KR20190001611A - 다목적 공중 투하 무인항공기 - Google Patents

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윤승환
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Abstract

본 발명은 소정간격 떨어져 배치된 제1 내지 제3 프레임, 물체를 적재하기 위해 제1 내지 제3 프레임을 관통하여 형성된 적재부, 적재부를 개폐하기 위한 개폐부를 포함하는 본체; 적재부에 적재된 물체를 목표지점에 투하하기 위해 본체의 비행방향에 대해 전방, 하방 및 후방에 각각 마련된 카메라를 포함하는 영상부; 영상부의 영상정보에 따라 적재부에 적재된 물체를 투하하기 위한 개폐부를 제어하는 투하 제어부; 복수 개의 프로펠러를 포함하는 이동부; 이착륙 시 본체를 지지하기 위한 랜딩부; 를 포함하며, 물체는 투하 제어부에 의해 적재부로부터 동시 또는 시간차를 두어 각각 투하되는 것을 포함하는 공중 투하 무인항공기를 제공하고자 한다.

Description

다목적 공중 투하 무인항공기{MULTI PURPOSE AIRDROP UNMANNED AERIAL VEHICLE}
본 발명은 다목적으로 이용 가능한 공중 투하 무인항공기에 관한 것이다.
현재 시위 진압 시 진압 대원들이 앞으로 나아가 시위대와 근접한 거리에서 최루액이나 최루가스를 사용하고 있는데 이런 부분은 시위대를 자극하여 상당한 위험한 상황에 처할 수 있다. 또한, 수류탄 역시 투척거리 한계로 인하여 적군과 교전 시 위험을 무릅쓰고 근거리에서 사용해야 하기 때문에 위험에 노출될 수 있는 문제점이 있었다.
또한, 소화탄도 옥외 화재 시 화재면적이 넓을 경우 투척거리의 한계로 높은 소화효과를 기대하기 어려우며, 산악이나 해양재난 같이 사람의 구조활동에 제약이 있는 장소에서도 구호물품 전달에는 한계가 있었다.
일반적으로 화재 진압용 소화탄, 시위 진압용 최루탄, 인마 살상용 군용 수류탄 및 박격포탄, 그리고 재난구호물품 등은 사람의 손으로나 발사기를 통해 투척하지만 거리가 한정되어 있고 목적 한 곳에 정확하게 투척하기는 어려운 실정이다.
근래에는, 이러한 한계를 극복하기 위해 무인항공기(Unmanned Aerial Vehicle,UAV), 드론(Drone)이라 불리는 무선 조종 비행체에 구호물품 등을 전달할 수 있도록 물품용 박스 등을 비행체 하부에 장착하여 조종함으로써, 사람이 직접 닿기 힘든 곳에 물품을 전달하고 있으나, 무선 조종 비행체는 작고 가볍기 때문에, 이러한 물품용 박스 등이 비행체 하부에 장착되어 있으면, 비행이 용이하지 않은 문제점이 있다.
상기와 같이 드론, 즉 무인항공기(UAV)에 물품용 박스 등이 비행체 외부에 노출되어 있으면, 비행 시 장애물에 걸리거나 부딪힐 수 있고, 외부에 장착된 물품 용 박스 등은 무인항공기의 무게 중심에서 멀어져 있기 때문에 비행 시 무인비행체의 균형을 잡기 위해 배터리 소모가 많아져 무인항공기의 비행시간이 줄어 들고, 비행이 용이하지 않은 문제점이 있었다.
KR 등록 제10-1707130호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 공중 투하 무인항공기에 관한 것으로, 투하하는 물체를 비행 본체에 직접 수용되도록 마련함으로써, 비행 시 무게중심 쏠림 현상을 방지하여 비행을 안정적으로 할 수 있고, 이에 따라 배터리 소모가 줄어 비행시간을 증가시킬 수 있는 공중 투하 무인항공기를 제공하고자 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 소정간격 떨어져 배치된 제1 내지 제3 프레임, 물체를 적재하기 위해 제1 내지 제3 프레임을 관통하여 형성된 적재부, 적재부를 개폐하기 위한 개폐부를 포함하는 본체; 적재부에 적재된 물체를 목표지점에 투하하기 위해 본체의 비행방향에 대해 전방, 하방 및 후방에 각각 마련된 카메라를 포함하는 영상부; 영상부의 영상정보에 따라 적재부에 적재된 물체를 투하하기 위한 개폐부를 제어하는 투하 제어부; 복수 개의 프로펠러를 포함하는 이동부; 이착륙 시 본체를 지지하기 위한 랜딩부; 를 포함하며, 물체는 투하 제어부에 의해 적재부로부터 동시 또는 시간차를 두어 각각 투하되는 것을 포함하는 공중 투하 무인항공기를 제공한다.
