KR20200042307A

KR20200042307A - 드론 포획장치

Info

Publication number: KR20200042307A
Application number: KR1020180122728A
Authority: KR
Inventors: 박찬
Original assignee: 박찬
Priority date: 2018-10-15
Filing date: 2018-10-15
Publication date: 2020-04-23
Also published as: KR102114337B1

Abstract

본 발명은 허가받지 않고 상공을 비행하는 불법드론을 그물망을 이용하여 간편하고 용이하며 정확하게 포획할 수 있도록 한 드론 포획장치에 관한 것으로, 그 구성은,
내부에는 탄성스프링(110)이 설치되고, 일측에는 방아쇠(160)가 전·후진되는 장홀(120)이 형성되며, 상기 장홀의 일측단에는 방아쇠걸림부(130)가 형성되고, 상기 탄성스프링의 선단에는 상기 방아쇠와 연결 설치된 끝이 뾰족한 이동체(140)를 슬라이딩 가능하게 설치하여 된 피스톤(150)으로 구성되는 격발체(100); 상기 피스톤의 선단과 연결 설치되고, 내부에는 가스압축탱크(T)를 이동가능하게 수용시키는 상기 격발체의 길이보다 긴 길이를 갖는 압축탱크가이드(210)로 구성되는 포획구발사체(200); 상기 압축탱크가이드의 선단과 연결 설치되고, 내부에는 그물망(340)이 압축된 상태로 구비되며, 그 그물망의 외부 주위에는 공기압축공간(330)이 확보되고 전방에는 공기유입구(320)를 형성시켜 된 복수개의 분할 편(310)을 결합하여 된 포획구(300); 상기 방아쇠걸림부에 걸려진 방아쇠의 걸림을 해제하도록 상기 격발체의 일측에 설치된 방아쇠걸림해제수단(400); 상기 격발체, 포획구발사체, 포획구, 방아쇠걸림해제수단을 수용하며 보호하고 일측에는 레이저발사수단(510)을 설치하여 된 본체(500)로 이루어진다.

Description

드론 포획장치{Capture equipment of drone}

본 발명은 허가받지 않고 상공을 비행하는 불법드론을 그물망을 이용하여 간편하고 용이하며 정확하게 포획할 수 있도록 한 드론 포획장치에 관한 것이다.

무인항공기(UAV: Unmanned Aerial Vehicle) 및 무인지상차량(UGV: Unmanned Ground Vehicle)은 사람이 탑승하지 않은 상태에서 탑재된 온보드 컴퓨터(마이컴)에 의해 그 자세 및 위치를 자동으로 제어될 수 있고 원격통제소의 명령에 의해 원하는 위치로 이동할 수 있는 플랫폼으로서 감시 정찰 분야를 중심으로 다양한 형태와 크기의 제품이 개발되고 있다.

또한, 무인항공기는 그 형태에 따라 고정날개형(고정익)과 회전날개형(회전익) 무인항공기로 분류할 수 있다. 이중 회전날개형 무인항공기는 고정날개형 무인항공기에 비해, 정지비행 및 수직 이착륙이 가능하여 활주로가 없는 상황에서도 임무를 수행할 수 있고, 장애물과 같은 지형의 영향을 덜 받고 관심 있는 목표물에 근접하여 정찰할 수 있어 근거리에서 감시 정찰을 수행할 수 있는 이점이 있으며, 특히 상하 두 개의 메인로터로 구성되는 동축반전형 헬리콥터의 경우 꼬리로터가 없는 관계로 형상을 단순화할 수 있어, 감시정찰용 무인항공기의 형상으로 적합한 것으로 알려져있다.

아울러 회전날개형 무인항공기(이하, '회전익기형 무인항공기'라 칭함.) 중 하나인 멀티콥터(Multicopter)는 로터(회전날개)를 두 개 이상 이용해 뜨고 추진하는 구성을 한다.

또한, 무인항공기는 사람이 직접 임무 수행하기 곤란한 지역에 대한 임무를 수행하기 위하여 투입될 수 있는데, 무인항공기에는 원활한 임무 수행을 위하여 주간카메라, 야간카메라, 합성개구경레이더(SAR) 또는 라이다(LIDAR) 등과 같은 임무장비가 장착된다.

