KR20190048748A - 듀얼 gps를 이용한 자율 비행 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 듀얼 GPS를 이용한 자율 비행 시스템 및 방법을 개시한다. 즉, 본 발명은 드론에 구비된 복수의 GPS 모듈을 이용하여 영상 정보 획득 시 상기 드론과 관련한 복수의 위치 정보를 수집하고, 위치 측정 장치를 이용하여 비행 대상 영역에 대한 위치 정보와 장애물에 대한 위치 정보를 측정하고, 상기 수집된 복수의 위치 정보, 영상 정보, 상기 측정된 비행 대상 영역에 대한 위치 정보와 장애물에 대한 위치 정보를 근거로 드론을 이용하여 자율 비행을 위한 비행 경로를 생성하고, 상기 생성된 비행 경로를 근거로 상기 드론을 이용하여 특정 기능을 수행함으로써, 고정밀 비행이 가능하여 비행 대상 영역에 대한 최적의 비행 고도를 유지하며 효율적으로 기능을 수행할 수 있다.

Description

듀얼 GPS를 이용한 자율 비행 시스템 및 방법{Autonomous flight system using dual GPS and method thereof}
본 발명은 듀얼 GPS를 이용한 자율 비행 시스템 및 방법에 관한 것으로, 특히 드론에 구비된 복수의 GPS 모듈을 이용하여 영상 정보 획득 시 상기 드론과 관련한 복수의 위치 정보를 수집하고, 위치 측정 장치를 이용하여 비행 대상 영역에 대한 위치 정보와 장애물에 대한 위치 정보를 측정하고, 상기 수집된 복수의 위치 정보, 영상 정보, 상기 측정된 비행 대상 영역에 대한 위치 정보와 장애물에 대한 위치 정보를 근거로 드론을 이용하여 자율 비행을 위한 비행 경로를 생성하고, 상기 생성된 비행 경로를 근거로 상기 드론을 이용하여 특정 기능을 수행하는 듀얼 GPS를 이용한 자율 비행 시스템 및 방법에 관한 것이다.
방제 분야에서 무인 비행체를 사용하여 넓은 지역에 대해서 효율적인 방제 기능을 수행하고 있다.
이러한 무인 비행체는 사람이 모니터링 시스템을 통해 무인 비행체의 비행 상태 등을 확인하면서, 해당 무인 비행체에 대한 조정을 수행하고 있어, 조정 실수에 따른 사고가 증가하고 있는 상태이다.
또한, MEMS(Microelectromechanical systems) 기반의 전자 나침반(digital compass)은 1도 ~ 2도 정도의 헤딩(heading) 정확도가 있어, 무인 비행체가 고정밀 자동 비행을 수행하며 데이터를 수집하는 동안에 지속적인 헤딩 오차를 발생시켜 비행의 정확도를 떨어뜨리고 수집하는 데이터의 정확도가 낮아지는 문제점이 있다.
또한, 무인 비행체의 실시간 위치를 확인하기 위해서 무인 비행체에 구비되는 GPS 안테나의 위치가 무인 비행체의 비행 컨트롤러(flight controller)와 떨어져 있을 경우, 무인 비행체는 GPS 안테나를 통해 수집되는 위치 정보를 보정해야 하며, 마그네틱 센싱값의 변화가 심하기 때문에 비행 오류를 발생시킬 수 있다.
한국등록특허 제10-1594313호 [명칭: 무인항공 방제용 멀티콥터 시스템]
본 발명의 목적은 드론의 일측에 구비된 카메라를 통해 비행 대상 영역에 대한 영상 정보를 촬영하고, 복수의 GPS 수신기를 통해 영상 정보의 촬영 위치와 관련한 복수의 드론의 위치 정보를 각각 수집하고, 상기 촬영된 영상 정보 및 해당 영상 정보와 관련한 복수의 드론의 위치 정보를 근거로 드론을 이용한 자율 비행을 위한 비행 경로를 생성하고, 상기 생성된 비행 경로를 근거로 상기 드론을 이용하여 특정 기능을 수행하는 듀얼 GPS를 이용한 자율 비행 시스템 및 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 위치 측정 장치를 이용하여 비행 대상 영역에 대한 위치 정보와 장애물에 대한 위치 정보를 측정하고, 상기 측정된 비행 대상 영역에 대한 위치 정보와 장애물에 대한 위치 정보를 근거로 드론을 이용한 자율 비행을 위한 비행 경로를 생성하고, 상기 생성된 비행 경로를 근거로 상기 드론을 이용하여 특정 기능을 수행하는 듀얼 GPS를 이용한 자율 비행 시스템 및 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 실시예에 따른 듀얼 GPS를 이용한 자율 비행 방법은 듀얼 GPS를 이용한 자율 비행 방법에 있어서, 위치 측정 장치에 의해, 비행 대상 영역에 포함된 복수의 지점에 대한 위치 정보, 상기 비행 대상 영역에 포함된 하나 이상의 장애물에 대한 위치 정보, 상기 복수의 지점과 상기 장애물에 대한 위치 정보 측정 시점의 시각 정보 및 상기 하나 이상의 장애물의 높이 정보를 수집하는 단계; 상기 위치 측정 장치에 의해, 상기 수집된 비행 대상 영역에 포함된 복수의 지점에 대한 위치 정보, 상기 비행 대상 영역에 포함된 하나 이상의 장애물에 대한 위치 정보, 상기 복수의 지점과 상기 장애물에 대한 위치 정보 측정 시점의 시각 정보, 상기 하나 이상의 장애물의 높이 정보 및 위치 측정 장치의 식별 정보를 경로 제공 장치에 전송하는 단계; 상기 경로 제공 장치에 의해, 상기 위치 측정 장치로부터 전송되는 비행 대상 영역에 포함된 복수의 지점에 대한 위치 정보, 상기 비행 대상 영역에 포함된 하나 이상의 장애물에 대한 위치 정보, 복수의 지점 및 상기 장애물에 대한 위치 정보 측정 시점의 시각 정보, 상기 하나 이상의 장애물의 높이 정보 및 상기 경로 제공 장치에 미리 저장된 상기 비행 대상 영역과 관련한 부가 정보를 근거로 상기 비행 대상 영역에 대한 비행 경로를 생성하는 단계; 및 상기 경로 제공 장치에 의해, 상기 생성된 비행 경로를 상기 비행 대상 영역과 관련한 상기 드론에 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서 상기 비행 대상 영역에 대한 비행 경로를 생성하는 단계는, 상기 장애물의 높이가 상기 드론의 비행 고도에서 미리 설정된 제 1 값을 뺀 기준 높이보다 클 때, 상기 장애물의 높이에 대응하는 장애물을 회피하도록 상기 비행 경로를 생성할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서 상기 비행 대상 영역에 대한 비행 경로를 생성하는 단계는, 상기 장애물의 높이가 상기 드론의 비행 고도에서 미리 설정된 제 1 값을 뺀 기준 높이보다 작거나 같을 때, 상기 장애물의 높이에 대응하는 장애물의 통과할 수 있는 상기 비행 경로를 생성할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서 상기 드론에 의해, 상기 경로 제공 장치로부터 전송되는 상기 비행 대상 영역과 관련한 비행 경로를 수신하는 단계; 상기 드론에 의해, 상기 드론에 의해 수집되는 복수의 위치 정보 및 상기 비행 경로를 근거로 상기 비행 대상 영역에 대해 미리 설정된 특정 기능을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 듀얼 GPS를 이용한 자율 비행 시스템은 듀얼 GPS를 이용한 자율 비행 시스템에 있어서, 비행 대상 영역에 포함된 복수의 지점에 대한 위치 정보, 상기 비행 대상 영역에 포함된 하나 이상의 장애물에 대한 위치 정보, 상기 복수의 지점과 상기 장애물에 대한 위치 정보 측정 시점의 시각 정보 및 상기 하나 이상의 장애물의 높이 정보를 수집하고, 상기 수집된 비행 대상 영역에 포함된 복수의 지점에 대한 위치 정보, 상기 비행 대상 영역에 포함된 하나 이상의 장애물에 대한 위치 정보, 상기 복수의 지점과 상기 장애물에 대한 위치 정보 측정 시점의 시각 정보, 상기 하나 이상의 장애물의 높이 정보 및 위치 측정 장치의 식별 정보를 전송하는 위치 측정 장치; 상기 위치 측정 장치로부터 전송되는 비행 대상 영역에 포함된 복수의 지점에 대한 위치 정보, 상기 비행 대상 영역에 포함된 하나 이상의 장애물에 대한 위치 정보, 복수의 지점 및 상기 장애물에 대한 위치 정보 측정 시점의 시각 정보, 상기 하나 이상의 장애물의 높이 정보 및 경로 제공 장치에 미리 저장된 상기 비행 대상 영역과 관련한 부가 정보를 근거로 상기 비행 대상 영역에 대한 비행 경로를 생성하고, 상기 생성된 비행 경로를 상기 비행 대상 영역과 관련한 상기 드론에 전송하는 상기 경로 제공 장치; 및 상기 경로 제공 장치로부터 전송되는 상기 비행 대상 영역과 관련한 비행 경로를 수신하고, 상기 드론에 의해 수집되는 복수의 위치 정보 및 상기 비행 경로를 근거로 상기 비행 대상 영역에 대해 미리 설정된 특정 기능을 수행하는 상기 드론을 포함할 수 있다.
