KR20200012465A - Apparatus and method for generating a flight path of a drones - Google Patents

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KR20200012465A
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Abstract

Presented are a device and method for generating a flight path of a drone to generate a flight path of a drone by reflecting an influence range of a magnetic field generated in a transmission line. The presented device for generating a flight path of a drone comprises: a transmission line information collecting unit collecting transmission line information of a transmission line to be inspected; a transmission line information correcting unit correcting an error of the transmission line information collected from the transmission line information collecting unit; a flight path point generating unit generating a flight path point based on the transmission line information corrected by the transmission line information correcting unit; and a flight path generating unit generating a flight path for inspecting the transmission line based on the flight path point generated by the flight path point generating unit.

Description

드론 비행경로 생성 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR GENERATING A FLIGHT PATH OF A DRONES}Drone flight path generation device and method {APPARATUS AND METHOD FOR GENERATING A FLIGHT PATH OF A DRONES}

본 발명은 드론 비행경로 생성 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 송전 선로 점검을 위해 운용되는 드론의 비행경로를 생성하는 드론 비행경로 생성 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a drone flight path generation device and method, and more particularly to a drone flight path generation device and method for generating a flight path of the drone that is operated for the transmission line check.

송전 선로는 고압선, 송전탑, 애자 및 클램프 등으로 구성되는 전력 설비이다. 송전 선로는 수만 볼트[V]의 고압 전기가 흐르기 때문에 지상에서 수십 미터의 공중에 설치된다.Transmission line is a power equipment consisting of a high-voltage cable, a transmission tower, insulators and clamps. Transmission lines are installed in tens of meters of air above the ground because they carry tens of thousands of volts of high-voltage electricity.

송전 선로는 높은 위치에 설치되기 때문에 낙뢰, 폭우, 태풍 등에 의한 손상이 발생할 가능성이 크다. 송전 선로에 손상이 발생하면 광역 정전이 발생할 수 있어, 송전선로에 대한 정기적인 점검이 필요하다.Since the transmission line is installed at a high position, damage due to lightning, heavy rain, and typhoons is likely to occur. Damage to a transmission line can cause widespread outages, requiring regular inspection of the transmission line.

일반적으로, 송전 선로는 지상에서 망원경으로 점검하거나 필요시 승탑한 작업자가 육안으로 점검했지만, 작업자의 접근이 불가능한 강횡단구간, 해월구간, 산세가 험한 산간지역 등의 송전 선로에는 작업자에 의한 점검이 불가능하거나 효율성이 매우 낮았다.In general, although the transmission line is inspected visually by a telescope on the ground or if necessary, the worker who climbed the tower is visually inspected.However, the transmission line such as the river crossing section, the seashore section, and the mountainous area where the pickling is hard to access is not inspected by the worker. Impossible or very low efficiency.

이에, 드론을 이용하여 송전 선로의 감시 및 점검하는 기술이 적용되고 있다. 드론은 조종사의 탑승 없이 비행하는 무인 항공기이다. 드론은 군사용으로 개발되었으나 최근에 민간 분야에까지 활용되고 있다.Therefore, a technique of monitoring and inspecting a transmission line using a drone has been applied. Drones are drones that fly without a pilot. Drones were developed for military use, but have recently been used in the private sector.

하지만, 종래에는 조종사의 수동조작을 통해 드론이 운용되기 때문에 드론과 송전 선로 간의 근접 정도를 육안으로 가늠하기 어려워 충돌 사고가 발생하는 문제점이 있다.However, in the related art, since the drone is operated through the manual operation of the pilot, it is difficult to visually measure the proximity between the drone and the transmission line, and thus there is a problem that a collision accident occurs.

또한, 종래에는 송전 선로에서 발생하는 자기장에 의해 송전 선로에 근접한 드론의 전자 나침판(Electronic Compass) 오류를 발생시켜 드론의 조정이 어려워지는 문제점이 있다.In addition, conventionally, a magnetic field generated in a transmission line generates an electronic compass error of a drone close to the transmission line, thereby making it difficult to adjust the drone.

한국공개특허 제10-2017-0028114호(명칭: 무인 항공기를 이용한 송전선로 감시 장치)Korean Patent Publication No. 10-2017-0028114 (Name: Transmission line monitoring device using an unmanned aerial vehicle)

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 송전 선로에서 발생하는 자기장의 영향 범위를 반영하여 드론의 비행경로를 생성하도록 한 드론 비행경로 생성 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 즉, 본 발명은 송전 선로로부터 특정 거리를 이격시켜 송전 선로에서 발생하는 자기장의 영향을 벗어난 비행경로를 생성하도록 한 드론 비행경로 생성 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been proposed to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a drone flight path generation apparatus and method for generating a flight path of a drone by reflecting an influence range of a magnetic field generated in a transmission line. . That is, an object of the present invention is to provide a drone flight path generating apparatus and method for generating a flight path away from the influence of the magnetic field generated in the transmission line by separating a specific distance from the transmission line.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시 예에 따른 드론 비행경로 생성 장치는 점검 대상인 송전 선로의 송전 선로 정보를 수집하는 선로 정보 수집부, 선로 정보 수집부에서 수집한 송전 선로 정보의 오차를 보정하는 선로 정보 보정부, 선로 정보 보정부에서 보정된 송전 선로 정보를 근거로 비행경로점을 생성하는 비행경로점 생성부 및 비행경로점 생성부에서 생성한 비행경로점을 근거로 송전 선로의 점검을 위한 비행경로를 생성하는 비행경로 생성부를 포함한다.In order to achieve the above object, the drone flight path generation apparatus according to the embodiment of the present invention corrects the error of the transmission line information collected by the line information collecting unit and the line information collecting unit for collecting the transmission line information of the transmission line to be checked. Check the transmission line on the basis of the flight path point generated by the track information correction unit, the flight path point generation unit that generates the flight path points based on the transmission line information corrected by the track information correction unit. It includes a flight path generation unit for generating a flight path for.

선로 정보 수집부는 송전탑 정보 및 송전선 정보를 포함하는 송전 선로 정보를 수집하고, 송전탑 정보는 송전 철탑의 좌표, 고도 및 송전선이 연결된 각 단의 고도 중 하나 이상을 포함하고, 송전선 정보는 송전선 특정 지점의 좌표 및 고도를 포함할 수 있다.The line information collection unit collects transmission line information including transmission tower information and transmission line information, the transmission tower information includes one or more of the coordinates of the transmission tower, the altitude, and the altitude of each stage to which the transmission line is connected. It can include coordinates and altitude.

선로 정보 보정부는 포물선 방정식 및 현수선 방정식을 이용하여 송전 선로 정보의 오차를 보정할 수 있다. 이때, 선로 정보 보정부는 송전 선로 정보 및 다항회귀분석 방정식을 이용하여 이차 방정식인 포물선 방정식을 구하고, 포물선 방정식을 현수 방정식으로 변환할 수 있다. 선로 정보 보정부는 시작 송전 철탑의 좌표를 기준으로 측정 대상점의 GPS 좌표를 xy 좌표계로 변환하고, 변환된 측정 대상점의 좌표를 이용한 이차회귀분석을 통해 포물선 방정식을 도출하고, 포물선 방정식을 현수선 방정식으로 변환하기 위한 현수선 파라미터를 산출하고, 현수선 파라미터를 근거로 송전 선로의 현수선 방정식을 산출할 수 있다. 선로 정보 보정부는 측정 대상점들의 고도 그래프 값, 이차항 회귀분석방정식을 이용하여 측정 대상점의 y 값과 회귀분석방정식 오차를 정의하고, 회귀분석방정식 오차의 오차 제곱합을 최소화하는 계수를 산출하고, 오차 제곱합을 산출한 계수에 대해 편미분하여 측정 대상점의 고도에 대한 포물선 방정식을 도출할 수 있다. 선로 정보 보정부는 송전선 최저점이 원점을 지나는 현수선 형태의 기본 방정식을 테일러 급수로 변환하고, 포물선 방정식을 송전선 최저점이 원점을 지나는 포물선 방정식으로 변환하고, 테일러 급수로 변환한 기본 방정식 및 변환한 포물선 방정식 간의 오차 제곱합을 산출하고, 오차 제곱합이 최소값을 가지는 현수선 파라미터를 산출할 수 있다. 선로 정보 보정부는 y에 대한 현수선 방정식을 이용하여 x에 대한 현수선 방정식을 산출하고, 현수선의 실제 최저점 높이를 기준으로 좌표 이동한 현수선 방정식을 산출할 수 있다.The line information correction unit may correct an error of the transmission line information by using a parabolic equation and a suspension line equation. In this case, the line information correction unit may obtain a parabolic equation that is a quadratic equation using transmission line information and a polynomial regression analysis equation, and convert the parabolic equation into a suspension equation. The line information correction unit converts the GPS coordinates of the measurement target point to the xy coordinate system based on the coordinates of the starting transmission tower, derives the parabolic equation through quadratic regression analysis using the converted coordinates of the measurement target point, and converts the parabolic equation to the suspension curve equation. It is possible to calculate the suspension line parameter for converting to and the suspension line equation of the transmission line based on the suspension line parameter. The line information correction unit defines y values and regression equation errors of the measurement points using altitude graph values and quadratic regression equations of the measurement points, and calculates coefficients that minimize the sum of error squares of the regression equation errors. The parametric equations for the altitudes of the measured points can be derived by partial derivatives of the coefficients from which the sum of error squares is calculated. The line information correction unit converts a basic equation in the form of a suspension line whose transmission line lowest point passes through the origin into a Taylor series, converts a parabolic equation into a parabolic equation where the transmission line lowest point passes through the origin, converts it into a Taylor series, and converts the parabolic equation The sum of error squares may be calculated, and a suspension line parameter having the minimum sum of error squares may be calculated. The line information corrector may calculate a suspension line equation for x using the suspension line equation for y and calculate a suspension line equation in which the coordinates are moved based on the actual height of the suspension line.

비행경로점 생성부는 보정된 송전 선로 정보를 이용하여 송전 선로로부터 설정 거리 이격된 비행경로점을 생성하고, 송전 선로가 345 kV 이하이면 설정 거리를 30m 이상으로 설정하고, 765 kV 이상의 송전 선로이면 설정 거리를 45m 이상으로 설정할 수 있다.The flight path point generation unit generates flight path points spaced from the transmission line by using the corrected transmission line information. If the transmission line is 345 kV or less, set the setting distance to 30 m or more, and set the transmission line to 765 kV or more. The distance can be set to more than 45m.

