KR20210010164A - System and method for managing cluster flight of unmanned aerial vehicle - Google Patents

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Abstract

According to one embodiment of the present invention, a system for the group flight management of an unmanned aerial vehicle includes: an unmanned aerial vehicle photographing a photography target area for obtaining images while performing group flights over the photography target area by using GPS position information, and including one master unmanned aerial vehicle, while performing long-range photography while moving in the photography target area and setting routes for a plurality of sub unmanned aerial vehicles to perform short-range photography based on the long-range photography, and the plurality of sub unmanned aerial vehicles photographing short-range images while performing group flight by moving to a photography position based on the set routes; and a group flight management server managing the group flight control of the unmanned aerial vehicle. The group flight management server includes: a diagnosis part confirming a route departure or malfunction occurrence in each of the plurality of sub unmanned aerial vehicles; and a flight control part, if the route departure or malfunction occurrence is confirmed by the diagnosis part, controlling the remaining normal sub unmanned aerial vehicles (normal unmanned aerial vehicles) such that the unmanned aerial vehicles continue to perform a mission of a sub unmanned aerial vehicle (faulty unmanned aerial vehicle) confirmed to have the route departure or malfunction occurrence. Therefore, the present invention is capable of preventing accidents such as the breakage of a facility or injuries to people.

Description

무인 비행체의 군집 비행 관리 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR MANAGING CLUSTER FLIGHT OF UNMANNED AERIAL VEHICLE}Cluster flight management system and method of unmanned aerial vehicle {SYSTEM AND METHOD FOR MANAGING CLUSTER FLIGHT OF UNMANNED AERIAL VEHICLE}

본 발명의 실시예들은 무인 비행체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무인 비행체의 군집 비행을 관리하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.Embodiments of the present invention relate to an unmanned aerial vehicle, and more particularly, to a system and method for managing swarm flight of an unmanned aerial vehicle.

최근 들어 무인 비행체의 기술이 급속하게 발전함에 따라 이에 대한 수요가 전 세계적으로 폭발적으로 증가하고 있다. 상기 무인 비행체는 조종사가 탑승하지 않고 원격 조정 또는 자동 조종을 통해 무선 전파로 조종할 수 있는 무인 항공기로서, 통상적으로 드론이라 불리며, 카메라, 센서, 초음파 장비, 통신 시스템 등이 탑재되어 있다.In recent years, as the technology of unmanned aerial vehicles develops rapidly, the demand for them has exploded around the world. The unmanned aerial vehicle is an unmanned aerial vehicle that can be controlled by wireless radio waves through remote control or automatic control without a pilot on board, and is generally called a drone, and is equipped with a camera, sensor, ultrasonic equipment, communication system, and the like.

상기 무인 비행체는 군사 용도로 시작되었지만, 최근에는 고공 촬영과 상품 배송은 물론, 농약 살포, 공기질 측정, 산불 감시 및 진화, 통신, 재난 환경 대처, 연구 개발 등 다양한 목적으로 광범위하게 활용되고 있으며, 값 싼 키덜트(Kidult) 제품으로 재탄생되어 개인도 부담 없이 구매할 수 있는 시대를 맞이하게 되었다.The unmanned aerial vehicle was started for military use, but in recent years, it is widely used for various purposes such as high altitude shooting and product delivery, pesticide spraying, air quality measurement, forest fire monitoring and extinguishing, communication, disaster environment response, research and development, etc. It has been reborn as a cheap Kidult product, so that even individuals can buy it without burden.

이러한 상황에서 최근에는 통신 및 컴퓨팅 기술의 급속한 발전으로 인하여 단순히 단일 무인 비행체의 비행이 아닌 복수의 무인 비행체가 포메이션(formation)을 형성하여 재난 구호, 정찰 등의 특수하고 복잡한 임무를 수행하는 군집 비행에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다.In this situation, in recent years, due to the rapid development of communication and computing technology, multiple unmanned aerial vehicles form a formation rather than simply flying a single unmanned aerial vehicle, and thus, it is suitable for swarm flight that performs special and complex missions such as disaster relief and reconnaissance. There is an active research on the Korean market.

그러나, 상술한 바와 같은 종래의 무인 비행체를 이용한 군집 비행을 수행할 때, GPS의 정밀도가 낮아 다수의 무인 비행체를 좁은 공간에서 동시에 제어하는 상황에서 근접한 무인 비행체 상호 간에 충돌이 발생할 우려가 높았으며, 무인 비행체 상호 간에 충돌이 발생하면 무인 비행체의 파손에 따른 경제적인 손실은 물론, 군집 비행을 통해 수행하는 작업에 막대한 차질이 발생되는 문제점이 있었다. 또한, 종래 기술에 따르면 문제가 발생한 무인 비행체를 군집 비행 대열에 합류(복귀)시키기 않고 방치하기 때문에 문제 발생 무인 비행기가 추락 또는 충돌하여 사람을 다치게 하거나 시설물을 파괴하는 사고가 일어나는 등의 문제점이 있었다.However, when performing swarm flight using the conventional unmanned aerial vehicle as described above, the precision of GPS is low, and there is a high possibility of collision between adjacent unmanned aerial vehicles in a situation where a plurality of unmanned aerial vehicles are simultaneously controlled in a narrow space. When a collision occurs between unmanned aerial vehicles, there is a problem of economic loss due to damage of the unmanned aerial vehicle, as well as enormous disruption to work performed through swarm flight. In addition, according to the prior art, since the unmanned aerial vehicle in which the problem has occurred is left without joining (returning) to the crowded flight line, there is a problem such as an accident in which the unmanned aerial vehicle falls or collides, injuring people or destroying facilities. .

관련 선행기술로는 대한민국 공개특허공보 제10-2019-0014418호(발명의 명칭: 군집주행 제어 시스템 및 방법, 공개일자: 2019.02.12)가 있다.As a related prior art, there is Korean Patent Application Publication No. 10-2019-0014418 (name of invention: cluster driving control system and method, publication date: 2019.02.12).

본 발명의 일 실시예는 군집 비행의 임무 수행 시 장애 발생 또는 경로 이탈(오류)이 확인된 무인 비행체를 제외한 나머지 무인 비행체를 복귀시키는 것에 그치지 않고, 오류가 발생한 무인 비행체의 임무를 나머지 정상 무인 비행체가 이어서 수행하도록 비행 제어할 수 있는 무인 비행체의 군집 비행 관리 시스템 및 방법을 제공한다.One embodiment of the present invention is not limited to restoring the remaining unmanned aerial vehicles except for the unmanned aerial vehicle for which failure or deviation (error) was confirmed when performing the mission of the swarm flight, and the mission of the unmanned aerial vehicle with the error It provides a cluster flight management system and method of an unmanned aerial vehicle that can be controlled to perform the subsequent flight.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제(들)은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problem to be solved by the present invention is not limited to the problem(s) mentioned above, and another problem(s) not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 일 실시예에 따른 무인 비행체의 군집 비행 관리 시스템은 GPS 위치 정보를 이용하여 촬영 목표 영역을 군집 비행하면서 영상 획득을 위한 촬영을 수행하되, 상기 촬영 목표 영역을 이동하면서 원거리 촬영을 수행하고 상기 원거리 촬영을 토대로 근거리 촬영을 수행할 복수의 서브 무인 비행체의 경로를 설정하는 하나의 마스터 무인 비행체, 및 상기 설정된 경로에 기초하여 촬영 위치로 이동하여 군집 비행을 하면서 근거리 영상을 촬영하는 복수의 서브 무인 비행체를 포함하는 무인 비행체; 및 상기 무인 비행체의 군집 비행 제어를 관리하는 군집 비행 관리 서버를 포함하고, 상기 군집 비행 관리 서버는 상기 복수의 서브 무인 비행체 각각의 장애 발생 또는 경로 이탈을 확인하는 진단부; 및 상기 진단부에 의해 상기 장애 발생 또는 경로 이탈이 확인된 경우, 상기 장애 발생 또는 경로 이탈이 확인된 서브 무인 비행체(오류 무인 비행체)의 임무를 나머지 정상의 서브 무인 비행체(정상 무인 비행체)가 이어서 수행하도록 제어하는 비행 제어부를 포함한다.The cluster flight management system of an unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention performs photographing for obtaining an image while flocking through a photographing target region using GPS location information, and performing long-distance photographing while moving the photographing target region. One master unmanned aerial vehicle that sets a path of a plurality of sub unmanned aerial vehicles to perform short-range photographing based on the long-distance photographing, and a plurality of subs that photograph a short-range image while moving to a photographing position based on the set path and performing a cluster flight Unmanned aerial vehicle including unmanned aerial vehicle; And a cluster flight management server that manages cluster flight control of the unmanned aerial vehicle, wherein the cluster flight management server includes: a diagnosis unit that checks the occurrence of a failure or deviation of each of the plurality of sub unmanned aerial vehicles; And when the occurrence of the failure or deviation of the path is confirmed by the diagnosis unit, the mission of the sub unmanned aerial vehicle (error unmanned aerial vehicle) in which the occurrence of the failure or deviation is confirmed is followed by the remaining normal sub unmanned aerial vehicle (normal unmanned aerial vehicle). It includes a flight control unit that controls to perform.

상기 비행 제어부는 상기 오류 무인 비행체의 임무를 상기 정상 무인 비행체가 이어서 수행하도록 제어하기 위하여, 상기 오류 무인 비행체의 임무 수행과 관련한 이력 정보를 데이터베이스로부터 획득하고, 상기 이력 정보를 상기 정상 무인 비행체와 공유할 수 있다.The flight control unit acquires history information related to the mission performance of the erroneous unmanned aerial vehicle from a database in order to control the normal unmanned aerial vehicle to subsequently perform the mission of the erroneous unmanned aerial vehicle, and shares the history information with the normal unmanned aerial vehicle. can do.