본 발명은 드론의 일측에 구비된 카메라를 통해 비행 대상 영역에 대한 영상 정보를 촬영하고, 복수의 GPS 수신기를 통해 영상 정보의 촬영 위치와 관련한 복수의 드론의 위치 정보를 각각 수집하고, 상기 촬영된 영상 정보 및 해당 영상 정보와 관련한 복수의 드론의 위치 정보를 근거로 드론을 이용한 자율 비행을 위한 비행 경로를 생성하고, 상기 생성된 비행 경로를 근거로 상기 드론을 이용하여 특정 기능을 수행함으로써, 고정밀 비행이 가능하여 비행 대상 영역에 대한 최적의 비행 고도를 유지하며 효율적으로 기능을 수행할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 위치 측정 장치를 이용하여 비행 대상 영역에 대한 위치 정보와 장애물에 대한 위치 정보를 측정하고, 상기 측정된 비행 대상 영역에 대한 위치 정보와 장애물에 대한 위치 정보를 근거로 드론을 이용한 자율 비행을 위한 비행 경로를 생성하고, 상기 생성된 비행 경로를 근거로 상기 드론을 이용하여 특정 기능을 수행함으로써, 업무 효율을 증가시키고 운영 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 듀얼 GPS를 이용한 자율 비행 시스템의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 드론의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 위치 측정 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 경로 제공 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 듀얼 GPS를 이용한 자율 비행 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 비행 대상 영역을 나타낸 도이다.
도 8 내지 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 비행 경로의 예를 나타낸 도이다.
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.
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.
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.
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.
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.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 듀얼 GPS를 이용한 자율 비행 시스템(10)의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 자율 비행 시스템(10)은 드론(100), 위치 측정 장치(200) 및 경로 제공 장치(300)로 구성된다. 도 1에 도시된 자율 비행 시스템(10)의 구성 요소 모두가 필수 구성 요소인 것은 아니며, 도 1에 도시된 구성 요소보다 많은 구성 요소에 의해 자율 비행 시스템(10)이 구현될 수도 있고, 그보다 적은 구성 요소에 의해서도 자율 비행 시스템(10)이 구현될 수도 있다.
상기 드론(100)은 조종사가 탑승하지 않고 무선전파 유도에 의해 비행과 조종할 수 있는 비행기나 헬리콥터 모양의 무인기(또는 무인 비행체)를 나타낸다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 드론(100)은 본체(110), 복수의 제 1 RTK GPS 모듈(120), 촬영부(130), 제 1 통신부(140), 제 1 저장부(150), 제 1 표시부(160) 및 제 1 제어부(170)로 구성된다. 도 2 및 도 3에 도시된 드론(100)의 구성 요소 모두가 필수 구성 요소인 것은 아니며, 도 2 및 도 3에 도시된 구성 요소보다 많은 구성 요소에 의해 드론(100)이 구현될 수도 있고, 그보다 적은 구성 요소에 의해서도 드론(100)이 구현될 수도 있다.
상기 본체(또는 몸체)(110)는 상기 드론(100)의 메인 프레임이다.
또한, 상기 본체(110)는 항공 분야에서 사용되는 다양한 재질(예를 들어 실리콘, 특수 합금 소재 등 포함)을 이용하여 구성할 수 있다.
상기 제 1 RTK GPS(Real Time Kinematic Global Positioning System) 모듈(120)은 실시간으로 상기 드론(100)의 현재 위치를 측정하며, 5cm 이내의 위치 오차로 매우 정밀한 위치 정보를 제공한다.
즉, 상기 제 1 RTK GPS 모듈(120)은 위성으로부터 전송된 GPS 신호를 수신하고, 상기 수신된 GPS 신호에 포함된 경도 좌표 및 위도 좌표를 근거로 상기 드론(100)의 위치 데이터를 실시간으로 발생시키고, 상기 발생된 위치 데이터를 상기 제 1 제어부(170)에 출력한다. 여기서, 상기 발생된 위치 데이터는 상기 드론(100)의 현재 위치(또는 현재 위치 데이터)로 정의한다. 이때, 상기 복수의 제 1 RTK GPS 모듈(120)에 의해 발생된 복수의 위치 데이터는 상기 드론(100)의 현재 위치를 나타내기 위해 사용될 수 있다.
또한, 상기 제 1 RTK GPS 모듈(120)을 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 드론(100)의 위치 정보를 상기 드론(100)에 제공하도록 구성할 수도 있다.
또한, 상기 복수의 제 1 RTK GPS 모듈(120)은 0.2도까지 헤딩 정확도를 유지할 수 있는 듀얼 안테나 RTK GPS일 수 있으며, RTK GPS에서 벨로시티를 사용하여 측정하는 헤딩 정보와 데이터를 통합(fusion)하여 헤딩 불일치를 줄여 상기 드론(100)의 비행에 따른 안정성을 높일 수 있다.
또한, 상기 복수의 제 1 RTK GPS 모듈(120)에 각각 포함된 듀얼 안테나의 경우, 상기 본체(110)의 일측의 동일면상에서 미리 설정된 간격(예를 들어 50cm)을 유지하도록 설치(또는 설계/배치)한다.
또한, 상기 듀얼 안테나의 마운트(mount) 높이도 동일하게 맞춘다.
상기 촬영부(130)는 상기 본체(110)의 외측 일부에 설치(또는 장착)된다.
또한, 상기 촬영부(130)는 상기 제어부(170)의 제어에 의해 특정 영역에 대한 촬영 기능을 수행하고, 촬영된 영상 정보를 상기 제어부(170)에 제공한다.
즉, 상기 촬영부(130)는 해상도가 3cm/pixel 이상인 고해상도 영상을 촬영할 수 있는 이미지 센서(카메라 모듈 또는 카메라)를 포함하며, 상기 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리한다. 즉, 코덱(CODEC)에 따라 상기 이미지 센서에 의해 얻어지는 해당 화상 데이터들을 각 규격에 맞도록 인코딩/디코딩한다. 상기 처리된 화상 프레임은 상기 제 1 제어부(170)에 제공될 수 있다.
상기 제 1 통신부(140)는 유/무선 통신망을 통해 내부의 임의의 구성 요소 또는 외부의 임의의 적어도 하나의 단말기와 통신 연결한다. 이때, 상기 외부의 임의의 단말기는 상기 위치 측정 장치(200), 상기 경로 제공 장치(300) 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, 상기 통신부(110)는 상기에서 나열되지 않은 인터넷 기술까지 포함한 범위에서 적어도 하나의 무선 인터넷 기술에 따라 데이터를 송수신하게 된다. 또한, 근거리 통신 기술로는 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association: IrDA), UWB(Ultra Wideband), 지그비(ZigBee), 인접 자장 통신(Near Field Communication: NFC), 초음파 통신(Ultra Sound Communication: USC), 가시광 통신(Visible Light Communication: VLC), 와이 파이(Wi-Fi), 와이 파이 다이렉트(Wi-Fi Direct) 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.
또한, 상기 제 1 통신부(140)는 유니버설 시리얼 버스(Universal Serial Bus: USB)를 통해 임의의 단말과 정보를 상호 전송할 수 있다.
또한, 상기 제 1 통신부(140)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, 상기 위치 측정 장치(200), 상기 경로 제공 장치(300) 등과 무선 신호를 송수신한다.
또한, 상기 제 1 통신부(140)는 상기 제 1 제어부(170)의 제어에 의해 상기 수집된(또는 획득된/촬영된) 비행 대상 영역에 대한 영상 정보, 상기 영상 정보와 관련한 복수의 위치 정보, 상기 영상 정보와 관련한 시각 정보, 상기 드론(100)의 식별 정보 등을 상기 경로 제공 장치(300)에 전송한다. 여기서, 상기 드론(100)의 식별 정보는 상기 드론(100)의 고유 코드(또는 고유 번호) 등을 포함한다.
또한, 상기 제 1 통신부(140)는 상기 제 1 제어부(170)의 제어에 의해 상기 경로 제공 장치(300)로부터 전송되는 임의의 비행 대상 영역과 관련한 비행 경로 등을 수신한다.
상기 제 1 저장부(150)는 다양한 사용자 인터페이스(User Interface: UI), 그래픽 사용자 인터페이스(Graphic User Interface: GUI) 등을 저장한다.
또한, 상기 제 1 저장부(150)는 상기 드론(100)이 동작하는데 필요한 데이터와 프로그램 등을 저장한다.
즉, 상기 제 1 저장부(150)는 상기 드론(100)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 드론(100)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는 무선 통신을 통해 외부 서버로부터 다운로드 될 수 있다. 한편, 응용 프로그램은 상기 제 1 저장부(150)에 저장되고, 드론(100)에 설치되어, 제 1 제어부(170)에 의하여 상기 드론(100)의 동작(또는 기능)을 수행하도록 구동될 수 있다.
또한, 상기 제 1 저장부(150)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, 상기 드론(100)은 인터넷(internet)상에서 제 1 저장부(150)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)를 운영하거나, 또는 상기 웹 스토리지와 관련되어 동작할 수도 있다.
또한, 상기 제 1 저장부(150)는 상기 제 1 통신부(140)를 통해 수신된 상기 임의의 비행 대상 영역과 관련한 비행 경로 등을 저장한다.
상기 제 1 표시부(160)는 상기 제 1 제어부(170)의 제어에 의해 상기 제 1 저장부(150)에 저장된 사용자 인터페이스 및/또는 그래픽 사용자 인터페이스를 이용하여 다양한 메뉴 화면 등과 같은 다양한 콘텐츠를 표시할 수 있다. 여기서, 상기 제 1 표시부(160)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, 상기 제 1 표시부(160)는 터치 스크린 일 수 있다.
또한, 상기 제 1 표시부(160)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.
또한, 상기 제 1 표시부(160)는 상기 제 1 제어부(170)의 제어에 의해 상기 수신된 비행 경로 등에 대응하는 정보를 표시한다.
또한, 상기 제 1 표시부(160)는 하나 이상의 LED를 추가 구비하여, 상기 드론(100)의 동작 상태(예를 들어 상기 드론(100)의 온/오프 상태, 상기 드론(100)의 에러 발생 유무 상태 등 포함)를 표시할 수도 있다.