비행경로 생성부는 표준 1회선, 횡단 1회선, 연속 2회선, 회피, 경간각도 이격, 동시 2회선 편대 및 조합 비행경로 중 하나를 비행경로 종류로 설정하고, 비행경로 종류를 근거로 비행경로점을 선택 또는 삭제하여 비행경로를 생성할 수 있다.The flight path generation unit sets one of the standard one-line, one-crossing line, two consecutive lines, evasion, span angle separation, simultaneous two-line flight formation, and combination flight path as the flight path type, and sets the flight path point based on the flight path type. You can select or delete to create a flight path.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시 예에 따른 드론 비행경로 생성 방법은 점검 대상인 송전 선로의 송전 선로 정보를 수집하는 단계, 수집하는 단계에서 수집한 송전 선로 정보의 오차를 보정하는 단계, 보정하는 단계에서 보정된 송전 선로 정보를 근거로 비행경로점을 생성하는 단계 및 비행경로점을 생성하는 단계에서 생성한 비행경로점을 근거로 송전 선로의 점검을 위한 비행경로를 생성하는 단계를 포함한다.Drone flight path generation method according to an embodiment of the present invention to achieve the above object is to collect the transmission line information of the transmission line to be checked, the step of correcting the error of the transmission line information collected in the collecting step, correction Generating a flight path point based on the corrected transmission line information in the step of generating a flight path for checking the transmission line based on the flight path point generated in the step of generating the flight path point; .

수집하는 단계에서는 송전탑 정보 및 송전선 정보를 포함하는 송전 선로 정보를 수집하고, 송전탑 정보는 송전 철탑의 좌표, 고도 및 송전선이 연결된 각 단의 고도 중 하나 이상을 포함하고, 송전선 정보는 송전선 특정 지점의 좌표 및 고도를 포함할 수 있다.In the collecting step, the transmission line information including transmission tower information and transmission line information is collected. The transmission tower information includes one or more of the coordinates of the transmission tower, the altitude, and the altitude of each stage to which the transmission line is connected. It can include coordinates and altitude.

보정하는 단계에서는 포물선 방정식 및 현수선 방정식을 이용하여 송전 선로 정보의 오차를 보정할 수 있다. 보정하는 단계에서는 송전 선로 정보 및 다항회귀분석 방정식을 이용하여 이차 방정식인 포물선 방정식을 구하고, 포물선 방정식을 현수 방정식으로 변환할 수 있다. 보정하는 단계는 시작 송전 철탑의 좌표를 기준으로 측정 대상점의 GPS 좌표를 xy 좌표계로 변환하는 단계, 변환하는 단계에서 변환된 측정 대상점의 좌표를 이용한 이차회귀분석을 통해 포물선 방정식을 도출하는 단계, 포물선 방정식을 현수선 방정식으로 변환하기 위한 현수선 파라미터를 산출하는 단계 및 현수선 파라미터를 근거로 송전 선로의 현수선 방정식을 산출하는 단계를 포함할 수 있다.In the correcting step, an error of transmission line information may be corrected by using a parabolic equation and a suspension line equation. In the calibrating step, parabolic equations, which are quadratic equations, may be obtained using transmission line information and polynomial regression equations, and parabola equations may be converted into suspension equations. The step of calibrating converts the GPS coordinates of the measurement target point into the xy coordinate system based on the coordinates of the starting transmission pylon, and derives the parabolic equation through quadratic regression analysis using the coordinates of the measurement target point converted in the converting step. The method may include calculating a suspension line parameter for converting a parabolic equation into a suspension line equation, and calculating a suspension line equation of the transmission line based on the suspension line parameter.

포물선 방정식을 도출하는 단계에서는 측정 대상점들의 고도 그래프 값, 이차항 회귀분석방정식을 이용하여 측정 대상점의 y 값과 회귀분석방정식 오차를 정의하고, 회귀분석방정식 오차의 오차 제곱합을 최소화하는 계수를 산출하고, 오차 제곱합을 산출한 계수에 대해 편미분하여 측정 대상점의 고도에 대한 포물선 방정식을 도출할 수 있다.In the step of deriving the parabolic equation, the y value and the regression equation error of the measurement point are defined using the altitude graph value of the measurement point and the quadratic regression equation, and coefficients that minimize the sum of error squares of the error of the regression equation are defined. The parabolic equations for the altitudes of the measurement target points can be derived by calculating partial deviations of the coefficients obtained by calculating the sum of error squares.

현수선 파라미터를 산출하는 단계에서는 송전선 최저점이 원점을 지나는 현수선 형태의 기본 방정식을 테일러 급수로 변환하고, 포물선 방정식을 도출하는 단계에서 도출한 포물선 방정식을 송전선 최저점이 원점을 지나는 포물선 방정식으로 변환하고, 테일러 급수로 변환한 기본 방정식 및 변환한 포물선 방정식 간의 오차 제곱합을 산출하고, 오차 제곱합이 최소값을 가지는 현수선 파라미터를 산출할 수 있다.In the calculation of the suspension parameter, the basic equation in the form of a suspension line whose transmission line passes through the origin is converted into a Taylor series, and the parabolic equation derived in the step of deriving the parabolic equation is converted into a parabolic equation in which the transmission line lowest points cross the origin. The sum of squared errors between a basic equation converted into a series and a parabolic equation converted may be calculated, and a suspension parameter having a minimum sum of squared errors may be calculated.

현수선 방정식을 산출하는 단계에서는 y에 대한 현수선 방정식을 이용하여 x에 대한 현수선 방정식을 산출하고, 현수선의 실제 최저점 높이를 기준으로 좌표 이동한 현수선 방정식을 산출할 수 있다.In the calculating of the suspension equation, the suspension equation for x may be calculated using the suspension equation for y, and the suspension equation that is coordinated based on the actual minimum height of the suspension line may be calculated.

비행경로점을 생성하는 단계에서는 보정된 송전 선로 정보를 이용하여 송전 선로로부터 설정 거리 이격된 비행경로점을 생성하고, 송전 선로가 345 kV 이하이면 설정 거리를 30m 이상으로 설정하고, 765 kV 이상의 송전 선로이면 설정 거리를 45m 이상으로 설정할 수 있다.In the step of generating the flight path points, the flight path points spaced from the transmission line are generated by using the corrected transmission line information. If the transmission line is 345 kV or less, the setting distance is set to 30 m or more, and the transmission power is 765 kV or more. If it is a track, the setting distance can be set to 45m or more.

비행경로를 생성하는 단계에서는 표준 1회선, 횡단 1회선, 연속 2회선, 회피, 경간각도 이격, 동시 2회선 편대 및 조합 비행경로 중 하나를 비행경로 종류로 설정하고, 비행경로 종류를 근거로 비행경로점을 선택 또는 삭제하여 비행경로를 생성할 수 있다.In the step of creating a flight path, one of the standard 1 line, the 1 crossing line, the 2 consecutive lines, the avoidance, the span angle spacing, the simultaneous 2 line flight, and the combination flight path is set as the flight path type, and the flight is based on the flight path type. You can select or delete route points to create flight routes.

본 발명에 의하면, 드론 비행경로 생성 장치 및 방법은 송전 선로를 점검하는 드론의 비행경로를 생성함으로써, 수동 조종에 의한 시야 거리 확보 문제 및 수동비행으로 인한 원근감의 착각으로 인한 충돌 등의 위험을 최소화할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, the apparatus and method for generating a drone flight path generates a flight path of a drone that checks a transmission line, thereby minimizing a risk such as securing a viewing distance by manual manipulation and a collision due to an illusion of perspective due to manual flight. There is an effect that can be done.

또한, 드론 비행경로 생성 장치 및 방법은 송전선과 설정 거리 이격된 비행경로를 생성함으로써, 철탑 또는 송전 선로에서 발생하는 자기장 영향에 의한 드론의 오작동을 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, the apparatus and method for generating a drone flight path has an effect of preventing a drone malfunction due to a magnetic field effect generated in a pylon or a transmission line by generating a flight path spaced apart from a transmission line by a predetermined distance.

또한, 드론 비행경로 생성 장치 및 방법은 드론에 의해 측정된 고도를 송전선에 대한 포물선 방정식 및 현수선 방정식을 이용하여 보정함으로써, 송전 선로 고도의 정확도를 향상시켜, 이도 계산이 가능한 효과가 있다.In addition, the drone flight path generation apparatus and method by using the parabolic equation and the suspension line equation for the transmission line by the altitude measured by the drone, thereby improving the accuracy of the transmission line altitude, there is an effect that can be calculated.

또한, 드론 비행경로 생성 장치 및 방법은 비행경로 생성절차를 간소화하고, 복수의 드론이 점검시 비행경로가 중첩되거나 충돌이 발생하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, the drone flight path generation apparatus and method has the effect of simplifying the flight path generation procedure, and prevent the overlapping flight path or collision occurs when the plurality of drones are checked.

또한, 드론 비행경로 생성 장치 및 방법은 복수의 드론을 이용하여 편대비행의 비행경로를 생성함으로써, 송전 선로의 점검 시간을 최소화할 수 있는 효과가 있다.In addition, the drone flight path generation device and method by using a plurality of drones to generate a flight path for the flight, there is an effect that can minimize the inspection time of the transmission line.

또한, 드론 비행경로 생성 장치 및 방법은 현장에서 직접 측정 및 경로 생성이 가능하기 때문에, 점검 준비시간을 최소화하여 안전성과 함께 저비용으로 고효율의 점검 기술을 제공할 수 있는 효과가 있다.In addition, since the drone flight path generation device and method can be directly measured and generated in the field, it is possible to minimize inspection preparation time and provide a high-efficiency inspection technology at low cost with safety.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 드론 비행경로 생성 장치 및 방법을 설명하기 위해 사용되는 용어를 설명하기 위한 도면.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 드론 비행경로 생성 장치를 설명하기 위한 도면.
도 4 내지 11은 도 3의 선로 정보 수집부를 설명하기 위한 도면.
도 12 및 도 13은 도 3의 선로 정보 보정부를 설명하기 위한 도면.
도 14 내지 도 19는 도 3의 비행경로 생성부를 설명하기 위한 도면.
도 20은 본 발명의 실시 예에 따른 드론 비행경로 생성 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 21은 도 20의 송전 선로 정보 보정 단계를 설명하기 위한 흐름도.
1 is a view for explaining the terms used to describe the apparatus and method for generating a drone flight path according to an embodiment of the present invention.
2 and 3 are views for explaining a drone flight path generation apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 to 11 are diagrams for explaining the track information collecting unit of FIG.
12 and 13 are diagrams for describing the line information correction unit of FIG. 3.
14 to 19 are views for explaining the flight path generation unit of FIG.
20 is a flowchart illustrating a method for generating a drone flight path according to an embodiment of the present invention.
FIG. 21 is a flowchart for explaining a transmission line information correction step of FIG. 20.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, the most preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily implement the technical idea of the present invention. . First of all, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are designated as much as possible even if displayed on different drawings. In addition, in describing the present invention, if it is determined that the detailed description of the related well-known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

먼저, 도 1을 참조하면 본 발명의 실시 예에 따른 드론 비행경로 생성 장치 및 방법을 설명하기 위해 사용되는 용어를 설명하면 아래와 같다.First, referring to FIG. 1, terms used to describe an apparatus and a method for generating a drone flight path according to an exemplary embodiment of the present invention will be described below.