또한, 최근에는 상기 무인항공기의 한 종류인 드론은 대중화되어 일반인도 취미 및 여가생활로서 많이 사용하고, 군용으로는 정찰을 목적으로 많이 사용되고 있다.

하지만, 상기와 같은 드론은 일반적으로 비행금지구역 또는 관제권 등과 같은 구역에서는 비행하면 안 되는데, 이때, 비행이 허가되지 않은 드론은 자발적으로 비행을 중단거나 강제적으로 포획하여, 허가되지 않은 드론으로 인한 위험요소를 제거하여야 한다.

다음은 무인항공기를 포획하는 방법에 관한 대표적인 종래기술이다.

대한민국 등록특허공보 제10-1664618호는 포획장치가 구비된 무인비행시스템 및 이를 이용한 포획방법에 관한 것으로서, 인식부에서 얻은 포획대상의 특징값을 제어부에서 미리 설정한 포획대상의 특징값과 비교하여 포획대상 여부를 판단할 수 있고, 포획대상인 경우, 지상에서의 조정 없이도 자동으로 포획대상을 추적하여 포획하도록 구성하여 지상과의 무선통신이 원활하지 않은 상황에서도 포획 성공률을 향상시킬 수 있는 포획장치가 구비된 무인비행시스템 및 이를 이용한 포획방법을 제시하였다.

하지만, 상기 종래기술은 포획장치가 드론에서 격발되어 포획대상을 포획하기 때문에, 포획장치의 격발시에 발생하는 충격으로 인하여 드론의 비행자세가 흐트러지고, 그 결과 포획대상을 향하여 조준된 포획장치가 포획대상 쪽으로 온전하게 날아가지 못하는 문제가 발생하여, 이를 해결하기 위한 지속적인 연구개발이 요구되는 실정이다.

한국공개특허 10-2016-0071027 : 포획장치가 구비된 무인비행시스템 및 이를 이용한 포획방법. 한국등록특허 10-1830880 : 비허가 드론 포획용 드론.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 이를 해소하고자 발명한 것으로, 그 목적은, 허가받지 않고 상공을 비행하는 불법드론에 드론 포획구를 정확하게 조준 발사하여 그물망을 펼치고 그 펼처진 그물망이 상기 불법드론을 감싸며 안전하게 포획하도록 한 드론 포획장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 과제 해결 수단 구성은,

드론에 설치되어 불법드론을 포획하도록 그물망을 발사하여 불법드론을 포획하는 드론 포획장치에 있어서,

내부에는 탄성스프링(110)이 설치되고, 일측에는 방아쇠(160)가 전·후진되는 장홀(120)이 형성되며, 상기 장홀의 일측단에는 방아쇠걸림부(130)가 형성되고, 상기 탄성스프링의 선단에는 상기 방아쇠와 연결 설치된 끝이 뾰족한 이동체(140)를 슬라이딩 가능하게 설치하여 된 피스톤(150)으로 구성되는 격발체(100); 상기 피스톤의 선단과 연결 설치되고, 내부에는 가스압축탱크(T)를 이동가능하게 수용시키는 상기 격발체의 길이보다 긴 길이를 갖는 압축탱크가이드(210)로 구성되는 포획구발사체(200); 상기 압축탱크가이드의 선단과 연결 설치되고, 내부에는 그물망(340)이 압축된 상태로 구비되며, 그 그물망의 외부 주위에는 공기압축공간(330)이 확보되고 전방에는 공기유입구(320)를 형성시켜 된 복수개의 분할 편(310)을 결합하여 된 포획구(300); 상기 방아쇠걸림부에 걸려진 방아쇠의 걸림을 해제하도록 상기 격발체의 일측에 설치된 방아쇠걸림해제수단(400); 상기 격발체, 포획구발사체, 포획구, 방아쇠걸림해제수단을 수용하며 보호하고 일측에는 레이저발사수단(510)을 설치하여 된 본체(500)로 이루어진다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 따른 본 발명의 드론 포획장치는 상기 목적에서 설명한 바와 같이 허가받지 않고 상공을 비행하는 불법드론에 드론 포획구를 정확하게 조준 발사하여 그물망을 펼치고 그 펼처진 그물망이 상기 불법드론을 감싸며 안전하게 포획할 수 있는 효과가 있다.