본 발명의 공중 투하 무인항공기에 따르면, 투하하는 물체를 비행 본체에 직접 수용되도록 마련함으로써, 비행 시 무게중심 쏠림 현상을 방지하여 비행을 안정적으로 할 수 있고, 이에 따라 배터리 소모가 줄어 비행시간을 증가시킬 수 있다.
또한, 서로 다른 목적으로 사용될 수 있는 물체, 즉 소화탄, 최루탄, 수류탄 등을 복수 개의 적재통에 각각 개별적으로 수용함으로써, 하나의 무인항공기를 이용하여 각각의 목적에 맞게 물체를 투하할 수 있어, 다목적으로 사용할 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공중 투하 무인항공기를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공중 투하 무인항공기를 나타낸 정면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공중 투하 무인항공기를 나타낸 배면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 공중 투하 무인항공기를 나타낸 평면도이다.
도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 공중 투하 무인항공기를 나타낸 저면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 개폐부 및 투하 제어부를 설명하기 위한 확대도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 고정부재를 나타낸 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하도록 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
또한, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응되는 구성요소는 동일 또는 유사한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 하며, 설명의 편의를 위하여 도시된 각 구성 부재의 크기 및 형상은 과장되거나 축소될 수 있다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명은 공중 투하 무인항공기에 관한 것으로, 다목적으로 이용 할 수 있는 무인항공기에 관한 것이다.
먼저, 본 명세서 전체에서 「무인항공기」라 함은 비행체에 사람이 탑승 하지 않고 원격으로 조종이 가능한 무인항공기를 통칭한다. 또한, 본 명세서의 「무인항공기」는 최근 상용화 되어 드론, 멀티콥터, 멀티로터 등으로 불리는 비행체를 의미 할 수 있다.
따라서, 종래에 사용되는 무인항공기의 비행 및 제어에 필요한 일반적인 사항들은 상세한 설명에서 생략될 수 있다.
이러한 무인비행체는 조종단말기의 조종신호를 수신하여, 비행하면서 목표지점에 물체를 투하할 수 있다.
또한, 본 명세서 전체에서 '연결, 설치, 장착' 이라 함은 볼트와 너트 등을 이용하여 고정 연결시키는 것을 의미하며, 볼트와 너트뿐만 아니라 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자가 연결부재를 적절히 선택하여 사용할 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공중 투하 무인항공기를 나타낸 사시도, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공중 투하 무인항공기를 나타낸 정면도, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공중 투하 무인항공기를 나타낸 배면도, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 공중 투하 무인항공기를 나타낸 평면도, 도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 공중 투하 무인항공기를 나타낸 저면도, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 개폐부 및 투하 제어부를 설명하기 위한 확대도, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 고정부재를 나타낸 사시도이다.
이하, 도 1 내지 도 8을 참조하여, 본 발명의 공중 투하 무인항공기(10)를 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 5를 참조하여 설명하면, 본 발명의 공중 투하 무인항공기(10)는 본체(100), 영상부(200), 투하 제어부(300), 이동부(400) 및 랜딩부(500)를 포함한다.
본 발명의 본체(100)는 소정간격 떨어져 배치된 제1 내지 제3 프레임(101,102,103)을 포함한다.
보다 구체적으로, 상기 제1 내지 제3 프레임(101,102,103)은 일정 두께를 갖는 원형의 플레이트 일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 제1 내지 제3 프레임(101,102,103)은 카본, 플라스틱 및 항공 복합재(FRP) 중 선택되는 하나의 재질로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이에 더하여, 본체(100)는 물체를 적재하기 위해 제1 내지 제3 프레임(101,102,103)을 관통하여 형성된 적재부(110)를 포함한다.
여기서, 상기 물체는 화재 진압용 소화탄, 시위 진압용 최루탄, 인마 살상용 군용 수류탄 및 박격포탄, 인명 구조 용 재난구호물품 등을 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 적재부(110)는 복수 개의 중공의 원기둥 형상의 적재통(111)을 포함하고, 각각의 적재통(111)은 제1 내지 제3 프레임(101,102,103)을 관통하여 제1 프레임(101) 및 제3 프레임(103) 외부로 개방되도록 마련될 수 있다.