측정 대상점은 고도를 측정하고자 하는 송전선의 측정 대상을 의미한다.The measurement target point means the measurement target of the transmission line to measure the altitude.

측정 위치점은 측정 대상점의 좌표와 고도를 측정하고자 고도측정용 드론을 송전선로에 수직으로 위치하고, 드론 FPV 화면의 중앙에 위치할 때의 지점을 의미한다.The measurement position point is a point when the altitude measurement drone is positioned perpendicular to the transmission line to measure the coordinates and the altitude of the measurement target point and is located at the center of the drone FPV screen.

선로 대상점은 측정된 데이터로부터 보정 및 방정식 계산을 통해서 송전선의 실제 고도를 균등한 간격으로 나눈 지점을 의미한다.The track target point is the point where the actual altitude of the transmission line is divided evenly by the correction and equation calculation from the measured data.

비행경로점은 비행경로 대상점으로부터 송전 선로 양측으로 특정 거리를 이격하여 생성되는 지점을 의미한다.The flight path point means a point generated by separating a specific distance from both the flight path target point to both sides of the transmission line.

이하, 본 발명의 실시 예에 따른 드론 비행경로 생성 장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 아래와 같다. 도 2 및 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 드론 비행경로 생성 장치를 설명하기 위한 도면이다. 도 4 내지 11은 도 3의 선로 정보 수집부(120)를 설명하기 위한 도면이고, 도 12 및 도 13은 도 3의 선로 정보 보정부를 설명하기 위한 도면이고, 도 14 내지 도 19는 도 3의 비행경로 생성부를 설명하기 위한 도면이다.Hereinafter, a drone flight path generation apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 2 and 3 are views for explaining a drone flight path generation apparatus according to an embodiment of the present invention. 4 to 11 are views for explaining the line information collecting unit 120 of FIG. 3, FIGS. 12 and 13 are views for explaining the line information correction unit of FIG. 3, and FIGS. 14 to 19 are FIGS. A diagram for describing a flight path generation unit.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 드론 비행경로 생성 장치(100)는 점검 대상인 송전 선로에 대한 기초 데이터를 수집한다. 이때, 드론 비행경로 생성 장치(100)는 측정기(20)를 통해 송전 선로의 기초 데이터를 수집하거나, 관리 서버(30)로부터 기초 데이터를 수집한다. 물론, 드론 비행경로 생성 장치(100)는 기초 데이터의 일부는 측정기(20)를 통해 수집하고, 나머지는 관리 서버(30)로부터 수집할 수도 있다. 여기서, 기초 데이터는 드론(10)의 비행경로를 생성하기 위해 필요한 데이터로, 송전탑 좌표, 송전탑 고도, 송전선이 연결된 각 단의 고도, 특정 지점의 송전선 좌표 및 고도 등을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the drone flight path generation apparatus 100 according to an embodiment of the present invention collects basic data on a transmission line that is an inspection target. At this time, the drone flight path generation device 100 collects the basic data of the transmission line through the measuring device 20, or collects the basic data from the management server (30). Of course, the drone flight path generation device 100 may collect some of the basic data through the measuring device 20, and collect the rest from the management server 30. Here, the basic data is data necessary for generating a flight path of the drone 10, and may include transmission tower coordinates, transmission tower elevation, altitude of each stage to which the transmission line is connected, transmission line coordinates and altitude of a specific point, and the like.

드론 비행경로 생성 장치(100)는 수집한 기초 데이터를 보정한다. 이때, 드론 비행경로 생성 장치(100)는 송전 선로의 특성(즉, 현수선)을 활용하여 보정된 방정식을 계산하여 기초 데이터의 오차를 보정한다. 드론 비행경로 생성 장치(100)는 보정된 방정식으로부터 각 단의 고도 방정식을 유도하고 특정 거리를 송전선로 양측으로 이격한 비행경로점들의 좌표와 고도를 산출한다. 드론 비행경로 생성 장치(100)는 비행경로 종류에 따라서 계산된 비행경로점들 좌표와 고도를 특정 순차에 따라 선택 및 삭제하여 목적하는 최종 비행경로를 생성한다.The drone flight path generation device 100 corrects the collected basic data. In this case, the drone flight path generation device 100 calculates a corrected equation using the characteristics of the transmission line (that is, the suspension line) to correct the error of the basic data. The drone flight path generation device 100 derives the altitude equation of each stage from the corrected equation and calculates the coordinates and the altitude of the flight path points spaced apart from both sides of the transmission line by a specific distance. The drone flight path generation device 100 selects and deletes flight path points and altitudes calculated according to a flight path type according to a specific sequence to generate a desired final flight path.

이를 위해, 도 3을 참조하면, 드론 비행경로 생성 장치(100)는 선로 정보 수집부(120), 선로 정보 보정부(140), 비행경로점 생성부(160) 및 비행경로 생성부(180)를 포함한다.To this end, referring to FIG. 3, the drone flight path generation device 100 includes a track information collection unit 120, a track information correction unit 140, a flight path point generation unit 160, and a flight path generation unit 180. It includes.

선로 정보 수집부(120)는 송전 선로의 감시 및 점검을 위한 드론(10)의 비행경로를 생성하기 위한 송전 선로 정보를 수집한다. 선로 정보 수집부(120)는 측정기(20) 및 관리 서버(30) 중 하나 이상으로부터 송전 선로 정보를 수집한다. 선로 정보 수집부(120)는 송전탑 정보 및 송전선 정보를 포함하는 송전 선로 정보를 수집한다. 여기서, 송전탑 정보는 송전탑의 좌표, 고도, 송전선이 연결된 각 단의 고도 등을 포함한다. 송전선 정보는 특정 지점의 좌표 및 고도를 포함한다.The track information collecting unit 120 collects transmission line information for generating a flight path of the drone 10 for monitoring and checking the transmission line. The line information collecting unit 120 collects transmission line information from at least one of the measuring device 20 and the management server 30. The track information collecting unit 120 collects transmission line information including transmission tower information and transmission line information. Here, the transmission tower information includes the coordinates of the transmission tower, the altitude, the altitude of each stage to which the transmission line is connected. Transmission line information includes the coordinates and altitude of a particular point.

선로 정보 수집부(120)는 선로 정보 수집부(120)는 송전 철탑의 좌표 및 고도는 경간의 시작과 끝이 되는 송전 철탑의 좌표 및 고도를 측정한다. 이때, 선로 정보 수집부(120)는 좌표 측정기(20)를 이용하여 송전 철탑의 좌표 및 고도를 측정한다. The track information collecting unit 120 measures the coordinates and the altitude of the transmission pylon, the coordinates and the altitude of the transmission tower are the start and end of the span. In this case, the track information collecting unit 120 measures the coordinates and the altitude of the transmission pylon using the coordinate measuring machine 20.

일례로, 도 4를 참조하면, 선로 정보 수집부(120)는 좌표 측정기(20)를 통해 송전 철탑의 고도(A) 및 드론 이착륙 지점의 고도(B)를 측정한다. 이때, 선로 정보 수집부(120)는 드론 이착륙 지점에 위치한 좌표 측정기(20)를 통해 드론 이착륙 지점의 고도를 측정한다. 선로 정보 수집부(120)는 송전 철탑의 4지점에 위치한 좌표 측정기(20)들에서 측정된 고도의 평균값을 송전 철탑의 고도로 측정한다.For example, referring to FIG. 4, the track information collecting unit 120 measures the altitude A of the transmission pylon and the altitude B of the drone landing and landing point through the coordinate measuring machine 20. At this time, the track information collecting unit 120 measures the altitude of the drone take-off and landing point through the coordinate measuring device 20 located at the drone take-off and landing point. The track information collecting unit 120 measures the average value of the altitude measured by the coordinate measuring machines 20 located at four points of the transmission pylon as the altitude of the transmission tower.

선로 정보 수집부(120)는 거리 측정기(20) 또는 고도 측정용 드론 등을 이용하여 송전 철탑의 각 단 고도 , 송전선의 좌표 및 고도를 측정한다.The track information collecting unit 120 measures the altitude of each stage of the transmission pylon, the coordinates of the transmission line, and the altitude by using the distance measuring device 20 or the altitude measuring drone.

도 5를 참조하면, 선로 정보 수집부(120)는 송전 철탑의 하단에 위치한 거리 측정기(20)를 통해 측정 대상점의 고도 및 좌표를 측정한다. 도 6을 참조하면, 선로 정보 수집부(120)는 드론의 이착륙 지점에 위치한 거리 측정기(20)를 통해 측정 대상점의 고도 및 좌표를 측정할 수도 있다.Referring to FIG. 5, the track information collecting unit 120 measures the altitude and coordinates of the measurement target point through the distance measurer 20 located at the bottom of the transmission pylon. Referring to FIG. 6, the track information collecting unit 120 may measure the altitude and coordinates of the measurement target point through the distance measurer 20 located at the landing and landing point of the drone.

도 7 및 도 8을 참조하면, 선로 정보 수집부(120)는 고도 측정용 드론을 이용하여 측정대상점의 고도 및 좌표를 측정한다. 선로 정보 수집부(120)는 송전 선로와 수직하게 기체 방향을 둔 드론의 FPV 화면의 중앙을 측정대상점에 맞춘 후 드론이 표기해 주는 고도와 좌표를 측정한다. 이때, 드론(10)의 위치를 측정 위치점이라 한다.Referring to FIGS. 7 and 8, the track information collecting unit 120 measures altitude and coordinates of a measurement target point using a drone for altitude measurement. The line information collecting unit 120 measures the altitude and coordinates indicated by the drone after aligning the center of the FPV screen of the drone with the gas direction perpendicular to the transmission line to the measurement target point. At this time, the position of the drone 10 is referred to as a measurement position point.

