KR20190102487A - Drone containment and method using marine light buoy - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 해양에서의 드론 격납 및 충전에 관한 것으로, 구체적으로 해상 위를 비행하는 드론의 비상착륙 및 충전이 가능하도록 한 해양 등부표를 활용한 드론 격납 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to drone containment and charging in the ocean, and more particularly, to a drone containment apparatus and method using an oceanic buoy to enable emergency landing and charging of a drone flying above the sea.
일반적으로, 지구관측 자료는 해양, 기상, 환경, 농업 등의 다양한 분야에서 이루어지고 있으며, 실시간으로 수집된 자료 및 모델링 등에 의해 얻어진 결과는 여러 분야에서 유용한 과학 정보로 제공된다.In general, earth observation data are made in various fields such as the ocean, weather, environment, agriculture, and the results obtained by real-time collected data and modeling are provided as useful scientific information in various fields.
이러한 이유로 인해, 해양 및 기상을 관측하고자 하는 경우, 인공위성, 항공기, 선박 및 무인 헬기 등을 사용하고 있다.For this reason, satellites, aircraft, ships, and unmanned helicopters are used to observe the ocean and the weather.
여기서, 인공위성을 통한 관측은 광범위한 지역에 이용되는 장점을 가지나, 구름이나 기상 상황에 영향을 받게됨으로써 가림 현상을 유발하여 관측의 정확도를 높이는데 한계를 가지며, 관측 주기가 하루에 2번이라는 단점을 가진다.Here, satellite observation has the advantage of being used in a wide range of areas, but it is limited to increase the accuracy of observation by inducing obstruction by being affected by cloud or weather conditions. Have
또한, 항공기를 통한 관측은 특정 연구 및 조사 목적으로 활용하고 있으나, 근거리에 한정되고, 연속 관측이 어려우며, 관측을 하기 위한 비용과 전문인력이 많이 소요되는 한계가 존재한다.In addition, the observation through the aircraft is used for specific research and research purposes, but there is a limit to the short range, difficult to continuous observation, and requires a lot of cost and manpower for observation.
따라서, 최근에는 드론 등의 무인 항공기를 운용하여 특정 연구 및 조사 목적으로 활용되고 있다.Therefore, recently, drones such as drones have been used for specific research and investigation purposes.
드론(Drone)은 조종사가 탑승하지 않고 무선전파 유도에 의해 비행과 조종이 가능한 비행기나 헬리콥터 모양의 무인기를 뜻하는 것으로서, 이러한 드론은 초기에 군사용으로 탄생했지만 고공 영상이나 사진 촬영, 배달, 기상정보 수집, 농약 살포 등 다양한 분야에서 활용되고 있다.Drone means a drone shaped like an airplane or helicopter that can be operated and controlled by radio wave guidance without pilots. These drones were originally designed for military use, but they were used for aerial imagery, photography, delivery and weather information. It is used in various fields such as collecting and spraying pesticides.
그리고 해양 관측 수단으로 주로 활용되고 있는 해양 등부표는 항로의 안전 수역과 암초 등의 장애물 위치를 표시하기 위하여 해저에 고정시켜 뜨게 한 구조물로서 연근해에 설치되어 활용하고 있다.In addition, the marine back buoy, which is mainly used as a means of observing the ocean, is a structure that is fixed to the sea floor to display the location of obstacles such as safety zones and reefs of the sea route and is installed and used in the offshore.
최근 해상 등부표는 센서와 통신망의 발달로 단순한 등부표 기능을 넘어서 통신망을 이용해 등부표가 설치된 주변 해상의 환경 데이터를 전송 할 수 있으며, 이를 지원하기위해 등부표에 태양전지가 장착되어 전력을 공급한다.In recent years, the marine buoy is not only simple buoy function, but also can be used to transmit the environmental data of the surrounding sea where the buoy is installed using the communication network. To support this, solar cell is mounted on the buoy to supply power.
또한, 드론은 활용도에 대한 관심이 커지는 추세로 해양 산업에서도 해양 정찰, 어군 탐지, 항만감시, 구조 등 드론의 활용도가 매우 높아 다양한 기능을 탑재한 해양 산업용 드론들이 이용되고 있다.In addition, the use of drones such as marine reconnaissance, fish detection, port monitoring, rescue, etc. is very high in the maritime industry, and marine drones equipped with various functions are being used in the marine industry.
그러나 기본적으로 드론은 전기를 에너지원으로 삼아 동작함으로서 배터리로부터 에너지원을 공급받기 때문에 비행시간이 매우 한정적이며, 드론의 무게 및 용량에 따라 사용할 수 있는 배터리와 충전 방법 또한 매우 한정적이다.However, since drones use energy as an energy source and receive energy from batteries, flight time is very limited, and batteries and charging methods that can be used depending on the weight and capacity of the drone are also very limited.
특히, 넓은 해양 환경에서는 한정적인 비행시간을 가진 드론의 특성상 해양에서 충분히 활용하기에는 좁은 비행 반경을 가지며, 일반적으로 하늘을 비행하는 드론의 특성상 비행간 비상착륙의 경우가 많지만 해양에서는 드론이 이착륙이 불가능한 환경을 가지기 때문에 비상상황 시에 드론의 추락으로 이어질 가능성이 많다.Particularly, in a large marine environment, the drone has a limited flight time and has a narrow flight radius to be fully utilized in the ocean.In general, a drone flying in the sky is often used for emergency landing, but drones cannot take off and land in the ocean. The environment is very likely to lead to drones falling in an emergency.
