KR20210090215A - 회전익 드론에 의한 지면 스캐닝 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 적어도 하나의 비행 디바이스, 특히 (회전익) 드론(1)에 의한 지면 스캐닝 방법 및 디바이스에 관한 것이다. 비행 디바이스/(회전익) 드론(1)은 적어도 하나의 센서(6, 7)를 포함한다. 지면(2) 표면 및/또는 지면 깊이 범위가 센서(6, 7)에 의해 스캐닝된다. 본 발명에 따르면, (회전익) 드론(1)은 센서(6, 7)에 추가하여 적어도 하나의 조작기 유닛(8)을 포함하고, 조작기 유닛은 센서(6, 7)에 의해 결정된 데이터에 따라 지면 품질을 변경한다.

Description

회전익 드론에 의한 지면 스캐닝 방법

본 발명은, 지면 표면 및/또는 지면 깊이 범위를 스캐닝하는 적어도 하나의 센서를 갖는 적어도 하나의 비행 디바이스, 구체적으로는 (회전익) 드론에 의한 지면 스캐닝 방법에 관한 것이다.

사실상, 비행 디바이스는 유인 또는 무인 비행 디바이스 형태를 추할 수 있다. 원칙적으로, 본 출원에 관해서는 무인 비행 디바이스, 여기에서는 바람직하게는 (회전익) 드론이 관련된다.

(회전익) 드론은 농경지 표면적을 정확한 방식으로 처리 가능하게 하기 위해, 구체적으로는 비료의 최적 사용을 보장하기 위해 EP 2 612 110 B1에 따른 일반적인 종래기술에서 사용된다. 이러한 목적으로, 상기한 드론이 해당 지면 영역 위에서 계획된 경로를 따라 비행한다. 예정된 지점에서는, 상세한 사진을 찍을 수 있도록 하기 위해 촬영 고도가 감소된다. 지면, 질소, 수분 또는 온도의 맵핑을 위해 소형 비행 디바이스에 센서가 통합된다. 이러한 방식으로, 기타 특성들 중에서도 질소 함량이 결정될 수 있다. 이로부터, 작물 밀도, 지면 수분, 작물 수분 등에 관한 보고서가 작성될 수 있다.

종합적인 면에서, 일반적으로 배터리 구동식으로 작동하는 상기한 (회전익) 드론의 제한된 에너지 용량이 주어진 경우, 합리적인 시간 내에 대량의 정보를 수집하는 것이 목적이다. 정보, 즉 센서로부터의 적절한 데이터가 수확기를 제어하기 위해 직접 이용된다. 이것은 목표로 하는 비옥화 및/또는 추가의 지면 처리를 위해 이용될 수 있다. 사실상, 이것은 성공적인 것으로 입증되었다.

DE 10 2015 224 175 B3은 조합형 수확기에 의해 실행되는 수확 중의 곡물 손실 결정을 위한 시스템에 관한 것이다. 이러한 목적으로, 카메라가 농경지의 이미지를 캡쳐하며; 이 카메라는, 예컨대 (회전익) 드론 형태의 무인 비행 디바이스에 배치된다. 비행 디바이스는, 적어도 하나의 이미지를 습득하기 의한 의도로 로터의 도움으로 비행 디바이스에 의해 형성된 기류가 농경지 표면 방향으로 지향되도록 제어될 수 있다. 이러한 방식으로, 농경지의 표면 영역에 있는 손실된 곡물과 손상된 곡물이 노출된다. 그 숫자가 결정될 수 있다.

궁극적으로, DE 10 2013 004 881 A1에 따른 추가의 종래기술은 드론에 의한 지면 스캐닝 방법을 다룬다. 이를 위해 착륙 및 충전 스테이션이 마련된다. 따라서, 기록 대상 표면 영역 위에서 비행이 이루어지거나, 이 표면 영역이 맵핑되거나, 또한 촬영될 수 있다. 열화상 카메라에 의해, 수색 대상자 및 실종자를 찾아낼 수 있다.

마지막으로, WO 2017/083128 A1은 지면을 스캐닝하는 데 사용되는 농경지 어플리케이션을 위한 드론에 관한 것이다. 사실상, 여기에서는 이러한 목적으로 센서도 또한 사용된다.