한편, 도 9에 도시된 바와 같이, 고도 측정용 드론(10)에 의해 측정된 측정 위치점은 송전 선로와 평행한 지점이 아닐 수 있다. 이에, 도 10에 도시된 바와 같이, 선로 정보 수집부(120)는 측정 위치점과 송전 선로와의 각도(θ)를 산출하고, 송전 철탑의 위치로부터 Dm(=dcosθ)만큼 경간각도 방향으로 이동시킨 좌표인 측정 대상점을 산출한다. 이때, 선로 정보 수집부(120)는 측정된 고도를 그대로 사용한다.On the other hand, as shown in Figure 9, the measurement position point measured by the altitude measurement drone 10 may not be a point parallel to the power transmission line. Accordingly, as shown in FIG. 10, the line information collecting unit 120 calculates an angle θ between the measured position point and the transmission line and moves in the span angle direction by Dm (= dcosθ) from the position of the transmission tower. The measurement target point which is the coordinate which was made is computed. At this time, the track information collecting unit 120 uses the measured altitude as it is.

선로 정보 수집부(120)는 고도 측정용 드론(10)을 이용하는 경우 GPS 좌표를 기반으로 측정 대상점의 고도 및 좌표를 측정하기 때문에 하기 수학식 1 내지 3을 통해 GPS 좌표 이동에 따른 이동 좌표를 산출한다.When the track information collecting unit 120 uses the altitude measurement drone 10 to measure the altitude and coordinates of the measurement target point based on the GPS coordinates, the coordinates according to the movement of the GPS coordinates through Equations 1 to 3 below. Calculate.

여기서, 수학식 1은 두 좌표에 대한 거리 계산식이고, 수학식 2는 정북을 기준으로 한 각도 계산식이고, 수학식 3은 이동 거리와 각도를 반영한 위도, 경도 이동 좌표 계산식이다. 수학식 1 내지 3에서는 라디안 값을 이용하여 계산한다. 도 11을 참조하면, Lat1은 제1 좌표(P1)의 위도(Latitude)이고, Lat2는 제2 좌표(P2)의 위도이다. Long1은 제1 좌표(P1)의 경도(Longitude)이고, Long2는 제2 좌표(P2)의 경도이다. D는 제1 좌표(P1) 및 제2 좌표(P2)의 거리이고, θ2p는 정북을 기준으로 한 제1 좌표(P1) 및 제2 좌표(P2)의 각도를 의미한다. Here, Equation 1 is a distance calculation formula for two coordinates, Equation 2 is an angle calculation formula based on true north, Equation 3 is a latitude, longitude movement coordinate calculation formula reflecting the moving distance and the angle. In Equations 1 to 3, calculations are made using radians. Referring to FIG. 11, Lat1 is latitude of the first coordinate P1, and Lat2 is latitude of the second coordinate P2. Long1 is the longitude of the first coordinate P1, and Long2 is the longitude of the second coordinate P2. D is the distance between the first coordinate P1 and the second coordinate P2, and θ2p means the angle of the first coordinate P1 and the second coordinate P2 with respect to true north.

Figure pat00001
Figure pat00001

Figure pat00002
Figure pat00002

Figure pat00003
Figure pat00003

선로 정보 보정부(140)는 선로 정보 수집부(120)에서 수집한 송전 선로 정보를 보정한다. 즉, 선로 정보 수집부(120)에서 수집한 송전 선로 정보는 측정 환경, 측정기(20)의 특성상 오차가 발생할 수 있다. 이에, 선로 정보 보정부(140)는 포물선 방정식 및 현수선 방정식을 이용하여 송전 선로 정보의 오차를 보정한다.The line information correction unit 140 corrects the transmission line information collected by the line information collecting unit 120. That is, the transmission line information collected by the line information collecting unit 120 may cause an error due to the measurement environment and the characteristics of the measuring device 20. Accordingly, the line information correction unit 140 corrects an error of the transmission line information by using a parabolic equation and a suspension line equation.

선로 정보 보정부(140)는 다항회귀분석 방정식을 이용하여 송전 선로 정보의 오차를 최소화하는 포물선 방정식(이차 방정식)을 구한다. 선로 정보 보정부(140)는 포물선 방정식을 현수 방정식으로 변환하여 송전선 고도를 최적으로 추종하는 방정식을 구한다.The line information correction unit 140 obtains a parabolic equation (secondary equation) that minimizes an error of transmission line information by using the polynomial regression analysis equation. The line information correction unit 140 converts the parabolic equation into a suspension equation to obtain an equation that optimally follows the transmission line altitude.

송전선은 특성상 현수선의 형태를 지니고, 포물선 방정식으로 구한 고도(y 축)와 현수선 형태의 송전선 고도(y축)의 오차가 거리(x축)에 비례(도 12 참조)한다. 따라서, 선로 정보 보정부(140)는 포물선 방정식을 현수선 방정식으로 변환한다.The transmission line is in the form of a suspension line, and the error between the altitude (y axis) obtained by the parabolic equation and the transmission line altitude (y axis) in the form of a suspension line is proportional to the distance (x axis) (see FIG. 12). Thus, the line information correction unit 140 converts the parabolic equation into a suspension equation.

먼저, 도 13을 참조하면, 선로 정보 보정부(140)는 측정 대상점의 GPS 좌표를 시작 송전 철탑의 좌표를 기준으로 변환한다. 이때, 선로 정보 보정부(140)는 측정 대상점의 GPS 좌표를 xy 좌표계로 변환한다.First, referring to FIG. 13, the line information correction unit 140 converts the GPS coordinates of the measurement target point based on the coordinates of the starting transmission tower. At this time, the line information correction unit 140 converts the GPS coordinates of the measurement target point into an xy coordinate system.

선로 정보 보정부(140)는 변환한 x와 y를 이용한 이차회귀분석을 통해 포물선 방정식을 도출한다.The line information correction unit 140 derives a parabolic equation through quadratic regression analysis using the converted x and y.

측정 대상점들의 고도 그래프 값을

Figure pat00004
로 하고, y를 이차항 회귀분석방정식이라 가정하면, 측정 대상점의 y값과 회귀분석방정식 오차(e)는 하기의 수학식 4로 정의된다.The altitude graph of the measured points
Figure pat00004
Assuming that y is a quadratic regression equation, the y value of the measurement target point and the regression equation error (e) are defined by Equation 4 below.

Figure pat00005
Figure pat00005

회귀분석방정식 오차(e)에 대해 오차 제곱합(SEE, Sum of Square for Error)을 최소화하는 a0, a1, a2 계수를 구하면 하기의 수학식 5와 같다.The a 0 , a 1 , and a 2 coefficients for minimizing the Sum of Square for Error (SEE) of the regression equation error (e) are calculated by Equation 5 below.

Figure pat00006
Figure pat00006

계수 a0, a1, a2에 대해 편미분하면 하기의 수학식 6과 같다.A partial differential with respect to the coefficients a 0 , a 1 , a 2 is given by Equation 6 below.

Figure pat00007
Figure pat00007

선로 정보 보정부(140)는 계수 a0, a1, a2를 구하여 측정 대상점의 고도에 대한 포물선 방정식(이차방정식)을 도출한다.The line information correction unit 140 obtains the coefficients a 0 , a 1 , and a 2 to derive a parabolic equation (secondary equation) for the altitude of the measurement target point.

선로 정보 보정부(140)는 포물선 방정식을 현수선 방정식으로 변환하기 위해 현수선이 가지는 현수선 파라미터를 산출한다. 선로 정보 보정부(140)는 송전선 최저점이 원점을 지나는 포물선과 현수선 방정식을 이용하여 현수선 파라미터를 산출한다.The line information correction unit 140 calculates a suspension line parameter of the suspension line to convert the parabolic equation to the suspension line equation. The line information correction unit 140 calculates a suspension line parameter using a parabolic and suspension line equation in which a transmission line lowest point passes the origin.

송전선 최저점이 원점을 지나는 현수선 형태의 기본 방정식은 하기의 수학식 7과 같다. 이때, p는 현수선 파라미터이다.The basic equation in the form of a suspension line in which the transmission line lowest point passes the origin is shown in Equation 7 below. In this case, p is a suspension line parameter.

Figure pat00008
Figure pat00008

이를 테일러 급수로 변환하여 계산하면 하기의 수학식 8과 같다.This is converted into a Taylor series and calculated as shown in Equation 8 below.

Figure pat00009
Figure pat00009

이때, 선로 정보 보정부(140)는 고차항을 이용할 수도 높은 정밀도의 곡선 방정식을 구할 수 있으나, 하기의 수학식 9와 같이, 포물선 방정식으로부터 현수선 파라미터(P)를 구하기 위해서는 이차항만 사용한다.In this case, the line information corrector 140 may obtain a high-precision curve equation even if a high-order term is used. However, as shown in Equation 9 below, only the second term is used to obtain the suspension parameter P from the parabolic equation.

Figure pat00010
Figure pat00010

앞서 구한 포물선 방정식을 송전선 최저점이 원점을 지나는 방정식으로 변환하면 하기의 수학식 10과 같다.When the parabolic equation obtained above is converted into an equation in which the transmission line lowest point passes the origin, it is expressed by Equation 10 below.

Figure pat00011
Figure pat00011

이렇게 구한 두 방정식 간의 오차 제곱합을 산출하면 하기의 수학식 11과 같다.The square sum of the errors between the two equations obtained as described above is expressed by Equation 11 below.

Figure pat00012
Figure pat00012

Figure pat00013
일 때, 오차 제곱합(SSE)이 최소값을 가지며, 이때 현수선 파라미터(P)는 하기의 수학식 12와 같다.
Figure pat00013
In this case, the sum of error squares SSE has a minimum value, and the suspension line parameter P is expressed by Equation 12 below.

Figure pat00014
Figure pat00014

선로 정보 보정부(140)는 x에 대한 현수선 방정식을 산출한다. 선로 정보 보정부(140)는 y값에 대한 현수선 방정식을 이용하여 x에 대한 현수선 방정식을 산출하며, 이는 하기의 수학식 13과 같다.The line information correction unit 140 calculates a suspension line equation for x. The line information correction unit 140 calculates the suspension equation for x using the suspension equation for the y value, which is expressed by Equation 13 below.