상기 비행 제어부는 상기 복수의 서브 무인 비행체 각각에 탑재된 거리 센서를 통해 상기 복수의 서브 무인 비행체 각각의 거리에 관한 센싱 데이터를 획득하고, 상기 센싱 데이터를 이용하여 상기 오류 무인 비행체와 미리 설정된 거리 이내로 근접하는 정상 무인 비행체를 선별하며, 상기 선별된 정상 무인 비행체에 상기 이력 정보를 전달할 수 있다.The flight control unit acquires sensing data on the distances of each of the plurality of sub unmanned aerial vehicles through distance sensors mounted on each of the plurality of sub unmanned aerial vehicles, and uses the sensing data to within a preset distance from the error unmanned aerial vehicle. It is possible to select a nearby normal unmanned aerial vehicle, and transfer the history information to the selected normal unmanned aerial vehicle.

상기 진단부는 상기 마스터 무인 비행체를 통해 상기 복수의 무인 비행체 각각에 무선 통신에 따른 제어 명령 또는 보고 신호를 전송한 후 미리 설정된 시간 이내 또는 미리 설정된 횟수 이상으로 그에 따른 응답 신호를 수신하였는지 여부를 판단하고, 상기 판단의 결과에 기초하여 상기 장애 발생 또는 경로 이탈을 확인할 수 있다.After transmitting the control command or report signal according to wireless communication to each of the plurality of unmanned aerial vehicles through the master unmanned aerial vehicle, the diagnostic unit determines whether the corresponding response signal is received within a predetermined time or more than a predetermined number of times, and , On the basis of the result of the determination, the occurrence of the failure or deviation of the path may be confirmed.

상기 비행 제어부는 상기 오류 무인 비행체를 제외하고, 나머지 정상적으로 동작중인 상기 정상 무인 비행체로 복귀 명령을 전달하여, 상기 복귀 명령에 포함된 복귀 프로세스에 따라 상기 정상 무인 비행체 각각이 자신의 원위치 복귀를 수행하도록 제어할 수 있다.The flight control unit transmits a return command to the normal unmanned aerial vehicle in normal operation except for the error unmanned aerial vehicle, so that each of the normal unmanned aerial vehicles performs its own return to its original position according to the return process included in the return command. Can be controlled.

상기 오류 무인 비행체는 내부에 탑재된 거리 센서를 통해 상기 오류 무인 비행체에 근접하는 장애물과의 거리를 측정하고, 상기 측정된 거리가 미리 설정된 범위 이내인 경우, 상기 장애 발생 또는 상기 경로 이탈로 인해 추락 또는 충돌하여 사람을 다치게 하거나 시설물을 파괴하는 사고를 방지할 수 있도록, 속도를 감속 제어하거나 일정 각도만큼 급회전시키기 위한 제어 명령을 생성할 수 있다.The erroneous unmanned aerial vehicle measures the distance to an obstacle close to the erroneous unmanned aerial vehicle through a distance sensor mounted therein, and if the measured distance is within a preset range, the fault occurs or falls due to the departure of the path. Alternatively, a control command for decelerating the speed or turning rapidly by a certain angle may be generated so as to prevent accidents in which a person is injured by a collision or destroys a facility.

상기 무인 비행체는 상기 오류 무인 비행체의 임무 수행을 대체하기 위한 예비 무인 비행체를 더 포함하고, 상기 비행 제어부는 군집 비행 시 상기 예비 무인 비행체를 상기 복수의 서브 무인 비행체와 일정 간격 떨어진 위치에 배치시키되, 상기 진단부에 의해 상기 장애 발생 또는 상기 경로 이탈이 확인된 경우, 상기 마스터 무인 비행체에 대체 명령을 전송하여 상기 예비 무인 비행체를 상기 오류 무인 비행체의 임무 수행을 위한 위치에 배치시킴으로써, 상기 예비 무인 비행체가 상기 오류 무인 비행체의 임무 수행을 대체하도록 제어할 수 있다.The unmanned aerial vehicle further includes a spare unmanned aerial vehicle for replacing the mission performance of the error unmanned aerial vehicle, and the flight control unit arranges the spare unmanned aerial vehicle at a position spaced apart from the plurality of sub unmanned aerial vehicles during swarm flight, When the occurrence of the failure or departure of the path is confirmed by the diagnosis unit, the spare unmanned aerial vehicle is placed in a position for performing the mission of the erroneous unmanned aerial vehicle by transmitting a replacement command to the master unmanned aerial vehicle. It can be controlled to replace the mission performance of the error unmanned aerial vehicle.

본 발명의 일 실시예에 따른 무인 비행체의 군집 비행 관리 방법은 군집 비행 관리 서버의 진단부가 상기 복수의 서브 무인 비행체 각각의 장애 발생 또는 경로 이탈을 확인하는 단계; 및 상기 진단부에 의해 상기 장애 발생 또는 경로 이탈이 확인된 경우, 상기 군집 비행 관리 서버의 비행 제어부가 상기 장애 발생 또는 경로 이탈이 확인된 서브 무인 비행체(오류 무인 비행체)의 임무를 나머지 정상의 서브 무인 비행체(정상 무인 비행체)가 이어서 수행하도록 제어하는 단계를 포함한다.A method for managing a cluster flight of an unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention includes the steps of, by a diagnostic unit of a cluster flight management server, confirming occurrence of a failure or deviation of each of the plurality of sub unmanned aerial vehicles; And when the occurrence of the failure or departure of the path is confirmed by the diagnosis unit, the flight control unit of the cluster flight management server performs the mission of the sub unmanned aerial vehicle (error unmanned aerial vehicle) in which the occurrence of the failure or departure is confirmed. And controlling the unmanned aerial vehicle (normal unmanned aerial vehicle) to perform subsequently.

상기 오류 무인 비행체의 임무를 상기 정상 무인 비행체가 이어서 수행하도록 제어하는 단계는 상기 오류 무인 비행체의 임무 수행과 관련한 이력 정보를 데이터베이스로부터 획득하는 단계; 및 상기 이력 정보를 상기 정상 무인 비행체와 공유하는 단계를 포함할 수 있다.The controlling of the normal unmanned aerial vehicle to subsequently perform the mission of the erroneous unmanned aerial vehicle may include obtaining history information related to the mission performance of the faulty unmanned aerial vehicle from a database; And it may include the step of sharing the history information with the normal unmanned aerial vehicle.

상기 이력 정보를 상기 정상 무인 비행체와 공유하는 단계는 상기 복수의 서브 무인 비행체 각각에 탑재된 거리 센서를 통해 상기 복수의 서브 무인 비행체 각각의 거리에 관한 센싱 데이터를 획득하는 단계; 상기 센싱 데이터를 이용하여 상기 오류 무인 비행체와 미리 설정된 거리 이내로 근접하는 정상 무인 비행체를 선별하는 단계; 및 상기 선별된 정상 무인 비행체에 상기 이력 정보를 전달하는 단계를 포함할 수 있다.The step of sharing the history information with the normal unmanned aerial vehicle may include: obtaining sensing data regarding distances of each of the plurality of sub unmanned aerial vehicles through distance sensors mounted on each of the plurality of sub unmanned aerial vehicles; Selecting a normal unmanned aerial vehicle close to the error unmanned aerial vehicle within a preset distance using the sensing data; And it may include the step of transmitting the history information to the selected normal unmanned aerial vehicle.

본 발명의 일 실시예에 따른 무인 비행체의 군집 비행 관리 방법은 상기 오류 무인 비행체가 내부에 탑재된 거리 센서를 통해 상기 오류 무인 비행체에 근접하는 장애물과의 거리를 측정하는 단계; 및 상기 측정된 거리가 미리 설정된 범위 이내인 경우, 상기 오류 무인 비행체가 상기 장애 발생 또는 상기 경로 이탈로 인해 추락 또는 충돌하여 사람을 다치게 하거나 시설물을 파괴하는 사고를 방지할 수 있도록, 속도를 감속 제어하거나 일정 각도만큼 급회전시키기 위한 제어 명령을 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.A method for managing a cluster flight of an unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention includes the steps of: measuring a distance from an obstacle adjacent to the unmanned aerial vehicle through a distance sensor in which the unmanned aerial vehicle is installed in error; And when the measured distance is within a preset range, the speed is controlled to reduce the speed so that the error unmanned aerial vehicle falls or collides due to the occurrence of the failure or departure of the path, thereby injuring a person or destroying the facility. Or generating a control command for rapid rotation by a predetermined angle.

