KR20180127568A - 지형정보를 반영한 3차원 비행경로 생성방법 및 시스템 - Google Patents

지형정보를 반영한 3차원 비행경로 생성방법 및 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20180127568A
KR20180127568A KR1020170061506A KR20170061506A KR20180127568A KR 20180127568 A KR20180127568 A KR 20180127568A KR 1020170061506 A KR1020170061506 A KR 1020170061506A KR 20170061506 A KR20170061506 A KR 20170061506A KR 20180127568 A KR20180127568 A KR 20180127568A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
information
flight path
flight
user terminal
service system
Prior art date
Application number
KR1020170061506A
Other languages
English (en)
Inventor
이상복
류정림
박광효
김지우
전재홍
이민수
Original Assignee
주식회사 에프엠웍스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 에프엠웍스 filed Critical 주식회사 에프엠웍스
Priority to KR1020170061506A priority Critical patent/KR20180127568A/ko
Publication of KR20180127568A publication Critical patent/KR20180127568A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G5/00—Traffic control systems for aircraft, e.g. air-traffic control [ATC]
    • G08G5/003—Flight plan management
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T17/00—Three dimensional [3D] modelling, e.g. data description of 3D objects
    • G06T17/05—Geographic models
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G5/00—Traffic control systems for aircraft, e.g. air-traffic control [ATC]
    • G08G5/0047—Navigation or guidance aids for a single aircraft
    • G08G5/006—Navigation or guidance aids for a single aircraft in accordance with predefined flight zones, e.g. to avoid prohibited zones
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G5/00—Traffic control systems for aircraft, e.g. air-traffic control [ATC]
    • G08G5/0047—Navigation or guidance aids for a single aircraft
    • G08G5/0069—Navigation or guidance aids for a single aircraft specially adapted for an unmanned aircraft
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G5/00—Traffic control systems for aircraft, e.g. air-traffic control [ATC]
    • G08G5/0073—Surveillance aids
    • G08G5/0086—Surveillance aids for monitoring terrain
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M1/00—Substation equipment, e.g. for use by subscribers
    • H04M1/72—Mobile telephones; Cordless telephones, i.e. devices for establishing wireless links to base stations without route selection
    • H04M1/724—User interfaces specially adapted for cordless or mobile telephones
    • H04M1/72403—User interfaces specially adapted for cordless or mobile telephones with means for local support of applications that increase the functionality
    • H04M1/72409—User interfaces specially adapted for cordless or mobile telephones with means for local support of applications that increase the functionality by interfacing with external accessories
    • H04M1/72415—User interfaces specially adapted for cordless or mobile telephones with means for local support of applications that increase the functionality by interfacing with external accessories for remote control of appliances
    • H04M1/72533—

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Computer Graphics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Instructional Devices (AREA)
  • Processing Or Creating Images (AREA)

Abstract

본 발명에 따르는 지형정보를 반영한 3차원 비행경로 생성 시스템은, 지도 및 지형정보를 제공하는 지도 및 지형정보 제공 시스템; 미리 정해둔 구간에 대해 미리 정해진 비행목적에 따른 3차원 비행경로 생성을 요청하고, 상기 요청에 따라 3차원 비행경로가 제공되면 이에 따라 무인항공기의 비행을 실행하는 사용자 단말기; 및 상기 지도 및 지형정보 제공 시스템으로부터 3차원 비행경로 생성을 위한 지리정보를 추출하고, 상기 사용자 단말기로부터 미리 정해둔 구간에 대해 미리 정해진 비행목적에 따른 3차원 비행경로 생성이 요청되면, 해당 구간에 대한 2차원 비행경로를 생성하고 해당 2차원 비행경로의 고도를 상기 비행목적에 대응되게 미리 설정된 지표와의 거리를 가지도록 설정한 3차원 비행경로를 생성하고, 상기 3차원 비행경로를 상기 사용자 단말기로 제공하는 서비스 시스템으로 구성되며, 상기 지리정보는 지도정보와 수치표고모형정보와 항공영상정보를 포함하며, 상기 비행목적에 대응되는 지표와의 거리는 비행목적에 따라 동일하거나 변동되게 설정됨을 특징으로 한다.

Description

지형정보를 반영한 3차원 비행경로 생성방법 및 시스템{Method and apparatus of generating 3-dimension route applied geographic information}
본 발명은 3차원 비행경로 생성 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 지형정보를 이용하여 다양한 비행목적에 부합되는 3차원 비행경로를 생성하는 지형정보를 반영한 3차원 비행경로 생성방법 및 시스템에 관한 것이다.
종래 항공기의 비행경로는 출발점과 목표점 사이의 직선상의 최단거리를 구한 상태에서 회피지점을 추가하거나 변경함으로써 생성하는 방식을 취하고 있었다.
상기 회피지점의 판별은 종이 또는 전자 지도, 사용자의 기억이나 경험, 사진 이미지 등을 이용하고 있으며, 이를 통해 판단된 회피 지점을 직접 일일이 추가하거나 변경하는 방법을 이용하고 있다.
이러한 종래의 방식은 회피지점의 판단이 수동적이고, 판단된 회피지점에 관한 수정 및 변경이 번거로울뿐더러, 판단된 회피지점에 관한 신뢰성이 떨어지는 문제점이 있었다.