Figure pat00015
Figure pat00015

선로 정보 보정부(140)는 x에 대한 방정식에 p에는 파라미터, y에는 A 지점과 최저점의 고도차인 SagA를 대입하여 A지점 높이의 x값을 구하고 이 값이 도 12의 D 값으로 좌표이동에 이용한다.The line information corrector 140 obtains the x value of the height of the A point by substituting SagA, which is a difference between the A point and the lowest point in p, a parameter in p, and a y in the equation for x. I use it.

선로 정보 보정부(140)는 현수선 실제 최저점 높이를 산출한다. 선로 정보 보정부(140)는 A점 높이에서 A지점과 최저점간의 높이 차를 빼서 현수선 실제 최저점 높이를 산출한다. 이를 수학식으로 표현하면 하기의 수학식 14와 같다.The line information corrector 140 calculates the actual height of the suspension line. The line information correction unit 140 calculates the actual height of the suspension line by subtracting the height difference between the A point and the lowest point from the A point height. This may be expressed as Equation 14 below.

Figure pat00016
Figure pat00016

선로 정보 보정부(140)는 좌표 이동한 현수선 방정식을 산출한다. 이때, 좌표 이동한 현수 방정식은 하기의 수학식 15(도 12의 ②)와 같다.The line information correction unit 140 calculates the coordinate shifted suspension curve equation. In this case, the coordinate shifted suspension equation is as shown in Equation 15 (2) in FIG.

Figure pat00017
Figure pat00017

선로 정보 보정부(140)는 현수선 방정식에 경간 거리를 균등(예를 들면, 기준 50m 간격)하게 나누어 누적한 거리 값을 입력하면 해당 지점에서의 고도 값을 확인하며 이를 비행경로 대상점들의 데이터 그룹으로 이용한다. 이는 실제 송전선로와 거의 일치하며 앞서 구한 파라미터 값을 이용하여 철탑 간 각 단의 송전선로 고도를 별도로 계산한다.The line information correction unit 140 checks the altitude value at the corresponding point when the distance value accumulated by dividing the span distance equally (for example, 50 m intervals) to the suspension line equation and accumulates the data group is determined. Use as. This is almost identical to the actual transmission line, and the altitude of the transmission line at each stage between the towers is calculated separately using the parameter values obtained above.

비행경로점 생성부(160)는 보정 단계에서 보정된 송전 선로 정보를 이용하여 비행경로점을 생성한다. 비행경로점 생성부(160)는 보정된 송전 선로 정보를 이용하여 송전 선로로부터 설정 거리 이격된 비행경로점을 생성한다. 일례로, 비행경로점 생성부(160)는 345 kV 이하의 송전 선로의 경우 송전 선로로부터 대략 30m 이격된 비행경로점을 생성하고, 765kV 이상의 송전 선로의 경우 송전 선로로부터 대략 45m 이격된 비행경로점을 생성한다.The flight path point generation unit 160 generates a flight path point using the transmission line information corrected in the correction step. The flight path point generation unit 160 generates a flight path point spaced apart from the transmission line by using the corrected transmission line information. For example, the flight path generation unit 160 generates a flight path point approximately 30m away from the transmission line in the case of a transmission line of 345 kV or less, and a flight path point approximately 45m away from the transmission line in the case of a transmission line of 765kV or more. Create

비행경로 생성부(180)는 비행경로점 생성부(160)에서 생성된 비행경로점을 이용하여 비행경로를 생성한다. 비행경로 생성부(180)는 비행경로 종류를 근거로 생성된 비행경로점들을 특정 순차대로 선택 또는 삭제하여 최종의 비행경로를 생성한다. 이때, 비행경로 생성부(180)는 표준 1회선, 횡단 1회선, 연속 2회선, 회피, 경간각도 이격, 동시 2회선 편대 중 하나를 비행경로 종류로 설정한다. 비행경로 생성부(180)는 표준 1회선, 횡단 1회선, 연속 2회선, 회피, 경간각도 이격, 동시 2회선 편대 중 2개 이상을 조합한 조합 비행경로를 비행경로 종류로 설정할 수도 있다.The flight path generation unit 180 generates a flight path using the flight path points generated by the flight path generation unit 160. The flight path generation unit 180 generates the final flight path by selecting or deleting the flight path points generated based on the type of the flight path in a specific sequence. In this case, the flight path generation unit 180 sets one of the standard 1 line, the crossing 1 line, the continuous 2 lines, the avoidance, the span angle spacing, and the simultaneous 2 lines flight formation as the type of the flight path. The flight path generation unit 180 may set a combination flight path that combines two or more of a standard one line, one crossing line, two consecutive lines, avoidance, span angle separation, and simultaneous two-line flight formation as a type of flight path.

도 14를 참조하면, 표준 1회선 비행경로는 기본적인 비행경로로, 송전 선로의 하단, 중단 상단, 가공지선을 따라 두 개의 송전 철탑 사이를 비행하는 경로이다. Referring to FIG. 14, the standard one-line flight path is a path for flying between two transmission pylons along a basic flight path, a lower end of a transmission line, an upper end of an interruption line, and a processing land line.

도 15를 참조하면, 횡단 1회선 비행경로는 송전 선로 한쪽 면이 드론(10)의 이착륙지로 적당한 곳이 없을 경우 사용하는 비행경로이다. 횡단 1회선 비행경로는 드론(10)의 이륙지로부터 반대편의 선로를 점검하기 위한 비행경로로서 드론(10)의 이륙지로부터 바로 선로를 횡단(위 또는 아래)하여 점검하거나, 선로를 기준으로 드론(10)의 이륙지가 위치한 측면에서 점검하는 경로이다.Referring to FIG. 15, the one-pass transit route is a flight route used when one side of the transmission line is not a suitable place for the landing and landing of the drone 10. Crossing 1-line flight route is a flight route for checking the track on the opposite side from the drone 10's take-off point, and checks by crossing (up or down) the track directly from the drone 10's take-off point, or based on the track. This is the path to check on the side where the take-off point of (10) is located.

도 16을 참조하면, 연속 2회선 비행경로는 경간이 짧을 경우 사용하는 비행경로로, 양 측면을 모두 비행하고자 표준 1회선 비행경로와 연속 2회선 비행경로를 적용하여 전체 측면을 점검할 수 있는 경로이다.Referring to FIG. 16, a continuous two-line flight path is a flight path used when the span is short, and a path capable of checking the entire side by applying a standard one-line flight path and a continuous two-line flight path to fly both sides. to be.

도 17을 참조하면, 회피 비행경로는 기존의 비행경로 상 장애물 등의 존재로 충돌의 위험이 있을 때 해당 단의 경로를 제외하고 장애물 회피가 가능한 고도의 경로로 왕복 비행하는 경로이다.Referring to FIG. 17, an evacuation flight path is a path that reciprocates with an altitude path capable of obstacle avoidance except for a path of a corresponding stage when there is a danger of collision due to the presence of an obstacle on an existing flight path.

도 18을 참조하면, 경간각도 이격 비행경로는 두 경간이 이루는 각도가 커짐에 따라 자기장 영향이 미치는 비행경로점(1)이 발생하여 이를 피하고자 자기장의 영향이 미치지 않는 두 송전선로 비행경로의 교차 좌표를 계산하여 비행경로점(1)을 대체한 경로이다.Referring to FIG. 18, as the angle between the two spans increases, a flight path point 1 having a magnetic field effect is generated as the angle between the two spans increases, so as to avoid this, the intersection of two transmission line flight paths having no magnetic field influence. It is the route that replaces the flight path point (1) by calculating the coordinates.

도 19를 참조하면, 동시 2회선 편대 비행경로는 전체 경로를 다수의 드론(10)이 나누어서 비행하도록 경로 분배를 하며 비행 중 기체 간 충돌 및 비행 후류효과의 간섭을 막고자 각 기체 비행경로에 있어서 기체 간 이격거리(고도 또는 수평거리)를 고려한 경로이다.Referring to FIG. 19, the simultaneous two-line flight flight paths distribute the paths so that a plurality of drones 10 may divide the entire path, and in each gas flight path to prevent collision between the aircraft and interference of the flying wake effect during the flight. This path considers the separation distance (altitude or horizontal distance) between the aircraft.

이하, 본 발명의 실시 예에 따른 드론 비행경로 생성 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 아래와 같다. 도 20은 본 발명의 실시 예에 따른 드론 비행경로 생성 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.Hereinafter, a method for generating a drone flight path according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 20 is a flowchart illustrating a method for generating a drone flight path according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 20을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 드론 비행경로 생성 방법은 송전 선로 정보 수집 단계(S100), 송전 선로 정보 보정 단계(S200), 비행경로점 생성 단계(S300) 및 비행경로 생성 단계(S400)를 포함한다.Referring to FIG. 20, a drone flight path generation method according to an embodiment of the present invention includes a transmission line information collection step (S100), a transmission line information correction step (S200), a flight path point generation step (S300), and a flight path generation step. (S400).

송전 선로 정보 수집 단계(S100)에서는 송전 선로의 감시 및 점검을 위한 드론(10)의 비행경로를 생성하기 위한 송전 선로 정보를 수집한다. 송전 선로 정보 수집 단계(S100)에서는 측정기(20) 및 관리 서버(30) 중 하나 이상으로부터 송전 선로 정보를 수집한다. In the transmission line information collection step (S100), the transmission line information for generating a flight path of the drone 10 for monitoring and checking the transmission line is collected. In the transmission line information collection step (S100), the transmission line information is collected from at least one of the measuring device 20 and the management server 30.

송전 선로 정보 수집 단계(S100)에서는 송전탑 정보 및 송전선 정보를 포함하는 송전 선로 정보를 수집한다. 여기서, 송전탑 정보는 송전탑의 좌표, 고도, 송전선이 연결된 각 단의 고도 등을 포함한다. 송전선 정보는 특정 지점의 좌표 및 고도를 포함한다.In the transmission line information collecting step (S100), the transmission line information including the transmission tower information and the transmission line information is collected. Here, the transmission tower information includes the coordinates of the transmission tower, the altitude, the altitude of each stage to which the transmission line is connected. Transmission line information includes the coordinates and altitude of a particular point.

송전 선로 정보 수집 단계(S100)에서는 선로 정보 수집부(120)는 송전 철탑의 좌표 및 고도는 경간의 시작과 끝이 되는 송전 철탑의 좌표 및 고도를 측정한다. 이때, 선로 정보 수집부(120)는 좌표 측정기(20)를 이용하여 송전 철탑의 좌표 및 고도를 측정한다. 송전 선로 정보 수집 단계(S100)에서는 거리 측정기(20) 또는 고도 측정용 드론 등을 이용하여 송전 철탑의 각 단 고도, 송전선의 좌표 및 고도를 측정한다.In the transmission line information collection step (S100), the track information collection unit 120 measures the coordinates and the altitude of the transmission pylon, the coordinates and the altitude of the transmission tower are the beginning and the end of the span. In this case, the track information collecting unit 120 measures the coordinates and the altitude of the transmission pylon using the coordinate measuring machine 20. In the transmission line information collection step (S100), the altitude of each stage of the transmission pylon, the coordinates and the altitude of the transmission line are measured using the distance measuring device 20 or the altitude measurement drone.