본 발명의 일 실시예에 따른 무인 비행체의 군집 비행 관리 방법은 상기 비행 제어부가 군집 비행 시 예비 무인 비행체를 상기 복수의 서브 무인 비행체와 일정 간격 떨어진 위치에 배치시키는 단계; 및 상기 진단부에 의해 상기 장애 발생 또는 상기 경로 이탈이 확인된 경우, 상기 비행 제어부가 상기 마스터 무인 비행체에 대체 명령을 전송하여 상기 예비 무인 비행체를 상기 오류 무인 비행체의 임무 수행을 위한 위치에 배치시킴으로써, 상기 예비 무인 비행체가 상기 오류 무인 비행체의 임무 수행을 대체하도록 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.A method for managing a cluster flight of an unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention comprises: disposing, by the flight controller, a spare unmanned aerial vehicle at a location spaced apart from the plurality of sub unmanned aerial vehicles during a cluster flight; And when the occurrence of the failure or departure of the path is confirmed by the diagnosis unit, the flight control unit transmits a replacement command to the master unmanned aerial vehicle to place the spare unmanned aerial vehicle at a position for performing the mission of the error unmanned aerial vehicle. It may further include controlling the preliminary unmanned aerial vehicle to replace the mission performance of the error unmanned aerial vehicle.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 첨부 도면들에 포함되어 있다.Details of other embodiments are included in the detailed description and accompanying drawings.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 군집 비행의 임무 수행 시 장애 발생 또는 경로 이탈(오류)이 확인된 무인 비행체를 제외한 나머지 무인 비행체를 복귀시키는 것에 그치지 않고, 오류가 발생한 무인 비행체의 임무를 나머지 정상 무인 비행체가 이어서 수행하도록 비행 제어할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the mission of the unmanned aerial vehicle in which the error occurred is not limited to returning the remaining unmanned aerial vehicles except for the unmanned aerial vehicle for which an error or path deviation (error) was confirmed when performing the mission of the swarm flight. You can control the flight so that the unmanned aerial vehicle will then perform.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 오류가 발생한 무인 비행체에 대하여 장애물과의 거리를 측정하고 그 측정 결과를 토대로 속도를 감속 제어하거나 일정 각도만큼 급회전시킴으로써 오류 발생 무인 비행기가 추락 또는 충돌하여 사람을 다치게 하거나 시설물을 파괴하는 등의 사고를 방지할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, an error occurs by measuring the distance to an obstacle with respect to an unmanned aerial vehicle in which an error has occurred, and decelerating the speed based on the measurement result, or by making a sudden rotation by a certain angle. It can prevent accidents such as destroying the facilities.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 비행체의 군집 비행 관리 시스템의 구성을 설명하기 위해 도시한 블록도이다.
도 2는 도 1의 군집 비행 관리 서버의 상세 구성을 설명하기 위해 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 비행체의 군집 비행 과정을 설명하기 위해 도시한 개념도이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 있어서 무인 비행체의 정상 동작 상태와 장애 상태의 예를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 비행체의 군집 비행 관리 방법을 설명하기 위해 도시한 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 있어서 무인 비행체 상호 간의 충돌 회피 과정을 설명하기 위해 도시한 흐름도이다.
1 is a block diagram illustrating the configuration of a cluster flight management system for an unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a detailed configuration of the cluster flight management server of FIG. 1.
3 is a conceptual diagram illustrating a cluster flight process of an unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention.
4 to 6 are diagrams illustrating examples of a normal operation state and a failure state of an unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention.
7 is a flowchart illustrating a method of managing a cluster flight of an unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention.
8 is a flowchart illustrating a collision avoidance process between unmanned aerial vehicles in an embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및/또는 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.Advantages and/or features of the present invention, and a method of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described later in detail together with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in a variety of different forms, only these embodiments make the disclosure of the present invention complete, and common knowledge in the technical field to which the present invention pertains. It is provided to completely inform the scope of the invention to those who have, and the invention is only defined by the scope of the claims. The same reference numerals refer to the same elements throughout the specification.

또한, 이하 실시되는 본 발명의 바람직한 실시예는 본 발명을 이루는 기술적 구성요소를 효율적으로 설명하기 위해 각각의 시스템 기능구성에 기 구비되어 있거나, 또는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적으로 구비되는 시스템 기능 구성은 가능한 생략하고, 본 발명을 위해 추가적으로 구비되어야 하는 기능 구성을 위주로 설명한다. 만약 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 하기에 도시하지 않고 생략된 기능 구성 중에서 종래에 기 사용되고 있는 구성요소의 기능을 용이하게 이해할 수 있을 것이며, 또한 상기와 같이 생략된 구성 요소와 본 발명을 위해 추가된 구성 요소 사이의 관계도 명백하게 이해할 수 있을 것이다.In addition, a preferred embodiment of the present invention to be implemented below is already provided in each system functional configuration in order to efficiently describe the technical components constituting the present invention, or system functions commonly provided in the technical field to which the present invention belongs. The configuration will be omitted as much as possible, and a functional configuration that should be additionally provided for the present invention will be mainly described. If a person of ordinary skill in the art to which the present invention belongs will be able to easily understand the functions of components previously used among functional configurations that are not shown below and are omitted, the configuration omitted as described above. The relationship between the elements and the components added for the present invention will also be clearly understood.

또한, 이하의 설명에 있어서, 신호 또는 정보의 "전송", "통신", "송신", "수신" 기타 이와 유사한 의미의 용어는 일 구성요소에서 다른 구성요소로 신호 또는 정보가 직접 전달되는 것뿐만이 아니라 다른 구성요소를 거쳐 전달되는 것도 포함한다. 특히 신호 또는 정보를 일 구성요소로 "전송" 또는 "송신"한다는 것은 그 신호 또는 정보의 최종 목적지를 지시하는 것이고 직접적인 목적지를 의미하는 것이 아니다. 이는 신호 또는 정보의 "수신"에 있어서도 동일하다.In addition, in the following description, "transmission", "communication", "transmission", "receive" of a signal or information, and other terms with similar meanings refer to direct transmission of signals or information from one component to another. Not only that, but it includes things that are passed through other components. In particular, "transmitting" or "transmitting" a signal or information to a component indicates the final destination of the signal or information and does not imply a direct destination. The same is true for "reception" of signals or information.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 비행체의 군집 비행 관리 시스템의 구성을 설명하기 위해 도시한 블록도이다.1 is a block diagram illustrating the configuration of a cluster flight management system for an unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 비행체의 군집 비행 관리 시스템(100)은 무인 비행체(110), 군집 비행 관리 서버(120) 및 데이터베이스(130)를 포함하여 구성될 수 있다.1, the cluster flight management system 100 of an unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention may be configured to include an unmanned aerial vehicle 110, a cluster flight management server 120, and a database 130. .

상기 무인 비행체(110)는 무선 전파의 유도에 의하여 비행 및 조종이 가능한 비행기나 헬리콥터 모양의 무인 항공기로서, 통상적으로 드론(drone)으로 알려져 있다. 다만, 본 발명에서 상기 무인 비행체(110)는 상기 드론뿐만 아니라 상기 드론을 동력원으로 하는 풍등(風燈, Sky lanterns)을 포함하는 개념으로 이해될 수 있다.The unmanned aerial vehicle 110 is an unmanned aerial vehicle in the form of an airplane or helicopter capable of flying and controlling by induction of radio waves, and is generally known as a drone. However, in the present invention, the unmanned aerial vehicle 110 may be understood as a concept including not only the drone but also sky lanterns using the drone as a power source.

상기 무인 비행체(110)는 GPS 위치 정보를 이용하여 촬영 목표 영역을 군집 비행하면서 영상 획득을 위한 촬영을 수행하는 역할을 수행할 수 있다. 여기서, 상기 GPS 위치 정보는 RTK(Real Time Kinematic)-GPS 기반의 위치 정보를 포함하는 개념으로 이해될 수 있다.The unmanned aerial vehicle 110 may perform a role of performing photographing for obtaining an image while flocking through a photographing target region using GPS location information. Here, the GPS location information may be understood as a concept including Real Time Kinematic (RTK)-GPS-based location information.

상기 RTK-GPS 기반의 위치 정보는 GPS 위성을 통해 획득한 좌표와 상기 군집 비행 관리 서버(120)로부터 송신되는 위치 보정 데이터의 합성을 통하여 실시간으로 결정되는 현재 위치의 정확한 좌표를 의미한다.The RTK-GPS-based location information refers to an accurate coordinate of a current location determined in real time through the synthesis of coordinates acquired through a GPS satellite and location correction data transmitted from the cluster flight management server 120.

상기 무인 비행체(110)는 상기 RTK-GPS 기반의 위치 정보를 이용함으로써, 종래의 GPS에서 발생할 수 있는 위치 오차를 최소화하면서 GPS 위성과 기지국에서 제공되는 정보를 통하여 자신의 정확한 위치 정보를 확인할 수 있다.By using the RTK-GPS-based location information, the unmanned aerial vehicle 110 can check its own exact location information through information provided by GPS satellites and base stations while minimizing location errors that may occur in conventional GPS. .

이에 따라, 상기 무인 비행체(110)는 고정밀 위치 인식에 따라 획득한 정밀 좌표 정보를 토대로 군집 비행을 수행하면서 상기 촬영 목표 영역의 원거리 촬영 영상과 근거리 촬영 영상을 획득할 수 있게 된다.Accordingly, the unmanned aerial vehicle 110 can acquire a long-range image and a short-range image of the target area while performing a cluster flight based on the precise coordinate information obtained according to high-precision position recognition.

이와 같은 무인 비행체(110)는 하나의 마스터 무인 비행체(111), 하나의 서브 마스터 무인 비행체(112), 및 복수의 서브 무인 비행체(113)를 포함하여 구성될 수 있다.Such unmanned aerial vehicle 110 may be configured to include one master unmanned aerial vehicle 111, one sub-master unmanned aerial vehicle 112, and a plurality of sub unmanned aerial vehicles 113.

상기 마스터 무인 비행체(111)는 상기 촬영 목표 영역을 이동하면서 원거리 촬영을 수행하고, 상기 원거리 촬영을 토대로 근거리 촬영을 수행할 상기 복수의 서브 무인 비행체(113)의 경로를 설정할 수 있다.The master unmanned aerial vehicle 111 may perform long-distance photographing while moving the photographing target area, and set a path of the plurality of sub unmanned aerial vehicles 113 to perform short-range photographing based on the long-distance photographing.

여기서, 상기 원거리 촬영은 지상으로부터 150m 높이를 비행하는 마스터 무인 비행체(111)에서 촬영 목표 영역을 이동하면서 촬영하는 것을 의미하고, 상기 근거리 촬영은 지상으로부터 25m 높이를 수평으로 군집 비행하는 서브 마스터 무인 비행체(112) 및 서브 무인 비행체(113) 각각에서 원거리 촬영 영역을 이동하면서 촬영하는 것을 의미한다(도 3 참조).Here, the long-distance shooting means shooting while moving the shooting target area in the master unmanned aerial vehicle 111 flying 150m from the ground, and the close-range shooting is a sub-master unmanned aerial vehicle that flies horizontally at a height of 25m from the ground. It means photographing while moving the distance photographing area in each of the 112 and the sub unmanned aerial vehicle 113 (see FIG. 3).

상기 복수의 서브 무인 비행체(113)는 상기 마스터 무인 비행체(111)에 의해 설정된 경로에 기초하여, 촬영 위치로 이동하여 군집 비행을 하면서 근거리 영상을 촬영할 수 있다. 이를 위해, 상기 복수의 서브 무인 비행체(113)는 복수의 그룹으로 나누어지며, 각 그룹별로 하나의 서브 마스터 무인 비행체(112) 및 복수의 서브 무인 비행체(113)로 구성될 수 있다.The plurality of sub unmanned aerial vehicles 113 may move to a photographing position based on a path set by the master unmanned aerial vehicle 111 to capture a short-range image while performing a swarm flight. To this end, the plurality of sub unmanned aerial vehicles 113 are divided into a plurality of groups, and each group may include one sub master unmanned aerial vehicle 112 and a plurality of sub unmanned aerial vehicles 113.

