KR20210007830A - 우발 사고 시나리오에서의 무인 항공기 착륙 - Google Patents

우발 사고 시나리오에서의 무인 항공기 착륙 Download PDF

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KR20210007830A
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조그 로버트 올리버 슈미트
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더 보잉 컴파니
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Abstract

무인 항공기(UAV)로 하여금 우발 착륙 절차를 수행하게 하기 위한 장치가 제공된다. 이 장치는 메모리, 및 이 장치로 하여금 적어도, UAV의 추정된 현재 범위 내에서 후보 안전 착륙 구역(SLZ)들을 결정하게 하도록 구성된 처리 회로를 포함한다. 후보 SLZ들 중 각각의 SLZ들에서 UAV를 착륙시키기 위한 궤적들이 생성된다. 궤적들 중 각각의 궤적들을 따라 후보 SLZ들 중 각각의 SLZ들로의 UAV의 운항과 연관된 제3자 위험을 정량화하는 위험 값들이 계산된다. 현재 포지션에서 UAV를 즉시 착륙시키는 것과 연관된 제3자 위험을 정량화하는 비행 종료 위험 값이 계산된다. 위험 값들 중 최저 위험 값과 비행 종료 위험 값이 비교되고, 궤적을 따라 후보 SLZ들 중 선택된 SLZ로 UAV를 운항시키거나 UAV를 즉시 착륙시키기 위한 시퀀스가 실행된다.

Description

우발 사고 시나리오에서의 무인 항공기 착륙{LANDING AN UNMANNED AERIAL VEHICLE IN A CONTINGENCY SCENARIO}
본 개시내용은 일반적으로 무인 항공기들에 관한 것으로, 특히 우발 사고 시나리오에서의 무인 항공기 착륙에 관한 것이다. 항공기, 특히 경비행기 및 무인 항공기(UAV: unmanned aerial vehicle)들은 종종 내부 고장들 또는 외부 환경들의 예기치 않은 변화들로 인해 임무 목표를 달성하는 데 장애들을 제시하는 우발 사고들에 직면한다. 예를 들어, 상실된 통신 링크 또는 항법 능력이 UAV 운항 중에 발생할 수 있는 우발 사고들이며, 일부 우발 상황들에서 의사 결정을 위한 시나리오들을 추진하고 있다. 상실된 통신 링크는 UAV를 GCS(ground control station)와 통신할 수 없게 할 수 있는데, 그렇지 않으면 UAV는 GCS로부터 원격으로 제어될 수 있다. 항법 능력의 상실은 UAV를 지시된 웨이포인트들 또는 궤적들을 따를 수 없게 하여, GCS에서 원격 기장(pilot-in-command)으로부터의 수동 제어를 필요로 할 수 있다.
우발 사고 시나리오는 UAV가 자신의 의도한 착륙 장소가 아닌 다른 위치에 착륙할 필요가 있지만, 일부 지형들 위를 비행하는 UAV들의 경우, 이는 심각한 문제를 제기할 수 있다. 우발 사고 시나리오에서 UAV를 착륙시키기 위한 현재 기술들은, 지정된 고도 위의 직선 경로에서 UAV가 이륙한 위치로 UAV를 다시 보내는 단순한 "RTH(return to home)" 기능들; 이 RTH 기능을 위한 대체 착륙 장소들 ― 가장 가까운 장소가 이륙 위치 대신 사용됨(또한 "집결 지점들"이라고도 함) ―; 또는 UAV가 단지 이전에 비행한 경로들만을 따라 이륙 위치 또는 대체 장소에 도달하도록 자신의 이전 비행 경로 또는 그 일부분들을 따라가는 소위 "역추적"을 포함한다. 그러나 이러한 해결책들은 UAV의 공간 환경에서 사람들, 도로 교통, 항공기, 구조물들 등에 대한 위험과 같은 제3자 위험(제3자들에 대한 위험)을 고려하지 않는다. 따라서 기존 해결책들은 종종, 도시 및 교외 환경들과 같은 특정 환경들에서 기대에 못 미친다.
그러므로 앞서 논의한 문제들뿐만 아니라, 다른 가능한 문제들 중 적어도 일부를 고려하는 시스템 및 방법을 갖는 것이 바람직할 것이다.
본 개시내용의 예시적인 구현들은 우발 사고 시나리오에서 무인 항공기(UAV)를 착륙시키기 위한 개선된 기술에 관한 것이다. 예시적인 구현들은 우발 상황들에서 자동 착륙들을 가능하게 함으로써 공중 및 지상에서 제3자들에게 보여지는 위험에 대한 운항 안전을 향상시킬 수 있는, UAV에 대한 우발 사고 관리 시스템 및 절차를 제공한다.
일부 예시적인 구현들에서의 절차는 위험에 영향을 미치는 데이터 커버링 인자를 분석함으로써 수행되는 계층화된 정량적 위험 평가에 기초한 체계적인 접근 방식을 따를 수 있다. 이는 우발 사고들을 처리할 때 데이터 중심 위험 평가들의 사용을 가능하게 할 수 있다. 계획된 임무가 계속될 수 없는 상황들에서 안전하지 않은 영역들에서의 비행 종료 또는 착륙들을 피하기 위한 수단인 대체 착륙 장소들로서 안전 착륙 구역(SLZ: safe landing zone)들이 도입될 수 있다.
따라서 본 개시내용은 다음의 예시적인 구현들을 제한 없이 포함한다.
일부 예시적인 구현들은 무인 항공기(UAV)에 대한 우발 착륙 절차를 수행하는 방법을 제공하며, 이 방법은: 현재 포지션으로부터 UAV의 추정된 현재 범위 내에서 후보 안전 착륙 구역(SLZ)들을 결정하는 단계; 현재 포지션으로부터 후보 SLZ들 중 각각의 SLZ들로의 UAV의 비행에 영향을 미치는 환경 및 운항 인자들에 기초하여 후보 SLZ들 중 각각의 SLZ들에 UAV를 착륙시키기 위한 궤적들을 생성하는 단계; 궤적들 중 각각의 궤적들을 따라 후보 SLZ들 중 각각의 SLZ들로의 UAV의 운항과 연관된 제3자 위험을 정량화하는 위험 값들을 계산하는 단계 ― 위험 값들 중 최저 위험 값은 현재 포지션으로부터 후보 SLZ들 중 선택된 SLZ까지의 궤적과 연관됨 ―; 현재 포지션에서 UAV를 즉시 착륙시키는 것과 연관된 제3자 위험을 정량화하는 비행 종료 위험 값을 계산하는 단계; 위험 값들 중 최저 위험 값과 비행 종료 위험 값의 비교를 수행하는 단계; 및 비교에 기초하여, 궤적을 따라 후보 SLZ들 중 선택된 SLZ로 UAV를 운항시키거나 현재 포지션에서 UAV를 즉시 착륙시키기 위한 시퀀스를 실행하는 단계를 포함한다.
임의의 앞선 예시적인 구현, 또는 임의의 앞선 예시적인 구현들의 임의의 조합의 방법의 일부 예시적인 구현들에서, UAV는 GCS(ground control station)를 또한 포함하는 무인 항공 시스템의 일부이며, 이 방법은 UAV의 기내에서 수행되고, 시퀀스는 GCS로부터의 입력 없이 자율적으로 실행된다.
임의의 앞선 예시적인 구현, 또는 임의의 앞선 예시적인 구현들의 임의의 조합의 방법의 일부 예시적인 구현들에서, UAV는 GCS(ground control station)를 또한 포함하는 무인 항공 시스템의 일부이며, 이 방법은 GCS에서 수행되고, 시퀀스는 GCS로부터의 UAV의 원격 제어를 통해 실행된다.
임의의 앞선 예시적인 구현, 또는 임의의 앞선 예시적인 구현들의 임의의 조합의 방법의 일부 예시적인 구현들에서, 이 방법은: UAV의 지리적 운항 영역의 위험 지도를 생성 또는 수신하는 단계를 더 포함하며, 위험 지도는 각각의 위험 가중 인자들을 갖는 각각의 위험 카테고리들을 가진 위험 구역들을 포함하는데, 각각의 위험 가중 인자들은 위험 구역들에서 UAV의 운항과 연관된 제3자 위험을 정량화하고, 궤적들은 위험 구역들 중 다양한 위험 구역들을 가로지르고, 위험 값들은 각각의 위험 가중 인자들에 기초하여 계산된다.
임의의 앞선 예시적인 구현, 또는 임의의 앞선 예시적인 구현들의 임의의 조합의 방법의 일부 예시적인 구현들에서, 궤적들을 생성하는 단계는 후보 SLZ에 대해, 현재 포지션으로부터 후보 SLZ까지의 직선을 보간하고 이로써 후보 SLZ까지의 궤적을 생성하는 단계를 포함하고, 위험 값들을 계산하는 단계는 궤적에 대해: 궤적을 위험 구역들 중 하나 이상과의 교차 지점들에서 세그먼트들로 분리하는 단계; 및 위험 구역들 중 하나 이상에 대한 세그먼트들 및 위험 가중 인자들로부터 후보 SLZ에 대한 위험 값을 계산하는 단계를 포함한다.
임의의 앞선 예시적인 구현, 또는 임의의 앞선 예시적인 구현들의 임의의 조합의 방법의 일부 예시적인 구현들에서, 직선은 특정 거리이며, 특정 거리에 걸친 총 이산 지점들의 수를 포함하고, 궤적을 분리하는 단계는 하나 이상의 위험 구역들 중 각각의 위험 구역에 대해: 위험 구역 내에 위치된 궤적 상의 이산 지점들의 수 대 궤적의 총 이산 지점들의 수의 비를 결정하는 단계; 및 비와 특정 거리의 곱 그리고 이로써 위험 구역의 교차 길이를 계산하는 단계를 포함한다.
임의의 앞선 예시적인 구현, 또는 임의의 앞선 예시적인 구현들의 임의의 조합의 방법의 일부 예시적인 구현들에서, 후보 SLZ에 대한 위험 값을 계산하는 단계는: 하나 이상의 위험 구역들 중 각각의 위험 구역들에 대한 위험 구역 위험 값들을 계산하는 단계 ― 위험 구역에 대한 위험 구역 위험 값은 위험 구역의 교차 길이와 위험 구역의 위험 카테고리의 위험 가중 인자의 곱임 ―; 및 후보 SLZ에 대한 위험 값을 계산하도록 위험 구역 위험 값들을 합산하는 단계를 포함한다.
임의의 앞선 예시적인 구현, 또는 임의의 앞선 예시적인 구현들의 임의의 조합의 방법의 일부 예시적인 구현들에서, 궤적을 따라 후보 SLZ들 중 선택된 SLZ로, 그리고 궤적을 따라 업데이트된 현재 포지션을 이용하여 UAV를 운항시키도록 시퀀스가 실행되며, 이 방법은: UAV의 지리적 운항 영역의 업데이트된 위험 지도를 생성 또는 수신하는 단계 ― 업데이트된 위험 지도는 각각의 업데이트된 위험 가중 인자들을 갖는 각각의 업데이트된 위험 카테고리들을 가진 위험 구역들을 포함함 ―; 각각의 업데이트된 위험 가중 인자들에 기초하여 위험 값들 중 업데이트된 최저 위험 값 및 업데이트된 비행 종료 위험 값을 계산하는 단계; 및 위험 값들 중 업데이트된 최저 위험 값이 업데이트된 비행 종료 위험 값보다 더 클 때, 업데이트된 현재 포지션에서 UAV를 즉시 착륙시키도록 시퀀스를 중단하는 단계를 더 포함한다.
임의의 앞선 예시적인 구현, 또는 임의의 앞선 예시적인 구현들의 임의의 조합의 방법의 일부 예시적인 구현들에서, 위험 값들 중 최저 위험 값이 비행 종료 위험 값 이하일 때는 궤적을 따라 후보 SLZ들 중 선택된 SLZ로 UAV를 운항시키도록 그리고 위험 값들 중 최저 위험 값이 비행 종료 위험 값보다 더 클 때는 현재 포지션에서 UAV를 즉시 착륙시키도록 시퀀스가 실행된다.
임의의 앞선 예시적인 구현, 또는 임의의 앞선 예시적인 구현들의 임의의 조합의 방법의 일부 예시적인 구현들에서, 궤적을 따라 후보 SLZ들 중 선택된 SLZ로, 그리고 궤적을 따라 업데이트된 현재 포지션을 이용하여 UAV를 운항시키도록 시퀀스가 실행되며, 이 방법은: 위험 값들 중 업데이트된 최저 위험 값 및 업데이트된 비행 종료 위험 값을 계산하는 단계; 및 위험 값들 중 업데이트된 최저 위험 값이 업데이트된 비행 종료 위험 값보다 더 클 때, 업데이트된 현재 포지션에서 UAV를 즉시 착륙시키도록 시퀀스를 중단하는 단계를 더 포함한다.
임의의 앞선 예시적인 구현, 또는 임의의 앞선 예시적인 구현들의 임의의 조합의 방법의 일부 예시적인 구현들에서, 궤적을 따라 후보 SLZ들 중 선택된 SLZ로, 그리고 궤적을 따라 업데이트된 현재 포지션을 이용하여 UAV를 운항시키도록 시퀀스가 실행되며, 이 방법은: 업데이트된 현재 포지션으로부터 UAV의 업데이트된 추정된 현재 범위 내에서 업데이트된 후보 SLZ들을 결정하는 단계 ― 업데이트된 후보 SLZ들은 후보 SLZ들 중 선택된 SLZ를 포함함 ―; 업데이트된 후보 SLZ들 중 각각의 SLZ들에 UAV를 착륙시키기 위한 업데이트된 궤적들을 생성하는 단계; 업데이트된 위험 값들 및 업데이트된 비행 종료 위험 값을 계산하는 단계 ― 업데이트된 위험 값들 중 최저 위험 값은 업데이트된 현재 포지션으로부터 업데이트된 후보 SLZ들 중 선택된 SLZ까지의 업데이트된 궤적과 연관됨 ―; 업데이트된 위험 값들 중 최저 위험 값과 업데이트된 비행 종료 위험 값의 비교를 수행하는 단계; 및 비교에 기초하여, 업데이트된 궤적을 따라 업데이트된 후보 SLZ들 중 선택된 SLZ로 UAV를 운항시키거나, 업데이트된 현재 포지션에서 UAV를 즉시 착륙시키도록, 업데이트된 시퀀스를 실행하는 단계를 더 포함한다.