여기서, 상기 각각의 적재통(111)은 제1 프레임(101) 측 외부로 개방되도록 마련되어 물체가 투입되는 입구(111a)를 포함하며, 제3 프레임(103) 측 외부로 개방되도록 마련되어 물체가 적재통(111) 외부로 투하되는 출구(111b)를 포함한다.
상기 물체는 제1 프레임(101) 측 개방영역을 통해 적재통(111) 내부로 투입되고, 제3 프레임(103) 측 개방영역에 개폐부(120)가 마련될 수 있다.
즉, 상기 물체는 제1 프레임(101)측의 입구(111a)로 투입되어 제3 프레임(103) 측의 출구(111b)로 투하될 수 있으며, 출구(111b) 측에 개폐부(120)가 마련될 수 있다.
또한, 상기 각각의 적재통(111)은 본체(100)의 중앙 영역에 둘레방향을 따라 복수 개 마련될 수 있다.
보다 구체적으로, 도 5를 참조하면, 상기 제1 프레임(101) 중심을 기준으로 둘레방향을 따라 동일한 각도(θ)만큼 떨어져 배치될 수 있다.
상기 복수 개의 적재통(111)은 동일한 간격으로 배치될 수 있다.
특히, 적재통(111)은 8개 일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 복수 개의 적재통(111)의 개수는 무인항공기(10) 크기 및 프로펠러를 작동시키기 위한 모터의 성능에 따라 변경가능하며, 본 발명의 무인항공기(10)의 비행 중량에 맞도록 8개가 구비될 수 있다.
이에 더하여, 본체(100)는 적재부(110)를 개폐하기 위한 개폐부(120)를 포함한다.
보다 구체적으로, 도 6을 참조하면, 상기 개폐부(120)는 각각의 적재통(111)의 출구(111b) 일측에 형성된 회동 가능한 힌지부재(121)에 의해 힌지 결합된 개폐부재(122)를 포함한다.
상기 개폐부재(122)는 각각의 적재통(111)의 출구(111b)와 대응되는 지름을 갖도록 각각 마련될 수 있다.
또한, 각각의 개폐부재(122)가 열림 또는 닫힘 동작을 수행하여, 상기 적재통(111)의 출구(111b)를 닫히게 하거나 열리게 할 수 있다.
즉, 닫힘 상태의 개폐부재(122)에 의해 적재통(111)에 물체가 적재될 수 있고, 개폐부재(122)가 열림 동작을 수행하면 적재된 물체가 투하될 수 있다.
이에 더하여, 다시 도 4를 참조하면, 상기 제3 프레임(103)을 기준으로 적재통(111) 및 이와 연결된 개폐부(120)가 개방된 상태의 길이(L1)는 제3 프레임(103)을 기준으로 후술할 랜딩부(500)의 복수의 다리(510) 길이(L2)보다 짧게 형성될 수 있다.
즉, 랜딩부(500)의 길이(L2)보다 개폐부(120)가 개방된 상태의 길이(L1)를 짧게 형성함으로써, 배터리 소모를 줄이기 위해 상기 개폐부(120)를 닫지 않아도 무인항공기(10)를 안전하게 착륙 시킬 수 있다.
특히, 상기 개폐부재(122)는 일정 두께를 갖는 원형의 플레이트에 격자 형의 복수 개의 천공(123)을 포함할 수 있다.
상기와 같이, 본 발명의 무인항공기(10)의 비행 시 개폐부재(122)의 천공(123)에 의해 무인항공기(10)의 무게를 감소 시킬 수 있어 보다 효율적인 비행이 용이해지며, 상기 천공(123)을 통해 공기가 통과할 수 있게 하여 무인항공기(10)의 내부 열기를 감쇄 시킬 수 있다.
또한, 상기 천공(123)을 통해 육안으로 내용물을 확인할 수 있을 뿐만 아니라, 원거리에서도 적재된 물체를 식별하는 시인성을 확보할 수 있는 효과가 있다.
여기서, 각각의 적재통(111)에 각각 마련된 개폐부재(122)는 후술할 투하 제어부(300)에 의해 개별적으로 제어되어 각각 열림 또는 닫힘 동작을 수행할 수 있다.