한편, 상기 무인 비행체(110)는 상기 오류 무인 비행체(113)의 임무 수행을 대체하기 위한 예비 무인 비행체(114)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 상기 예비 무인 비행체(114)에 대해서는 뒤에서 자세히 설명한다.On the other hand, the unmanned aerial vehicle 110 may be configured to further include a spare unmanned aerial vehicle 114 to replace the mission performance of the error unmanned aerial vehicle 113. The preliminary unmanned aerial vehicle 114 will be described in detail later.

상기 군집 비행 관리 서버(120)는 상기 무인 비행체(110)의 군집 비행 제어를 관리하는 기능을 수행한다. 이를 위해, 상기 군집 비행 관리 서버(120)는 도 2에 도시된 바와 같이 진단부(210), 비행 제어부(220) 및 메인 제어부(230)를 포함하여 구성될 수 있다. 참고로, 도 2는 도 1의 군집 비행 관리 서버(120)의 상세 구성을 설명하기 위해 도시한 블록도이다.The cluster flight management server 120 performs a function of managing the cluster flight control of the unmanned aerial vehicle 110. To this end, the cluster flight management server 120 may include a diagnosis unit 210, a flight control unit 220, and a main control unit 230 as shown in FIG. 2. For reference, FIG. 2 is a block diagram illustrating a detailed configuration of the cluster flight management server 120 of FIG. 1.

상기 진단부(210)는 상기 복수의 서브 무인 비행체(113) 각각의 장애 발생 또는 경로 이탈을 확인할 수 있다.The diagnosis unit 210 may check the occurrence of a failure or deviation of each of the plurality of sub unmanned aerial vehicles 113.

구체적으로, 상기 진단부(210)는 상기 마스터 무인 비행체(111)를 통해 상기 복수의 무인 비행체(110) 각각에 무선 통신에 따른 제어 명령 또는 보고 신호를 전송할 수 있다. 그런 다음, 상기 진단부(210)는 미리 설정된 시간 이내 또는 미리 설정된 횟수 이상으로 그에 따른 응답 신호를 수신하였는지 여부를 판단할 수 있다. 상기 진단부(210)는 상기 판단의 결과에 기초하여 상기 장애 발생 또는 경로 이탈을 확인할 수 있다.Specifically, the diagnosis unit 210 may transmit a control command or a report signal according to wireless communication to each of the plurality of unmanned aerial vehicles 110 through the master unmanned aerial vehicle 111. Then, the diagnosis unit 210 may determine whether a response signal is received within a preset time or more than a preset number of times. The diagnosis unit 210 may check the occurrence of the failure or deviation from the path based on the result of the determination.

예컨대, 상기 마스터 무인 비행체(111)가 상기 무인 비행체(110) 각각에 상기 제어 명령(또는 보고 신호)를 전송한 후 설정 시간 내에 응답 신호를 수신하지 못하거나 응답 신호를 수신하였지만 설정 횟수(예: 3회) 미만으로 수신한 경우가 발생할 수 있다. 또는, 상기 마스터 무인 비행체(111)가 상기 무인 비행체(110)로부터 수신한 응답 신호의 세기가 미리 설정된 값보다 작은 경우가 발생할 수 있다. 이러한 경우, 상기 진단부(210)는 해당 무인 비행체(110), 정확하게는 해당 서브 무인 비행체(113)에 장애가 발생하거나 해당 서브 무인 비행체(113)가 군집 비행 관련 경로를 이탈한 것으로 진단할 수 있다.For example, after the master unmanned aerial vehicle 111 transmits the control command (or report signal) to each of the unmanned aerial vehicles 110, it does not receive a response signal within a set time, or a response signal is received, but the set number of times (eg: It may be received less than 3 times). Alternatively, the master unmanned aerial vehicle 111 may have a case in which the strength of the response signal received from the unmanned aerial vehicle 110 is less than a preset value. In this case, the diagnosis unit 210 may diagnose that a failure occurs in the unmanned aerial vehicle 110, specifically the sub unmanned aerial vehicle 113, or that the sub unmanned aerial vehicle 113 deviates from a path related to cluster flight. .

상기 비행 제어부(220)는 상기 진단부(210)에 의해 상기 장애 발생 또는 경로 이탈이 확인된 경우, 상기 장애 발생 또는 경로 이탈이 확인된 서브 무인 비행체(113)(이하, '오류 무인 비행체'로 칭함)의 임무를 나머지 정상의 서브 무인 비행체(113)(이하, '정상 무인 비행체'로 칭함)가 이어서 수행하도록 제어할 수 있다.When the occurrence of the failure or departure of the path is confirmed by the diagnosis unit 210, the flight control unit 220 is the sub unmanned aerial vehicle 113 (hereinafter, referred to as'error unmanned vehicle' The remaining normal sub unmanned aerial vehicle 113 (hereinafter, referred to as'normal unmanned aerial vehicle') can be controlled so that the mission of) is subsequently performed.

이를 위해, 상기 비행 제어부(220)는 상기 오류 무인 비행체(113)의 임무 수행과 관련한 이력 정보를 데이터베이스(130)로부터 획득하고, 상기 이력 정보를 상기 정상 무인 비행체(113)와 공유할 수 있다.To this end, the flight control unit 220 may obtain history information related to the mission performance of the erroneous unmanned aerial vehicle 113 from the database 130 and share the history information with the normal unmanned aerial vehicle 113.

즉, 상기 비행 제어부(220)는 상기 복수의 서브 무인 비행체(113) 각각에 탑재된 거리 센서(미도시)를 통해 상기 복수의 서브 무인 비행체(113) 각각의 거리에 관한 센싱 데이터를 획득할 수 있다. 상기 비행 제어부(220)는 상기 센싱 데이터를 이용하여 상기 오류 무인 비행체(113)와 미리 설정된 거리 이내로 근접하는 정상 무인 비행체(113)를 선별할 수 있다. 상기 비행 제어부(220)는 상기 선별된 정상 무인 비행체(113)에 상기 이력 정보를 전달함으로써 상기 이력 정보를 상기 정상 무인 비행체(113)와 공유할 수 있게 된다.That is, the flight control unit 220 may acquire sensing data regarding the distance of each of the plurality of sub unmanned aerial vehicles 113 through a distance sensor (not shown) mounted on each of the plurality of sub unmanned aerial vehicles 113. have. The flight control unit 220 may select a normal unmanned aerial vehicle 113 that is close to the error unmanned aerial vehicle 113 within a preset distance using the sensing data. The flight control unit 220 can share the history information with the normal unmanned aerial vehicle 113 by transmitting the history information to the selected normal unmanned aerial vehicle 113.

상기 비행 제어부(220)는 상기 진단부(210)에 의해 상기 장애 발생 또는 경로 이탈이 확인된 경우, 상기 오류 무인 비행체(113)를 제외하고, 나머지 정상적으로 동작중인 정상 무인 비행체(113)로 복귀 명령을 전달하여, 상기 복귀 명령에 포함된 복귀 프로세스에 따라 상기 정상 무인 비행체(113) 각각이 자신의 원위치 복귀를 수행하도록 제어할 수도 있다.The flight control unit 220 commands a return to the normal unmanned aerial vehicle 113 in normal operation except for the error unmanned aerial vehicle 113 when the occurrence of the failure or departure from the path is confirmed by the diagnosis unit 210 By transmitting, it is also possible to control each of the normal unmanned aerial vehicle 113 to perform its own return to its original position according to the return process included in the return command.

여기서, 상기 오류 무인 비행체(113)는 상기 복귀 명령에도 불구하고 군집 비행 대열의 원위치로 복귀하지 못하는 경우가 발생할 수 있다. 이러한 경우, 상기 오류 무인 비행체(113)는 추락하거나 장애물과 충돌하여 사람을 다치게 하거나 시설물을 파괴하는 사고를 일으킬 수 있다.Here, the erroneous unmanned aerial vehicle 113 may fail to return to the original position of the swarm flight line despite the return command. In this case, the erroneous unmanned aerial vehicle 113 may fall or collide with an obstacle to injure a person or cause an accident to destroy a facility.

이를 방지하기 위하여, 상기 비행 제어부(220)는 해당 서브 무인 비행체(113)의 내부에 탑재된 거리 센서를 통해 상기 오류 무인 비행체(113)에 근접하는 장애물과의 거리를 측정하고, 상기 측정된 거리가 미리 설정된 범위 이내인 경우, 속도를 감속 제어하거나 일정 각도만큼 급회전시키기 위한 제어 명령을 생성 및 실행하여 상기 장애물을 회피할 수 있다.In order to prevent this, the flight control unit 220 measures the distance to an obstacle close to the erroneous unmanned aerial vehicle 113 through a distance sensor mounted inside the corresponding sub unmanned aerial vehicle 113, and the measured distance When is within a preset range, the obstacle may be avoided by generating and executing a control command for deceleration control of the speed or rapid rotation by a predetermined angle.

한편, 상기 비행 제어부(220)는 군집 비행 시 상기 예비 무인 비행체(114)를 상기 복수의 서브 무인 비행체(113)와 일정 간격 떨어진 위치에 배치시킬 수 있다. 이는 상기 복수의 서브 무인 비행체(113) 중 상기 오류 무인 비행체(113)가 발생되는 상황에서, 상기 오류 무인 비행체(113)를 상기 예비 무인 비행체(114)로 대체하여 군집 비행의 대열을 유지하기 위함이다.Meanwhile, the flight control unit 220 may arrange the preliminary unmanned aerial vehicle 114 at a position spaced apart from the plurality of sub unmanned aerial vehicles 113 at a predetermined interval during a swarm flight. This is to maintain the ranks of cluster flight by replacing the erroneous unmanned aerial vehicle 113 with the spare unmanned aerial vehicle 114 in a situation where the erroneous unmanned aerial vehicle 113 among the plurality of sub unmanned aerial vehicles 113 occurs. to be.