따라서, 해양 산업용 드론들의 안정적인 활용을 위한 새로운 기술의 개발이 요구되고 있다.Therefore, there is a demand for the development of new technologies for the stable use of drones for the marine industry.
본 발명은 이와 같은 종래 기술의 해양 산업용 드론 및 해양 관측 기술들의 문제를 해결하기 위한 것으로, 해상 위를 비행하는 드론의 비상착륙 및 충전이 가능하도록 한 해양 등부표를 활용한 드론 격납 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the problems of the prior art marine industrial drones and marine observation techniques, and provides a drone containment device and method using the marine back buoy to enable emergency landing and charging of the drone flying over the sea. Its purpose is to.
본 발명은 등부표에 드론 착륙대를 구성하여 해상 위를 비행하는 드론의 비상상황 발생 시 비상 착륙을 지원하여 드론의 추락을 막을 수 있도록 한 해양 등부표를 활용한 드론 격납 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a drone containment apparatus and method using a marine back buoy to prevent a drone from falling by supporting an emergency landing in case of an emergency situation of a drone flying above the sea by forming a drone landing zone in the back buoy. have.
본 발명은 해상 위 장거리를 비행하는 드론에게 중간에 충전 장소를 제공하는 경유지로 활용 가능하고, 드론의 보관 및 원하는 시점의 이륙이 가능하도록 한 해양 등부표를 활용한 드론 격납 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention provides a drone containment apparatus and method using a marine back buoy, which can be used as a stopover for providing a charging place in the middle for a drone flying long distance over the sea, and allowing storage of the drone and takeoff at a desired time point. There is a purpose.
본 발명은 태양전지를 이용하여 전기에너지를 공급하여 반영구적인 충전 시스템을 구축하고, 무선 충전 기능이 지원되는 드론의 경우 착륙대에 전원이 연결된 무선 충전패드를 구비하여 별도의 충전선을 드론에 연결하지 않아도 착륙 시 자동으로 충전을 지원하고 이륙 시 충전이 종료되도록 하여 편리성을 높인 해양 등부표를 활용한 드론 격납 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention builds a semi-permanent charging system by supplying electrical energy using a solar cell, and in the case of a drone with a wireless charging function, the wireless charging pad is connected to a landing pad to connect a separate charging line to the drone. The purpose of the present invention is to provide a drone containment device and method using marine back buoys that support charging automatically when landing and end charging when taking off.
본 발명은 바다에 현재 설치되어 있는 등부표와 등부표에 장착된 태양전지를 활용하여 드론 격납 장치를 구성하는 것에 의해 시스템 구축이 용이하고 비용 측면에서 유리하도록 한 해양 등부표를 활용한 드론 격납 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention provides a drone containment apparatus and method using a marine register that is easy to build a system and advantageous in terms of cost by constructing a drone containment device using a solar system attached to the back and the buoy currently installed in the sea. The purpose is to provide.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 해양 등부표를 활용한 드론 격납 장치는 등부표의 부유를 위한 부유 구조체에 구성되어 배터리 충방전을 제어하는 충방전 조절기;배터리 및 위치 표시를 위한 등기구를 갖는 상단 구조체;상단 구조체의 상부에 구성되어 드론의 수직 이착륙이 가능하도록 하는 착륙대(Landing Strip);를 포함하여 등부표가 구성되고, 등부표의 착륙대에 드론이 착륙한 것으로 판단되면 드론의 배터리를 인식하고 충전을 개시하여 등부표의 배터리로부터 무선 충전을 하여 드론의 배터리를 충전하는 것을 특징으로 한다.The drone containment device using the marine back buoy according to the present invention for achieving the above object is configured in a floating structure for floating of the buoys charge and discharge regulator for controlling the battery charge and discharge; the top having a luminaire for battery and position display The structure includes; a landing strip configured at the upper portion of the upper structure to enable vertical drooping and landing of the drone; and a back buoy is configured.If the drone has landed on the landing pad of the back buoy, the drone is recognized and the battery is charged. The present invention is characterized in that the battery of the drone is charged by wireless charging from the battery of the back buoy.
여기서, 등부표는, 전기 에너지를 생성을 할 수 있는 태양전지 모듈 및 전기 에너지를 저장 할 수 있는 리튬배터리가 장착되고, 착륙대에는 드론의 배터리를 충전을 지원하기 위해 무선충전패드가 장착되는 것을 특징으로 한다.Here, the back buoy, a solar cell module that can generate electrical energy and a lithium battery that can store the electrical energy is mounted, the landing pad is characterized in that the wireless charging pad is mounted to support the charging of the battery of the drone. do.
그리고 착륙대(Landing Strip)의 상면 중앙부에는 해상에서 드론을 운용중에 드론의 비상 착륙을 지원하고 드론의 배터리를 충전할 수 있도록 하기 위한 드론의 무선 충전(Wireless Power)대가 설치되고, 드론이 착륙 후 착륙대에서 이탈하는 것을 방지하고, 드론 이륙 시 주변 바람을 막기 위하여 착륙대의 가장자리 영역에 특정 높이를 갖는 이탈방지 보호벽이 실치되는 것을 특징으로 한다.In addition, a drone's wireless power unit is installed at the center of the upper surface of the landing strip to support the drone's emergency landing while the drone is operating at sea and to charge the battery of the drone. In order to prevent the departure from, and to prevent the surrounding wind when the drone takes off, characterized in that the anti-separation protection wall having a specific height is mounted on the edge region of the landing zone.