도 1a 및 도 1b는 본 발명의 도록 포획장치가 드론에 장착된 상태의 실시 예를 나타낸 사시도,
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 격발체 발췌 사시도 및 단면도,
도 3은 본 발명의 포획구발사체 발췌 단면도,
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 포획구 발췌 분해 사시도 및 결합 단면도,
도 5는 본 발명의 격발체, 포획구발사체, 포획구, 방아쇠걸림해제수단이 결합된 상태의 사시도.

본 발명은 허가받지 않고 상공을 비행하는 불법드론에 드론 포획구를 정확하게 조준 발사하여 그물망을 펼치고 그 펼처진 그물망이 상기 불법드론을 감싸며 안전하게 포획할 수 있도록 한 도론 포획장치에 관한 것으로, 이를 첨부 도면을 참조하여 실시 예를 설명하면 아래와 같다.

- 아 래 -

도 1a 및 도 1b는 본 발명의 도록 포획장치가 드론에 장착된 상태의 실시 예를 나타낸 사시도, 도 2a 및 도2b는 본 발명의 격발체 발췌 사시도 및 단면도이며, 도 3은 본 발명의 포획구발사체 발췌 단면도이고, 도 4a 및 도 4b는 본 발명의 포획구 발췌 분해 사시도 및 결합 단면도이며, 도 5는 본 발명의 격발체, 포획구발사체, 포획구, 방아쇠걸림해제수단이 결합된 상태의 단면도이다.

본 발명의 드론 포획장치는 도 2a 및 도2b에 나타낸 바와 같이 내부에 탄성스프링(110)이 설치되고, 일측에는 방아쇠(160)가 전·후진되는 장홀(120)이 형성되며, 상기 장홀(120)의 일측단에는 방아쇠걸림부(130)가 형성되고, 상기 탄성스프링(110)의 선단에는 상기 방아쇠(160)와 연결 설치된 끝이 뾰족한 이동체(140)를 슬라이딩 가능하게 설치하여 된 피스톤(150)으로 구성된 격발체(100)가 마련된다.

상기와 같은 구성의 격발체(100)에서 방아쇠(160)를 피스톤(150)에 형성된 장홀(120)을 따라 당기게 되면 스프링(110)은 압축되고 상기 당겨진 방아쇠(160)는 방아쇠걸림부(130)에 결려 잠금된다.

이와 같이 방아쇠(160)를 방아쇠걸림부(130)에 결어 잠금시키면 스프링(110)의 압축과 함께 끝이 뾰족한 이동체(140)도 피스톤(150)의 내경을 따라 후진하면서 격발 대기상태가 되는 것이다.

또 본 발명은 도 3에 나타낸 바와 같이 상기 피스톤(150)의 선단과 연결 설치되고, 내부에는 가스압축탱크(T)를 이동 가능하게 수용시키는 상기 격발체(100)의 길이보다 긴 길이를 갖는 압축탱크가이드(210)로 구성되는 포획구발사체(200)가 마련된다.

상기와 같은 구성의 포획구발사체(200)는 가스가 압축 수용된 가스압축탱크(T)를 상기 압축탱크가이드(210)에 수용시키되 상기 가스압축탱크(T)의 입구가 상기 끝이 뾰족한 이동체(140)를 향하도록 하여 상기 격발체(100)가 작동하였을 때 이동체(140)의 뾰족한 부분이 상기 가스압축탱크(T)의 입구를 관통하여 압축가스를 분출시키면 그 압축가스의 분출 압에 의해 가스압축탱크(T)가 압축탱크가이드(210)를 따라 고속으로 전진하게 된다.

단 상기 가스압축탱크(T)가 위치하는 압축탱크가이드(210)에는 가스압축탱크(T)가 임으로 이동되지 않도록 하는 스토퍼(도면 미도시)가 설치되며, 그 스토퍼는 상기 가스압축탱크(T)가 고속으로 이동할 때 저해 요인이 되지 않는 스토퍼이다.