즉, 상기 비행 제어부(220)는 상기 진단부(210)에 의해 상기 장애 발생 또는 상기 경로 이탈이 확인된 경우, 상기 마스터 무인 비행체(111)에 대체 명령을 전송하여 상기 예비 무인 비행체(114)를 상기 오류 무인 비행체(113)의 임무 수행을 위한 위치에 배치시킬 수 있다. 이로써, 상기 비행 제어부(220)는 상기 예비 무인 비행체(114)가 상기 오류 무인 비행체(113)의 임무 수행을 대체하도록 제어할 수 있다.That is, the flight control unit 220 transmits a replacement command to the master unmanned aerial vehicle 111 when the failure or departure of the path is confirmed by the diagnosis unit 210 to provide the spare unmanned aerial vehicle 114 The erroneous unmanned aerial vehicle 113 may be placed at a location for performing a mission. Accordingly, the flight control unit 220 may control the preliminary unmanned aerial vehicle 114 to replace the erroneous unmanned aerial vehicle 113 performing a mission.

상기 메인 제어부(230)는 상기 군집 비행 관리 서버(120), 즉 상기 진단부(210), 상기 비행 제어부(220) 등의 동작을 전반적으로 제어할 수 있다.The main control unit 230 may generally control operations of the cluster flight management server 120, that is, the diagnosis unit 210 and the flight control unit 220.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 비행체의 군집 비행 과정을 설명하기 위해 도시한 개념도이고, 도 4 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 있어서 무인 비행체의 정상 동작 상태와 장애 상태의 예를 설명하기 위해 도시한 도면이다.3 is a conceptual diagram illustrating a cluster flight process of an unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 4 to 6 are diagrams illustrating a normal operation state and a failure state of the unmanned aerial vehicle in an embodiment of the present invention. It is a figure shown to explain an example.

먼저 도 2를 참조하면, 상기 군집 비행 관리 서버(120)는 촬영 목표 영역의 원점 위치(P00로 상기 마스터 무인 비행체(111)의 이동을 제어한다. 이때, 상기 마스터 무인 비행체(111)의 원점 위치로의 이동은 관리자의 수동 조작을 통해 이루어질 수 있다. 또한, 원점 위치 이후의 다음 위치부터는 상기 마스터 무인 비행체(111)의 1회 촬영 영역만큼의 거리를 사전에 계산하여 X축 또는 Y축 방향으로 이동할 수 있도록 P01 또는 P10의 좌표를 계산하여 촬영 위치를 계산할 수 있다.First, referring to Fig. 2, the cluster flight management server 120 controls the movement of the master unmanned aerial vehicle 111 to the origin position (P00) of the shooting target area. At this time, the origin position of the master unmanned aerial vehicle 111 In addition, from the next position after the origin position, the distance as much as the one-time shooting area of the master unmanned aerial vehicle 111 is calculated in advance in the X-axis or Y-axis direction. You can calculate the shooting location by calculating the coordinates of P01 or P10 so that you can move.

특정 촬영 목표 영역의 원점 위치로 이동한 마스터 무인 비행체(111)는 현재 위치에서 상기 서브 마스터 무인 비행체(112) 및 상기 서브 무인 비행체(113) 각각이 위치할 위치 정보를 계산하고, 상기 서브 마스터 무인 비행체(112) 및 상기 서브 무인 비행체(113) 각각으로 위치 좌표를 전달하여 원점 위치에 이동할 수 있도록 한다.The master unmanned aerial vehicle 111 that has moved to the origin position of the specific shooting target area calculates the location information where each of the sub-master unmanned aerial vehicle 112 and the sub unmanned aerial vehicle 113 will be located at the current location, and the sub-master unmanned aerial vehicle Position coordinates are transmitted to each of the aircraft 112 and the sub unmanned aerial vehicle 113 so that they can be moved to the original position.

이후, 상기 마스터 무인 비행체(111)는 현재 위치에서 원거리 촬영을 수행한 다음, 상기 원거리 촬영 영상 범위 내에서 상기 서브 마스터 무인 비행체(112) 및 상기 서브 무인 비행체(113) 각각의 촬영 범위를 계산하여, 상기 서브 마스터 무인 비행체(112) 및 상기 서브 무인 비행체(113) 각각이 수평으로 군집 비행하면서 근거리 영상을 촬영할 수 있도록 경로 설정을 수행한다.Thereafter, the master unmanned aerial vehicle 111 performs long-distance photographing at the current location, and then calculates a photographing range of each of the sub-master unmanned aerial vehicle 112 and the sub unmanned aerial vehicle 113 within the distance photographing image range. , The sub-master unmanned aerial vehicle 112 and the sub unmanned aerial vehicle 113 each perform a path setting so that they can capture a short-range image while flocking horizontally.

예를 들어, 상기 마스터 무인 비행체(111)는 촬영 목표 영역의 P00 위치에서 촬영한 원거리 촬영 영상을 토대로 하나의 서브 마스터 무인 비행체(112) 및 2개의 서브 무인 비행체(113)가 수평 일직선으로 군집 비행을 통해 근거리 영상을 촬영할 수 있도록 경로 설정을 수행한다고 할 때, 이동 거리 및 시간을 최소화할 수 있는 최적 경로로 하나의 서브 마스터 무인 비행체(112) 및 2개의 서브 무인 비행체(113)가 근거리 촬영을 수행할 이동 경로를 설정한다. 이때, 상기 마스터 무인 비행체(111)에서 설정하는 근거리 촬영의 이동 경로는 촬영 지형이나 환경에 따라 임의로 변경될 수 있다.For example, the master unmanned aerial vehicle 111 has one sub-master unmanned aerial vehicle 112 and two sub unmanned aerial vehicles 113 collectively fly in a horizontal straight line based on a long-distance photographed image captured at the location P00 of the target area. When the route is set so that a short-range image can be photographed through, one sub-master unmanned aerial vehicle 112 and two sub-unmanned aerial vehicles 113 perform short-range photographing as an optimal path that can minimize the moving distance and time. Set the movement path to be performed. At this time, the movement path of the short distance shooting set by the master unmanned aerial vehicle 111 may be arbitrarily changed according to the shooting terrain or environment.

또한, 각각의 무인1비행체(110)가 설정된 경로에 따라 위치 이동을 수행할 때, 상기 마스터 무인 비행체(111)는 GPS 좌표를 기반으로 상기 서브 마스터 무인 비행체(112) 및 상기 서브 무인 비행체(113) 각각의 군집 비행 구성 방법, 거리, 촬영 영역에 따른 상대적인 위치 좌표를 계산하여 이동해야 할 위치 정보를 각각의 서브 마스터 무인 비행체(112) 및 서브 무인 비행체(113)로 전송한다.In addition, when each unmanned aerial vehicle 110 performs position movement according to a set path, the master unmanned aerial vehicle 111 is the sub-master unmanned aerial vehicle 112 and the sub unmanned aerial vehicle 113 based on GPS coordinates. ) It calculates the relative position coordinates according to each cluster flight configuration method, distance, and photographing area, and transmits the location information to be moved to each of the sub-master unmanned aerial vehicle 112 and the sub unmanned aerial vehicle 113.

참고로, 상기 근거리 영상을 촬영할 수 있도록 경로 설정을 수행하는 과정은, 촬영 목표 영역의 원거리 촬영 경로(예: P01, P02, P03, P13, P12, P11, P10의 순서로 설정)에 따라 마지막 촬영 위치까지 반복적으로 수행될 수 있으며, 만일 상기 마스터 무인 비행체(111)에서 한 번의 원거리 촬영으로 촬영 목표 영역을 모두 커버할 수 있을 정도로 촬영 목표 영역이 적은 경우에는 한 차례의 원거리 촬영 및 경로 설정으로 종료될 수 있다.For reference, the process of performing the path setting so that the short-range image can be captured is the last shooting according to the long-distance shooting path of the shooting target area (e.g., set in the order of P01, P02, P03, P13, P12, P11, P10). It can be repeatedly performed up to the location, and if the shooting target area is small enough to cover all of the shooting target area with a single long-distance shooting from the master unmanned aerial vehicle 111, it ends with one long-range shooting and route setting. Can be.

이처럼 상기 마스터 무인 비행체(111)에서 원거리 촬영 및 이를 토대로 한 근거리 촬영을 위한 경로 설정이 수행되면, 상기 서브 마스터 무인 비행체(112) 및 상기 서브 무인 비행체(113) 각각은 하나의 묶음(그룹) 형태로 이동하여, 군집 비행을 수행하면서 근거리 촬영을 수행한다.As described above, when the master unmanned aerial vehicle 111 performs long-distance photographing and a path setting for short-range photographing based on this, each of the sub-master unmanned aerial vehicle 112 and the sub unmanned aerial vehicle 113 is in a bundle (group) form. Move to and perform close-range photography while performing a swarm flight.

이때, 상기 서브 마스터 무인 비행체(112) 및 상기 서브 무인 비행체(113) 각각이 상기 마스터 무인 비행체(111)에서 설정한 경로에 따라 이동을 수행하여 근거리 촬영을 수행할 때, 상호 간의 거리가 근접하여 제어 장애, 경로 이탈 등에 의해 충돌할 경우가 발생할 수 있다.At this time, when the sub-master unmanned aerial vehicle 112 and the sub unmanned aerial vehicle 113 each move according to a path set by the master unmanned aerial vehicle 111 to perform short-range photographing, the distance between each other is close A collision may occur due to a control failure or path deviation.

이를 방지하기 위하여, 상기 무인 비행체(110)는 자체적으로 구비된 레이더 센서에서 측정한 감지 신호를 토대로 다른 무인 비행체(110)와의 거리를 확인한 다음, 다른 무인 비행체(110)와의 거리가 미리 설정된 거리 이내로 접근하면, 접근 방향으로부터 90도 방향으로 미리 설정된 거리만큼 이동하고, 다른 무인 비행체(110)와의 거리를 다시 확인하여 다른 무인 비행체(110)가 미리 설정된 거리 이내에 감지되지 않으면 비행할 원래의 좌표로 이동한다.In order to prevent this, the unmanned aerial vehicle 110 checks the distance to the other unmanned aerial vehicle 110 based on the detection signal measured by the radar sensor provided by itself, and then the distance to the other unmanned aerial vehicle 110 is within a preset distance. When approaching, it moves by a preset distance in the direction of 90 degrees from the approach direction, and if the other unmanned aerial vehicle 110 is not detected within the preset distance by re-checking the distance with the other unmanned aerial vehicle 110, it moves to the original coordinates to fly. do.