일부 예시적인 구현들은 무인 항공기(UAV)로 하여금 우발 착륙 절차를 수행하게 하기 위한 장치를 제공하며, 이 장치는 컴퓨터 판독 가능 프로그램 코드를 저장하도록 구성된 메모리; 및 메모리에 액세스하며 컴퓨터 판독 가능 프로그램 코드를 실행하여 장치로 하여금 적어도, 임의의 앞선 예시적인 구현, 또는 임의의 앞선 예시적인 구현들의 임의의 조합의 방법을 수행하게 하도록 구성된 처리 회로를 포함한다.
일부 예시적인 구현들은 무인 항공기(UAV)로 하여금 우발 착륙 절차를 수행하게 하기 위한 컴퓨터 판독 가능 저장 매체를 제공하며, 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는 비-일시적이며, 처리 회로에 의한 실행에 대한 응답으로, 장치로 하여금 적어도, 임의의 앞선 예시적인 구현, 또는 임의의 앞선 예시적인 구현들의 임의의 조합의 방법을 수행하게 하는 컴퓨터 판독 가능 프로그램 코드가 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장된다.
본 개시내용의 이들 및 다른 특징들, 양상들 및 이점들은 아래에서 간략하게 설명되는 첨부 도면들과 함께, 다음의 상세한 설명을 읽음으로써 명백해질 것이다. 본 개시내용은 본 개시내용에서 제시되는 2개, 3개, 4개 이상의 특징들 또는 엘리먼트들이 본 명세서에서 설명되는 특정 예시적인 구현으로 명시적으로 조합되거나 아니면 언급되는지에 무관하게, 이러한 특징들 또는 엘리먼트들의 임의의 조합을 포함한다. 본 개시내용은 본 개시내용의 맥락이 달리 명확하게 지시하지 않는 한, 본 개시내용의 양상들 및 예시적인 구현들 중 임의의 것에서 본 개시내용의 임의의 분리 가능한 특징들 또는 엘리먼트들이 조합 가능한 것으로 간주되도록 전체적으로 이해되는 것으로 의도된다.
따라서 이 발명의 내용은 본 개시내용의 일부 양상들의 기본적인 이해를 제공하도록 일부 예시적인 구현들을 요약하는 목적들로만 제공되는 것으로 인식될 것이다. 이에 따라, 위에서 설명한 예시적인 구현들은 단지 예들일 뿐이고 본 개시내용의 범위 또는 사상을 어떤 식으로도 좁히는 것으로 해석되지 않아야 한다고 인식될 것이다. 다른 예시적인 구현들, 양상들 및 이점들은 설명되는 일부 예시적인 구현들의 원리들을 예로서 예시하는 첨부 도면들과 함께 취해진 다음의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
이와 같이 본 개시내용의 예시적인 구현들을 일반적인 용어들로 기술하였지만, 반드시 실측대로 그려진 것은 아닌 첨부 도면들이 이제 참조될 것이다.
도 1a는 본 개시내용의 예시적인 구현들에 따른 무인 항공기(UAV)를 포함하는 시스템을 예시한다.
도 1b는 본 개시내용의 예시적인 구현들에 따른, 각각의 안전 착륙 구역들에 대한 궤적들을 갖는 도 1a의 UAV를 예시한다.
도 2는 본 개시내용의 예시적인 구현들에 따른, 복수의 위험 구역들을 갖는 위험 지도의 일부를 예시한다.
도 3a, 도 3b, 도 3c 및 도 3d는 본 개시내용의 예시적인 구현들에 따른, UAV에 대한 우발 착륙 절차를 수행하는 방법의 다양한 단계들을 예시하는 흐름도들이다.
도 4a 및 도 4b는 본 개시내용의 보다 특정한 예시적인 구현들에 따른, UAV에 대한 우발 착륙 절차를 수행하는 방법의 다양한 단계들의 흐름도를 예시한다.
도 5는 본 개시내용의 일부 예시적인 구현들에 따른 장치를 예시한다.
이하, 본 개시내용의 일부, 그러나 전부는 아닌 구현들이 도시되는 첨부 도면들을 참조하여, 이제 본 개시내용의 일부 구현들이 보다 상세히 설명될 것이다. 실제로, 본 개시내용의 다양한 구현들은 많은 상이한 형태들로 구현될 수 있으며, 본 명세서에서 제시되는 구현들로 제한되는 것으로 해석되지는 않아야 하고; 그보다, 이러한 예시적인 구현들은 본 개시내용이 철저하고 완전해지고, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들에게 본 개시내용의 범위를 충분히 전달하도록 제공된다. 예를 들어, 달리 지시되지 않는 한, 제1, 제2 등인 어떤 참조는 특정 순서를 내포하는 것으로 해석되지 않아야 한다. 또한, (달리 지시되지 않는 한) 다른 어떤 것 위에 있는 것으로 설명되는 어떤 것이 대신 아래에 있을 수 있으며, 그 반대의 경우도 마찬가지이고; 유사하게, 다른 어떤 것의 왼쪽에 있은 것으로 설명되는 어떤 것이 대신 오른쪽에 있을 수도 있으며, 그 반대의 경우도 마찬가지이다. 유사한 참조 번호들이 전체에 걸쳐 유사한 엘리먼트들을 나타낸다.
본 개시내용의 예시적인 구현들은 무인 항공기(UAV)들에 관한 것으로, 특히 우발 사고 시나리오에서 UAV의 데이터 중심의 위험 최소화 경로 발견 및 착륙에 관한 것이다. 본 개시내용의 일부 예시적인 구현들은 UAV의 운항 영역의 위험 지도에 기초하여 위험 값을 계산하기 위해 사용자 정의 안전 착륙 구역(SLZ)들에 대한 이산화(discretize)된 궤적들, 및 선택된 위험 가중 인자들을 이용한다. 본 명세서에서 설명되는 바와 같이, SLZ는 우발 사고 시나리오의 경우에 안전(낮은 위험)으로 지정된 착륙 구역(즉, UAV가 착륙할 수 있는 구역)이다. 위험 값들을 계산하는 것은 여러 임무 중단 옵션들 간의 비교를 가능하게 하여 특정 우발 상황에 대한 가장 바람직한 응답을 확인하게 할 수 있다.
도 1a는 본 개시내용의 예시적인 구현들에 따른 시스템을 예시한다. 이 시스템은 하나 이상의 기능들 또는 동작들을 수행하기 위한 다수의 서로 다른 서브시스템들(각각의 개별 시스템) 중 임의의 서브시스템을 포함할 수 있다. 시스템의 일부로서 도시되지만, 서브시스템들 중 임의의 하나 이상이 별도의 시스템으로서 기능 또는 동작할 수 있다고 이해되어야 한다. 시스템은 도 1a에 도시된 것들보다 하나 이상의 추가 또는 대안적인 서브시스템들을 포함할 수 있다고 또한 이해되어야 한다.
도 1a에 도시된 바와 같이, 일부 예들에서, 시스템(100)은 UAV(110) 및 GCS(ground control station)(130)를 갖는 무인 항공 시스템(UAS: unmanned aerial system)(101)을 포함하는데, GCS로부터 UAV가 원격으로 제어될 수 있다. 이와 관련하여, UAV와 GCS는 통신 링크를 통해 통신할 수 있다. 추가로, UAS는 UAV의 기내에 또는 GCS에 위치될 수 있는 장치(120)를 포함한다. 또는 일부 예들에서는, 제1 장치가 UAV의 기내에 위치될 수 있고, 제2 장치가 GCS에 위치될 수 있다.
본 개시내용의 예시적인 구현들에 따르면, 장치(120)는 UAV(110)로 하여금 우발 착륙 절차를 수행하게 하기 위한 것이다. 이와 관련하여, 일부 예들에서 장치는 도 1b에 도시된 바와 같이, (UAV의) 현재 포지션(112)으로부터 UAV의 추정된 현재 범위 내에서 후보 SLZ들(190)을 결정하도록 구성된다. 이러한 예들에서, 장치는 현재 포지션으로부터 후보 SLZ들 중 각각의 SLZ들로의 UAV의 비행에 영향을 미치는 환경 및 운항 인자들에 기초하여 후보 SLZ들 중 각각의 SLZ들에 UAV를 착륙시키기 위한 궤적들(170)을 생성하도록 구성된다.
일부 예들에서, 궤적들(170)은 하나 이상의 직선들이거나 이들을 포함한다. 그러나 다른 예들에서, 궤적들은 비직선 또는 우회 궤적들일 수 있다. 이와 관련하여, 지형/지세, UAV(110)에 의해 회피되어야 하는 장애물들, UAV의 성능과 비교되는 현재 풍향 및 풍속뿐만 아니라, UAV의 현재 전력 레벨(생성된 궤적을 따라 SLZ에 도달하는 데 필요한 전력)에 기초한 UAV의 추정된 현재 범위와 같은 내부 및 외부 인자를 고려하는 알고리즘을 이용하여 궤적들 중 하나 이상이 생성될 수 있다. 적합한 알고리즘들의 예들은 A형 별, 보로노이(Voronoi) 그래프들 및 고속 탐색 랜덤 트리들(Rapidly Exploring Random Trees)을 포함한다.
장치(120)는 궤적들(170) 중 각각의 궤적들을 따라 후보 SLZ들(190) 중 각각의 SLZ들로의 UAV(110)의 운항과 연관된 제3자 위험을 정량화하는 위험 값들을 계산하도록 구성된다. 여기서, 위험 값들 중 최저 위험 값은 현재 포지션(112)으로부터 후보 SLZ들 중 선택된 SLZ까지의 궤적과 연관된다. 장치는 또한, 현재 포지션에서 UAV를 즉시 착륙시키는 것과 연관된 제3자 위험을 정량화하는 비행 종료 위험 값을 계산하도록 구성된다.
장치(120)는 위험 값들 중 최저 위험 값과 비행 종료 위험 값의 비교를 수행하도록 구성된다. 그리고 비교에 기초하여, 장치는 궤적을 따라 후보 SLZ들(190) 중 선택된 SLZ로 UAV(110)를 운항시키거나 현재 포지션(112)에서 UAV를 즉시 착륙시키기 위한 시퀀스를 실행하도록 구성된다. UAV(110)가 장치(120)를 포함하는 일부 예들에서, 장치는 GCS(130)로부터의 입력 없이 시퀀스를 자율적으로 실행하도록 구성된다. 장치가 GCS에 포함되는 다른 예들에서, 장치는 GCS로부터의 UAV의 원격 제어를 통해 시퀀스를 실행하도록 구성된다.
일부 예들에서, 장치(120)는 UAV(110)의 지리적 운항 영역의 위험 지도를 생성 또는 수신하도록 추가로 구성된다. 위험 지도는 각각의 위험 가중 인자들을 갖는 각각의 위험 카테고리들을 가진 위험 구역들을 포함하는데, 각각의 위험 가중 인자들은 위험 구역들에서 UAV(110)의 운항과 연관된 제3자 위험을 정량화한다. 이러한 예들에서, 궤적들(170)은 위험 구역들 중 다양한 위험 구역들을 가로지르고, 위험 값들은 각각의 위험 가중 인자들에 기초하여 계산된다.
도 2는 본 개시내용의 예시적인 구현들에 따른 위험 지도(200)의 일부를 예시한다. 위험 지도(200)는 색, 패턴, 형상 등과 같은 다양한 수단들에 의해 시각적으로 구별될 수 있는 (위험 구역 다각형들로도 지칭되는) 위험 구역들(220)을 포함한다. 예시된 예에서, 위험 지도는 각각의 위험 가중 인자들을 갖는 각각의 위험 카테고리들을 가진 위험 구역들(220A, 220B, 220C, 220D)(각각 하나씩 라벨링됨)을 포함한다.
궤적들(170)이 직선이거나 직선들을 포함하는 일부 추가 예들에서, 장치(120)는 후보 SLZ(190)에 대해, 현재 포지션(112)으로부터 후보 SLZ까지의 직선을 보간하고 이로써 후보 SLZ까지의 궤적을 생성하도록 구성된다. 이러한 예들 중 일부에서, 장치는 궤적을 위험 구역들(220) 중 하나 이상과의 교차 지점들에서 세그먼트들(도 2에서 위험 구역들(220C, 220D)과 각각 교차하는 세그먼트들(170A, 170B)로 도시됨)로 분리하고, 위험 구역들 중 하나 이상에 대한 세그먼트들 및 위험 가중 인자들로부터 후보 SLZ에 대한 위험 값을 계산하도록 구성된다. 이는 UAV(110)의 현재 포지션과 SLZ 사이의 2차원 직선 세그먼트의 보간에 의한 궤적의 이산화를 통해 달성될 수 있다. 그 다음, 비용 함수가 사용되어 교차 세그먼트들 및 위험 가중 인자들로부터 위험 값을 계산할 수 있다.
일부 더 추가 예들에서, 궤적(170)의 직선은 특정 거리이며, 특정 거리에 걸친 총 이산 지점들의 수를 포함한다. 이러한 예들에서, 궤적의 분리는 하나 이상의 위험 구역들 중 각각의 위험 구역(220)에 대해, 장치(120)가 위험 구역 내에 위치된 궤적 상의 이산 지점들의 수 대 궤적의 총 이산 지점들의 수의 비를 결정하도록 구성되는 것을 포함한다. 그 다음, 장치는 그 비와 특정 거리의 곱 그리고 이로써 위험 구역의 교차 길이를 계산하도록 구성된다.