따라서, 물체는 투하 제어부(300)의 개별 제어에 따라 각각의 적재통(111)에서 동시 또는 시간차를 두어 각각 투하될 수 있다.
한편, 본 발명의 영상부(200)는 적재부(100)에 적재된 물체를 목표지점에 투하하기 위해 본체(100)의 비행방향에 대해 전방, 하방, 및 후방에 각각 마련된 카메라(201, 202, 203)를 포함한다.
보다 구체적으로, 도3, 도4 및 도6을 참조하면, 상기 하방 카메라(202)는 물체를 목표지점에 투하 시 보다 정확하게 투하할 수 있도록 제3 프레임(103) 하면 중앙부분에 마련되며, 상기 전방 및 후방 카메라(201,203)는 하방 카메라(202)를 기준으로 서로 반대편에 위치할 수 있다.
즉, 상기 무인항공기(10) 비행을 조종할 때, 상기 전방 및 후방 카메라(201,203)에 의해 촬영된 영상을 통해 비행 방향을 조종할 수 있으며, 상기 물체를 투하시키기 위한 목표지점 부근 상공에서 하방 카메라(202)에 의해 촬영된 영상을 통해 보다 정확하게 목표지점에 물체를 투하시킬 수 있다.
이에 더하여, 상기 영상부(200)는 카메라(201,202,203)로 촬영된 영상을 제어하기 위한 영상 제어장치(210)를 더 포함한다.
상기 영상 제어장치(210)는 전방, 하방 및 후방에 각각 마련된 카메라(201,202,203)로 촬영된 3개의 영상을 하나의 화면에 나타나도록 영상을 제어 할 수 있다.
여기서, 상기 카메라(201,202,203)는 열화상 카메라 일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기와 같이, 열화상 카메라를 구비하면 주위 지형지물에 가리어 보이지 않는 경우나, 불빛이 없는 야간, 어둠 속에서도 사람의 형상 또는 잔불 등을 확인할 수 있도록 보다 선명하게 영상을 촬영할 수 있어, 어두운 밤 또는 새벽 비행 시 보다 신속하고 정확하게 목표지점에 물체를 투하 할 수 있는 이점이 있다.
또한, 도 6 및 도 7를 참조하면, 본 발명의 투하 제어부(300)는 영상부(200)의 영상정보에 따라 적재부(110)에 적재된 물체를 투하하기 위한 개폐부(120)를 제어할 수 있다.
보다 구체적으로, 투하 제어부(300)는 서보모터(310)를 포함할 수 있다.
상기 서보모터(310)는 서보모터(310) 일측에 마련된 회전부재(311)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 회전부재(311)는 시계방향 또는 반 시계방향으로 회전될 수 있다.
또한, 상기 서보모터(310)는 적재통(111)의 출구(111b) 측에 마련되며, 개폐부의 힌지부재(121) 반대편에 마련될 수 있다.
도 5의 (a)와 같이, 상기 개폐부재(122)가 출구(111b)에 맞닿은 상태에서, 상기 회전부재(311)는 개폐부재(122)의 일부분을 고정시키도록 마련될 수 있다.
상기에서 서술한 개폐부(120)가 열림 또는 닫힘 동작을 수행함에 있어서, 상기 서보모터(310)의 회전부재(311)는 조종기로부터 전송된 각도 제어 신호를 수신하여 제어 신호에 따라 회전부재(311)를 회전시켜 개폐부재(122)의 열림 또는 닫힘 동작 수행을 제어할 수 있다.
특히, 상기 물체는 투하 제어부(300)에 의해 적재부(110)로부터 동시 또는 시간차를 두어 각각 투하될 수 있다.
여기서, 상기 개폐부(120)는 둘레방향을 따라 마련된 복수 개의 적재통(111)의 외측에 구비되고, 상기 투하 제어부(300)는 내측에 구비될 수 있다.
이에 더하여, 상기 투하 제어부(300)에 의해 개폐부(120)가 작동하여 복수 개의 적재통을 시계방향 또는 반 시계방향으로 순차적으로 자동 개폐할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 개폐부(120)를 제어하기 위한 제어보드(미도시)는 비행 컨트롤러(Flying Controller)에 기능적으로 추가되어 있거나 또는 별도로 장치를 구비할 수 있다.
