KR20180047038A - 드론의 GPS 수신 신호 이상시 LoRa를 이용한 드론 위치정보 획득 시스템 및 그 방법 - Google Patents

드론의 GPS 수신 신호 이상시 LoRa를 이용한 드론 위치정보 획득 시스템 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 드론의 GPS 수신 신호 이상시 LoRa(Long Range Wide Area Network)를 이용한 드론 위치정보 획득 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 드론의 자이로/위치센서 및 GPS 수신을 이용한 위치정보 획득 시스템에 LoRa를 혼용하여 열약한 전파환경이나 추락시에도 보다 안정적으로 드론의 위치정보를 얻을 수 있다.

Description

드론의 GPS 수신 신호 이상시 LoRa를 이용한 드론 위치정보 획득 시스템 및 그 방법{The system for location information acquisition of Drone using LoRa at abnormal GPS receive signal on Drone　and method therefor}
드론의 GPS 수신 신호 이상시 LoRa를 이용한 드론 위치정보 획득 시스템 그 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 GPS를 통한 드론의 위치 정보 수집 시 기준이 되는 GPS 수신장애, 고장, 재밍 등 GPS수신 신호 이상 상황에서 사물통신 전용망으로 개발된 LoRa를 이용하여 드론의 위치를 수집할 수 있으며, 양방향을 통신을 통해 상태 확인 및 제어하는 등에 용이한 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
최근 차세대 먹거리로 드론 관련 기술이 활발히 개발되고 있고, 많은 분야에서 사업화되고 있으며 여러 업체들이 드론 개발 및 적용 사업에 적극 투자하고 있다. 또한 드론은 현재 항공촬영, 물류배송, 감시분야, 군사적 목적 사용 등에 널리 사용되고 앞으로도 많은 개발자와 업체에서 이 분야에 투자할 것으로 예상된다.
드론은 기본적으로 자이로/위치센서와 GPS를 기본으로 위치정보를 받아 사용하고 있다. 하지만 GPS는 멀리 GPS위성의 신호를 받기 때문에 델린저 현상, 태양폭풍 등의 자연 현상의 장애 요소 뿐만 아니라 인위적인 재밍에도 취약하기 때문에 그에 대한 대책 방안 또한 필요하다.
본 발명은 최근 사물통신 전용망으로 활용하기 위해 개발된 LoRa를 이용하여 GPS 위치 정보 방식과 혼용하여 위에서 언급한 취약점을 최소화하려 한다. 더불어 드론 고장, 드론 조종자 실수, 외부 영향에 의해 드론이 추락할 경우, 이를 자이로/위치 센서에서 감지하여 드론의 추락 위치정보를 저장 및 전송할 수 있으며, 추락후에도 드론이 GPS 전파수신이 곤란한 지점 추락, 드론이 뒤집힘에 의해 양호한 GPS 신호를 수신받기 힘들 경우, LoRa를 이용한 드론 위치정보 획득 시스템은 보다 용이하게 드론의 위치를 알 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 드론의 GPS 수신 신호 이상시 LoRa를 이용한 드론 위치정보 획득을 효율적으로 하고자 함에 있다.
이러한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은 드론의 GPS 수신 신호 이상시 LoRa를 이용한 드론 위치정보 획득 시스템에 관한 것으로서, 자이로/위치 센서와 GPS을 사용하는 드론에 LoRa 기지국과 양방향 통신하는 드론용 LoRa 단말 장치; 및 LoRa 기지국과 연동되는 드론의 위치 정보 수집을 위한 드론 정보 수집 서버; 를 포함한다.
한편, 본 발명은 드론의 GPS 수신 신호 이상시 LoRa를 이용한 드론 위치정보 획득 방법에 관한 것으로서, (a) 드론의 자이로/위치센서의 추락 감지 정보를 드론 제어기에 전달하는 절차 단계; (b) 드론의 GPS 수신신호 이상시 드론 제어기에서 자이로/위치센서와 GPS 수신정보를 수집하여 LoRa 단말에 전송하는 절차 단계; (c) 상기 (b) 단계의 판단결과, 위치 정보를 LoRa기지국을 통해 드론 정보 서버에 전달하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 드론의 GPS 수신 신호 이상시 LoRa를 이용한 드론 위치정보 획득 방법은 현재 GPS 위치 정보기반의 드론 비행에 비행 추적, 상태, 그리고 추락 등 사고시 드론 조종자 및 관리자에 실시간 정보를 제공 가능하고 GPS 이상으로 인한 위급시에 빠르게 대처 가능하며, 안정적인 드론 조종 네트위크 관리에 활용될 수 있다. 앞으로 드론은 물류 배송, 군사적 목적, 지방자치제 등에서 위치기반의 사업이나 프로젝트를 할 경우, 본 발명은 널리 활용될 것이다.
또한, 추락한 드론 소유자에서 드론의 위치와 상태를 실시간 정확히 알려줌으로써 상황 파악이 및 사태 파악, 심지어 고가의 드론 회수 등에 용이하게 할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 일실시예에 따른 LoRa를 이용한 드론 위치정보 획득 시스템(S)을 개념적으로 도시한 전체 구성도.
도 2 는 본 발명의 일실시예에 따른 드론 내부의 자이로/위치 센서, GPS 및 LoRa 단말, 드론 제어기에 대한 세부 구성도.
도 3 은 본 발명의 일실시예에 따른 드론 추락 인식 및 GPS이상 시 위치 정보를 처리하는 흐름도.
본 발명의 구체적 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서 본 발명에 관련된 공지 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 구체적인 설명을 생략하였음에 유의해야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명의 일실시예에 따른 드론의 GPS 수신 신호 이상시 LoRa를 이용한 드론 위치정보 획득에 관하여 도 2 내지 도 3 을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1 은 본 발명의 일실시예에 따른 드론의 GPS 수신 신호 이상시 LoRa를 이용한 드론 위치정보 획득 시스템(S)을 개념적으로 도시한 전체 구성도이다.
도 1 을 참조하여 살펴보면, LoRa를 이용한 드론 위치정보 획득 시스템(S)는 LoRa단말(130)이 내장된 드론(100), LoRa기지국(310), 드론 정보 서버(600)를 포함하여 이루어진다.
드론 정보 서버(600)는 미리 등록되어 있는 드론(100)들의 위치, 상태 정보 등을 LoRa기지국#1(310), LoRa기지국#2(320), LoRa기지국#3(330)을 통해 수집하여 관리할 수 있다.
드론(100)은 LoRa 단말(130)을 내장하여 드론의 다른 각종 센서 정보를 LoRa 기지국에 전달한다.
한편, 본 발명은 ‘드론 추락 인식 및 GPS이상 시 위치 정보 파악 ’라는 제 2 목적을 달성하기 위하여, 드론의 GPS 수신 신호 이상시 LoRa를 이용한 드론 위치정보 획득 방법는 상기 도 2와 도 3 에 도시된 바와 같다.
도 2은 드론(100) 내부의 자이로/위치 센서(120)와 GPS(140)로 연결되어 있는 드론 제어기(110)에 LoRa 단말(130)을 연결하는 구성도를 도시하였다.
도 3는 드론 추락 인식 및 GPS이상 시 위치 정보를 처리하는 절차로 자이로/위치센서에서 추락 인식을 하였을 경우, 먼저 GPS 수신이 이상한가를 파악한다. GPS가 정상일 경우, GPS위치정보는 드론 조종기롤 송신가능하다. 만약 GPS 수신 이상일 경우, LoRa 위치 정보 또는 추락 인식까지 인식된 GPS 위치정보를 LoRa 기지국을 통해 드론 위치 정보를 요청 및 획득하는 흐름을 도시하였다.
이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
S: LoRa를 이용한 드론 위치정보 획득 시스템
100: 드론 110: 드론 제어기
120: 자이로/위치 센서 130: LoRa단말(안테나,모뎀)
140: GPS(안테나,모뎀)
200: 드론 조종기
310: LoRa기지국#1 320: LoRa기지국#2
330: LoRa기지국#3
510: LoRa 전파 520: 드론 제어 전파
530: GPS 전파
600: 드론 정보 서버

Claims (2)

  1. LoRa를 이용한 드론 위치정보 획득 시스템(S)에 있어서,
    드론(100)에 LoRa단말(130)을 추가 부착하여 드론의 GPS 수신 신호 이상시 LoRa 기지국(310,320,330)을 통한 드론 정보 서버(600)를 구축하여 드론의 위치 정보를 획득하여 관리하는 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    드론(100)내의 자이로/위치센서(120)의 추락 인식과 GPS(140) 수신 신호 이상을 감지하여 이상시, LoRa 자체 위치 정보와 양방향 통신이 가능한 LoRa단말(130)을 추가 장착하여 제 1 항에서 언급한 LoRa를 이용한 드론 위치정보 획득 시스템(S)을 통해 드론의 위치정보 요청 및 획득을 하는 절차.
KR1020160142657A 2016-10-30 2016-10-30 드론의 GPS 수신 신호 이상시 LoRa를 이용한 드론 위치정보 획득 시스템 및 그 방법 KR20180047038A (ko)

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