일부 한층 더 추가 예들에서, 장치(120)는 하나 이상의 위험 구역들(220) 중 각각의 위험 구역들에 대한 위험 구역 위험 값들을 계산하도록 구성된다. 이러한 예들에서, 위험 구역에 대한 위험 구역 위험 값은 위험 구역의 교차 길이와 위험 구역의 위험 카테고리의 위험 가중 인자의 곱이다. 이러한 한층 더 추가 예들에서, 장치(120)는 후보 SLZ(190)에 대한 위험 값을 계산하기 위해 위험 구역 위험 값들을 합산하도록 구성된다.
위에서 나타낸 바와 같이, 일부 예들에서, 각각의 SLZ(190)와 연관된 위험 값의 계산은 궤적(170)을 각각의 위험 구역들(220)과 교차하는 세그먼트들(예컨대, 세그먼트들(170A & 170B))로 분리하는 것을 포함한다. 이는 UAV(110)의 현재 포지션과 SLZ 사이의 2차원 직선 세그먼트의 보간에 의한 궤적의 이산화를 통해 달성될 수 있다. 이와 관련하여, 궤적(170)은 그 길이를 따라 다수의 이산 지점들을 포함할 수 있고, 꼭지점들에 연결된 모서리들로 위험 구역(220)이 형성되어 폐쇄된 다각형 형상을 형성할 수 있다. 장치(120)는 일부 예들에서 프랭클린의 PNPOLY 알고리즘과 같은 교차 수 알고리즘에 따라, 꼭지점들에 의해 한정된 주어진 위험 구역(220) 내에 궤적 상의 지점이 위치되는지 여부를 결정할 수 있다. 보다 구체적으로, 궤적 상의 모든 이산 지점들과 관련하여 위험 구역 내에 위치된 궤적 상의 이산 지점들의 분율(fraction)은 다음과 같이 계산될 수 있다:
Figure pat00001
(식 1)
식 1에서, f k,j 는 제j 위험 구역 내에서 제k SLZ에 대한 궤적의 분율이고, p k,j 는 위험 구역 내에 위치된 궤적 상의 이산 지점들의 수이며, q k 는 궤적 상의 총 이산 지점들의 수이다.
장치(120)는 이를테면, 다음 식에 따라, 현재 포지션(112)으로부터 SLZ(190)까지의 직선의 특정 거리(s k )와 비(f k,j )의 곱, 그리고 이로써 제k SLZ에 대한 제j 위험 구역의 교차 길이를 계산할 수 있으며:
Figure pat00002
(식 2)
여기서 s k,j 는 제k SLZ에 대한 제j 위험 구역의 교차 길이이다.
장치(120)는 추가로, 위험 구역(s k )의 교차 길이가 제j 위험 구역의 위험 카테고리의 위험 가중 인자와 곱해지는(곱으로서 계산되는) 비용 함수를 사용하여 위험 구역(220)에 대한 위험 구역 위험 값을 계산할 수 있다. 이는 궤적(170)에 의해 제k SLZ에 교차되는 다른 위험 구역들에 대해 반복되어 위험 구역들에 대한 각각의 위험 구역 위험 값들을 계산할 수 있으며, 이는 다음에 합산되어 SLZ에 대한 위험 값을 계산할 수 있다.
일부 예들에서, 궤적(170)에 의해 교차되는 위험 구역들은 위험 카테고리로 그룹화될 수 있고, 위험 카테고리마다 교차 길이가 계산될 수 있다. 보다 구체적으로, 제i 위험 카테고리(Γ i )에 대한 (l개의 후보 SLZ들 중) 제k SLZ에 대한 교차 길이(S k,i )는 이를테면, 다음 식에 따라, 그러한 위험 구역들에 대한 교차 길이들(s k,j )의 합으로서 계산될 수 있다:
Figure pat00003
(식 3)
제i 위험 카테고리에 대한 교차 길이(S k,i )와 그 각각의 위험 가중 인자(W i )의 곱이 계산되어 위험 카테고리 위험 값을 계산할 수 있다. 이는 궤적(170)에 의해 제k SLZ에 교차되는 위험 구역들의 다른 위험 카테고리들에 대해 반복되어 각각의 위험 카테고리 위험 값들을 계산할 수 있으며, 이는 다음에, 이를테면 n개의 위험 카테고리들에 대해 다음 식에 따라 합산되어 제k SLZ에 대한 위험 값(R k )을 계산할 수 있다:
Figure pat00004
(식 4)
비행 종료 위험 값은 상기와 유사한 방식으로, 그러나 현재 포지션(112)에서의 UAV(110)가 위험 구역들에 걸쳐 궤적(170)을 따라가는 대신에 위험 구역(220) 내에 위치될 수 있음을 인식하여 결정될 수 있다. 그 다음, 일부 예들에서, 비행 종료 위험 값은 UAV가 그 현재 포지션에 위치되는 위험 구역에서 UAV의 운항과 연관된 제3자 위험을 정량화하는 위험 가중 인자에 대응한다. 일부 예시적인 구현들에서, 영상 기반 시스템들은 위험 가중 인자와 함께 또는 이에 대한 대안으로 사용될 수 있다.
일부 예들에서, 장치(120)는 다음 식에 따라, 계산된 위험 값들(R k ) 중 최저 위험 값과 현재 포지션(112)에서의 비행 종료에 대한 위험(R FT ) 간의 비교를 수행하도록 구성된다:
Figure pat00005
(식 5)
비교에 기초하여, 장치는 위험 값들 중 최저 위험 값(
Figure pat00006
)이 비행 종료 위험 값(R FT ) 이하일 때는 궤적(170)을 따라 후보 SLZ들(190) 중 선택된 SLZ로 UAV(110)를 운항시키고 위험 값들 중 최저 위험 값이 비행 종료 위험 값보다 더 클 때는 현재 포지션에서 UAV를 즉시 착륙시키기 위한 시퀀스를 실행하게 된다. 장치는 위험 값들 중 최저 위험 값과 비행 종료 위험 값이 언제 동일한지를 인식하고, 응답으로, 궤적을 따라 후보 SLZ들 중 선택된 SLZ로 UAV를 운항시키기 위한 시퀀스를 실행하도록 구성될 수 있다.
궤적(170)을 따라 후보 SLZ들(190) 중 선택된 SLZ로, 그리고 궤적을 따라 업데이트된 현재 포지션(112)을 이용하여 UAV(110)를 운항시키도록 시퀀스가 실행되는 일부 예들에서, 장치(120)는 위험 값들 중 업데이트된 최저 위험 값(예컨대,
Figure pat00007
) 및 업데이트된 비행 종료 위험 값(예컨대, R FT )을 계산하도록 추가로 구성된다. 그리고 장치는 위험 값들 중 업데이트된 최저 위험 값이 업데이트된 비행 종료 위험 값보다 더 클 때, 업데이트된 현재 포지션에서 UAV를 즉시 착륙시키기 위해 시퀀스를 중단하도록 구성된다.
유사하게, 일부 예들에서, 장치(120)는 UAV(110)의 지리적 운항 영역의 업데이트된 위험 지도를 생성 또는 수신하도록 추가로 구성된다. 업데이트된 위험 지도는 각각의 업데이트된 위험 가중 인자들을 갖는 각각의 업데이트된 위험 카테고리들을 가진 위험 구역들(220)을 포함한다. 이와 관련하여, 각각의 업데이트된 위험 카테고리들 및 각각의 업데이트된 위험 가중 인자들 중 하나 이상은 (더 이전) 위험 지도(200)의 각각의 위험 카테고리들 및 각각의 위험 가중 인자들과 다를 수 있다. 이러한 예들에서, 장치는 각각의 업데이트된 위험 가중 인자들에 기초하여 위험 값들 중 업데이트된 최저 위험 값 및 업데이트된 비행 종료 위험 값을 계산하도록 구성된다. 그 다음, 장치는 위험 값들 중 업데이트된 최저 위험 값이 업데이트된 비행 종료 위험 값보다 더 클 때, 업데이트된 현재 포지션에서 UAV를 즉시 착륙시키기 위해 시퀀스를 중단하도록 구성된다.
추가로 또는 대안으로, 궤적(170)을 따라 후보 SLZ들(190) 중 선택된 SLZ로 UAV(110)를 운항시키도록 시퀀스가 실행되는 일부 예들에서, 장치(120)는 업데이트된 현재 포지션(112)으로부터 UAV의 업데이트된 추정된 현재 범위 내에서 업데이트된 후보 SLZ들을 결정하도록 추가로 구성된다. 여기서, 업데이트된 후보 SLZ들은 후보 SLZ들 중 선택된 SLZ를 포함한다.
이러한 예들에서, 장치(120)는 업데이트된 후보 SLZ들(190) 중 각각의 SLZ들에 UAV(110)를 착륙시키기 위한 업데이트된 궤적들(170)을 생성하고, 업데이트된 위험 값들(예컨대, R k ) 및 업데이트된 비행 종료 위험 값(R FT )을 계산하도록 구성된다. 이전과 유사하게, 업데이트된 위험 값들 중 최저 위험 값(예컨대,
Figure pat00008
)은 업데이트된 현재 포지션(112)으로부터 업데이트된 후보 SLZ들 중 선택된 SLZ까지의 업데이트된 궤적과 연관된다. 장치는 업데이트된 위험 값들 중 최저 위험 값과 업데이트된 비행 종료 위험 값의 비교를 수행하도록 구성된다. 그리고 비교에 기초하여, 장치는 업데이트된 궤적을 따라 업데이트된 후보 SLZ들 중 선택된 SLZ로 UAV를 운항시키기 위한, 또는 업데이트된 현재 포지션에서 UAV를 즉시 착륙시키기 위한 업데이트된 시퀀스를 실행하도록 구성된다.
도 3a, 도 3b, 도 3c 및 도 3d는 본 개시내용의 예시적인 구현들에 따른, UAV(110)에 대한 우발 착륙 절차를 수행하는 방법(300)의 다양한 단계들을 예시하는 흐름도들이다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 블록(302)에서, 방법은 현재 포지션(112)으로부터 UAV의 추정된 현재 범위 내에서 후보 SLZ들(190)을 결정하는 단계를 포함한다. 블록(304)에 도시된 바와 같이, 방법은 현재 포지션으로부터 후보 SLZ들 중 각각의 SLZ들로의 UAV의 비행에 영향을 미치는 환경 및 운항 인자들에 기초하여 후보 SLZ들 중 각각의 SLZ들에 UAV를 착륙시키기 위한 궤적들(170)을 생성하는 단계를 포함한다.
블록(308)에 도시된 바와 같이, 방법(300)은 궤적들(170) 중 각각의 궤적들을 따라 후보 SLZ들(190) 중 각각의 SLZ들로의 UAV(110)의 운항과 연관된 제3자 위험을 정량화하는 위험 값들을 계산하는 단계를 포함하며, 위험 값들 중 최저 위험 값은 현재 포지션으로부터 후보 SLZ들 중 선택된 SLZ까지의 궤적과 연관된다.
일부 예들에서, 방법(300)은 블록(306)에 도시된 바와 같이, UAV(110)의 지리적 운항 영역의 위험 지도(200)를 생성 또는 수신하는 단계를 더 포함한다. 위험 지도는 각각의 위험 가중 인자들을 갖는 각각의 위험 카테고리들을 가진 위험 구역들(220)을 포함하는데, 각각의 위험 가중 인자들은 위험 구역들에서 UAV의 운항과 연관된 제3자 위험을 정량화한다. 이러한 예들에서, 궤적들(170)은 위험 구역들 중 다양한 위험 구역들을 가로지르고, 위험 값들은 블록(306)에서 각각의 위험 가중 인자들에 기초하여 계산된다.
블록(310)에 도시된 바와 같이, 방법(300)은 현재 포지션(112)에서 UAV를 즉시 착륙시키는 것과 연관된 제3자 위험을 정량화하는 비행 종료 위험 값을 계산하는 단계를 포함한다.
방법(300)은 블록(312)에 도시된 바와 같이, 위험 값들 중 최저 위험 값과 비행 종료 위험 값의 비교를 수행하는 단계를 더 포함한다. 비교에 기초하여, 방법은 블록(314)에 도시된 바와 같이, 궤적(170)을 따라 후보 SLZ들(190) 중 선택된 SLZ로 UAV(110)를 운항시키거나 현재 포지션(112)에서 UAV를 즉시 착륙시키기 위한 시퀀스를 실행하는 단계를 포함한다.
일부 예들에서, 블록(304)에서 궤적들(170)을 생성하는 단계는 후보 SLZ(190)에 대해, 현재 포지션(112)으로부터 후보 SLZ까지의 직선을 보간하고 이로써 후보 SLZ까지의 궤적을 생성하는 단계를 포함한다. 블록(306)에서 위험 지도(200)를 생성 또는 수신하는 단계를 또한 포함하는 이러한 예들 중 일부에서, 블록(308)에서 위험 값들을 계산하는 단계는 궤적에 대해, 도 3b에서 블록(308A)에 도시된 바와 같이, 궤적을 위험 구역들(220) 중 하나 이상과의 교차 지점들에서 세그먼트들(170A, 170B)로 분리하는 단계를 포함한다. 그 다음, 블록(308B)에 도시된 바와 같이, 위험 구역들 중 하나 이상에 대한 세그먼트들 및 위험 가중 인자들로부터 후보 SLZ에 대한 위험 값이 계산된다.
일부 추가 예들에서, 직선은 특정 거리이며, 특정 거리에 걸친 총 이산 지점들의 수를 포함한다. 이러한 예들에서, 블록(308A)에서 궤적(170)을 분리하는 단계는 블록(308A1)에 도시된 바와 같이, 하나 이상의 위험 구역들 중 각각의 위험 구역(220)에 대해, 위험 구역 내에 위치된 궤적 상의 이산 지점들의 수 대 궤적의 총 이산 지점들의 수의 비를 결정하는 단계를 포함한다. 그 다음, 블록(308A2)에 도시된 바와 같이, 비와 특정 거리의 곱 그리고 이로써 위험 구역의 교차 길이가 계산된다.