상기 개폐부를 제어하기 위한 제어보드는 순차제어 알고리즘을 포함하고 있어, 후술할 조종기(Radio Control)에 마련된 버튼 또는 레버를 한번 작동 시키면, 상기 투하 제어부가 작동함으로써, 복수 개의 적재통(111) 중 임의의 하나의 적재통(111)을 기준으로, 시계방향 또는 반 시계방향으로 순차적으로 개폐부(120)가 자동으로 열려 물체를 순차적으로 투하할 수 있게 된다.
즉, 비행 컨트롤러에 추가되거나 별도의 장치를 구비하는 경우, 상기 서보모터와 전기적으로 연결됨으로써, 서보모터를 제어할 수 있고, 상기 순차제어 알고리즘이 투하 제어부(300)에 포함되어 제어될 수 있다.
이에 더하여, 상기 제어보드의 제어 알고리즘을 동시에 투하하도록 하면 상기 개폐부(120)가 자동으로 동시에 열려 물체를 동시에 투하할 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 이동부(400)는 복수 개의 프로펠러를 포함한다.
보다 구체적으로, 상기 이동부(400)는, 무인 항공기의 비행을 제어하기 위한 비행컨트롤러(미도시), 비행컨트롤러 전원장치(미도시), GPS 안테나(610) 및 프로펠러를 제어하기 위한 모터 변속기(미도시)를 더 포함할 수 있다.
이에 더하여, 본 발명의 랜딩부(500)는 이착륙 시 본체를 지지할 수 있다.
상기 무인항공기(10)의 이착륙 시 본체(100)를 지지하기 위한 랜딩부(500)는 제3 프레임(103) 하면에 부착되는 복수의 다리(510)를 포함할 수 있으며, 상기 무인항공기(10)를 지지할 수 있는 형태라면 어떠한 형태라도 사용 가능 하다.
또한, 다시 도 4를 참조하면, 상기 랜딩부(500)의 복수의 다리(510) 사이에 복수 개의 적재통(111)을 배치하여 무게 중심이 기체의 중심에 있도록 함으로써, 이착륙 시 보다 안정적으로 비행할 수 있다.
즉, 복수 개의 적재통(111)이 배치된 양 말단까지의 길이(D1)를 복수의 다리(510) 사이의 길이(D2)보다 짧게 형성 하여 랜딩부(500)의 내측에 위치하도록 배치할 수 있다.
또한, 본 발명의 무인항공기(10)는 무인항공기(10)의 무선 비행을 조종하기 위한 조종부(미도시)를 더 포함한다.
상기 무인항공기(10)는 조종부(미도시)의 조종신호를 수신하여 조종신호에 따라 비행할 수 있다.
특히, 상기 조종부(미도시)는 투하 제어부(300)를 제어하여 물체를 투하시킬 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 조종부(미도시)는 무인항공기(10)의 비행을 제어하는 조종기(미도시)와 영상부(200)를 통해 촬영된 영상을 확인할 수 있는 모니터(미도시)를 포함할 수 있다.
상기 조종기(Radio Control)는 투하 제어부(300)를 작동 시키는 버튼 또는 레버(미도시)를 조종하여 개폐부(120)를 열리거나 닫히게 할 수 있다.
또한, 영상부(200)를 통해 촬영된 영상은 영상 제어장치(210)를 통해 3개의 영상이 하나의 화면에 나타나도록 상기 모니터로 실시간 전송될 수 있다.
한편, 상기 제1 프레임(101)과 제2 프레임(102)은 복수 개의 지지부재(130)에 의해 소정간격 떨어져 배치될 수 있다.
상기 지지부재(130)에 의해 제1 프레임(101)과 제2 프레임(102)은 소정간격 떨어져 평행하게 배치되어 제1 프레임(101)과 제2 프레임(102) 사이에 소정 공간이 형성될 수 있다.
또한, 상기 제2 프레임(102)과 제3 프레임(103)은 본체(100)와 복수 개의 프로펠러(410)를 연결하는 붐(420)에 의해 소정간격 떨어져 평행하게 배치되어 제2 프레임(102)과 제3 프레임(103) 사이에 소정 공간이 형성될 수 있다.
여기서, 상기 붐(420)은 본체(100)를 중심으로 둘레방향을 따라 본체(100)에서 길이방향으로 연장 형성되어 붐(420)의 일단은 제2 프레임(102)과 제3 프레임(103) 사이에 마련되고, 타단은 프로펠러(410) 및 프로펠러(410)에 동력을 전달하는 모터(411)가 마련될 수 있다.