이러한 문제를 해소하기 위한 기술로는, 대한민국 특허청에 특허공개된 제10-2009-0089049호가 있으며, 이는 항공기의 수평경로에 대응되는 지형에 관한 실제 고도데이터를 이용하여, 상기 수평경로에 관한 경로별 고도데이터의 최대값과 최소값을 샘플링하여 최대최소값의 집합을 구하는 고도데이터 구간 샘플링 단계; 상기 고도데이터의 최대최소값의 집합을 이용하여 항공기의 수직경로에 관한 근사화된 함수를 연산하여 초기 수직경로를 생성하는 초기 수직경로 연산 단계; 및 상기 고도데이터의 최대최소값의 집합과 상기 함수 간의 오차가 최대로 발생되는 특정 경로에 관한 오차값을 상기 함수에 가산하여 상기 초기 수직경로를 상향 이동시키는 수직경로 이동 단계를 포함하는 수직 비행경로 자동생성 방법을 개시하고 있다.
또한 대한민국 특허청에 특허공개된 제10-2011-0061213호가 있으며, 이는 출발지와 목적지가 설정된 지도상에, 이동 중에 촬영한 영상으로부터 검출된 위험요소들을 제1 표시하는 단계; 상기 위험요소들의 위험도를 각각 산출하여 상기 지도 상에 제2 표시하는 단계; 및 상기 위험도를 고려하여 상기 출발지로부터 상기 목적지까지의 비행경로를 결정하는 단계를 포함하는 촬영한 영상을 이용한 비행경로 설정방법을 개시하고 있다.
이와 같이 종래에는 수평경로와 고도데이터, 위험요소 등을 고려하여 비행경로를 생성하는 기술이 제안되고 있기는 하나, 다양한 비행목적에 부합되게 비행경로를 생성하는 것은 여전히 어렵고 까다로운 문제가 있었다.
대한민국 특허공개 제10-2016-0074896호 대한민국 특허공개 제10-2009-0089049호 대한민국 특허공개 제10-2011-0061213호
본 발명은 지형정보를 이용하여 다양한 비행목적에 부합되는 3차원 비행경로를 생성하는 지형정보를 반영한 3차원 비행경로 생성방법 및 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한 본 발명의 다른 목적은 무인비행장치에 의해 촬상된 촬상정보에 따라 항공영상정보를 갱신하여 반복적인 경로비행의 정밀도를 향상시킴과 아울러 직관적인 비행 계획 수립을 가능하게 하는 지형정보를 반영한 3차원 비행경로 생성방법 및 시스템을 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르는 지형정보를 반영한 3차원 비행경로 생성 시스템은, 지도 및 지형정보를 제공하는 지도 및 지형정보 제공 시스템; 미리 정해둔 구간에 대해 미리 정해진 비행목적에 따른 3차원 비행경로 생성을 요청하고, 상기 요청에 따라 3차원 비행경로가 제공되면 이에 따라 무인항공기의 비행을 실행하는 사용자 단말기; 및 상기 지도 및 지형정보 제공 시스템으로부터 3차원 비행경로 생성을 위한 지리정보를 추출하고, 상기 사용자 단말기로부터 미리 정해둔 구간에 대해 미리 정해진 비행목적에 따른 3차원 비행경로 생성이 요청되면, 해당 구간에 대한 2차원 비행경로를 생성하고 해당 2차원 비행경로의 고도를 상기 비행목적에 대응되게 미리 설정된 지표와의 거리를 가지도록 설정한 3차원 비행경로를 생성하고, 상기 3차원 비행경로를 상기 사용자 단말기로 제공하는 서비스 시스템으로 구성되며, 상기 지리정보는 지도정보와 수치표고모형정보와 항공영상정보를 포함하며, 상기 비행목적에 대응되는 지표와의 거리는 비행목적에 따라 동일하거나 변동되게 설정됨을 특징으로 한다.
상기한 본 발명은 지형정보를 이용하여 다양한 비행목적에 부합되는 3차원 비행경로를 생성함으로써 무인비행장치의 조종자의 편이성을 높일 수 있는 효과를 야기한다.
또한 본 발명은 무선비행장치에 의해 촬상된 촬상정보에 따라 항공영상정보를 업데이트하여 반복적인 경로비행의 정밀도를 향상시킴과 아울러 직관적인 비행계획수립을 가능하게 하는 효과를 야기한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따르는 지형정보를 반영한 3차원 비행경로 생성 시스템의 구성도.
도 2는 수치 표고 모형을 예시한 도면.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따르는 비행목적에 대응되는 비행고도 자동설정과정을 예시한 도면.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따르는 지형정보를 반영한 3차원 비행경로 생성 방법의 절차도.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따르는 비행목적에 대응되는 비행고도 설정예를 도시한 도면.
본 발명은 지형정보를 이용하여 다양한 비행목적에 부합되는 3차원 비행경로를 생성함으로써 무인비행장치의 조종자의 편이성을 높일 수 있다.
또한 본 발명은 무인비행장치에 의해 촬상된 촬상정보에 따라 항공영상정보를 업데이트하여 반복적인 경로비행의 정밀도를 향상시킴과 아울러 직관적인 비행계획수립을 가능하게 한다.
이러한 본 발명의 바람직한 실시예에 따르는 지형정보를 반영한 3차원 비행경로 생성방법 및 시스템을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
<지형정보를 반영한 3차원 비행경로 생성 시스템>
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따르는 지형정보를 반영한 3차원 비행경로 생성 시스템의 구성도를 도시한 것이다.
