KR20210115313A - Method for controlling drone and apparatus therefor - Google Patents
Method for controlling drone and apparatus therefor Download PDFInfo
- Publication number
- KR20210115313A KR20210115313A KR1020200030895A KR20200030895A KR20210115313A KR 20210115313 A KR20210115313 A KR 20210115313A KR 1020200030895 A KR1020200030895 A KR 1020200030895A KR 20200030895 A KR20200030895 A KR 20200030895A KR 20210115313 A KR20210115313 A KR 20210115313A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- drone
- gps
- virtual
- gps signal
- gps signals
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
- G08G5/00—Traffic control systems for aircraft, e.g. air-traffic control [ATC]
- G08G5/003—Flight plan management
- G08G5/0039—Modification of a flight plan
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
- G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
- G01S19/13—Receivers
- G01S19/14—Receivers specially adapted for specific applications
- G01S19/15—Aircraft landing systems
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
- G01S19/38—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 드론 관제 기술에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 드론에서 GPS(global position system) 신호를 미수신하는 경우에도 정상적으로 드론이 자율 비행하게 관제하는 드론 관제 방법 및 장치에 관한 것이다. The present invention relates to drone control technology, and more particularly, to a drone control method and apparatus for controlling a drone to fly autonomously normally even when a global position system (GPS) signal is not received from the drone.
현재 다양한 기능의 드론의 개발이 진행되고 있다. 예를 들어, 촬영용 드론, 농업용 드론, 배달용 드론, 대기질 측정 드론 등 다양한 드론이 개발되고, 이 중에서 일부는 실제로 현장에서 이용되기도 한다.Currently, the development of drones with various functions is in progress. For example, various drones such as drones for shooting, agricultural drones, delivery drones, and air quality measurement drones are being developed, and some of them are actually used in the field.
나아가, 현재 이동통신망을 이용하여, 드론을 원격으로 조정하고 관제하는 기술이 등장하였다. 부연하면, 기존에는 블루투스 통신 등과 같은 근거리 무선통신을 통하여 드론을 조정하였으나, 보다 먼 거리에 위치하는 드론을 원격으로 조정하고 관제하기 위하여, 이동통신망을 경유하여 드론을 제어하는 기술이 등장하였다. Furthermore, a technology for remotely controlling and controlling a drone using a current mobile communication network has emerged. In other words, in the past, drones were controlled through short-range wireless communication such as Bluetooth communication, but in order to remotely control and control a drone located at a greater distance, a technology for controlling the drone via a mobile communication network has emerged.
이렇게 이동통신망을 이용하여 드론을 제어하면, 보다 먼 거리까지 드론을 관제할 수 있고, 더불어 실내에서도 드론을 관제할 수 있다. 원거리의 드론을 원격으로 제어하는 경우, 관제 센터는 드론의 비행경로 정보를 드론으로 송출하고, 드론은 현재 수신되는 GPS 정보와 상기 비행경로 정보를 비교하여 자율적으로 비행한다.If the drone is controlled using a mobile communication network in this way, the drone can be controlled over a longer distance, and the drone can be controlled indoors as well. When remotely controlling a remote drone, the control center transmits flight route information of the drone to the drone, and the drone flies autonomously by comparing the currently received GPS information with the flight route information.
그런데 자율 비행을 수행하는 드론은 기상 등으로 인하여 GPS 신호가 비정상적으로 수신되는 상황을 마주할 수 있다. 예를 들어, 드론은, 자율 비행 중에 특정 위치에서 GPS 신호를 수신하지 못하는 상황을 마주할 수 있다. 이 경우, 드론은 현재 위치를 정확하게 측정하지 못하여, 계획된 비행 경로로 자율 비행을 수행하지 못하게 되고, 심지어 잘못된 비행 경로로 비행할 수 있다. However, a drone that performs autonomous flight may encounter a situation in which GPS signals are abnormally received due to weather or the like. For example, a drone may face a situation in which it cannot receive a GPS signal at a specific location during autonomous flight. In this case, the drone will not be able to accurately measure its current position, making it unable to autonomously fly on the planned flight path, and may even fly on the wrong flight path.
본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 자율 비행중인 드론에서 GPS 신호가 미수신되는 경우, 가상의 GPS 신호를 드론으로 제공하여, 드론이 정상적으로 자율 비행을 하게 유도하는 드론 관제 방법 및 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve these conventional problems, and when a GPS signal is not received from a drone in autonomous flight, a drone control method that provides a virtual GPS signal to the drone to induce the drone to fly normally, and The purpose is to provide a device.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.Other objects and advantages of the present invention may be understood by the following description, and will become more clearly understood by the examples of the present invention. Moreover, it will be readily apparent that the objects and advantages of the present invention may be realized by the means and combinations thereof indicated in the claims.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1측면에 따른, 통신 장치에서 드론으로 가상의 GPS 신호를 선택적으로 전송하여 드론의 비행을 관제하는 방법은, 드론으로부터 상기 드론의 상태 정보를 수신하는 단계; 상기 드론의 상태 정보를 토대로, 상기 드론의 GPS 수신 상태가 비정상적인지 여부를 판별하는 단계; 상기 판별 결과 상기 드론의 GPS 수신 상태가 비정상적이면, 상기 드론의 계획된 비행 경로를 토대로 다음 주기에 상기 드론에서 수신되어야 하는 복수의 가상 GPS 신호들을 생성하는 단계; 및 상기 생성한 복수의 가상 GPS 신호를 상기 드론으로 전송하는 단계를 포함한다.According to a first aspect of the present invention for achieving the above object, there is provided a method for controlling flight of a drone by selectively transmitting a virtual GPS signal from a communication device to a drone, the method comprising: receiving state information of the drone from the drone; determining whether the GPS reception state of the drone is abnormal based on the state information of the drone; generating a plurality of virtual GPS signals to be received by the drone in a next period based on the planned flight path of the drone when the GPS reception state of the drone is abnormal as a result of the determination; and transmitting the plurality of generated virtual GPS signals to the drone.
상기 방법은, 상기 상태 정보를 분석하여 다음 주기에 상기 드론이 비행하는 위치를 예측하는 단계; 및 상기 예측한 위치와 해당 인공위성 간의 거리가 상기 드론에서 측정되게 유도하기 위하여, 상기 복수의 가상 GPS 신호 각각에 대한 지연 시간을 계산하는 단계를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 전송하는 단계는, 해당 지연 시간이 경과된 후에 해당 가상 GPS 신호를 상기 드론으로 전송한다.The method may include analyzing the state information to predict a position at which the drone will fly in a next period; and calculating a delay time for each of the plurality of virtual GPS signals in order to induce the distance between the predicted position and the corresponding artificial satellite to be measured by the drone. In this case, the transmitting includes transmitting the corresponding virtual GPS signal to the drone after the corresponding delay time has elapsed.
상기 지연 시간을 계산하는 단계는, 상기 예측한 위치와 인공위성 간의 제1거리 및 상기 통신 장치가 탑재된 기지국과 상기 예측한 위치 간의 제2거리를 확인하고, 상기 제1거리, 상기 제2거리 및 상기 가상 GPS 신호의 속도를 이용하여 상기 지연시간을 계산할 수 있다.In the calculating of the delay time, the first distance between the predicted position and the satellite and the second distance between the base station in which the communication device is mounted and the predicted position are checked, and the first distance, the second distance and The delay time may be calculated using the speed of the virtual GPS signal.
상기 복수의 가상 GPS 신호들을 생성하는 단계는, 상기 상태 정보에서 드론이 좌표 산출에 이용한 복수의 GPS 신호를 확인하고, 상기 복수의 GPS 신호 중 어느 하나와 동일한 위성 식별정보를 가지는 복수의 가상 GPS 신호를 생성할 수 있다.The generating of the plurality of virtual GPS signals may include identifying a plurality of GPS signals used by the drone to calculate coordinates in the state information, and a plurality of virtual GPS signals having the same satellite identification information as any one of the plurality of GPS signals. can create
상기 방법은, 상기 드론의 GPS 수신 상태가 비정상적으로 유지되는 지속시간을 카운팅하는 단계: 및 상기 카운팅한 지속시간이 임계시간을 초과하면, 상기 드론으로 비상 착륙을 지시하는 명령어를 전송하여, 상기 드론을 비상 착륙시키는 단계를 더 포함할 수 있다. The method includes the steps of counting a duration during which the GPS reception state of the drone is abnormally maintained: and if the counted duration exceeds a threshold time, transmitting a command instructing an emergency landing to the drone, the drone It may further include the step of emergency landing.
상기 통신 장치는 엣지 클라우드일 수 있다.The communication device may be an edge cloud.