그리고 드론은, 드론 격납 장치를 갖는 해양 등부표의 위치 정보를 수신하는 등부표 위치 정보 수신부와,드론에 장착된 카메라를 이용하여 촬영된 등부표 영상을 분석하여 착륙 가능한 상태인지를 판단하는 등부표 영상 정보 분석부와,원격의 드론 제어 서버에서 송신되는 드론 원격제어 신호를 수신하는 드론 원격제어 신호 수신부와,드론 격납 장치를 갖는 해양 등부표의 착륙대에 착륙 또는 이륙시의 드론 구동을 제어하는 드론 착륙 및 이륙 제어부와,드론 격납 장치를 갖는 해양 등부표의 착륙대에 착륙하여 등부표의 배터리로부터 무선 충전을 하기 위한 배터리 무선 충전 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The drone includes: a backrest position information receiver for receiving position information of an oceanic backrest having a drone containment device; and a backrest image information analyzer for determining whether the landing is possible by analyzing a backrest image photographed using a camera mounted on the drone; And a drone remote control signal receiving unit for receiving a drone remote control signal transmitted from a remote drone control server, a drone landing and takeoff control unit for controlling drone driving when landing or taking off at a landing zone of an oceanic back buoy having a drone containment device; And it is characterized in that it comprises a battery wireless charging control unit for landing on the landing zone of the marine back buoy with a drone containment device for wireless charging from the battery of the back buoy.
그리고 상기 등부표 위치 정보 수신부는, 원격의 드론 제어 서버로부터 해당 해역에 설치되어 있는 등부표 위치 정보를 실시간으로 수신하거나, 드론의 비행 시작전에 드론 제어 서버로부터 입력받아 저장된 비행 경로 및 경유 등부표 위치정보를 저장하여 사용하는 것을 특징으로 한다.And the buoy position information receiving unit, in real time to receive the buoy position information installed in the sea area from the remote drone control server, or stores the flight path and the way through the buoy position information received from the drone control server before the flight start of the drone It is characterized by using.
그리고 상기 등부표 영상 정보 분석부는, 드론에 장착된 카메라를 이용하여 촬영된 등부표 영상을 직접 실시간으로 분석하여 등부표의 흔들림, 날씨의 주변 해상 상황을 기준으로 착륙 가능성을 판단하거나, 드론에 장착된 카메라를 이용하여 촬영된 등부표 영상을 드론 제어 서버로 전송하여 분석결과를 수신하여 사용하는 것을 특징으로 한다.The buoy image information analysis unit directly analyzes the buoy image taken using a camera mounted on the drone in real time to determine the possibility of landing based on the shaking of the buoy and the surrounding sea conditions of the weather, or the camera mounted on the drone. It is characterized in that for receiving the analysis results by transmitting the image of the buoy taken by using the drone control server.
그리고 등부표는, 주변의 드론들에게 등부표의 현재 상태를 제공하는 등부표 상태 정보 제공부와,해양 등부표의 착륙대에 드론이 착륙 또는 이륙 하였는지를 판단하는 드론 착륙 및 이륙 판단부와,드론이 착륙하면 드론 배터리를 인식하는 배터리 인식부와,착륙이 이루어진 드론 배터리가 인식되면 해양 등부표의 배터리에 저장된 에너지를 이용하여 드론 배터리를 무선 충전하는 배터리 무선 충전 제어부와,해양 등부표의 배터리에 저장된 에너지를 드론 배터리로 제공할 수 있도록 하는 태양전지 충전 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.And the back buoy, the buoy status information providing unit that provides the current status of the buoy to the surrounding drones, the drone landing and take-off judging unit to determine whether the drone has landed or taken off the landing zone of the marine buoy, drone battery when the drone lands Battery recognition unit for recognizing, and when the drone battery is landed is recognized, the wireless charging controller for wireless charging the drone battery by using the energy stored in the battery of the marine buoy, and the energy stored in the battery of the marine buoy provided to the drone battery It characterized in that it comprises a solar cell charging module to enable.
그리고 등부표 상태 정보 제공부에서 드론으로 제공하는 정보는 등부표의 흔들림, 날씨, 주변 해상 상황, 등부표 배터리의 충전 상태 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the information provided to the drone by the buoy status information providing unit is characterized in that it includes the shake status of the buoy, the weather, the surrounding sea situation, the charge status information of the buoy battery.
다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 해양 등부표를 활용한 드론 격납 방법은 드론의 착륙 및 충전에 관한 원격제어 신호를 수신하면, 드론에 인접한 등부표 위치 정보를 수신하고, 등부표 상태 정보 및 등부표 영상 정보를 분석하는 단계;해당 등부표가 드론이 착륙 가능한 상태인 것으로 판단되면 등부표의 착륙대에 드론을 착륙시키는 단계;등부표에서 드론이 착륙한 것으로 판단되면 드론의 배터리를 인식하고 충전을 개시하여 무선 충전을 하는 단계;드론의 배터리가 충전 임계치에 도달한 것으로 판단되면 충전을 종료하고, 격납 상태에서 드론이 이륙 제어 신호가 수신되었는지 판단하는 단계;이륙 제어 신호가 수신되면 드론이 등부표에서 이륙하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to the present invention, the drone storage method using the marine back buoy according to the present invention, when receiving a remote control signal for landing and charging of the drone, receives the position information of the buoy adjacent to the drone, and the buoy status information and the buoy image information. Analyzing step; Landing the drone in the landing zone of the stirrup when the corresponding buoy is determined that the drone can land; Recognizes the battery of the drone and starts charging by wireless charging by recognizing the battery of the drone When the battery of the drone is determined to reach the charging threshold, the charging is terminated, the drone determines whether the take-off control signal has been received in the storage state; If the take-off control signal is received, the drone takes off from the buoy; includes Characterized in that.
