 반경 내에 위치한 복수의 관측소에서 측정된 복수의 기상 정보를 수신하는 과정;
상기 제어부에 의해, 상기 수신된 복수의 기상 정보를 근거로 상기 출발지부터 목적지까지의 운항 여부를 결정하는 과정; 및
상기 제어부에 의해, 상기 출발지로부터 목적지까지 운항가능한 하나 이상의 안전한 경로가 존재하여 운항이 결정된 상태일 때, 상기 운항가능한 하나 이상의 안전한 경로를 근거로 출발지부터 목적지까지의 운항 경로를 탐색하는 과정을 통해 생성된 것을 특징으로 하는 기상 정보를 이용한 무인 비행체의 경로 안내 방법.The method according to claim 1,
The navigation path, which is searched from the starting point to the destination,
Receiving, by the communication unit, a plurality of weather information measured at a plurality of stations located within a predetermined radius based on a shortest path from a start point to a destination provided by the server;
Determining by the control unit whether or not to operate from the departure point to the destination based on the received plurality of weather information; And
The control unit searches for a navigation route from the origin to the destination based on one or more safe routes that can be operated when there is one or more safe routes that can be operated from the origin to the destination and the navigation is determined, Wherein the route guidance information of the unmanned aerial vehicle is obtained by using weather information.
상기 운항 여부를 결정하는 과정은,
상기 제어부에 의해, 상기 출발지에서 목적지까지의 복수의 경로 상의 복수의 기상 정보를 근거로 출발지에서 목적지까지의 복수의 경로 중에서 회피 경로를 제거하는 과정;
상기 제어부에 의해, 상기 복수의 경로 중에서 회피 경로를 제거한 후 남아 있는 경로가 존재할 때, 상기 남아 있는 하나 이상의 경로를 안전한 경로로 판정하는 과정;
상기 제어부에 의해, 상기 출발지로부터 목적지까지 운항가능한 하나 이상의 안전한 경로가 존재할 때, 무인 비행에의 운항이 가능한 상태로 결정하는 과정; 및
상기 제어부에 의해, 상기 출발지로부터 목적지까지 운항가능한 하나 이상의 안전한 경로가 존재하지 않을 때, 상기 무인 비행체의 운항이 불가능한 상태로 결정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 기상 정보를 이용한 무인 비행체의 경로 안내 방법.3. The method of claim 2,
The method of claim 1,
Removing the avoidance route from a plurality of routes from the origin to the destination based on the plurality of weather information on the plurality of routes from the origin to the destination;
Determining, by the control unit, the remaining one or more paths as a safe path when a remaining path exists after removing the avoidance path from the plurality of paths;
Determining, by the control unit, a state in which operation to the unmanned aerial flight is possible when there is one or more safe routes from the source to the destination; And
Wherein the control unit determines that the operation of the unmanned aerial vehicle is impossible when at least one safe route that can be operated from the source to the destination does not exist. Way.
상기 회피 경로는,
출발지에서 목적지까지의 복수의 경로 중에서 관측소별 기상 정보에 포함된 풍속이 미리 설정된 풍속 임계값을 초과하는 경로, 현재 강우가 관측되는 기상 정보에 대응하는 경로, 현재 낙뢰가 관측되는 기상 정보에 대응하는 경로, 상기 무인 비행체의 운행 속도에 따라 상기 복수의 경로에 상기 무인 비행체가 도달하는 시점의 해당 경로에 대한 예보 정보를 근거로 상기 예보 정보에 포함된 풍속이 상기 풍속 임계값을 초과하는 경로, 상기 예보 정보에 포함된 강우 예상 정보가 미리 설정된 강우 임계값을 초과하는 경로 및 상기 예보 정보에 포함된 낙뢰 발생 정보가 미리 설정된 낙뢰 발생 임계값을 초과하는 경로 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 기상 정보를 이용한 무인 비행체의 경로 안내 방법.The method of claim 3,
The avoidance path includes:
A route corresponding to the weather information in which the current wind speed is greater than a predetermined wind speed threshold value, a route corresponding to the weather information in which the current rainfall is observed, and a route corresponding to the weather information in which the current thunderstorm is observed A path where the wind speed included in the forecast information exceeds the wind speed threshold value on the basis of the forecast information about the route at the time when the unmanned aerial vehicle reaches the plurality of routes according to the speed of the unmanned air vehicle, A path where the rainfall forecast information included in the forecast information exceeds a predetermined rainfall threshold value and a path where the lightning stroke occurrence information included in the forecast information exceeds a preset threshold of the occurrence of a lightning stroke A Route Guidance Method for Unmanned Aerial Vehicle Using Information.