상기 3차원 비행경로 생성 시스템은 지도 및 지형정보 제공 시스템(100)과 서비스 시스템(200)과 사용자 단말기(300)와 무인항공기 제어장치(400)와 무인항공기(500)로 구성된다.
상기 지도 및 지형정보 제공 시스템(100)은 국토지리정보원에서 제공하는 지도정보 및 지형정보를 제공한다. 상기 지형정보에 대해 좀더 설명한다. 본 발명은 DEM(DIGITAL ELEVATION MODEL) 수치 표고 모형 및 수치 표고 모델을 이용하며, 이는 국토지리정보원 고시 제2012-1669호, 지형의 위치에 대한 표고를 일정한 간격으로 배열한 수치정보로서 도 2에 예시한 바와 같다. 상기 DEM은 지형의 경사방향, 경사도, 3차원 투시도 등의 지형특성을 표현 및 분석하는 데에 사용된다. 이는 GIS(Geographic Information System) 분야에서 다른 자료형태와 결합하여 수치지도, 레이저 스캐너, 지상측량 및 항공사진, 위성영상중첩 등에 이용된다. 상기한 DEM은 다양한 파일형식으로 가공 및 표현될 수 있으며 국내 DEM은 이미 구축된 상태이다.
상기 서비스 시스템(200)은 상기 지도 및 지형정보 제공 시스템(100)으로부터 수치표고모형을 이용한 3차원 비행경로 생성에 필요한 지리정보를 추출하고, 상기 지리정보를 이용하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 사용자 단말기(300)를 통한 사용자의 요청에 부응하여 비행목적 및 상황에 따른 3차원 비행경로를 생성하여 상기 사용자 단말기(300)로 제공한다. 여기서, 상기 지리정보는 평면의 지도정보 및 3차원의 지형정보, 위성사진정보, 항공사진정보 등으로 구성된다.
또한 상기 서비스 시스템(200)은 상기 사용자 단말기(300)를 통한 사용자의 요청에 부응하여 상기 3차원 비행경로를 변경한다.
또한 상기 서비스 시스템(200)은 무인항공기(500)의 비행 종료시마다 3차원 비행경로정보에 대한 평가정보를 사용자 단말기(300)로부터 제공받아, 3차원 비행경로정보와 평가정보를 저장하여 다음 비행경로 생성시에 반영함으로써 3차원 비행경로를 개선함은 물론이며 사용자의 편이성을 향상시킬 수 있게 한다.
또한 상기 서비스 시스템(200)은 무인항공기(500)의 비행 종료시마다 무인항공기(500)로부터 촬상정보를 제공받아 다음 비행경로 생성시에 반영할 수 있도록, 상기 촬상정보로 지리정보의 항공사진정보를 갱신하여, 사용자에 의한 비행경로 생성시에 신뢰도가 높은 정보를 제공한다.
또한 상기 서비스 시스템(200)은 무인항공기(500)의 비행 종료시마다 무인항공기(500)로부터 비행중 지형 및 기후 검지정보를 제공받아 다음 비행경로 생성시에 반영할 수 있도록 저장하여, 사용자에 의한 비행경로 생성시에 신뢰도가 높은 정보를 제공한다.
상기 데이터베이스(204)는 상기 서비스 서버(202)에 의한 지형정보를 반영한 지리정보, 비행목적 및 상황별 고도결정 참조정보, 3차원 비행경로정보, 3차원 비행경로정보별 평가정보 등을 구비한다. 상기 비행목적 및 상황별 고도결정 참조정보는 서비스 서버(202)에 제공되며, 상기 서비스 서버(202)는 비행목적 및 상황에 대응되게 비행고도 및 비행모드를 자동으로 설정하는 자동설정모듈을 구비한다. 즉, 본 발명은 지형물 조사나 관제를 위해서는 지표면으로부터의 이격거리가 동일하게 유지된 상태에서의 촬영이 요구되므로 지표면으로부터 이격거리가 동일하게 유지되도록 고도를 결정하여 비행하도록 한 3차원 비행경로를 생성할 수도 있고, 고도를 일정하게 유지한 상태에서 2차원 비행경로상에 장애물이 존재하면 이를 우회하여 비행하도록 한 3차원 비행경로를 생성할 수도 있다.
이를 도 3을 참조하여 좀 더 설명한다. 상기 자동설정모듈은 비행목적 및 상황을 산림 및 하천관리, 문화재 실측, 재해/재난, 소방, 식물/병충해, 해양 및 기타로 나눈다.
상기 자동설정모듈은 산림 및 하천관리를 위해서는 지표면으로부터의 이격거리를 50~500m로 설정하여 고도를 결정하고, 문화재 실측을 위해서는 정밀 비행모드로 지표면으로부터의 이격거리를 20m내외로 설정하여 고도를 결정하고, 재해/재난,소방을 위해서는 도시지역 및 재난 특성을 고려한 고도로 결정하고, 식물/병충해 구제를 위해서는 인덱싱을 통한 적정 고도로 결정하고, 해양 및 기타 관제를 위해서는 초음파 탐지를 고려한 적정 고도로 결정한다.
상기 서비스 시스템(200)과 유무선 네트워크를 통해 연결되는 사용자 단말기(300)는 사용자로부터의 각종 요청정보를 상기 서비스 시스템(200)에 제공함과 아울러, 상기 요청정보에 따른 응답정보가 상기 서비스 시스템(200)으로부터 제공되면 이를 표시하여 상기 사용자에게 안내한다.