상기 붐(420)의 타단에 형성된 프로펠러(410)의 회전에 의해 양력이 발생하여 무인항공기(10)가 비행할 수 있다.
또한, 상기 붐(420)은 복수 개 마련될 수 있으며, 일 예로, 6개 일 수 있다.
한편, 상기 본체(100)의 제1 프레임(101)에는 영상부(200), 투하 제어부(300) 및 이동부(400)에 전원을 공급하기 위한 배터리(600)가 구비될 수 있다.
상기 배터리(600)는 복수 개 구비될 수 있고, 상기 무인항공기(10)의 전력이 요구되는 구성요소와 전기적으로 연결되어 전력을 공급할 수 있다.
또한, 상기 각각의 구성요소 사이도 전기적으로 연결되어 조종기로 무선 조종 시 제어될 수 있다.
또한, 상기 배터리(600)는 본체(100)의 중앙 영역에 구비된 복수 개의 적재통(111)의 가장자리에 구비될 수 있으며, 본 발명의 무인항공기(10)의 무게 중심을 고려하여, 적재통(111)을 중심으로 대칭 되도록 각각 1 개씩 구비될 수 있다.
이에 더하여, 상기 본체(100)의 제2 프레임(102), 즉 제1 프레임(101)과 제2 프레임(102) 사이에는 무인항공기(10)의 비행을 제어하기 위한 비행 컨트롤러(Flying Controller), 비행 컨트롤러 전원장치, GPS 안테나(610) 및 영상 제어장치가 구비될 수 있다.
여기서, 상기 비행 컨트롤러(Flying Controller)는 컨트롤 센서를 포함하고 있기 때문에, 제2 프레임(102) 중앙에 배치될 수 있다.
또한, GPS 안테나(620)는 지자기(Compass)센서를 포함하기 때문에 자력에 민감하므로, 제2 프레임의 가장자리에 배치될 수 있다. 특히 상기 복수 개의 배터리(600)리와 멀리 떨어지도록 배치될 수 있다.
또한, 상기 본체(100)의 제3 프레임(103)에는 프로펠러를 제어하기 위한 모터 변속기, 영상부(200), 투하 제어부(300) 및 랜딩부(500)가 구비될 수 있다.
상기에서 서술한 바와 같이, 본 발명의 무인항공기(10)의 각 구성요소의 배치는 배터리(600)와 각 전자기기 사이의 전파 간섭에 대한 영향을 방지하는 효과가 있다.
특히, 상기 영상부(200), 투하 제어부(300) 및 랜딩부(500)는 제3 프레임(103)의 하면에 마련될 수 있다.
이에 더하여, 본 발명의 무인항공기(10)는 비행 시 물체가 외부로 나오지 않도록 고정하기 위한 고정부재(620)를 더 포함할 수 있다.
즉, 고정부재(620)는 각각의 적재통(111)에 적재된 물체가 외부로 나오지 않도록 입구(111a) 측에 각각 마련될 수 있다.
일 예로, 도 8에 나타낸 바와 같이, 고정부재(620)는 적재통(111)의 입구(111a)와 대응되는 지름을 가지며, 상기 적재통(111)의 입구(111a)를 막기 위한 뚜껑 일 수 있다.
상기에서 서술한 본 발명의 무인항공기(10)는 목적에 따라 목표지점에 투하되는 물체를 무인항공기 본체에 직접 적재되도록 마련함으로써, 무게 중심을 가운데로 하여 비행을 보다 안전하게 할 수 있다.
특히, 무인항공기 비행 시 무게 중심 쏠림 현상을 방지하고, 물체의 흔들림을 줄일 수 있어 비행을 안정적으로 할 수 있고, 이에 따라 배터리 소모가 줄어들어 비행 시간을 증가 시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 서로 다른 목적으로 사용될 수 있는 물체, 즉 소화탄, 최루탄, 수류탄 등을 복수 개의 적재통에 각각 개별적으로 수용함으로써, 하나의 무인항공기를 이용하여 다양한 목적에 맞게 물체를 투하할 수 있어, 다목적으로 사용할 수 있다.