또한, 각각의 무인비행체(110)가 설정된 경로에 따라 위치 이동을 수행하면서 원거리 및 근거리 영상 촬영을 수행할 때, 다른 무인 비행체(110)들의 장애 발생 또는 경로 이탈을 확인하고, 장애 발생 또는 경로 이탈이 확인되면 해당 무인 비행체(110), 즉 상기 오류 무인 비행체(113)를 제외한 정상적으로 작동중인 나머지 무인 비행체(110), 즉 상기 정상 무인 비행체(113)의 원위치 복귀를 제어한다.In addition, when each unmanned aerial vehicle 110 performs location movement according to a set path and performs long-distance and short-range image capture, check the occurrence or departure of the path of other unmanned aerial vehicles 110, and the occurrence or departure of the path When this is confirmed, the unmanned aerial vehicle 110, that is, the rest of the unmanned aerial vehicle 110 operating normally except for the error unmanned aerial vehicle 113, that is, the normal unmanned aerial vehicle 113, is controlled to return to its original position.

예컨대, 도 4는 상기 마스터 무인 비행체(111)와 상기 서브 마스터 무인 비행체(112) 및 상기 서브 무인 비행체(113) 상호 간에 요청(request) 및 응답(ACK)이 정상적으로 이루어지는 정상 동작 상태를 나타낸 것으로서, 상기 마스터 무인 비행체(111)와 상기 서브 마스터 무인 비행체(112) 및 상기 서브 무인 비행체(113) 모두 촬영 작업 이후 정상적인 원위치 복귀가 가능하다.For example, FIG. 4 shows a normal operating state in which a request and a response (ACK) are normally performed between the master unmanned aerial vehicle 111 and the sub master unmanned aerial vehicle 112 and the sub unmanned aerial vehicle 113, Both the master unmanned aerial vehicle 111, the sub-master unmanned aerial vehicle 112, and the sub unmanned aerial vehicle 113 can return to their normal original positions after a photographing operation.

이러한 정상 동작 상태에서 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 마스터 무인 비행체(111)의 장애 발생 또는 경로 이탈이 확인되면, 상기 서브 마스터 무인 비행체(112)가 마스터로 되어 미리 설정된 예비 통신 채널로 전환하여 상기 서브 무인 비행체(113) 각각으로 복귀 명령을 전송하여 미리 설정된 복귀 프로세서에 의해 원위치로 복귀하도록 한다. 또한, 상기 서브 마스터 무인 비행체(112)는 상기 서브 무인 비행체(113) 각각에 복귀 명령을 전송한 이후, 일정 시간이 경과하면 상기 복귀 프로세서를 통해 원위치로 복귀한다.In such a normal operation state, as shown in FIG. 5, when a failure or deviation of the master unmanned aerial vehicle 111 is confirmed, the sub-master unmanned aerial vehicle 112 becomes a master and switches to a preset communication channel. A return command is transmitted to each of the sub unmanned aerial vehicles 113 to return to the original position by a preset return processor. In addition, the sub-master unmanned aerial vehicle 112 transmits a return command to each of the sub unmanned aerial vehicles 113, and then returns to the original position through the return processor when a predetermined time elapses.

다른 예로, 도 6에 나타낸 바와 같이, 상기 서브 마스터 무인 비행체(112)에 장애 발생이나 경로 이탈이 확인되면, 상기 마스터 무인 비행체(111)는 장애 발생 또는 경로 이탈이 확인된 서브 마스터 무인 비행체(112) 이외에 다른 서브 무인 비행체(113)로 복귀 명령을 전송하여 상기 복귀 프로세서에 따라 원위치로 복귀하도록 한다. 또한, 상기 마스터 무인 비행체(111)는 정상적으로 구동중인 서브 무인 비행체(113)로 복귀 명령을 전송한 이후, 일정 시간이 경과하면 상기 복귀 프로세서를 통해 원위치로 복귀한다.As another example, as shown in FIG. 6, when a failure or deviation of the sub-master unmanned aerial vehicle 112 is confirmed, the master unmanned aerial vehicle 111 is a sub-master unmanned aerial vehicle 112 of which failure or deviation is confirmed. ) In addition to transmitting a return command to the other sub unmanned aerial vehicle 113 to return to the original position according to the return processor. In addition, the master unmanned aerial vehicle 111 transmits a return command to the sub unmanned aerial vehicle 113 that is normally driven, and then returns to its original position through the return processor when a predetermined time elapses.

상기 무인 비행체(110) 각각에서의 원거리 및 근거리 촬영이 모두 종료되면, 상기 마스터 무인 비행체(111), 상기 서브 마스터 무인 비행체(112) 및 상기 서브 무인 비행체(113) 각각은 이착륙장으로 복귀한다. 이후, 상기 군집 비행 관리 서버(120)는 상기 마스터 무인 비행체(111), 상기 서브 마스터 무인 비행체(112) 및 상기 서브 무인 비행체(113) 각각으로부터 촬영 목표 영역의 원거리 촬영 영상과 근거리 촬영 영상을 수집한다.When both the long-distance and short-range photographing in each of the unmanned aerial vehicles 110 are terminated, the master unmanned aerial vehicle 111, the sub-master unmanned aerial vehicle 112, and the sub unmanned aerial vehicle 113 each return to the take-off and landing ground. Thereafter, the cluster flight management server 120 collects a long-distance photographed image and a short-range photographed image of the target region from each of the master unmanned aerial vehicle 111, the sub-master unmanned aerial vehicle 112, and the sub unmanned aerial vehicle 113, respectively. do.

이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성 요소, 소프트웨어 구성 요소, 및/또는 하드웨어 구성 요소 및 소프트웨어 구성 요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성 요소는, 예를 들어, 프로세서, 컨트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 컨트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.The apparatus described above may be implemented as a hardware component, a software component, and/or a combination of a hardware component and a software component. For example, the devices and components described in the embodiments include, for example, a processor, a controller, an arithmetic logic unit (ALU), a digital signal processor, a microcomputer, a field programmable array (FPA), It can be implemented using one or more general purpose computers or special purpose computers, such as a programmable logic unit (PLU), a microprocessor, or any other device capable of executing and responding to instructions. The processing device may execute an operating system (OS) and one or more software applications executed on the operating system. In addition, the processing device may access, store, manipulate, process, and generate data in response to the execution of software. For the convenience of understanding, although it is sometimes described that one processing device is used, one of ordinary skill in the art, the processing device is a plurality of processing elements and/or a plurality of types of processing elements. It can be seen that it may include. For example, the processing device may include a plurality of processors or one processor and one controller. In addition, other processing configurations are possible, such as a parallel processor.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.The software may include a computer program, code, instructions, or a combination of one or more of these, configuring the processing unit to behave as desired or processed independently or collectively. You can command the device. Software and/or data may be interpreted by a processing device or to provide instructions or data to a processing device, of any type of machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage medium or device. , Or may be permanently or temporarily embodyed in a transmitted signal wave. The software may be distributed over networked computer systems and stored or executed in a distributed manner. Software and data may be stored on one or more computer-readable recording media.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 비행체의 군집 비행 관리 방법을 설명하기 위해 도시한 흐름도이다.7 is a flowchart illustrating a method of managing a cluster flight of an unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention.

여기서 설명하는 무인 비행체의 군집 비행 관리 방법은 본 발명의 하나의 실시예에 불과하며, 그 이외에 필요에 따라 다양한 단계들이 부가될 수 있고, 하기의 단계들도 순서를 변경하여 실시될 수 있으므로, 본 발명이 하기에 설명하는 각 단계 및 그 순서에 한정되는 것은 아니다.The cluster flight management method of an unmanned aerial vehicle described herein is only one embodiment of the present invention, and various steps may be added as necessary, and the following steps may also be performed by changing the order. The invention is not limited to each step and its sequence described below.

도 1 및 도 7을 참조하면, 단계(710)에서 상기 군집 비행 관리 서버(120)의 진단부(210)는 상기 복수의 서브 무인 비행체(113) 각각의 장애 발생 또는 경로 이탈을 확인할 수 있다.Referring to FIGS. 1 and 7, in step 710, the diagnosis unit 210 of the cluster flight management server 120 may check the occurrence of a failure or deviation of each of the plurality of sub unmanned aerial vehicles 113.

상기 확인 결과 장애 발생 또는 경로 이탈이 확인되면(720의 "예" 방향), 단계(730)에서 상기 군집 비행 관리 서버(120)의 비행 제어부(220)는 상기 오류 무인 비행체(113)의 임무 수행과 관련한 이력 정보를 데이터베이스(130)로부터 획득할 수 있다.As a result of the confirmation, if the occurrence of a failure or deviation of the path is confirmed (in the direction of "Yes" in 720), the flight control unit 220 of the cluster flight management server 120 performs the mission of the error unmanned aerial vehicle 113 in step 730 History information related to may be obtained from the database 130.

다음으로, 단계(740)에서 상기 비행 제어부(220)는 상기 복수의 서브 무인 비행체(113) 각각에 탑재된 거리 센서를 통해 상기 복수의 서브 무인 비행체(113) 각각의 거리에 관한 센싱 데이터를 획득할 수 있다.Next, in step 740, the flight control unit 220 acquires sensing data regarding the distance of each of the plurality of sub unmanned aerial vehicles 113 through distance sensors mounted on each of the plurality of sub unmanned aerial vehicles 113. can do.

다음으로, 단계(750)에서 상기 비행 제어부(220)는 상기 센싱 데이터를 이용하여 상기 오류 무인 비행체(113)와 미리 설정된 거리 이내로 근접하는 정상 무인 비행체(113)를 선별할 수 있다.Next, in step 750, the flight controller 220 may select a normal unmanned aerial vehicle 113 that is close to the error unmanned aerial vehicle 113 within a preset distance using the sensing data.