상기 제 1 제어부(170)는 상기 드론(100)의 전반적인 제어 기능을 실행한다.
또한, 상기 제 1 제어부(170)는 제 1 저장부(150)에 저장된 프로그램 및 데이터를 이용하여 드론(100)의 전반적인 제어 기능을 실행한다. 제 1 제어부(170)는 RAM, ROM, CPU, GPU, 버스를 포함할 수 있으며, RAM, ROM, CPU, GPU 등은 버스를 통해 서로 연결될 수 있다. CPU는 제 1 저장부(150)에 액세스하여, 제 1 저장부(150)에 저장된 O/S를 이용하여 부팅을 수행할 수 있으며, 제 1 저장부(150)에 저장된 각종 프로그램, 콘텐츠, 데이터 등을 이용하여 다양한 동작을 수행할 수 있다.
또한, 상기 제 1 제어부(170)는 상기 촬영부(130)를 제어하여 비행 대상 영역에 대한 영상 정보를 촬영(또는 획득/수집)한다.
또한, 상기 제 1 제어부(170)는 상기 복수의 제 1 RTK GPS 모듈(120)을 통해 상기 영상 정보를 촬영하는 지점에 대한 복수의 위치 정보, 해당 영상 정보를 촬영하는 시점의 시각 정보 등을 수집(또는 획득)한다.
즉, 또한, 상기 제 1 제어부(170)는 사용자에 의한 원격 제어 또는 미리 설정된 경로에 따른 해당 드론(100)의 자동 비행에 의해 상기 비행 대상 영역에 대한 영상 정보를 촬영(또는 획득/수집)하도록 상기 촬영부(130)를 제어하고, 상기 복수의 제 1 RTK GPS 모듈(120)을 각각 제어하여 해당 영상 정보와 관련한 복수의 위치 정보 및/또는 시각 정보 등을 수집한다.
또한, 상기 제 1 제어부(170)는 상기 수집된(또는 획득된) 비행 대상 영역에 대한 영상 정보, 상기 영상 정보와 관련한 복수의 위치 정보, 상기 영상 정보와 관련한 시각 정보, 상기 드론(100)의 식별 정보 등을 상기 제 1 통신부(140)를 통해 상기 경로 제공 장치(300)에 전송한다.
또한, 상기 제 1 제어부(170)는 상기 경로 제공 장치(300)로부터 전송되는 비행 경로를 상기 제 1 통신부(140)를 통해 수신한다.
또한, 상기 제 1 제어부(170)는 상기 수신된 임의의 비행 대상 영역과 관련한 비행 경로를 상기 제 1 저장부(150)에 저장한다.
또한, 상기 제 1 제어부(170)는 상기 수신된 임의의 비행 대상 영역과 관련한 비행 경로를 상기 제 1 표시부(160)에 표시한다.
또한, 상기 제 1 제어부(170)는 상기 비행 경로에 포함된 비행 일시 및 시각 정보와, 상기 복수의 제 1 RTK GPS 모듈(120)을 통해 실시간으로 확인되는 상기 드론(100)의 복수의 위치 정보 등을 근거로 상기 드론(100)의 동작을 제어하여 상기 비행 경로에 대해 설정된 특정 기능을 수행한다. 여기서, 상기 특정 기능은 상기 드론(100)의 일측에 구비된 농약 등을 이용하여 방제/비행 대상 영역에 대한 방제 기능, 상기 드론(100)의 일측에 구비된 카메라(미도시)를 통한 감시 기능, 상기 드론(100)의 일측에 구비된 센서부(미도시)를 통한 기상 정보 등의 수집 기능 등을 포함한다.
이때, 상기 제 1 제어부(170)는 상기 복수의 제 1 RTK GPS 모듈(120)에 의해 수집되는 상기 드론(100)과 관련한 복수의 위치 정보(또는 복수의 좌표)가 2개의 안테나에서 얻는 좌표값을 기준으로 중앙으로 설정하기 때문에, 상기 본체(110)의 중앙에 위치하도록 배치하며, 상기 복수의 제 1 RTK GPS 모듈(120)(또는 상기 복수의 제 1 RTK GPS 모듈(120)에 포함된 복수의/듀얼 안테나)의 중앙에 위치하도록 배치한다.
또한, 상기 제 1 제어부(170)는 상기 본체(110)의 중앙에서 수신한 상기 드론(100)과 관련한 복수의 위치 정보와 헤딩 정보를 기준으로 경로 설정된 값과 매칭하여 비행을 하도록 하는 로직을 통해, 상기 드론(100)이 더욱 정확하게 비행 경로를 트래킹(tracking)하며 비행할 수 있도록 제어할 수 있다.
이때, 상기 드론(100)은 멀티 센서(미도시)를 사용하여 장애지점(point of failure)을 해결(또는 방지)한다.
또한, 상기 드론(100)은 비행 중 에러 발생 시 자동 얼음 기능, 알람 기능, 자동 복귀 기능 등을 수행할 수 있다.
또한, 상기 드론(100)은 상기 복수의 제 1 RTK GPS 모듈(120)의 사용에 의해 지구 자기장 및 주변 자기장에 능동적으로 대응할 수 있다.
또한, 상기 드론(100)은 방제 기능 수행을 위한 대용량 방제 탱크(미도시)(예를 들어 16 리터, 20 리터 등의 탱크 포함)를 구비하여, 1회 최대 2.5ha에 대한 방제를 수행할 수 있다.
또한, 상기 드론(100)은 32인치 대형 프로펠러의 강력한 하향풍으로 방제 효과를 극대화할 수 있다.
또한, 상기 드론(100)은 비행 속도에 따른 농약 분사량 자동 조절 기능을 통해, 항상 균일한 방제를 보장하도록 구성할 수 있다.
또한, 상기 드론(100)은 방제 꼬리 물기 기능(또는 이전 방제 멈춤 위치에서 방제 계속 기능)에 의해, 다양한 이유로 인해 방제 수행 중 방제 수행이 일시 정지된 경우에도, 이후 일시 정지된 지점부터 다시 방제 기능을 수행하도록 구성할 수 있다.
또한, 상기 드론(100)은 라이다 센서(lidar sensor)(미도시)를 적용하여 최적의 비행 고도를 일정하게 유지하도록 구성할 수도 있다.
또한, 상기 드론(100)은 고정밀 고효율의 에어 블라스트 노즐(air blast nozzle)(미도시)을 적용하도록 구성할 수도 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 위치 측정 장치(200)는 삼각대(210), 제 2 RTK GPS 모듈(220), 제 2 통신부(230), 제 2 저장부(240), 제 2 표시부(250), 센서부(260) 및 제 2 제어부(270)로 구성된다. 도 4에 도시된 위치 측정 장치(200)의 구성 요소 모두가 필수 구성 요소인 것은 아니며, 도 4에 도시된 구성 요소보다 많은 구성 요소에 의해 위치 측정 장치(200)가 구현될 수도 있고, 그보다 적은 구성 요소에 의해서도 위치 측정 장치(200)가 구현될 수도 있다.
상기 삼각대(또는 본체/몸체)(210)는 바닥면(또는 지면)으로부터 상기 위치 측정 장치(200)를 고정하기 위한 용도이며, 다양한 재질(예를 들어 플라스틱, 강철 등 포함)로 구성할 수 있다.
상기 제 2 RTK GPS 모듈(220)은 상기 삼각대(210)의 일측에 형성되며, 앞서 설명한 상기 제 1 RTK GPS 모듈(120)와 같이 현재 위치에 대한 위치 정보를 측정한다.
즉, 상기 제 2 RTK GPS 모듈(220)은 비행 대상 영역에 포함된 복수의 지점에 대한 위치 정보를 측정한다. 이때, 상기 제 2 RTK GPS 모듈(220)은 상기 지점 및/또는 장애물에 대해서 동일한 지점 및/또는 장애물에 대해 복수로 위치 정보를 측정하고, 상기 측정된 동일한 지점 및/또는 장애물에 대한 복수의 위치 정보가 미리 설정된 오차 범위 내를 만족하는 경우에 한해서, 해당 지점 및/또는 장애물에 대한 위치 정보를 확정할 수 있다. 여기서, 상기 장애물은 철탑, 전신주, 건물 등과 같이, 상기 드론(100)의 비행에 영향을 줄 수 있는 객체일 수 있다.
또한, 상기 측정된 동일한 지점 및/또는 장애물에 대해서 연속된 위치 정보 간에 미리 설정된 오차 범위를 벗어난 경우, 상기 제 2 RTK GPS 모듈(220)은 해당 지점 및/또는 장애물에 대해서 해당 오차 범위 내를 만족할 때까지 반복적으로 위치 정보를 측정할 수 있다.
또한, 상기 제 2 RTK GPS 모듈(220)은 측정된 현재 지점에 대한 위치 정보를 상기 제 2 제어부(270)에 제공한다.
상기 제 2 통신부(230)는 상기 삼각대(210)의 일측에 형성되며, 앞서 설명한 상기 제 1 통신부(140)와 동일하게 구성할 수 있다.
또한, 상기 제 2 통신부(230)는 상기 제 2 제어부(270)의 제어에 의해 상기 측정된(또는 수집된/획득된) 비행 대상 영역에 포함된 복수의 지점에 대한 위치 정보, 비행 대상 영역에 포함된 하나 이상의 장애물에 대한 위치 정보, 복수의 지점 및 상기 장애물에 대한 위치 정보 측정 시점의 시각 정보, 상기 하나 이상의 장애물에 대한 높이 정보(또는 장애물의 고도 정보/지표면으로부터의 높이 정보), 위치 측정 장치(200)의 식별 정보 등을 상기 경로 제공 장치(300)에 전송한다.
상기 제 2 저장부(240)는 상기 삼각대(210)의 일측에 형성되며, 앞서 설명한 상기 제 1 저장부(150)와 동일하게 구성할 수 있다.