상기 출발지부터 목적지까지의 운항 경로를 탐색하는 과정은,
상기 제어부에 의해, 상기 운항가능한 하나 이상의 안전한 경로에 대해, 경로별 총 유효 시간을 산출하는 과정; 및
상기 제어부에 의해, 상기 산출된 경로별 총 유효 시간 중에서 최단 시간에 해당하는 출발지부터 목적지까지의 경로를 최종 운항 경로로 선택하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 기상 정보를 이용한 무인 비행체의 경로 안내 방법.3. The method of claim 2,
The step of searching for the navigation route from the starting point to the destination includes:
Calculating, by the control unit, the total effective time for each of the at least one safe route that can be operated; And
And selecting the route from the starting point to the destination corresponding to the shortest time among the calculated total effective time by route as the final navigation route by the control unit .
상기 출발지부터 목적지까지의 운항 경로를 탐색하는 과정은,
상기 제어부에 의해, 상기 운항가능한 하나 이상의 안전한 경로에 대해, 경로별 연료 소모량을 산출하는 과정; 및
상기 제어부에 의해, 상기 산출된 경로별 연료 소모량 중에서 최소 연료를 소모하는 출발지부터 목적지까지의 경로를 최종 운항 경로로 선택하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 기상 정보를 이용한 무인 비행체의 경로 안내 방법.3. The method of claim 2,
The step of searching for the navigation route from the starting point to the destination includes:
Calculating, by the control unit, the amount of fuel consumed by each route for the at least one safe route that can be operated; And
And selecting, by the control unit, a route from the departure point to the destination, which consumes the least fuel among the calculated route-specific fuel consumption amounts, as the final navigation route.
상기 관측값은,
상기 무인 비행체가 위치한 지역의 습도, 기온, 풍향, 풍속, 강우 발생 여부, 낙뢰 발생 여부 및 상기 무인 비행체에 구비된 연료 저장부나 배터리의 잔량 또는 상태 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 기상 정보를 이용한 무인 비행체의 경로 안내 방법.The method according to claim 1,
The observed value may be,
Wherein the weather information includes at least one of a humidity, a temperature, a wind direction, a wind speed, a rainfall occurrence, a lightning occurrence occurrence, and a remaining amount or state of a fuel storage unit or a battery provided in the unmanned air vehicle. Route guidance method of unmanned aerial vehicle using.
상기 긴급 이벤트는,
상기 관측값에 포함된 풍속이 미리 설정된 풍속 임계값을 초과하는 경우, 강우가 발생하는 경우, 낙뢰가 발생하는 경우 및 상기 측정된 연료 저장부나 배터리의 잔량 또는 상태가 상기 무인 비행체의 현재 위치에서 목적지까지 운항이 불가능한 경우 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 기상 정보를 이용한 무인 비행체의 경로 안내 방법.The method according to claim 1,
The emergency event may include:
Wherein when the wind speed included in the observed value exceeds a predetermined wind speed threshold value, when rainfall occurs, when a lightning stroke occurs, and when the measured remaining amount or state of the fuel storage unit or the battery reaches the destination Wherein the navigation information includes at least one of the navigation information and the navigation information.