상기 방법은 컴퓨터가 판독 가능한 기록매체에 기록된 컴퓨터 프로그램 형태로 구현될 수 있다.The method may be implemented in the form of a computer program recorded on a computer-readable recording medium.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2측면에 따른, 드론으로 가상의 GPS 신호가 선택적으로 전송하는 통신 장치는, 드론으로부터 상기 드론의 상태 정보를 수신하고, 상기 드론의 상태 정보를 토대로 상기 드론의 GPS 수신 상태가 비정상적인지 여부를 판별하는 드론 관제부; 및 상기 판별 결과 상기 드론의 GPS 수신 상태가 비정상적이면, 상기 드론의 계획된 비행 경로를 토대로 다음 주기에 상기 드론에서 수신되어야 하는 복수의 가상 GPS 신호들을 생성하고, 상기 생성한 복수의 가상 GPS 신호를 상기 드론으로 전송하는 가상 GPS 신호 생성부를 포함한다.According to a second aspect of the present invention for achieving the above object, a communication device for selectively transmitting a virtual GPS signal to a drone receives status information of the drone from a drone, and based on the status information of the drone, the drone a drone control unit that determines whether the GPS reception state of the system is abnormal; and when the GPS reception state of the drone is abnormal as a result of the determination, a plurality of virtual GPS signals to be received by the drone in the next cycle are generated based on the planned flight path of the drone, and the generated plurality of virtual GPS signals are used in the and a virtual GPS signal generator to be transmitted to the drone.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제3측면에 따른, 가상 GPS를 선택적으로 이용하여 비행하는 드론은, 계획된 비행 경로를 저장하는 저장부; 하나 이상의 GPS 신호를 수신하는 GPS 수신기; 이동통신망에 구축된 기지국과 무선통신하는 무선 통신부; 및 상기 GPS 수신기에서 수신한 복수의 GPS 신호들을 토대로 상기 드론의 현재 위치를 측정하고, 이 측정한 위치와 상기 비행 경로를 비교하여, 상기 드론이 계획된 비행 경로로 비행하도록 상기 드론에 구비된 하나 이상의 프로펠러를 제어하는 제어부를 포함한다. According to a third aspect of the present invention for achieving the above object, a drone flying by selectively using a virtual GPS includes: a storage unit for storing a planned flight path; a GPS receiver for receiving one or more GPS signals; a wireless communication unit for wireless communication with a base station built in a mobile communication network; and measuring the current position of the drone based on the plurality of GPS signals received from the GPS receiver, comparing the measured position with the flight path, and at least one provided in the drone so that the drone can fly along the planned flight path. A control unit for controlling the propeller is included.
상기 제어부는, 상기 GPS 수신기의 GPS 수신 상태가 정상적인 여부를 판별하여, 상기 판별 결과 정상적이면 상기 GPS 수신기를 통해서 획득한 복수의 GPS 신호들을 이용하여 상기 드론의 현재 위치를 측정하고, 상기 판별 결과 상기 GPS 수신 상태가 비정상적이면 상기 무선 통신부를 통해서 수신되는 가상의 GPS 신호들을 이용하여 상기 드론의 현재 위치를 측정한다.The control unit determines whether the GPS reception state of the GPS receiver is normal, and if the determination result is normal, the control unit measures the current location of the drone using a plurality of GPS signals acquired through the GPS receiver, and the determination result If the GPS reception state is abnormal, the current position of the drone is measured using virtual GPS signals received through the wireless communication unit.
본 발명은, 자율 비행중인 드론에서 GPS 신호가 미수신되는 경우, 이동통신망을 통해서 가상의 GPS 신호를 드론으로 전송하여, GPS 신호가 미수신되는 환경에서도 드론이 정상적으로 자율 비행을 하게 함으로써, 드론의 자율 비행에 대한 신뢰성과 안정성을 향상시키는 장점이 있다.According to the present invention, when a GPS signal is not received from a drone in autonomous flight, a virtual GPS signal is transmitted to the drone through a mobile communication network, thereby allowing the drone to autonomously fly normally even in an environment where a GPS signal is not received. It has the advantage of improving the reliability and stability of the
또한, 본 발명은 드론에서 GPS 신호가 미수신되는 시간이 임계시간을 초과하면, 상기 드론이 비상 착륙되게 유도함으로써, 실제 GPS 미수신 상황이 장시간 지속됨으로 인해 드론이 잘못된 경로로 비행하는 상황을 미연에 방지하는 이점이 있다.In addition, the present invention induces the drone to make an emergency landing when the time during which the GPS signal is not received from the drone exceeds a threshold time, thereby preventing the drone flying on the wrong path due to the actual GPS non-reception situation lasting for a long time. there is an advantage to
게다가, 본 발명은 계획된 비행 경로, 현재 드론의 속도와 방향을 토대로, 다음 주기에 제공되어야 하는 GPS 신호를 예측하고, 예측한 GPS 신호를 가상의 GPS 신호로서 드론으로 제공하기 때문에, 드론이 자율 비행을 정확하게 진행되게 하는 효과가 있다.In addition, the present invention predicts the GPS signal to be provided in the next cycle based on the planned flight path, the speed and direction of the current drone, and provides the predicted GPS signal to the drone as a virtual GPS signal, so that the drone can autonomously fly It has the effect of proceeding accurately.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 드론 관제 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 드론 관제 시스템에서 엣지 클라우드를 통해서 드론을 관제하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 엣지 클라우드의 구성을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 드론이 이동한 것으로 예측한 위치에서 인공위성, 기지국 각각의 거리를 예시하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 엣지 클라우드에서 가상의 GPS 신호를 생성하여 드론으로 전송하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른, 드론의 구성을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 드론에서 GPS 신호를 이용하여 자율 비행을 수행하는 방법을 설명하는 흐름도이다.The following drawings attached to this specification illustrate preferred embodiments of the present invention, and serve to further understand the technical spirit of the present invention together with specific details for carrying out the invention, so the present invention is described in the drawings It should not be construed as being limited only to the matters.
1 is a diagram illustrating a drone control system according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart illustrating a method of controlling a drone through an edge cloud in a drone control system according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating the configuration of an edge cloud according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating distances of artificial satellites and base stations from positions predicted to have moved by a drone, according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a method of generating a virtual GPS signal in an edge cloud and transmitting it to a drone according to an embodiment of the present invention.
6 is a diagram illustrating a configuration of a drone according to an embodiment of the present invention.
7 is a flowchart illustrating a method of performing autonomous flight using a GPS signal in a drone according to an embodiment of the present invention.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다.The above-described objects, features, and advantages will become more apparent through the following detailed description in relation to the accompanying drawings, whereby those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily implement the technical idea of the present invention. There will be. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. Hereinafter, a preferred embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 드론 관제 시스템을 나타내는 도면이다.1 is a diagram illustrating a drone control system according to an embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 드론 관제 시스템은, 드론(100), 다수의 기지국(300-N) 및 드론 관제 서버(200)를 포함한다. As shown in FIG. 1 , the drone control system according to an embodiment of the present invention includes a
드론 관제 서버(200)는 네트워크(400)를 경유하여, 드론(100), 기지국(300-N) 각각과 통신한다. 상기 네트워크(400)는 5세대 이동통신망, 4세대 이동통신망 등과 같은 이동통신망과, 더불어 유선통신망을 포함한다.The
기지국(300-N)은 NodeB, e-NodeB, gNB(next generation NodeB) 등으로서, 무선 인터페이스를 통해 드론(100)으로 이동통신 서비스를 제공한다. 기지국(300-N)은 무선 베어러 제어, 무선 수락 제어, 동적 무선 자원 할당, 로드 밸런싱 및 셀 간 간섭제어(ICIC) 등 무선 자원 관리(RRM)를 주요 기능으로 한다. The base station 300-N is a NodeB, an e-NodeB, a next generation NodeB (gNB), etc., and provides a mobile communication service to the
특히, 기지국(300-N)은 드론 관제를 지원하는 위한 엣지 클라우드를 탑재할 수 있다. 상기 엣지 클라우드는 최전선에서 드론(100)을 관제하고, GPS 수신 상태가 불안정하면 가상의 GPS 신호를 드론(100)으로 제공하는 장치로서, 드론 관제 서버(200)의 제어에 따라 기지국(300-N)에 선택적으로 탑재된다. 상기 가상의 GPS 신호는 실제 인공위성에서 송출되는 신호가 아니라, 엣지 클라우드에서 생성되는 GPS 신호이다. 상기 엣지 클라우드는 드론(100)을 자동적으로 제어할 수 있는 관제 기능이 탑재될 수 있다. 상기 엣지 클라우드는 드론(100)의 GPS 수신 상태가 정상적인지 여부를 모니터링하고, GPS 수신 상태가 비정상적이면, 다음 주기의 드론(100)에서 수신하여야 하는 복수의 가상 GPS 신호를 생성하고, 가상의 GPS 신호를 이동통신망에서 사용하는 무선신호(즉, 다운링크 무선신호)를 이용하여 드론(100)으로 전송한다. 상기 기지국(300-N)에 탑재된 엣지 클라우드는 드론 관제 서버(200)로부터 수신한 드론(100)의 계획된 비행 경로, 드론(100)으로부터 주기적으로 수신한 비행 속도, 드론(100)의 이동 방향, 위치 정보를 토대로, 다음 주기의 드론(100)의 위치를 예측하고, 예측한 위치에서 드론(100)이 수신하여야 하는 복수의 가상 GPS 신호를 생성할 수 있다. In particular, the base station 300-N may be equipped with an edge cloud for supporting drone control. The edge cloud is a device that controls the
상기 기지국(300-N)은 하나 이상의 메모리와 프로세서를 포함하고, 엣지 클라우드는 상기 프로세서에 의해서 실행되는 형태로 상기 메모리에 탑재될 수 있다. 상기 기지국(300-N)은 초지연의 응답 속도를 제공하기 위하여, 5G 기지국인 gNB가 채택될 수 있다.The base station 300-N may include one or more memories and a processor, and the edge cloud may be mounted in the memory in a form executed by the processor. The base station 300-N may employ a gNB, which is a 5G base station, in order to provide an ultra-delay response speed.
