KR20190089647A - Mission execution system capable of detachment between drones in underwater - Google Patents

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KR20190089647A
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Abstract

Disclosed is a mission executing system for allowing drones to be detached from each other under water. According to an embodiment of the present invention, the mission executing system comprises: a water drone drifted on water, and having a docking device; and an underwater drone for performing a mission under water by being separated from the water drone, and coupled to the docking device of the water drone through the docking. According to the present invention, a space for mission execution is not limited through indoor and outdoor location tracking, and main equipment can be replaced in accordance with the mission execution, thereby having various uses.

Description

수중에서 드론 간 탈착이 가능한 임무 수행 시스템 {Mission execution system capable of detachment between drones in underwater}[0001] The present invention relates to a mission execution system capable of detonating between drones in water,

본 발명은 드론 기술에 관한 것이다.The present invention relates to drone technology.

무인 이동체는 활용 지역에 따라 육상에서는 무인 자동차, 하늘에서는 무인기, 해상에서는 무인선박으로 분류되며, 기존 산업(ICT, 소재 산업 등)과 실생활의 패러다임을 전격적으로 바꾸면서 미래 새로운 성장동력으로 주목받고 있다. 선박 및 잠수정의 지능화를 통해 충돌 및 돌발 사고를 미리 예측, 방지하며, 수중 무인 작업을 위한 무인선박 및 잠수정은 수중드론으로 분류되고 있으며, 원격수중잠수정(ROV, Remote Operated Vehicles)과 무인 자율 잠수정(AUV, Autonomous Underwater Vehicles)으로 구분된다.Unmanned vehicles are classified as unmanned vehicles on land, unmanned vehicles in the sky, and unmanned vessels on the sea, and they are attracting attention as new growth engines in the future, changing the paradigm of existing industries (ICT, materials industry, etc.) and real life. Unmanned vessels and submersibles for underwater unmanned operations are classified as underwater drones, and remote operated vehicles (ROV) and unmanned autonomous submersibles (ROVs) AUV, Autonomous Underwater Vehicles).

수중드론 기술은 무인항공기(UAV)와 마찬가지로 ①구조물, 동력원 등 잠수정 구현 및 성능효율 관련 제조기술, ②유무선 통신, 항법, 탐지·회피, 제어, 소프트웨어 등과 같은 운용기술 및 ③수행 임무 및 서비스 구현을 위해 필요한 활용기술로 구분된다.Underwater drone technology, like UAV, is composed of ① submersible construction such as structure and power source, manufacturing technology related to performance efficiency, ② operational technology such as wired / wireless communication, navigation, detection / avoidance, control and software, and ③ implementation of mission and service And the application technology that needs to be used.

드론 관련 세부기술은 탐지 및 인식(Sensing & Perception), 통신(Connectivity), 동력원 및 운동(Power & Manipulation), 자율지능(Autonomy), HMI(Human Machine Interface) 및 시스템 통합기술로 구분되며, 수중 GPS를 포함한 수중통신 기술이 급부상 중이다.The drones are divided into Sensing & Perception, Connectivity, Power & Manipulation, Autonomy, HMI (Human Machine Interface), and System Integration technology. Underwater GPS Are under way.

일 실시 예에 따라, 해양에서 다수의 작업자들을 이용하지 않고 드론 간 결합 및 분리를 이용하여 임무를 정밀하고 효율적으로 수행할 수 있는 드론 기반 임무 수행 시스템을 제안한다.According to one embodiment, a drones-based mission execution system capable of precisely and efficiently performing a mission using the combination and separation of drones without using a plurality of workers in the ocean is proposed.

일 실시 예에 따른 드론 기반 임무 수행 시스템은, 수상에 표류하며 도킹장치를 가지는 수상드론과, 수상드론으로부터 분리되어 수중에서 임무를 수행하고 도킹을 통해 수상드론의 도킹장치에 결합하는 수중드론을 포함한다.A drones based mission fulfillment system according to an embodiment includes an aquatic drones drifting on the aquaplanes and having a docking device and an aquatic drones separated from the aquaplanes to perform their mission in water and to be coupled to the docking devices of the aquaplanes via docking do.

각 드론은 해수를 냉각수로 사용하는 발전소의 냉각 순환 계통 시설물에 유입되는 이물질 검사, 발전소 주변환경에 대한 모니터링 및 소정의 특수임무 중 적어도 하나를 수행할 수 있다.Each of the drones can perform at least one of a foreign matter inspection into a cooling circulation system of a power plant using seawater as cooling water, a monitoring of a surrounding environment of the power plant, and a predetermined special mission.

수상드론은, 몸체와, 몸체에 장착되어 수상드론에 수중드론을 결합하기 위한 도킹장치와, 몸체에 연결되어 수상드론을 표류 및 이동시키는 추진 모터와, 수상드론의 실내 위치 측정을 위해 몸체에 장착되어 수상드론을 추적하도록 하는 영상 마커와, 수상드론의 실내 위치 측정을 위해 몸체에 장착되어 실내 측위 노드와 정보를 송수신하는 실내 측위 앵커와, 수상드론의 실내 위치 측정을 위해 몸체에 장착되어 실내 공간에 대한 2차원 또는 3차원의 거리 데이터를 획득하는 거리 측정부와, GPS 위성으로부터 수신되는 데이터를 수신하여 수상드론의 실외 위치정보를 획득하는 GPS와, 수중드론으로부터 초음파 신호를 수신하는 초음파 수신부와, 수상드론의 표류 및 자세를 제어하는 표류 제어부와, 수상드론의 임무를 수행하고 수중드론의 임무 수행을 제어하며 수상드론 및 수중드론의 위치를 측정하는 수상드론 제어부와, 수중드론에 전원을 제공하는 전원 제어부를 포함할 수 있다.The water drones include a body, a docking device mounted on the body for coupling the water drones to the water drones, a propulsion motor connected to the body for drifting and moving the water drones, and mounted on the body for measuring the indoor position of the water drones An indoor positioning anchor for transmitting and receiving information to and from the indoor positioning node mounted on the body for measuring the indoor position of the waterborne drones and an indoor positioning anchor for measuring the indoor position of the waterborne drones, A GPS for acquiring outdoor location information of the aqueduct drones by receiving data received from the GPS satellites, an ultrasonic receiving unit for receiving the ultrasonic signals from the underwater drone, A drift control unit for controlling the drift and posture of the water drones, and a drift control unit for performing the duties of the water drones, A water drones control unit for measuring the positions of the water drones and the water drones, and a power control unit for supplying power to the water drones.

수상드론 제어부는, 수중드론으로부터 수신되는 초음파 신호의 전송속도 및 수중드론의 깊이정보를 이용하여 수상드론에 대한 수중드론의 상대위치를 측정할 수 있다.The water drones control unit can measure the relative position of the water drones with respect to the water drones using the transmission speed of the ultrasonic signals received from the water drones and the depth information of the water drones.

수중드론은, 수중드론의 잠항 깊이를 측정하는 압력센서와, 수중드론의 주변환경 및 전방을 촬영하는 카메라와, 초음파 신호를 수상드론에 송신하는 초음파 송신부와, 수중의 이물질 탐지나 표정을 위한 음향 표정부와, 수중드론의 잠항을 제어하는 잠항 제어부와, 수상드론으로부터 수신된 제어명령에 따라 임무를 수행하는 수중드론 제어부와, 수상드론으로부터 공급받은 전원을 제어하는 전원 제어부를 포함할 수 있다.The underwater drone includes a pressure sensor for measuring the depth of submergence of the underwater drone, a camera for photographing the surroundings and the front of the underwater drone, an ultrasonic transmitter for transmitting the ultrasonic signal to the water drone, A submergence control unit for controlling the submergence of the submerged drones, an underwater drone control unit for performing the mission according to the control command received from the aquadrons, and a power source control unit for controlling the power supplied from the aqua drones.

드론 기반 임무 수행 시스템은, 각 드론 간을 유선 연결하여 수상드론의 전력을 수중드론에 제공하고 각 드론 간 통신신호를 송수신하는 전력 및 통신선을 더 포함할 수 있다.The drones-based mission execution system may further include a power and communication line for wired connection between the drones, providing power of the augmentor drones to the underwater drone, and transmitting and receiving communication signals between the drone.

드론 기반 임무 수행 시스템은, 수상드론의 도킹장치에 구비되는 브라켓과, 수상드론의 브라켓에 장착되도록 수중드론에 구비되는 장착기구를 더 포함하며, 수중드론의 장착기구가 수상드론의 브라켓의 대응되는 위치에 회전을 통해 장착될 수 있다.The drones-based mission performing system further includes a bracket provided in the docking device of the water drones and a mounting mechanism provided in the underwater drones so as to be mounted on the brackets of the water drones, Lt; RTI ID = 0.0 > position. ≪ / RTI >

드론 기반 임무 수행 시스템은, 각 드론에서 측정된 위치를 확인하거나 각 드론으로부터 수신된 정보를 이용하여 각 드론의 위치를 측정하고, 확인 또는 측정된 각 드론의 위치를 기반으로 각 드론의 임무를 제어 및 모니터링하는 관제 시스템을 더 포함할 수 있다.The drones-based mission execution system can determine the position measured at each dron, or use the information received from each dron to measure the position of each dron and control each dron's mission based on the position of each dron that is confirmed or measured And a monitoring system for monitoring.