종래기술은 기본적으로 지면을 스캐닝하고, 다양한 파라메터로 표면의 상태를 설명하며, 적절한 센서 데이터를 전달하는 것으로 그 자체로 입증되었다. 그러나, 이러한 센서 데이터로부터 도출된 임의의 결론 또는 지면 물질을 목표로 하는 방식으로 변경하기 위한 조치는, 예컨대 종자 재료를 확산시키기 위한 추가 장비의 사용을 필요로 한다. 이는 지면 품질의 목표로 하는 변경을 달성할 수 있도록 하기 위해, 한편으로는 조사를 받는 표면의 정확한 맵핑을 필요 조건으로 하고, 다른 한편으로는 추가의 기계 집결지를 이용 가능한 상태로 유지해야 하기 때문에, 즉 이러한 집결지가 필수이기 때문에 비용이 많이 든다. 종합적인 관점에서, 이것이 본 발명이 해결하고자 하는 상황이다.

본 발명은, 기술 장비에 대한 경비가 감소되고, 지면 품질을 간단한 목표 방식으로 변경할 수 있도록 상기한 방법을 더욱 발전시키는 기술적인 문제에 주안점을 둔다. 더욱이, 적절히 설계된 디바이스를 제공하고자 한다.

이러한 기술적인 문제를 해결하기 위해, 적어도 하나의 (회전익) 드론에 의한 일반적인 지면 스캐닝 방법은 본 발명의 범위 내에서 해당 드론이 센서에 추가하여 적어도 하나의 조작기 유닛 - 센서에 의해 결정된 데이터에 따라 지면 품질을 변경함 - 을 갖는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따라 사용되는 드론은 바람직하게는 (회전익) 드론 형태를 취한다. 그러나, 본 발명은 회전익 드론으로만 제한되지 않는다. 즉, 강성 윙을 지닌 드론, 소위 고정익 항공기도 또한 대안으로서 사용될 수 있다.

본 발명에 있어서, (회전익) 드론은 이미 언급한 센서 또는 복수 개의 센서 - 지면 표면 및/또는 지면 깊이 범위를 스캐닝함 - 를 가질뿐만 아니라, 본 발명에 따르면 적어도 하나의 조작기 유닛이 드론의 구성요소로서 추가로 마련된다. 조작기 유닛에 의해, 지면 품질이 특히 센서에 의해 결정된 데이터에 따라 변경될 수 있다.

가장 간단한 경우, 조작기 유닛은, 예컨대 종자 재료를 위한 제어식 저장 용기로서 구성될 수 있다. 이 경우, 지면 품질은, 예컨대 센서에 의해 결정된 바와 같은 지면의 질소 함량, 그 수분, 그 온도, 그 표면 토폴로지 또는 심지어는 그 조성과 같은 지면의 고유한 특성에 따라 종자 재료가 조작기 유닛에 의해 직접 적용될 수 있도록 하는 방식으로 적극적으로 변경될 수 있다. 그러나, 화학물, 설명하는 예에서는 비료를 제어식 저장 용기로서 구성된 조작기 유닛으로 목표로 하는 방식으로 적용하는 것도 또한 가능하다. 이것은 목표로 하는 방식으로, 일례로서 센서에 의해 사전 결정된 비료 요건에 따른 방식으로 행해질 수 있고, 조작기 유닛에 의해 목표로 하는 방식으로 조정될 수 있다.

종래기술과 대조적으로, 이 절차는, 종자 재료 및/또는 화학물 또는 하나 또는 복수 개의 비료가 상기 예에서 지면의 국소적인 지면 품질에 따라 지면에 직접 공급된다는 특별한 장점과 연관된다. 따라서, 추가의 종자 재료 기계 또는 비료를 적용하는 기계를 유지하고 이를, 예컨대 농경지 표면 영역의 적절한 조사 구역으로 보낼 필요가 없다는 것이 명백하다. 이것은 기계에 대한 추가의 경비를 필요로 할 것이며, 본질적으로 지연과 연관된다.