드론(100)은 프로펠러 등과 같은 이륙 수단이 구비하고 있는 무인 비행체로서, 기지국(300-N)과 통신할 수 있는 무선통신부 및 GPS 수신기를 탑재하고 있다. 또한, 드론(100)은 이동 경로에 따라 목적지까지의 자율 비행을 수행할 수 있다. 상기 드론(100)은 무선통신부를 이용하여 기지국(300-N)과 무선 통신을 수행할 수 있다. 또한, 드론(100)은 이동 방향, 이동 속도, 현재 좌표, 현재 좌표의 산출에 이용한 복수의 GPS 신호, GPS 신호별 수신 시각, 배터리 상태 등이 포함된 상태 정보를 주기적으로 수집하여, 이 수집한 상태 정보를 기지국(300-N)에 탑재된 엣지 클라우드로 전송한다. 상기 드론(100)은 기울기 센서, 자이로 센서 등을 이용하여 이동방향을 확인할 수 있으며, 또는 이전의 좌표와 현재 좌표를 비교하여 이동방향을 확인할 수 있다. 상기 이동 방향으로서 방위각이 이용될 수 있다. The
한편, 인공위성에서 송출하는 GPS 신호는, 위성의 식별정보, 위성의 위치정보, GPS 신호의 송신 시각이 포함된다. 부연하면, 인공위성은, 일정 주기 간격으로 GPS 신호를 주기적으로 지구로 송출하는데, 상기 GPS 신호에는 위성의 식별정보, 위성의 위치정보 및 GPS 신호의 송신 시각이 포함된다. On the other hand, the GPS signal transmitted from the artificial satellite includes identification information of the satellite, position information of the satellite, and the transmission time of the GPS signal. In other words, the artificial satellite periodically transmits a GPS signal to the earth at regular intervals, and the GPS signal includes identification information of the satellite, position information of the satellite, and transmission time of the GPS signal.
드론(100)은 상기 GPS 신호가 수신한 시각과 상기 GPS 신호에 포함된 송신 시각을 토대로, GPS 신호의 송신 시각과 수신 시각 간의 시간 차이를 산출할 수 있으며, 이 시간 차이에 GPS 신호 속도(예컨대, 빛의 속도)를 곱함으로써, 위성과 자신과의 거리를 산출할 수 있다. 또한, 드론(100)은 GPS 신호에서 위성의 위치에서 확인하고, 이 위성의 위치에서 상기 산출한 거리만큼 자신이 위치하고 있음을 확인한다. 드론(100)은 세 개 이상의 GPS 신호를 분석하여, 각 위성의 위치와 거리를 토대로 삼각 측량을 수행하여, 위치를 측정한다.The
한편, 드론(100)은 현재 수신중인 GPS 신호에 임계개수(예컨대, 2개) 이하로 수신되는 경우, 무선 통신부를 이용하여 기지국(300-N)에 탑재된 엣지 클라우드로부터 가상의 GPS 신호들을 수신하고, 이 가상의 GPS 신호들을 토대로 현재의 위치를 측정하여 자율 비행을 수행한다. 상기 드론(100)은 사전에 설정된 시간동안(예컨대, 10초)에 GPS 신호가 임계개수 이하로 계속적으로 수신되는 경우, 비상 착륙을 시도할 수 있다.On the other hand, the
드론 관제 서버(200)는 드론(100)을 관제하는 엣지 클라우드를 기지국(300-N)에 탑재하는 장치로서, 드론(100)의 계획된 비행 경로를 생성하고, 더불어 드론(100)에서 전송한 상태 정보를 수신하여 저장한다. 구체적으로, 드론 관제 서버(200)는 각 기지국(300-N)의 설치 위치와 각 기지국(300-N)이 형성하는 셀 커버리지에 대한 범위 정보(즉, GPS 좌표 범위 정보)를 기지국별로 구분하여 저장하고, 비행 금지 구역에 대한 좌표 정보를 저장한다. 상기 비행 금지 구역은, 고층 건물이 위치한 영역, 군사 지역, 보안 지역, 위험물질 저장지역 등을 포함할 수 있다.The
드론 관제 서버(200)는 드론 운용자로부터 드론(100)의 목적지 정보를 수신하고, 상기 드론(100)의 현재 위치에서부터 상기 목적지까지의 계획된 비행 경로를 생성한다. 이때, 드론 관제 서버(200)는 저장중인 비행 금지 구역을 확인하고, 상기 드론(100)의 위치에서부터 상기 목적지까지의 최단 거리를 가지되, 상기 비행 금지 구역을 통과하지 않는 계획된 비행 경로를 생성할 수 있다. 드론 관제 서버(200)는 상기 생성한 비행 경로와 저장중인 기지국별 커버리지를 비교하여, 드론(100)의 계획된 비행 경로에 커버리지를 형성하는 하나 이상의 기지국(300-N)을 확인하고, 이렇게 확인한 하나 이상의 기지국(300-N)으로 엣지 클라우드 설치 데이터를 전송한다. 상기 엣지 클라우드 설치 데이터는, 드론 관제를 위한 일종의 프로그램으로서, 드론(100)의 상태를 모니터링하기 위한 기능, 다음 주기에 드론(100)의 위치를 예측하는 기능, 드론(100)으로 가상 GPS 신호를 전송하기 위한 기능 등을 포함한다. The
상기 엣지 클라우드 설치 데이터를 수신한 기지국은, 자신의 커버리지에 드론(100)이 위치하면, 이 드론(100)과 무선 통신을 수행할 뿐만 아니라 엣지 클라우드를 통하여 드론의 상태 정보를 수신하고, 드론(100)의 GPS 수신 상태에 따라 선택적으로 가상 GPS 신호를 전송할 수 있다.The base station receiving the edge cloud installation data, when the
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 드론 관제 시스템에서 엣지 클라우드를 통해서 드론을 관제하는 방법을 설명하는 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating a method of controlling a drone through an edge cloud in a drone control system according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 드론 관제 서버(200)는 드론 운용자로부터 드론(100)의 목적지 정보, 제어 대상이 되는 드론(100)의 식별정보를 수신한다(S201). 그러면, 드론 관제 서버(200)는 상기 식별정보를 가지는 드론(100)으로 현재의 위치 정보를 요청하여 수신한다. 그리고 드론 관제 서버(200)는 저장중인 비행 금지 구역을 참조하여, 드론(100)의 현재 위치에서부터 상기 목적지까지의 최단 거리를 가지되 상기 비행 금지 구역을 통과하지 않는 계획된 비행 경로를 생성한다(S203). 상기 비행 경로는 시간 흐름에 따라 경유하여야 하는 다수의 GPS 좌표를 포함한다.Referring to FIG. 2 , the
다음으로, 드론 관제 서버(200)는 상기 생성한 비행 경로와 저장중인 기지국별 커버리지를 비교하여, 드론(100)의 계획된 비행 경로에서 커버리지를 형성하는 하나 이상의 기지국(300-N)을 확인하고, 이렇게 확인한 하나 이상의 기지국(300-N)을 엣지 클라우드를 설치한 기지국으로 선정한다(S205). 도 2를 참조한 설명에서는 기지국#1(300-1)이 엣지 클라우드를 설치한 기지국으로 선정되고, 더불어 기지국#1(300-1)의 참조부호가 300-1인 것으로 가정한다. 다음으로, 드론 관제 서버(200)는 상기 기지국#1(300-1)으로 엣지 클라우드 설치 데이터를 전송하여 드론 관제를 위한 엣지 클라우드가 기지국#1(300-1)에 탑재되게 한다(S207, S209). 상기 엣지 클라우드 설치 데이터는, 드론 관제를 위한 일종의 프로그램으로서, 드론(100)의 상태를 모니터링하기 위한 기능, 다음 주기에 드론(100)의 위치를 예측하는 기능, 드론(100)으로 가상 GPS 신호를 전송하기 위한 기능 등을 포함한다. 또한, 드론 관제 서버(200)는 상기 생성한 계획된 비행 경로는 드론(100)으로 전송한다(S211). 게다가, 드론 관제 서버(200)는 상기 생성한 계획된 비행 경로를 기지국#1(300-1)의 엣지 클라우드에도 전송하여, 이 엣지 클라우드에 상기 계획된 비행 경로가 저장되게 한다.Next, the
그러면, 드론(100)은 상기 계획된 비행 경로에 포함된 다수의 GPS 좌표들을 참조하여 자율 비행을 수행한다. 즉, 드론(100)은 인공위성으로부터 수신한 복수의 GPS 신호를 토대로, 현재의 위치(즉, 좌표)를 측정하고, 현재의 좌표와 비행 경로에 포함된 좌표들을 비교하여, 현재의 위치(즉, 좌표)가 비행 경로 전체 중에서 지점에 해당하는지 여부를 확인한 후, 다음 좌표에 해당하는 방향으로 자율 비행한다.Then, the
자율 비행이 진행되면, 드론(100)은 현재의 이동 속도 데이터, 현재 좌표 데이터, 좌표 산출에 이용된 복수의 GPS 신호, GPS 신호별 수신 시각, 배터리 상태, 이동 방향 등의 데이터를 수집하고, 수집한 데이터들이 포함된 상태 정보를 기지국#1(300-1)에 탑재된 엣지 클라우드로 전송한다(S213, S215). 드론(100)은 현재 수신되는 GPS 신호의 개수가 임계개수(예컨대, 2개)를 초과하는지 여부를 판별하여 초과하면 상태 정보에 'GPS 정상'이라는 표시정보를 기록할 수 있으며, 반대로 현재 수신되는 GPS 신호의 개수가 임계개수 이하이면 'GPS 비정상'이라는 표시정보를 기록할 수 있다. When autonomous flight is in progress, the
다음으로, 기지국#1(300-1)에 탑재된 엣지 클라우드는 상태 정보를 분석하여 드론(100)의 GPS 수신 상태가 정상 또는 비정상인지 여부를 판별하여, 판별 결과 정상이면 가상의 GPS 신호를 생성하지 않고, 상기 상태 정보를 드론 관제 서버(200)를 전송한다(S217). 상기 엣지 클라우드는 상기 상태 정보에서 'GPS 정상' 또는 'GPS 비정상'를 확인함으로써, 드론(100)의 GPS 수신 상태를 확인할 수 있다. Next, the edge cloud mounted on the base station #1 (300-1) analyzes the state information to determine whether the GPS reception state of the
한편, 자율 비행중인 드론(100)은 GPS 수신 상태가 비정상이면, 이동 방향(예컨대, 방위각), 현재의 비행 속도, 최근에 정상적인 GPS 신호들을 이용하여 계산한 좌표, 상기 좌표의 산출에 이용된 복수의 GPS 신호, 상기 좌표 산출에 이용된 각 GPS 신호의 수신 시각, 배터리 상태 등의 데이터를 즉시 수집하고, 이렇게 수집한 데이터들와 'GPS 비정상' 표시정보가 포함된 상태 정보를 기지국#1(300-1)에 탑재된 엣지 클라우드로 바로 전송한다(S219, S221). 상기 드론(100)은 현재 수신되는 GPS 신호가 임계개수 이하이면, GPS 수신 상태가 비정상인 것으로 판단할 수 있다.On the other hand, when the GPS reception state of the