송전 선로 정보 수집 단계(S100)에서는 측정 위치점과 송전 선로와의 각도(θ)를 산출하고, 송전 철탑의 위치로부터 Dm(=dcosθ)만큼 경간각도 방향으로 이동시킨 좌표인 측정 대상점을 산출한다. 이때, 송전 선로 정보 수집 단계(S100)에서는 측정된 고도를 그대로 사용한다. 송전 선로 정보 수집 단계(S100)에서는 GPS 좌표를 기반으로 측정 대상점의 고도 및 좌표를 측정하기 때문에 GPS 좌표 이동에 따른 이동 좌표를 산출한다.In the transmission line information collection step (S100), an angle θ between the measurement position point and the transmission line is calculated, and a measurement target point, which is a coordinate moved from the position of the transmission tower in the span angle direction by Dm (= dcosθ), is calculated. . At this time, the transmission line information collection step (S100) uses the measured altitude as it is. In the transmission line information collection step (S100), since the altitude and coordinates of the measurement target point are measured based on the GPS coordinates, the movement coordinates according to the movement of the GPS coordinates are calculated.

송전 선로 정보 보정 단계(S200)에서는 S100 단계에서 수집한 송전 선로 정보를 보정한다. 즉, S100 단계에서 수집한 송전 선로 정보는 측정 환경, 측정기(20)의 특성상 오차가 발생할 수 있다. 이에, 송전 선로 정보 보정 단계(S200)에서는 포물선 방정식 및 현수선 방정식을 이용하여 송전 선로 정보의 오차를 보정한다. In the transmission line information correction step (S200), the transmission line information collected in step S100 is corrected. That is, the transmission line information collected in step S100 may cause an error due to the measurement environment and the characteristics of the measuring device 20. Thus, in the transmission line information correction step (S200), the error of the transmission line information is corrected by using a parabolic equation and a suspension line equation.

송전 선로 정보 보정 단계(S200)에서는 다항회귀분석 방정식을 이용하여 송전 선로 정보의 오차를 최소화하는 포물선 방정식(이차 방정식)을 구한다. 송전 선로 정보 보정 단계(S200)에서는 도출한 포물선 방정식을 현수 방정식으로 변환한다. 송전선은 특성상 현수선의 형태를 지니고, 포물선 방정식으로 구한 고도(y 축)와 현수선 형태의 송전선 고도(y축)의 오차가 거리(x축)에 비례한다. 이에, 송전 선로 정보 보정 단계(S200)에서는 포물선 방정식을 현수선 방정식으로 변환한다.In the transmission line information correction step (S200), a parabolic equation (secondary equation) for minimizing an error of transmission line information is obtained using a polynomial regression analysis equation. In the transmission line information correction step (S200), the derived parabolic equation is converted into a suspension equation. The transmission line is in the form of a suspension line, and the error between the altitude (y axis) obtained from the parabolic equation and the transmission line altitude (y axis) in the form of a suspension line is proportional to the distance (x axis). Thus, in the transmission line information correction step (S200), the parabolic equation is converted into a suspension equation.

도 21을 참조하면, 송전 선로 정보 보정 단계(S200)는 좌표 보정 단계(S210), 포물선 방정식 도출 단계(S220), 현수선 파라미터 산출 단계(S230) 및 현수선 방정식 산출 단계(S240)를 포함한다.Referring to FIG. 21, the transmission line information correction step S200 includes a coordinate correction step S210, a parabolic equation derivation step S220, a suspension line parameter calculation step S230, and a suspension line equation calculation step S240.

좌표 보정 단계(S210)에서는 측정 대상점의 GPS 좌표를 시작 송전 철탑의 좌표를 기준으로 변환한다. 이때, 좌표 보정 단계(S210)에서는 측정 대상점의 GPS 좌표를 xy 좌표계로 변환한다.In the coordinate correction step (S210), the GPS coordinates of the measurement target point are converted based on the coordinates of the starting transmission tower. At this time, the coordinate correction step (S210) converts the GPS coordinates of the measurement target point to the xy coordinate system.

포물선 방정식 도출 단계(S220)에서는 S210 단계에서 변환한 x와 y를 이용한 이차회귀분석을 통해 포물선 방정식을 도출한다.In the parabolic equation derivation step (S220), a parabolic equation is derived through quadratic regression analysis using x and y transformed in step S210.

포물선 방정식 도출 단계(S220)에서는 측정 대상점들의 고도 그래프 값, 이차항 회귀분석방정식을 이용하여 측정 대상점의 y 값과 회귀분석방정식 오차(e, 수학식 4 참조)를 정의한다.In the parabolic equation derivation step (S220), the y-value and the regression equation error (e, see Equation 4) of the measurement target point are defined using the altitude graph value of the measurement target point and the quadratic regression equation.

포물선 방정식 도출 단계(S220)에서는 회귀분석방정식 오차(e)에 대해 오차 제곱합(SEE, Sum of Square for Error)을 최소화하는 계수(a0, a1, a2)를 산출한다(수학식 5 참조). 포물선 방정식 도출 단계(S220)에서는 오차 제곱합을 산출한 계수(a0, a1, a2)에 대해 편미분한다. 포물선 방정식 도출 단계(S220)에서는 이를 통해 계수(a0, a1, a2)를 구하여 측정 대상점의 고도에 대한 포물선 방정식(이차방정식)을 도출한다.In the parabolic equation derivation step (S220), a coefficient (a 0 , a 1 , a 2 ) that minimizes the sum of square for error (SEE) is calculated for the regression equation error (e) (see Equation 5). ). In the parabolic equation derivation step (S220), partial derivatives are performed on the coefficients a 0 , a 1 , a 2 , from which the sum of error squares is calculated. In the parabolic equation derivation step (S220), the coefficients a 0 , a 1 , and a 2 are used to derive a parabolic equation (secondary equation) for the altitude of the measurement target point.

현수선 파라미터 산출 단계(S230)에서는 포물선 방정식을 현수선 방정식으로 변환하기 위해 현수선이 가지는 현수선 파라미터를 산출한다. 현수선 파라미터 산출 단계(S230)에서는 송전선 최저점이 원점을 지나는 현수선 형태의 기본 방정식을 테일러 급수로 변환한다. 이때, 현수선 파라미터 산출 단계(S230)에서는 고차항을 이용할 수도 높은 정밀도의 곡선 방정식을 구할 수 있으나, 포물선 방정식으로부터 현수선 파라미터를 구하기 위해서는 이차항만 사용한다.In the calculation of the suspension line parameter (S230), the suspension line parameter of the suspension line is calculated in order to convert the parabolic equation into the suspension line equation. In the suspension parameter calculation step (S230), the basic equation in the form of a suspension line in which a transmission line lowest point passes the origin is converted into a Taylor series. At this time, the suspension parameter calculation step (S230) can obtain a high-precision curve equation even if a higher order term is used, but only the second term is used to obtain the suspension parameter from the parabolic equation.

현수선 파라미터 산출 단계(S230)에서는 S220 단계에서 산출한 포물선 방정식을 송전선 최저점이 원점을 지나는 방정식(수학식 10 참조)으로 변환한다. 현수선 파라미터 산출 단계(S230)에서는 기산출한 두 방정식 간의 오차 제곱합을 산출한다(수학식 11 참조). 현수선 파라미터 산출 단계(S230)에서는 오차 제곱합이 최소값을 가지는 현수선 파라미터를 산출한다(수학식 12 참조).In the suspension parameter calculation step (S230), the parabolic equation calculated in step S220 is converted into an equation (see Equation 10) in which the transmission line lowest point passes the origin. In the suspension parameter calculating step (S230), the sum of squared errors between two calculated equations is calculated (see Equation 11). In the suspension parameter calculating step (S230), the suspension parameter having the minimum sum of squared errors is calculated (see Equation 12).

현수선 방정식 산출 단계(S240)에서는 x에 대한 현수선 방정식을 산출한다. 현수선 방정식 산출 단계(S240)에서는 y에 대한 현수선 방정식을 이용하여 x에 대한 현수선 방정식(수학식 13 참조)을 산출한다. 현수선 방정식 산출 단계(S240)에서는 x에 대한 방정식에 p에는 파라미터, y에는 A 지점과 최저점의 고도차인 SagA를 대입하여 A지점 높이의 x값을 구하고 이 값이 D 값으로 좌표이동에 이용한다.In the calculation of the suspension equation (S240), the suspension equation for x is calculated. In the calculation of the suspension equation (S240), the suspension equation for x (see Equation 13) is calculated using the suspension equation for y. In the calculation of the suspension equation (S240), the value of the height of the point A is obtained by substituting SagA which is the altitude difference between the point A and the lowest point in the equation for x and the parameter p in y, and this value is used for the coordinate shift as the value D.

현수선 방정식 산출 단계(S240)에서는 현수선 실제 최저점 높이를 산출한다. 현수선 방정식 산출 단계(S240)에서는 A점 높이에서 A지점과 최저점간의 높이 차를 빼서 현수선 실제 최저점 높이를 산출한다(수학식 14 참조). 현수선 방정식 산출 단계(S240)에서는 좌표 이동한 현수선 방정식(수학식 15 참조)을 산출한다. 이때, 현수선 방정식 산출 단계(S240)에서는 현수선 방정식에 경간 거리를 균등(예를 들면, 기준 50m 간격)하게 나누어 누적한 거리 값을 입력하면 해당 지점에서의 고도 값을 확인하며 이를 비행경로 대상점들의 데이터 그룹으로 이용한다. 이는 실제 송전선로와 거의 일치하며 앞서 구한 파라미터 값을 이용하여 철탑 간 각 단의 송전선로 고도를 별도로 계산한다.In the suspension equation calculation step S240, the actual suspension height of the suspension line is calculated. In the calculation of the suspension line equation (S240), the actual height of the suspension line is calculated by subtracting the height difference between the point A and the lowest point from the height of the point A (see Equation 14). In the suspension equation calculation step (S240), the coordinate shifted suspension equation (see Equation 15) is calculated. At this time, in the suspension equation calculation step (S240), if the distance value accumulated by dividing the span distance equally (for example, 50m intervals) into the suspension line equation is input, the altitude value at the corresponding point is checked and the points of the flight path target points are determined. Used as a data group. This is almost identical to the actual transmission line, and the altitude of the transmission line at each stage between the towers is calculated separately using the parameter values obtained above.