관제 시스템은, 수상드론과 무선통신하여 수상드론으로부터 수중드론 데이터를 수신하고 수상드론의 임무 수행을 위한 제어 데이터 및 수중드론을 제어하기 위한 데이터를 수중드론에 전송하는 무선 송수신부와, 수상드론의 영상 마커를 실시간으로 추적하여 촬영하는 네트워크 카메라와, 네트워크 카메라를 통해 촬영된 영상을 저장하는 영상 저장부와, 각 드론의 위치를 측정하거나 확인하면서 각 드론의 임무 수행을 모니터링하는 관제 서버와, 각 드론의 임무 수행 시 획득되는 데이터를 표시하는 제1 출력부와, 영상 저장부에 저장되는 영상을 포함한 데이터를 표시하는 제2 출력부를 포함할 수 있다.The control system includes a wireless transceiver for wirelessly communicating with the augmentor dron to receive underwater drone data from the auger dron and transmitting control data for performing the mission of the auger drones and data for controlling the underwater drone to the underwater drone, An image storage unit for storing an image photographed through a network camera; a control server for monitoring the performance of each dron while measuring or confirming the position of each dron; And a second output unit for displaying data including an image stored in the image storage unit.

관제 서버는, 네트워크 카메라부터 획득된 영상 마커 추적정보를 이용하여 수상드론의 실내 위치를 측정할 수 있다. 관제 서버는, 실내 측위 노드와 수상드론의 실내 측위 앵커 간에 송수신 되는 신호 및 신호의 세기를 이용하여 수상드론의 실내 위치를 측정할 수 있다.The control server can measure the indoor position of the water drones using the image marker tracking information obtained from the network camera. The control server can measure the indoor position of the water drones using the strength of signals and signals transmitted and received between the indoor positioning node and the indoor positioning anchor of the augmented drones.

관제 서버는, 수상드론으로부터 수신된 실내공간에 대한 2차원 또는 3차원의 거리 데이터를 기반으로 실시간 맵을 작성하고 표시하며, 실시간 맵을 이용하여 수상드론의 실내 위치추적 및 장애물 회피 기능을 수행할 수 있다.The control server creates and displays a real-time map based on the two-dimensional or three-dimensional distance data of the indoor space received from the auger drones, performs the indoor position tracking and the obstacle avoidance function of the auroral drones using the real- .

일 실시 예에 따라, 해양에서 작업자들을 이용하지 않고 드론 간 결합 및 분리가 가능한 탈착형 드론을 이용하여 임무를 정밀하고 효율적으로 수행할 수 있다. 특히, 해수를 냉각수로 사용하는 발전소의 냉각 순환 계통 시설물에 유입되는 이물질을 검사하는 데 사용될 수 있으며, 발전소 주변환경에 대한 모니터링 및 특수 임무를 수행할 수 있다. 드론 간 결합 및 분리가 자유로워, 수행 임무에 맞게 주요 장비 교체가 가능하여 다양한 활용처를 가진다.According to one embodiment, the missions can be performed precisely and efficiently by using a removable drone capable of joining and separating drones without using workers in the ocean. Particularly, it can be used to inspect the foreign matter flowing into the cooling circulation system of the power plant using seawater as cooling water, and it can monitor the environment of the power plant and perform special tasks. It is free to join and separate between drones, and major equipment can be changed according to the mission, so that it has various utilization destinations.

또한, 임무 수행을 위한 수상드론의 실내 및 실외 위치 추적이 가능하고, 수중에서 수중드론 자신의 위치 확인, 수상드론에 대한 수중드론의 상대위치 확인 등이 가능하다. 실내 및 실외 위치 추적 및 확인을 통해 임무수행에 공간 제약을 받지 않으며, 추적 및 확인이 이루어진 위치에 기반하여 주어진 임무를 원활하게 수행할 수 있다.In addition, it is possible to track the indoor and outdoor position of the water drones for mission execution, to confirm the position of the underwater drones in the water, and to confirm the relative position of the water drones with respect to the water drones. By tracking and confirming indoor and outdoor locations, it is possible to perform the given tasks smoothly, based on the location where tracking and confirmation are performed, without being limited by space constraints.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 드론 기반 임무 수행 시스템의 개념도,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 수중드론이 수상드론에 결합한 모습을 도시한 참조도,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 수상드론의 구성도,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 관제 시스템의 구성도,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 수중드론의 구성도,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 수상드론의 실내 측위 방법을 설명하기 위한 작업환경을 도시한 참조도,
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 수상드론과 수중드론이 합체하여 이동하는 모습을 도시한 참조도,
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 수상드론의 실외 위치를 측정하고 수중드론의 위치를 확인하는 방법을 설명하기 위한 작업환경을 도시한 참조도,
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 수상드론 및 수중드론이 합체하기 위한 구조를 도시한 구조도이다.
1 is a conceptual diagram of a drones-based mission performance system according to an embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a reference view showing a state where an underwater dron according to an embodiment of the present invention is coupled to an aqueous drones;
FIG. 3 is a configuration diagram of a water drones according to an embodiment of the present invention,
4 is a configuration diagram of a control system according to an embodiment of the present invention;
5 is a configuration diagram of an underwater drones according to an embodiment of the present invention;
FIG. 6 is a reference view showing a work environment for explaining an indoor positioning method of a water drones according to an embodiment of the present invention;
FIG. 7 is a reference view showing a state in which a water dron and an underwater dron coalesce according to an embodiment of the present invention,
FIG. 8 is a reference view showing a work environment for explaining a method for measuring the outdoor position of the water drones according to an embodiment of the present invention and confirming the position of the drones in the water,
FIG. 9 is a structural view showing a structure for incorporating an aquatic drones and a water dron according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the concept of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이며, 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the following description of the present invention, detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. , Which may vary depending on the intention or custom of the user, the operator, and the like. Therefore, the definition should be based on the contents throughout this specification.

첨부된 블록도의 각 블록과 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램인스트럭션들(실행 엔진)에 의해 수행될 수도 있으며, 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다.Each block of the accompanying block diagrams and combinations of steps of the flowcharts may be performed by computer program instructions (execution engines), which may be stored in a general-purpose computer, special purpose computer, or other processor of a programmable data processing apparatus The instructions that are executed through the processor of the computer or other programmable data processing equipment will generate means for performing the functions described in each block or flowchart of the block diagram.

이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다.These computer program instructions may also be stored in a computer usable or computer readable memory capable of directing a computer or other programmable data processing apparatus to implement the functionality in a particular manner so that the computer usable or computer readable memory It is also possible for the instructions stored in the block diagram to produce an article of manufacture containing instruction means for performing the functions described in each block or flowchart of the flowchart.

그리고 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 및 흐름도의 각 단계에서 설명되는 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.And computer program instructions may be loaded onto a computer or other programmable data processing equipment so that a series of operating steps may be performed on a computer or other programmable data processing equipment to create a computer- It is also possible that the instructions that perform the data processing equipment provide the steps for executing the functions described in each block of the block diagram and at each step of the flowchart.

또한, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능들을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있으며, 몇 가지 대체 실시 예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하며, 또한 그 블록들 또는 단계들이 필요에 따라 해당하는 기능의 역순으로 수행되는 것도 가능하다.Also, each block or step may represent a portion of a module, segment, or code that includes one or more executable instructions for executing the specified logical functions, and in some alternative embodiments, It should be noted that functions may occur out of order. For example, two successive blocks or steps may actually be performed substantially concurrently, and it is also possible that the blocks or steps are performed in the reverse order of the function as needed.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세하게 설명한다. 그러나 다음에 예시하는 본 발명의 실시 예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 상술하는 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시 예는 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공된다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the following embodiments of the present invention may be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. The embodiments of the present invention are provided to enable those skilled in the art to more fully understand the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 드론 기반 임무 수행 시스템의 개념도이다.1 is a conceptual diagram of a drones-based mission performance system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 드론 기반 임무 수행 시스템은 수상드론(10) 및 수중드론(30)을 포함하며, 관제 시스템(80)을 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the drones-based mission performance system includes an aquatic drones 10 and an underwater drones 30, and may further include a control system 80.

수상드론(10)은 수상에 표류하면서 수중드론(30)을 제어하고, 수중드론(30)은 수중에서 임무를 수행한다. 수상드론(10)과 수중드론(30)은 결합 및 분리 가능하다. 예를 들어, 수중드론(30)이 수상드론(10)으로부터 분리되어 수중에서 임무를 수행하다가, 임무 수행 후 복귀 또는 임무 수행을 위한 다른 장소로의 이동을 위해 수상드론(10)에 합체된다. 수중드론(30)이 수상드론(10)으로부터 분리된 후 전력 및 통신선(50a)을 통해 전력을 공급받으면서 임무를 수행하다 임무가 완료되면 복귀하여 수상드론(10)에 장착 가능하다는 점에서, 수상드론(10)을 베이스 드론으로, 수중드론(30)을 임무 드론으로 각각 칭할 수 있다.The water drones 10 control the underwater drone 30 while drifting on the water, and the underwater drone 30 performs the task in water. The water drones 10 and the water drones 30 are combinable and separable. For example, the underwater drones 30 are separated from the aquatic drones 10 to perform their duties in water, and are incorporated into the aquatic drones 10 for the purpose of returning after the mission or for moving to another place for mission performance. The water drones 30 are separated from the water drones 10 and are supplied with electric power through the electric power and communication lines 50a to perform their duties. When the duttons 30 are completed, the drones 30 can be returned to the water drones 10, The drones 10 can be referred to as a base drones, and the underwater drones 30 can be referred to as mission drones, respectively.