반대로, 본 발명에 따르면, 예컨대 수분 함량, 질소 함량 등에 관한 지면의 상태가 허용하고 필요로 한다면, 종자 재료 및/또는 비료가 직접 적용될 수 있다. 이것은, 종래기술에서는 이러한 일관성과 상세로 기존에는 불가능했던 종자 재료 및/또는 비료의 매우 경제적인 사용을 가능하게 한다. 더욱이, 기술적 장비에 대한 지출이 상당히 감소되었다.

종합적인 면에서, 스캐닝 대상 지면의 표면 영역은 하나 또는 복수 개의 플롯으로 분할될 수 있다. 이는 개별 플롯이 별개로 스캐닝될 수 있음을 의미한다. 센서에 의해 결정된 각각의 플롯의 지면 품질에 따라, 이제 지면 품질은 설명하는 바와 같이 변경될 수 있다. 스캐닝 대상 지면의 표면 영역을 개별 플롯으로 분할하는 것은 유리하게는 적절한 GPS(Global Positioning System) 좌표계에 의해 이루어질 수 있다. 그러나, 개별 플롯의 기계적 경계를 고려하는 것도 또한 단순하고 간단하며, 이에 의해 개별 플롯은 각각 해당 플롯을 에워싸는 경계 와이어에 의해 획정된다. 경계 와이어는 비행 디바이스에 의해, 즉 전용 센서에 의해 검출될 수 있다. 예컨대, 전류, 예컨대 단기간 전류, 예컨대 단기간 전류 펄스를 경계 와이어에 인가하는 것을 고려할 수 있고, 이에 의해 이러한 방식으로 생성된 전자기장이 센서에 의해 결정되고, 그 결과 각각의 플롯의 경계가 검출될 수 있다.

원칙적으로, 조작기 유닛은, 예컨대 곤충 및/또는 액체를 위한 제어식 보관 용기로서도 또한 사용될 수 있다. 전자의 경우, 예컨대 곤충은 목표로 하는 방식으로 농경지 표면 영역으로 “낙하”될 수 있고; 이들은 병충해 방제를 위해 사용될 수 있고/있거나, 해충 방제자의 감소하는 자연 개체수를 지원할 수 있다. 이들은, 병충해를 자연적으로 농약을 사용하지 않으면서 제어할 수 있는, 예컨대 소위 “맵시벌”을 포함한다. 원칙적으로, 하나 또는 복수 개의 액체가 조작기 유닛에 의해 목표로 하는 방식으로 적용될 수 있다. 이들은 제초제, 물 등의 형태를 취할 수 있으며, 센서에 의해 결정된 데이터에 따라 정확한 방식으로 그리고 이에 따라 특히 절약하여 적용될 수 있다.

여기에서는, 예컨대 하나의 (회전익) 드론에 의해 보다 넓은 농경지 표면 영역이 스캐닝될 수 있을 뿐만 아니라 여기에서 (회전익) 드론 집단에 의해 작업하는 것도 또한 유리할 수 있다는 점이 이해된다. 상기한 드론 집단은, 예컨대 스캐닝 대상 농경지 표면 영역이 각각의 구역으로 분할되고, 각각의 드론이 단지 하나의 구역만을 조사하고, 적절하다면 파종하도록 서로 조직화될 수 있다. 그러나, 각각의 (회전익) 드론이 중첩 방식으로 구역들을 스캐닝 및/또는 처리하는 것도 또한 가능하다.

예컨대 비료 유입에 의한 전술한 지면 품질의 개선 또는 종자 재료의 파종에 더하여, 다른 유리한 실시예에 따르면 본 발명은 가능한 오염물에 관하여 센서에 의해 스캐닝된 지면을 조사하는 것을 제공한다. 이러한 오염물은 농약 및/또는 금속 및/또는 방사능 물질 및/또는 폐기물 및/또는 폐수 형태일 수 있다. 즉, 적어도 하나의 센서에 의해 앞서 언급한 오염물에 대해 지면이 조사되고, 이 경우 상세한 리스트는 단지 예시적인 것일 뿐, 제한하는 것은 아니라는 점을 이해해야만 한다. 조작기 유닛은 이제, 결정된 오염물에 따라 대책이 실행되는 것을 보장한다.