마찬가지로, 일부 추가 예들에서, 블록(308B)에서 후보 SLZ(190)에 대한 위험 값을 계산하는 단계는 블록(308B1)에 도시된 바와 같이, 하나 이상의 위험 구역들(220) 중 각각의 위험 구역들에 대한 위험 구역 위험 값들을 계산하는 단계를 포함한다. 여기서, 위험 구역에 대한 위험 구역 위험 값은 위험 구역의 교차 길이와 위험 구역의 위험 카테고리의 위험 가중 인자의 곱이다. 그 다음, 블록(308B2)에 도시된 바와 같이, 후보 SLZ에 대한 위험 값을 계산하도록 위험 구역 위험 값들이 합산된다.
궤적(170)을 따라 후보 SLZ들(190) 중 선택된 SLZ로, 그리고 궤적을 따라 업데이트된 현재 포지션(112)을 이용하여 UAV(110)를 운항시키도록 시퀀스가 실행되는 일부 예들에서, 방법(300)은 도 3c에서 블록(318)에 도시된 바와 같이, 위험 값들 중 업데이트된 최저 위험 값 및 업데이트된 비행 종료 위험 값을 계산하는 단계를 더 포함한다. 이러한 예들에서, 방법은 또한 블록(320)에 도시된 바와 같이, 위험 값들 중 업데이트된 최저 위험 값이 업데이트된 비행 종료 위험 값보다 더 클 때, 업데이트된 현재 포지션에서 UAV를 즉시 착륙시키도록 시퀀스를 중단하는 단계를 포함한다. 더 나아가, 일부 예들에서, 방법은 블록(316)에 도시된 바와 같이, UAV(110)의 지리적 운항 영역의 업데이트된 위험 지도(200)를 생성 또는 수신하는 단계를 포함한다. 업데이트된 위험 지도는 각각의 업데이트된 위험 가중 인자들을 갖는 각각의 업데이트된 위험 카테고리들을 가진 위험 구역들(220)을 포함한다. 이러한 추가 예들에서, 위험 값들 중 업데이트된 최저 위험 값 및 업데이트된 비행 종료 위험 값은 블록(318)에서 각각의 업데이트된 위험 가중 인자들에 기초하여 계산된다.
추가로 또는 대안으로, 일부 예들에서, 방법(300)은 도 3d에서 블록(322)에 도시된 바와 같이, 업데이트된 현재 포지션으로부터 UAV(110)의 업데이트된 추정된 현재 범위 내에서 업데이트된 후보 SLZ들(190)을 결정하는 단계를 더 포함하며, 업데이트된 후보 SLZ들은 후보 SLZ들 중 선택된 SLZ를 포함한다. 이 방법은 블록(324)에서, 업데이트된 후보 SLZ들 중 각각의 SLZ들에 UAV를 착륙시키기 위한 업데이트된 궤적들(170)을 생성하는 단계, 및 블록(326)에 도시된 바와 같이, 업데이트된 위험 값들 및 업데이트된 비행 종료 위험 값을 계산하는 단계를 포함하며, 업데이트된 위험 값들 중 최저 위험 값은 업데이트된 현재 포지션으로부터 업데이트된 후보 SLZ들 중 선택된 SLZ까지의 업데이트된 궤적과 연관된다. 이 방법은 블록(328)에 도시된 바와 같이, 업데이트된 위험 값들 중 최저 위험 값과 업데이트된 비행 종료 위험 값의 비교를 수행하는 단계를 포함한다. 블록(330)에 도시된 바와 같이, 비교에 기초하여, 업데이트된 궤적을 따라 업데이트된 후보 SLZ들 중 선택된 SLZ로 UAV를 운항시키거나, 업데이트된 현재 포지션에서 UAV를 즉시 착륙시키도록, 업데이트된 시퀀스가 실행된다.
도 1a로 돌아가면, 일부 예시적인 구현들에서, 우발 착륙 절차는 비행 전 단계 및 비행 중 단계를 포함할 수 있는 우발 사고 관리 시스템의 일부로 간주될 수 있다. 비행 전 단계 동안, 우발 사고와 관련된 데이터가 집계될 수 있고, 비행 중 단계 동안 사용할 데이터 세트들이 준비될 수 있다. 이러한 예들 중 일부에서, 시스템(100)은 네트워크(150)를 통해 하나 이상의 데이터베이스들(160)과 같은 다양한 자원들로부터 우발 사고에 관한 데이터를 집계하도록 구성된 데이터 집계 서버(140)를 더 포함할 수 있으며, 이 장치는 비행 중 단계 동안 사용할 데이터 세트들을 준비하도록 구성될 수 있다. 데이터 세트들 중 제1 데이터 세트는 UAV(110)의 운항(비행) 영역에 대한 위험 지도(200)일 수 있고, 위험 지도는 데이터베이스들(160)로부터 집계된 데이터를 포함할 수 있다. 위험 평가(예컨대, SORA(specific operations risk assessment))를 수행하기 위해 자동 또는 반자동 프로세스가 사용될 수 있다. 이 프로세스로부터, 위험 구역들(220)을 포함하는 위험 지도가 UAV의 운항 영역에 대해 생성될 수 있다. 이 위험 지도는 일부 예들에서, 운항 영역에 대한 제한된 비행 구역들을 또한 포함할 수 있다.
데이터 세트들 중 제2 데이터 세트는 SLZ들(190)을 정의하는 데이터를 포함할 수 있는데, 이는 제3자 위험이 낮은 영역들에서 수동 또는 자동으로 할당될 수 있다. 제1, 제2 및 임의의 다른 관련 데이터 세트들이 UAV(110)의 비행 컴퓨터에 업로드될 수 있어, UAV와 GCS(130) 사이의 상실된 통신 링크의 경우에도 데이터가 이용 가능하다.
비행 중 단계 동안, UAV(110)의 내부 시스템 상태 및 (UAV의 시스템 성능 한계들과 비교되는) 날씨와 같은 외부 인자들이 UAV 상의 다양한 센서들에 의해 지속적으로 모니터링될 수 있다. 우발 사고의 검출시, UAS(101)의 영향을 받는 서브시스템들과 상황의 심각성을 평가함으로써 사고가 먼저 심도 있게 분석될 수 있다. 그런 다음, 적절한 조치가 결정될 수 있다. UAV와 GCS(130) 사이에 통신 링크가 없는 경우에 UAV에 의해 자율적으로 결정이 이루어질 수 있거나, 결정은 원격 PiC(pilot-in-command)로부터의 입력을 이용할 수 있다. 다른 상황들은 PiC에 의존하여 UAV의 완전한 제어를 인계함으로써, 수동 모드로 작동할 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 UAV에 대한 우발 착륙 절차가 우발 사고 관리 시스템의 일부인 더 특정한 예시적인 구현들에 따라, 우발 착륙 절차를 수행하는 방법의 흐름도를 예시한다. 도 4a의 블록들(401, 402)에 도시된 바와 같이, UAV가 비행 중일 때, 우발 사고가 검출될 수 있고, 검출시 한 명 이상의 책임자들에게 공개(예컨대, 이벤트 보고)될 수 있다. GCS(130)는 PiC에 대한 인터페이스로서 작용하여 PiC에 관련 정보를 통보할 수 있다. 우발 사고가 UAV의 감항성(airworthiness)에 영향을 미치는 경우에 UAV(110) 근처에 있는 ATC(Air Traffic Control) 및 다른 공역 사용자들에게 통보될 수 있다. ATC는 UAV와의 직접 링크 또는 GCS(130)를 통해 접촉하게 될 수 있다. 우발 사고는 또한 ADS-B 또는 다른 방송 시스템들을 통해 UAV 근처의 다른 항공기에 전달될 수 있다.
우발 사고의 검출은 블록들(404, 406, 408)에 도시된 바와 같이, UAS(101)의 2개의 주요 항법 능력들: UAV(110)의 항법 능력(예컨대, GPS와 같은 지리 위치 및 시간 시스템) 및 통신 링크를 통한 UAV와 GCS(130)의 접속을 평가하는 것을 수반할 수 있다. 항법 능력(NAVCAP: navigation capability)이 완전히 기능하는지 여부를 결정하도록 블록(404)에서 NAVCAP가 체크되고, (지휘 및 통제 링크 또는 C2 링크로 지칭될 수 있는) 통신 링크의 상태가 또한 테스트될 수 있다. 이러한 체크들 둘 다 플랫폼 특정 파라미터들 및 임계치들에 따라 긍정적(블록(406)에서 "업") 또는 부정적(블록(408)에서 "다운") 결과를 산출할 수 있다.
체크들이 둘 다 수행된 후, 시스템(100)은 블록(414)(CTL), 블록(416)(임무 계속), 블록(418)(수동 모드) 및 블록(420)(FT)에 도시된 바와 같이, 우발 사고 및 결정된 상태에 대한 응답으로 취해질 수 있는 가능한 조치들과 관련되는 4개의 상태들 중 하나인 것으로 결정될 수 있다. 통신 링크 또는 항법 능력 중 어느 하나 또는 둘 다가 다운되는 경우로 진행하기 전에, 일부 예들에서, 시스템(100)은 우선, 지정된 양의 시간 동안 임시 유지 모드로 진입하여, 다운되는 통신 링크 및/또는 항법 능력의 복구를 시도할 수 있다. 성공한다면, 시스템은 둘 다 업인 상태로 돌아갈 수 있다.
일부 예들에서, 중첩된 우발 사고들은 통신 링크 및 항법 능력에 동시에 영향을 줄 수 있다. 도 4a 및 아래 표 I에 도시된 바와 같이, 의사 결정 프로세스의 결과는 네 가지 조치들: 완전 또는 반자동일 수 있는 우발 착륙 절차; (사소한 우발 사고들에 대해 PiC에 의해 선택된) 임무를 계속하기 위한 커맨드; 수동 모드(PiC가 UAV(110)의 제어를 인계함); 및 비행 종료(FT: flight termination) 중 하나일 수 있다.
표 I: 우발 사고에 기반한 의사 결정을 위한 시스템 상태들
상태 번호 항법 능력 통신 링크 HAT 가능한 결과들
1 업 다운 아니오 우발 착륙
2 업 업 예 우발 착륙, 임무 계속, 수동 모드
3 다운 업 예 수동 모드
4 다운 다운 아니오 비행 종료
항법 능력이 업이고 통신 링크가 다운되는 시스템 상태 1 예의 경우, 적절한 조치는 우발 착륙 절차이다. 우발 착륙 절차는 본 명세서에서 설명되는 바와 같이, 정의된 SLZ들(190) 중 하나에서 또는 우발 착륙 절차가 시작된 현재 포지션(112)과 SLZ들 중 하나의 SLZ 사이 어딘가에서 제어된 착륙을 야기할 수 있다(간혹 즉시 착륙 또는 비행 종료로 지칭됨).
일부 예시적인 구현들에서, 의사 결정 프로세스는 블록(410)에 도시된 바와 같이, 다양한 기능들 및/또는 결정(예컨대, 통신 링크가 기능할 때 시스템 상태 2 및 시스템 상태 3)에 대한 PiC로부터의 입력을 포함하는 HAT(Human Autonomy Teaming) 접근 방식을 통합한다. UAV(110)의 항법 능력이 기능하는 경우(예컨대, 시스템 상태 2), 시스템은 우발 사고를 해결하기 위해 PiC와 함께 작동할 수 있다. 블록(410)에 따라, PiC에는 블록들(414-418)에 도시된 바와 같이, UAV(110)의 수동 제어(수동 모드)를 인계하는 것이나, 사소한 우발 사고들의 경우 임무를 계속하는 것이나, 우발 착륙(CTL: contingency landing) 절차를 시작하는 것 중에서 선택권이 주어질 수 있다.
시스템 상태 3의 예에서, UAS(101)가 항행할 수 없는 경우, UAV(110)는 관성 및 영상 기반 항법과 같은 나머지 항법 시스템들을 사용하여, 블록(412)에 도시된 바와 같이 자신의 현재 포지션을 유지하려고 시도할 수 있고, 그런 다음 블록(418)에 도시된 바와 같이, PiC가 UAV를 제어하는 수동 비행 모드로 전환할 수 있다. 포지션 유지는 PiC로부터 입력이 수신되지 않는 한, UAV의 고도 및 포지션이 유지되는 안정 모드를 포함할 수 있다. 이는 PiC가 UAV로부터의 카메라 피드들, 및 인터랙티브 지도들 또는 소나(sonar) 데이터와 같은 상황 인식을 얻는 다른 이용 가능한 수단을 사용하여 (블록(418)에 도시된 "수동 모드"에 따라) 안전한 착륙을 시도하게 할 수 한다.
항법 능력 및 통신 링크 모두가 다운되면(예컨대, 시스템 상태 4의 예), 우발 사고는 운항의 안전에 상당한 위협을 제기할 수 있다. 시스템 상태 4에서는, 공중 위험을 최소화하기 위해 UAV(110)의 남은 비행 시간이 최소로 제한될 수 있다. 블록들(404, 408, 420)에 따라, UAS(101)는 즉시 비행 종료 모드로 진입함으로써, UAV를 그 현재 포지션(112)에 착륙시키기 위한 착륙 절차를 시작하고 착륙 중에 상태들이 악화되는 경우에는 비행 종료 시스템을 트리거할 수 있다.
사전 정의된 SLZ들(190) 중 하나에 또는 이륙 위치에 안전하게 도달하여 착륙함으로써 원래의 임무를 포기하기 위해 우발 사고 관리 시스템에 의해 우발 착륙 절차가 개시될 수 있다. 도 4b는 도 4a의 블록(414)으로부터의 연속인 절차의 흐름도를 도시한다.
표 I 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 항법 능력이 기능할 때("업") 우발 사고 관리 시스템에 의해 우발 착륙 절차가 개시될 수 있다. 통신 링크는 기능할 수도 있고 또는 기능하지 않을 수도 있다(예컨대, 시스템 상태 1 및 상태 2). 도 4b는 블록(426)에 도시된 바와 같이 위험을 계산하기 위해, 서로 다른 레벨들의 자동화 ― 완전 자동 및 반자동 모드를 나타내는 2개의 분기들을 갖는 우발 착륙 절차를 도시한다. 분기는 위험 값이 계산된 후에 발생할 수 있다.