또 본 발명은 도 4a 및 도 4b에 나타낸 바와 같이 상기 압축탱크가이드(210)의 선단과 연결 설치되고, 내부에는 그물망(340)이 압축된 상태로 구비되며, 그 그물망(340)의 외부 주위에는 공기압축공간(330)이 확보되고 전방에는 공기유입구(320)를 형성시켜 된 복수 개의 분할 편(310)을 결합하여 된 포획구(300)가 마련된다.

단 상기 포획구(300)가 안착된 압축탱크가이드(210)에는 상기 포획구(300)가 임으로 이동되지 않도록 하는 스토퍼(도면 미도시)가 설치되고, 그 스토퍼는 상기 포획구(300)가 발사되는데 저해 요인이 되지 않는 스토퍼이다.

상기와 같은 구성의 포획구(300)는 상기 가스압축탱크(T)가 타격하여 상기 압축탱크가이드(210)의 선단으로부터 발사되는 것으로 그 발사되어 목적물(불법드론)을 향하여 비행하면서 대기 중의 공기가 공기유입구(320)를 들어가 공기압축공간(330)에 공기압이 발생되면 그 공기압에 의해 복수 개의 분할 편(310)이 도 4a에 나타낸 바와 같이 상호 분리되면서 그와 함께 그물망(340)이 펼쳐져 불법드론을 감싸며 포획하게 되는 것이다.

한편, 상기 분리된 복수 개의 분할 편(310)은 상기 펼쳐지는 그물망(340)의 가장자리에 일정간격으로 고정되기 때문에 그물망(340)과 분할 편(310)이 분리되지 않고 그물망(340)의 가장자리에 일정간격으로 매달리게 되어 불법드론을 포획할 때에 그 불법드론을 감싸는 역할을 한다.

또 본 발명은 도 5에 나타낸 바와 같이 상기 방아쇠걸림부(130)에 걸려진 방아쇠(160)의 걸림을 해제하도록 상기 격발체(100)의 일측에 방아쇠걸림해제수단(400)이 설치된다.

상기의 방아쇠걸림해제수단(400)은 서브모터로써 그 서브모터의 축에 상기 방아쇠(160)를 제어하는 제어구(410)가 설치되어 서브모터가 작동하면 상기 방아쇠(160)를 제어하는 제어구(410)가 방아쇠(160)의 제어를 해제한다.

또한, 본 발명은 상기 격발체(100), 포획구발사체(200), 포획구(300), 방아쇠걸림해제수단(400)을 수용하며 보호하고 일측에는 레이저발사수단(510)을 설치하여 된 본체(500)가 마련된다.

상기 레이저발사수단(510)은 포획구(300)의 비행방향을 조준하는 역할을 하는 것이고, 상기 본체(500)는 상기 격발체(100), 포획구발사체(200), 포획구(300), 방아쇠걸림해제수단(400)을 수용하며 보호하는 케이스 역할을 한다.

그리고 상기 포획구(300)는, 전방이 유선형으로 이루어지고 그 전방이 유선형의 포획구(300)는 복수 개의 분할 편(310)을 상호 끼워 결합하도록 도 4a에 나타낸 바와 같이 일측에는 끼움 홀(350)이 형성되고 타측에는 끼움구(360)가 형성되며 상기 각 분할 편(310)의 내부에는 상기 그물망(340)과 분할 편(310)의 사이에 공기압축공간(330)을 마련하도록 스페이서(370)가 형성된다.

상기 스페이서(370)는 공기가 통하는 통공이 형성되어 공기압축공간(330)을 상호 연통되게 함으로써 상기 공기압축공간(330)의 공간 압은 동일한 압을 유지한다.

그 이유는 공기압축공간(330)의 공간 압이 강해지면 포획구(300)를 형성하는 각각의 분할 편(310)에 형성된 끼움구(360)가 끼움 홀(350)로부터 빠져나와 분리되는데 이때 상기 공기압축공간(330)의 공간 압이 동일하지 않으면 일측의 분할 편(310)은 분리되고 타측의 분할 편(310)은 분리되지 않을 수 있음으로 상기 공기압축공간(330)의 공간 압은 필수적으로 동일해야 한다.