대책은, 예컨대 지면에 적용되거나 삽입되는 마킹 형태일 수 있다. 이러한 마킹에 의해, 오염물의 위치 그리고 적절하다면 그 특징이 특정되고 표시될 수 있다. 예컨대, 오염물의 타입을 나타내기 위해 마킹의 색상이 사용될 수 있다. 이로 인해 정확한 방식으로 마킹 근처의 지면에 관한 후속 처리를 실행하는 것이 가능하다. 이것은 수동으로 또는, 예컨대 가동 로봇에 의해 자동으로 행해질 수 있다,

예컨대, 가장 간단한 경우에 센서는 가스 센서 형태를 취할 수 있으며, 가스 센서에 의해, 예컨대 폐수 또는 폐기물과 관련된 가스나 폐수 또는 폐기물에서 발생하는 가스가 검출될 수 있다. 소화 가스도 또한 이 카테고리에 속한다. 통상적으로, 상기한 소화 가스는 폐수 또는 폐기물로부터 발생하며, 적절히 구성된 가스 센서에 의해 검출될 수 있다. 원칙적으로, 가스 센서는 또한, 예컨대 지면에 놓인 (가스) 파이프라인으로부터 빠져나가는 임의의 가스를 기록할 수 있다. 가스 또는 상기한 소화 가스 기록은 결과적으로 그리고 특정 환경 하에서, 예컨대 지표면 아래에 폐기물이 존재한다는 결론을 도출할 수 있다. 폐수의 경우에도 동일하게 적용된다.

대안으로서 또는 추가로, 센서는 또한 소위 GPR 센서, 즉 지면 침투 레이더 센서로서 구성될 수 있다. 상기한 센서에 의해, 지면 그리고 특히 지면 깊이 범위는 고주파 전자기파를 사용하여 비파괴적으로 특징화될 수 있다. 이러한 목적으로, 상기한 센서, 즉 지면 침투 레이더 센서는 통상적으로 메가헤르츠 범위의 주파수를 이용한다. 이로 인해, 지면이 수 미터 깊이 아래까지 스캐닝될 수 있다. 원칙적으로, 기뢰 제거를 위해 사용되는 것과 같은, 통상적으로 깊이 20 내지 30 cm까지 지면에서만 전개되는 기가헤르츠 범위의 고주파수로 작업하는 것도 또한 가능하다.

여기에서는, 표면 아래, 즉 조사 대상 지면 깊이 범위에서 상기한 전자기파의 전파가 지면에 위치하는 구조체에 강력하게 좌우된다는 사실을 종합적으로 이용한다. 이러한 구조체는 방사파의 반사, 산란, 회전 및 전달을 유발한다. 비행 시간형 측정(time-of-flight measurement)과 연계하여, 예컨대 펄스식 작동에 의해 지면에서의 지형뿐만 아니라 금속, 언급한 방사능 물질과 같은 오염물이나, 예컨대 폐기물 및/또는 폐수를 역추적할 수 있는 기타 이상도 또한 기록될 수 있다.

(회전익) 드론 상의 또는 드론 내의 하나 또는 복수 개의 조작기 유닛에 의해, 이제 직접 그리고 정확한 방식으로 상기한 오염물에 관한 대책을 취할 수 있다. 조작기 유닛은, 예컨대 방사원으로서 구성될 수 있다. 여기에서는, 예컨대 레이저 형태의 구성이 효과적인 것으로 입증되었으며, 레이저에 의해 앞서 언급하고 지면에 위치하는 기뢰가 목표로 하는 방식으로 폭발될 수 있다. 상기한 경우, 조작기 유닛이 기뢰를 제거하기 위해 단순히 발사체를 배출하는 것이 가능하다. 추가로, 조작기 유닛에 의해 유입되는 화학물을 사용하여 폐수를, 예컨대 그 pH값에 관해서 중성화하는 것이 가능하다. 분해를 촉진하기 위해, 조작기 유닛에 의해 폐수 또는 폐기물에 박테리아를 첨가하는 것도 또한 가능하다.