도 4b의 좌측에 도시된 완전 자동 모드는 임의의 우발 착륙 절차 시나리오에서 실행 가능할 수 있는 반면, 도 4b의 우측에 도시된 반자동 모드는 통신 링크가 기능할 때만 수행될 수 있다.
완전 자동 모드를 사용하는 예들에서, 블록(428)(SLZ & FT 위험을 비교함), 블록(430)(최선의 SLZ를 선택함), 블록(432)(SLZ에 도달할 때까지 SLZ로 진행함) 및 블록(446A)(SLZ에 착륙함)에 도시된 바와 같이, 최저 위험 값을 갖는 SLZ(190)가 식별되고, 위험이 수용 가능하다면(예컨대, 비행 종료 위험 값 이하라면), UAV(110)는 이 SLZ를 향해 비행하여 거기서 착륙할 수 있다. 이 위험이 수용 가능하지 않다면(예컨대, 비행 종료 위험 값보다 더 크다면), 블록(448A)에 도시된 바와 같이 비행 종료가 트리거될 수 있다. 반자동 사례의 경우, 프로세스는 우발 사고 관리 시스템에서 HAT 접근 방식의 일부로서 의사 결정에 PiC를 포함하는 것으로 인해 추가된 복잡성을 포함할 수 있으며, 기능적 통신 링크는 블록(434)(위험, 궤적들 & 인자들, 옵션들을 디스플레이함), 블록(436)(PiC가 SLZ를 선택함), 블록(438)(PiC가 궤적을 수정함), 블록(440)(SLZ에 도달할 때까지 SLZ로 진행함), 블록(442)(위험 데이터를 업데이트함), 블록(444)(SLZ & FT 위험을 재계산함) 및 블록(446B)(SLZ에 착륙함)에 도시된 바와 같이, 지속적인 위험 데이터 업데이트들을 가능하게 할 수 있다.
일부 예시적인 구현들에서, 우발 착륙 절차는 블록(422)에 도시된 바와 같이, 지형, 장애물들 및 공역을 기술하는 데이터와 같은 항공 데이터, 및 위험 가중 인자들을 갖는 위험 지도(200)를 또한 포함할 수 있는 데이터베이스들(421) 중 한 데이터베이스로부터 이용 가능한 SLZ들(190)을 필터링(예컨대, 사전 필터링)한다. 필터링은 UAV(110)로부터 SLZ까지의 직통 거리 및 UAV의 잔여 전력 레벨에 기초한 UAV의 추정된 현재 범위를 고려하는 도달 가능성 평가에 기초할 수 있다. 완전 자동 모드에서, 이 평가는 고려될 잠재적으로 많은 수의 SLZ들을 수반하는 계산 집약적인 처리 작업들을 위해 UAV의 잔여 전력 레벨을 소비하는 것을 피하도록 간단한 계산들을 이용할 수 있다. 필터링은 도달 가능성 평가 후에 보다 계산 집약적인 단계들의 준비로 SLZ들의 수를 줄이는 것이다. 총 SLZ들의 수가 적다면(예컨대, 10개 이하), 이 도달 가능성 평가는 생략될 수 있다.
반자동 모드를 사용하는 예들에서, 대부분의 프로세스들은 완전 자동 모드와 유사한 방식으로 수행될 수 있다. 그러나 PiC는 입력을 제공하거나 제안된 결정들을 무시할 수 있다. 인체 공학적 사용자 인터페이스들은 HAT 접근 방식의 일부로서 PiC가 관련 데이터를 보고 결정들을 위한 입력을 제공할 수 있게 한다.
반자동 모드에서는, 블록(422)에서 필터링된 SLZ들(190)이 여전히 이용 가능하며 요청시 PiC에 보여진다. 블록(424)에 도시된 바와 같이, 궤적들(170)은 완전 자동 모드와 동일한 방식으로 생성되며, 데이터베이스들(421)로부터의 지형, 장애물들 및 공역을 기술하는 데이터와 같은 항공 데이터를 사용할 수 있다. 추가로, PiC는 (도시되지 않은) 위험 가중 인자들을 조정하는 옵션을 갖는다. 각각의 SLZ(190)와 연관된 결과적인 위험 값이 궤적들(170)과 함께 디스플레이된다(예컨대, 위험 값들은 순서대로 색으로 구분된 리스트로 보여질 수 있는 한편, 궤적들은 위험 지도(200) 상에 보여질 수 있다). 이 시각적 피드백은 도 2에 따라 PiC에 제공될 수 있다.
블록(438)에 도시된 바와 같이, PiC는 (예컨대, 궤적을 형성하는 웨이포인트들을 이동시킴으로써 그리고/또는 추가 웨이포인트 파라미터들을 정의함으로써) 특정 궤적들(170)을 수정할 수 있다. 블록(440)에 따라, PiC가 지정된 시간 윈도우 내에서 선택된 SLZ(190) 및 궤적을 확인하지 않고 어떠한 조치들도 수행하지 않는다면, 최상의 SLZ(최저 위험 값을 갖는 SLZ)의 선택 및 계산된 궤적을 확인하기 위해 자동 타임아웃이 사용될 수 있다.
PiC에 의해 또는 자동 타임아웃에 의해 궤적(170) 및 SLZ(190)가 확인되면, 블록들(442, 444)에 도시된 바와 같이, 위험 지도를 업데이트함으로써 SLZ(190)까지의 궤적에 대한 위험뿐만 아니라 비행 종료에 대한 현재 위험이 지속적으로 재계산될 수 있다. 궤적을 따라 임의의 지점에서 SLZ로 계속하는 것보다 비행 종료가 더 안전하다면― 위험 값들 중 업데이트된 최저 위험 값이 업데이트된 비행 종료 위험 값보다 더 큰 경우를 나타냄 ―, 블록(448B)에 도시된 바와 같이 비행 종료가 트리거될 수 있다. 그렇지 않다면, 블록(446B)에 도시된 바와 같이 UAV(110)는 SLZ로 계속할 수 있다.
일부 예시적인 구현들에서는, 통신 링크가 기능하는 한, 급격한 변화들(예컨대, 영역 내의 사람들의 수, 실시간 교통 상황들 등)의 대상인 데이터가 비행 내내 지속적으로 업데이트될 수 있다. UAV(110)에 탑재된 컴퓨터들 및 버스들의 처리, 저장 및 대역폭 요구들이 추가 계산 집약적인 작업들에 이용되지 않게 하기 위해 데이터의 업데이트는 GCS(130)를 통해 이루어질 수 있다. 업데이트는 서버(140)로부터 집계된 데이터를 검색하는 GCS를 포함할 수 있다. 검색된 집계된 데이터는 업데이트 패키지들로 처리될 수 있고, 업데이트 패키지들은 다음에, 위험 지도(200)의 오래된 데이터를 업데이트된 데이터로 교체하는 것을 담당하는 UAV 컴퓨터로 전달될 수 있다.
본 개시내용의 예시적인 구현들에 따르면, 장치(120)는 다양한 수단들에 의해 구현될 수 있다. 장치를 구현하기 위한 수단은 컴퓨터 판독 가능 저장 매체로부터의 하나 이상의 컴퓨터 프로그램들의 지시에 따르는 하드웨어 또는 오로지 하드웨어만을 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 하나 이상의 장치들은 본 명세서에 도시되고 설명된 장치로서 기능하거나 아니면 이를 구현하도록 구성될 수 있다. 하나보다 많은 장치를 수반하는 예들에서, 각각의 장치들은 다수의 서로 다른 방식들로, 이를테면 유선 또는 무선 네트워크 등을 통해 간접적으로 또는 직접적으로 서로 접속되거나 아니면 통신할 수 있다.
도 5는 본 개시내용의 일부 예시적인 구현들에 따른 장치(120)에 대응할 수 있는 장치(500)를 예시한다. 일반적으로, 본 개시내용의 예시적인 구현들의 장치는 하나 이상의 고정 또는 휴대용 전자 디바이스들을 포함하거나, 구비하거나, 이들에 구현될 수 있다. 적합한 전자 디바이스들의 예들은 스마트폰, 태블릿 컴퓨터, 랩톱 컴퓨터, 데스크톱 컴퓨터, 워크스테이션 컴퓨터, 서버 컴퓨터 등을 포함한다. 장치는 예를 들어, 메모리(504)(예컨대, 저장 디바이스)에 접속된 처리 회로(502)(예컨대, 프로세서 유닛)와 같은 다수의 컴포넌트들 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
처리 회로(502)는 하나 이상의 프로세서들로 단독으로 또는 하나 이상의 메모리들과 조합하여 구성될 수 있다. 처리 회로는 일반적으로 예를 들어, 데이터, 컴퓨터 프로그램들 및/또는 다른 적절한 전자 정보와 같은 정보를 처리할 수 있는 컴퓨터 하드웨어의 임의의 부품이다. 처리 회로는 전자 회로들의 집합으로 구성되며, 이들 중 일부는 집적 회로 또는 다수의 상호 접속된 집적 회로들(간혹 보다 일반적으로 "칩"으로 지칭되는 집적 회로)로 패키징될 수 있다. 처리 회로는 컴퓨터 프로그램들을 실행하도록 구성될 수 있으며, 컴퓨터 프로그램들은 처리 회로에 탑재되어 저장되거나 아니면 (동일한 또는 다른 장치의) 메모리(504)에 저장될 수 있다.
처리 회로(502)는 특정 구현에 따라, 다수의 프로세서들, 멀티 코어 프로세서, 또는 다른 어떤 타입의 프로세서일 수 있다. 또한, 처리 회로는 메인 프로세서가 단일 칩 상에 하나 이상의 보조 프로세서들과 함께 존재하는 다수의 이종 프로세서 시스템들을 사용하여 구현될 수 있다. 다른 예시적인 예로서, 처리 회로는 동일한 타입의 다수의 프로세서들을 포함하는 대칭형 멀티 프로세서 시스템일 수 있다. 또 다른 예에서, 처리 회로는 하나 이상의 ASIC들, FPGA들 등으로서 구현되거나 아니면 이들을 포함할 수 있다. 따라서 처리 회로는 하나 이상의 기능들을 수행하도록 컴퓨터 프로그램을 실행할 수 있지만, 다양한 예들의 처리 회로는 컴퓨터 프로그램의 보조 없이 하나 이상의 기능들을 수행하는 것이 가능할 수 있다. 어느 경우든, 처리 회로는 본 개시내용의 예시적인 구현들에 따른 기능들 또는 동작들을 수행하도록 적절히 프로그래밍될 수 있다.
메모리(504)는 일반적으로 예를 들어, 데이터, 컴퓨터 프로그램들(예컨대, 컴퓨터 판독 가능 프로그램 코드(506)) 및/또는 다른 적절한 정보와 같은 정보를 임시로 그리고/또는 영구적으로 저장할 수 있는 컴퓨터 하드웨어의 임의의 부품이다. 메모리는 휘발성 및/또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있으며, 고정되거나 제거 가능할 수 있다. 적합한 메모리의 예들은 RAM(random access memory), ROM(read-only memory), 하드 드라이브, 플래시 메모리, 썸 드라이브(thumb drive), 착탈식 컴퓨터 디스켓, 광 디스크, 자기 테이프, 또는 이들의 어떤 조합을 포함한다. 광 디스크들은 CD-ROM(compact disk - read only memory), CD-R/W(compact disk - read/write), DVD 등을 포함할 수 있다. 다양한 경우들에, 메모리는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체로 지칭될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는 정보를 저장할 수 있는 비-일시적 디바이스이고, 한 위치에서 다른 위치로 정보를 전달할 수 있는 전자 일시적 신호들과 같은 컴퓨터 판독 가능 송신 매체와 구별될 수 있다. 본 명세서에서 설명한 컴퓨터 판독 가능 매체는 일반적으로 컴퓨터 판독 가능 저장 매체 또는 컴퓨터 판독 가능 송신 매체를 지칭할 수 있다.
메모리(504) 외에도, 처리 회로(502)는 정보를 디스플레이, 송신 및/또는 수신하기 위한 하나 이상의 인터페이스들에 또한 접속될 수 있다. 인터페이스들은 통신 인터페이스(508)(예컨대, 통신 유닛) 및/또는 하나 이상의 사용자 인터페이스들을 포함할 수 있다. 통신 인터페이스는 이를테면, 다른 장치(들), 네트워크(들) 등으로 그리고/또는 이들로부터 정보를 송신 및/또는 수신하도록 구성될 수 있다. 통신 인터페이스는 물리적(유선) 및/또는 무선 통신 링크들에 의해 정보를 송신 및/또는 수신하도록 구성될 수 있다. 적합한 통신 인터페이스들의 예들은 NIC(network interface controller), WNIC(wireless NIC) 등을 포함한다.
사용자 인터페이스들은 디스플레이(510) 및/또는 하나 이상의 사용자 입력 인터페이스들(512)(예컨대, 입력/출력 유닛)을 포함할 수 있다. 디스플레이는 사용자에게 정보를 제시하거나 아니면 디스플레이하도록 구성될 수 있으며, 그 적절한 예들은 LCD(liquid crystal display), LED(light-emitting diode display), PDP(plasma display panel) 등을 포함한다. 사용자 입력 인터페이스들은 유선 또는 무선일 수 있으며, 이를테면 처리, 저장 및/또는 디스플레이를 위해 사용자로부터 장치로 정보를 수신하도록 구성될 수 있다. 사용자 입력 인터페이스들의 적절한 예들은 마이크로폰, 이미지 또는 비디오 캡처 디바이스, 키보드 또는 키패드, 조이스틱, (터치스크린과 분리되거나 터치스크린에 통합된) 터치 감지 표면, 생체 센서 등을 포함한다. 사용자 인터페이스들은 프린터들, 스캐너들 등과 같은 주변 장치들과 통신하기 위한 하나 이상의 인터페이스들을 더 포함할 수 있다.