또 상기 공기유입구(320)의 형상은, 입구에서 출구로 갈수록 그 크기가 점차적으로 작아지는 깔때기 형상으로 형성시키는데, 그 이유는 포획구(300)가 날아갈 때에 공기를 최대로 공기압축공간(330)으로 유입시켜 공기압축공간(330)의 공기 압을 높이기 위함이다.

이와 같은 작용하는 상기 공기유입구(320)는 입구에서 출구로 갈수록 그 크기가 점차적으로 작아지는 깔때기가 상기 포획구의 외부로 돌출 노출되게 형성시켜 공기압축공간(330)으로의 공기 유입을 극대화하도록 할 수도 있다.

상기에서 설명한 바와 같은 본 발명의 드론 포획장치는 도 1a 및 도 1b에 나타낸 바와 같이 드론(D)의 몸체 일측 또는 드론(D)의 다리에 설치하여 사용할 수 있으며, 바람직하게는 본 발명의 드론 포획장치를 드론의 몸체로부터 착/탈 가능하게 설치하여 사용한다.

또한, 상기 격발체(100), 포획구발사체(200), 포획구(300), 방아쇠걸림해제수단(400)은 각각 분리 결합 가능하게 연결 설치됨이 바람직하다.

이상의 본 발명에 따른 드론 포획장치를 이용하여 불법드론을 포획하는 과정을 간략하게 설명하면 아래와 같다.

- 아 래 -

상기 격발체(100)의 피스톤(150)에 설치된 방아쇠(160)를 장홀(120)을 따라 당겨 방아쇠걸림부(130)에 방아쇠(160)를 걸게 되면 스프링(110)이 압축되면서 탄성력을 발휘하게 되고 그와 함께 끝이 뾰족한 이동체(140)도 상기 피스톤(150)의 내부에 위치하게 된다.

그 후 상기 방아쇠걸림부(130)에 걸려진 방아쇠(160)를 방아쇠걸림해제수단(400)인 서브모터를 작동시켜 해제시키면 상기 압축되어 있던 스프링(110)의 복원력에 의해 이동체(140)를 전진시키고 그 전진되는 이동체(140)의 뾰족한 끝이 가스압축탱크(T)의 입구를 타격하며 입구를 관통하여 가스압축탱크(T) 내의 가스를 분출시키면 그 압축가스의 분출 압에 의해 가스압축탱크(T)가 압축탱크가이드(210)를 따라 고속으로 전진하여 상기 가스압축탱크(T)의 후단이 포획구(300)의 후단을 타격하게 되는 것이다.

이때 상기 포획구(300)는 상기 가스압축탱크(T)의 타격력에 의해 상기 압축탱크가이드(210)의 선단으로부터 분리되면서 불법드론을 향하여 비행하게 되는 것이다. 단 상기 불법드론을 향하여 비행하는 포획구(300)는 레이저발사수단(510)에 의해서 조준된 상태임으로 상기 불법드론으로 정확하게 비행한다.

상기와 같이 불법드론을 향하여 비행하는 포획구(300)는 비행하면서 포획구의 전방에 형성된 공기유입구(320)로 대기 중의 공기가 들어가 공기압축공간(330)에 공기압이 발생되고 그 공기압에 의해 복수 개의 분할 편(310)이 상호 분리되면서 그와 함께 그물망(340)이 펼쳐져 목적물인 불법드론을 감싸며 포획하게 되는 것이다.

상기 포획구(300)가 발사되는 지점과 불법드론과의 거리는 5m 이내임으로 포획구(300)의 그물망(340)에 의해 불법드론을 포획하는 데는 큰 문제가 없다.

한편, 상기 포획구(300)는, 전방이 유선형으로 이루어졌기 때문에 포획구(300)가 불법드론을 향하여 비행할 때에 공기의 저항을 최소로 받는다.

또 상기 포획구(300)는 복수 개의 분할 편(310)이 끼움 홀(350)과 끼움구(360)에 의해 결합된 것으로 그 결합력은 상기 공기압축공간(330)의 공기압이 상기 결합력보다 강해지면 상기 끼움구(360)가 끼움 홀(350)로부터 빠져나와 분리되는 것이다.