그러면, 기지국#1(300-1)에 탑재된 엣지 클라우드는 상기 상태 정보에 포함된 드론(100)의 비행 속도, 드론(100)의 좌표(즉, 위치) 그리고 드론 관제 서버(200)로부터 수신한 드론의 비행 경로를 토대로, 다음 주기에 이동할 것으로 예상되는 드론(100)의 위치를 예측한다. 그리고 엣지 클라우드는, 상기 위치에서 드론(100)이 수신하여야 하는 복수의 가상의 GPS 신호를 생성한다(S231). Then, the edge cloud mounted on the base station #1 (300-1) receives the flight speed of the
또한, 엣지 클라우드는 각 가상의 GPS 신호에 대한 지연시간을 계산하고, 해당 지연시간 이후에 해당 가상의 GPS 신호를 드론(100)으로 송출하고(S233), 상기 수신한 드론(100)의 상태 정보를 드론 관제 서버(200)로 전송한다(S235). 기지국#1(300-1)에 탑재된 엣지 클라우드가 실제 인공위성의 송신 주기를 근거로 가상의 GPS 신호를 송출하는 경우, 드론(100)은 위성과의 거리를 훨씬 더 짧은 거리(즉, 기지국과의 거리)로 측정하게 되어, 드론(100)에서 측정한 좌표의 오차가 발생하게 된다. 이에 따라, 상기 예측한 좌표와 실제 인공위성 간의 거리가 드론(100)에서 정확하게 계산되게 하기 위하여, 엣지 클라우드는 각 가상의 GPS 신호에 대한 지연 시간을 계산하고, 해당 지연 시간만큼 경과된 후에 가상의 GPS 신호를 송출한다. 지연시간을 계산하기 위한 방법은 도 3 내지 도 5를 참조한 설명을 통해서 자세하게 설명된다.In addition, the edge cloud calculates a delay time for each virtual GPS signal, transmits the virtual GPS signal to the
드론(100)은 기지국#1(300-1)으로부터 수신한 가상의 GPS 신호들을 이용하여 현재 위치를 측정하고, 이 측정한 위치와 저장중인 계획된 비행 경로를 비교하여, 자율 비행을 계속적으로 진행한다. 즉, 드론(100)은 인공 위성으로부터 GPS 신호들이 수신되지 않더라도, 기지국#1(300-1)의 엣지 클라우드로부터 수신한 가상의 GPS 신호들을 이용하여, 현재 위치를 측위하여 자율 비행을 계속 진행할 수 있다.The
한편, 기지국#1(300-1)에 탑재된 엣지 클라우드는 드론(100)의 GPS 수신 상태가 비정상적으로 확인된 시간을 카운팅하여, 이 카운팅 시간이 임계시간(예컨대, 10초)을 초과하면, 상기 드론(100)으로 비상 착륙을 지시하는 명령을 전송하여, 드론(100)을 강제로 비상 착륙할 수 있다.On the other hand, the edge cloud mounted on the base station #1 (300-1) counts the time when the GPS reception state of the
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 엣지 클라우드의 구성을 나타내는 도면이다.3 is a diagram illustrating the configuration of an edge cloud according to an embodiment of the present invention.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 엣지 클라우드(500)는 드론(100)으로 가상의 GPS 신호를 제공하는 장치로서, 저장부(510), 드론 관제부(520) 및 가상 GPS 신호 생성부(530)를 포함하고, 이러한 구성요소들은 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합을 통해서 구현될 수 있다. 상기 저장부(510), 드론 관제부(520) 및 가상 GPS 신호 생성부(530)는 엣지 클라우드 설치 데이터가 기지국(300-N)에서 인스톨되는 경우, 기지국(300-N)에 탑재될 수 있다. 또한, 저장부(510), 드론 관제부(520) 및 가상 GPS 신호 생성부(530)는 가상 머신 형태로 상기 기지국(300-N)에 탑재될 수 있다.As shown in FIG. 3 , the
저장부(510)는 메모리, 디스크 장치와 같은 저장 수단으로, 드론(100)으로부터 주기적으로 상태 정보를 저장한다. 또한, 저장부(510)는 드론(100)의 계획된 비행 경로를 저장한다. The
드론 관제부(520)는 드론 관제 서버(200), 드론(100) 각각과 통신하고, 더불어 드론(100)로부터 수신한 상태 정보를 토대로 드론(100)의 상태를 모니티링하는 기능을 수행한다. 구체적으로, 드론 관제부(520)는 드론(100)의 계획된 비행 경로를 드론 관제 서버(200)로부터 수신하여 저장부(510)에 저장한다. 또한, 드론 관제부(520)는 드론(100)으로부터 수신한 드론(100)의 상태 정보를 저장부(510)에 저장하고, 더불어 상기 상태 정보를 드론 관제 서버(200)로 전송한다. 또한, 드론 관제부(520)는 드론(100)의 상태 정보에서 'GPS 정상' 또는 'GPS 비정상' 표시정보 기록되어 있는지 여부를 확인함으로써, 드론(100)의 GPS 수신 상태가 정상 또는 비정상인지 여부를 판별한다. 드론 관제부(520)는 드론(100)의 GPS 수신 상태가 비정상적인 것으로 판별되면, 가상 GPS 신호 생성부(530)로 가상 GPS 신호 생성을 요청하고, GPS 신호 미수신 지속시간을 카운팅한다. 드론 관제부(520)는 상기 카운팅한 GPS 미수신 지속시간이 임계시간(예컨대, 10초)을 초과하면, 상기 드론(100)으로 비상 착륙을 명령하여, 드론(100)이 더 이상 자율비행하지 않고, 비상 착륙되도록 제어한다. The drone control unit 520 communicates with each of the
가상 GPS 신호 생성부(530)는 드론(100)의 GPS 수신 상태가 비정상적인 것인 것으로 판별되는 경우, 복수의 가상 GPS 신호를 생성하고, 각 가상 GPS 신호의 지연시간을 계산한 후, 해당 지연시간이 경과된 후 해당 가상 GPS 신호를 드론(100)으로 전송한다. 구체적으로, 가상 GPS 신호 생성부(530)는 최근에 수신한 드론(100)의 상태 정보에 포함된 드론(100)의 비행 속도, 이동 방향, 드론(100)의 위치(즉, 좌표)를 확인하고, 저장부(510)에 저장된 드론(100)의 계획된 비행 경로를 확인한 후, 상기 비행 속도, 비행 방향, 드론(100)의 위치(즉, 좌표) 및 계획된 비행 경로를 토대로 다음 주기에 드론(100)이 이동하여야 하는 위치(즉, 좌표)를 예측한다. 또한, 가상 GPS 신호 생성부(530)는 상기 상태 정보에서 드론(100)이 최근에 좌표 산출에 이용한 GPS 신호들을 확인하고, 각 GPS 신호에서 인공위성별 위치정보(즉, 좌표 산출에 이용된 인공위성의 위치정보)를 확인한다. 가상 GPS 신호 생성부(530)는 상기 예측한 좌표에 해당하는 위치(즉, 다음 주기의 드론 위치)와 상기 확인한 각 인공위성 간의 거리를 측정하고, 더불어 상기 예측한 좌표와 기지국(300-N) 간의 거리를 측정한다. 상기 기지국(300-N)의 위치는 가상 GPS 신호 생성부(530)에서 사전에 저장하고 있다.When it is determined that the GPS reception state of the
가상 GPS 신호 생성부(530)는 상태 정보에 포함된 GPS 신호들을 토대로, 가상의 GPS 신호들을 생성한다. 상기 가상의 GPS 신호는 최근에 드론(100)에서 이용한 위성의 식별정보 및 위성의 위치정보가 포함된다. 예를 들어, 드론(100)에서 GPS 수신 상태가 비정상이 되기 전에 정상적으로 이용한 GPS 신호들이 제1GPS 신호, 제2GPS 신호 및 제3GPS 신호인 경우, 제1GPS 신호, 제2GPS 신호 및 제3GPS 신호 각각을 기초로 하여 가상의 GPS 신호를 생성한다. 상기 가상의 GPS 신호는, 기초가 되는 GPS 신호와 동일한 위성식별 정보를 포함하되, 송신 시각에 있어서는 다음 주기에 대하는 송신 시각을 포함한다.The virtual
가상 GPS 신호 생성부(530)는 상기 예측한 좌표에 드론(100)이 위치하는 경우, 해당 인공위성 간의 거리를 드론(100)에서 산출할 수 있도록, 각 가상의 GPS 신호에 대한 지연 시간을 계산하고, 해당 지연 시간만큼 경과된 후에 가상의 GPS 신호를 드론(100)으로 송출한다. 즉, 가상 GPS 신호 생성부(530)는 송신 시각에 따라 가상 GPS 신호를 송출하지 않고, 지연 시간이 경과된 후에 가상의 GPS 신호를 송출한다. 기지국(300-N)에 탑재된 가상 GPS 신호 생성부(530)가 실제 인공위성의 송신 주기에 근거로 가상의 GPS 신호를 송출하는 경우, 드론(100)은 위성과의 거리를 훨씬 더 짧게 측정하게 되어, 드론(100)에서 측정한 위치(즉, 좌표)가 상당한 오차를 가지게 된다. 이에 따라, 상기 예측한 좌표의 위치에서 해당 인공위성 간의 거리가 드론(100)에서 측정되게 유도하기 위하여, 각 가상의 GPS 신호에 대한 지연 시간을 계산하고, 해당 지연 시간만큼 지연한 후에 가상의 GPS 신호를 송출한다.When the
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 드론이 이동한 것으로 예측한 위치에서 인공위성, 기지국 각각의 거리를 예시하는 도면이다.4 is a diagram illustrating distances of artificial satellites and base stations from positions predicted to have moved by a drone, according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 드론(100)이 41 지점의 위치에서, 다음 주기에 42 지점으로 이동한 것으로 예측되고 드론(100)에서 수신중인 GPS 신호가 비정상적인 것으로 확인되면, 가상 GPS 신호 생성부(530)는 제1인공위성(43)을 대신하여 가상의 GPS 신호를 생성한다. 상기 가상의 GPS 신호는 제1인공위성(43)의 식별정보, 제1인공위성에서 다음 주기에 GPS 신호를 송출하는 송신 시각이 포함된다.Referring to FIG. 4 , when it is predicted that the
다음 주기에 드론(100)이 위치하여야 되는 위치(42)와 제1인공위성(43) 간의 거리를 수학식 1과 같이 표현될 수 있다. The distance between the
(수학식 1)(Equation 1)