드론 기반 임무 수행 시스템은 해수(seawater)를 냉각수(coolant)로 사용하는 발전소에서 임무를 수행하며, 이때 임무는 발전소의 냉각 순환 계통 시설물을 점검하는 것일 수 있다. 발전소는 예를 들어, 원자력 발전소, 화력 발전소 등이 될 수 있다. 그러나 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 실시 예일 뿐, 드론 간(10, 30) 간 결합 및 분리 가능한 구조라면 다른 분야에 응용될 수 있다.The drones-based mission-based system performs its mission at a power station that uses seawater as a coolant, at which point the mission may be to check the cooling circuit system of the plant. The power plant can be, for example, a nuclear power plant, a thermal power plant, or the like. However, this is only one example for helping understanding of the present invention, and it can be applied to other fields as long as it is a structure that can be coupled and separated between the drone holes 10 and 30.

수상드론(10)은 수중드론(30)을 제어하면서, 자신의 위치와 수중드론(30)의 위치를 파악할 수 있다. 이때, 수상드론(10)의 실내 및 실외 위치를 파악할 수 있다. 수상드론(10)의 실내 위치 측정 예를 들면, 발전소의 취수조(또는 취수구), 발전소의 재장전 수조와 같은 실내 시설물에서, 관제 시스템(80)의 네트워크 카메라를 통해 수상드론(10)의 상부에 부착된 영상 마커(marker)를 인식하여 수상드론(10)의 실내 위치를 측정한다. 다른 예로, 수상드론(10)의 상부에 탑재된 실내 측위 앵커(anchor)와 실내 구조물에 설치된 실내 측위 노드 간의 정보 송수신 및 송수신 되는 신호의 세기를 이용하여 수상드론(10)의 실내 위치정보를 측정한다. 두 가지 방법은 별도로 사용할 수 있고, 병행하여 사용할 수도 있다. 수상드론(10)은 연안의 취수로와 같은 개활 지역(open section area)에 표류할 수 있는데, 위성항법시스템(GPS)을 이용하여 수상드론(10)의 실외 위치를 측정할 수 있다.The water drones 10 can grasp the position of the water dron 30 and the position of the water dron 30 while controlling the water dron 30. At this time, the indoor and outdoor positions of the water drones 10 can be grasped. The indoor position measurement of the water drones 10 is carried out through the network camera of the control system 80 in an indoor facility such as a water intake tank (or an intake port) of a power plant or a reloading water tank of a power plant, And the indoor position of the water drones 10 is measured. As another example, the indoor location information of the water drones 10 is measured using the intensity of signals transmitted and received between the indoor positioning anchors mounted on the upper part of the water drones 10 and the indoor positioning nodes installed in the indoor structures do. The two methods can be used separately or in parallel. The waterborne drones 10 can drift in an open section area such as a coastal waterway, and the outdoor position of the waterborne drones 10 can be measured using a GPS (Global Positioning System).

수상드론(10)은 수중드론(30)으로부터 송신되는 초음파 신호(70)를 수신하여 수상드론(10)에 대한 수중드론(30)의 상대위치를 측정할 수 있다. 수중드론(30)은 해안가에 위치한 취수로에 유입된 해파리, 이토 등과 같은 이물질을 검사한다. 수중드론(30)은 수상드론(10)에 초음파 신호(70)를 송신하여 수상드론(10)에 대한 수중드론(30)의 상대위치를 측정할 수 있다. 초음파 신호의 주파수는 1~30mHz일 수 있다. 초음파 신호(70)를 이용한 상대위치 계산 프로세스에 대해서는 도 3을 참조로 하여 후술한다.The water drones (10) The relative position of the water drones 30 with respect to the water drones 10 can be measured by receiving the ultrasonic signals 70 transmitted from the water drones 30. The underwater drone (30) inspects foreign matter such as jellyfish, ito, etc. that are introduced into the water intake channel located on the waterfront. The underwater drones 30 can transmit the ultrasonic signals 70 to the water drones 10 to measure the relative position of the water drones 30 with respect to the water drones 10. The frequency of the ultrasonic signal may be 1 to 30 mHz. The relative position calculation process using the ultrasonic signal 70 will be described later with reference to Fig.

관제 시스템(80)은 각 드론(10, 30)에서 측정된 위치를 확인하거나 각 드론(10, 30)으로부터 수신된 정보를 이용하여 각 드론(10, 30)의 위치를 측정한다. 그리고 확인 또는 측정된 각 드론(10, 30)의 위치를 기반으로 각 드론(10, 30)의 임무를 제어 및 모니터링한다. 예를 들어, 관제 시스템(80)은 수상드론(10)의 영상 마커 추적을 통해 수상드론(10)의 실내 위치를 측정하고 측정된 위치를 해도(nautical chart) 상에 표시할 수 있다. 관제 시스템(80)은 드론 간(10, 30)의 초음파 송수신에 따라 측정된 수중드론(30)의 위치를 확인하고 확인된 위치를 해도 상에 표시할 수 있다.The control system 80 determines the position measured at each of the drills 10 and 30 or the position of each of the drone 10 and 30 using information received from each of the drone 10 and 30. And controls and monitors the duties of each of the drones 10 and 30 based on the position of each of the drones 10 and 30 that have been confirmed or measured. For example, the control system 80 can measure the indoor position of the water drones 10 and track the measured position on a nautical chart by tracking the image marker of the water drones 10. The control system 80 can confirm the position of the drones 30 measured in accordance with the ultrasonic transmission and reception of the drones 10 and 30 and display the confirmed position on the chart.

수상드론(10)은 도킹장치(60)가 수상드론(10) 몸체의 하부에 장착되고, 전력 및 통신선(50a)을 통해 수중드론(30)에 전력을 공급하며, 수중드론(30)과의 데이터 송수신을 위한 통신을 수행한다. 전력 및 통신선(50a)은 케이블일 수 있다. 수상드론(10)은 수중드론(30)으로부터 수신된 데이터를 관제 시스템(80)으로 전달할 수 있다. 이때, 통신방식은 유무선 통신이 가능하다. 무선 통신의 경우, 무선 랜(와이파이, WiFi), 이동통신망(LTE) 등을 이용할 수 있다. 수상드론(10)은 관제 시스템(80)으로부터 수중드론(30) 제어를 위해 필요한 제어 데이터 등을 수신하여 이를 수중드론(30)에 전달할 수 있다.The docking drones 10 are installed in the lower portion of the body of the docking drones 10 and supply power to the docking drones 30 through the power and communication lines 50a, And performs communication for data transmission and reception. The power and communication line 50a may be a cable. The waterborne drones 10 may communicate data received from the underwater drone 30 to the control system 80. At this time, the communication method can be wire / wireless communication. In the case of wireless communication, a wireless LAN (Wi-Fi, WiFi), a mobile communication network (LTE), or the like can be used. The water drones 10 receive control data and the like necessary for the control of the underwater drones 30 from the control system 80 and can transmit them to the underwater drone 30.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 수중드론이 수상드론에 결합한 모습을 도시한 참조도이다.FIG. 2 is a reference view showing a state where an underwater dron according to an embodiment of the present invention is coupled to an aqueous drones. FIG.

도 2를 참조하면, 수상드론(10)은 도킹장치(60)에 수중드론(30)이 장착된 형태로 합체한 후 이동할 수 있다.Referring to FIG. 2, the water drones 10 can be moved after the docking apparatus 60 is assembled with the drones 30 mounted thereon.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 수상드론의 구성도이다.3 is a configuration diagram of a water drones according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 수상드론(10)은 표류(floating) 제어부(12)와 수상드론 제어부(11)를 중심으로 각각의 주변장치가 연결된다. 표류 제어부(12)는 수상드론 제어부(11)와 분리되어 표시되어 있으나, 수상드론 제어부(11)와 일부 기능을 공유할 수 있고 필요에 따라 수상드론 제어부(11)에 포함될 수도 있다.Referring to FIG. 3, each of the peripheral devices of the water drones 10 is connected to a floating control unit 12 and an aquadron control unit 11, respectively. Although the drift control unit 12 is shown separately from the aquadron control unit 11, the drift control unit 12 may share some functions with the aquadron control unit 11 and may be included in the aquadron control unit 11 as necessary.

표류 제어부(12)는 수상드론(10)의 표류 및 자세를 제어한다. 이를 위해, 표류 제어부(12)는 관성 측정장치(Inertial Measurement Unit: IMU)를 포함할 수 있다. 수상드론(10)의 몸체에는 수상드론(10)의 표류 및 이동을 위한 다수의 추진 모터(13a, 13b)가 장착된다. 추진 모터(13a, 13b)는 수상드론(10)의 움직임에 따라 단순 표류만을 위해 4개로 구성될 수 있고, 표류와 전·후진을 위해 6개 이상으로 구성될 수도 있다. 표류 제어부(12)에는 수상드론(10)의 동작 상태를 외부에 알려주는 부저(14)와, 전방 또는 하방(수중)을 비추는 LED 조명(15)이 추가로 연결될 수 있다.The drift control section (12) controls the drift and posture of the water drones (10). For this purpose, the drift control unit 12 may include an inertial measurement unit (IMU). A plurality of propulsion motors 13a and 13b for moving and moving the water drones 10 are mounted on the body of the water drones 10. The propulsion motors 13a and 13b may be constituted by four for only simple drift according to the movement of the water drones 10 and may be constituted by six or more for drifting and forward and backward. The drift control unit 12 may be further connected to a buzzer 14 for informing the operation status of the water drones 10 to the outside and an LED illumination 15 for illuminating forward or downward (underwater).