위에서 나타낸 바와 같이, 프로그램 코드 명령들은 메모리에 저장될 수 있고, 처리 회로에 의해 실행될 수 있으며, 처리 회로는 이로써 본 명세서에서 설명된 시스템들, 서브시스템들, 툴들 및 이들 각각의 엘리먼트들의 기능을 구현하도록 프로그래밍된다. 인식되는 바와 같이, 임의의 적절한 프로그램 코드 명령들이 특정 머신을 생성하도록 컴퓨터 판독 가능 저장 매체로부터 컴퓨터 또는 다른 프로그래밍 가능 장치에 로딩될 수 있어, 특정 머신이 본 명세서에서 특정된 기능들을 구현하기 위한 수단이 된다. 이러한 프로그램 코드 명령들은 또한 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장될 수 있으며, 이는 컴퓨터, 처리 회로 또는 다른 프로그래밍 가능 장치에 특정 방식으로 기능하도록 지시함으로써 특정 머신 또는 특정 제조 물품을 생성할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장된 명령들은 제조 물품을 생성할 수 있으며, 여기서 제조 물품은 본 명세서에서 설명된 기능들을 구현하기 위한 수단이 된다. 프로그램 코드 명령들은 컴퓨터 판독 가능 저장 매체로부터 검색되고 컴퓨터, 처리 회로 또는 다른 프로그램 가능 장치에 로딩되어, 컴퓨터, 처리 회로 또는 다른 프로그래밍 가능 장치 상에서 또는 이들에 의해 수행될 동작들을 실행하도록 컴퓨터, 처리 회로 또는 다른 프로그래밍 가능 장치를 구성할 수 있다.
프로그램 코드 명령들의 검색, 로딩 및 실행은 한 번에 하나의 명령이 검색, 로딩 및 실행되도록 순차적으로 수행될 수 있다. 일부 예시적인 구현들에서, 검색, 로딩 및/또는 실행은 다수의 명령들이 함께 검색, 로딩 및/또는 실행되도록 병렬로 수행될 수 있다. 프로그램 코드 명령들의 실행은 컴퓨터, 처리 회로 또는 다른 프로그래밍 가능 장치에 의해 실행된 명령들이 본 명세서에서 설명된 기능들을 구현하기 위한 동작들을 제공하도록 컴퓨터 구현 프로세스를 생성할 수 있다.
처리 회로에 의한 명령들의 실행 또는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에서의 명령들의 저장은 특정 기능들을 수행하기 위한 동작들의 조합들을 지원한다. 이런 식으로, 장치(500)는 처리 회로(502) 및 처리 회로에 결합된 컴퓨터 판독 가능 저장 매체 또는 메모리(504)를 포함할 수 있으며, 여기서 처리 회로는 메모리에 저장된 컴퓨터 판독 가능 프로그램 코드(506)를 실행하도록 구성된다. 하나 이상의 기능들, 및 기능들의 조합들은 특정 기능들을 수행하는 특수 목적 하드웨어 기반 컴퓨터 시스템들 및/또는 처리 회로, 또는 특수 목적 하드웨어 및 프로그램 코드 명령들의 조합들에 의해 구현될 수 있다고 또한 이해될 것이다.
추가로, 본 개시내용은 다음 조항들에 따른 예들을 포함한다:
조항 1. 무인 항공기(UAV)로 하여금 우발 착륙 절차를 수행하게 하기 위한 장치로서, 이 장치는: 컴퓨터 판독 가능 프로그램 코드를 저장하도록 구성된 메모리; 및 처리 회로를 포함하며, 처리 회로는 메모리에 액세스하고 컴퓨터 판독 가능 프로그램 코드를 실행하여 장치로 하여금 적어도: 현재 포지션으로부터 UAV의 추정된 현재 범위 내에서 후보 안전 착륙 구역(SLZ)들을 결정하게 하고; 현재 포지션으로부터 후보 SLZ들 중 각각의 SLZ들로의 UAV의 비행에 영향을 미치는 환경 및 운항 인자들에 기초하여 후보 SLZ들 중 각각의 SLZ들에 UAV를 착륙시키기 위한 궤적들을 생성하게 하고; 궤적들 중 각각의 궤적들을 따라 후보 SLZ들 중 각각의 SLZ들로의 UAV의 운항과 연관된 제3자 위험을 정량화하는 위험 값들을 계산하게 하고 ― 위험 값들 중 최저 위험 값은 현재 포지션으로부터 후보 SLZ들 중 선택된 SLZ까지의 궤적과 연관됨 ―; 현재 포지션에서 UAV를 즉시 착륙시키는 것과 연관된 제3자 위험을 정량화하는 비행 종료 위험 값을 계산하게 하고; 위험 값들 중 최저 위험 값과 비행 종료 위험 값의 비교를 수행하게 하고; 그리고 비교에 기초하여, 궤적을 따라 후보 SLZ들 중 선택된 SLZ로 UAV를 운항시키거나 현재 포지션에서 UAV를 즉시 착륙시키기 위한 시퀀스를 실행하게 하도록 구성된다.
조항 2. 조항 1의 장치에서, 처리 회로는 UAV의 기내에 위치된 장치로 하여금 GCS(ground control station)로부터의 입력 없이 시퀀스를 자율적으로 실행하게 하도록 추가로 구성되며, GCS 및 UAV는 무인 항공 시스템의 일부이다.
조항 3. 조항 1 또는 조항 2의 장치에서, UAV는 GCS(ground control station)를 또한 포함하는 무인 항공 시스템의 일부이며, 장치는 GCS에 위치되고, 장치는 GCS로부터의 UAV의 원격 제어를 통해 시퀀스를 실행하게 된다.
조항 4. 조항 1 내지 조항 3 중 어느 한 조항의 장치에서, 처리 회로는 컴퓨터 판독 가능 프로그램 코드를 실행하여 장치로 하여금 추가로: UAV의 지리적 운항 영역의 위험 지도를 생성 또는 수신하게 하도록 구성되며, 위험 지도는 각각의 위험 가중 인자들을 갖는 각각의 위험 카테고리들을 가진 위험 구역들을 포함하는데, 각각의 위험 가중 인자들은 위험 구역들에서 UAV의 운항과 연관된 제3자 위험을 정량화하고, 궤적들은 위험 구역들 중 다양한 위험 구역들을 가로지르고, 위험 값들은 각각의 위험 가중 인자들에 기초하여 계산된다.
조항 5. 조항 4의 장치에서, 장치가 궤적들을 생성하게 되는 것은 후보 SLZ에 대해, 장치가 현재 포지션으로부터 후보 SLZ까지의 직선을 보간하고 이로써 후보 SLZ까지의 궤적을 생성하게 되는 것을 포함하며, 장치가 위험 값들을 계산하게 되는 것은 궤적에 대해, 장치가: 궤적을 위험 구역들 중 하나 이상과의 교차 지점들에서 세그먼트들로 분리하게 되고; 그리고 위험 구역들 중 하나 이상에 대한 세그먼트들 및 위험 가중 인자들로부터 후보 SLZ에 대한 위험 값을 계산하게 되는 것을 포함한다.
조항 6. 조항 4 또는 조항 5의 장치에서, 직선은 특정 거리이며, 특정 거리에 걸친 총 이산 지점들의 수를 포함하고, 장치가 궤적을 분리하게 되는 것은 하나 이상의 위험 구역들 중 각각의 위험 구역에 대해, 장치가: 위험 구역 내에 위치된 궤적 상의 이산 지점들의 수 대 궤적의 총 이산 지점들의 수의 비를 결정하게 되고; 그리고 비와 특정 거리의 곱 그리고 이로써 위험 구역의 교차 길이를 계산하게 되는 것을 포함한다.
조항 7. 조항 4 내지 조항 6 중 어느 한 조항의 장치에서, 장치가 후보 SLZ에 대한 위험 값을 계산하게 되는 것은 장치가: 하나 이상의 위험 구역들 중 각각의 위험 구역들에 대한 위험 구역 위험 값들을 계산하게 되고 ― 위험 구역에 대한 위험 구역 위험 값은 위험 구역의 교차 길이와 위험 구역의 위험 카테고리의 위험 가중 인자의 곱임 ―; 그리고 후보 SLZ에 대한 위험 값을 계산하도록 위험 구역 위험 값들을 합산하게 되는 것을 포함한다.
조항 8. 조항 4의 장치에서, 장치는 궤적을 따라 후보 SLZ들 중 선택된 SLZ로, 그리고 궤적을 따라 업데이트된 현재 포지션을 이용하여 UAV를 운항시키도록 시퀀스를 실행하게 되고, 처리 회로는 컴퓨터 판독 가능 프로그램 코드를 실행하여 장치로 하여금 추가로: UAV의 지리적 운항 영역의 업데이트된 위험 지도를 생성 또는 수신하게 하고 ― 업데이트된 위험 지도는 각각의 업데이트된 위험 가중 인자들을 갖는 각각의 업데이트된 위험 카테고리들을 가진 위험 구역들을 포함함 ―; 각각의 업데이트된 위험 가중 인자들에 기초하여 위험 값들 중 업데이트된 최저 위험 값 및 업데이트된 비행 종료 위험 값을 계산하게 하고; 그리고 위험 값들 중 업데이트된 최저 위험 값이 업데이트된 비행 종료 위험 값보다 더 클 때, 업데이트된 현재 포지션에서 UAV를 즉시 착륙시키도록 시퀀스를 중단하게 하도록 구성된다.
조항 9. 조항 1 내지 조항 8 중 어느 한 조항의 장치에서, 장치는 위험 값들 중 최저 위험 값이 비행 종료 위험 값 이하일 때는 궤적을 따라 후보 SLZ들 중 선택된 SLZ로 UAV를 운항시키도록 그리고 위험 값들 중 최저 위험 값이 비행 종료 위험 값보다 더 클 때는 현재 포지션에서 UAV를 즉시 착륙시키도록, 시퀀스를 실행하게 된다.
조항 10. 조항 1 내지 조항 9 중 어느 한 조항의 장치에서, 장치는 궤적을 따라 후보 SLZ들 중 선택된 SLZ로, 그리고 궤적을 따라 업데이트된 현재 포지션을 이용하여 UAV를 운항시키도록 시퀀스를 실행하게 되고, 처리 회로는 컴퓨터 판독 가능 프로그램 코드를 실행하여 장치로 하여금 추가로: 위험 값들 중 업데이트된 최저 위험 값 및 업데이트된 비행 종료 위험 값을 계산하게 하고; 그리고 위험 값들 중 업데이트된 최저 위험 값이 업데이트된 비행 종료 위험 값보다 더 클 때, 업데이트된 현재 포지션에서 UAV를 즉시 착륙시키도록 시퀀스를 중단하게 하도록 구성된다.
조항 11. 조항 1 내지 조항 10 중 어느 한 조항의 장치에서, 장치는 궤적을 따라 후보 SLZ들 중 선택된 SLZ로, 그리고 궤적을 따라 업데이트된 현재 포지션을 이용하여 UAV를 운항시키도록 시퀀스를 실행하게 되고, 처리 회로는 컴퓨터 판독 가능 프로그램 코드를 실행하여 장치로 하여금 추가로: 업데이트된 현재 포지션으로부터 UAV의 업데이트된 추정된 현재 범위 내에서 업데이트된 후보 SLZ들을 결정하게 하고 ― 업데이트된 후보 SLZ들은 후보 SLZ들 중 선택된 SLZ를 포함함 ―; 업데이트된 후보 SLZ들 중 각각의 SLZ들에 UAV를 착륙시키기 위한 업데이트된 궤적들을 생성하게 하고; 업데이트된 위험 값들 및 업데이트된 비행 종료 위험 값을 계산하게 하고 ― 업데이트된 위험 값들 중 최저 위험 값은 업데이트된 현재 포지션으로부터 업데이트된 후보 SLZ들 중 선택된 SLZ까지의 업데이트된 궤적과 연관됨 ―; 업데이트된 위험 값들 중 최저 위험 값과 업데이트된 비행 종료 위험 값의 비교를 수행하게 하고; 그리고 비교에 기초하여, 업데이트된 궤적을 따라 업데이트된 후보 SLZ들 중 선택된 SLZ로 UAV를 운항시키거나, 업데이트된 현재 포지션에서 UAV를 즉시 착륙시키도록, 업데이트된 시퀀스를 실행하게 하도록 구성된다.
조항 12. 무인 항공기(UAV)에 대한 우발 착륙 절차를 수행하는 방법으로서, 이 방법은: 현재 포지션으로부터 UAV의 추정된 현재 범위 내에서 후보 안전 착륙 구역(SLZ)들을 결정하는 단계; 현재 포지션으로부터 후보 SLZ들 중 각각의 SLZ들로의 UAV의 비행에 영향을 미치는 환경 및 운항 인자들에 기초하여 후보 SLZ들 중 각각의 SLZ들에 UAV를 착륙시키기 위한 궤적들을 생성하는 단계; 궤적들 중 각각의 궤적들을 따라 후보 SLZ들 중 각각의 SLZ들로의 UAV의 운항과 연관된 제3자 위험을 정량화하는 위험 값들을 계산하는 단계 ― 위험 값들 중 최저 위험 값은 현재 포지션으로부터 후보 SLZ들 중 선택된 SLZ까지의 궤적과 연관됨 ―; 현재 포지션에서 UAV를 즉시 착륙시키는 것과 연관된 제3자 위험을 정량화하는 비행 종료 위험 값을 계산하는 단계; 위험 값들 중 최저 위험 값과 비행 종료 위험 값의 비교를 수행하는 단계; 및 비교에 기초하여, 궤적을 따라 후보 SLZ들 중 선택된 SLZ로 UAV를 운항시키거나 현재 포지션에서 UAV를 즉시 착륙시키기 위한 시퀀스를 실행하는 단계를 포함한다.