(회전익) 드론을 상이한 환경에 맞게 유연하게 조정 가능하게 하기 위해, 센서 및/또는 조작기 유닛은 유리하게는 교환 가능한 방식으로 드론에 부착된다. 이것은, 조사 대상 지면에 따라, 하나 또는 복수 개의 센서를 특별한 상황에 맞게 조정하는 것을 가능하게 한다. 하나 또는 복수 개의 조작기 유닛의 경우에도 동일하다. 교환이 특히 효율적인 방식으로 이루어지게 하기 위해, 센서 및/또는 조작기 유닛을 위한 교환 스테이션이 통상적으로 마련된다. 이와 관련하여, 교환 스테이션이 (회전익) 드론에 있는 하나 또는 복수 개의 배터리를 위한 충전 스테이션으로 구성되는 것도 또한 특히 바람직하다. 이러한 방식으로, 해당 (회전익) 드론은 동시에 충전되고, 그 새로운 목적에 맞게 조정된다. 여기에서, 해당 센서 또는 조작기 유닛의 교환은, 예컨대 교환 스테이션에 터릿 매거진(turret magazine) - 이 터릿 매거진은 교환 스테이션에서 휴지 위치에 있을 때에 드론의 둘레를 둘러쌈 - 을 장착하는 것에 의해 자동으로 실행될 수 있다. 터릿 매거진에는, 드론 방향으로의 적절한 반경방향 변위에 의해 드론에 교환 가능하게 커플링될 수 있는 다양한 센서 및/또는 조작기 유닛이 장착될 수 있다.

이러한 목적으로, 드론은 교환 스테이션의 플랫폼에 위치 설정될 수 있다. 이와 관련하여, 드론의 어큐뮬레이터들 또는 적어도 하나의 어큐뮬레이터는, 예컨대 플랫폼에 매설된 코일을 통해 전기 에너지로 그리고 유리하게는 유도식으로 충전될 수 있다. 이는 충전 프로세스가 전체적으로 자동으로 그리고 교환 프로세스와 동시에 실행될 수 있음을 의미한다.

교환 스테이션은 반드시 드론의 배터리를 위한 충전 스테이션으로서 구성될 필요는 없다. 본 발명의 범위 내에서, 예컨대 케이블에 의해 드론에 필요한 전기 에너지를 공급하는 것도 또한 가능하다. 드론에는, 케이블에 의해 직접 필요한 전기 에너지가 공급될 수 있다. 그러나, 드론의 어큐뮬레이터가 케이블에 의해 필요한 에너지를 공급받는 것도 또한 가능하다. 더욱이, 해당 케이블을 해제 가능하게 구성하는 옵션도 존재한다. 이 경우, 케이블은, 예컨대 드론을 제어하는 원격 제어부를 통해 해제될 수 있으며, 이에 의해 드론은 (탑재된 어큐뮬레이터 또는 복수 개의 어큐뮬레이터에 의해) 케이블로부터 분리되어 독자적으로 그 작동을 시작할 수 있다.

마지막으로, 센서에 의해 지면을 기록하는 것뿐만 아니라, 이와 동시에 드론에 화상 카메라를 장착함으로써, 이러한 방식으로 조사 대상 지표면의 사진 화상 데이터를 생성하는 것이 더욱 가능하다. 이 화상 데이터는, 예컨대 센서 또는 복수 개의 센서로부터 얻은 데이터와 함께 시각화될 수 있다. 이러한 목적으로, (회전익) 드론의 제어 유닛이 중앙 제어기와 통신할 수 있다. 따라서, 중앙 제어기는 임의의 경우에 필요한 (회전익) 드론을 위한 원격 제어 유닛에 위치할 수 있다. 이러한 방식으로, 화상 데이터와 센서 데이터가, 예컨대 원격 제어 유닛의 스크린 상에 시각화될 수 있다.

그러나, 해당 화상 데이터 또는 센서 데이터를 VR(가상 현실) 헤드셋을 사용하여 사용자에게 직접 표시하는 것도 또한 가능하다. 추가로, 해당 데이터가 사용자가 착용한 헤드셋으로 전송되는 다른 시각화 방법도 또한 고려할 수 있으며, 이 경우 해당 데이터는 헤드업 디스플레이 방식으로 2개의 안경 렌즈 상에서 재현된다. 한가지 또는 다른 방식에서, 본 발명은 처음으로 지면을 그 표면이나 임의의 깊이 범위에 관하여 목표로 하는 방식으로 스캐닝하고, 직접 그리고 목표로 하는 방식으로 지면 품질을 변경하며, 적절하다면, 지면 상 또는 지면 내의 오염물이 기록되는 경우에 대책을 시행하는 것을 가능하게 한다. 이것이 주요 장점이 나타나는 경우이다.