10: 공중 투하 무인항공기
100: 본체
200: 영상부
300: 투하 제어부
400: 이동부
500: 랜딩부

Claims (18)

  1. 소정간격 떨어져 배치된 제1 내지 제3 프레임, 물체를 적재하기 위해 제1 내지 제3 프레임을 관통하여 형성된 적재부, 적재부를 개폐하기 위한 개폐부를 포함하는 본체;
    적재부에 적재된 물체를 목표지점에 투하하기 위해 본체의 비행방향에 대해 전방, 하방 및 후방에 각각 마련된 카메라를 포함하는 영상부;
    영상부의 영상정보에 따라 적재부에 적재된 물체를 투하하기 위한 개폐부를 제어하는 투하 제어부;
    복수 개의 프로펠러를 포함하는 이동부;
    이착륙 시 본체를 지지하기 위한 랜딩부; 를 포함하며,
    물체는 투하 제어부에 의해 적재부로부터 동시 또는 시간차를 두어 각각 투하되는 것을 포함하는 공중 투하 무인항공기.
  2. 적재부는, 복수 개의 중공의 원기둥 형상의 적재통을 포함하고, 각각의 적재통은 제1 프레임 및 제3 프레임 외부로 개방되도록 마련되는 공중 투하 무인항공기.
  3. 제 2항에 있어서,
    물체는 제1 프레임 측 개방영역을 통해 적재통 내부로 투입되고, 제3 프레임 측 개방영역에 개폐부가 마련되는 공중 투하 무인항공기.
  4. 제 2항에 있어서,
    적재통은, 본체의 중앙 영역에 둘레방향을 따라 복수 개 마련되는 공중 투하 무인항공기.
  5. 제 2항에 있어서,
    적재통은, 8개 인 것을 특징으로 하는 공중 투하 무인항공기.
  6. 제 1항에 있어서,
    제1 프레임과 제2 프레임은 복수 개의 지지부재에 의해 소정간격 떨어져 배치되고, 제2 프레임과 제3 프레임은 본체와 프로펠러를 연결하는 붐에 의해 소정간격 떨어져 배치되는 공중 투하 무인항공기.
  7. 제 1항에 있어서,
    영상부는, 카메라로 촬영된 영상을 제어하기 위한 영상 제어장치를 더 포함하는 공중 투하 무인항공기.
  8. 제 7항에 있어서,
    영상 제어장치는, 전방, 하방 및 후방에 각각 마련된 카메라로 촬영된 3개의 영상을 하나의 화면에 나타나도록 영상을 제어하는 것을 특징으로 하는 공중 투하 무인항공기.
  9. 제 1항에 있어서,
    전방, 하방 및 후방에 각각 마련된 카메라는 열화상 카메라인 것을 특징으로 하는 공중 투하 무인항공기.
  10. 제 1항에 있어서,
    무인항공기의 무선 비행을 조종하기 위한 조종부를 더 포함하는 공중 투하 무인항공기.
  11. 제 10항에 있어서,
    조종부는 투하 제어부를 제어하여 물체를 투하 시키는 것을 더 포함하는 공중 투하 무인항공기.
  12. 제 6항에 있어서,
    붐은, 6개 인 것을 특징으로 하는 공중 투하 무인항공기.
  13. 제 1항에 있어서,
    투하 제어부는, 서보모터를 포함하는 공중 투하 무인항공기.
  14. 제 1항에 있어서,
    제1 프레임에는 영상부, 투하 제어부 및 이동부에 전원을 공급하기 위한 배터리가 구비되는 것을 포함하는 공중 투하 무인항공기.
  15. 제 1항에 있어서,
    제2 프레임에는 무인항공기의 비행을 제어하기 위한 비행 컨트롤러, 비행컨트롤러 전원장치, GPS 안테나 및 영상 제어장치가 구비되는 것을 포함하는 공중 투하 무인항공기.
  16. 제 1항에 있어서,
    제3 프레임에는 프로펠러를 제어하기 위한 모터 변속기, 영상부, 투하 제어부 및 랜딩부가 구비되는 것을 포함하는 공중 투하 무인항공기.
  17. 제 1항에 있어서,
    공중 투하 무인항공기가 비행 시 물체가 외부로 나오지 않도록 고정하기 위한 고정부재를 더 포함하는 공중 투하 무인항공기.
  18. 제 1항 또는 2항에 있어서,
    투하 제어부에 의해 개폐부가 작동하여 복수 개의 적재통을 시계방향 또는 반 시계방향으로 순차적으로 자동 개폐하는 것을 포함하는 공중 투하 무인항공기.
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