조항 13. 조항 12의 방법에서, UAV는 GCS(ground control station)를 또한 포함하는 무인 항공 시스템의 일부이며, 이 방법은 UAV의 기내에서 수행되고, 시퀀스는 GCS로부터의 입력 없이 자율적으로 실행된다.
조항 14. 조항 12 또는 조항 13의 방법에서, UAV는 GCS(ground control station)를 또한 포함하는 무인 항공 시스템의 일부이며, 이 방법은 GCS에서 수행되고, 시퀀스는 GCS로부터의 UAV의 원격 제어를 통해 실행된다.
조항 15. 조항 12 내지 조항 14 중 어느 한 조항의 방법은: UAV의 지리적 운항 영역의 위험 지도를 생성 또는 수신하는 단계를 더 포함하며, 위험 지도는 각각의 위험 가중 인자들을 갖는 각각의 위험 카테고리들을 가진 위험 구역들을 포함하는데, 각각의 위험 가중 인자들은 위험 구역들에서 UAV의 운항과 연관된 제3자 위험을 정량화하고, 궤적들은 위험 구역들 중 다양한 위험 구역들을 가로지르고, 위험 값들은 각각의 위험 가중 인자들에 기초하여 계산된다.
조항 16. 조항 15의 방법에서, 궤적들을 생성하는 단계는 후보 SLZ에 대해, 현재 포지션으로부터 후보 SLZ까지의 직선을 보간하고 이로써 후보 SLZ까지의 궤적을 생성하는 단계를 포함하고, 위험 값들을 계산하는 단계는 궤적에 대해: 궤적을 위험 구역들 중 하나 이상과의 교차 지점들에서 세그먼트들로 분리하는 단계; 및 위험 구역들 중 하나 이상에 대한 세그먼트들 및 위험 가중 인자들로부터 후보 SLZ에 대한 위험 값을 계산하는 단계를 포함한다.
조항 17. 조항 16의 방법에서, 직선은 특정 거리이며, 특정 거리에 걸친 총 이산 지점들의 수를 포함하고, 궤적을 분리하는 단계는 하나 이상의 위험 구역들 중 각각의 위험 구역에 대해: 위험 구역 내에 위치된 궤적 상의 이산 지점들의 수 대 궤적의 총 이산 지점들의 수의 비를 결정하는 단계; 및 비와 특정 거리의 곱 그리고 이로써 위험 구역의 교차 길이를 계산하는 단계를 포함한다.
조항 18. 조항 15 내지 조항 17 중 어느 한 조항의 방법에서, 후보 SLZ에 대한 위험 값을 계산하는 단계는: 하나 이상의 위험 구역들 중 각각의 위험 구역들에 대한 위험 구역 위험 값들을 계산하는 단계 ― 위험 구역에 대한 위험 구역 위험 값은 위험 구역의 교차 길이와 위험 구역의 위험 카테고리의 위험 가중 인자의 곱임 ―; 및 후보 SLZ에 대한 위험 값을 계산하도록 위험 구역 위험 값들을 합산하는 단계를 포함한다.
조항 19. 조항 15의 방법에서, 궤적을 따라 후보 SLZ들 중 선택된 SLZ로, 그리고 궤적을 따라 업데이트된 현재 포지션을 이용하여 UAV를 운항시키도록 시퀀스가 실행되며, 이 방법은: UAV의 지리적 운항 영역의 업데이트된 위험 지도를 생성 또는 수신하는 단계 ― 업데이트된 위험 지도는 각각의 업데이트된 위험 가중 인자들을 갖는 각각의 업데이트된 위험 카테고리들을 가진 위험 구역들을 포함함 ―; 각각의 업데이트된 위험 가중 인자들에 기초하여 위험 값들 중 업데이트된 최저 위험 값 및 업데이트된 비행 종료 위험 값을 계산하는 단계; 및 위험 값들 중 업데이트된 최저 위험 값이 업데이트된 비행 종료 위험 값보다 더 클 때, 업데이트된 현재 포지션에서 UAV를 즉시 착륙시키도록 시퀀스를 중단하는 단계를 더 포함한다.
조항 20. 조항 12 내지 조항 19 중 어느 한 조항의 방법에서, 위험 값들 중 최저 위험 값이 비행 종료 위험 값 이하일 때는 궤적을 따라 후보 SLZ들 중 선택된 SLZ로 UAV를 운항시키도록 그리고 위험 값들 중 최저 위험 값이 비행 종료 위험 값보다 더 클 때는 현재 포지션에서 UAV를 즉시 착륙시키도록 시퀀스가 실행된다.
조항 21. 조항 12 내지 조항 20 중 어느 한 조항의 방법에서, 궤적을 따라 후보 SLZ들 중 선택된 SLZ로, 그리고 궤적을 따라 업데이트된 현재 포지션을 이용하여 UAV를 운항시키도록 시퀀스가 실행되며, 이 방법은: 위험 값들 중 업데이트된 최저 위험 값 및 업데이트된 비행 종료 위험 값을 계산하는 단계; 및 위험 값들 중 업데이트된 최저 위험 값이 업데이트된 비행 종료 위험 값보다 더 클 때, 업데이트된 현재 포지션에서 UAV를 즉시 착륙시키도록 시퀀스를 중단하는 단계를 더 포함한다.
조항 22. 조항 12 내지 조항 21 중 어느 한 조항의 방법에서, 궤적을 따라 후보 SLZ들 중 선택된 SLZ로, 그리고 궤적을 따라 업데이트된 현재 포지션을 이용하여 UAV를 운항시키도록 시퀀스가 실행되며, 이 방법은: 업데이트된 현재 포지션으로부터 UAV의 업데이트된 추정된 현재 범위 내에서 업데이트된 후보 SLZ들을 결정하는 단계 ― 업데이트된 후보 SLZ들은 후보 SLZ들 중 선택된 SLZ를 포함함 ―; 업데이트된 후보 SLZ들 중 각각의 SLZ들에 UAV를 착륙시키기 위한 업데이트된 궤적들을 생성하는 단계; 업데이트된 위험 값들 및 업데이트된 비행 종료 위험 값을 계산하는 단계 ― 업데이트된 위험 값들 중 최저 위험 값은 업데이트된 현재 포지션으로부터 업데이트된 후보 SLZ들 중 선택된 SLZ까지의 업데이트된 궤적과 연관됨 ―; 업데이트된 위험 값들 중 최저 위험 값과 업데이트된 비행 종료 위험 값의 비교를 수행하는 단계; 및 비교에 기초하여, 업데이트된 궤적을 따라 업데이트된 후보 SLZ들 중 선택된 SLZ로 UAV를 운항시키거나, 업데이트된 현재 포지션에서 UAV를 즉시 착륙시키도록, 업데이트된 시퀀스를 실행하는 단계를 더 포함한다.
본 명세서에서 제시된 개시내용의 많은 변형들 및 다른 구현들은 전술한 설명 및 연관된 도면들에 제시된 교시들의 이점을 갖는 본 개시내용과 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 생각이 떠오를 것이다. 따라서 본 개시내용은 개시된 특정 구현들에 한정되는 것은 아니며 변형들 및 다른 구현들은 첨부된 청구항들의 범위 내에 포함되는 것으로 의도된다고 이해되어야 한다. 더욱이, 상기의 설명 및 연관된 도면들은 엘리먼트들 및/또는 기능들의 특정한 예시적인 조합들과 관련하여 예시적인 구현들을 기술하지만, 첨부된 청구항들의 범위를 벗어나지 않고 대안적인 구현들에 의해 엘리먼트들 및/또는 기능들의 서로 다른 조합들이 제공될 수 있다고 인식되어야 한다. 이와 관련하여, 예를 들어, 위에서 명시적으로 설명된 것들과는 다른 엘리먼트들 및/또는 기능들의 조합들이 또한 첨부된 청구항들의 일부에서 제시될 수 있는 것으로 고려된다. 본 명세서에서 특정 용어들이 이용되지만, 이들은 한정의 목적이 아닌 일반적이고 기술적인 의미로만 사용된다.

Claims (15)

  1. 무인 항공기(UAV: unmanned aerial vehicle)(110)로 하여금 우발 착륙 절차를 수행하게 하기 위한 장치(120, 500)로서,
    컴퓨터 판독 가능 프로그램 코드(506)를 저장하도록 구성된 메모리(504); 및
    처리 회로(502)를 포함하며,
    상기 처리 회로는, 메모리에 액세스하고 상기 컴퓨터 판독 가능 프로그램 코드를 실행하여 상기 장치로 하여금 적어도,
    현재 포지션(112)으로부터 상기 UAV의 추정된 현재 범위 내에서 후보 안전 착륙 구역(SLZ: safe landing zone)(190)들을 결정하게 하고(302);
    상기 현재 포지션으로부터 상기 후보 SLZ들 중 각각의 SLZ들로의 상기 UAV의 비행에 영향을 미치는 환경 및 운항 인자들에 기초하여 상기 후보 SLZ들 중 각각의 SLZ들에 상기 UAV를 착륙시키기 위한 궤적들(170)을 생성하게 하고(304);
    상기 궤적들 중 각각의 궤적들을 따라 상기 후보 SLZ들 중 각각의 SLZ들로의 상기 UAV의 운항과 연관된 제3자 위험을 정량화하는 위험 값들을 계산하게 하고(308) ― 상기 위험 값들 중 최저 위험 값은 상기 현재 포지션으로부터 상기 후보 SLZ들 중 선택된 SLZ까지의 궤적과 연관됨 ―;
    상기 현재 포지션에서 상기 UAV를 즉시 착륙시키는 것과 연관된 제3자 위험을 정량화하는 비행 종료 위험 값을 계산하게 하고(310);
    상기 위험 값들 중 최저 위험 값과 상기 비행 종료 위험 값의 비교를 수행하게 하고(312); 그리고
    상기 비교에 기초하여, 상기 궤적을 따라 상기 후보 SLZ들 중 선택된 SLZ로 상기 UAV를 운항시키거나 상기 현재 포지션에서 상기 UAV를 즉시 착륙시키기 위한 시퀀스를 실행하게 하도록(314) 구성되는,
    무인 항공기(UAV)(110)로 하여금 우발 착륙 절차를 수행하게 하기 위한 장치(120, 500).
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 처리 회로(502)가 상기 UAV(110)의 기내에 위치된 상기 장치로 하여금 GCS(ground control station)(130)로부터의 입력 없이 상기 시퀀스를 자율적으로 실행하게 하도록 추가로 구성되며, 상기 GCS 및 상기 UAV는 무인 항공 시스템(101)의 일부인 것; 그리고
    상기 UAV(110)가 GCS(ground control station)(130)를 또한 포함하는 무인 항공 시스템(101)의 일부이며, 상기 장치는 상기 GCS에 위치되고, 상기 장치는 상기 GCS로부터의 상기 UAV의 원격 제어를 통해 상기 시퀀스를 실행하게 되는 것
    중 적어도 하나가 이루어지는,
    무인 항공기(UAV)(110)로 하여금 우발 착륙 절차를 수행하게 하기 위한 장치(120, 500).
  3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 처리 회로(502)는 상기 컴퓨터 판독 가능 프로그램 코드(506)를 실행하여 상기 장치로 하여금 추가로,
    상기 UAV(110)의 지리적 운항 영역의 위험 지도(200)를 생성 또는 수신하게 하도록(306) 구성되며,
    상기 위험 지도는 각각의 위험 가중 인자들을 갖는 각각의 위험 카테고리들을 가진 위험 구역들(220)을 포함하고, 상기 각각의 위험 가중 인자들은 상기 위험 구역들에서 상기 UAV의 운항과 연관된 제3자 위험을 정량화하며,
    상기 궤적들(170)은 상기 위험 구역들 중 다양한 위험 구역들을 가로지르고, 상기 위험 값들은 상기 각각의 위험 가중 인자들에 기초하여 계산되는(308),
    무인 항공기(UAV)(110)로 하여금 우발 착륙 절차를 수행하게 하기 위한 장치(120, 500).
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 장치가 상기 궤적들(170)을 생성하게 되는(304) 것은 후보 SLZ(190)에 대해, 상기 장치가 상기 현재 포지션(112)으로부터 상기 후보 SLZ까지의 직선을 보간하고 이로써 상기 후보 SLZ까지의 궤적을 생성하게 되는 것을 포함하며,
    상기 장치가 상기 위험 값들을 계산하게 되는(308) 것은 상기 궤적에 대해, 상기 장치가,
    상기 궤적을 상기 위험 구역들(220) 중 하나 이상과의 교차 지점들에서 세그먼트들(170A, 170B)로 분리하게 되고(308A); 그리고
    상기 위험 구역들 중 하나 이상에 대한 세그먼트들 및 위험 가중 인자들로부터 상기 후보 SLZ에 대한 위험 값을 계산하게 되는(308B) 것을 포함하는,
    무인 항공기(UAV)(110)로 하여금 우발 착륙 절차를 수행하게 하기 위한 장치(120, 500).
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 직선은 특정 거리이며, 상기 특정 거리에 걸친 총 이산 지점들의 수를 포함하고,
    상기 장치가 상기 궤적(170)을 분리하게 되는(308A) 것은 상기 하나 이상의 위험 구역들 중 각각의 위험 구역(220)에 대해, 상기 장치가,
    상기 위험 구역 내에 위치된 상기 궤적 상의 이산 지점들의 수 대 상기 궤적의 총 이산 지점들의 수의 비를 결정하게 되고(308A1); 그리고
    상기 비와 상기 특정 거리의 곱 그리고 이로써 상기 위험 구역의 교차 길이를 계산하게 되는(308A2) 것을 포함하는,
    무인 항공기(UAV)(110)로 하여금 우발 착륙 절차를 수행하게 하기 위한 장치(120, 500).