도 1은 본 발명에 따른 디바이스를 보여주는 도면이다.

이어서, 단지 하나의 실시예를 예시하는 도면에 의해 본 발명을 더 상세히 설명하겠다. 도 1은 본 발명에 따른 디바이스를 보여주며, 이 디바이스는 청구항 10의 보호 대상이다. 도 1에서는, 하나의 (회전익) 드론(1)이 실제적으로 식별되며, 드론에 의해 지면(2)이 스캐닝된다. 도시한 하나의 (회전익) 드론(1) 대신에, 복수 개의 상기한 (회전익) 드론(1), 예컨대 드론 집단을 구현하는 것도 가능함은 물론이다. 그러나, 이 옵션은 도시하지 않는다. 상기한 집단 솔루션의 경우, 개별 (회전익) 드론(1)이 데이터 기술에 의해 서로 연결된다.

도시한 예에서, 해당 (회전익) 드론(1)에 열화상 카메라(3)가 장착되며, 이 열화상 카메라에 의해 지면(2)이 임의의 변칙적인 열원 또는 그 온도에 관하여 스캐닝된다. 변칙적인 열원의 경우, 이는, 예컨대 방사능 오염물 형태일 수 있다. 더욱이, 열화상 카메라(3)는 지면(2)의 온도를 결정하는 것을 가능하게 하고, 이에 의해 아래에서 더 상세히 설명하다시피 지면의 온도에 따라 종자 재료의 배출이 최적의 방식으로 실행될 수 있다. 이와 동시에, 지면(2)의 표면 영역은 개별 플롯으로 분할될 수 있다. 이들 플롯은 관련 GPS 좌표계에 의해 및/또는 각각 포위 경계 와이어에 의해 획정될 수 있다.

열화상 카메라(3) 이외에, 화상 카메라(5)와 같은 제어 유닛(4)도 또한 마련된다. 더욱이, 본 발명에 따르면 (회전익) 드론(1)에는 복수 개의 센서(6, 7)가 장착되며, 예시적인 실시예에 따르면 센서는 (회전익) 드론의 둘레 또는 외면 상에 배치되고, 아래에서 더 상세히 설명하겠지만 전체적으로 해당 드론 상에서 교체 가능하게 유지된다.

센서(6)는 가스 센서 형태를 취할 수 있다. 센서(7)는 다른 한편으로 지상 레이더, 또는 GPR로서 구성된다. 추가의 센서도 또한 고려할 수 있음은 물론이다. 2개의 센서(6, 7)에 의해, 지면(2) 표면 및/또는 지면 깊이 범위가 스캐닝된다.

본 발명에 따르면, 이 예에서 (회전익) 드론(1)에는 적어도 하나의 센서(6, 7) 또는 2개의 센서(6, 7)뿐만 아니라 적어도 하나의 조작기 유닛(8)이 장착된다. 전체적으로, 센서(6, 7)뿐만 아니라 조작기 유닛(8), 열화상 카메라(3), 그리고 또한 포토그래픽 이미징 카메라(5)가 제어 유닛(4)에 접속되며, 이 제어 유닛은 모든 제어 기능과, 데이터 획득 및 데이터 수집을 위한 기능을 담당한다. 이에, 제어 유닛(4)은 도면에 개략적으로 도시한 중앙 제어기(9)와 통신한다. 여기에서, 통신은 통상적으로 무선으로 이루어진다. 중앙 제어기(9)는 (회전익) 드론(1)을 위한 원격 제어 유닛으로 구현될 수 있으며, 이 원격 제어 유닛은 임의의 이벤트에서 요구되지만, 지면(2)의 특정 지점에 고정될 수도 있다. 더욱이, 중앙 제어기(9)는 컴퓨터 네트워크에 커플링될 수 있다. 게다가, 데이터뿐만 아니라 이미징 카메라(5)의 포토그래픽 이미지 데이터의 시각화도 중앙 제어기(9)에 의해 이루어질 수 있다. 이러한 목적으로, 오퍼레이터는, 예컨대 앞서 설명한 바와 같이 헤드셋을 착용한다.

예시적인 실시예에서, 조작기 유닛(8)은 제어식 저장 용기로서 구성된다. 예컨대, 조작기 유닛(8) 또는 제어식 보관 용기는 앞서 설명한 바와 같이 종자 재료 및/또는 곤충 및/또는 액체 및/또는 화학물을 그 내부에 유지할 수 있다. 제어 유닛(4)에 의해, 이제 조작기 유닛(8)에 의한 앞서 언급한 재료의 목표 이송이 제어 및 특정될 수 있다. 이것은 2개의 센서(6, 7)에 의해 결정된 데이터에 따라 일어난다.

가장 간단한 경우, 예컨대 가스 센서(6)가 지면의 특정의 불충분한 수분 함량을 검출하면, 제어 유닛(4)은, 조작기 유닛(8)이 해당 위치에 물 형태의 수분을 배출하도록 하는 방식으로 조작기 유닛(8)을 제어한다. 그러나, 여기에서 대부분의 작업은, 예컨대 명확히 제시되지는 않았지만 질소 센서가 지면(2)의 표면 상의 비료에 대한 대응하는 요구를 이미 측정한 경우의 비료에 의한 것이다.

추가로, 지면(2)은 가능한 오염물에 관하여 2개의 센서(6, 7)에 의해 스캐닝될 수 있다. 이러한 목적으로, GPR 또는 지면 침투 레이더, 센서(7)가 지면(2)을 특정 깊이까지 아래로 스캐닝할 수 있다. 예컨대, 지면(2)의 표면 아래에서 오염물이나 폐기물이 검출되면, 이들은, 예컨대 조작기 유닛(8) 및 제어식 저장 용기에 의한 화학물의 적용에 의해 특정 범위로 중화될 수 있다. 원칙적으로, 조작기 유닛(8)은 또한 앞서 설명한 바와 같은 병충해의 목표 제어를 위해 곤충을 전달하는 데 사용될 수 있다. 추가로, 지면(2)에 위치하는 오염물의 목표 파괴를 구현하기 위해 조작기 유닛(8)은 방사원, 특히 레이저 빔 소스로서 구성될 수 있다.

앞서 설명한 바와 같이, 적어도 하나의 센서(6, 7) 또는 2개의 센서(6, 7), 그리고 조작기 유닛(9)은 교체 가능하게 드론, 즉 (회전익) 드론(1)에 부착된다. 이러한 목적으로, 2개의 센서(6, 7) 및 조작기 유닛(8)은 각각 드론 하우징(11)의 외주부에 위치하며, 교체 가능하게 드론 하우징(11)에 결합된다. 이러한 방식으로, 해당 센서(6, 7) 또는 조작기 유닛(8)이 추가로 예시된 교환 스테이션(10)에서 교환될 수 있다.

이러한 목적으로, 드론, 즉 (회전익) 드론(1)이 먼저 교환 스테이션(10)의 플랫폼(12) 상으로 비행한다. 코일이 플랫폼(12)에 매설되어, 이 코일에 의해 드론 하우징(11)에 배치된 어뮬레이터 또는 적어도 하나의 상기한 어큐뮬레이터가 유도식 충전된다. 이와 동시에, 교환 스테이션은 개별 센서(6, 7) 도는 조작기 유닛(8)의 목표 교환을 가능하게 한다.

이러한 목적으로, 교환 스테이션(10)에는 터릿 매거진(13)(간단히 나타냄)이 장착되면, 터릿 매거진이 플랫폼(12) 상에 위치 설정된 드론의 외주부를 둘러싼다. 터릿 매거진(13)은 명확시 도시하지 않은 개별 구획에 추가의 센서 또는 조작기 유닛을 수용하며; 이들은, 예컨대 반경방향 이동부에 의해 (회전익) 드론(1)에 부착된 센서(6, 7) 또는 조작기 유닛(8)으로 교체된다. 이것은 모두 충전 프로세스 동안에 자동으로 이루어질 수 있다. 하나 또는 복수 개의 (회전익) 드론(1)에 의해, 스캐닝 대상 지면(2)이, 예컨대 맵핑되고 상이한 필드로 분할된다. 여기에서는, 예컨대 삼각측량법을 사용하는 것도 또한 가능하다. 상기한 삼각측량법에 의해, 검사 대상 표면 영역이, 예컨대 원호각 삼각형들로 분할되고, 이러한 방식으로 측량된다. 이에 의해, 지면에서 가능한 오염물의 위치가 정확하게 측정될 수 있고, 예컨대 지도 상의 정보와 비교될 수도 있고, 오염물이 적절히 맵핑될 수도 있다.