이와 같은 본 발명에 따른 해양 등부표를 활용한 드론 격납 장치 및 방법은 다음과 같은 효과를 갖는다.Such a drone containment apparatus and method using the marine back buoy according to the present invention has the following effects.
첫째, 해상 위를 비행하는 드론에서 비상 착륙 및 충전이 필요한 상황이 발생하면 인접한 등부표에 설치된 드론 격납 장치를 이용하여 비상착륙 및 충전이 가능하도록 한다.First, when emergency landing and recharging occurs in a drone flying over the sea, emergency landing and recharging is possible using a drone containment device installed in an adjacent back buoy.
둘째, 등부표에 드론 착륙대를 구성하여 해상 위를 비행하는 드론의 비상상황 발생 시 비상 착륙을 지원하여 드론의 추락을 막을 수 있도록 한다.Second, by constructing drone landing pads in the back buoy, emergency landings of drones flying above sea can be supported to prevent drones from falling.
셋째, 해상 위 장거리를 비행하는 드론에게 중간에 충전 장소를 제공하는 경유지로 활용 가능하고, 드론의 보관 및 원하는 시점의 이륙이 가능하도록 하여 효율적인 해양 관리 및 드론 관리가 가능하도록 한다.Third, it can be used as a stopover to provide a charging place in the middle for drones flying long distances at sea, and it is possible to store the drones and take off at a desired time point, thereby enabling efficient marine management and drone management.
넷째, 태양전지를 이용하여 전기에너지를 공급하여 반영구적인 충전 시스템을 구축할 수 있다.Fourth, it is possible to build a semi-permanent charging system by supplying electrical energy using solar cells.
다섯째, 무선 충전 기능이 지원되는 드론의 경우 착륙대에 전원이 연결된 무선 충전패드를 구비하여 별도의 충전선을 드론에 연결하지 않아도 착륙 시 자동으로 충전을 지원하고 이륙 시 충전이 종료되도록 하여 편리성을 높일 수 있다.Fifth, the drone with wireless charging function is equipped with a wireless charging pad that is powered on the landing board to support charging automatically when landing and stop charging when taking off without connecting a separate charging line to the drone. It can increase.
여섯째, 바다에 현재 설치되어 있는 등부표와 등부표에 장착된 태양전지를 활용하여 드론 격납 장치를 구성하는 것에 의해 시스템 구축이 용이하고 비용 측면에서 유리하다.Sixth, it is easy to construct a system and advantageous in terms of cost by constructing a drone containment device using a solar cell attached to the back buoy and the buoy currently installed in the sea.
도 1a와 도 1b는 해양 등부표 및 드론 격납 장치를 갖는 본 발명에 따른 해양 등부표의 구성도
도 2는 본 발명에 따른 해양 등부표의 상세 구성도
도 3은 본 발명에 따른 해양 등부표를 활용한 드론 격납 장치의 드론 충전 과정을 나타낸 구성도
도 4a와 도 4b는 본 발명에 따른 해양 등부표를 활용한 드론 격납 장치의 구성 블록도
도 5는 본 발명에 따른 해양 등부표를 활용한 드론 격납 방법을 나타낸 플로우 차트1A and 1B are schematic diagrams of a marine isolator in accordance with the present invention having a marine isolator and a drone containment device;
Figure 2 is a detailed configuration of the marine back chart according to the present invention
Figure 3 is a block diagram showing a drone charging process of the drone containment device using the marine back buoy according to the present invention
4A and 4B are block diagrams illustrating a drone containment apparatus using the marine back buoy according to the present invention.
5 is a flow chart showing a drone containment method using the marine buoy in accordance with the present invention
이하, 본 발명에 따른 해양 등부표를 활용한 드론 격납 장치 및 방법의 바람직한 실시 예에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a preferred embodiment of the drone containment apparatus and method using the marine back buoy according to the present invention will be described in detail.
본 발명에 따른 해양 등부표를 활용한 드론 격납 장치 및 방법의 특징 및 이점들은 이하에서의 각 실시 예에 대한 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.Features and advantages of the drone containment apparatus and method using the marine back buoy according to the present invention will become apparent from the following detailed description of each embodiment.
도 1a와 도 1b는 해양 등부표 및 드론 격납 장치를 갖는 본 발명에 따른 해양 등부표의 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 해양 등부표의 상세 구성도이다.1A and 1B are schematic diagrams of a marine register according to the present invention having a marine register and a drone containment device, and FIG. 2 is a detailed configuration diagram of the marine register according to the present invention.
본 발명에 따른 해양 등부표를 활용한 드론 격납 장치 및 방법은 연근해에 고정 설치되어 있는 등부표에 해양 환경에서 드론의 이착륙과 보관 및 충전을 할 수 있는 격납 장치를 구성한 것으로, 등부표 상단에 착륙대(Landing Strip)를 장착하여 드론의 이착륙과 보관을 지원하며, 착륙대에는 드론의 무선 충전(Wireless Power)대가 설치되어 있어 해상에서 드론을 운용 시 배터리 부족 및 비상상황 시 드론의 비상 착륙을 지원하고 등부표의 태양광 발전기를 이용해 배터리를 충전할 수 있도록 한 것이다.The drone containment device and method using the marine back buoy according to the present invention constitute a containment device capable of taking off, landing, storing and charging the drone in a marine environment on a back buoy fixedly fixed to the offshore, and a landing strip at the top of the back buoy. It supports the drone's takeoff and landing and storage, and the landing board is equipped with the drone's wireless power unit to support the emergency landing of the drone in case of low battery and emergency when the drone is operated at sea, The generator can be used to charge the battery.
본 발명은 해상 위 장거리를 비행하는 드론에게 중간에 충전 장소를 제공하는 경유지로 활용 가능하고, 드론의 보관 및 원하는 시점의 이륙이 가능하도록 한것이다.The present invention is to be used as a stopover for providing a charging place in the middle for a drone flying long distance above the sea, it is possible to store the drone and take off at the desired time.
또한, 본 발명은 태양전지를 이용하여 전기에너지를 공급하여 반영구적인 충전 시스템을 구축하고, 무선 충전 기능이 지원되는 드론의 경우 착륙대에 전원이 연결된 무선 충전패드를 구비하여 별도의 충전선을 드론에 연결하지 않아도 착륙 시 자동으로 충전을 지원하고 이륙 시 충전이 종료되도록 하여 편리성을 높일 수 있도록 한 것이다.In addition, the present invention builds a semi-permanent charging system by supplying electrical energy using a solar cell, and in the case of a drone that supports a wireless charging function is provided with a wireless charging pad connected to the landing pad to connect a separate charging line to the drone It supports automatic charging when landing and stops charging when taking off so that convenience can be increased.
해양 등부표는 도 1a에서와 같이, 항로의 안전 수역과 암초 등의 장애물 위치를 표시하는 것으로, 위치 표시를 위한 등기구 및 등기구에 전원을 공급하기 위한 배터리 및 배터리 충방전 조절기 및 등부표의 부유를 위한 부유 구조체를 구비한다.As shown in FIG. 1A, the marine isometry indicates the location of obstacles such as safety zones and reefs of the sea route, and the battery and battery charge / discharge controllers for supplying power to the luminaires and the luminaires for position display, and the floating for the floatation It has a structure.
드론 격납 장치를 갖는 본 발명에 따른 해양 등부표는 도 1b에서와 같이, 등부표의 부유를 위한 부유 구조체(10)와, 부유 구조체(10)상에 구성되어 배터리 충방전을 제어하는 충방전 조절기(20)와, 배터리(30) 및 위치 표시를 위한 등기구를 갖는 상단 구조체(40)와, 상단 구조체(40)의 상부에 구성되어 드론(60)의 수직 이착륙이 가능하도록 하는 착륙대(Landing Strip)(50)를 포함한다.Marine buoy according to the present invention having a drone containment device, as shown in Figure 1b, the floating
이와 같은 본 발명에 따른 해양 등부표를 활용한 드론 격납 장치는 등부표에 전기 에너지를 생성을 할 수 있는 태양전지가 장착될 수 있다.The drone containment apparatus using the marine back buoy according to the present invention may be equipped with a solar cell capable of generating electrical energy in the back buoy.
또한, 본 발명에 따른 해양 등부표를 활용한 드론 격납 장치는 전기 에너지를 저장 할 수 있는 리튬배터리가 장착되고, 착륙대(50)에는 드론의 배터리를 충전을 지원하기 위해 무선충전패드가 장착될 수 있다.In addition, the drone containment device using the marine back buoy according to the present invention is equipped with a lithium battery that can store electrical energy, landing
특히, 도 2에서와 같이, 착륙대(Landing Strip)(50)의 상면(52) 중앙부에는 해상에서 드론을 운용 시 배터리 부족 및 비상상황 시 드론의 비상 착륙을 지원하고 등부표의 태양광 발전기를 이용해 드론의 배터리를 충전할 수 있도록 하기 위한 드론의 무선 충전(Wireless Power)대(51)가 설치되고, 드론이 착륙 후 착륙대(50)에서 이탈하는 것을 방지하고, 드론 이륙 시 주변 바람을 막기 위하여 착륙대(50)에 특정 높이를갖는 이탈방지 보호벽(53)이 설치된다.In particular, as shown in Figure 2, in the middle of the
본 발명에 따른 해양 등부표를 활용한 드론 격납 장치의 드론 충전 과정은 도 3에서와 같다.The drone charging process of the drone containment apparatus using the marine back buoy according to the present invention is as shown in FIG.
도 3은 본 발명에 따른 해양 등부표를 활용한 드론 격납 장치의 드론 충전 과정을 나타낸 구성도이다.Figure 3 is a block diagram showing a drone charging process of the drone containment apparatus using the marine back buoy according to the present invention.
등부표의 태양 전지 모듈을 통하여 배터리가 충전을 한 상태에서 등부표에서 드론이 착륙한 것으로 판단되면 드론의 배터리를 인식하고 충전을 개시하여 등부표의 배터리로부터 무선 충전을 하여 드론의 배터리를 충전하고 충전 임계치에 도달한 것으로 판단되면 충전을 종료한다.If it is determined that the drone has landed in the back buoy while the battery is charged through the solar cell module in the back buoy, the drone is recognized and started charging. When it is determined that it has reached the end of charging.
본 발명에 따른 해양 등부표를 활용한 드론 격납 장치의 구성을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Referring to the configuration of the drone containing device using the marine back buoy according to the present invention in detail.
도 4a와 도 4b는 본 발명에 따른 해양 등부표를 활용한 드론 격납 장치의 구성 블록도이다.4A and 4B are block diagrams illustrating a drone containment apparatus using an oceanic back buoy according to the present invention.
도 4a는 본 발명에 따른 해양 등부표를 활용한 드론 격납 장치에 사용하기 위한 드론의 구성을 나타낸 것으로, 드론 격납 장치를 갖는 해양 등부표의 위치 정보를 수신하는 등부표 위치 정보 수신부(61)와, 드론에 장착된 카메라 등을 이용하여 촬영된 등부표 영상을 분석하여 착륙 가능한 상태인지를 판단하는 등부표 영상 정보 분석부(62)와, 원격의 드론 제어 서버에서 송신되는 드론 원격제어 신호를 수신하는 드론 원격제어 신호 수신부(63)와, 드론 격납 장치를 갖는 해양 등부표의 착륙대에 착륙 또는 이륙시의 드론 구동을 제어하는 드론 착륙/이륙 제어부(64)와, 드론 격납 장치를 갖는 해양 등부표의 착륙대에 착륙하여 등부표의 배터리로부터 무선 충전을 하기 위한 배터리 무선 충전 제어부(65)를 포함한다.Figure 4a shows the configuration of a drone for use in a drone storage device using the marine register according to the present invention, the position
여기서, 등부표 위치 정보 수신부(61)는 원격의 드론 제어 서버로부터 해당 해역에 설치되어 있는 등부표 위치 정보를 실시간으로 수신할 수도 있고, 드론의 비행 시작전에 드론 제어 서버로부터 입력받아 저장된 비행 경로 및 경유 등부표 위치정보를 저장하여 사용할 수도 있다.Here, the position chart position
그리고 등부표 영상 정보 분석부(62)는 드론에 장착된 카메라 등을 이용하여 촬영된 등부표 영상을 직접 실시간으로 분석하여 등부표의 흔들림, 날씨 등의 주변 해상 상황 등을 기준으로 착륙 가능성을 판단할 수도 있고, 드론에 장착된 카메라 등을 이용하여 촬영된 등부표 영상을 드론 제어 서버로 전송하여 분석결과를 수신할 수도 있고, 이로 제한되지 않는다.And the buoy image
그리고 도 4b는 드론 격납 장치를 갖는 해양 등부표의 구성을 나타낸 것으로, 주변의 드론들에게 등부표의 현재 상태를 제공하는 등부표 상태 정보 제공부(11)와, 드론 격납 장치를 갖는 해양 등부표의 착륙대에 드론이 착륙 또는 이륙 하였는지를 판단하는 드론 착륙/이륙 판단부(12)와, 드론이 착륙하면 드론 배터리를 인식하는 배터리 인식부(13)와, 착륙이 이루어진 드론 배터리가 인식되면 해양 등부표의 배터리에 저장된 에너지를 이용하여 드론 배터리를 무선 충전하는 배터리 무선 충전 제어부(14)와, 해양 등부표의 배터리에 저장된 에너지를 제공하는 태양전지 충전 모듈(15)를 포함한다.4B shows the configuration of a marine tread table having a drone containment device, and includes a buoy status
등부표 상태 정보 제공부(11)에서 드론으로 제공하는 정보는 등부표의 흔들림, 날씨 등의 주변 해상 상황, 등부표 배터리의 충전 상태 정보를 포함할 수 있고, 이로 제한되지 않는다.The information provided to the drone by the tread list state
본 발명에 따른 해양 등부표를 활용한 드론 격납 방법을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.A drone storage method using the marine back chart according to the present invention will be described in detail as follows.
도 5는 본 발명에 따른 해양 등부표를 활용한 드론 격납 방법을 나타낸 플로우 차트이다.5 is a flow chart illustrating a drone storage method using the marine back buoy according to the present invention.
먼저, 드론의 착륙 및 충전에 관한 원격제어 신호를 수신하면, 드론에 인접한 등부표 위치 정보를 수신하고, 등부표 상태 정보 및 등부표 영상 정보를 분석한다.(S501)First, upon receiving the remote control signal for landing and charging of the drone, the position information of the buoy adjacent to the drone is received, and the state of the buoy and the image of the buoy are analyzed (S501).
그리고 해당 등부표가 드론이 착륙 가능한 상태인 것으로 판단되면 등부표의 착륙대에 드론을 착륙시킨다.(S502)If the corresponding buoy is determined to be in a landing state, the drone lands on the landing pad of the buoy (S502).
이어, 등부표에서 드론이 착륙한 것으로 판단되면 드론의 배터리를 인식하고 충전을 개시하여 태양전지 모듈로부터 무선 충전을 한다.(S503)Subsequently, when it is determined that the drone has landed in the back chart, the battery of the drone is recognized and charging is started to wirelessly charge from the solar cell module.
그리고 충전 임계치에 도달한 것으로 판단되면 충전을 종료하고, 격납 상태에서 드론이 이륙 제어 신호가 수신되었는지 판단한다.(S504)When it is determined that the charging threshold is reached, charging is terminated and the drone determines whether a takeoff control signal has been received in the storage state (S504).
이어, 이륙 제어 신호가 수신되면 드론이 등부표에서 이륙한다.(S505)Subsequently, when the takeoff control signal is received, the drone takes off from the back buoy (S505).
이상에서 설명한 본 발명에 따른 해양 등부표를 활용한 드론 격납 장치 및 방법은 연근해에 고정 설치되어 있는 등부표에 해양 환경에서 드론의 이착륙과 보관 및 충전을 할 수 있는 격납 장치를 구성한 것이다.The drone storage device and method using the marine back buoy according to the present invention described above constitutes a storage device capable of taking off, landing, storage and charging of the drone in the marine environment on the back buoy fixedly installed in the offshore.
이를 위하여, 등부표 상단에 착륙대(Landing Strip)를 장착하여 드론의 이착륙과 보관을 지원하며, 착륙대에는 드론의 무선 충전(Wireless Power)대가 설치되어 있어 해상에서 드론을 운용 시 배터리 부족 및 비상상황 시 드론의 비상 착륙을 지원하고 등부표의 태양광 발전기를 이용해 배터리를 충전할 수 있도록 한 것이다.To this end, a landing strip is mounted on the top of the back buoy to support the drone's takeoff and landing, and the landing pad is equipped with a wireless power unit for drones. To support emergency landings and to charge the battery using a back-up solar generator.
특히, 해상 위 장거리를 비행하는 드론에게 중간에 충전 장소를 제공하는 경유지로 활용 가능하고, 드론의 보관 및 원하는 시점의 이륙이 가능하도록 하여 해양 관측의 효율성을 높일 수 있도록 한 것이다.In particular, it can be used as a waypoint for providing drones flying long distances at sea, and providing a charging place in the middle, and it is possible to increase the efficiency of marine observation by allowing the drone to be stored and take off at a desired time.
이상에서의 설명에서와 같이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 본 발명이 구현되어 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be understood that the present invention is implemented in a modified form without departing from the essential features of the present invention as described above.
그러므로 명시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구 범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.Therefore, the described embodiments should be considered in descriptive sense only and not for purposes of limitation, and the scope of the present invention is shown in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the equivalent scope are included in the present invention. It should be interpreted.
61.등부표 위치 정보 수신부 62. 등부표 영상 정보 분석부
63. 드론 원격제어 신호 수신부 64. 드론 착륙/이륙 제어부
65. 배터리 무선 충전 제어부61. Register
63. Drone remote
65. Battery wireless charging control
Claims (9)
배터리 및 위치 표시를 위한 등기구를 갖는 상단 구조체;
상단 구조체의 상부에 구성되어 드론의 수직 이착륙이 가능하도록 하는 착륙대(Landing Strip);를 포함하여 등부표가 구성되고,
등부표의 착륙대에 드론이 착륙한 것으로 판단되면 드론의 배터리를 인식하고 충전을 개시하여 등부표의 배터리로부터 무선 충전을 하여 드론의 배터리를 충전하는 것을 특징으로 하는 해양 등부표를 활용한 드론 격납 장치.A charge / discharge controller configured to control a battery charge / discharge in a floating structure for floating an isobu;
An upper structure having a luminaire for battery and position indication;
Is configured to the upper portion of the upper structure (Landing Strip) to enable a vertical take-off and landing of the drone;
A drone containment device utilizing a marine buoy which is characterized by recharging the drone's battery by recharging the drone's battery when it is determined that the drone has landed on the landing zone and starting the charging to wirelessly charge the battery from the charging table.
전기 에너지를 생성을 할 수 있는 태양전지 모듈 및 전기 에너지를 저장 할 수 있는 리튬배터리가 장착되고, 착륙대에는 드론의 배터리를 충전을 지원하기 위해 무선충전패드가 장착되는 것을 특징으로 하는 해양 등부표를 활용한 드론 격납 장치.The method of claim 1, wherein
It is equipped with a solar cell module that can generate electrical energy and a lithium battery that can store electrical energy, and the landing pad utilizes a marine back buoy, which is equipped with a wireless charging pad to support charging the battery of the drone. One drone containment unit.
드론이 착륙 후 착륙대에서 이탈하는 것을 방지하고, 드론 이륙 시 주변 바람을 막기 위하여 착륙대의 가장자리 영역에 특정 높이를 갖는 이탈방지 보호벽이 실치되는 것을 특징으로 하는 해양 등부표를 활용한 드론 격납 장치.The drone wireless power unit according to claim 1, wherein a drone wireless power unit is installed at the center of the upper surface of the landing strip to support emergency landing of the drone and to charge the battery of the drone while the drone is in operation at sea,
A drone containment system using a marine back buoy, wherein a departure prevention protective wall having a specific height is placed at the edge of the landing zone to prevent the drone from leaving the landing post after landing and to prevent the surrounding wind during takeoff.
드론 격납 장치를 갖는 해양 등부표의 위치 정보를 수신하는 등부표 위치 정보 수신부와,
드론에 장착된 카메라를 이용하여 촬영된 등부표 영상을 분석하여 착륙 가능한 상태인지를 판단하는 등부표 영상 정보 분석부와,
원격의 드론 제어 서버에서 송신되는 드론 원격제어 신호를 수신하는 드론 원격제어 신호 수신부와,
드론 격납 장치를 갖는 해양 등부표의 착륙대에 착륙 또는 이륙시의 드론 구동을 제어하는 드론 착륙 및 이륙 제어부와,
드론 격납 장치를 갖는 해양 등부표의 착륙대에 착륙하여 등부표의 배터리로부터 무선 충전을 하기 위한 배터리 무선 충전 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 해양 등부표를 활용한 드론 격납 장치.The method of claim 1, wherein the drone is
A register table position information receiving unit for receiving position information of a marine register table having a drone storage device,
A back buoy image information analysis unit that analyzes the recorded buoy image by using a camera mounted on the drone to determine whether the landing is possible;
A drone remote control signal receiving unit for receiving a drone remote control signal transmitted from a remote drone control server;
A drone landing and takeoff control unit for controlling drone driving when landing or taking off on a landing pad of a marine back buoy having a drone containment device,
And a battery wireless charging control unit for landing on a landing pad of the marine back buoy having a drone containment device for wireless charging from the battery of the back buoy.
원격의 드론 제어 서버로부터 해당 해역에 설치되어 있는 등부표 위치 정보를 실시간으로 수신하거나,
드론의 비행 시작전에 드론 제어 서버로부터 입력받아 저장된 비행 경로 및 경유 등부표 위치정보를 저장하여 사용하는 것을 특징으로 하는 해양 등부표를 활용한 드론 격납 장치.The method of claim 4, wherein the buoy position information receiving unit,
Receive real-time location information of the buoys installed in the sea area from a remote drone control server, or
A drone containment apparatus utilizing marine treads, which stores and stores flight paths and diesel light buoy position information received from a drone control server before a drone starts to fly.
드론에 장착된 카메라를 이용하여 촬영된 등부표 영상을 직접 실시간으로 분석하여 등부표의 흔들림, 날씨의 주변 해상 상황을 기준으로 착륙 가능성을 판단하거나,
드론에 장착된 카메라를 이용하여 촬영된 등부표 영상을 드론 제어 서버로 전송하여 분석결과를 수신하여 사용하는 것을 특징으로 하는 해양 등부표를 활용한 드론 격납 장치.The method of claim 4, wherein the buoy image information analysis unit,
By using the camera mounted on the drone to analyze the image of the buoys directly in real time to determine the possibility of landing based on the shake of the buoys and the surrounding sea situation of the weather,
A drone containment device utilizing marine treads, characterized in that for receiving the analysis results by transmitting the image of the buoys recorded using a camera mounted on the drone to the drone control server.
주변의 드론들에게 등부표의 현재 상태를 제공하는 등부표 상태 정보 제공부와,
해양 등부표의 착륙대에 드론이 착륙 또는 이륙 하였는지를 판단하는 드론 착륙 및 이륙 판단부와,
드론이 착륙하면 드론 배터리를 인식하는 배터리 인식부와,
착륙이 이루어진 드론 배터리가 인식되면 해양 등부표의 배터리에 저장된 에너지를 이용하여 드론 배터리를 무선 충전하는 배터리 무선 충전 제어부와,
해양 등부표의 배터리에 저장된 에너지를 드론 배터리로 제공할 수 있도록 하는 태양전지 충전 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 해양 등부표를 활용한 드론 격납 장치.The method of claim 1, wherein
A buoy status information providing unit that provides the current status of the buoy to nearby drones,
A drone landing and takeoff judging unit for judging whether or not the drone has landed or taken off at the landing zone of the marine back buoy;
Battery recognition unit that recognizes the drone battery when the drone lands,
A battery wireless charging control unit which wirelessly charges the drone battery using energy stored in the battery of the marine back buoy when the drone battery has been landed;
A drone containment device utilizing a marine back buoy, comprising a solar cell charging module for providing energy stored in a battery of the marine back buoy to a drone battery.
해당 등부표가 드론이 착륙 가능한 상태인 것으로 판단되면 등부표의 착륙대에 드론을 착륙시키는 단계;
등부표에서 드론이 착륙한 것으로 판단되면 드론의 배터리를 인식하고 충전을 개시하여 무선 충전을 하는 단계;
드론의 배터리가 충전 임계치에 도달한 것으로 판단되면 충전을 종료하고, 격납 상태에서 드론이 이륙 제어 신호가 수신되었는지 판단하는 단계;
이륙 제어 신호가 수신되면 드론이 등부표에서 이륙하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 해양 등부표를 활용한 드론 격납 장치.When receiving a remote control signal relating to landing and charging of the drone, receiving position information adjacent to the drone, and analyzing the state of the appearance of the appearance of the buoy and the image of the appearance of the buoy;
Landing the drone on the landing pad of the back buoy when the corresponding buoy is determined to be in a landing state;
If it is determined that the drone has landed in the back chart, recognizing the battery of the drone and initiating charging to perform wireless charging;
If it is determined that the battery of the drone has reached the charging threshold, the charging is terminated, and the drone determines whether a takeoff control signal has been received in a stored state;
And a drone taking off from the back buoy when the takeoff control signal is received.
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2018
- 2018-02-26 KR KR1020180022922A patent/KR102129899B1/en active IP Right Grant
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