상기 운항 경로를 재탐색하는 단계는,
상기 확인 결과, 상기 긴급 이벤트가 발생할 때, 상기 제어부에 의해, 상기 관측소별 복수의 추가 기상 정보, 상기 발생된 무인 비행체의 위치 정보, 상기 측정된 관측값 및 목적지 정보를 근거로 상기 무인 비행체의 현재 위치로부터 목적지까지 운항가능한 하나 이상의 안전한 경로를 재확인하는 과정; 및
상기 제어부에 의해, 상기 재확인된 상기 무인 비행체의 현재 위치로부터 목적지까지 운항가능한 하나 이상의 안전한 경로를 근거로 상기 무인 비행체의 현재 위치로부터 목적지까지의 운항 경로를 재탐색하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 기상 정보를 이용한 무인 비행체의 경로 안내 방법.The method according to claim 1,
The re-searching of the navigation path may include:
As a result of the determination, when the emergency event occurs, the control unit determines, based on the plurality of additional weather information for each observation station, the position information of the generated unmanned air vehicle, the measured observation value, Reconfiguring one or more secure routes from a location to a destination; And
Searching for a navigation route from the current location of the unmanned aerial vehicle to the destination based on one or more safe routes that can be operated from the current location of the unmannurant vehicle to the destination by the control unit Route guidance method of unmanned aerial vehicle using weather information.
상기 제어부에 의해, 상기 긴급 이벤트가 발생하는 경우 또는 상기 운항 경로를 재탐색하는 경우에 있어서 상기 측정된 관측값을 근거로 상기 무인 비행체의 현재 위치를 기준으로 목적지 도착이 어렵다고 판단될 때, 상기 무인 비행체의 현재 위치로부터 운항가능한 하나 이상의 안전한 경로 중에서 실질 연료 소모가 최소치인 관측소, 최단 거리인 관측소 및 최소 경유 경로를 갖는 관측소 중 어느 하나의 관측소를 확인하는 단계;
상기 제어부에 의해, 상기 확인된 관측소로 회항하도록 회항 경로를 업데이트하는 단계; 및
상기 제어부에 의해, 상기 무인 비행체의 자세 제어 및 위치 제어 중 하나 이상의 제어를 통해, 상기 업데이트된 회항 경로를 따라 상기 무인 비행체를 이동시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기상 정보를 이용한 무인 비행체의 경로 안내 방법.The method according to claim 1,
When the emergency event occurs or when it is determined that the arrival of the destination is difficult based on the current position of the unmanned air vehicle based on the measured observation value in the case of rediscovering the navigation route, Identifying at least one observing station among the at least one safe path that can be operated from the current position of the air vehicle, the observing station having the minimum actual fuel consumption, the observing station having the shortest distance, and the observing station having the minimum passing route;
Updating, by the control unit, a toll path to be turned to the confirmed observing station; And
Further comprising the step of moving the unmanned aerial vehicle along the updated toll path through at least one of attitude control and position control of the unmanned air vehicle by the control unit Route guidance method.
상기 무인 비행체가 위치한 지역의 관측값을 측정하는 센서부; 및
상기 발생된 무인 비행체의 위치 정보 및 상기 측정된 관측값을 근거로 긴급 이벤트 발생 여부를 확인하고, 상기 확인 결과, 상기 긴급 이벤트가 발생할 때, 서버로부터 추가로 제공되는 관측소별 복수의 추가 기상 정보, 상기 발생된 무인 비행체의 위치 정보, 상기 측정된 관측값 및 목적지 정보를 근거로 운항 경로를 재탐색하고, 상기 무인 비행체의 자세 제어 및 위치 제어 중 하나 이상의 제어를 통해, 상기 재탐색된 운항 경로를 따라 상기 무인 비행체를 이동시키는 제어부를 포함하는 기상 정보를 이용한 무인 비행체의 경로 안내 시스템.A GPS receiver for generating position information of the unmanned aerial vehicle traveling along the navigation route from the departure point to the destination;
A sensor unit for measuring an observation value of an area where the unmanned aerial vehicle is located; And
Wherein the control unit checks whether or not an emergency event has occurred based on the position information of the unmanned air vehicle and the measured observation value, and when the emergency event occurs, a plurality of additional weather information, Searching the navigation route based on the generated position information of the unmanned air vehicle, the measured value and the destination information, and controlling the re-searched navigation route through at least one of attitude control and position control of the unmanned air vehicle And a control unit for moving the unmanned aerial vehicle along with the navigation information.