수상드론 제어부(11)는 수상드론(10)의 임무를 수행하고 수중드론(30)의 임무 수행을 제어하며 수상드론(10) 및 수중드론(30)의 위치를 측정한다. 수상드론 제어부(11)에는 주변장치들이 연결되는데, 주변장치는 전원 제어부(16), 데이터 변환부(17), 무선 송수신부(18), PoE(Power over Ethernet) 허브(Hub)(19), 영상 마커(20), GPS(21), 거리 측정부(22), 비디오 인코더(23), 전방 카메라(24), 실내 측위 앵커(25) 및 초음파 수신부(27)를 포함할 수 있다.The water drones control unit 11 performs the task of the water drones 10 and controls the performance of the drones 30 and measures the positions of the water drones 10 and the water drones 30. A peripheral device includes a power control unit 16, a data converting unit 17, a wireless transmitting / receiving unit 18, a PoE (Power over Ethernet) hub 19, A distance measuring unit 22, a video encoder 23, a front camera 24, an indoor positioning anchor 25 and an ultrasonic wave receiving unit 27. The video marker 20, the GPS 21, the distance measuring unit 22,

무선 송수신부(18)는 관제 시스템(80)과 무선으로 데이터를 송수신한다. 임무 지역의 전방을 촬영하는 전방 카메라(24)가 비디오 인코더(23) 및 PoE 허브(19)를 통해 수상드론 제어부(11)와 연결될 수 있다. 전방 카메라(24)는 어안 카메라일 수 있다. 전방 카메라(24)를 통해 촬영된 영상은 무선 송수신부(18)를 통해 관제 시스템(80)으로 무선 송신될 수 있다.The wireless transceiver 18 wirelessly communicates data with the control system 80. A front camera 24 for photographing the front of the mission area can be connected to the aquadron control unit 11 via the video encoder 23 and the PoE hub 19. [ The front camera 24 may be a fisheye camera. The image photographed through the front camera 24 can be wirelessly transmitted to the control system 80 through the wireless transceiver 18. [

수상드론(10)은 실내 및 실외 측위 기능을 제공한다. 실내 또는 실외의 구분은 수상드론(10)이 발전소의 실내 구조물 내에 위치하는지 실내 구조물의 외부에 위치하는지에 따라 결정될 수 있다. 일 실시 예에 따른 수상드론(10)은 실내 측위를 위해 영상 마커(20) 및 실내 측위 앵커(25) 중 적어도 하나를 이용한다.The water drones 10 provide indoor and outdoor positioning functions. The indoor or outdoor distinction can be determined depending on whether the water drones 10 are located in the indoor structure of the power plant or outside the indoor structure. The water drones 10 according to one embodiment use at least one of the image marker 20 and the indoor positioning anchor 25 for indoor positioning.

영상 마커(20)를 이용한 실내 측위 방법에 따르면, 관제 시스템(80)의 네트워크 카메라(84)가 수상드론(10)의 영상 마커(20)를 추적하는 방식을 통해 수상드론(10)의 실내 위치를 계산한다. 영상 마커(20)는 수상드론(10)의 몸체 상부에 부착될 수 있으나, 위치는 이에 한정되지는 않는다.According to the indoor positioning method using the video marker 20, the network camera 84 of the control system 80 tracks the video markers 20 of the water drones 10, . The image marker 20 may be attached to the upper portion of the body of the water drones 10, but the position is not limited thereto.

실내 측위 앵커(25)를 이용한 실내 측위 방법은 초광대역(Ultra-wideband: UWB) 방식에 기반하여 수상드론(10)의 실내 위치를 계산하는 방식이다. 예를 들어, 실내 구조물에 설치된 다수의 실내 측위 노드(26)가 실내 측위 앵커(25)와 무선으로 위치 데이터를 송수신함에 따라 수상드론(10)의 실내 측위를 계산한다. 위치를 알고 있는 각 실내 측위 노드(26)와, 위치를 모르는 실내 측위 앵커(25) 간에 송수신되는 신호 및 신호의 세기를 이용하여 수상드론(10)의 실내 측위를 계산할 수 있다. 실내 측위 앵커(25)는 수상드론(10)의 몸체 상부에 부착될 수 있다.The indoor positioning method using the indoor positioning anchor 25 is a method of calculating the indoor position of the water drones 10 based on an ultra-wideband (UWB) method. For example, indoor positioning of the water drones 10 is calculated as a plurality of indoor positioning nodes 26 installed in the indoor structure transmit and receive position data wirelessly with the indoor positioning anchor 25. The indoor positioning of the waterborne drones 10 can be calculated using the strengths of the signals and signals transmitted and received between the indoor positioning nodes 26 that know the location and the indoor positioning anchor 25 that does not know the location. The indoor positioning anchor 25 may be attached to the upper portion of the body of the water drones 10.

수상드론(10)이 실외에 위치하는 경우, 수상드론(10)은 실외 측위를 위해 GPS를 이용할 수 있다. 예를 들어, 수상드론 제어부(11)와 연결된 GPS(21)가 GPS 위성으로부터 수신되는 데이터를 이용하여 수상드론(10)의 실외 위치를 측정한다.When the water drones 10 are located outdoors, the water drones 10 can use GPS for outdoor positioning. For example, the GPS 21 connected to the augmentor drones controller 11 measures the outdoor position of the augmentor drones 10 using data received from the GPS satellites.

거리 측정부(22)는 수상드론(10)이 실내 구조물에서 임무 수행 시 장애물과의 충돌방지 및 보조 측위를 위해 실내공간에 대한 2차원 또는 3차원의 거리 데이터를 획득한다. 예를 들어, 거리 측정부(22)는 실내 구조물과의 거리를 계산하여 이를 수상드론 제어부(11)로 전송하며, 수상드론 제어부(11)는 실내 구조물과의 거리 계산 결과를 이용하여 수상드론(10)의 실내 위치를 측정할 수 있다. 거리 측정부(22)는 라이더(Light Detection and Ranging: LiDAR)일 수 있다. 거리 측정부(22)는 2차원 또는 3차원 거리측정센서일 수 있다. 수상드론 제어부(11)는 거리 측정부(22)의 거리 측정결과를 이용하여 실내 구조물과의 충돌 발생 위험을 판단하고, 충돌 발생이 있으면 경보신호를 생성하여 이를 부저(14)를 통해 외부에 알리거나 무선 송수신부(18)를 통해 관제 시스템(80)에 전송할 수 있다.The distance measuring unit 22 acquires two-dimensional or three-dimensional distance data of the indoor space for preventing collision with an obstacle and performing an auxiliary positioning when the water drones 10 perform mission in the indoor structure. For example, the distance measuring unit 22 calculates the distance to the indoor structure and transmits the calculated distance to the water drones control unit 11. The water drones control unit 11 calculates the distance from the indoor structure to the water drones 10) can be measured. The distance measurement unit 22 may be a light detector and a ranging (LiDAR). The distance measuring unit 22 may be a two-dimensional or three-dimensional distance measuring sensor. The drones control unit 11 determines the risk of collision with the indoor structure by using the distance measurement result of the distance measuring unit 22 and generates an alarm signal if there is a collision and alerts the outside to the outside through the buzzer 14. [ Or may be transmitted to the control system 80 via the wireless transceiver 18.

초음파 수신부(27)는 수중드론(30)으로부터 송신되는 초음파 신호(70)를 수신한다. 수상드론 제어부(11)는 초음파 수신부(27)를 통해 수신된 초음파 신호를 이용하여 수상드론(10)에 대한 수중드론(30)의 상대위치를 측정한다. 예를 들어, 수중드론(30)의 초음파 송신부(30)로부터 수상드론(10)의 초음파 수신부(27)로 전송되는 초음파 신호의 전송시간을 이용하여 드론 간(10, 30) 거리를 측정하고, 측정된 거리정보에 수중드론(30)의 깊이정보를 취합하여 수상드론(10)에 대한 수중드론(30)의 상대위치를 측정한다. 위치정보는 상대적인 위치좌표일 수 있다. 드론 간(10, 30) 초음파 신호의 전송속도를 측정하기 위해 두 드론(10, 30)은 시간 동기화를 수행할 수 있다. 수상드론(10)은 중앙 위치를 포함해 최소 4개 이상의 초음파 수신부(27)를 장착하고, 각 초음파 수신부(27)를 통해 수신되는 초음파 신호를 이용하여 정확하게 거리를 측정할 수 있다. 필요에 따라 사전 테스트를 통해 취득한 전송시간 대비 위치 정보 데이터베이스에 대한 기계학습(머신 러닝) 방법을 통해 드론 간(10, 30)의 거리를 예측할 수 있다.The ultrasonic receiving unit 27 receives the ultrasonic signal 70 transmitted from the underwater drone 30. The water drones control unit 11 measures the relative position of the water drones 30 with respect to the water drones 10 by using the ultrasonic signals received through the ultrasonic wave receiving unit 27. The distance between the drones 10 and 30 is measured by using the transmission time of the ultrasonic signal transmitted from the ultrasonic transmitting unit 30 of the underwater drone 30 to the ultrasonic receiving unit 27 of the water drones 10, The depth information of the underwater drone 30 is collected in the measured distance information, and the relative position of the underwater drone 30 with respect to the waterborne drones 10 is measured. The position information may be relative position coordinates. To measure the transmission speed of the ultrasonic signal between the drones 10 and 30, the drones 10 and 30 can perform time synchronization. The water drones 10 may be equipped with at least four ultrasonic receivers 27 including a central position and can accurately measure distances using the ultrasonic signals received through the respective ultrasonic receivers 27. If necessary, the distance between the drone 10 and 30 can be predicted through a machine learning method for the position information database with respect to the transfer time acquired through the pre-test.

전원 제어부(16)는 수상드론(10) 자체의 전원, 수중드론(30)으로 직류전원을 공급하기 위한 전원분배 회로 및 충전용 대용량 배터리 팩(Battery Pack)을 포함한다. 수상드론(10)은 임무 수행 시간의 길고 짧음에 따라 자체 배터리 전원을 구비하거나, 외부의 직류전원을 공급받아 운용될 수 있다. 데이터 변환부(17)는 수중드론(30)과의 미분(differential) 방식으로 송수신 되는 데이터를 변환하여 이를 PoE 허브(17)를 통해 수상드론 제어부(11)와 주고받는다. 미분 방식의 적용은 수중 드론(30)의 잠항에 영향을 주는 전력 및 통신선(50a)의 무게를 줄이기 위함이다.The power control unit 16 includes a power source for the water drones 10 itself, a power distribution circuit for supplying DC power to the underwater drone 30, and a large capacity battery pack for charging. The water drones 10 may have their own battery power according to their short or long mission execution time, or may be operated by supplying external DC power. The data converting unit 17 converts data transmitted and received in a differential manner to the underwater drone 30 and transmits the converted data to the auroral drones control unit 11 through the PoE hub 17. The application of the differential method is to reduce the weight of the power and communication line 50a that affects submergence of the underwater drone 30.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 관제 시스템의 구성도이다.4 is a configuration diagram of a control system according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 관제 시스템(80)은 관제서버(81)를 중심으로 검사 임무 수행을 위한 주변장치들로 구성된다. 임무 수행을 위한 모든 데이터는 스위칭 허브(82)를 통해 관제 서버(81)와 송수신 된다.Referring to FIG. 4, the control system 80 is composed of peripheral devices for performing an inspection task around the control server 81. All the data for mission execution is transmitted / received to / from the control server 81 via the switching hub 82.

스위칭 허브(82)의 주변장치는 무선 송수신부(83), 네트워크(IP) 카메라(84) 및 영상 저장부(85)(Network Video Recorder: NVR)를 포함하며, 전력 공급부(89) 및 데이터 변환부(91)를 더 포함할 수 있다.The peripheral device of the switching hub 82 includes a wireless transmission / reception unit 83, a network (IP) camera 84, and a network video recorder (NVR) 85. The peripheral device includes a power supply unit 89, (91). ≪ / RTI >

무선 송수신부(83)는 무선망을 통해 무선으로 수상드론(10)과 데이터를 송수신한다. 예를 들어, 수상드론(10)과 무선통신하여 수상드론(10)으로부터 수중드론 데이터를 수신하고, 수상드론(10)의 임무 수행을 위한 제어 데이터 및 수상드론(10)이 수중드론(30)을 제어하기 위한 제어 데이터를 수중드론(30)에 전송한다.The wireless transceiver unit 83 wirelessly transmits and receives data to and from the augmented drones 10 through a wireless network. For example, it is possible to wirelessly communicate with the water drones 10 to receive underwater drone data from the water drones 10, and control data for performing the mission of the water drones 10 and the water drones 10, To the underwater drone (30).

네트워크(IP) 카메라(84)는 수상드론(10)의 영상 마커(20)를 추적하여 수상드론(10)의 실내 위치를 측정한다. 영상 저장부(85)는 네트워크(IP) 카메라(84)를 통해 촬영된 영상 등을 저장한다. 전력 공급부(89)와 데이터 변환부(91)는 수상드론(10)의 임무 수행 종류에 따라 선택적으로 구성될 수 있는데, 전력 및 통신선(50b)을 통해 수상드론(10)과 연결될 수 있다. 전력 공급부(89)는 외부로부터 상용 전원을 입력받으며 이를 직류 전원으로 변환한다.The network (IP) camera 84 tracks the image marker 20 of the water drones 10 and measures the indoor position of the water drones 10. The image storage unit 85 stores images photographed through a network (IP) camera 84 and the like. The power supply unit 89 and the data conversion unit 91 may be selectively configured according to the type of mission of the augmentor drones 10 and may be connected to the aquador drones 10 through a power and communication line 50b. The power supply unit 89 receives the commercial power from the outside and converts it into the DC power.

관제서버(81)는 각 드론(10, 30)의 위치를 확인하며 확인된 위치를 기반으로 각 드론(10, 30)의 임무 수행을 모니터링한다. 일 실시 예에 따른 관제서버(81)의 주변장치는 제1 출력부(86a), 제2 출력부(86b), 수중드론 조정부(87) 및 수상드론 조정부(88)를 포함한다.The control server 81 confirms the positions of the drones 10 and 30 and monitors the performance of the drones 10 and 30 based on the checked positions. The peripheral device of the control server 81 according to one embodiment includes a first output section 86a, a second output section 86b, an underwater drone adjustment section 87 and an aquadron adjustment section 88. [

일 실시 예에 따른 관제 서버(81)는 수상드론(10)의 거리 측정부(22)로부터 수신된 실내공간에 대한 2차원 또는 3차원 거리 데이터를 기반으로 실시간 맵을 작성하고 표시하며, 실시간 맵을 이용하여 수상드론(10)의 실내 위치를 추적하고, 수상드론(10)이 장애물을 회피하도록 한다.The control server 81 according to an embodiment creates and displays a real-time map based on the two-dimensional or three-dimensional distance data of the indoor space received from the distance measuring unit 22 of the auroral drones 10, To track the indoor position of the water drones (10), and to allow the water drones (10) to avoid obstacles.

제1 출력부(86a)는 각 드론(10, 30)의 임무 수행 시에 수신되는 주요 데이터를 표시(display)한다. 제2 출력부(86b)는 영상 저장부(85)에 실시간으로 저장되는 영상과 영상 저장부(85) 제어를 위한 데이터를 표시한다. 각 드론(10, 30)의 임무 수행을 위해서는 각 드론(10, 30)에 대한 정밀 제어가 필요하다. 이를 위해, 수중드론 조정부(87)가 수중드론(30)을 대상으로 항공기 조정간과 같은 기능을 수행하고, 수상드론 제어부(88)가 수상드론(10)의 표류, 전·후진 및 회전을 제어한다.The first output unit 86a displays the main data received when the drones 10 and 30 perform their duties. The second output unit 86b displays data stored in the image storage unit 85 in real time and data for controlling the image storage unit 85. Precise control of each of the drones 10 and 30 is required to perform the task of each of the drones 10 and 30. To this end, the underwater drone adjustment unit 87 performs the same function as the aircraft adjustment during the underwater drone 30, and the water drones control unit 88 controls the drift, forward / backward rotation, and rotation of the water drones 10 .

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 수중드론의 구성도이다.5 is a configuration diagram of an underwater drones according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 수중드론(30)은 수중드론 제어부(31)와 잠항 제어부(32)를 중심으로 주변장치들이 연결된다. 잠항 제어부(32)는 수중드론 제어부(31)와 분리되어 표시되어 있으나, 수중드론 제어부(31)와 일부 기능을 공유할 수 있고 필요에 따라 수중드론 제어부(31)에 포함될 수도 있다.Referring to FIG. 5, the underwater drone 30 is connected to peripheral devices around the underwater drone control unit 31 and the submergible control unit 32. Although the submodulation control unit 32 is separately displayed from the underwater drone control unit 31, the submodulation control unit 32 may share some functions with the underwater drone control unit 31 and may be included in the underwater drone control unit 31 as necessary.

잠항 제어부(32)는 수중에서 수중드론(30)의 잠항을 제어한다. 일 실시 예에 따른 잠항 제어부(32)의 주변장치는 추진 모터(33), 부저(34), 압력센서(35) 및 LED 조명(37a, 37b)을 포함한다. 잠항 제어부(32)에는 수상드론(10)에서와 같이 관성 측정장치(Inertial Measurement Unit: IMU)가 내장될 수 있다. 수중드론(30)의 이동을 위한 추진 모터(33)의 수는 6개 또는 8개일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 압력센서(35)는 수중드론(30)의 잠항 깊이를 측정한다. 전방 및 하향을 비추는 LED 조명(37a, 37b)이 펄스폭변조(Pulse Width Modulation: PWM) 인터페이스를 통해 잠항 제어부(32)와 연결된다. 부저(34)는 수중드론(30)의 동작 상태를 외부에 통지한다.The submerging control unit 32 controls submergence of the underwater drones 30 in water. The peripherals of the submodulation control unit 32 according to one embodiment include a propulsion motor 33, a buzzer 34, a pressure sensor 35 and LED lights 37a and 37b. An inertial measurement unit (IMU) may be incorporated in the submergible control unit 32 as in the case of the water drones 10. The number of propulsion motors 33 for moving the underwater drone 30 may be six or eight, but is not limited thereto. The pressure sensor 35 measures the submergence depth of the underwater drone 30. LED lights 37a and 37b illuminating forward and downward are connected to the tester control unit 32 through a pulse width modulation (PWM) interface. The buzzer 34 notifies the outside of the operating state of the underwater drones 30.

수중드론 제어부(31)는 수상드론(10)으로부터 수신된 제어명령에 따라 임무를 수행한다. 일 실시 예에 따른 수중드론 제어부(31)의 주변장치는 전원 제어부(36), 데이터 변환부(38), PoE 허브(39), 음향 표정부(40), 신호 변환부(41), 전방 카메라(42), 비디오 인코더(43), 네트워크 카메라(44) 및 초음파 송신부(45)를 포함한다.The underwater drone control unit 31 performs a mission in accordance with a control command received from the aquadra 10. The peripheral device of the underwater drone control unit 31 according to an embodiment includes a power control unit 36, a data conversion unit 38, a PoE hub 39, an acoustic specification unit 40, a signal conversion unit 41, A video encoder 43, a network camera 44, and an ultrasound transmitting unit 45. [0034]

이토 등의 수중 이물질의 탐지나 표정에 사용되는 음향 표정부(40)가 신호 변환부(41)를 거쳐 수중드론 제어부(31)에 연결된다. 네트워크 카메라(44)가 PoE 허브(39)를 통해 수중드론 제어부(31)와 연결된다. 네트워크 카메라(44)는 수중드론(30)의 주변환경을 촬영한다. 이를 위해, 네트워크 카메라(44)는 4채널을 지원하고 전후좌우 촬영이 가능하며, 팬 틸트 줌(Pan-tilt-zoom: PTZ) 기능을 지원할 수 있다. 예를 들어, 줌 인/아웃 기능을 구비하여, 검사하고자 하는 대상을 확대하여 영상을 촬영 가능하다. 수상드론(10)과 송수신 되는 데이터를 변환하기 위한 데이터 변환부(38)도 PoE 허브(39)에 연결된다. 비디오 인코더(43)를 통해 PoE 허브(39)에 연결된 전방 카메라(42)는 수중드론(30)의 임무 수행에 따른 전방 구조물 등을 촬영한다.An acoustic marking unit 40 used for detection or expression of an underwater foreign object such as an iso is connected to the underwater drone control unit 31 via the signal conversion unit 41. [ The network camera 44 is connected to the underwater drones control unit 31 via the PoE hub 39. [ The network camera 44 photographs the surrounding environment of the underwater drones 30. To this end, the network camera 44 supports four channels and is capable of capturing back and forth, left and right, and can support a pan-tilt-zoom (PTZ) function. For example, a zoom in / out function is provided, and an image to be inspected can be enlarged to capture an image. The data conversion unit 38 for converting the data to be transmitted and received with the water drone 10 is also connected to the PoE hub 39. [ The front camera 42 connected to the PoE hub 39 through the video encoder 43 photographs a forward structure or the like according to the mission execution of the underwater drones 30. [

초음파 송신부(45)는 수상드론(10)에 대한 수중드론(30)의 상대위치 확인을 위해 초음파를 사용한다. 예를 들어, 초음파 송신부(45)가 초음파를 송신하면 수상드론(10)이 이를 수신하여 드론 간(10, 30) 거리를 측정하고 측정 거리로부터 수상드론(10)에 대한 수중드론(30)의 상대위치를 측정할 수 있다.The ultrasonic transmission unit 45 uses ultrasonic waves to confirm the relative position of the water drones 30 with respect to the water drones 10. For example, when the ultrasonic transmission unit 45 transmits ultrasonic waves, the water drones 10 receive the ultrasonic waves, measure the distance between the drones 10 and 30, and measure the distance from the measurement distance to the water drones 10 The relative position can be measured.

전원 제어부(36)에서는 전력 및 통신선(50a)을 통해 공급받은 직류 전원을 직류 변환 회로 등을 통해 수중드론(30)에서 필요로 하는 각종 전원(+5/+12/+15Vdc 등)을 공급한다. 전원 제어부(36)에서는 수중드론(30)의 추진 모터(33a, 33b)의 안정적인 동작을 위해 이들이 사용하는 전원을 독립적인 회로로 구성하여 공급할 수 있다.The power supply control unit 36 supplies various power sources (+ 5 / + 12 / + 15Vdc, etc.) required by the underwater drone 30 through the DC conversion circuit or the like to the DC power supplied through the power and communication line 50a . The power supply control unit 36 can supply the power supplies used by the propulsion motors 33a and 33b of the underwater drone 30 in an independent circuit for stable operation.

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 수상드론의 실내 측위 방법을 설명하기 위한 작업환경을 도시한 참조도이다.6 is a reference view showing a work environment for explaining an indoor positioning method of a water drones according to an embodiment of the present invention.

우선, 수상드론(10)과 수중드론(30)의 작업환경에 대해 설명하고자 한다. 해안에 설치된 발전소는 발전시설의 가동을 위해 필요한 각종 시스템 용수가 필요하고, 이러한 시스템 용수로 해수를 유입하여 사용하고 있다. 예를 들어, 원자력 발전소는 우라늄이 핵분열할 때 발생하는 열을 이용하여 물을 끊여 증기로 만든 다음, 증기의 힘으로 터빈을 회전시켜 전기를 발생시키게 되는 특성상, 터빈의 회전시 발생하는 열과, 원자로의 핵분열과정에서 발생하는 열을 냉각시키기 위한 수단으로 사용되는 물을 보다 안정적이고 연속적으로 공급받을 수 있도록 통상 해안가 주변에 설치되는 것이 일반적이다.First, the working environment of the water drones 10 and the water drones 30 will be described. The power plant installed on the coast requires various system water necessary for the operation of the power generation facility, and seawater is used as the system water. For example, a nuclear power plant uses steam generated by the heat generated when nuclear fission occurs in uranium, and then steam is used to generate electricity by rotating the turbine. The heat generated by rotation of the turbine, The water used as a means for cooling the heat generated in the process of fission of the water is usually installed around the waterfront so as to be supplied more stably and continuously.

발전소로 공급되는 해수는 취수구를 통해 초당 수백 톤이 동시에 유입되는데, 이때 유입되는 해수 중에는 계절이나 일기 등에 따라 해조류나 해파리, 어류 등의 다양한 해양생물이나 이토들이 함께 유입됨에 따라 발전시설을 정지시키거나 각종 고장을 유발하는 원인이 된다. 특히, 발전소의 취수구, 취수로 및 이와 관련된 냉각수 순환 계통 시설물과 같은 수중시설에는 이물질이 물과 함께 유입되어 쌓이게 되므로 이를 주기적으로 제거해 주어야 하는바, 주로 정기적인 점검기간을 이용하여 제거해 주고 있다.The seawater supplied to the power plant flows through the intake port at several hundred tones per second. At this time, the seawater flowing into the power plant is stopped by the seawater, diary, etc. due to various marine organisms such as seaweed, jellyfish, It causes various troubles. Particularly, in the underwater facilities such as the intake port of the power plant, the water intake channel, and the cooling water circulation system related thereto, the foreign substances are accumulated together with the water and piled up. Therefore, it is periodically removed by using a regular inspection period.

도 6을 참조하면, 수중시설물에 포함되는 이물질을 제거하기 위해, 이물질 제거장치(100)가 설치되며, 이물질 제거장치(100)는 하우징 내부에는 스크린(102)이 구비되며, 스크린(102) 내측에 이물질을 제거하기 위한 이물질 제거부와 세척부가 더 구비될 수 있다. 하우징은 해수를 유입하여 발전소 내부로 공급하기 위한 통로이면서, 해수에 포함되는 이물질을 제거할 수 있다. 스크린(102)은 도 6에 도시된 바와 같이 바(bar) 형태일 수 있다.Referring to FIG. 6, a foreign substance removing apparatus 100 is installed to remove foreign substances contained in a submerged facility, and the foreign substance removing apparatus 100 includes a screen 102 inside the housing, A foreign matter removing unit and a cleaning unit may be further provided. The housing is a passage for introducing seawater into the power plant, and can remove foreign matter contained in seawater. The screen 102 may be in the form of a bar as shown in FIG.

이러한 수중시설물의 이물질 점검을 위해서는 각 드론(10, 30)의 위치를 실시간으로 파악하는 것이 중요하다. 수상드론(10)의 실내 위치를 측정하는 방법 중 하나는 영상 마커(20)를 이용하는 것이다. 관제 시스템(80)에 연결된 네트워크 카메라(84)가 수상드론(10)의 영상 마커(20)를 추적하는 방식을 통해 수상드론(10)의 실내 위치를 계산할 수 있다. 영상 마커(20)는 수상드론(10)의 몸체 상부에 부착될 수 있으나, 위치는 이에 한정되지는 않는다.It is important to grasp the position of each of the drones 10 and 30 in real time in order to check foreign matters in such underwater facilities. One of the methods for measuring the indoor position of the water drones 10 is to use the image marker 20. The indoor camera position of the water drones 10 can be calculated by a method in which the network camera 84 connected to the control system 80 tracks the image marker 20 of the water drones 10. [ The image marker 20 may be attached to the upper portion of the body of the water drones 10, but the position is not limited thereto.

수상드론(10)의 실내 위치를 측정하는 방법 중 다른 하나는 실내 측위 앵커(25)를 이용하는 것이다. 이는 초광대역(Ultra-wideband: UWB) 방식에 기반하여 수상드론(10)의 실내 위치를 계산하는 방식으로, 실내 구조물에 설치된 다수의 실내 측위 노드(26)가 수상드론(10)의 실내 측위 앵커(25)와 무선을 통해 위치 데이터를 송수신하여 수상드론(10)의 실내 측위를 계산할 수 있다. 위치를 알고 있는 각 실내 측위 노드(26)와, 위치를 모르는 실내 측위 앵커(25) 간에 송수신 되는 신호 및 신호의 세기를 이용하여 수상드론(10)의 실내 측위를 계산할 수 있다. 실내 측위 앵커(25)는 수상드론(10)의 몸체 상부에 부착될 수 있다.Another method for measuring the indoor position of the water drones 10 is to use the indoor positioning anchor 25. This is a method of calculating the indoor position of the water drones 10 on the basis of an ultra-wideband (UWB) system, in which a plurality of indoor positioning nodes 26 installed in the indoor structure are installed in the indoor positioning anchor The indoor positioning of the water drones 10 can be calculated by transmitting and receiving the position data via the wireless communication with the satellite 25. The indoor positioning of the waterborne drones 10 can be calculated using the strengths of the signals and signals transmitted and received between the indoor positioning nodes 26 that know the location and the indoor positioning anchor 25 that does not know the location. The indoor positioning anchor 25 may be attached to the upper portion of the body of the water drones 10.

도 6에서 영상 마커(20), 거리 측정부(22) 및 실내 측위 앵커(25)의 위치를 중앙에 표시하고 있으나, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 실시 예일 뿐, 그 위치는 설계에 따라 변경 또는 추가될 수 있다.In FIG. 6, the positions of the video marker 20, the distance measuring unit 22, and the indoor positioning anchor 25 are displayed at the center, but this is only an example for facilitating understanding of the present invention. Changed or added.

도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 수상드론과 수중드론이 합체하여 이동하는 모습을 도시한 참조도이다.FIG. 7 is a reference view showing a state in which an aquatic dron and an underwater dron coalesce according to an embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 수상드론(10)에 수중드론(30)이 합체하여 이동 가능하다. 수상드론(10)이 실외에 위치하는 경우, 수상드론(10)은 실외 측위를 위해 GPS를 이용할 수 있다. 예를 들어, 수상드론(10)은 GPS 위성으로부터 수신되는 데이터를 이용하여 수상드론(10)의 실외 위치를 측정한다. 수상드론(10)은 관제 서버(81)에 무선으로 데이터를 송수신한다.Referring to FIG. 7, the water drones 30 are incorporated in the water drones 10 and are movable. When the water drones 10 are located outdoors, the water drones 10 can use GPS for outdoor positioning. For example, the water drones 10 measure the outdoor position of the water drones 10 using data received from GPS satellites. The water drones 10 wirelessly transmit / receive data to the control server 81.

도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 수상드론의 실외 위치를 측정하고 수중드론의 위치를 확인하는 방법을 설명하기 위한 작업환경을 도시한 참조도이다.FIG. 8 is a reference view showing a work environment for explaining a method of measuring the outdoor position of the water drones and confirming the position of the drones in the water according to the embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 수중드론(30)이 수상드론(10)으로부터 분리되어 이동 가능하며, 각 드론(10, 30)은 자신의 위치를 측정하고 측정된 위치를 기반으로 각자의 임무를 수행한다. 수상드론(10)이 실외에 위치하는 경우, 수상드론(10)은 실외 측위를 위해 GPS를 이용할 수 있다. 예를 들어, 수상드론(10)은 GPS가 GPS 위성으로부터 수신되는 데이터를 이용하여 수상드론(10)의 실외 위치를 측정한다.Referring to FIG. 8, the underwater drones 30 are separated from the water drones 10 and are movable, and each of the drones 10 and 30 measures their position and performs their respective tasks based on the measured positions . When the water drones 10 are located outdoors, the water drones 10 can use GPS for outdoor positioning. For example, the water drones 10 measure the outdoor position of the water drones 10 using data received from GPS satellites.

일 실시 예에 따른 수중드론(30)의 위치 확인은 초음파 신호(70)를 이용한다. 예를 들어, 수상드론(10)이 수중드론(30)으로부터 송신되는 초음파 신호(70)를 수신하면, 수중드론(30)으로부터 수상드론(10)으로 전송되는 초음파 신호의 전송시간을 이용하여 드론 간(10, 30) 거리를 측정하고, 측정된 거리정보에 수중드론(30)의 깊이정보를 취합하여 수상드론(10)에 대한 수중드론(30)의 상대위치를 측정한다. 위치정보는 상대적인 위치좌표일 수 있다. 드론 간(10, 30) 초음파 신호의 전송속도를 측정하기 위해 두 드론(10, 30)은 시간 동기화를 수행할 수 있다. 필요에 따라 사전 테스트를 통해 취득한 전송시간 대비 위치 정보 데이터베이스에 대한 기계학습(머신 러닝) 방법을 통해 드론 간(10, 30)의 거리를 예측할 수 있다.The positioning of the underwater drones 30 in accordance with one embodiment utilizes an ultrasound signal 70. For example, when the water drones 10 receive the ultrasonic signals 70 transmitted from the water drones 30, the transfer times of the ultrasonic signals transmitted from the water drones 30 to the water drones 10 are used to calculate the drones The relative position of the water drones 30 with respect to the water drones 10 is measured by measuring the distance between the drones 10 and 30 and taking the depth information of the water drones 30 into the measured distance information. The position information may be relative position coordinates. To measure the transmission speed of the ultrasonic signal between the drones 10 and 30, the drones 10 and 30 can perform time synchronization. If necessary, the distance between the drone 10 and 30 can be predicted through a machine learning method for the position information database with respect to the transfer time acquired through the pre-test.

수중드론(30)은 수중드론(30)의 위치 정보를 전력 및 통신선(50a)을 통해 수상드론(10)에 전송하고, 수상드론(10)은 이를 관제 서버(81)에 무선으로 전달하며, 관제 서버(81)는 전달받은 수중드론(30)의 위치를 해도에 표시할 수 있다.The underwater drones 30 transmit positional information of the underwater drones 30 to the water drones 10 via the electric power and communication lines 50a and the water drones 10 wirelessly transmit them to the control server 81, The control server 81 can display the position of the delivered drones 30 on the chart.

도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 수상드론 및 수중드론이 합체하기 위한 구조를 도시한 구조도이다.FIG. 9 is a structural view showing a structure for incorporating an aquatic drones and a water dron according to an embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면, 수중드론(30)에는 수상드론(10)과의 합체를 위한 장착기구(62a, 62b)가 구비되며, 수상드론(10)의 도킹장치(60)에는 브라켓(61a, 61b)이 좌우로 구비된다. 드론 간(10, 30) 합체를 위해서 ①수중드론(30)이 상향으로 이동하며, 서로 간(10, 30)의 위치를 확인한 이후 ②수중드론(30)이 시계방향 또는 반시계 방향으로 회전하여, 수중드론(30)의 장착기구(62a, 62b)가 수상드론(10)의 브라켓(61a, 61b)에 장착된다. 도 9에서는 수중드론(30)의 장착기구(62a, 62b)가 시계 방향으로 회전하는 예를 도시하고 있다. 드론 간(10, 30) 합체는 수중드론(30)의 임무 수행 이후 복귀 또는 임무 수행을 위한 다른 장소로의 편리한 이동을 위함이다.9, the underwater drones 30 are provided with mounting mechanisms 62a and 62b for incorporation with the water drones 10 and brackets 61a and 61b are provided in the docking apparatus 60 of the water drones 10. [ Are provided on the right and left sides. (1) After the underwater drone 30 is moved upward and the positions of the lanes 10 and 30 are confirmed, (2) the underwater drone 30 is rotated clockwise or counterclockwise The mounting mechanisms 62a and 62b of the underwater drone 30 are mounted on the brackets 61a and 61b of the water drones 10, respectively. 9 shows an example in which the mounting mechanisms 62a and 62b of the underwater drone 30 are rotated in the clockwise direction. The drones (10, 30) are for returning after the mission of the underwater drones (30), or for convenient movement to another location for performing mission.

이제까지 본 발명에 대하여 그 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.The embodiments of the present invention have been described above. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than by the foregoing description, and all differences within the scope of equivalents thereof should be construed as being included in the present invention.

Claims (12)

수상에 표류하며 도킹장치를 가지는 수상드론; 및
상기 수상드론으로부터 분리되어 수중에서 임무를 수행하고 도킹을 통해 상기 수상드론의 도킹장치에 결합하는 수중드론;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 드론 기반 임무 수행 시스템.
An aquedron docked with a docking device; And
An underwater dron which is separated from the water drones and performs duties in water and is coupled to the docking device of the water drones via docking;
Based mission execution system.
제 1 항에 있어서,
각 드론은 해수를 냉각수로 사용하는 발전소의 냉각 순환 계통 시설물에 유입되는 이물질 검사, 발전소 주변환경에 대한 모니터링 및 소정의 특수임무 중 적어도 하나를 수행하는 것을 특징으로 하는 드론 기반 임무 수행 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein each of the drones performs at least one of a foreign object inspection into a cooling circulation system facility of a power plant using seawater as cooling water, a monitoring of a surrounding environment of the power plant, and a predetermined special mission.
제 1 항에 있어서, 상기 수상드론은
몸체;
몸체에 장착되어 수상드론에 수중드론을 결합하기 위한 도킹장치;
몸체에 연결되어 수상드론을 표류 및 이동시키는 추진 모터;
수상드론의 실내 위치 측정을 위해 몸체에 장착되어 수상드론을 추적하도록 하는 영상 마커;
수상드론의 실내 위치 측정을 위해 몸체에 장착되어 실내 측위 노드와 정보를 송수신하는 실내 측위 앵커;
수상드론의 실내 위치 측정을 위해 몸체에 장착되어 실내 공간에 대한 2차원 또는 3차원의 거리 데이터를 획득하는 거리 측정부;
GPS 위성으로부터 수신되는 데이터를 수신하여 수상드론의 실외 위치정보를 획득하는 GPS;
수중드론으로부터 초음파 신호를 수신하는 초음파 수신부;
수상드론의 표류 및 자세를 제어하는 표류 제어부;
수상드론의 임무를 수행하고 수중드론의 임무 수행을 제어하며 수상드론 및 수중드론의 위치를 측정하는 수상드론 제어부; 및
수중드론에 전원을 제공하는 전원 제어부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 드론 기반 임무 수행 시스템.
The water drones according to claim 1,
Body;
A docking device mounted on the body for coupling the water drones to the water drones;
A propulsion motor connected to the body for drifting and moving the water drones;
A video marker mounted on the body for tracking an aquador dron for an indoor position of the aquador drones;
An indoor positioning anchor mounted on the body for measuring the indoor position of the water dron and transmitting and receiving information to and from the indoor positioning node;
A distance measuring unit mounted on the body for measuring the indoor position of the water drones and acquiring two-dimensional or three-dimensional distance data about the indoor space;
A GPS for receiving data received from GPS satellites and obtaining outdoor location information of the aquatic drones;
An ultrasonic receiver for receiving an ultrasonic signal from the underwater drone;
A drift control unit for controlling drift and posture of the water drones;
A water drones controller for performing the duties of the water drones, controlling the performance of the water drones and measuring the positions of the water drones and the water drones; And
A power control unit for supplying power to the underwater drones;
Wherein the drones are coupled to the drones.
제 3 항에 있어서, 상기 수상드론 제어부는
수중드론으로부터 수신되는 초음파 신호의 전송속도 및 수중드론의 깊이정보를 이용하여 수상드론에 대한 수중드론의 상대위치를 측정하는 것을 특징으로 하는 드론 기반 임무 수행 시스템.
4. The apparatus of claim 3, wherein the water drones control unit
Wherein the relative position of the water drones with respect to the water drones is measured using the transmission speed of the ultrasonic signal received from the water drones and the depth information of the water drones.
제 1 항에 있어서, 상기 수중드론은
수중드론의 잠항 깊이를 측정하는 압력센서;
수중드론의 주변환경 및 전방을 촬영하는 카메라;
초음파 신호를 수상드론에 송신하는 초음파 송신부;
수중의 이물질 탐지나 표정을 위한 음향 표정부;
수중드론의 잠항을 제어하는 잠항 제어부;
수상드론으로부터 수신된 제어명령에 따라 임무를 수행하는 수중드론 제어부; 및
수상드론으로부터 공급받은 전원을 제어하는 전원 제어부;
를 포함하는 것을 드론 기반 임무 수행 시스템.
2. The method of claim 1, wherein the underwater drones
A pressure sensor for measuring the submergence depth of the underwater drone;
A camera for photographing the surroundings and the front of the underwater drones;
An ultrasonic transmitter for transmitting the ultrasonic signal to the water drones;
Acoustic markers for detection or expression of foreign objects in water;
A submergence control unit for controlling submergence of the underwater drones;
An underwater drone control unit for performing a mission in accordance with a control command received from an aquador drones; And
A power control unit for controlling power supplied from the water drones;
Based mission fulfillment system.
제 1 항에 있어서, 상기 드론 기반 임무 수행 시스템은
각 드론 간을 유선 연결하여 수상드론의 전력을 수중드론에 제공하고 각 드론 간 통신신호를 송수신하는 전력 및 통신선;
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 드론 기반 임무 수행 시스템.
The system of claim 1, wherein the drones-based mission performance system
A power and communication line for connecting the drones to each other by wired connection to provide power of the augmentor drones to the underwater drones and transmitting and receiving communication signals between the drones;
Further comprising a drones-based mission execution system.
제 1 항에 있어서, 상기 드론 기반 임무 수행 시스템은
수상드론의 도킹장치에 구비되는 브라켓; 및
수상드론의 브라켓에 장착되도록 수중드론에 구비되는 장착기구; 를 더 포함하며,
수중드론의 장착기구가 수상드론의 브라켓의 대응되는 위치에 회전을 통해 장착되는 것을 특징으로 하는 드론 기반 임무 수행 시스템.
The system of claim 1, wherein the drones-based mission performance system
A bracket provided in the docking device of the water drones; And
A mounting mechanism provided in the underwater drone to be mounted on the bracket of the water drones; Further comprising:
Wherein the mounting mechanism of the underwater drones is mounted through rotation at a corresponding position of the bracket of the augmentor drones.
제 1 항에 있어서, 상기 드론 기반 임무 수행 시스템은
각 드론에서 측정된 위치를 확인하거나 각 드론으로부터 수신된 정보를 이용하여 각 드론의 위치를 측정하고, 확인 또는 측정된 각 드론의 위치를 기반으로 각 드론의 임무를 제어 및 모니터링하는 관제 시스템;
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 드론 기반 임무 수행 시스템.
The system of claim 1, wherein the drones-based mission performance system
A control system for checking the position measured at each dronion, measuring the position of each dron using information received from each dron, and controlling and monitoring each dron's mission based on the position of each dron checked or measured;
Further comprising a drones-based mission execution system.
제 8 항에 있어서, 상기 관제 시스템은
수상드론과 무선통신하여 수상드론으로부터 수중드론 데이터를 수신하고, 수상드론의 임무 수행을 위한 제어 데이터 및 수중드론을 제어하기 위한 데이터를 수중드론에 전송하는 무선 송수신부;
수상드론의 영상 마커를 실시간으로 추적하여 촬영하는 네트워크 카메라;
네트워크 카메라를 통해 촬영된 영상을 저장하는 영상 저장부;
각 드론의 위치를 측정하거나 확인하면서 각 드론의 임무 수행을 모니터링하는 관제 서버;
각 드론의 임무 수행 시 획득되는 데이터를 표시하는 제1 출력부; 및
영상 저장부에 저장되는 영상을 포함한 데이터를 표시하는 제2 출력부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 드론 기반 임무 수행 시스템.
The system of claim 8, wherein the control system
A wireless transceiver for wirelessly communicating with an augmentor dron to receive underwater drone data from an auger dron and transmitting control data for performing the mission of the auger dron and data for controlling the underwater drone to the underwater drone;
A network camera for tracking and shooting the image marker of the water drones in real time;
An image storage unit for storing an image captured through a network camera;
A control server monitoring the performance of each dron while measuring or confirming the position of each dron;
A first output unit for displaying data obtained at the time of performing each of the drones; And
A second output unit for displaying data including an image stored in the image storage unit;
Wherein the drones are coupled to the drones.
제 9 항에 있어서, 상기 관제 서버는
네트워크 카메라부터 획득된 영상 마커 추적정보를 이용하여 수상드론의 실내 위치를 측정하는 것을 특징으로 하는 드론 기반 임무 수행 시스템.
10. The system according to claim 9, wherein the control server
Wherein the indoor location of the water drones is measured using the image marker tracking information obtained from the network camera.
제 9 항에 있어서, 상기 관제 서버는
실내 측위 노드와 수상드론의 실내 측위 앵커 간에 송수신 되는 신호 및 신호의 세기를 이용하여 수상드론의 실내 위치를 측정하는 것을 특징으로 하는 드론 기반 임무 수행 시스템.
10. The system according to claim 9, wherein the control server
Wherein the indoor position of the water drones is measured using the strength of signals and signals transmitted and received between the indoor positioning node and the indoor positioning anchor of the water drones.
제 9 항에 있어서, 상기 관제 서버는
수상드론으로부터 수신된 실내공간에 대한 2차원 또는 3차원의 거리 데이터를 기반으로 실시간 맵을 작성하고 표시하며, 실시간 맵을 이용하여 수상드론의 실내 위치추적 및 장애물 회피 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 드론 기반 임무 수행 시스템.
10. The system according to claim 9, wherein the control server
A real-time map is created and displayed on the basis of the two-dimensional or three-dimensional distance data of the indoor space received from the water drones, and the indoor position tracking and the obstacle avoiding function of the water drones are performed using the real- Drones based mission execution system.
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