d1 = (Rt - St + Dt) × Cd1 = (Rt - St + Dt) × C
여기서 d1은 다음 주기에 예상되는 드론(100)의 위치(42)와 제1인공위성(43) 간의 거리이고, Rt는 드론(100)에서 가상 GPS 신호를 수신한 시각이며, St는 기지국(300-1)에서 가상 GPS 신호를 송출한 시각이다. Dt는 가상 GPS 신호의 지연시간이다. 또한, Rt - St는 전파 송수신 차를 의미하고, C는 기지국(300-1)에서 송출하는 가상 GPS 신호의 속도이다. 가상 GPS 신호의 속도(C)는 가상 GPS 신호 생성부(530)에서 사전에 인지하고 있다.where d1 is the distance between the
송수신 차(Rt - St)는 아래의 수학식 2을 통해서 수학식 1에서 소거될 수 있다. The transmission/reception difference (Rt - St) can be canceled in Equation 1 through
아래의 수학식 2는 기지국(300-1)과 다음 주기로 이동 예측된 드론(100)의 위치(42) 간의 거리(d2)를 계산하기 위한 수학식이다.
(수학식 2)(Equation 2)
d2 = (Rt - St) × Cd2 = (Rt - St) × C
여기서, d2는 다음 주기에 위치하는 것으로 예상되는 드론(100)의 위치(42)와 기지국(300-1) 간의 거리이다. (Rt - St)이 d2/C 로 표현될 수 있으며, 이 d2/c를 수학식 1에 대입하면 아래의 수학식 3을 도출할 수 있다.Here, d2 is the distance between the
(수학식 3)(Equation 3)
Dt = (d1 - d2)/CDt = (d1 - d2)/C
수학식 3에서, d1 및 d2는 계산을 통해서 확인할 수 있고, 더불어 C는 이미 알고 있으므로, 가상 GPS 신호 생성부(530)는 상기 지연시간(Dt)을 계산할 수 있다. 즉, 수학식 3에 따르면, 가상 GPS 신호 생성부(530)는 다음 주기에 예상되는 드론(100)의 위치(42)와 제1인공위성(43) 간의 거리(d1) 및 다음 주기에 예상되는 드론(100)의 위치(42)와 기지국(300-1) 간의 거리를 측정할 경우, 지연시간(Dt)를 계산할 수 있다. In Equation 3, d1 and d2 can be confirmed through calculation, and since C is already known, the virtual
가상 GPS 신호 생성부(530)는 상기 계산한 지연시간을 카운트한 후에, 상기 지연시간(Dt)이 경과되면 제1인공위성(43)의 식별정보 및 제1인공위성의 송신 시각을 포함하는 가상의 제1GPS 신호를 드론(100)으로 송출한다. 가상 GPS 신호 생성부(530)는 상기 가상의 GPS 신호 이외에 또 다른 가상의 GPS 신호들(예컨대, 가상의 제2GPS 신호, 가상의 제3GPS 신호)에 각각에 대해서 지연시간을 계산한 후, 해당 지연시간이 카운트한 후에 해당 가상의 GPS 신호를 드론(100)으로 송출한다. After counting the calculated delay time, the virtual GPS
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 엣지 클라우드에서 가상의 GPS 신호를 생성하여 드론으로 전송하는 방법을 설명하는 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a method of generating a virtual GPS signal in an edge cloud and transmitting it to a drone according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 드론 관제부(520)는 자율 비행중인 드론(100)으로부터 상태 정보를 수신하여 저장부(510)에 저장하고, 상기 상태 정보를 드론 관제 서버(200)로 전송한다(S401). Referring to FIG. 5 , the drone control unit 520 receives status information from the
이어서, 드론 관제부(520)는 상기 상태 정보에 포함된 'GPS 비정상' 또는 'GPS 정상' 표시정보를 근거로 드론(100)의 GPS 수신 상태가 정상 또는 비정상인지 여부를 판별한다(S403). 드론 관제부(520)는 상기 판별 결과 드론(100)의 GPS 수신 상태가 비정상적인 것으로 판별되면, GPS 신호 미수신 지속시간을 카운팅하고(S405), 가상 GPS 신호 생성부(530)로 가상 GPS 신호 생성을 요청한다.Next, the drone control unit 520 determines whether the GPS reception state of the
그러면, 가상 GPS 신호 생성부(530)는 S401 단계에서 수신한 상태 정보에 포함된 드론(100)의 비행 속도 및 드론(100)의 위치(즉, 좌표)를 확인하고, 저장부(510)에 저장된 드론(100)의 계획된 비행 경로를 확인한 후, 상기 비행 속도, 비행 방향, 드론(100)의 위치(즉, 좌표) 및 계획된 비행 경로를 토대로 다음 주기의 드론(100)이 이동하여야 하는 위치(즉, 좌표)를 예측한다(S407).Then, the virtual GPS
이어서, 가상 GPS 신호 생성부(530)는 상기 상태 정보에서 GPS 신호들을 확인하고, 각 GPS 신호에서 인공위성의 위치정보(즉, 좌표 산출에 이용된 인공위성의 위치정보)를 확인한다. 가상 GPS 신호 생성부(530)는 상기 예측한 좌표에 해당하는 위치(즉, 다음 주기의 드론 위치)와 상기 확인한 각 인공위성 간의 거리를 측정하고, 더불어 상기 예측한 좌표와 엣지 클라우드가 탑재된 기지국(300-N) 간의 거리를 측정한다. 다음으로, 가상 GPS 신호 생성부(530)는 상기 예측한 좌표에 해당하는 위치에서 해당 인공위성 간의 거리가 측정되게 유도하는, 가상의 GPS 신호들을 생성한다. 상기 가상의 GPS 신호는, 기초가 되는 GPS 신호와 동일한 위성식별 정보를 포함하되, 송신 시각에 있어서는 다음 주기에 해당하는 송신 시각을 포함한다.Next, the virtual
가상 GPS 신호 생성부(530)는 드론(100)에서 상기 예측한 좌표에 해당하는 위치에서 해당 인공위성 간의 거리가 측정되게 유도하기 위하여, 각 가상의 GPS 신호에 대한 지연 시간을 계산한다(S408), 이때, 가상 GPS 신호 생성부(530)는 예측한 좌표와 상기 기지국(300-N) 간의 거리(d2), 예측한 좌표와 인공위성 간의 거리(d1)를 수학식 3에 대입하여, 각각의 가상 GPS 신호의 지연시간(Dt)을 계산할 수 있다. The virtual
이어서, 가상 GPS 신호 생성부(530)는 각각 계산한 지연시간(Dt)을 카운트한 후에, 특정 지연시간(Dt)이 경과되면 이 지연시간을 가지는 가상의 GPS 신호를 드론(100)으로 전송함으로써, 복수의 가상의 GPS 신호들을 인공위성 대신에 드론(100)으로 전송한다(S409).Next, the virtual
다음으로, 드론 관제부(520)는 다른 주기에 드론(100)으로부터 또 다른 상태 정보를 수신하여 저장부(510)에 저장하고, 상기 상태 정보를 드론 관제 서버(200)로 전송한다(S411). 이어서, 드론 관제부(520)는 상기 S411 단계에 수신한 또 다른 상태 정보에 포함된 'GPS 정상' 또는 'GPS 비정상' 표시정보를 토대로, 드론(100)의 GPS 수신 상태가 정상 또는 비정상인지 여부를 판별한다(S413). 드론 관제부(520)는 S413 단계의 판별 결과 드론의 GPS 상태가 비정상에서 정상으로 변경된 경우, 이제까지 카운팅한 GPS 신호 미수신 지속시간을 '0'으로 초기화한다(S415).Next, the drone control unit 520 receives another state information from the
반면에, 드론 관제부(520)는 S413 단계의 판별 결과 드론의 GPS 상태가 여전히 비정상인 것으로 판별되는 경우, 이제까지 카운팅한 GPS 신호 미수신 지속시간이 임계시간(예컨대, 10초)을 초과하는지 여부를 판별한다(S417). 드론 관제부(520)는 상기 판별 결과 GPS 신호 미수신 지속시간이 임계시간(예컨대, 10초) 이하이면, 가상 GPS 신호 생성부(530)로 또 다른 가상 GPS 신호 생성을 요청한다. On the other hand, when it is determined that the GPS state of the drone is still abnormal as a result of the determination in step S413, the drone control unit 520 determines whether the GPS signal non-reception duration counted so far exceeds a threshold time (eg, 10 seconds). It is determined (S417). As a result of the determination, the drone control unit 520 requests the virtual GPS
그러면, 가상 GPS 신호 생성부(530)는 S407 단계 이후를 재진행하여, S411 단계에서 수신한 상태 정보에 분석하여, 다음 주기에 드론(100)이 위치하여야 하는 좌표를 예측하고, 이 좌표에서 수신되어야 하는 복수의 가상 GPS 신호들을 생성하고, 더불어 각 가상 GPS 신호에 대한 지연 시간을 계산한 후, 지연 시간이 경과하는 경우에 해당 가상 GPS 신호를 드론(100)으로 전송한다.Then, the virtual
한편, 드론 관제부(520)는 상기 판별 결과, GPS 신호 미수신 지속시간이 임계시간을 초과하면, 비상 착륙을 지시하는 명령을 드론(100)으로 전송하여, 드론(100)을 강제로 비상 착륙시킨다(S419). On the other hand, as a result of the determination, the drone control unit 520 transmits a command instructing an emergency landing to the
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른, 드론의 구성을 나타내는 도면이다.6 is a diagram illustrating a configuration of a drone according to an embodiment of the present invention.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 드론(100)은 무선 통신부(110), 구동부(120), GPS 수신기(130), 저장부(140), 센싱부(150) 및 제어부(160)를 포함하며, 이러한 구성요소는 버스선을 통해서 서로 통신할 수 있다.As shown in FIG. 6 , the