상기 관측값은,
상기 무인 비행체가 위치한 지역의 습도, 기온, 풍향, 풍속, 강우 발생 여부, 낙뢰 발생 여부 및 상기 무인 비행체에 구비된 연료 저장부나 배터리의 잔량 또는 상태 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 기상 정보를 이용한 무인 비행체의 경로 안내 시스템.13. The method of claim 12,
The observed value may be,
Wherein the weather information includes at least one of a humidity, a temperature, a wind direction, a wind speed, a rainfall occurrence, a lightning occurrence occurrence, and a remaining amount or state of a fuel storage unit or a battery provided in the unmanned air vehicle. Route guidance system for unmanned aerial vehicles.
상기 긴급 이벤트는,
상기 관측값에 포함된 풍속이 미리 설정된 풍속 임계값을 초과하는 경우, 강우가 발생하는 경우, 낙뢰가 발생하는 경우 및 상기 측정된 연료 저장부나 배터리의 잔량 또는 상태가 상기 무인 비행체의 현재 위치에서 목적지까지 운항이 불가능한 경우 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 기상 정보를 이용한 무인 비행체의 경로 안내 시스템.13. The method of claim 12,
The emergency event may include:
Wherein when the wind speed included in the observed value exceeds a predetermined wind speed threshold value, when rainfall occurs, when a lightning stroke occurs, and when the measured remaining amount or state of the fuel storage unit or the battery reaches the destination Wherein the navigation system includes at least one of a navigation system and a navigation system.
상기 제어부는,
상기 확인 결과, 상기 긴급 이벤트가 발생할 때, 상기 제어부에 의해, 상기 관측소별 복수의 추가 기상 정보, 상기 발생된 무인 비행체의 위치 정보, 상기 측정된 관측값 및 목적지 정보를 근거로 상기 무인 비행체의 현재 위치로부터 목적지까지 운항가능한 하나 이상의 안전한 경로를 재확인하고, 상기 재확인된 상기 무인 비행체의 현재 위치로부터 목적지까지 운항가능한 하나 이상의 안전한 경로를 근거로 상기 무인 비행체의 현재 위치로부터 목적지까지의 운항 경로를 재탐색하는 것을 특징으로 하는 기상 정보를 이용한 무인 비행체의 경로 안내 시스템.13. The method of claim 12,
Wherein,
As a result of the determination, when the emergency event occurs, the control unit determines, based on the plurality of additional weather information for each observation station, the position information of the generated unmanned air vehicle, the measured observation value, Rechecking one or more safe routes from the location to the destination and re-navigating the navigation route from the current location of the unmanned aerial vehicle to the destination based on one or more safe routes that can be operated from the current location of the unmanned air vehicle to the destination, Wherein the route guidance system comprises:
상기 제어부는,
상기 긴급 이벤트가 발생하는 경우 또는 상기 운항 경로를 재탐색하는 경우에 있어서 상기 측정된 관측값을 근거로 상기 무인 비행체의 현재 위치를 기준으로 목적지 도착이 어렵다고 판단될 때, 상기 무인 비행체의 현재 위치로부터 운항가능한 하나 이상의 안전한 경로 중에서 실질 연료 소모가 최소치인 관측소, 최단 거리인 관측소 및 최소 경유 경로를 갖는 관측소 중 어느 하나의 관측소를 확인하고, 상기 확인된 관측소로 회항하도록 회항 경로를 업데이트하고, 상기 무인 비행체의 자세 제어 및 위치 제어 중 하나 이상의 제어를 통해, 상기 업데이트된 회항 경로를 따라 상기 무인 비행체를 이동시키는 것을 특징으로 하는 기상 정보를 이용한 무인 비행체의 경로 안내 시스템.13. The method of claim 12,
Wherein,
When the emergency event occurs or when the navigation route is re-searched, when it is determined that the arrival of the destination is difficult based on the current position of the unmanned air vehicle based on the measured observations, Identifying one or more observable stations among the at least one safe route that can be operated, the observatory having the minimum actual fuel consumption, the observing station having the shortest distance and the observing station having the minimum route, updating the traveling route so as to return to the confirmed observing station, Wherein the control unit moves the unmanned aerial vehicle along the updated toll path through at least one of attitude control and position control of the air vehicle.
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