다음으로, 단계(760)에서 상기 비행 제어부(220)는 상기 선별된 정상 무인 비행체(113)에 상기 이력 정보를 전달하여 상기 오류 무인 비행체(113)의 임무를 상기 정상 무인 비행체(113)가 이어서 수행하도록 제어할 수 있다.Next, in step 760, the flight control unit 220 transfers the history information to the selected normal unmanned aerial vehicle 113, and the normal unmanned aerial vehicle 113 performs the mission of the error unmanned aerial vehicle 113. Can be controlled to perform.

한편, 상기 확인 결과 장애 발생 또는 경로 이탈이 확인되지 않으면(720의 "아니오" 방향), 단계(710)으로 리턴(Return)할 수 있다.On the other hand, as a result of the confirmation, if the occurrence of a failure or deviation of the path is not confirmed (in the "No" direction of 720), it may return to step 710.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 있어서 무인 비행체 상호 간의 충돌 회피 과정을 설명하기 위해 도시한 흐름도이다.8 is a flowchart illustrating a collision avoidance process between unmanned aerial vehicles in an embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 단계(810)에서 상기 무인 비행체(110) 각각은 자체적으로 구비된 레이더 센서에서 측정한 감지 신호를 확인할 수 있다.Referring to FIG. 8, in step 810, each of the unmanned aerial vehicles 110 may check a detection signal measured by a radar sensor provided by itself.

다음으로, 단계(820)에서 상기 무인 비행체(110) 각각은 다른 무인 비행체(110)와의 거리를 확인할 수 있다.Next, in step 820, each of the unmanned aerial vehicle 110 may check the distance to the other unmanned aerial vehicle 110.

상기 확인 결과, 다른 무인 비행체(110)와의 거리가 미리 설정된 값 미만인 경우(830의 "Yes" 방향), 단계(840)에서 상기 무인 비행체(110)는 근접 무인 비행체(110)의 접근 방향과 90도 각도 방향으로 일정 거리를 이동하여 상호 간의 충돌을 회피할 수 있다.As a result of the confirmation, if the distance to the other unmanned aerial vehicle 110 is less than a preset value (“Yes” direction of 830), the unmanned aerial vehicle 110 in step 840 is 90 to the approach direction of the adjacent unmanned aerial vehicle 110 It is possible to avoid collisions between each other by moving a certain distance in an angle direction.

다음으로, 단계(850)에서 상기 충돌을 회피한 무인 비행체(110)는 레이더 센서에서 측정한 감지 신호를 확인할 수 있다.Next, the unmanned aerial vehicle 110 that has avoided the collision in step 850 may check the detection signal measured by the radar sensor.

다음으로, 단계(860)에서 상기 무인 비행체(110)는 다른 무인 비행체(110)와의 거리를 확인할 수 있다.Next, in step 860, the unmanned aerial vehicle 110 may check the distance to the other unmanned aerial vehicle 110.

상기 확인 결과, 다른 무인 비행체(110)와의 거리가 상기 설정값 이상인 경우(870의 "No" 방향), 단계(880)에서 상기 무인 비행체(110)는 원래 예정된 경로의 좌표로 이동을 수행할 수 있다.As a result of the check, if the distance to the other unmanned aerial vehicle 110 is greater than or equal to the set value (in the "No" direction of 870), in step 880, the unmanned aerial vehicle 110 can move to the coordinates of the originally scheduled route. have.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CDROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The method according to the embodiment may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be specially designed and configured for the embodiment, or may be known and usable to those skilled in computer software. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tapes, optical media such as CDROMs and DVDs, and magnetic-optical media such as floptical disks. And hardware devices specially configured to store and execute program instructions such as magneto-optical media, and ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of the program instructions include not only machine language codes such as those produced by a compiler, but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware device described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operation of the embodiment, and vice versa.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.As described above, although the embodiments have been described by the limited embodiments and drawings, various modifications and variations are possible from the above description by those of ordinary skill in the art. For example, the described techniques are performed in a different order from the described method, and/or components such as a system, structure, device, circuit, etc. described are combined or combined in a form different from the described method, or other components Alternatively, even if substituted or substituted by an equivalent, an appropriate result can be achieved.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims fall within the scope of the following claims.

110: 무인 비행체
111: 마스터 무인 비행체
112: 서브 마스터 무인 비행체
113: 서브 무인 비행체
114: 예비 무인 비행체
120: 군집 비행 관리 서버
130: 데이터베이스
210: 진단부
220: 비행 제어부
230: 메인 제어부
110: unmanned aerial vehicle
111: Master Unmanned Vehicle
112: submaster unmanned aerial vehicle
113: sub unmanned aerial vehicle
114: reserve unmanned aerial vehicle
120: cluster flight management server
130: database
210: diagnosis unit
220: flight control unit
230: main control unit

Claims (12)