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 장치가 상기 후보 SLZ(190)에 대한 위험 값을 계산하게 되는(308B) 것은 상기 장치가,
    상기 하나 이상의 위험 구역들(220) 중 각각의 위험 구역들에 대한 위험 구역 위험 값들을 계산하게 되고(308B1) ― 상기 위험 구역에 대한 위험 구역 위험 값은 상기 위험 구역의 교차 길이와 상기 위험 구역의 위험 카테고리의 위험 가중 인자의 곱임 ―; 그리고
    상기 후보 SLZ에 대한 위험 값을 계산하도록 상기 위험 구역 위험 값들을 합산하게 되는(308B2) 것을 포함하는,
    무인 항공기(UAV)(110)로 하여금 우발 착륙 절차를 수행하게 하기 위한 장치(120, 500).
  7. 제3 항에 있어서,
    상기 장치는 상기 궤적(170)을 따라 상기 후보 SLZ들(190) 중 선택된 SLZ로, 그리고 상기 궤적을 따라 업데이트된 현재 포지션(112)을 이용하여 상기 UAV(110)를 운항시키도록 상기 시퀀스를 실행하게 되고(314),
    상기 처리 회로(502)는 상기 컴퓨터 판독 가능 프로그램 코드(506)를 실행하여 상기 장치로 하여금 추가로,
    상기 UAV(110)의 지리적 운항 영역의 업데이트된 위험 지도(200)를 생성 또는 수신하게 하고(316) ― 상기 업데이트된 위험 지도는 각각의 업데이트된 위험 가중 인자들을 갖는 각각의 업데이트된 위험 카테고리들을 가진 위험 구역들(220)을 포함함 ―;
    상기 각각의 업데이트된 위험 가중 인자들에 기초하여 상기 위험 값들 중 업데이트된 최저 위험 값 및 업데이트된 비행 종료 위험 값을 계산하게 하고(318); 그리고
    상기 위험 값들 중 업데이트된 최저 위험 값이 상기 업데이트된 비행 종료 위험 값보다 더 클 때, 상기 업데이트된 현재 포지션에서 상기 UAV를 즉시 착륙시키도록 상기 시퀀스를 중단하게 하도록(320) 구성되는,
    무인 항공기(UAV)(110)로 하여금 우발 착륙 절차를 수행하게 하기 위한 장치(120, 500).
  8. 제1 항 내지 제7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장치가, 상기 위험 값들 중 최저 위험 값이 상기 비행 종료 위험 값 이하일 때는 상기 궤적(170)을 따라 상기 후보 SLZ들(190) 중 선택된 SLZ로 상기 UAV(110)를 운항시키고 상기 위험 값들 중 최저 위험 값이 상기 비행 종료 위험 값보다 더 클 때는 상기 현재 포지션(112)에서 상기 UAV를 즉시 착륙시키도록, 상기 시퀀스를 실행하게 되는(314) 것;
    상기 장치가 상기 궤적(170)을 따라 상기 후보 SLZ들(190) 중 선택된 SLZ로, 그리고 상기 궤적을 따라 업데이트된 현재 포지션(112)을 이용하여 상기 UAV(110)를 운항시키도록 상기 시퀀스를 실행하게 되고(314), 상기 처리 회로(502)가 상기 컴퓨터 판독 가능 프로그램 코드(506)를 실행하여 상기 장치로 하여금 추가로, 상기 위험 값들 중 업데이트된 최저 위험 값 및 업데이트된 비행 종료 위험 값을 계산하게 하고(318); 그리고 상기 위험 값들 중 업데이트된 최저 위험 값이 상기 업데이트된 비행 종료 위험 값보다 더 클 때, 상기 업데이트된 현재 포지션에서 상기 UAV를 즉시 착륙시키도록 상기 시퀀스를 중단하게 하도록(320) 구성되는 것; 그리고
    상기 장치가 상기 궤적(170)을 따라 상기 후보 SLZ들(190) 중 선택된 SLZ로, 그리고 상기 궤적을 따라 업데이트된 현재 포지션(112)을 이용하여 상기 UAV(110)를 운항시키도록 상기 시퀀스를 실행하게 되고(314), 상기 처리 회로(502)가 상기 컴퓨터 판독 가능 프로그램 코드(506)를 실행하여 상기 장치로 하여금 추가로, 상기 업데이트된 현재 포지션으로부터 상기 UAV의 업데이트된 추정된 현재 범위 내에서 업데이트된 후보 SLZ들을 결정하게 하고(322) ― 상기 업데이트된 후보 SLZ들은 상기 후보 SLZ들 중 선택된 SLZ를 포함함 ―; 상기 업데이트된 후보 SLZ들 중 각각의 SLZ들에 상기 UAV를 착륙시키기 위한 업데이트된 궤적들을 생성하게 하고(324); 업데이트된 위험 값들 및 업데이트된 비행 종료 위험 값을 계산하게 하고(326) ― 상기 업데이트된 위험 값들 중 최저 위험 값은 상기 업데이트된 현재 포지션으로부터 상기 업데이트된 후보 SLZ들 중 선택된 SLZ까지의 업데이트된 궤적과 연관됨 ―; 상기 업데이트된 위험 값들 중 최저 위험 값과 상기 업데이트된 비행 종료 위험 값의 비교를 수행하게 하고(328); 그리고 상기 비교에 기초하여, 상기 업데이트된 궤적을 따라 상기 업데이트된 후보 SLZ들 중 선택된 SLZ로 상기 UAV를 운항시키거나 상기 업데이트된 현재 포지션에서 상기 UAV를 즉시 착륙시키도록, 업데이트된 시퀀스를 실행하게 하도록(330) 구성되는 것
    중 적어도 하나가 이루어지는,
    무인 항공기(UAV)(110)로 하여금 우발 착륙 절차를 수행하게 하기 위한 장치(120, 500).
  9. 무인 항공기(UAV)(110)에 대한 우발 착륙 절차를 수행하는 방법(300)으로서,
    현재 포지션(112)으로부터 상기 UAV의 추정된 현재 범위 내에서 후보 안전 착륙 구역(SLZ)(190)들을 결정하는 단계(302);
    상기 현재 포지션으로부터 상기 후보 SLZ들 중 각각의 SLZ들로의 상기 UAV의 비행에 영향을 미치는 환경 및 운항 인자들에 기초하여 상기 후보 SLZ들 중 각각의 SLZ들에 상기 UAV를 착륙시키기 위한 궤적들(170)을 생성하는 단계(304);
    상기 궤적들 중 각각의 궤적들을 따라 상기 후보 SLZ들 중 각각의 SLZ들로의 상기 UAV의 운항과 연관된 제3자 위험을 정량화하는 위험 값들을 계산하는 단계(308) ― 상기 위험 값들 중 최저 위험 값은 상기 현재 포지션으로부터 상기 후보 SLZ들 중 선택된 SLZ까지의 궤적과 연관됨 ―;
    상기 현재 포지션에서 상기 UAV를 즉시 착륙시키는 것과 연관된 제3자 위험을 정량화하는 비행 종료 위험 값을 계산하는 단계(310);
    상기 위험 값들 중 최저 위험 값과 상기 비행 종료 위험 값의 비교를 수행하는 단계(312); 및
    상기 비교에 기초하여, 상기 궤적을 따라 상기 후보 SLZ들 중 선택된 SLZ로 상기 UAV를 운항시키거나 상기 현재 포지션에서 상기 UAV를 즉시 착륙시키기 위한 시퀀스를 실행하는 단계(314)를 포함하는,
    무인 항공기(UAV)(110)에 대한 우발 착륙 절차를 수행하는 방법(300).
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 UAV(110)가 GCS(ground control station)(130)를 또한 포함하는 무인 항공 시스템(101)의 일부이며, 상기 방법은 상기 UAV의 기내에서 수행되고, 상기 시퀀스는 상기 GCS로부터의 입력 없이 자율적으로 실행되는 것; 그리고
    상기 UAV(110)가 GCS(ground control station)(130)를 또한 포함하는 무인 항공 시스템(101)의 일부이며, 상기 방법은 상기 GCS에서 수행되고, 상기 시퀀스는 상기 GCS로부터의 상기 UAV의 원격 제어를 통해 실행되는 것
    중 적어도 하나가 이루어지는,
    무인 항공기(UAV)(110)에 대한 우발 착륙 절차를 수행하는 방법(300).
  11. 제9 항 또는 제10 항에 있어서,
    상기 UAV(110)의 지리적 운항 영역의 위험 지도(200)를 생성 또는 수신하는 단계(306)를 더 포함하며,
    상기 위험 지도는 각각의 위험 가중 인자들을 갖는 각각의 위험 카테고리들을 가진 위험 구역들(220)을 포함하고, 상기 각각의 위험 가중 인자들은 상기 위험 구역들에서 상기 UAV의 운항과 연관된 제3자 위험을 정량화하며,
    상기 궤적들(170)은 상기 위험 구역들 중 다양한 위험 구역들을 가로지르고, 상기 위험 값들은 상기 각각의 위험 가중 인자들에 기초하여 계산되는(308),
    무인 항공기(UAV)(110)에 대한 우발 착륙 절차를 수행하는 방법(300).
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 궤적들(170)을 생성하는 단계(304)는 후보 SLZ(190)에 대해, 상기 현재 포지션(112)으로부터 상기 후보 SLZ까지의 직선을 보간하고 이로써 상기 후보 SLZ까지의 궤적을 생성하는 단계를 포함하며,
    상기 위험 값들을 계산하는 단계(308)는 상기 궤적에 대해,
    상기 궤적을 상기 위험 구역들(220) 중 하나 이상과의 교차 지점들에서 세그먼트들(170A, 170B)로 분리하는 단계(308A); 및
    상기 위험 구역들 중 하나 이상에 대한 세그먼트들 및 위험 가중 인자들로부터 상기 후보 SLZ에 대한 위험 값을 계산하는 단계(308B)를 포함하는,
    무인 항공기(UAV)(110)에 대한 우발 착륙 절차를 수행하는 방법(300).
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 직선은 특정 거리이며, 상기 특정 거리에 걸친 총 이산 지점들의 수를 포함하고,
    상기 궤적(170)을 분리하는 단계(308A)는 상기 하나 이상의 위험 구역들 중 각각의 위험 구역(220)에 대해,
    상기 위험 구역 내에 위치된 상기 궤적 상의 이산 지점들의 수 대 상기 궤적의 총 이산 지점들의 수의 비를 결정하는 단계(308A1); 및
    상기 비와 상기 특정 거리의 곱 그리고 이로써 상기 위험 구역의 교차 길이를 계산하는 단계(308A2)를 포함하는,
    무인 항공기(UAV)(110)에 대한 우발 착륙 절차를 수행하는 방법(300).
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 후보 SLZ(190)에 대한 위험 값을 계산하는 단계(308B)는,
    상기 하나 이상의 위험 구역들(220) 중 각각의 위험 구역들에 대한 위험 구역 위험 값들을 계산하는 단계(308B1) ― 상기 위험 구역에 대한 위험 구역 위험 값은 상기 위험 구역의 교차 길이와 상기 위험 구역의 위험 카테고리의 위험 가중 인자의 곱임 ―; 및
    상기 후보 SLZ에 대한 위험 값을 계산하도록 상기 위험 구역 위험 값들을 합산하는 단계(308B2)를 포함하는,
    무인 항공기(UAV)(110)에 대한 우발 착륙 절차를 수행하는 방법(300).
  15. 제9 항 내지 제14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시퀀스가, 상기 위험 값들 중 최저 위험 값이 상기 비행 종료 위험 값 이하일 때는 상기 궤적(170)을 따라 상기 후보 SLZ들(190) 중 선택된 SLZ로 상기 UAV(110)를 운항시키고, 상기 위험 값들 중 최저 위험 값이 상기 비행 종료 위험 값보다 더 클 때는 상기 현재 포지션(112)에서 상기 UAV를 즉시 착륙시키도록 실행되는(314) 것;
    상기 시퀀스가 상기 궤적(170)을 따라 상기 후보 SLZ들(190) 중 선택된 SLZ로, 그리고 상기 궤적을 따라 업데이트된 현재 포지션(112)을 이용하여 상기 UAV(110)를 운항시키도록 실행되고(314), 상기 방법이, 상기 위험 값들 중 업데이트된 최저 위험 값 및 업데이트된 비행 종료 위험 값을 계산하는 단계(318); 및 상기 위험 값들 중 업데이트된 최저 위험 값이 상기 업데이트된 비행 종료 위험 값보다 더 클 때, 상기 업데이트된 현재 포지션에서 상기 UAV를 즉시 착륙시키도록 상기 시퀀스를 중단하는 단계(320)를 더 포함하는 것; 그리고
    상기 시퀀스가 상기 궤적(170)을 따라 상기 후보 SLZ들(190) 중 선택된 SLZ로, 그리고 상기 궤적을 따라 업데이트된 현재 포지션(112)을 이용하여 상기 UAV(110)를 운항시키도록 실행되고(314), 상기 방법이, 상기 업데이트된 현재 포지션으로부터 상기 UAV의 업데이트된 추정된 현재 범위 내에서 업데이트된 후보 SLZ들을 결정하는 단계(322) ― 상기 업데이트된 후보 SLZ들은 상기 후보 SLZ들 중 선택된 SLZ를 포함함 ―; 상기 업데이트된 후보 SLZ들 중 각각의 SLZ들에 상기 UAV를 착륙시키기 위한 업데이트된 궤적들을 생성하는 단계(324); 업데이트된 위험 값들 및 업데이트된 비행 종료 위험 값을 계산하는 단계(326) ― 상기 업데이트된 위험 값들 중 최저 위험 값은 상기 업데이트된 현재 포지션으로부터 상기 업데이트된 후보 SLZ들 중 선택된 SLZ까지의 업데이트된 궤적과 연관됨 ―; 상기 업데이트된 위험 값들 중 최저 위험 값과 상기 업데이트된 비행 종료 위험 값의 비교를 수행하는 단계(328); 및 상기 비교에 기초하여, 상기 업데이트된 궤적을 따라 상기 업데이트된 후보 SLZ들 중 선택된 SLZ로 상기 UAV를 운항시키거나 상기 업데이트된 현재 포지션에서 상기 UAV를 즉시 착륙시키도록, 업데이트된 시퀀스를 실행하는 단계(330)를 더 포함하는 것
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