Claims (12)

1. 지면(2) 표면 및/또는 지면 깊이 범위를 스캐닝하는 적어도 하나의 센서(6, 7)를 갖는 적어도 하나의 비행 디바이스, 구체적으로는 (회전익) 드론(1)에 의한 지면 스캐닝 방법에 있어서,
   센서(6, 7)에 추가하여, 비행 디바이스(1)는 적어도 하나의 조작기 유닛(8)을 갖고, 조작기 유닛은 센서(6, 7)에 의해 결정된 데이터에 따라 지면 품질을 변경하는 것을 특징으로 하는 지면 스캐닝 방법.
2. 제1항에 있어서, 지면 품질을 조작기 유닛(8)에 의해 직접 및/또는 추가의 외부 조작기 유닛으로의 데이터 전송에 의해 변경하기 위해, 센서(6, 7)에 의해, 지면(2)이, 예컨대 수분, 질소 함량, 온도, 표면 토폴로지 및 조성과 같은 그 고유한 특성에 관하여 조사되는 것을 특징으로 하는 지면 스캐닝 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 지면(2)의 표면 영역이 하나 또는 복수 개의 플롯으로 분할되는 것을 특징으로 하는 지면 스캐닝 방법.
4. 제3항에 있어서, 각각의 플롯은 경계 와이어, GPS 좌표 등에 의해 경계가 정해지는 것을 특징으로 하는 지면 스캐닝 방법.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 센서(6, 7)에 의해, 지면(2)이 병충해 및/또는 금속 및/또는 방사능 물질 및/또는 폐기물 및/또는 폐수와 같은 가능한 오염물에 관하여 조사되고, 조작기 유닛(8)은 결정된 오염물에 따라 대책을 실시하는 것을 특징으로 하는 지면 스캐닝 방법.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 센서(6, 7)는 가스 센서(6), GPR 센서(7) 또는 방사선 센서 각각으로 또는 이들의 조합으로 구성되는 것을 특징으로 하는 지면 스캐닝 방법.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 조작기 유닛(8)은, 예컨대 종자 재료 및/또는 곤충 및/또는 액체 및/또는 화학물을 위한 제어식 저장 용기로서 구성되는 것을 특징으로 하는 지면 스캐닝 방법.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 조작기 유닛(8)은 방사원으로서 구성되는 것을 특징으로 하는 지면 스캐닝 방법.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 센서(6, 7) 및/또는 조작기 유닛(8)은 (회전익) 드론(1)에 교체 가능하게 부착되는 것을 특징으로 하는 지면 스캐닝 방법.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 센서(6, 7) 및/또는 조작기 유닛(8)을 위한 교환 스테이션(10)이 마련되는 것을 특징으로 하는 지면 스캐닝 방법.
11. 제10항에 있어서, 교환 스테이션(10)은 또한 (회전익) 드론(1)의 적어도 하나의 배터리를 위한 충전 스테이션으로서 구성되는 것을 특징으로 하는 지면 스캐닝 방법.
12. 바람직하게는, 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 방법의 실행을 위한 적어도 하나의 비행 디바이스, 특히 (회전익) 드론(1)에 의한 지면 스캐닝 디바이스로서,
    비행 디바이스(1) 상에 또는 비행 디바이스 내에 적어도 하나의 센서(6, 7)가 마련되고, 지면(2) 표면 및/또는 지면 깊이 범위가 센서(6, 7)에 의해 스캐닝되는 것인 지면 스캐닝 디바이스에 있어서,
    비행 디바이스(1)는 센서(6, 7)에 추가하여 적어도 하나의 조작기 유닛(8)을 갖고, 조작기 유닛은 센서(6, 7)에 의해 결정된 데이터에 따라 지면 품질을 변경하는 것을 특징으로 하는 지면 스캐닝 디바이스.

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