GPS 위치 정보를 이용하여 촬영 목표 영역을 군집 비행하면서 영상 획득을 위한 촬영을 수행하되, 상기 촬영 목표 영역을 이동하면서 원거리 촬영을 수행하고 상기 원거리 촬영을 토대로 근거리 촬영을 수행할 복수의 서브 무인 비행체의 경로를 설정하는 하나의 마스터 무인 비행체, 및 상기 설정된 경로에 기초하여 촬영 위치로 이동하여 군집 비행을 하면서 근거리 영상을 촬영하는 복수의 서브 무인 비행체를 포함하는 무인 비행체; 및
상기 무인 비행체의 군집 비행 제어를 관리하는 군집 비행 관리 서버
를 포함하고,
상기 군집 비행 관리 서버는
상기 복수의 서브 무인 비행체 각각의 장애 발생 또는 경로 이탈을 확인하는 진단부; 및
상기 진단부에 의해 상기 장애 발생 또는 경로 이탈이 확인된 경우, 상기 장애 발생 또는 경로 이탈이 확인된 서브 무인 비행체(오류 무인 비행체)의 임무를 나머지 정상의 서브 무인 비행체(정상 무인 비행체)가 이어서 수행하도록 제어하는 비행 제어부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 비행체의 군집 비행 관리 시스템.
A plurality of sub-unmanned aerial vehicles that perform shooting for image acquisition while flocking through the shooting target area using GPS location information, and performing long-distance shooting while moving the shooting target area, and performing short-range shooting based on the long-range shooting An unmanned aerial vehicle including one master unmanned aerial vehicle for setting a path, and a plurality of sub unmanned aerial vehicles for photographing short-range images while moving to a photographing location based on the set path and performing a cluster flight; And
A cluster flight management server that manages cluster flight control of the unmanned aerial vehicle
Including,
The cluster flight management server
A diagnostic unit for checking the occurrence of a failure or deviation of the path of each of the plurality of sub unmanned aerial vehicles; And
When the occurrence of the failure or departure of the path is confirmed by the diagnosis unit, the remaining normal sub unmanned aerial vehicle (normal unmanned aerial vehicle) performs the task of the sub unmanned aerial vehicle (error unmanned aerial vehicle) in which the occurrence of the failure or deviation is confirmed. Flight control to control
A cluster flight management system of an unmanned aerial vehicle, comprising: a.
제1항에 있어서,
상기 비행 제어부는
상기 오류 무인 비행체의 임무를 상기 정상 무인 비행체가 이어서 수행하도록 제어하기 위하여, 상기 오류 무인 비행체의 임무 수행과 관련한 이력 정보를 데이터베이스로부터 획득하고, 상기 이력 정보를 상기 정상 무인 비행체와 공유하는 것을 특징으로 하는 무인 비행체의 군집 비행 관리 시스템.
The method of claim 1,
The flight control unit
In order to control the operation of the erroneous unmanned aerial vehicle to be subsequently performed by the normal unmanned aerial vehicle, the history information related to the mission performance of the erroneous unmanned aerial vehicle is obtained from a database, and the history information is shared with the normal unmanned aerial vehicle. A cluster flight management system for unmanned aerial vehicles.
제2항에 있어서,
상기 비행 제어부는
상기 복수의 서브 무인 비행체 각각에 탑재된 거리 센서를 통해 상기 복수의 서브 무인 비행체 각각의 거리에 관한 센싱 데이터를 획득하고, 상기 센싱 데이터를 이용하여 상기 오류 무인 비행체와 미리 설정된 거리 이내로 근접하는 정상 무인 비행체를 선별하며, 상기 선별된 정상 무인 비행체에 상기 이력 정보를 전달하는 것을 특징으로 하는 무인 비행체의 군집 비행 관리 시스템.
The method of claim 2,
The flight control unit
A normal unmanned aerial vehicle that obtains sensing data on the distance of each of the plurality of sub unmanned aerial vehicles through a distance sensor mounted on each of the plurality of sub unmanned aerial vehicles, and approaches within a preset distance from the error unmanned aerial vehicle by using the sensing data A cluster flight management system of an unmanned aerial vehicle, characterized in that for selecting an aircraft and transmitting the history information to the selected normal unmanned aerial vehicle.
제1항에 있어서,
상기 진단부는
상기 마스터 무인 비행체를 통해 상기 복수의 무인 비행체 각각에 무선 통신에 따른 제어 명령 또는 보고 신호를 전송한 후 미리 설정된 시간 이내 또는 미리 설정된 횟수 이상으로 그에 따른 응답 신호를 수신하였는지 여부를 판단하고, 상기 판단의 결과에 기초하여 상기 장애 발생 또는 경로 이탈을 확인하는 것을 특징으로 하는 무인 비행체의 군집 비행 관리 시스템.
The method of claim 1,
The diagnosis unit
After transmitting a control command or report signal according to wireless communication to each of the plurality of unmanned aerial vehicles through the master unmanned aerial vehicle, it is determined whether or not a response signal corresponding thereto is received within a preset time or more than a preset number of times, and the determination Cluster flight management system of an unmanned aerial vehicle, characterized in that to check the occurrence of the failure or departure of the path based on the result of.
제1항에 있어서,
상기 비행 제어부는
상기 오류 무인 비행체를 제외하고, 나머지 정상적으로 동작중인 상기 정상 무인 비행체로 복귀 명령을 전달하여, 상기 복귀 명령에 포함된 복귀 프로세스에 따라 상기 정상 무인 비행체 각각이 자신의 원위치 복귀를 수행하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 무인 비행체의 군집 비행 관리 시스템.
The method of claim 1,
The flight control unit
Excluding the error unmanned aerial vehicle, by transmitting a return command to the remaining normal unmanned aerial vehicle, and controlling each of the normal unmanned aerial vehicle to perform its own return to its original position according to the return process included in the return command. A cluster flight management system for unmanned aerial vehicles.
제1항에 있어서,
상기 오류 무인 비행체는
내부에 탑재된 거리 센서를 통해 상기 오류 무인 비행체에 근접하는 장애물과의 거리를 측정하고, 상기 측정된 거리가 미리 설정된 범위 이내인 경우, 상기 장애 발생 또는 상기 경로 이탈로 인해 추락 또는 충돌하여 사람을 다치게 하거나 시설물을 파괴하는 사고를 방지할 수 있도록, 속도를 감속 제어하거나 일정 각도만큼 급회전시키기 위한 제어 명령을 생성하는 것을 특징으로 하는 무인 비행체의 군집 비행 관리 시스템.
The method of claim 1,
The error unmanned aerial vehicle is
A distance sensor is used to measure the distance to an obstacle close to the erroneous unmanned aerial vehicle, and if the measured distance is within a preset range, a person may fall or collide due to the occurrence of the failure or departure from the path. A cluster flight management system for an unmanned aerial vehicle, characterized in that to generate a control command for decelerating a speed or rapidly rotating a certain angle so as to prevent an accident that hurts or destroys a facility.
제1항에 있어서,
상기 무인 비행체는
상기 오류 무인 비행체의 임무 수행을 대체하기 위한 예비 무인 비행체를 더 포함하고,
상기 비행 제어부는
군집 비행 시 상기 예비 무인 비행체를 상기 복수의 서브 무인 비행체와 일정 간격 떨어진 위치에 배치시키되, 상기 진단부에 의해 상기 장애 발생 또는 상기 경로 이탈이 확인된 경우, 상기 마스터 무인 비행체에 대체 명령을 전송하여 상기 예비 무인 비행체를 상기 오류 무인 비행체의 임무 수행을 위한 위치에 배치시킴으로써, 상기 예비 무인 비행체가 상기 오류 무인 비행체의 임무 수행을 대체하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 무인 비행체의 군집 비행 관리 시스템.
The method of claim 1,
The unmanned aerial vehicle is
Further comprising a spare unmanned aerial vehicle for replacing the mission performance of the error unmanned aerial vehicle,
The flight control unit
During swarm flight, the preliminary unmanned aerial vehicle is placed at a position separated from the plurality of sub unmanned aerial vehicles at a certain distance, but when the failure or departure of the path is confirmed by the diagnostic unit, a replacement command is transmitted to the master unmanned aerial vehicle. By arranging the preliminary unmanned aerial vehicle at a position for performing the mission of the erroneous unmanned aerial vehicle, the preliminary unmanned aerial vehicle is controlled to replace the mission performance of the erroneous unmanned aerial vehicle.
GPS 위치 정보를 이용하여 촬영 목표 영역을 군집 비행하면서 영상 획득을 위한 촬영을 수행하되, 상기 촬영 목표 영역을 이동하면서 원거리 촬영을 수행하고 상기 원거리 촬영을 토대로 근거리 촬영을 수행할 복수의 서브 무인 비행체의 경로를 설정하는 하나의 마스터 무인 비행체, 및 상기 설정된 경로에 기초하여 촬영 위치로 이동하여 군집 비행을 하면서 근거리 영상을 촬영하는 복수의 서브 무인 비행체를 포함하는 무인 비행체; 및 상기 무인 비행체의 군집 비행 제어를 관리하는 군집 비행 관리 서버를 포함하는 무인 비행체의 군집 비행 관리 시스템에 있어서,
상기 군집 비행 관리 서버의 진단부가 상기 복수의 서브 무인 비행체 각각의 장애 발생 또는 경로 이탈을 확인하는 단계; 및
상기 진단부에 의해 상기 장애 발생 또는 경로 이탈이 확인된 경우, 상기 군집 비행 관리 서버의 비행 제어부가 상기 장애 발생 또는 경로 이탈이 확인된 서브 무인 비행체(오류 무인 비행체)의 임무를 나머지 정상의 서브 무인 비행체(정상 무인 비행체)가 이어서 수행하도록 제어하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 비행체의 군집 비행 관리 방법.
A plurality of sub-unmanned aerial vehicles that perform shooting for image acquisition while flocking through the shooting target area using GPS location information, and performing long-distance shooting while moving the shooting target area, and performing short-range shooting based on the long-range shooting An unmanned aerial vehicle including one master unmanned aerial vehicle for setting a path, and a plurality of sub unmanned aerial vehicles for photographing a short-range image while moving to a photographing location based on the set path and performing a cluster flight; And in the cluster flight management system of the unmanned aerial vehicle comprising a cluster flight management server for managing the cluster flight control of the unmanned aerial vehicle,
Checking the occurrence of a failure or deviation of the path of each of the plurality of sub unmanned aerial vehicles by a diagnosis unit of the cluster flight management server; And
When the occurrence of the failure or departure from the path is confirmed by the diagnosis unit, the flight control unit of the cluster flight management server performs the mission of the sub unmanned aerial vehicle (error unmanned vehicle) in which the occurrence of the failure or departure from the path is confirmed. Controlling the aircraft (normal unmanned aerial vehicle) to perform subsequently
Cluster flight management method of an unmanned aerial vehicle comprising a.
제1항에 있어서,
상기 오류 무인 비행체의 임무를 상기 정상 무인 비행체가 이어서 수행하도록 제어하는 단계는
상기 오류 무인 비행체의 임무 수행과 관련한 이력 정보를 데이터베이스로부터 획득하는 단계; 및
상기 이력 정보를 상기 정상 무인 비행체와 공유하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 비행체의 군집 비행 관리 방법.
The method of claim 1,
The step of controlling the normal unmanned aerial vehicle to perform the mission of the error unmanned aerial vehicle subsequently
Obtaining history information related to the mission performance of the erroneous unmanned aerial vehicle from a database; And
Sharing the history information with the normal unmanned aerial vehicle
Cluster flight management method of an unmanned aerial vehicle comprising a.
제9항에 있어서,
상기 이력 정보를 상기 정상 무인 비행체와 공유하는 단계는
상기 복수의 서브 무인 비행체 각각에 탑재된 거리 센서를 통해 상기 복수의 서브 무인 비행체 각각의 거리에 관한 센싱 데이터를 획득하는 단계;
상기 센싱 데이터를 이용하여 상기 오류 무인 비행체와 미리 설정된 거리 이내로 근접하는 정상 무인 비행체를 선별하는 단계; 및
상기 선별된 정상 무인 비행체에 상기 이력 정보를 전달하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 비행체의 군집 비행 관리 방법.
The method of claim 9,
The step of sharing the history information with the normal unmanned aerial vehicle
Obtaining sensing data regarding distances of the plurality of sub unmanned aerial vehicles through distance sensors mounted on each of the plurality of sub unmanned aerial vehicles;
Selecting a normal unmanned aerial vehicle close to the error unmanned aerial vehicle within a preset distance using the sensing data; And
Transmitting the history information to the selected normal unmanned aerial vehicle
Cluster flight management method of an unmanned aerial vehicle comprising a.
제8항에 있어서,
상기 오류 무인 비행체가 내부에 탑재된 거리 센서를 통해 상기 오류 무인 비행체에 근접하는 장애물과의 거리를 측정하는 단계; 및
상기 측정된 거리가 미리 설정된 범위 이내인 경우, 상기 오류 무인 비행체가 상기 장애 발생 또는 상기 경로 이탈로 인해 추락 또는 충돌하여 사람을 다치게 하거나 시설물을 파괴하는 사고를 방지할 수 있도록, 속도를 감속 제어하거나 일정 각도만큼 급회전시키기 위한 제어 명령을 생성하는 단계
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 비행체의 군집 비행 관리 방법.
The method of claim 8,
Measuring a distance between the erroneous unmanned aerial vehicle and an obstacle adjacent to the erroneous unmanned aerial vehicle through a distance sensor mounted therein; And
When the measured distance is within a preset range, the speed is reduced or controlled to prevent an accident in which the faulty unmanned aerial vehicle falls or collides due to the occurrence of the failure or departure of the path to injure a person or destroy the facility. Generating a control command for rapid rotation by a certain angle
Cluster flight management method of an unmanned aerial vehicle, characterized in that it further comprises.
제8항에 있어서,
상기 비행 제어부가 군집 비행 시 예비 무인 비행체를 상기 복수의 서브 무인 비행체와 일정 간격 떨어진 위치에 배치시키는 단계; 및
상기 진단부에 의해 상기 장애 발생 또는 상기 경로 이탈이 확인된 경우, 상기 비행 제어부가 상기 마스터 무인 비행체에 대체 명령을 전송하여 상기 예비 무인 비행체를 상기 오류 무인 비행체의 임무 수행을 위한 위치에 배치시킴으로써, 상기 예비 무인 비행체가 상기 오류 무인 비행체의 임무 수행을 대체하도록 제어하는 단계
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 비행체의 군집 비행 관리 방법.
The method of claim 8,
Arranging, by the flight control unit, a preliminary unmanned aerial vehicle at a location spaced apart from the plurality of sub unmanned aerial vehicles during a swarm flight; And
When the occurrence of the failure or departure of the path is confirmed by the diagnosis unit, the flight control unit transmits a replacement command to the master unmanned aerial vehicle and places the spare unmanned aerial vehicle at a position for performing the mission of the error unmanned aerial vehicle, Controlling the preliminary unmanned aerial vehicle to replace the mission performance of the error unmanned aerial vehicle
Cluster flight management method of an unmanned aerial vehicle, characterized in that it further comprises.
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