무선 통신부(110)는 기지국(300-N)과 무선 통신을 수행할 수 있는 통신 모듈로서, 기지국(300-N)과 각종 데이터를 송수신한다. 무선 통신부(110)는 드론(100)의 상태 정보를 기지국(300-N)에 탑재된 엣지 클라우드로 주기적으로 전송한다.The
구동부(120)는 드론(100)에 구비된 복수의 프로펠러를 구동시키는 기능을 수행한다. 구동부(120)는 제어부(160)로부터 전달받은 움직임 제어신호에 근거하여, 드론(100)의 프로펠러를 구동한다. 상기 구동부(120)는 프로펠러 회전속도를 프로펠러별로 상이하게 제어할 수도 있다.The driving
GPS 수신기(130)는 주변에서 감지되는 위성신호를 수신하는 기능을 수행한다. The
저장부(140)는 메모리와 같은 저장수단으로서, 드론(100)의 운행에 필요한 각종 데이터를 저장한다. 또한, 저장부(140)는 계획된 비행 경로를 저장한다. 상기 비행 경로에는 드론(100)의 통과하여야 하는 복수의 좌표들이 시간순서에 따라 기록된다. The
센싱부(150)는 자이로 센서 및 가속도 센서 및 전류/전압 센서를 포함하고 있으며, 센싱부(150)는 자이로 센서와 가속도 센서를 통하여 드론(100)의 요, 피치 및 롤을 측정한다. 또한, 센싱부(150)는 자이로 센서와 가속도 센서를 이용하여 드론(100)의 X축 가속도, Y축 가속도, Z축 가속도를 각각 측정할 수 있다. 게다가, 센싱부(150)는 전류, 전압 센서를 이용하여 배터리의 상태(즉, 전류 또는 전압)을 측정할 수 있다.The
제어부(160)는 마이크로프로세서와 같은 제어 수단으로서, 드론(100)의 상태를 제어하고, 구동부(120)를 제어하여 드론(100)의 자율 비행을 수행한다. 상기 제어부(160)는 저장부(140)에 저장된 계획된 비행 경로와 GPS 신호들을 토대로 측정한 드론(100)의 현재 위치를 비교하여, 드론(100)이 상기 비행 경로로 비행하도록 구동부(120)를 제어한다. 또한, 제어부(160)는 드론(100)의 데이터를 일정 주기 간격으로 수집한 후, 수집한 데이터를 포함한 상태 정보를 무선 통신부를 통해서 드론 관제 서버(200)로 전송한다. 이때, 제어부(160)는 GPS 수신기(130)를 통해서, 현재의 드론(100)의 위치 정보(즉, 좌표)를 계산하고, 위치 측정에 이용된 복수의 GPS 신호들 및 GPS 신호별 수신 시각을 확인하고, 드론(100)의 위치 정보, 속도, 이동 속도, 상기 확인한 복수의 GPS 신호들 및 GPS 신호별 수신 시각을 상기 상태 정보에 포함시킨다. 제어부(160)는 센싱부(150)에서 측정한 드론(100)의 속도와 이동방향을 확인할 수 있으며, 또는 이전의 좌표와 현재 측정된 좌표를 비교하여 드론(100)의 속도와 이동방향을 확인할 수도 있다. 또한, 제어부(160)는 센싱부(150)를 이용하여 배터리의 전압/전류와 잔량을 확인하여 상기 상태 정보에 포함시킨다. 특히, 제어부(160)는 GPS 수신기(130)를 통해서 수신하는 GPS 신호 개수를 확인하고, 이 GPS 신호 개수가 임계개수 이하인 경우, 상기 상태 정보에 'GPS 비정상' 표시정보를 포함하고, GPS 신호 개수가 임계개수를 초과하는 경우 상기 상태 정보에 'GPS 정상' 표시정보를 포함할 수 있다. 또한, 제어부(160)는 GPS 신호 개수가 임계개수 이하인 경우, 무선 통신부(110)에서 수신되는 가상 GPS 신호를 이용하여, 드론(100)의 현재 위치를 측정하고, 가상 GPS 신호들을 토대로 측정한 드론(100)의 위치와 저장부(140)에 저장된 계획된 비행 경로와 GPS 신호들을 토대로 측정한 드론(100)의 현재 위치를 비교하여, 드론(100)이 상기 비행 경로로 비행하도록 구동부(120)를 제어한다. The
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 드론에서 GPS 신호를 이용하여 자율 비행을 수행하는 방법을 설명하는 흐름도이다.7 is a flowchart illustrating a method of performing autonomous flight using a GPS signal in a drone according to an embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 제어부(160)는 비행이 개시되면, 저장부(140)에 저장된 계획된 비행 경로와 GPS 신호들을 토대로 측정한 드론(100)의 현재 위치를 비교하여, 드론(100)이 상기 비행 경로로 비행하도록 구동부(120)를 제어함으로써, 자율 비행을 수행한다(S601). Referring to FIG. 7 , when flight is started, the
이렇게 드론(100)의 자율 비행이 수행되면, 제어부(160)는, 센싱부(150)와 GPS 수신기(130)를 이용하여, 드론(100)의 이동 속도, 이동 방향, 현재 좌표 데이터, 현재 좌표 산출에 이용된 복수의 GPS 신호, 각 GPS 신호의 수신 시각, 배터리 상태 등의 데이터를 일정 주기 간격으로 수집하고, 이 수집한 데이터가 포함된 상태 정보를 기지국(300-N)의 엣지 클라우드로 전송한다(S603).When autonomous flight of the
제어부(160)는 GPS 수신기(130)에서 수신되는 GPS 신호의 개수를 실시간으로 모니터링하여, GPS 수신 상태가 정상 또는 비정상인지 여부를 판별할 수 있다(S605). 이때, 제어부(160)는 GPS 수신기(130)에서 수신한 GPS 신호 개수가 임계개수를 초과하면 GPS 수신 상태가 정상적인 것으로 판별하고, GPS 수신기(130)에서 수신한 GPS 신호 개수가 임계개수 이하이면 GPS 수신 상태가 비정상적인 것으로 판별할 수 있다.The
제어부(160)는 GPS 수신 상태가 비정상적인 것으로 판별되면, 센싱부(150)와 GPS 수신기(130)를 이용하여, 드론(100)의 이동 속도, 이동 방향, 최근에 측정된 좌표 데이터, 좌표 산출에 이용된 복수의 GPS 신호, GPS 신호별 수신 시각, 배터리 상태 등의 데이터를 즉시 수집하고, 이 수집한 데이터가 포함된 상태 정보를 기지국(300-N)의 엣지 클라우드로 바로 전송한다(S607).When it is determined that the GPS reception state is abnormal, the
제어부(160)는 GPS 수신 상태가 비정상적으로 판별되는 경우, GPS 수신기(130)로부터 수신되는 GPS 신호를 이용하지 않고, 무선 통신부(110)에서 복수의 가상의 GPS 신호가 수신되는지 여부를 모니터링한다. 제어부(160)는 무선 통신부(110)에서 복수의 가상의 GPS 신호가 수신되면(S609), 가상 GPS 신호들을 이용하여 드론(100)의 현재 위치를 측정하고, 가상 GPS 신호들을 토대로 측정한 드론(100)의 위치와 저장부(140)에 저장된 계획된 비행 경로와 GPS 신호들을 토대로 측정한 드론(100)의 현재 위치를 비교하여, 드론(100)이 상기 비행 경로로 비행하도록 구동부(120)를 제어한다(S611). When the GPS reception state is determined to be abnormal, the
가상 GPS 신호들을 토대로, 드론(100)이 자율 비행되고 있는 과정에서도, 제어부(160)는 GPS 수신기(130)에서 임계개수를 초과하는 GPS 신호의 개수가 수신되어, GPS 수신 상태가 정상적으로 복구되는지 여부를 판별한다(S613). 제어부(160)는 여전히 GPS 수신 상태가 비정상적이면, 무선 통신부(110)에서 수신하는 가상 GPS 신호들을 토대로 자율 비행을 수행한다.Based on the virtual GPS signals, even in the process in which the
반면에, 제어부(160)는 GPS 수신 상태가 정상적으로 복구되면, GPS 수신기(130)를 통해서 수신되는 복수의 GPS 신호들을 이용하여, 드론(100)의 현재 위치를 측정한 후, 이 측정한 드론의 위치와 저장부(140)에 저장된 계획된 비행 경로를 토대로, 드론(100)의 자율 비행을 수행한다.On the other hand, when the GPS reception state is normally restored, the
한편, GPS 수신 상태가 비정상적인 상태로 유지되는 지속시간이 사전에 설정된 시간(예컨대, 10초)을 초과하는 경우, 제어부(160)는 자체적으로 구동부(120)를 제어하여 드론(100)의 비상 착륙을 진행할 수 있다. 다른 실시예로서, GPS 수신 상태가 비정상적인 상태로 유지되는 지속시간이 사전에 설정된 시간(예컨대, 10초)을 초과하면, 무선 통신부(110)는 기지국(300-N)에 탑재된 엣지 클라우드로부터 비상 착륙 명령을 수신하고, 제어부(160)는 상기 비상 착륙 명령에 따라 구동부(120)를 제어하여 드론(100)을 비상 착륙할 수 있다.On the other hand, when the duration for which the GPS reception state is maintained in an abnormal state exceeds a preset time (eg, 10 seconds), the
한편, 상술한 실시예에서 엣지 클라우드가 기지국(300-N)에 탑재된 것으로 설명하였으나, 상기 엣지 클라우드는 네트워크에 존재하는 다양한 통신 노드에 물리적 또는 논리적으로 구현될 수 있다. Meanwhile, although it has been described that the edge cloud is mounted on the base station 300-N in the above-described embodiment, the edge cloud may be physically or logically implemented in various communication nodes existing in the network.
본 명세서는 많은 특징을 포함하는 반면, 그러한 특징은 본 발명의 범위 또는 특허청구범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 또한, 본 명세서에서 개별적인 실시예에서 설명된 특징들은 단일 실시예에서 결합되어 구현될 수 있다. 반대로, 본 명세서에서 단일 실시예에서 설명된 다양한 특징들은 개별적으로 다양한 실시예에서 구현되거나, 적절히 결합되어 구현될 수 있다.While this specification contains many features, such features should not be construed as limiting the scope of the invention or the claims. Also, features described in individual embodiments herein may be implemented in combination in a single embodiment. Conversely, various features described herein in a single embodiment may be implemented in various embodiments individually, or may be implemented in appropriate combination.