즉 상기 사용자는 상기 사용자 단말기(300)를 통해 상기 서비스 시스템(200)에 접속하여 본 발명에 따르는 비행목적 및 상황에 부합되는 3차원 비행경로를 생성하여 제공받으며, 이에 대한 수정편집을 이행하고, 해당 3차원 비행경로에 따른 비행결과 평가정보를 생성하여 상기 서비스 시스템(200)으로 제공할 수 있고, 해당 3차원 비행경로의 비행중 수집된 정보를 상기 서비스 시스템(200)으로 제공한다. 상기 비행중 수집된 정보로는 촬상정보, 지형 및 기후 감지정보 등이 포함된다.
또한 상기 사용자 단말기(300)는 상기 사용자의 요청에 따라 상기 서비스 시스템(200)으로부터 제공된 3차원 비행경로를 무인항공기 조종기(400)로 제공하며, 상기 무인항공기 조종기(400)는 상기 3차원 비행경로에 따라 무인항공기(500)의 구동을 제어한다.
상기 무인항공기(500)는 제어장치(502)와 통신장치(504)와 기구장치(506)와 촬상장치(508)와 저장장치(510), 센서장치(512)로 구성된다.
상기 제어장치(502)는 상기 무인항공기 제어장치(400)의 제어에 따라 상기 무인항공기(500)의 각부를 제어하여 상기 무인항공기(500)가 3차원 비행경로를 따라 비행되게 한다. 또한 상기 제어장치(502)는 비행중 촬상장치(508)가 촬상한 촬상정보가 제공되면 그 촬상정보를 상기 저장장치(510)에 저장하였다가, 상기 비행이 완료되면 상기 촬상정보를 상기 서비스 시스템(200)으로 업로드한다. 또한 상기 제어장치(502)는 비행중 센서장치(512)가 검지한 검지정보가 제공되면 그 검지정보를 상기 저장장치(510)에 저장하였다가, 상기 비행이 완료되면 상기 검지정보를 상기 서비스 시스템(200)으로 업로드한다.
상기 통신장치(504)는 상기 제어장치(502)와 무인항공기 조종기(400) 및 상기 서비스 시스템(200) 사이의 통신을 담당한다.
상기 기구장치(506)는 상기 무인항공기(500)의 비행을 위한 기구들로 구성되며, 이는 상기 제어장치(502)에 의해 제어된다.
상기 촬상장치(508)는 상기 제어장치(400)의 제어에 따라 미리 정해둔 주기마다 촬상을 이행하고, 그 촬상에 따른 촬상정보를 상기 제어장치(400)에 제공한다.
상기 센서장치(512)는 풍향, 풍속, 우천, 장애물 검지 등의 지형 및 기후 등을 검지하고 그 검지에 따른 지형 및 기후 검지정보를 상기 제어장치(400)에 제공한다.
상기 저장장치(510)는 상기 제어장치(400)의 제어에 따른 3차원 비행경로정보 및 상기 촬상정보, 지형 및 기후 검지정보를 저장한다.
<지형정보를 반영한 3차원 비행경로 생성방법>
상기한 바와 같이 구성되는 지형정보를 반영한 3차원 비행경로 생성 시스템에 적용가능한 방법을 도 4를 참조하여 설명한다.
상기 지형정보를 반영한 3차원 비행경로 생성방법은 크게 데이터베이스 구축과정, 3차원 비행경로 생성과정, 3차원 비행경로 수정편집과정, 비행과정 및 비행중 수집정보 업로드 과정으로 나뉠 수 있다.
<데이터베이스 구축과정>
본 발명에 따른 3차원 비행경로의 생성을 위해, 지도 및 지형정보 제공 시스템(100)은 지도 및 지형정보를 상기 서비스 시스템(200)으로 제공한다(600단계). 상기 서비스 시스템(200)은 상기 지도 및 지형정보로부터 3차원 비행경로정보 생성을 위한 지리정보를 추출하여 가공 및 저장한다(602단계). 상기 지리정보는 2차원 경로를 표시하는 지도정보, 항공영상정보, 일반지도, 지형정보 등으로 구성되며, 상기 항공영상정보는 무인항공기(500)에 의해 촬상된 촬상정보로 갱신되어 고품위임은 물론이고 최근상태를 인지할 수 있게 한다. 이러한 촬상정보로 항공영상정보를 갱신하는 것은, 경로비행의 정밀도를 향상시킴은 물론이고 직관적인 비행계획수립을 가능하게 한다.
<3차원 비행경로 생성과정>
본 발명에 따르는 3차원 비행경로는, 2차원 비행경로의 각 지점에서 비행목적 및 상황에 따라 무인항공기와 지표면사이의 이격거리를 동일하게 유지하거나 가변되게 고도로 결정한 것으로 도 5에 예시한 바와 같다.
이러한 본 발명에 따르는 3차원 비행경로 비행 시스템은 2차원의 경로비행 시스템과 수치표고모형을 반영하여 지형 및 지상 장애물에 대해 능동적으로 대처할 수 있게 하며, 이는 무선비행장치의 비행에 있어 빈번하게 발생하는 충돌 및 추락 사고를 예방하고 비행 목적에 맞는 비행고도를 유지함으로써 동일한 해상도의 항공영상을 생산할 수 있게 한다. 본 발명의 비행 목적으로는 산림관리, 구조자 정찰, 재난 및 재해 관제, 항공 측량, 식물병 해충 예찰, 건설 및 토목 등이 있다.
이를 위해, 본 발명에 따라 사용자는 사용자 단말기(300)를 통해 서비스 시스템(200)에 접속하여 2차원 구간을 지정한 2차원 구간정보를 포함하는 3차원 비행경로 생성을 서비스 시스템(200)에 제공한다(604단계). 상기 요청에 따라 상기 서비스 시스템(200)은 2차원 구간에 대응되는 3차원 비행경로가 이전 비행에 의해 검증되어 이미 저장되어 있는지를 체크하고, 그 3차원 비행경로가 이미 저장되어 있으면 상기 3차원 비행경로 안내정보를 생성하여 상기 사용자 단말기(300)로 제공한다(606단계). 상기 3차원 비행경로 안내정보는 2차원 구간에 대한 지도정보 또는 항공정보 등에 상기 3차원 비행경로를 중첩하여 안내하는 것 등이 될 수 있다.
상기 사용자 단말기(300)는 상기 3차원 비행경로 안내정보를 표시하여 사용자에게 안내한다(608단계). 상기 3차원 비행경로 안내정보를 참조하여 사용자는 상기 3차원 비행경로를 사용할지 여부를 결정할 수 있으며, 상기 3차원 비행경로를 사용하지 않고 새로이 생성하고자 하는 경우에는 비행목적 및 상황에 대한 식별정보를 입력하여 상기 서비스 시스템(200)에 제공한다(612단계).
상기 서비스 시스템(200)은 상기 비행목적 및 상황에 대한 식별정보가 입력되면 3차원 비행경로의 생성을 시작한다.
먼저 상기 서비스 시스템(200)은 2차원 구간정보에 대응되는 2차원 비행경로를 생성하고(614단계), 미리 구축해두었던 지리정보를 독출하여 2차원 비행경로를 구성하는 각 지점에 대한 지표면의 고도정보를 검출한다(616단계). 이후 상기 서비스 시스템(200)은 비행목적 및 상황에 부합되게 미리 정해진 지표면과의 이격거리정보를 데이터베이스에서 독출하고(618단계), 상기 2차원 비행경로를 구성하는 각 지점에 대한 고도를 지표면의 고도에서 상기 이격거리만큼 이격된 높이로 결정하여 3차원 비행경로를 생성한다(620단계).
이후 상기 서비스 시스템(200)은 상기 3차원 비행경로에 대한 안내정보를 생성하여 상기 사용자 단말기(300)로 제공한다(622단계). 상기 사용자 단말기(300)는 상기 3차원 비행경로 안내정보를 표시하여 사용자에게 안내한다(624단계).
<3차원 비행경로 수정편집과정>
상기 사용자는 상기 3차원 비행경로정보를 지도, 항공영상정보, 지형정보 등을 고려하여 상기 3차원 비행경로정보의 변경이 필요한지를 판단하고, 상기 3차원 비행경로정보의 변경이 필요하면 상기 사용자 단말기(300)를 통해 상기 3차원 비행경로에 대한 변경을 상기 서비스 시스템(200)으로 요청한다(626,628단계). 이 요청시에 상기 사용자는 특정 구간에서의 고도를 변경하거나 특정 구간에서의 2차원 경로를 변경하도록 하는 변경요청정보를 생성하고, 이를 상기 서비스 시스템(200)으로 제공한다. 이러한 변경은 수치표고모형에는 반영되지 않은 수목의 성장, 신규 건물의 건축 등의 이유로 발생될 수 있으며, 이는 항공영상정보의 갱신을 토대로 인지될 수 있다.
상기한 바와 같은 변경요청정보가 제공되면, 상기 서비스 시스템(200)은 상기 변경요청정보에 따라 3차원 비행경로정보를 변경함과 아울러 변경된 3차원 비행경로를 상기 사용자 단말기(300)로 반환한다(630단계). 상기한 3차원 비행경로의 변경은 다수회 이행될 수 있으며, 이는 본 발명에 의해 당업자에게 자명하다.
<비행과정>
상기 사용자는 606단계에서 제공된 이미 저장된 3차원 비행경로에 따라 비행을 명령하거나, 622단계에서 신규로 생성된 3차원 비행경로에 따라 비행을 명령하거나, 수정편집된 3차원 비행경로에 따른 비행을 명령할 수 있다.
상기 사용자 단말기(300)는 상기한 사용자의 명령에 따른 3차원 비행경로의 비행요청을 상기 무인항공기 조종기(400)로 전송하고(632단계), 상기 무인항공기 조종기(400)는 상기 3차원 비행경로정보에 따라 무인항공기(500)를 제어하여 무인항공기(500)의 비행을 실행한다(634,636단계).
상기 무인항공기(500)는 상기 무인항공기 조종기(400)의 제어에 따라 비행을 이행하고, 그 비행중에 다양한 형태의 정보를 수집하고 그 수집된 정보를 상기 무인항공기 조종기(400)로 제공한다(638단계). 상기 수집정보는 촬상정보, 지형 및 기후 감지정보 등이다. 상기한 수집정보는 실시간 전송되거나 외부저장장치에 저장된 후에 비행이 완료된 후에 전송되거나, 근거리 무선통신망을 통해 접속되는 경우에 전송될 수 있다.
<비행중 수집정보 업로드 과정>
상기 무인항공기 조종기(400)는 상기 무인항공기(500)가 제공하는 상기 비행중 수집정보를 상기 사용자 단말기(300)로 제공한다(640단계). 상기 사용자 단말기(300)는 상기 비행중 수집정보를 표시하여 안내한다(642단계).
상기 사용자 단말기(300)는 상기 비행중 수집정보를 안내받은 사용자가, 수집정보를 토대로 상기 3차원 비행경로정보에 대한 평가를 이행하면, 상기 3차원 비행경로정보에 대한 평가정보와 수집정보를 함께 상기 서비스 시스템(200)으로 전송한다(644단계). 상기 서비스 시스템(200)은 상기 무인항공기(500)에 의한 비행중 수집정보를 저장하고(646단계), 상기 수집정보에 포함된 촬상정보에 따라 항공사진정보를 갱신함과 아울러 해당 구간에 대한 3차원 비행경로 평가정보를 저장하고, 해당 구간에 대한 지형 및 기후 감지정보를 축적하고, 해당 구간에 대한 지형 및 기후 특성을 판단하고 그 판단 정보를 저장한다(648단계). 이와 같이 저장된 정보들은 다음 3차원 비행경로의 요청 또는 생성시에 참조될 수 있다.
이러한 본 발명에 따르는 3차원 비행경로비행 시스템은 특히 반복적인 무선 비행 장치 활용 사업에 효과적이며, 이러한 사업으로는 산불감시, 소나무 재선충병 예찰, 하천 측량 등이 있다.
또한 본 발명은 사용자에 의해 3차원 비행경로를 저장 및 편집하여 개선시킬 수 있다.
또한 본 발명은 반복적인 비행정보의 축적을 통해 3차원 비행경로의 안정성과 신뢰성을 높일 수 있다.
상기한 본 발명의 바람직한 실시예에서는 무인항공기가 비행중 수집하는 정보로 촬상정보와 지형, 기후 감지정보만을 예시하였으나, 무인항공기에 부착되어 정보를 수집할 수 있는 모든 정보를 본 발명에 적용할 수 있으며, 이는 본 발명에 의해 당업자에게 자명하다.
또한 본 발명의 바람직한 실시예에서는 무인항공기가 비행중 수집하는 정보를 네트워크를 통해 무인항공기 조정기로 전송하는 것만을 예시하였으나, 사용자 단말기 또는 무인항공기 조정기, 서비스 시스템으로 업로드할 수도 있으며, 이 경우 외부 메모리를 통한 데이터 업로드 방식이나 wifi나 블루투스 등의 근거리 무선 네트워크를 통한 데이터 업로드 방식도 채용될 수 있으며, 이는 본 발명에 의해 당업자에게 자명하다.
100 : 지도 및 지형정보 제공 시스템
200 : 서비스 시스템
300 : 사용자 단말기
400 : 무인항공기 조종기
500 : 무인항공기

Claims (12)

  1. 지형정보를 반영한 3차원 비행경로 생성 시스템에 있어서,
    지도 및 지형정보를 제공하는 지도 및 지형정보 제공 시스템;
    미리 정해둔 구간에 대해 미리 정해진 비행목적에 따른 3차원 비행경로 생성을 요청하고, 상기 요청에 따라 3차원 비행경로가 제공되면 이에 따라 무인항공기의 비행을 실행하는 사용자 단말기; 및
    상기 지도 및 지형정보 제공 시스템으로부터 3차원 비행경로 생성을 위한 지리정보를 추출하고, 상기 사용자 단말기로부터 미리 정해둔 구간에 대해 미리 정해진 비행목적에 따른 3차원 비행경로 생성이 요청되면, 해당 구간에 대한 2차원 비행경로를 생성하고 해당 2차원 비행경로를 구성하는 지점들 각각의 고도를 상기 비행목적에 대응되게 미리 설정된 지표면과의 이격거리만큼 이격되게 설정한 3차원 비행경로를 생성하고, 상기 3차원 비행경로를 상기 사용자 단말기로 제공하는 서비스 시스템으로 구성되며,
    상기 지리정보는 지도정보와 수치표고모형정보와 항공영상정보를 포함하며,
    상기 비행목적에 대응되는 지표와의 거리는 비행목적에 따라 동일하거나 변동되게 설정됨을 특징으로 하는 지형정보를 반영한 3차원 비행경로 생성 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 사용자 단말기가, 상기 무인항공기가 상기 비행 중 정보를 수집하고, 그에 따른 수집정보를 상기 서비스 시스템으로 제공하며,
    상기 서비스 시스템은 상기 수집정보를 제공받아 저장하며,
    상기 수집정보는 촬상정보이며
    상기 서비스 시스템은 상기 촬상정보에 따라 항공영상정보를 갱신함을 특징으로 하는 지형정보를 반영한 3차원 비행경로 생성 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 사용자 단말기가, 상기 무인항공기가 상기 비행 중 정보를 수집하고, 그에 따른 수집정보를 상기 서비스 시스템으로 제공하며,
    상기 서비스 시스템은 상기 수집정보를 제공받아 저장하며,
    상기 수집정보는 지형 및 기후 감지정보임을 특징으로 하는 지형정보를 반영한 3차원 비행경로 생성 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 사용자 단말기가, 상기 3차원 비행경로정보와 상기 항공영상정보를 중첩하여 표시하여 안내하고, 상기 안내후에 사용자로부터 상기 3차원 비행경로에 대한 변경요청정보가 제공되면, 이를 상기 서비스 시스템으로 제공하고,
    상기 서비스 시스템이 상기 변경요청정보에 따라 상기 3차원 비행경로를 변경하여 상기 사용자 단말기로 반환함을 특징으로 하는 지형정보를 반영한 3차원 비행경로 생성 시스템.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 사용자 단말기는 상기 촬상정보를 표시하여 사용자에게 안내하고, 상기 안내에 따라 사용자가 제공하는 평가정보를 상기 서비스 시스템으로 제공하고,
    상기 서비스 시스템은 상기 평가정보와 상기 3차원 비행경로정보를 서로 대응되게 저장함을 특징으로 하는 지형정보를 반영한 3차원 비행경로 생성 시스템..
  6. 제5항에 있어서,
    상기 서비스 시스템이,
    상기 사용자 단말기로부터 미리 정해둔 구간에 대해 미리 정해진 비행목적에 따른 3차원 비행경로 생성이 요청되면, 해당 구간에 대한 3차원 비행경로가 저장되어 있으면, 저장된 3차원 비행경로를 상기 사용자 단말기로 제공함을 특징으로 하는 지형정보를 반영한 3차원 비행경로 생성 시스템.
  7. 지형정보를 반영한 3차원 비행경로 생성 방법에 있어서,
    사용자 단말기가 사용자의 요청에 따라 미리 정해둔 구간에 대해 미리 정해진 비행목적에 따른 3차원 비행경로 생성을 요청하는 단계;
    서비스 시스템이 지도 및 지형정보 제공 시스템으로부터 3차원 비행경로 생성을 위한 지리정보를 추출하고, 상기 사용자 단말기로부터 미리 정해둔 구간에 대해 미리 정해진 비행목적에 따른 3차원 비행경로 생성이 요청되면, 해당 구간에 대한 2차원 비행경로를 생성하고 해당 2차원 비행경로를 구성하는 지점들 각각에서의 고도를 상기 비행목적에 대응되게 미리 설정된 지표면과의 이격거리만큼 이격되게 설정한 3차원 비행경로를 생성하고, 상기 3차원 비행경로를 상기 사용자 단말기로 제공하는 단계; 및
    상기 사용자 단말기가 상기 서비스 시스템으로부터 3차원 비행경로가 제공되면 상기 3차원 비행경로에 따라 무인항공기의 비행을 실행하는 단계;를 구비하며
    상기 지리정보는 지도정보와 수치표고모형정보와 항공영상정보를 포함하며,
    상기 비행목적에 대응되는 지표와의 거리는 비행목적에 따라 동일하거나 변동되게 설정됨을 특징으로 하는 지형정보를 반영한 3차원 비행경로 생성 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 사용자 단말기가, 상기 무인항공기가 상기 비행 중 정보를 수집하고, 그에 따른 수집정보를 상기 서비스 시스템으로 제공하는 단계; 및
    상기 서비스 시스템은 상기 수집정보를 제공받아 저장하는 단계;를 더 구비하며,
    상기 수집정보는 촬상정보이며
    상기 서비스 시스템은 상기 촬상정보에 따라 항공영상정보를 갱신함을 특징으로 하는 지형정보를 반영한 3차원 비행경로 생성 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 사용자 단말기가, 상기 무인항공기가 상기 비행 중 정보를 수집하고, 그에 따른 수집정보를 상기 서비스 시스템으로 제공하는 단계; 및
    상기 서비스 시스템은 상기 수집정보를 제공받아 저장하는 단계;를 더 구비하며,
    상기 수집정보는 지형 및 기후 감지정보임을 특징으로 하는 지형정보를 반영한 3차원 비행경로 생성 방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 사용자 단말기가, 상기 3차원 비행경로정보와 상기 항공영상정보를 중첩하여 표시하여 안내하고, 상기 안내후에 사용자로부터 상기 3차원 비행경로에 대한 변경요청정보가 제공되면, 이를 상기 서비스 시스템으로 제공하는 단계; 및
    상기 서비스 시스템이 상기 변경요청정보에 따라 상기 3차원 비행경로를 변경하여 상기 사용자 단말기로 반환하는 단계;를 더 구비함을 특징으로 하는 지형정보를 반영한 3차원 비행경로 생성 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 사용자 단말기는 상기 촬상정보를 표시하여 사용자에게 안내하고, 상기 안내에 따라 사용자가 제공하는 평가정보를 상기 서비스 시스템으로 제공하는 단계; 및
    상기 서비스 시스템은 상기 평가정보를 상기 3차원 비행경로정보에 대응되게 저장하는 단계;를 더 구비함을 특징으로 하는 3차원 비행경로 생성 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 서비스 시스템이,
    상기 사용자 단말기로부터 미리 정해둔 구간에 대해 미리 정해진 비행목적에 따른 3차원 비행경로 생성이 요청되면, 해당 구간에 대한 3차원 비행경로가 저장되어 있으면, 저장된 3차원 비행경로를 상기 사용자 단말기로 제공함을 특징으로 하는 지형정보를 반영한 3차원 비행경로 생성 방법.
KR1020170061506A 2017-05-18 2017-05-18 지형정보를 반영한 3차원 비행경로 생성방법 및 시스템 KR20180127568A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170061506A KR20180127568A (ko) 2017-05-18 2017-05-18 지형정보를 반영한 3차원 비행경로 생성방법 및 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170061506A KR20180127568A (ko) 2017-05-18 2017-05-18 지형정보를 반영한 3차원 비행경로 생성방법 및 시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20180127568A true KR20180127568A (ko) 2018-11-29

Family

ID=64567134

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170061506A KR20180127568A (ko) 2017-05-18 2017-05-18 지형정보를 반영한 3차원 비행경로 생성방법 및 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20180127568A (ko)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020095612A (ja) * 2018-12-14 2020-06-18 株式会社小松製作所 運搬車両の管理システム及び運搬車両の管理方法
KR102118347B1 (ko) * 2019-04-09 2020-06-29 제이씨현시스템주식회사 드론의 열화상정보를 활용한 위험지역 자율비행 감시시스템
KR102225116B1 (ko) * 2020-12-31 2021-03-10 주식회사 도트만 네트워크 드론 서비스 시스템 및 방법
CN113311855A (zh) * 2021-05-26 2021-08-27 北京远度互联科技有限公司 飞行器监控方法和设备、计算机存储介质及计算机设备
CN115494880A (zh) * 2022-11-15 2022-12-20 北京汇达城数科技发展有限公司 一种无人机航线规划方法、系统、终端及存储介质
KR20230036438A (ko) * 2021-09-07 2023-03-14 경상국립대학교산학협력단 무인 비행체의 비행 경로 미션파일 자동 생성장치 및 방법
KR102642117B1 (ko) 2023-02-08 2024-02-28 (주)포스코이앤씨 Uav의 3차원 비행경로 설정방법

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020095612A (ja) * 2018-12-14 2020-06-18 株式会社小松製作所 運搬車両の管理システム及び運搬車両の管理方法
WO2020122212A1 (ja) * 2018-12-14 2020-06-18 株式会社小松製作所 運搬車両の管理システム及び運搬車両の管理方法
KR102118347B1 (ko) * 2019-04-09 2020-06-29 제이씨현시스템주식회사 드론의 열화상정보를 활용한 위험지역 자율비행 감시시스템
KR102225116B1 (ko) * 2020-12-31 2021-03-10 주식회사 도트만 네트워크 드론 서비스 시스템 및 방법
CN113311855A (zh) * 2021-05-26 2021-08-27 北京远度互联科技有限公司 飞行器监控方法和设备、计算机存储介质及计算机设备
KR20230036438A (ko) * 2021-09-07 2023-03-14 경상국립대학교산학협력단 무인 비행체의 비행 경로 미션파일 자동 생성장치 및 방법
CN115494880A (zh) * 2022-11-15 2022-12-20 北京汇达城数科技发展有限公司 一种无人机航线规划方法、系统、终端及存储介质
KR102642117B1 (ko) 2023-02-08 2024-02-28 (주)포스코이앤씨 Uav의 3차원 비행경로 설정방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20240092483A1 (en) Unmanned Aerial Vehicle Inspection System
US11550315B2 (en) Unmanned aerial vehicle inspection system
KR20180127568A (ko) 지형정보를 반영한 3차원 비행경로 생성방법 및 시스템
US11421990B2 (en) Ground control point assignment and determination system
KR102001728B1 (ko) 스테레오 카메라 드론을 활용한 무기준점 3차원 위치좌표 취득 방법 및 시스템
KR101793509B1 (ko) 작물 모니터링을 위하여 무인 비행체의 자동 경로 산정을 통한 원격 관측 방법 및 그 시스템
US10288430B2 (en) Method and system for producing a vector map
JP6390013B2 (ja) 小型無人飛行機の制御方法
US20140207365A1 (en) Methods for determining a flight path
US20190285412A1 (en) System and method for automatically acquiring two-dimensional images and three-dimensional point cloud data of a field to be surveyed
KR20190051703A (ko) 스테레오 드론 및 이를 이용하는 무기준점 토공량 산출 방법과 시스템
Ahmad et al. Digital aerial imagery of unmanned aerial vehicle for various applications
Raczynski Accuracy analysis of products obtained from UAV-borne photogrammetry influenced by various flight parameters
KR101877900B1 (ko) 배터리 소모량 예측을 통한 3차원 비행경로 생성 시스템 및 방법
KR102331410B1 (ko) 재난 사고 현장 대응형 드론 표준 운용 방법 및 그 시스템
JP2020170213A (ja) ドローン作業支援システム及びドローン作業支援方法
CN115593661A (zh) 一种测绘地理信息用测绘无人机
KR102467855B1 (ko) 자율항법지도를 설정하는 방법 및 무인비행체가 자율항법지도에 기초하여 자율 비행하는 방법 및 이를 구현하는 시스템
Trevoho et al. Aerial data application for construction of large-scale plans
Devriendt et al. UAS Mapping as an alternative for land surveying techniques?
KR20220150170A (ko) 드론을 이용한 3차원 지도 제작 방법
RU2583851C2 (ru) Беспилотный мобильный комплекс
Room et al. Assessment of different unmanned aerial vehicle system for production of photogrammerty products
CN113804183B (zh) 一种实时地形测绘方法和系统
KR102642117B1 (ko) Uav의 3차원 비행경로 설정방법