그리고 상기 분리된 각각의 분할 편(310)은 그물망(340)의 외곽 가장자리에 일정간격으로 붙어 있는 상태임으로 불법드론을 포획할 때에 그 포획되는 불법드론을 감싸는 역할을 한다.

상술한 바와 같은 본 발명의 드론 포획장치는 상기 효과에서 설명한 바와 같이 상공을 비행하는 불법드론에 드론 포획구를 정확하게 조준 발사하여 그물망을 펼치고 그 펼쳐진 그물망이 상기 불법드론을 감싸며 안전하게 포획할 수 있는 장점이 있는 것이다.

100 : 격발체 110 : 탄성스프링
120 : 장홀 130 : 방아쇠걸림부
140 : 이동체 150 : 피스톤
160 : 방아쇠 200 : 포획구발사체
210 : 압축탱크가이드 300 : 포획구
310 : 분할 편 320 : 공기유입구
330 : 공기압축공간 340 : 그물망
350 : 끼움 홀 360 : 끼움구
370 : 스페이서 400 : 방아쇠걸림해제수단
500 : 본체 510 : 레이저발사수단
T : 가스압축탱크

Claims

드론에 설치되어 불법드론을 포획하도록 그물망을 발사하여 불법드론을 포획하는 드론 포획장치에 있어서,
내부에는 탄성스프링(110)이 설치되고, 일측에는 방아쇠(160)가 전·후진되는 장홀(120)이 형성되며, 상기 장홀의 일측단에는 방아쇠걸림부(130)가 형성되고, 상기 탄성스프링의 선단에는 상기 방아쇠와 연결 설치된 끝이 뾰족한 이동체(140)를 슬라이딩 가능하게 설치하여 된 피스톤(150)으로 구성되는 격발체(100);
상기 피스톤의 선단과 연결 설치되고, 내부에는 가스압축탱크(T)를 이동가능하게 수용시키는 상기 격발체의 길이보다 긴 길이를 갖는 압축탱크가이드(210)로 구성되는 포획구발사체(200);
상기 압축탱크가이드의 선단과 연결 설치되고, 내부에는 그물망(340)이 압축된 상태로 구비되며, 그 그물망의 외부 주위에는 공기압축공간(330)이 확보되고 전방에는 공기유입구(320)를 형성시켜 된 복수개의 분할 편(310)을 결합하여 된 포획구(300);
상기 방아쇠걸림부에 걸려진 방아쇠의 걸림을 해제하도록 상기 격발체의 일측에 설치된 방아쇠걸림해제수단(400);
상기 격발체, 포획구발사체, 포획구, 방아쇠걸림해제수단을 수용하며 보호하고 일측에는 레이저발사수단(510)을 설치하여 된 본체(500)로 이루어진 구성을 특징으로 하는 드론 포획장치.
제1항에 있어서,
상기 포획구(300)는, 전방이 유선형으로 이루어지고 그 전방이 유선형의 포획구는 복수개의 분할 편을 상호 끼워 결합하도록 일측에는 끼움 홀(350)이 형성되고 타측에는 끼움구(360)가 형성되며 상기 각 분할편의 내부에는 상기 그물망과 분할편의 사이에 공기압축공간을 마련하도록 스페이서(370)를 형성시켜 된 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 드론 포획장치.
제1항에 있어서,
상기 공기유입구(320)의 형상은, 입구에서 출구로 갈수록 그 크기가 점차적으로 작아지는 깔때기 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 드론 포획장치.
제1항에 있어서,
상기 공기유입구(320)에는, 입구에서 출구로 갈수록 그 크기가 점차적으로 작아지는 깔때기가 상기 포획구의 외부로 돌출 노출되게 형성된 것을 특징으로 하는 드론 포획장치.
제1항에 있어서,
상기 드론 포획장치는 드론의 다리에 그 다리로부터 분해결합 가능하게 설치된 것을 특징으로 하는 드론 포획장치.
제1항에 있어서,
상기 드론 포획장치는 드론의 몸체 내에 설치된 것을 특징으로 하는 드론 포획장치.
제1항에 있어서,
상기 격발체(100), 포획구발사체(200), 포획구(300), 방아쇠걸림해제수단(400)은 각각 분리 결합 가능하게 연결 설치된 것을 특징으로 하는 드론 포획장치.