비행경로점 생성 단계(S300)에서는 S200 단계에서 보정된 송전 선로 정보를 이용하여 비행경로점을 생성한다. 비행경로점 생성 단계(S300)에서는 S200 단계에서 보정된 송전 선로 정보를 이용하여 송전 선로로부터 설정 거리 이격된 비행경로점을 생성한다. 일례로, 비행경로점 생성 단계(S300)에서는 345 kV 이하의 송전 선로의 경우 송전 선로로부터 대략 30m 이격된 비행경로점을 생성하고, 765kV 이상의 송전 선로의 경우 송전 선로로부터 대략 45m 이격된 비행경로점을 생성한다.In the flight path generation step (S300), a flight path point is generated using the transmission line information corrected in step S200. In the flight path point generation step (S300), the flight path point is spaced apart from the transmission line by using the transmission line information corrected in step S200. For example, the flight path generation step (S300) in the case of the transmission line of less than 345 kV generates a flight path point approximately 30m away from the transmission line, in the case of a transmission line of 765kV or more, flight path point of about 45m away from the transmission line Create

비행경로 생성 단계(S400)에서는 S300 단계에서 생성된 비행경로점을 이용하여 비행경로를 생성한다. 비행경로 생성 단계(S400)에서는 비행경로 종류를 근거로 생성된 비행경로점들을 특정 순차대로 선택 또는 삭제하여 최종의 비행경로를 생성한다. 이때, 비행경로 생성 단계(S400)에서는 표준 1회선, 횡단 1회선, 연속 2회선, 회피, 경간각도 이격, 동시 2회선 편대 중 하나를 비행경로 종류로 설정한다. 비행경로 생성부(180)는 표준 1회선, 횡단 1회선, 연속 2회선, 회피, 경간각도 이격, 동시 2회선 편대 중 2개 이상을 조합한 조합 비행경로를 비행경로 종류로 설정할 수도 있다.In the flight path generation step (S400), a flight path is generated using the flight path point generated in step S300. In the flight path generation step (S400), the final flight path is generated by selecting or deleting the flight path points generated based on the type of the flight path in a specific sequence. At this time, in the flight path generation step (S400), one of the standard one line, the crossing one line, the two consecutive lines, the avoidance, the span angle spacing, and the simultaneous two-line flight formation is set as the type of the flight path. The flight path generation unit 180 may set a combination flight path that combines two or more of a standard one line, one crossing line, two consecutive lines, avoidance, span angle separation, and simultaneous two-line flight formation as a type of flight path.

상술한 바와 같이, 드론 비행경로 생성 장치 및 방법은 송전 선로를 점검하는 드론(10)의 비행경로를 생성함으로써, 수동 조종에 의한 시야거리 확보 문제 및 수동비행으로 인한 원근감의 착각으로 인한 충돌 등의 위험을 최소화할 수 있는 효과가 있다.As described above, the apparatus and method for generating a drone flight path generates a flight path of the drone 10 that checks a transmission line, such as a problem of securing a viewing distance by manual manipulation and a collision due to an illusion of perspective due to manual flight. There is an effect that can minimize the risk.

또한, 드론 비행경로 생성 장치 및 방법은 송전선과 설정 거리 이격된 비행경로를 생성함으로써, 철탑 또는 송전 선로에서 발생하는 자기장 영향에 의한 드론의 오작동을 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, the apparatus and method for generating a drone flight path has an effect of preventing a drone malfunction due to a magnetic field effect generated in a pylon or a transmission line by generating a flight path spaced apart from a transmission line by a predetermined distance.

또한, 드론 비행경로 생성 장치 및 방법은 드론에 의해 측정된 고도를 송전선에 대한 포물선 방정식 및 현수선 방정식을 이용하여 보정함으로써, 송전 선로 고도의 정확도를 향상시켜, 이도 계산이 가능한 효과가 있다.In addition, the drone flight path generation apparatus and method by using the parabolic equation and the suspension line equation for the transmission line by adjusting the altitude measured by the drone, thereby improving the accuracy of the transmission line altitude, there is an effect that can be calculated.

또한, 드론 비행경로 생성 장치 및 방법은 비행경로 생성절차를 간소화하고, 복수의 드론이 점검시 비행경로가 중첩되거나 충돌이 발생하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, the drone flight path generation apparatus and method has the effect of simplifying the flight path generation procedure, and prevent the overlapping flight path or collision occurs when the plurality of drones are checked.

또한, 드론 비행경로 생성 장치 및 방법은 복수의 드론을 이용하여 편대비행의 비행경로를 생성함으로써, 송전 선로의 점검 시간을 최소화할 수 있는 효과가 있다.In addition, the drone flight path generation device and method by using a plurality of drones to generate a flight path for the flight, there is an effect that can minimize the inspection time of the transmission line.

또한, 드론 비행경로 생성 장치 및 방법은 현장에서 직접 측정 및 경로 생성이 가능하기 때문에, 점검 준비시간을 최소화하여 안전성과 함께 저비용으로 고효율의 점검 기술을 제공할 수 있는 효과가 있다.In addition, since the drone flight path generation device and method can be directly measured and generated in the field, it is possible to minimize inspection preparation time and provide a high-efficiency inspection technology at low cost with safety.

이상에서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예에 대해 설명하였으나, 다양한 형태로 변형이 가능하며, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 특허청구범위를 벗어남이 없이 다양한 변형 예 및 수정 예를 실시할 수 있을 것으로 이해된다.Although a preferred embodiment according to the present invention has been described above, modifications can be made in various forms, and those skilled in the art will appreciate various modifications and modifications without departing from the claims of the present invention. It is understood that it may be practiced.

10: 드론 20: 측정기
30: 관리 서버 100: 드론 비행경로 생성 장치
120: 선로 정보 수집부 140: 선로 정보 보정부
160: 비행경로점 생성부 180: 비행경로 생성부
10: Drone 20: Meter
30: management server 100: drone flight path generation device
120: track information collecting unit 140: track information correction unit
160: flight path generation unit 180: flight path generation unit

Claims (20)