도면에서 동작들이 특정한 순서로 설명되었으나, 그러한 동작들이 도시된 바와 같은 특정한 순서로 수행되는 것으로, 또는 일련의 연속된 순서, 또는 원하는 결과를 얻기 위해 모든 설명된 동작이 수행되는 것으로 이해되어서는 안 된다. 특정 환경에서 멀티태스킹 및 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다. 아울러, 상술한 실시예에서 다양한 시스템 구성요소의 구분은 모든 실시예에서 그러한 구분을 요구하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 상술한 프로그램 구성요소 및 시스템은 일반적으로 단일 소프트웨어 제품 또는 멀티플 소프트웨어 제품에 패키지로 구현될 수 있다.Although acts have been described in the drawings in a specific order, it should not be understood that the acts are performed in the specific order as shown, or that all of the described acts are performed in a continuous order, or to obtain a desired result. . Multitasking and parallel processing can be advantageous in certain circumstances. In addition, it should be understood that the division of various system components in the above-described embodiments does not require such division in all embodiments. The program components and systems described above may generally be implemented as a package in a single software product or multiple software products.
상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(시디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다. 이러한 과정은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있으므로 더 이상 상세히 설명하지 않기로 한다.The method of the present invention as described above may be implemented as a program and stored in a computer-readable form in a recording medium (CD-ROM, RAM, ROM, floppy disk, hard disk, magneto-optical disk, etc.). Since this process can be easily performed by a person skilled in the art to which the present invention pertains, it will not be described in detail any more.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.The present invention described above, for those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains, various substitutions, modifications and changes are possible without departing from the technical spirit of the present invention. It is not limited by the drawing.
100 : 드론
110 : 무선 통신부
120 : 구동부
130 : GPS 수신기
140 : 저장부
150 : 센싱부
160 : 제어부
200 : 드론 관제 서버
300 : 기지국
400 : 네트워크
500 : 엣지 클라우드
510 : 저장부
520 : 드론 관제부
530 : 가상 GPS 신호 생성부100: drone 110: wireless communication unit
120: driving unit 130: GPS receiver
140: storage unit 150: sensing unit
160: control unit 200: drone control server
300: base station 400: network
500: edge cloud 510: storage
520: drone control unit 530: virtual GPS signal generation unit
Claims (15)
드론으로부터 상기 드론의 상태 정보를 수신하는 단계;
상기 드론의 상태 정보를 토대로, 상기 드론의 GPS 수신 상태가 비정상적인지 여부를 판별하는 단계;
상기 판별 결과 상기 드론의 GPS 수신 상태가 비정상적이면, 상기 드론의 계획된 비행 경로를 토대로 다음 주기에 상기 드론에서 수신되어야 하는 복수의 가상 GPS 신호들을 생성하는 단계; 및
상기 생성한 복수의 가상 GPS 신호를 상기 드론으로 전송하는 단계를 포함하는 드론 관제 방법.A method of controlling the flight of a drone by selectively transmitting a virtual GPS signal from a communication device to the drone,
Receiving status information of the drone from the drone;
determining whether the GPS reception state of the drone is abnormal based on the state information of the drone;
generating a plurality of virtual GPS signals to be received by the drone in a next period based on the planned flight path of the drone when the GPS reception state of the drone is abnormal as a result of the determination; and
and transmitting the plurality of generated virtual GPS signals to the drone.
상기 상태 정보를 분석하여 다음 주기에 상기 드론이 비행하는 위치를 예측하는 단계; 및
상기 예측한 위치와 해당 인공위성 간의 거리가 상기 드론에서 측정되게 유도하기 위하여, 상기 복수의 가상 GPS 신호 각각에 대한 지연 시간을 계산하는 단계를 포함하고,
상기 전송하는 단계는, 해당 지연 시간이 경과된 후에 해당 가상 GPS 신호를 상기 드론으로 전송하는 것을 특징으로 하는 드론 관제 방법.According to claim 1,
predicting a position at which the drone will fly in a next period by analyzing the state information; and
In order to induce the distance between the predicted position and the corresponding satellite to be measured by the drone, calculating a delay time for each of the plurality of virtual GPS signals,
In the transmitting, the corresponding virtual GPS signal is transmitted to the drone after the corresponding delay time has elapsed.
상기 지연 시간을 계산하는 단계는,
상기 예측한 위치와 인공위성 간의 제1거리 및 상기 통신 장치가 탑재된 기지국과 상기 예측한 위치 간의 제2거리를 확인하고, 상기 제1거리, 상기 제2거리 및 상기 가상 GPS 신호의 속도를 이용하여 상기 지연 시간을 계산하는 것을 특징으로 하는 드론 관제 방법.3. The method of claim 2,
Calculating the delay time comprises:
A first distance between the predicted position and an artificial satellite and a second distance between a base station equipped with the communication device and the predicted position are checked, and the first distance, the second distance, and the speed of the virtual GPS signal are used to determine Drone control method, characterized in that calculating the delay time.
상기 복수의 가상 GPS 신호들을 생성하는 단계는,
상기 상태 정보에서 드론이 좌표 산출에 이용한 복수의 GPS 신호를 확인하고, 상기 복수의 GPS 신호 중 어느 하나와 동일한 위성 식별정보를 가지는 복수의 가상 GPS 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 드론 관제 방법.According to claim 1,
The generating of the plurality of virtual GPS signals comprises:
A drone control method, characterized in that by checking a plurality of GPS signals used by the drone to calculate coordinates from the status information, and generating a plurality of virtual GPS signals having the same satellite identification information as any one of the plurality of GPS signals.