또한, 상기 제 2 저장부(240)는 상기 제 2 제어부(270)의 제어에 의해 상기 측정된(또는 수집된/획득된) 비행 대상 영역에 포함된 복수의 지점에 대한 위치 정보, 비행 대상 영역에 포함된 하나 이상의 장애물에 대한 위치 정보, 복수의 지점 및 상기 장애물에 대한 위치 정보 측정 시점의 시각 정보, 상기 하나 이상의 장애물에 대한 높이 정보 등을 저장한다.
상기 제 2 표시부(250)는 상기 삼각대(210)의 일측에 형성되며, 앞서 설명한 상기 제 2 표시부(160)와 동일하게 구성할 수 있다.
또한, 상기 제 2 표시부(250)는 상기 위치 측정 장치(200)의 동작 상태 등을 표시한다.
상기 센서부(260)는 상기 삼각대(210)의 일측에 형성하며, 객체(예를 들어 철탑, 전신주, 건물 등과 같은 장애물)의 높이 또는 고도를 측정하기 위한 센서를 포함할 수 있다.
또한, 상기 센서부(260)는 상기 제 2 제어부(270)의 제어에 의해, 상기 하나 이상의 장애물에 대한 높이 정보를 측정(또는 수집/획득)한다. 이때, 상기 장애물에 대한 높이 정보는 장애물의 고도 및 지표면으로부터의 높이 중 어느 하나일 수 있다.
또한, 상기 센서부(260)는 상기 제 2 제어부(270)의 제어에 의해, 상기 하나 이상의 장애물에 대한 넓이(또는 단면적), 부피 등을 측정할 수도 있다.
또한, 상기 센서부(260)는 상기 제 2 제어부(270)의 제어에 의해, 상기 하나 이상의 장애물에 대한 3차원 형상의 이미지를 생성(또는 측정)할 수도 있다.
상기 제 2 제어부(270)는 상기 삼각대(210)의 일측에 형성되며, 앞서 설명한 상기 제 1 제어부(170)와 동일하게 구성할 수 있다.
또한, 상기 제 2 제어부(270)는 상기 위치 측정 장치(200)의 전반적인 제어 기능을 실행한다.
또한, 상기 제 2 제어부(270)는 제 2 저장부(240)에 저장된 프로그램 및 데이터를 이용하여 위치 측정 장치(200)의 전반적인 제어 기능을 실행한다.
또한, 상기 제 2 제어부(270)는 상기 제 2 RTK GPS 모듈(220)을 제어하여 상기 비행 대상 영역에 포함된 복수의 지점에 대한 위치 정보를 각각 측정한다. 여기서, 상기 지점은 상기 비행 대상 영역을 나타내기 위한 것으로, 상기 비행 대상 영역 중에서 변곡점에 해당하는 지점, 상기 비행 대상 영역 중에서 외곽선 중 임의의 지점 등일 수 있다.
즉, 상기 제 2 제어부(270)는 상기 비행 대상 영역에 포함된 복수의 지점에 대한 위치 정보, 상기 비행 대상 영역에 포함된 하나 이상의 장애물에 대한 위치 정보, 상기 복수의 지점 및 상기 장애물에 대한 위치 정보 측정 시점의 시각 정보 등을 측정(또는 수집/획득)한다.
또한, 상기 제 2 제어부(270)는 상기 센서부(260)를 제어하여 상기 비행 대상 영역에 포함된 하나 이상의 장애물에 대한 높이 정보를 각각 측정한다.
또한, 상기 제 2 제어부(270)는 상기 측정된(또는 수집된/획득된) 비행 대상 영역에 포함된 복수의 지점에 대한 위치 정보, 비행 대상 영역에 포함된 하나 이상의 장애물에 대한 위치 정보, 복수의 지점 및 상기 장애물에 대한 위치 정보 측정 시점의 시각 정보, 상기 하나 이상의 장애물의 높이 정보(또는 상기 하나 이상의 장애물에 대한 높이 정보), 위치 측정 장치(200)의 식별 정보 등을 상기 제 2 통신부(230)를 통해 상기 경로 제공 장치(300)에 전송한다. 여기서, 상기 위치 측정 장치(200)의 식별 정보는 상기 위치 측정 장치(200)의 고유 코드(또는 고유 번호) 등을 포함한다.
상기 경로 제공 장치(또는 미션 플래너)(300)는 상기 드론(100), 상기 위치 측정 장치(200) 등과 통신한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 경로 제공 장치(300)는 제 3 통신부(310), 제 3 저장부(320), 제 3 표시부(330), 제 3 음성 출력부(340) 및 제 3 제어부(350)로 구성된다. 도 5에 도시된 경로 제공 장치(300)의 구성 요소 모두가 필수 구성 요소인 것은 아니며, 도 5에 도시된 구성 요소보다 많은 구성 요소에 의해 경로 제공 장치(300)가 구현될 수도 있고, 그보다 적은 구성 요소에 의해서도 경로 제공 장치(300)가 구현될 수도 있다.
상기 제 3 통신부(310)는 앞서 설명한 상기 제 1 통신부(140)와 동일하게 구성할 수 있다.
또한, 상기 제 3 통신부(310)는 상기 드론(100) 및/또는 상기 경로 제공 장치(300)로부터 전송되는 비행 대상 영역에 대한 영상 정보, 상기 영상 정보와 관련한 복수의 위치 정보, 상기 영상 정보와 관련한 시각 정보, 상기 드론(100)의 식별 정보, 비행 대상 영역에 포함된 복수의 지점에 대한 위치 정보, 비행 대상 영역에 포함된 하나 이상의 장애물에 대한 위치 정보, 복수의 지점 및 상기 장애물에 대한 위치 정보 측정 시점의 시각 정보, 상기 하나 이상의 장애물의 높이 정보, 위치 측정 장치(200)의 식별 정보 등을 수신한다.
상기 제 3 저장부(320)는 앞서 설명한 상기 제 1 저장부(150)와 동일하게 구성할 수 있다.
또한, 상기 제 3 저장부(320)는 상기 수신된 비행 대상 영역에 대한 영상 정보, 상기 영상 정보와 관련한 복수의 위치 정보, 상기 영상 정보와 관련한 시각 정보, 상기 드론(100)의 식별 정보, 비행 대상 영역에 포함된 복수의 지점에 대한 위치 정보, 비행 대상 영역에 포함된 하나 이상의 장애물에 대한 위치 정보, 복수의 지점 및 상기 장애물에 대한 위치 정보 측정 시점의 시각 정보, 상기 하나 이상의 장애물의 높이 정보, 위치 측정 장치(200)의 식별 정보 등을 저장한다.
상기 제 3 표시부(330)는 앞서 설명한 상기 제 1 표시부(160)와 동일하게 구성할 수 있다.
또한, 상기 제 3 표시부(330)는 상기 수신된 비행 대상 영역에 대한 영상 정보, 상기 영상 정보와 관련한 복수의 위치 정보, 상기 영상 정보와 관련한 시각 정보, 상기 드론(100)의 식별 정보, 비행 대상 영역에 포함된 복수의 지점에 대한 위치 정보, 비행 대상 영역에 포함된 하나 이상의 장애물에 대한 위치 정보, 복수의 지점 및 상기 장애물에 대한 위치 정보 측정 시점의 시각 정보, 상기 하나 이상의 장애물의 높이 정보, 위치 측정 장치(200)의 식별 정보 등을 표시한다.
상기 제 3 음성 출력부(340)는 상기 제 3 제어부(350)에 의해 소정 신호 처리된 신호에 포함된 음성 정보를 출력한다. 여기서, 상기 제 3 음성 출력부(340)에는 리시버(receiver), 스피커(speaker), 버저(buzzer) 등이 포함될 수 있다.
또한, 상기 제 3 음성 출력부(340)는 상기 제 3 제어부(350)에 의해 생성된 안내 음성을 출력한다.
또한, 상기 제 3 음성 출력부(340)는 상기 제 3 제어부(350)에 의해 상기 수신된 비행 대상 영역에 대한 영상 정보, 상기 영상 정보와 관련한 복수의 위치 정보, 상기 영상 정보와 관련한 시각 정보, 상기 드론(100)의 식별 정보, 비행 대상 영역에 포함된 복수의 지점에 대한 위치 정보, 비행 대상 영역에 포함된 하나 이상의 장애물에 대한 위치 정보, 복수의 지점 및 상기 장애물에 대한 위치 정보 측정 시점의 시각 정보, 상기 하나 이상의 장애물의 높이 정보, 위치 측정 장치(200)의 식별 정보 등에 대응하는 정보에 대응하는 음성 정보를 출력한다.
상기 제 3 제어부(350)는 앞서 설명한 상기 제 1 제어부(170)와 동일하게 구성할 수 있다.
또한, 상기 제 3 제어부(350)는 상기 경로 제공 장치(300)의 전반적인 제어 기능을 실행한다.
또한, 상기 제 3 제어부(350)는 제 3 저장부(320)에 저장된 프로그램 및 데이터를 이용하여 경로 제공 장치(300)의 전반적인 제어 기능을 실행한다.
또한, 상기 제 3 제어부(350)는 RAM, ROM, CPU, GPU, 버스를 포함할 수 있으며, RAM, ROM, CPU, GPU 등은 버스를 통해 서로 연결될 수 있다. CPU는 제 3 저장부(320)에 액세스하여, 제 3 저장부(320)에 저장된 O/S를 이용하여 부팅을 수행할 수 있으며, 제 3 저장부(320)에 저장된 각종 프로그램, 콘텐츠, 데이터 등을 이용하여 다양한 동작을 수행할 수 있다.
또한, 상기 제 3 제어부(350)는 상기 드론(100)으로부터 전송되는 비행 대상 영역에 대한 영상 정보, 상기 영상 정보와 관련한 복수의 위치 정보, 상기 영상 정보와 관련한 시각 정보, 상기 드론(100)의 식별 정보 등을 상기 제 3 통신부(310)를 통해 수신한다.
또한, 상기 제 3 제어부(350)는 상기 위치 측정 장치(200)로부터 전송되는 비행 대상 영역에 포함된 복수의 지점에 대한 위치 정보, 비행 대상 영역에 포함된 하나 이상의 장애물에 대한 위치 정보, 복수의 지점 및 상기 장애물에 대한 위치 정보 측정 시점의 시각 정보, 상기 하나 이상의 장애물의 높이 정보, 위치 측정 장치(200)의 식별 정보 등을 상기 제 3 통신부(310)를 통해 수신한다.
또한, 상기 제 3 제어부(350)는 상기 비행 대상 영역과 관련한 상기 수신된 영상 정보, 상기 영상 정보와 관련한 복수의 위치 정보, 상기 영상 정보와 관련한 시각 정보, 상기 비행 대상 영역에 포함된 복수의 지점에 대한 위치 정보, 상기 비행 대상 영역에 포함된 하나 이상의 장애물에 대한 위치 정보, 복수의 지점 및 상기 장애물에 대한 위치 정보 측정 시점의 시각 정보, 상기 하나 이상의 장애물의 높이 정보, 상기 제 3 저장부(320)에 미리 저장된 상기 비행 대상 영역과 관련한 부가 정보(예를 들어 장애물 정보, 현재 또는 특정 기능을 수행하고자 하는 특정 일자에 대한 일기 예보 정보 등 포함) 등을 근거로 특정 기능을 수행할 날짜 및 시각 정보를 포함하는 상기 비행 대상 영역에 대한 비행 경로를 생성한다. 이때, 상기 일기 예보 정보는 지역별/구역별 풍향, 풍속, 온도, 습도, 안개 여부, 비/눈 올 확률(또는 강수 확률) 등을 포함한다.
즉, 상기 제 3 제어부(350)는 상기 수신된 상기 비행 대상 영역과 관련한 영상 정보, 상기 영상 정보와 관련한 복수의 위치 정보, 상기 영상 정보와 관련한 시각 정보, 상기 제 3 저장부(320)에 미리 저장된 상기 비행 대상 영역과 관련한 부가 정보(예를 들어 장애물 정보, 현재 또는 특정 기능을 수행하고자 하는 특정 일자에 대한 일기 예보 정보 등 포함) 등을 근거로, 상기 비행 대상 영역에 대한 비행 경로를 생성한다. 이때, 상기 제 3 제어부(350)는 상기 영상 정보를 분석하여, 해당 영상 내의 장애물 등의 객체를 회피하는 상기 비행 경로를 생성할 수도 있다. 또한, 상기 제 3 제어부(350)는 상기 영상 정보와 관련한 복수의 위치 정보를 근거로 상기 영상 정보를 촬영한 위치를 정확하게 식별(또는 확인)할 수 있다. 또한, 상기 제 3 제어부(350)는 상기 제 3 표시부(330)에 표시 중인 영상 정보 중에서 관리자(또는 사용자) 선택(또는 설정)에 따른 비행 대상 영역(또는 비행 대상 영역에 대한 정보)을 수신하고, 상기 수신된(또는 선택된) 비행 대상 영역에 대해서 해당 영상 정보에 대응하는 위치 정보, 해당 영상 정보에 대응하는 시각 정보, 상기 제 3 저장부(320)에 미리 저장된 상기 비행 대상 영역과 관련한 부가 정보 등을 근거로 상기 수신된(또는 선택된) 비행 대상 영역에 대한 비행 경로를 생성할 수도 있다.
또한, 상기 제 3 제어부(350)는 상기 수신된 상기 비행 대상 영역에 포함된 복수의 지점에 대한 위치 정보, 상기 하나 이상의 장애물에 대한 위치 정보, 위치 정보 측정 시점의 시각 정보, 상기 하나 이상의 장애물의 높이 정보, 상기 제 3 저장부(320)에 미리 저장된 상기 비행 대상 영역과 관련한 부가 정보(예를 들어 장애물 정보, 현재 또는 특정 기능을 수행하고자 하는 특정 일자에 대한 일기 예보 정보 등 포함) 등을 근거로, 상기 비행 대상 영역에 대한 비행 경로를 생성한다.
이때, 상기 장애물의 높이(또는 장애물의 고도)가 상기 드론(100)의 비행 고도(또는 비행 높이/평균 비행 고도/평균 비행 높이)에서 미리 설정된 제 1 값을 뺀 기준 높이(또는 기준값/기준 고도)보다 큰 경우, 상기 제 3 제어부(350)는 해당 장애물을 회피하도록 상기 비행 경로를 생성한다.
또한, 상기 장애물의 높이(또는 장애물의 고도)가 상기 드론(100)의 비행 고도(또는 비행 높이)에서 미리 설정된 제 1 값을 뺀 기준 높이(또는 기준값/기준 고도)보다 작거나 같은 경우, 상기 제 3 제어부(350)는 해당 장애물의 통과가 가능한 상기 비행 경로를 생성한다.
이와 같이, 상기 제 3 제어부(350)는 상기 장애물의 높이(또는 고도)가 상기 드론(100)이 비행 가능한 높이(또는 고도) 이내인 경우 해당 장애물의 통과가 가능한 비행 경로를 생성하고, 상기 장애물의 높이가 상기 드론(100)이 비행 가능한 높이에 근접하거나 초과하는 경우 해당 장애물을 회피하도록 비행 경로를 생성할 수 있다.
또한, 상기 제 3 제어부(350)는 인공 위성(미도시), 항공기(미도시) 등을 통해 촬영된 영상 정보와 상기 드론(100)을 통해 촬영된 영상 정보 및 위치 정보를 서로 매칭하여, 실제 사용할 영상 정보를 생성할 수도 있다. 또한, 상기 제 3 제어부(350)는 상기 인공 위성, 항공기 등을 통해 촬영된 영상 정보와 상기 드론(100)을 통해 촬영된 영상 정보 및 위치 정보를 매칭하여 생성된 영상 정보, 상기 제 3 저장부(320)에 미리 저장된 상기 비행 대상 영역과 관련한 부가 정보 등을 근거로 상기 비행 대상 영역에 대한 비행 경로를 생성할 수도 있다.
또한, 상기 제 3 제어부(350)는 상기 생성된 비행 경로를 상기 제 3 통신부(310)를 통해 상기 비행 대상 영역과 관련한 상기 드론(100)에 전송한다. 이때, 상기 비행 대상 영역과 관련한 상기 드론(100)은 해당 비행 대상 영역과 관련하여 미리 설정된 상태일 수도 있고, 상기 비행 경로 생성 이후에 상기 경로 제공 장치(300)의 관리자 선택(또는 관리자 설정)에 따라 선택될 수도 있다.
본 발명의 실시예에서는 드론(100)이나 위치 측정 장치(200)를 이용하여 비행 대상 영역과 관련한 영상 정보 및/또는 비행 대상 영역과 관련한 복수의 위치 정보를 수집한 후, 경로 제공 장치(300)에서 수집된 비행 대상 영역과 관련한 영상 정보 및/또는 복수의 위치 정보를 근거로 비행 경로를 생성하고, 상기 생성된 비행 경로를 통해 상기 드론(100)을 이용하여 비행 기능을 수행하는 것을 설명하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 드론(100)이나 위치 측정 장치(200)를 이용하여 임의의 영역과 관련한 영상 정보 및/또는 임의의 영역과 관련한 복수의 위치 정보를 수집한 후, 상기 경로 제공 장치(300)에서 수집된 상기 임의의 영역과 관련한 영상 정보 및/또는 복수의 위치 정보를 근거로 특정 기능 수행을 위한 특정 경로를 생성하고, 상기 생성된 특정 경로를 통해 상기 드론(100)을 이용하여 상기 특정 기능을 수행할 수도 있다. 여기서, 상기 특정 기능은 상기 임의의 영역에 대한 정보 수집 기능, 기상 정보 수집 기능, 감시/보안을 위한 기능 등을 포함할 수 있다.
이와 같이, 상기 드론(100), 상기 위치 측정 장치(200) 및 상기 경로 제공 장치(300) 간의 연동에 의해, 방제 기능뿐만 아니라 다양한 정보 수집 기능, 감시 기능 등을 수행할 수 있다.
또한, 이와 같이, 드론의 일측에 구비된 카메라를 통해 비행 대상 영역에 대한 영상 정보를 촬영하고, 복수의 GPS 수신기를 통해 영상 정보의 촬영 위치와 관련한 복수의 드론의 위치 정보를 각각 수집하고, 상기 촬영된 영상 정보 및 해당 영상 정보와 관련한 복수의 드론의 위치 정보를 근거로 드론을 이용한 자율 비행을 위한 비행 경로를 생성하고, 상기 생성된 비행 경로를 근거로 상기 드론을 이용하여 특정 기능을 수행할 수 있다.
또한, 이와 같이, 위치 측정 장치를 이용하여 비행 대상 영역에 대한 위치 정보와 장애물에 대한 위치 정보를 측정하고, 상기 측정된 비행 대상 영역에 대한 위치 정보와 장애물에 대한 위치 정보를 근거로 드론을 이용한 자율 비행을 위한 비행 경로를 생성하고, 상기 생성된 비행 경로를 근거로 상기 드론을 이용하여 특정 기능을 수행할 수 있다.
이하에서는, 본 발명에 따른 듀얼 GPS를 이용한 자율 비행 방법을 도 1 내지 도 10을 참조하여 상세히 설명한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 듀얼 GPS를 이용한 자율 비행 방법을 나타낸 흐름도이다.
먼저, 드론(100)은 원격 제어 또는 자동 제어에 의해 비행 대상 영역(예를 들어 방제 대상 영역, 감시 대상 영역, 정보 수집 대상 영역, 기상 정보 수집 대상 영역 등 포함)에 대한 영상 정보, 해당 영상 정보를 촬영하는 위치에 대한 복수의 위치 정보, 해당 영상 정보를 촬영하는 시점의 시각 정보 등을 수집(또는 획득)한다. 이때, 상기 드론(100)은 상기 드론(100)의 복수의 위치에 각각 구성된 복수의 제 1 RTK GPS 모듈(120)을 이용해서 상기 영상 정보를 촬영하는 시점의 상기 드론(100)과 관련한 복수의 위치 정보(또는 해당 영상 정보와 관련한 상기 드론(100)에 대한 복수의 위치 정보)를 각각 수집한다.
즉, 상기 드론(100)은 사용자에 의한 원격 제어 또는 미리 설정된 경로에 따른 해당 드론(100)의 자동 비행에 의해 상기 비행 대상 영역에 대한 영상 정보를 촬영(또는 획득/수집)하고, 해당 영상 정보와 관련한 복수의 위치 정보 및/또는 시각 정보 등을 수집한다. 이때, 상기 수집되는 영상 정보는 해상도가 3cm/pixel 이상인 고해상도 영상일 수 있다.
또한, 상기 드론(100)은 상기 수집된(또는 획득된) 비행 대상 영역에 대한 영상 정보, 상기 영상 정보와 관련한 복수의 위치 정보, 상기 영상 정보와 관련한 시각 정보, 상기 드론(100)의 식별 정보 등을 경로 제공 장치(300)에 전송한다. 여기서, 상기 드론(100)의 식별 정보는 상기 드론(100)의 고유 코드(또는 고유 번호) 등을 포함한다.
일 예로, 제 1 드론(100)은 사용자에 의한 원격 제어를 통해 방제를 실시할 제 1 방제 대상 영역을 포함하는 제 1 항공 영상을 촬영하고, 상기 제 1 항공 영상 촬영 시점의 상기 제 1 드론의 제 1 위치 정보와 제 2 위치 정보와 시각 정보를 수집한다. 이때, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 드론은 상기 제 1 1 드론의 일측의 동일면상에 각각 구비된 2개의 제 1 RTK GPS 모듈을 통해 상기 제 1 드론의 제 1 위치 정보와 제 2 위치 정보를 각각 수집할 수 있다.
또한, 상기 제 1 드론은 상기 촬영된 제 1 항공 영상, 상기 수집된 제 1 항공 영상 촬영 시점의 상기 제 1 드론의 제 1 위치 정보와 제 2 위치 정보, 상기 수집된 제 1 항공 영상 촬영 시점의 상기 제 1 드론의 시각 정보, 상기 제 1 드론의 식별 정보 등을 상기 경로 제공 장치(300)에 전송한다(S610).
또한, 위치 측정 장치(200)는 상기 비행 대상 영역에 포함된 복수의 지점에 대한 위치 정보, 상기 비행 대상 영역에 포함된 하나 이상의 장애물에 대한 위치 정보, 상기 복수의 지점 및 상기 장애물에 대한 위치 정보 측정 시점의 시각 정보, 상기 하나 이상의 장애물의 높이 정보(또는 장애물의 고도 정보/지표면으로부터의 높이 정보) 등을 측정(또는 수집/획득)한다. 여기서, 상기 지점은 상기 비행 대상 영역을 나타내기 위한 것으로, 상기 비행 대상 영역 중에서 변곡점에 해당하는 지점, 상기 비행 대상 영역 중에서 외곽선 중 임의의 지점 등일 수 있다. 이때, 상기 위치 측정 장치(200)는 상기 지점 및/또는 장애물에 대해서 동일한 지점 및/또는 장애물에 대해 복수로 위치 정보를 측정하고, 상기 측정된 동일한 지점 및/또는 장애물에 대한 복수의 위치 정보가 미리 설정된 오차 범위 내를 만족하는 경우에 한해서, 해당 지점 및/또는 장애물에 대한 위치 정보를 확정할 수 있다. 또한, 상기 장애물의 높이 정보는 장애물의 고도 또는 지표면으로부터의 높이일 수 있다.
또한, 상기 측정된 동일한 지점 및/또는 장애물에 대해서 연속된 위치 정보 간에 미리 설정된 오차 범위를 벗어난 경우, 상기 위치 측정 장치(200)는 해당 지점 및/또는 장애물에 대해서 해당 오차 범위 내를 만족할 때까지 반복적으로 위치 정보를 측정할 수 있다.
또한, 상기 위치 측정 장치(200)는 상기 측정된(또는 수집된/획득된) 비행 대상 영역에 포함된 복수의 지점에 대한 위치 정보, 비행 대상 영역에 포함된 하나 이상의 장애물에 대한 위치 정보, 복수의 지점 및 상기 장애물에 대한 위치 정보 측정 시점의 시각 정보, 상기 하나 이상의 장애물의 높이 정보(또는 상기 하나 이상의 장애물에 대한 높이 정보), 위치 측정 장치(200)의 식별 정보 등을 상기 경로 제공 장치(300)에 전송한다. 여기서, 상기 위치 측정 장치(200)의 식별 정보는 상기 위치 측정 장치(200)의 고유 코드(또는 고유 번호) 등을 포함한다.
일 예로, 도 7에 도시된 바와 같이, 제 1 위치 측정 장치(200)는 사각형 형태의 제 2 방제 대상 영역(750)에 대해서 상기 제 2 방제 대상 영역(750)을 구조화하는 사각형 내의 4개의 꼭짓점(710, 720, 730, 740)에서 각각 제 1 위치 정보 내지 제 4 위치 정보를 각각 측정한다. 이때, 상기 제 1 위치 측정 장치는 상기 4개의 꼭짓점(710, 720, 730, 740) 각각에 대해서 1차로 위치 정보를 측정한 후 미리 설정된 제 1 시간(예를 들어 10초)이 지난 후 같은 지점에서 2차로 위치 정보를 측정하고, 상기 1차 및 2차로 측정된 위치 정보 간의 오차가 미리 설정된 오차 범위 이내일 때, 앞서 1차 및 2차로 측정된 위치 정보 중 어느 하나의 위치 정보를 상기 해당 지점에 대한 위치 정보로 확정할 수도 있다. 또한, 상기 1차 및 2차로 측정된 위치 정보 간의 오차가 미리 설정된 오차 범위를 벗어날 때, 상기 미리 설정된 제 1 시간이 지난 후 다시 3차로 위치 정보를 측정하고, 상기 2차 및 3차로 측정된 위치 정보 간의 오차가 상기 오차 범위 이내인지 여부를 판단하는 과정을 반복 수행하여, 연속적으로 측정된 위치 정보 간의 오차가 상기 오차 범위 이내를 만족할 때까지 반복 수행을 통해, 최종적으로 해당 지점에 대한 위치 정보를 확정할 수도 있다.
또한, 상기 제 1 위치 측정 장치는 상기 제 2 방제 대상 영역(750) 내의 일측에 포함된 제 1 전신주(760)의 제 5 위치 정보와 상기 제 1 전신주의 제 1 높이 정보를 각각 측정한다.
또한, 상기 제 1 위치 측정 장치는 상기 제 2 방제 대상 영역(750)과 관련하여 측정된 제 1 위치 정보 내지 제 4 위치 정보, 상기 제 1 전신주와 관련한 제 5 위치 정보, 상기 제 1 전신주의 높이 정보, 상기 제 1 위치 측정 장치의 식별 정보 등을 상기 경로 제공 장치(300)에 전송한다(S620).
이후, 상기 경로 제공 장치(300)는 상기 드론(100)으로부터 전송되는 비행 대상 영역에 대한 영상 정보, 상기 영상 정보와 관련한 복수의 위치 정보, 상기 영상 정보와 관련한 시각 정보, 상기 드론(100)의 식별 정보 등을 수신한다.
또한, 상기 경로 제공 장치(300)는 상기 위치 측정 장치(200)로부터 전송되는 비행 대상 영역에 포함된 복수의 지점에 대한 위치 정보, 비행 대상 영역에 포함된 하나 이상의 장애물에 대한 위치 정보, 복수의 지점 및 상기 장애물에 대한 위치 정보 측정 시점의 시각 정보, 상기 하나 이상의 장애물의 높이 정보, 위치 측정 장치(200)의 식별 정보 등을 수신한다.
일 예로, 상기 경로 제공 장치(300)는 상기 제 1 드론으로부터 전송되는 상기 제 1 항공 영상, 상기 제 1 항공 영상 촬영 시점의 상기 제 1 드론의 제 1 위치 정보와 제 2 위치 정보, 상기 제 1 항공 영상 촬영 시점의 상기 제 1 드론의 시각 정보, 상기 제 1 드론의 식별 정보 등을 수신한다.
다른 일 예로, 상기 경로 제공 장치(300)는 상기 제 1 위치 측정 장치로부터 전송되는 상기 제 1 위치 정보 내지 제 4 위치 정보, 상기 제 1 전신주와 관련한 제 5 위치 정보, 상기 제 1 전신주의 높이 정보, 상기 제 1 위치 측정 장치의 식별 정보 등을 수신한다(S630).
이후, 상기 경로 제공 장치(300)는 상기 비행 대상 영역과 관련한 상기 수신된 영상 정보, 상기 영상 정보와 관련한 복수의 위치 정보, 상기 영상 정보와 관련한 시각 정보, 비행 대상 영역에 포함된 복수의 지점에 대한 위치 정보, 상기 비행 대상 영역에 포함된 하나 이상의 장애물에 대한 위치 정보, 복수의 지점 및 상기 장애물에 대한 위치 정보 측정 시점의 시각 정보, 상기 하나 이상의 장애물의 높이 정보, 상기 경로 제공 장치(300)에 미리 저장된 상기 비행 대상 영역과 관련한 부가 정보(예를 들어 장애물 정보, 현재 또는 특정 기능(예를 들어 방제 기능 등 포함)을 수행하고자 하는 특정 일자에 대한 일기 예보 정보 등 포함) 등을 근거로 특정 기능을 수행할 날짜 및 시각 정보를 포함하는 상기 비행 대상 영역에 대한 비행 경로를 생성한다. 이때, 상기 일기 예보 정보는 지역별/구역별 풍향, 풍속, 온도, 습도, 안개 여부, 비/눈 올 확률(또는 강수 확률) 등을 포함한다. 여기서, 상기 특정 기능은 상기 드론(100)의 일측에 구비된 농약 등을 이용하여 방제/비행 대상 영역에 대한 방제 기능, 상기 드론(100)의 일측에 구비된 카메라(미도시)를 통한 감시 기능, 상기 드론(100)의 일측에 구비된 센서부(미도시)를 통한 기상 정보 등의 수집 기능 등을 포함한다.
즉, 상기 경로 제공 장치(300)는 상기 수신된 상기 비행 대상 영역과 관련한 영상 정보, 상기 영상 정보와 관련한 복수의 위치 정보, 상기 영상 정보와 관련한 시각 정보, 상기 경로 제공 장치(300)에 미리 저장된 상기 비행 대상 영역과 관련한 부가 정보(예를 들어 장애물 정보, 현재 또는 특정 기능을 수행하고자 하는 특정 일자에 대한 일기 예보 정보 등 포함) 등을 근거로, 상기 비행 대상 영역에 대한 비행 경로를 생성한다. 이때, 상기 경로 제공 장치(300)는 상기 영상 정보를 분석하여, 해당 영상 내의 장애물 등의 객체를 회피하는 비행 경로를 생성할 수도 있다. 또한, 상기 경로 제공 장치(300)는 상기 영상 정보와 관련한 복수의 위치 정보를 근거로 상기 영상 정보를 촬영한 위치를 정확하게 식별(또는 확인)할 수 있다. 또한, 상기 경로 제공 장치(300)는 상기 경로 제공 장치(300)에 표시 중인 영상 정보 중에서 관리자(또는 사용자) 선택(또는 설정)에 따른 비행 대상 영역(또는 비행 대상 영역에 대한 정보)을 수신하고, 상기 수신된(또는 선택된) 비행 대상 영역에 대해서 해당 영상 정보에 대응하는 위치 정보, 해당 영상 정보에 대응하는 시각 정보, 상기 경로 제공 장치(300)에 미리 저장된 상기 비행 대상 영역과 관련한 부가 정보 등을 근거로 상기 수신된(또는 선택된) 비행 대상 영역에 대한 비행 경로를 생성할 수도 있다.
또한, 상기 경로 제공 장치(300)는 상기 수신된 상기 비행 대상 영역에 포함된 복수의 지점에 대한 위치 정보, 상기 하나 이상의 장애물에 대한 위치 정보, 위치 정보 측정 시점의 시각 정보, 상기 하나 이상의 장애물의 높이 정보, 상기 경로 제공 장치(300)에 미리 저장된 상기 비행 대상 영역과 관련한 부가 정보(예를 들어 장애물 정보, 현재 또는 특정 기능을 수행하고자 하는 특정 일자에 대한 일기 예보 정보 등 포함) 등을 근거로, 상기 비행 대상 영역에 대한 비행 경로를 생성한다.
이때, 상기 장애물의 높이(또는 장애물의 고도)가 상기 드론(100)의 비행 고도(또는 비행 높이/평균 비행 고도/평균 비행 높이)에서 미리 설정된 제 1 값을 뺀 기준 높이(또는 기준값/기준 고도)보다 큰 경우, 상기 경로 제공 장치(300)는 해당 장애물을 회피하도록 상기 비행 경로를 생성한다.
또한, 상기 장애물의 높이(또는 장애물의 고도)가 상기 드론(100)의 비행 고도(또는 비행 높이)에서 미리 설정된 제 1 값을 뺀 기준 높이(또는 기준값/기준 고도)보다 작거나 같은 경우, 상기 경로 제공 장치(300)는 해당 장애물의 통과가 가능한 상기 비행 경로를 생성한다.
또한, 상기 경로 제공 장치(300)는 인공 위성(미도시), 항공기(미도시) 등을 통해 촬영된 영상 정보와 상기 드론(100)을 통해 촬영된 영상 정보 및 위치 정보를 서로 매칭하여, 실제 사용할 영상 정보를 생성할 수도 있다. 또한, 상기 경로 제공 장치(300)는 상기 인공 위성, 항공기 등을 통해 촬영된 영상 정보와 상기 드론(100)을 통해 촬영된 영상 정보 및 위치 정보를 매칭하여 생성된 영상 정보, 상기 경로 제공 장치(300)에 미리 저장된 상기 비행 대상 영역과 관련한 부가 정보 등을 근거로 상기 비행 대상 영역에 대한 비행 경로를 생성할 수도 있다.
또한, 상기 경로 제공 장치(300)는 상기 생성된 비행 경로를 상기 비행 대상 영역과 관련한 상기 드론(100)에 전송한다.
일 예로, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 경로 제공 장치(300)는 상기 수신된 상기 제 1 방제 대상 영역과 관련한 상기 제 1 항공 영상, 상기 제 1 항공 영상 촬영 시점의 상기 제 1 드론의 제 1 위치 정보와 제 2 위치 정보, 상기 제 1 항공 영상 촬영 시점의 상기 제 1 드론의 시각 정보, 상기 경로 제공 장치(300)에 미리 저장된 상기 제 1 방제 대상 영역과 관련한 부가 정보 등을 근거로 방제 일시 및 시각 정보(예를 들어 2017년 11월 1일 오후 1시 시작)를 포함하는 상기 제 1 방제 대상 영역과 관련한 제 1 방제 경로(800)를 생성한다. 또한, 상기 경로 제공 장치(300)는 상기 생성된 제 1 방제 경로를 상기 제 1 드론에 전송한다.
다른 일 예로, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 경로 제공 장치(300)는 상기 수신된 상기 제 2 방제 대상 영역에 대한 상기 제 1 위치 정보 내지 제 4 위치 정보, 상기 제 1 전신주와 관련한 제 5 위치 정보, 상기 제 1 전신주의 높이 정보, 상기 경로 제공 장치(300)에 미리 저장된 상기 제 2 방제 대상 영역과 관련한 부가 정보 등을 근거로 상기 제 2 방제 대상 영역과 관련한 제 2 방제 경로(900)를 생성한다. 이때, 상기 제 1 전신주의 높이 정보(예를 들어 지표면으로부터 20m)가 상기 제 2 방제 대상 영역과 관련한 상기 제 1 드론의 평균 비행 높이(예를 들어 지표면으로부터 50m)로부터 미리 설정된 제 1 값(예를 들어 20m)을 뺀 제 1 기준 높이(예를 들어 30m)보다 작거나 같을 때, 상기 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 경로 제공 장치(300)는 상기 제 1 전신주(910)를 통과하는 상기 제 2 방제 경로(900)를 생성한다. 또한, 상기 경로 제공 장치(300)는 상기 생성된 제 2 방제 경로를 상기 제 2 방제 대상 영역과 관련한 상기 제 1 드론에 전송한다.
또 다른 일 예로, 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 경로 제공 장치(300)는 상기 수신된 상기 제 2 방제 대상 영역에 대한 상기 제 1 위치 정보 내지 제 4 위치 정보, 상기 제 1 전신주와 관련한 제 5 위치 정보, 상기 제 1 전신주의 높이 정보, 상기 경로 제공 장치(300)에 미리 저장된 상기 제 2 방제 대상 영역과 관련한 부가 정보 등을 근거로 상기 제 2 방제 대상 영역과 관련한 제 3 방제 경로(1000)를 생성한다. 이때, 상기 제 1 전신주의 높이 정보(예를 들어 지표면으로부터 40m)가 상기 제 2 방제 대상 영역과 관련한 상기 제 1 드론의 평균 비행 높이(예를 들어 지표면으로부터 50m)로부터 미리 설정된 제 1 값(예를 들어 20m)을 뺀 제 1 기준 높이(예를 들어 30m)보다 클 때, 상기 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 경로 제공 장치(300)는 상기 제 1 전신주(1010)를 회피하는 상기 제 3 방제 경로(1000)를 생성한다. 또한, 상기 경로 제공 장치(300)는 상기 생성된 제 3 방제 경로를 상기 제 2 방제 대상 영역과 관련한 상기 제 1 드론에 전송한다(S640).
이후, 상기 드론(100)은 상기 경로 제공 장치(300)로부터 전송되는 비행 경로를 수신한다.
또한, 상기 드론(100)은 상기 수신된 비행 경로 및 실시간으로 확인되는 상기 드론(100)의 복수의 위치 정보를 근거로 자동으로 상기 드론(100)의 위치(예를 들어 위도, 경도 등 포함) 및/또는 고도를 제어하여 상기 비행 대상 영역에 대한 특정 기능을 수행한다. 이때, 상기 특정 기능은 상기 드론(100)의 일측에 구비된 농약 등을 이용하여 방제/비행 대상 영역에 대한 방제 기능, 상기 드론(100)의 일측에 구비된 카메라(미도시)를 통한 감시 기능, 상기 드론(100)의 일측에 구비된 센서부(미도시)를 통한 기상 정보 등의 수집 기능 등을 포함한다.
이때, 상기 드론(100)은 상기 드론(100)과 관련한 복수의 위치 정보(또는 듀얼 위치 정보)를 근거로 상기 드론(100)과 관련한 정확한 현재 위치 및/또는 헤딩 방향(또는 진행 방향)을 확인하고, 상기 확인된 드론(100)과 관련한 현재 위치 및/또는 헤딩 방향을 이용하여 상기 드론(100)의 비행 주변에 위치한 하나 이상의 장애물(예를 들어 고압 전신주 등 포함)에 의한 비행 오류를 방지하며, 상기 비행 경로를 정확하게 트래킹하며 비행할 수 있다.
일 예로, 상기 제 1 드론은 앞서 전송된 상기 제 1 방제 대상 영역과 관련한 상기 제 1 항공 영상, 상기 제 1 항공 영상 촬영 시점의 상기 제 1 드론의 제 1 위치 정보와 제 2 위치 정보, 상기 제 1 항공 영상 촬영 시점의 상기 제 1 드론의 시각 정보, 상기 제 1 드론의 식별 정보 등에 응답하여 상기 경로 제공 장치(300)로부터 전송되는 제 1 방제 경로를 수신한다.
또한, 상기 제 1 드론은 상기 수신된 제 1 방제 경로를 근거로 해당 방제 일시 및 시각 정보(예를 들어 2017년 11월 1일 오후 1시 시작)에 해당하는 날짜 및 시각에 상기 제 1 방제 대상 영역에 대한 방제 기능을 수행한다.
이때, 상기 제 1 드론은 상기 제 1 드론의 일측에 형성된 복수의 RTK GPS 모듈을 통해 수집되는 상기 제 1 드론과 관련한 복수의 위치 정보를 근거로 상기 제 1 드론의 현재 위치 및/또는 상기 제 1 드론의 헤딩 방향을 확인하고, 상기 확인된 제 1 드론의 현재 위치 및/또는 상기 제 1 드론의 헤딩 방향을 이용하여 방제폭이 일정하도록 상기 제 1 방제 경로를 트래킹하며 상기 제 1 방제 대상 영역에 대한 방제 기능을 수행할 수 있다(S650).
본 발명의 실시예는 앞서 설명된 바와 같이, 드론의 일측에 구비된 카메라를 통해 비행 대상 영역에 대한 영상 정보를 촬영하고, 복수의 GPS 수신기를 통해 영상 정보의 촬영 위치와 관련한 복수의 드론의 위치 정보를 각각 수집하고, 상기 촬영된 영상 정보 및 해당 영상 정보와 관련한 복수의 드론의 위치 정보를 근거로 드론을 이용한 자율 비행을 위한 비행 경로를 생성하고, 상기 생성된 비행 경로를 근거로 상기 드론을 이용하여 특정 기능을 수행하여, 고정밀 비행이 가능하여 비행 대상 영역에 대한 최적의 방제 고도를 유지하며 효율적으로 기능을 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예는 앞서 설명된 바와 같이, 위치 측정 장치를 이용하여 비행 대상 영역에 대한 위치 정보와 장애물에 대한 위치 정보를 측정하고, 상기 측정된 비행 대상 영역에 대한 위치 정보와 장애물에 대한 위치 정보를 근거로 드론을 이용한 자율 비행을 위한 비행 경로를 생성하고, 상기 생성된 비행 경로를 근거로 상기 드론을 이용하여 특정 기능을 수행하여, 업무 효율을 증가시키고 운영 비용을 절감할 수 있다.
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.
본 발명은 드론에 구비된 복수의 GPS 모듈을 이용하여 영상 정보 획득 시 상기 드론과 관련한 복수의 위치 정보를 수집하고, 위치 측정 장치를 이용하여 비행 대상 영역에 대한 위치 정보와 장애물에 대한 위치 정보를 측정하고, 상기 수집된 복수의 위치 정보, 영상 정보, 상기 측정된 비행 대상 영역에 대한 위치 정보와 장애물에 대한 위치 정보를 근거로 드론을 이용하여 자율 비행을 위한 비행 경로를 생성하고, 상기 생성된 비행 경로를 근거로 상기 드론을 이용하여 특정 기능을 수행함으로써, 고정밀 비행이 가능하여 비행 대상 영역에 대한 최적의 비행 고도를 유지하며 효율적으로 기능을 수행할 수 있는 것으로, 드론 응용 분야, 방제 분야, 감시 분야, 자율 비행 분야 등에서 광범위하게 이용될 수 있다.
10: 자율 비행 시스템 100: 드론
200: 위치 측정 장치 300: 경로 제공 장치
110: 본체/몸체 120: 복수의 제 1 RTK GPS 모듈
130: 촬영부 140: 제 1 통신부
150: 제 1 저장부 160: 제 1 표시부
170: 제 1 제어부 210: 삼각대
220: 제 2 RTK GPS 모듈 230: 제 2 통신부
240: 제 2 저장부 250: 제 2 표시부
260: 센서부 270: 제 2 제어부
310: 제 3 통신부 320: 제 3 저장부
330: 제 3 표시부 340: 제 3 음성 출력부
350: 제 3 제어부

Claims (5)

  1. 듀얼 GPS를 이용한 자율 비행 방법에 있어서,
    위치 측정 장치에 의해, 비행 대상 영역에 포함된 복수의 지점에 대한 위치 정보, 상기 비행 대상 영역에 포함된 하나 이상의 장애물에 대한 위치 정보, 상기 복수의 지점과 상기 장애물에 대한 위치 정보 측정 시점의 시각 정보 및 상기 하나 이상의 장애물의 높이 정보를 수집하는 단계;
    상기 위치 측정 장치에 의해, 상기 수집된 비행 대상 영역에 포함된 복수의 지점에 대한 위치 정보, 상기 비행 대상 영역에 포함된 하나 이상의 장애물에 대한 위치 정보, 상기 복수의 지점과 상기 장애물에 대한 위치 정보 측정 시점의 시각 정보, 상기 하나 이상의 장애물의 높이 정보 및 위치 측정 장치의 식별 정보를 경로 제공 장치에 전송하는 단계;
    상기 경로 제공 장치에 의해, 상기 위치 측정 장치로부터 전송되는 비행 대상 영역에 포함된 복수의 지점에 대한 위치 정보, 상기 비행 대상 영역에 포함된 하나 이상의 장애물에 대한 위치 정보, 복수의 지점 및 상기 장애물에 대한 위치 정보 측정 시점의 시각 정보, 상기 하나 이상의 장애물의 높이 정보 및 상기 경로 제공 장치에 미리 저장된 상기 비행 대상 영역과 관련한 부가 정보를 근거로 상기 비행 대상 영역에 대한 비행 경로를 생성하는 단계; 및
    상기 경로 제공 장치에 의해, 상기 생성된 비행 경로를 상기 비행 대상 영역과 관련한 상기 드론에 전송하는 단계를 포함하는 듀얼 GPS를 이용한 자율 비행 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 비행 대상 영역에 대한 비행 경로를 생성하는 단계는,
    상기 장애물의 높이가 상기 드론의 비행 고도에서 미리 설정된 제 1 값을 뺀 기준 높이보다 클 때, 상기 장애물의 높이에 대응하는 장애물을 회피하도록 상기 비행 경로를 생성하는 것을 특징으로 하는 듀얼 GPS를 이용한 자율 비행 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 비행 대상 영역에 대한 비행 경로를 생성하는 단계는,
    상기 장애물의 높이가 상기 드론의 비행 고도에서 미리 설정된 제 1 값을 뺀 기준 높이보다 작거나 같을 때, 상기 장애물의 높이에 대응하는 장애물의 통과가 가능한 상기 비행 경로를 생성하는 것을 특징으로 하는 듀얼 GPS를 이용한 자율 비행 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 드론에 의해, 상기 경로 제공 장치로부터 전송되는 상기 비행 대상 영역과 관련한 비행 경로를 수신하는 단계;
    상기 드론에 의해, 상기 드론에 의해 수집되는 복수의 위치 정보 및 상기 비행 경로를 근거로 상기 비행 대상 영역에 대해 미리 설정된 특정 기능을 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 GPS를 이용한 자율 비행 방법.
  5. 듀얼 GPS를 이용한 자율 비행 시스템에 있어서,
    비행 대상 영역에 포함된 복수의 지점에 대한 위치 정보, 상기 비행 대상 영역에 포함된 하나 이상의 장애물에 대한 위치 정보, 상기 복수의 지점과 상기 장애물에 대한 위치 정보 측정 시점의 시각 정보 및 상기 하나 이상의 장애물의 높이 정보를 수집하고, 상기 수집된 비행 대상 영역에 포함된 복수의 지점에 대한 위치 정보, 상기 비행 대상 영역에 포함된 하나 이상의 장애물에 대한 위치 정보, 상기 복수의 지점과 상기 장애물에 대한 위치 정보 측정 시점의 시각 정보, 상기 하나 이상의 장애물의 높이 정보 및 위치 측정 장치의 식별 정보를 전송하는 위치 측정 장치;
    상기 위치 측정 장치로부터 전송되는 비행 대상 영역에 포함된 복수의 지점에 대한 위치 정보, 상기 비행 대상 영역에 포함된 하나 이상의 장애물에 대한 위치 정보, 복수의 지점 및 상기 장애물에 대한 위치 정보 측정 시점의 시각 정보, 상기 하나 이상의 장애물의 높이 정보 및 경로 제공 장치에 미리 저장된 상기 비행 대상 영역과 관련한 부가 정보를 근거로 상기 비행 대상 영역에 대한 비행 경로를 생성하고, 상기 생성된 비행 경로를 상기 비행 대상 영역과 관련한 상기 드론에 전송하는 상기 경로 제공 장치; 및
    상기 경로 제공 장치로부터 전송되는 상기 비행 대상 영역과 관련한 비행 경로를 수신하고, 상기 드론에 의해 수집되는 복수의 위치 정보 및 상기 비행 경로를 근거로 상기 비행 대상 영역에 대해 미리 설정된 특정 기능을 수행하는 상기 드론을 포함하는 듀얼 GPS를 이용한 자율 비행 시스템.
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