점검 대상인 송전 선로의 송전 선로 정보를 수집하는 선로 정보 수집부;
상기 선로 정보 수집부에서 수집한 상기 송전 선로 정보의 오차를 보정하는 선로 정보 보정부;
상기 선로 정보 보정부에서 보정된 송전 선로 정보를 근거로 비행경로점을 생성하는 비행경로점 생성부; 및
상기 비행경로점 생성부에서 생성한 비행경로점을 근거로 상기 송전 선로의 점검을 위한 비행경로를 생성하는 비행경로 생성부를 포함하는 드론 비행경로 생성 장치.
A line information collecting unit configured to collect transmission line information of a transmission line to be checked;
A line information correcting unit correcting an error of the transmission line information collected by the line information collecting unit;
A flight path point generation unit generating a flight path point based on the transmission line information corrected by the line information correction unit; And
And a flight path generation unit for generating a flight path for checking the transmission line based on the flight path point generated by the flight path point generation unit.
제1항에 있어서,
상기 선로 정보 수집부는 송전탑 정보 및 송전선 정보를 포함하는 송전 선로 정보를 수집하고,
상기 송전탑 정보는 송전 철탑의 좌표, 고도 및 송전선이 연결된 각 단의 고도 중 하나 이상을 포함하고, 상기 송전선 정보는 송전선 특정 지점의 좌표 및 고도를 포함하는 드론 비행경로 생성 장치.
The method of claim 1,
The line information collection unit collects transmission line information including transmission tower information and transmission line information,
The transmission tower information includes one or more of the coordinates of the transmission tower, altitude and altitude of each stage connected to the transmission line, the transmission line information includes the coordinates and altitude of the transmission line specific point.
제1항에 있어서,
상기 선로 정보 보정부는 포물선 방정식 및 현수선 방정식을 이용하여 상기 송전 선로 정보의 오차를 보정하는 드론 비행경로 생성 장치.
The method of claim 1,
And the line information correcting unit corrects an error of the transmission line information by using a parabolic equation and a suspension line equation.
제1항에 있어서,
상기 선로 정보 보정부는,
상기 송전 선로 정보 및 다항회귀분석 방정식을 이용하여 이차 방정식인 포물선 방정식을 구하고, 상기 포물선 방정식을 현수 방정식으로 변환하는 드론 비행경로 생성 장치.
The method of claim 1,
The line information correction unit,
And a parabolic equation that is a quadratic equation using the transmission line information and the polynomial regression analysis equation, and converts the parabolic equation into a suspension equation.
제1항에 있어서,
상기 선로 정보 보정부는,
시작 송전 철탑의 좌표를 기준으로 측정 대상점의 GPS 좌표를 xy 좌표계로 변환하고, 상기 변환된 측정 대상점의 좌표를 이용한 이차회귀분석을 통해 포물선 방정식을 도출하고, 상기 포물선 방정식을 현수선 방정식으로 변환하기 위한 현수선 파라미터를 산출하고, 상기 현수선 파라미터를 근거로 상기 송전 선로의 현수선 방정식을 산출하는 드론 비행경로 생성 장치.
The method of claim 1,
The line information correction unit,
Convert the GPS coordinates of the measurement target point to the xy coordinate system based on the coordinates of the starting transmission tower, derive a parabolic equation through quadratic regression analysis using the converted coordinates of the measurement target point, and convert the parabolic equation to a suspension curve equation Calculating a suspension line parameter and calculating a suspension line equation of the transmission line based on the suspension line parameter.
제5항에 있어서,
상기 선로 정보 보정부는,
측정 대상점들의 고도 그래프 값, 이차항 회귀분석방정식을 이용하여 측정 대상점의 y 값과 회귀분석방정식 오차를 정의하고, 상기 회귀분석방정식 오차의 오차 제곱합을 최소화하는 계수를 산출하고, 상기 오차 제곱합을 산출한 계수에 대해 편미분하여 상기 측정 대상점의 고도에 대한 포물선 방정식을 도출하는 드론 비행경로 생성 장치.
The method of claim 5,
The line information correction unit,
Define y values and regression equation errors of the measurement points using altitude graph values and quadratic regression equations of the measurement points, calculate coefficients to minimize the sum of error squares of the regression equation errors, and sum the error squares Drone flight path generation apparatus for deriving a parabolic equation for the altitude of the measurement target point by partial differential to the coefficient obtained.
제6항에 있어서,
상기 선로 정보 보정부는,
송전선 최저점이 원점을 지나는 현수선 형태의 기본 방정식을 테일러 급수로 변환하고, 상기 포물선 방정식을 송전선 최저점이 원점을 지나는 포물선 방정식으로 변환하고, 상기 테일러 급수로 변환한 기본 방정식 및 상기 변환한 포물선 방정식 간의 오차 제곱합을 산출하고, 상기 오차 제곱합이 최소값을 가지는 현수선 파라미터를 산출하는 드론 비행경로 생성 장치.
The method of claim 6,
The line information correction unit,
The basic equation in the form of a suspension line whose transmission line lowest point passes the origin is converted into a Taylor series, and the parabolic equation is converted into a parabolic equation in which the transmission line lowest point passes the origin, and the error is between the basic equation converted into the Taylor series and the converted parabolic equation. A drone flight path generation device for calculating a sum of squares and a suspension line parameter having the minimum sum of squared errors.
제5항에 있어서,
상기 선로 정보 보정부는 y에 대한 현수선 방정식을 이용하여 x에 대한 현수선 방정식을 산출하고, 현수선의 실제 최저점 높이를 기준으로 좌표 이동한 현수선 방정식을 산출하는 드론 비행경로 생성 장치.
The method of claim 5,
And the line information correcting unit calculates a suspension line equation for x using a suspension line equation for y, and calculates a suspension line equation coordinated based on the actual minimum height of the suspension line.
제1항에 있어서,
상기 비행경로점 생성부는 상기 보정된 송전 선로 정보를 이용하여 상기 송전 선로로부터 설정 거리 이격된 비행경로점을 생성하고,
상기 송전 선로가 345 kV 이하이면 상기 설정 거리를 30m 이상으로 설정하고, 765 kV 이상의 송전 선로이면 상기 설정 거리를 45m 이상으로 설정하는 드론 비행경로 생성 장치.
The method of claim 1,
The flight path point generation unit generates a flight path point spaced apart from the transmission line by using the corrected transmission line information,
And the set distance is set to 30 m or more if the transmission line is 345 kV or less, and the set distance is set to 45 m or more if the transmission line is 765 kV or more.
제1항에 있어서,
상기 비행경로 생성부는,
표준 1회선, 횡단 1회선, 연속 2회선, 회피, 경간각도 이격, 동시 2회선 편대 및 조합 비행경로 중 하나를 비행경로 종류로 설정하고, 상기 비행경로 종류를 근거로 상기 비행경로점을 선택 또는 삭제하여 비행경로를 생성하는 드론 비행경로 생성 장치.
The method of claim 1,
The flight path generation unit,
Set one of the standard 1 line, 1 crossing, 2 consecutive lines, avoidance, span angle spacing, simultaneous 2 line formation and combination flight route as the flight route type, and select the flight route point based on the flight route type or Drone flight path generation device that generates a flight path by deleting it.
드론 비행경로 생성 장치를 이용한 드론 비행경로 생성 방법에 있어서,
점검 대상인 송전 선로의 송전 선로 정보를 수집하는 단계;
상기 수집하는 단계에서 수집한 상기 송전 선로 정보의 오차를 보정하는 단계;
상기 보정하는 단계에서 보정된 송전 선로 정보를 근거로 비행경로점을 생성하는 단계; 및
상기 비행경로점을 생성하는 단계에서 생성한 비행경로점을 근거로 상기 송전 선로의 점검을 위한 비행경로를 생성하는 단계를 포함하는 드론 비행경로 생성 방법.
In the drone flight path generation method using a drone flight path generation device,
Collecting transmission line information of a transmission line to be checked;
Correcting an error of the transmission line information collected in the collecting step;
Generating a flight path point based on the corrected transmission line information in the correcting step; And
And generating a flight path for checking the power transmission line based on the flight path point generated in the step of generating the flight path point.
제11항에 있어서,
상기 수집하는 단계에서는 송전탑 정보 및 송전선 정보를 포함하는 송전 선로 정보를 수집하고,
상기 송전탑 정보는 송전 철탑의 좌표, 고도 및 송전선이 연결된 각 단의 고도 중 하나 이상을 포함하고, 상기 송전선 정보는 송전선 특정 지점의 좌표 및 고도를 포함하는 드론 비행경로 생성 방법.
The method of claim 11,
In the collecting step, the transmission line information including transmission tower information and transmission line information is collected,
The transmission tower information includes one or more of the coordinates of the transmission tower, altitude and altitude of each stage to which the transmission line is connected, and the transmission line information includes the coordinates and the altitude of the transmission line specific point.
제11항에 있어서,
상기 보정하는 단계에서는 포물선 방정식 및 현수선 방정식을 이용하여 상기 송전 선로 정보의 오차를 보정하는 드론 비행경로 생성 방법.
The method of claim 11,
In the correcting step, a drone flight path generation method for correcting the error of the transmission line information by using a parabolic equation and a suspension line equation.
제11항에 있어서,
상기 보정하는 단계에서는 상기 송전 선로 정보 및 다항회귀분석 방정식을 이용하여 이차 방정식인 포물선 방정식을 구하고, 상기 포물선 방정식을 현수 방정식으로 변환하는 드론 비행경로 생성 방법.
The method of claim 11,
The calibrating step includes: calculating a parabolic equation that is a quadratic equation using the transmission line information and the polynomial regression analysis equation, and converting the parabolic equation into a suspension equation.
제11항에 있어서,
상기 보정하는 단계는,
시작 송전 철탑의 좌표를 기준으로 측정 대상점의 GPS 좌표를 xy 좌표계로 변환하는 단계;
상기 변환하는 단계에서 변환된 측정 대상점의 좌표를 이용한 이차회귀분석을 통해 포물선 방정식을 도출하는 단계;
상기 포물선 방정식을 현수선 방정식으로 변환하기 위한 현수선 파라미터를 산출하는 단계; 및
상기 현수선 파라미터를 근거로 상기 송전 선로의 현수선 방정식을 산출하는 단계를 포함하는 드론 비행경로 생성 방법.
The method of claim 11,
The correcting step,
Converting the GPS coordinates of the measurement target point into an xy coordinate system based on the coordinates of the starting transmission pylon;
Deriving a parabolic equation through quadratic regression analysis using the coordinates of the measurement target point converted in the converting step;
Calculating a suspension parameter for converting the parabolic equation to a suspension equation; And
Calculating a suspension equation of the transmission line based on the suspension parameter.
제15항에 있어서,
상기 포물선 방정식을 도출하는 단계에서는,
측정 대상점들의 고도 그래프 값, 이차항 회귀분석방정식을 이용하여 측정 대상점의 y 값과 회귀분석방정식 오차를 정의하고, 상기 회귀분석방정식 오차의 오차 제곱합을 최소화하는 계수를 산출하고, 상기 오차 제곱합을 산출한 계수에 대해 편미분하여 상기 측정 대상점의 고도에 대한 포물선 방정식을 도출하는 드론 비행경로 생성 방법.
The method of claim 15,
In the step of deriving the parabolic equation,
Define y values and regression equation errors of the measurement points using altitude graph values and quadratic regression equations of the measurement points, calculate coefficients to minimize the sum of error squares of the regression equation errors, and sum the error squares A method for generating a drone flight path for deriving a parabola equation for the altitude of the measurement target point by partial derivative of the calculated coefficients.
제16항에 있어서,
상기 현수선 파라미터를 산출하는 단계에서는,
송전선 최저점이 원점을 지나는 현수선 형태의 기본 방정식을 테일러 급수로 변환하고, 상기 포물선 방정식을 도출하는 단계에서 도출한 포물선 방정식을 송전선 최저점이 원점을 지나는 포물선 방정식으로 변환하고, 상기 테일러 급수로 변환한 기본 방정식 및 상기 변환한 포물선 방정식 간의 오차 제곱합을 산출하고, 상기 오차 제곱합이 최소값을 가지는 현수선 파라미터를 산출하는 드론 비행경로 생성 방법.
The method of claim 16,
In the step of calculating the suspension parameter,
The basic equation in the form of a suspension line in which the transmission line lowest point passes the origin is converted into the Taylor series, and the parabolic equation derived in the step of deriving the parabolic equation is converted into the parabolic equation in which the transmission line lowest point passes the origin, and converted into the Taylor series. Calculating a sum of squared errors between an equation and the converted parabolic equation, and calculating a suspension parameter having the minimum sum of squared errors.
제15항에 있어서,
상기 현수선 방정식을 산출하는 단계에서는 y에 대한 현수선 방정식을 이용하여 x에 대한 현수선 방정식을 산출하고, 현수선의 실제 최저점 높이를 기준으로 좌표 이동한 현수선 방정식을 산출하는 드론 비행경로 생성 방법.
The method of claim 15,
In the calculating of the suspension equation, a suspension line equation for x is calculated using a suspension line equation for y, and a drone flight path generation method for calculating a suspension equation that is coordinated based on the actual minimum height of the suspension line.
제11항에 있어서,
상기 비행경로점을 생성하는 단계에서는 상기 보정된 송전 선로 정보를 이용하여 상기 송전 선로로부터 설정 거리 이격된 비행경로점을 생성하고,
상기 송전 선로가 345 kV 이하이면 상기 설정 거리를 30m 이상으로 설정하고, 765 kV 이상의 송전 선로이면 상기 설정 거리를 45m 이상으로 설정하는 드론 비행경로 생성 방법.
The method of claim 11,
In the generating of the flight path point, a flight path point spaced a predetermined distance from the power transmission line is generated by using the corrected power transmission line information.
And setting the set distance to 30 m or more if the transmission line is 345 kV or less, and setting the set distance to 45 m or more if the transmission line is 765 kV or more.
제11항에 있어서,
상기 비행경로를 생성하는 단계에서는,
표준 1회선, 횡단 1회선, 연속 2회선, 회피, 경간각도 이격, 동시 2회선 편대 및 조합 비행경로 중 하나를 비행경로 종류로 설정하고, 상기 비행경로 종류를 근거로 상기 비행경로점을 선택 또는 삭제하여 비행경로를 생성하는 드론 비행경로 생성 방법.
The method of claim 11,
In the step of generating the flight path,
Set one of the standard 1 line, 1 crossing, 2 consecutive lines, avoidance, span angle spacing, simultaneous 2 line formation and combination flight route as the flight route type, and select the flight route point based on the flight route type or How to create a drone flight path to create a flight path by deleting.
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