상기 드론의 GPS 수신 상태가 비정상적으로 유지되는 지속시간을 카운팅하는 단계: 및
상기 카운팅한 지속시간이 임계시간을 초과하면, 상기 드론으로 비상 착륙을 지시하는 명령어를 전송하여, 상기 드론을 비상 착륙시키는 단계를 더 포함하는 드론 관제 방법.According to claim 1,
Counting the duration that the GPS reception state of the drone is abnormally maintained: And
When the counted duration exceeds a threshold time, transmitting a command instructing an emergency landing to the drone, further comprising the step of emergency landing the drone.
상기 드론의 계획된 비행 경로를 드론 관제 서버로부터 사전에 수신하여 저장하는 단계를 더 포함하는 드론 관제 방법.According to claim 1,
The drone control method further comprising the step of receiving and storing the planned flight path of the drone in advance from the drone control server.
상기 통신 장치는 엣지 클라우드인 것을 특징으로 하는 드론 관제 방법.7. The method according to any one of claims 1 to 6,
The communication device is a drone control method, characterized in that the edge cloud.
드론으로부터 상기 드론의 상태 정보를 수신하고, 상기 드론의 상태 정보를 토대로 상기 드론의 GPS 수신 상태가 비정상적인지 여부를 판별하는 드론 관제부; 및
상기 판별 결과 상기 드론의 GPS 수신 상태가 비정상적이면, 상기 드론의 계획된 비행 경로를 토대로 다음 주기에 상기 드론에서 수신되어야 하는 복수의 가상 GPS 신호들을 생성하고, 상기 생성한 복수의 가상 GPS 신호를 상기 드론으로 전송하는 가상 GPS 신호 생성부를 포함하는 통신 장치.In a communication device for selectively transmitting a virtual GPS signal to a drone,
a drone control unit that receives status information of the drone from the drone and determines whether a GPS reception state of the drone is abnormal based on the status information of the drone; and
As a result of the determination, if the GPS reception state of the drone is abnormal, a plurality of virtual GPS signals to be received by the drone in the next cycle are generated based on the planned flight path of the drone, and the generated plurality of virtual GPS signals are applied to the drone. A communication device comprising a virtual GPS signal generator for transmitting to the .
상기 가상 GPS 신호 생성부는,
상기 상태 정보를 분석하여 다음 주기에 상기 드론이 비행하는 위치를 예측하고, 상기 예측한 위치와 해당 인공위성 간의 거리가 상기 드론에서 측정되게 유도하기 위하여, 상기 복수의 가상 GPS 신호 각각에 대한 지연 시간을 계산한 후, 해당 지연 시간이 경과된 후에 해당 가상 GPS 신호를 상기 드론으로 전송하는 것을 특징으로 하는 통신 장치.10. The method of claim 9,
The virtual GPS signal generation unit,
The delay time for each of the plurality of virtual GPS signals is calculated to predict the position at which the drone will fly in the next cycle by analyzing the state information, and to induce the distance between the predicted position and the corresponding satellite to be measured by the drone. After the calculation, after the corresponding delay time has elapsed, the communication device characterized in that it transmits the corresponding virtual GPS signal to the drone.
상기 가상 GPS 신호 생성부는,
상기 예측한 위치와 인공위성 간의 제1거리 및 상기 통신 장치가 탑재된 기지국과 상기 예측한 위치 간의 제2거리를 확인하고, 상기 제1거리, 상기 제2거리 및 상기 가상 GPS 신호의 속도를 이용하여 상기 지연 시간을 계산하는 것을 특징으로 하는 통신 장치.11. The method of claim 10,
The virtual GPS signal generation unit,
A first distance between the predicted position and an artificial satellite and a second distance between a base station equipped with the communication device and the predicted position are checked, and the first distance, the second distance, and the speed of the virtual GPS signal are used to determine and calculating the delay time.
상기 가상 GPS 신호 생성부는,
상기 상태 정보에서 드론이 좌표 산출에 이용한 복수의 GPS 신호를 확인하고, 상기 복수의 GPS 신호 중 어느 하나와 동일한 위성 식별정보를 가지는 복수의 가상 GPS 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 통신 장치.10. The method of claim 9,
The virtual GPS signal generation unit,
A communication device, characterized in that by checking a plurality of GPS signals used by the drone to calculate coordinates from the status information, and generating a plurality of virtual GPS signals having the same satellite identification information as any one of the plurality of GPS signals.
상기 드론 관제부는,
상기 드론의 GPS 수신 상태가 비정상적으로 유지되는 지속시간을 카운팅하여, 상기 카운팅한 지속시간이 임계시간을 초과하면 상기 드론으로 비상 착륙을 지시하는 명령어를 전송하여 상기 드론을 비상 착륙시키는 것을 특징으로 하는 통신 장치.10. The method of claim 9,
The drone control unit,
Counting the duration during which the GPS reception state of the drone is abnormally maintained, and when the counted duration exceeds a threshold time, sending a command instructing an emergency landing to the drone to make an emergency landing of the drone communication device.
계획된 비행 경로를 저장하는 저장부;
하나 이상의 GPS 신호를 수신하는 GPS 수신기;
이동통신망에 구축된 기지국과 무선통신하는 무선 통신부; 및
상기 GPS 수신기에서 수신한 복수의 GPS 신호들을 토대로 상기 드론의 현재 위치를 측정하고, 이 측정한 위치와 상기 비행 경로를 비교하여, 상기 드론이 계획된 비행 경로로 비행하도록 상기 드론에 구비된 하나 이상의 프로펠러를 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 GPS 수신기의 GPS 수신 상태가 정상적인 여부를 판별하여, 상기 판별 결과 정상적이면 상기 GPS 수신기를 통해서 획득한 복수의 GPS 신호들을 이용하여 상기 드론의 현재 위치를 측정하고, 상기 판별 결과 상기 GPS 수신 상태가 비정상적이면 상기 무선 통신부를 통해서 수신되는 가상의 GPS 신호들을 이용하여 상기 드론의 현재 위치를 측정하는 것을 특징으로 하는 드론.In a drone flying by selectively using a virtual GPS,
a storage unit for storing the planned flight path;
a GPS receiver for receiving one or more GPS signals;
a wireless communication unit for wireless communication with a base station built in a mobile communication network; and
One or more propellers provided in the drone to measure the current position of the drone based on the plurality of GPS signals received from the GPS receiver, compare the measured position with the flight path, and allow the drone to fly along the planned flight path A control unit for controlling the
The control unit is
It is determined whether the GPS reception state of the GPS receiver is normal, and if the determination result is normal, the current position of the drone is measured using a plurality of GPS signals obtained through the GPS receiver, and the GPS reception state is determined as a result of the determination If it is abnormal, the drone's current location is measured using virtual GPS signals received through the wireless communication unit.
상기 제어부는,
상기 GPS 수신 상태의 비정상적인 시간이 임계시간을 초과하여 유지되면, 상기 드론이 비상 착륙되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 드론.15. The method of claim 14,
The control unit is
When the abnormal time of the GPS reception state exceeds a threshold time, the drone is controlled to make an emergency landing.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020200030895A KR20210115313A (en) | 2020-03-12 | 2020-03-12 | Method for controlling drone and apparatus therefor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020200030895A KR20210115313A (en) | 2020-03-12 | 2020-03-12 | Method for controlling drone and apparatus therefor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20210115313A true KR20210115313A (en) | 2021-09-27 |
Family
ID=77925456
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020200030895A KR20210115313A (en) | 2020-03-12 | 2020-03-12 | Method for controlling drone and apparatus therefor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20210115313A (en) |
-
2020
- 2020-03-12 KR KR1020200030895A patent/KR20210115313A/en active Search and Examination
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3311232B1 (en) | Systems and methods for remote distributed control of unmanned aircraft | |
US20220371734A1 (en) | Flight management system for uavs | |
US11034444B2 (en) | Flight management system for flying objects | |
US10371567B2 (en) | Intelligent noise monitoring device and noise monitoring method using the same | |
EP2851760A1 (en) | Multi-robot system | |
WO2019028333A1 (en) | Systems, devices, and methods for generating vehicle routes within signal coverage zones | |
RU2733453C1 (en) | Automatic control method of robotic drone in autonomous mode | |
BRPI0904628A2 (en) | collision avoidance system and method for determining a collision avoidance maneuver path | |
KR102629012B1 (en) | Method and apparatus for setting flight path of drone | |
CN110687928A (en) | Landing control method, system, unmanned aerial vehicle and storage medium | |
WO2019028389A1 (en) | Systems, devices, and methods for generating a dynamic three dimensional communication map | |
KR102640396B1 (en) | Method and apparatus for setting flight path of drone | |
WO2020111096A1 (en) | Work planning device, control method for work planning device, and, control program therefor, and drone | |
JP7300437B2 (en) | Processing system, unmanned flightable aircraft, and method for estimating dust conditions | |
KR20190129446A (en) | Method and apparatus for landing guidance of unmanned aerial vehicle | |
CN112639735A (en) | Distribution of calculated quantities | |
KR20200052171A (en) | Method for controlling drone and apparatus therefor | |
US10720063B2 (en) | Method and system for obtaining and presenting turbulence data via communication devices located on airplanes | |
EP4235344A1 (en) | A system for repositioning uav swarm | |
WO2019181338A1 (en) | Management device and aerial device management method | |
WO2019025919A1 (en) | Uav system emergency path planning on communication failure | |
KR20210115313A (en) | Method for controlling drone and apparatus therefor | |
JPWO2020153170A1 (en) | Information processing device | |
KR20210057405A (en) | Method for controlling drone and apparatus therefor | |
KR20200078073A (en) | Method for controlling drone and apparatus therefor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination |