KR20210143774A - 현장 처리 및 모니터링을 위한 시스템 및 방법 - Google Patents
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Abstract
농장, 골프 코스, 공원에서 및/또는 도로, 전력선 등을 따라 농업 및/또는 유해생물 제어 분야를 위한 무인 항공기 또는 육상 차량(예컨대, 드론)을 사용하는 시스템들 및 방법들. 이 시스템은 유해생물 방제제를 배분하는 기지국으로부터 유해생물 방제제를 수용하는 드론 및 기지국에 유해생물 방제제를 공급하는 보관 탱크를 가질 수 있다.
Description
우선권
본 출원은 2019년 2월 28일에 출원된 캐나다 출원 제3,035,225호(내용 전체가 참조로 명시적으로 통합됨) 및 2019년 11월 14일에 출원된 미국 가출원 제62//935,362호(내용 전체가 참조로 명시적으로 통합됨)에 대한 우선권을 주장한다.
기술분야
본 발명은 드론 분야로서 더 구체적으로는 농장, 골프 코스, 공원에서 및/또는 도로, 전력선, 철도를 따라 농업 및/또는 유해생물 방역 분야들을 위한 무인 항공기 또는 육상 차량(예컨대, 드론)을 사용하는 시스템 및 방법에 대한 것이다.
일반적으로, 작물 프로세스(100)을 이용한 현재 농장 관리가 도 1에 도시될 수 있다. 농부 또는 농업학자는 다양한 잡초, 균류, 또는 곤충(102)(여기서 "유해생물"로 통칭함)에 대한 분야를 조사할 수 있다. 제초제, 살진균제, 살충제 및/또는 이들의 혼합물과 같은 유해생물 방제제는 유해생물 방제제 딜러로부터 선택되고(104) 구입될 수 있다. 적절한 살포 시간이 결정될 수 있고(106), 살포 시간에 도달하면 유해생물 방제제가 현장에 광범위하게 살포될 수 있다. 유해생물 방제제라는 용어는 제초제, 살충제(곤충 성장 조절제, 구충제 등을 포함할 수 있음), 살선충제, 연체동물 방제제, 어류 방제제, 조류 방제제, 쥐약, 살균제, 방충제, 동물 퇴치제, 항균제, 살균제 및 이들의 임의의 조합 모두를 포함할 수 있다.
일부 경우에, 적절한 살포 시간은 많은 유해생물, 유해생물 방제제 살포 비용, 및 작물에 대한 잠재적인 손상 사이의 균형일 수 있다. 유해생물 방제제의 살포가 너무 늦으면, 유해생물들이 작물에 심각한 피해를 줄 수 있다. 유해생물 방제제의 살포가 너무 이르면, 시즌 후반에 두 번째 살포가 필요할 수 있어 추가 비용이 발생할 수 있다. 또한, 유해생물 방제제의 살포가 유해생물이 없는 현장 영역에 적용될 수 있기 때문에 유해생물 방제제를 광범위하게 살포하는 것은 낭비일 수 있다.
본 명세서에 기재된 양태들의 이점들은 작물 프로세스와 함께 현재 농장 관리의 단점들을 해결할 수 있다. 다른 이점들은 본 명세서에 기재된 양태들을 이해하면 당업자에게 명백할 수 있다.
본 출원의 검토에 대한 당업자의 이해에 부합하는 임의의 및/또는 모든 조합으로 본 명세서에 설명된 바와 같은 양태들.
일 양태에 따르면, 현장 처리 시스템이 제공된다. 현장 처리 시스템은 하나 이상의 유해생물 방제제를 수용하는 하나 이상의 드론을 가질 수 있다. 기지국은 유해생물 방제제를 배분할 수 있다. 하나 이상의 보관 탱크는 기지국에 유해생물 방제제를 공급할 수 있다. 드론들은 데이터 수집 시스템, 내비게이션 시스템, 추진 시스템, 표적화 시스템, 처리 시스템, 및 전원을 가질 수 있다.
데이터 수집 시스템은 데이터를 제공할 수 있고, 적어도 하나의 측위 센서, 적어도 하나의 농업용 센서, 및 적어도 하나의 카메라 중 적어도 하나를 가질 수 있다. 측위 센서는 고도계, 초음파 센서, 레이더, 라이더, 가속도계, 글로벌 측위 센서 및 카메라 중 적어도 하나로부터 선택될 수 있다. 하나 이상의 농업용 센서는 토양 산도, 토양 수분, 토양 온도, 전도도, 풍향, 풍속, 그리고 방사선 중 적어도 하나를 측정하도록 구성될 수 있다.
내비게이션 시스템은 데이터 수집 시스템으로부터 데이터를 수신하고, 드론의 주행 경로를 결정하고, 드론의 주행 경로에 장애물이 있는 경우를 결정하여 주행 경로를 조정하고, 자율 드론을 이동시키기 위해 추진 시스템에 하나 이상의 추진 명령어를 제공할 수 있다. 하나 이상의 드론은 공중 드론, 롤링 드론, 및 공중 드론과 롤링 드론의 조합 중 적어도 하나로부터 선택될 수 있다. 추진 시스템은 하나 이상의 프로펠러 및 하나 이상의 휠 중 적어도 하나를 회전시키는 하나 이상의 모터를 포함할 수 있다.
표적화 시스템은 데이터 수집 시스템으로부터 데이터를 수신하고, 데이터를 분석하여 하나 이상의 표적을 식별하고, 하나 이상의 표적 명령어를 내비게이션 시스템에 제공하고, 드론들이 처리 시스템의 범위 내에 있는 경우를 판단하고, 하나 이상의 처리 명령어를 처리 시스템에 제공할 수 있다. 처리 시스템은 하나 이상의 유해생물 방제제를 하나 이상의 표적에 제공할 수 있다. 처리 시스템은 하나 이상의 표적으로 지시되는 방제 디바이스를 활성화할 수 있다. 방제 디바이스는 잡초 다듬는 기계, 히터, 굴착기, 마이크로웨이브, 고에너지 레이저 및 방전 중 적어도 하나로부터 선택될 수 있다. 표적화 시스템은 토양 프로파일 또는 식물 프로파일을 구성할 수 있다.
데이터 수집 시스템, 내비게이션 시스템, 및 표적화 시스템 중 적어도 하나는 유형의 컴퓨터 판독가능 매체 내에 저장될 수 있고, 하나 이상의 드론 내의 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 표적화 시스템은 유형의 컴퓨터 판독가능 매체 내에 저장될 수 있고, 기지국 내의 프로세서에 의해 실행된다.
기지국은 하나 이상의 캐니스터를 리필하기 위한 리필 시스템을 포함한다. 캐니스터들은 드론들 내에 있을 수 있다. 리필 시스템은 가압 중인 호스 및 밸브를 활성화하여 적어도 하나의 캐니스터에 유해생물 방제제를 배분하기 위한 제어기를 가질 수 있다. 호스 내의 압력은 제어기 또는 중력 공급 시스템에 의해 제어되는 펌프에 의해 제공될 수 있다. 캐니스터들을 칭량하는 저울은 가득 찬 캐니스터 조건을 결정할 수 있고, 제어기는 밸브를 비활성화할 수 있다. 유출 컨테이너는 과도 충진된 적어도 하나의 캐니스터 또는 누출로부터 유해생물 방제제를 캡처할 수 있다. 유출 컨테이너 내의 레벨 센서가 밸브를 폐쇄하거나 펌프를 비활성화할 수 있다. 컨베이어 시스템은 드론 도킹 영역으로부터 리필 시스템으로 하나 이상의 빈 캐니스터를 운송할 수 있고, 리필 시스템으로부터 드론 도킹 영역으로 하나 이상의 가득 찬 캐니스터를 운송할 수 있다. 기지국은 드론들의 전원을 충전하기 위한 배터리 충전 시스템을 가질 수 있다.
통신 시스템은 기지국과 드론들 사이의 통신 및 적어도 한 쌍의 드론 사이의 통신을 가능하게 할 수 있다. 하나 이상의 임무 규칙은 기지국과 자율 드론들 사이에서 송신될 수 있다. 표적화 시스템은 적어도 하나의 임무 규칙을 우선순위 지정을 하도록 구성될 수 있다.
현장 처리 시스템은 자체 트레일러 내에 운송 가능할 수 있다.
다른 양태에서, 현장을 모니터링하기 위한 시스템이 제공된다. 하나 이상의 드론은 데이터 수집 시스템, 내비게이션 시스템, 추진 시스템, 및 전원을 가질 수 있다. 드론들은 데이터를 수집하면서 현장 위를 통과할 수 있다. 데이터 수집 시스템은 적어도 하나의 측위 센서, 적어도 하나의 농업용 센서, 및 적어도 하나의 카메라 중 적어도 하나로부터 데이터를 수집할 수 있다. 적어도 하나의 측위 센서는 고도계, 초음파 센서, 레이더, 라이더, 가속도계, 글로벌 측위 센서 및 적어도 하나의 카메라 중 적어도 하나로부터 선택될 수 있다. 적어도 하나의 농업용 센서는 토양 산도, 토양 수분, 토양 온도, 전도도, 풍향, 풍속, 그리고 방사선 중 적어도 하나를 측정하도록 구성된다.
내비게이션 시스템은 데이터 수집 시스템으로부터 데이터를 수신하고, 드론의 주행 경로를 결정하고, 드론의 주행 경로에 장애물이 있는 경우를 결정하여 주행 경로를 조정하고, 드론을 이동시키기 위해 추진 시스템에 적어도 하나의 추진 명령어를 제공할 수 있다. 추진 시스템은 적어도 하나의 프로펠러 및 적어도 하나의 휠 중 적어도 하나를 회전시키는 적어도 하나의 모터를 가질 수 있다. 드론들은 공중 드론, 롤링 드론, 및 공중 드론과 롤링 드론의 조합 중 적어도 하나로부터 선택될 수 있다.
표적화 시스템은 데이터 수집 시스템으로부터 데이터를 수신하고, 데이터를 분석하여 적어도 하나의 표적을 식별하고, 표적 목록에 적어도 하나의 표적의 위치를 기록할 수 있다. 통신 시스템은 기지국과 드론 사이에 데이터의 통신을 가능하게 할 수 있다. 기지국은 처리를 위해 적어도 하나의 롤링 드론에 적어도 하나의 표적을 송신할 수 있다. 고클리어런스 분사기는 표적 목록을 수신하고 표적 목록으로부터 적어도 하나의 표적을 처리할 수 있다.
데이터 수집 시스템, 내비게이션 시스템, 및 표적화 시스템은 유형의 컴퓨터 판독가능 매체 내에 저장될 수 있고, 드론 내의 프로세서에 의해 실행된다. 표적화 시스템은 토양 프로파일 또는 식물 프로파일을 구성할 수 있다.
다른 양태에 따르면, 현장 처리를 위한 방법이 제공된다. 이 방법은 데이터 수집 시스템을 이용하여 데이터를 수집하고, 적어도 하나의 자율 드론을 위한 주행 경로를 생성하기 위해 내비게이션 시스템에 의해 데이터를 프로세싱하고, 주행 경로에 따라 추진 시스템에 의해 적어도 하나의 자율 드론을 추진하고, 그리고 주행 경로를 따라 현장으로부터 적어도 하나의 농업용 측정치를 취득할 수 있다.
데이터 수집 시스템은 적어도 하나의 측위 센서, 적어도 하나의 농업용 센서, 및 적어도 하나의 카메라 중 적어도 하나로부터 데이터를 수집할 수 있다. 적어도 하나의 측위 센서는 고도계, 초음파 센서, 레이더, 라이더, 가속도계, 글로벌 측위 센서 및 적어도 하나의 카메라 중 적어도 하나로부터 선택될 수 있다. 적어도 하나의 농업용 측정치는 토양 산도, 토양 수분, 토양 온도, 전도도, 풍향, 풍속, 그리고 방사선 중 적어도 하나로부터 선택될 수 있다.
이 방법은 적어도 하나의 자율 드론의 주행 경로에 장애물이 있는 경우를 결정하여 주행 경로를 조정할 수 있고, 적어도 하나의 자율 드론을 조정된 주행 경로로 이동시키기 위해 추진 시스템에 적어도 하나의 추진 명령어를 제공할 수 있다.
추진 시스템은 적어도 하나의 프로펠러 및 적어도 하나의 휠 중 적어도 하나를 회전시키는 적어도 하나의 모터를 가질 수 있다. 적어도 하나의 자율 드론은 공중 드론, 롤링 드론, 및 공중 드론과 롤링 드론의 조합 중 적어도 하나로부터 선택될 수 있다.
이 방법은 표적화 시스템에 의해 데이터를 분석하여 적어도 하나의 표적을 식별하고 내비게이션 시스템에 적어도 하나의 표적 명령어를 제공할 수 있다. 표적화 시스템은 토양 프로파일 또는 식물 프로파일을 구성할 수 있다.
이 방법은 통신 시스템을 이용하여 적어도 하나의 자율 드론 및 기지국 사이에 통신할 수 있다. 기지국은 처리를 위해 적어도 하나의 롤링 드론에 적어도 하나의 표적을 송신할 수 있다. 이 방법은 적어도 하나의 유해생물 방제제를 적어도 하나의 보관 탱크로부터 상기 적어도 하나의 자율 드론의 적어도 하나의 캐니스터로 배분할 수 있다. 이 방법은 적어도 하나의 자율 드론이 분사 시스템의 범위 내에 있는 경우를 판단하고, 분사 시스템에 적어도 하나의 분사 명령어를 제공할 수 있다. 적어도 하나의 캐니스터는 적어도 하나의 자율 드론 내에 있을 수 있다.
이 방법은 적어도 하나의 처리로 적어도 하나의 표적을 처리할 수 있다.
이 방법은 적어도 하나의 유해생물 방제제를 적어도 하나의 보관 탱크에 유체 결합된 호스로부터 적어도 하나의 캐니스터로 배분하기 위해 밸브를 활성화할 수 있다. 이 방법은 펌프 또는 중력 공급 시스템을 이용하여 호스를 가압할 수 있다. 이 방법은 적어도 하나의 캐니스터를 칭량하고, 가득 찬 캐니스터 조건을 결정하고, 그 밸브를 비활성화할 수 있다. 이 방법은 유출 컨테이너에서의 과도 충진된 적어도 하나의 캐니스터 또는 누출로부터 적어도 하나의 유해생물 방제제를 캡처할 수 있다. 이 방법은 유출 컨테이너 내의 레벨 센서를 이용하여 레벨을 측정하고, 적어도 하나의 유해생물 방제제의 배분을 중지할 수 있다. 이 방법은 드론 도킹 영역으로부터 리필 시스템으로 적어도 하나의 빈 캐니스터를 운송할 수 있고, 리필 시스템으로부터 드론 도킹 영역으로 적어도 하나의 가득 찬 캐니스터를 운송할 수 있다. 이 방법은 적어도 하나의 자율 드론의 전원을 충전할 수 있다.
이 방법은 기지국으로부터 적어도 하나의 자율 드론으로 적어도 하나의 임무 규칙을 송신할 수 있다. 이 방법은 적어도 하나의 자율 드론에서 적어도 하나의 임무를 우선순위 지정할 수 있다.
본 발명은 본 명세서의 결론 부분에서 청구되지만, 예시적인 실시예는 첨부된 도면들과 함께 가장 잘 이해될 수 있는 첨부된 상세한 설명에 제공되며, 여기서 여러 도면들 각각에서 유사한 부분들은 유사한 번호로 표시된다.
도 1은 현재 농장 관리 프로세스의 블록도이다.
도 2는 드론, 기지국, 및 독립적인 유해생물 방제제 보관 탱크를 구비한 처리 시스템의 측면 블록도이다
도 3는 캐니스터 리필 시스템(canister refilling system)의 블록도이다.
도 4는 기지국을 위한 리필 시스템의 상면 블록도이다.
도 5는 드론의 분사 시스템의 시스템 다이어그램이다.
도 6은 공중 드론의 다양한 전자 컴포넌트들의 블록도이다.
도 7은 작물 페이즈 1 사이클 고급 프로세스를 갖는 자율 드론 농장 관리 프로세스의 블록도이다.
도 8은 처리 시스템의 시스템 논리 아키텍처 다이어그램이다.
도 9는 처리 시스템의 물리 컴포넌트 아키텍처 다이어그램이다.
도 10은 처리 시스템에 의해 실행되는 명령어들의 흐름도이다.
도 11a는 드론용 온보드 12-볼트 전기 전력 분배 시스템의 다이어그램이다.
도 11b는 드론용 온보드 48-볼트 전기 전력 분배 시스템의 다이어그램이다.
도 12a는 롤링 드론의 측면도이다.
도 12b는 롤링 드론의 배면도이다.
도 13은 드론용 전자 시스템의 블록도이다.
도 14는 드론용 유해생물 방제 시스템의 블록도이다.
도 15는 드론용 광 표시기 시스템의 블록도이다.
도 16a는 드론용 운송 크래들의 정면도이다.
도 16b는 롤링 드론용 운송 크래들의 측면도이다.
도 16c는 롤링 드론용 운송 크래들의 평면도이다.
도 17a는 롤링 드론용 구동 및 서스펜션 시스템의 측면도이다.
도 17b는 롤링 드론용 구동 및 서스펜션 시스템의 정면도이다.
도 18은 롤링 드론용 온보드 전기 전력 공급 시스템의 개략도이다.
도 19는 분사기 이미지 노즐 제어 시스템을 위한 흐름도이다.
도 20은 롤링 드론의 분사기 시스템을 위한 프로세스 흐름도이다.
도 21은 롤링 드론용 조향 시스템의 블록도이다.
도 22a는 공중 드론 및 기지국의 예의 투시 정면도 사진이다.
도 22b는 기지국의 배터리 리필 시스템의 정면도 사진이다.
도 22c는 기지국의 배터리 리필 시스템의 투시 측면도 사진이다.
도 22d는 공중 드론의 정면도 사진이다.
도 22e는 공중 드론을 위한 다른 구성의 사시도이다.
도 23은 공중 드론을 위한 동작 환경(예를 들어, 현장)의 평면도이다.
도 24는 지형의 고도를 따르는 공중 드론의 예시적인 측면도이다.
도 25는 공중 드론을 위한 롤링 처리 경로 위한 퓨즈 시스템의 다이어그램이다.
도 26a는 공중 드론들을 위한 복수의 격실을 갖는 저장 하우징의 사시도이다.
도 26b는 공중 드론을 저장하기 위한 격실의 평면도이다.
도 26c는 공중 드론을 저장하기 위한 격실의 투시 정면도이다.
도 26d는 공중 드론을 저장하기 위한 격실의 정면도이다.
도 26e는 공중 드론을 저장하기 위한 격실의 측면도이다.
도 27a 및 도 27b는 표적 식별을 나타내는 드론의 시야의 이미지이다.
도 28은 바람 조건들을 조정하는 내비게이션 시스템의 개념도이다.
도 29a 및 도 29b는 노즐들이 활성화되어야 하는 때를 나타내는 드론의 시야의 이미지이다.
도 30은 이동 중인 유해생물의 표적화를 나타내는 하향식 다이어그램이다.
도 1은 현재 농장 관리 프로세스의 블록도이다.
도 2는 드론, 기지국, 및 독립적인 유해생물 방제제 보관 탱크를 구비한 처리 시스템의 측면 블록도이다
도 3는 캐니스터 리필 시스템(canister refilling system)의 블록도이다.
도 4는 기지국을 위한 리필 시스템의 상면 블록도이다.
도 5는 드론의 분사 시스템의 시스템 다이어그램이다.
도 6은 공중 드론의 다양한 전자 컴포넌트들의 블록도이다.
도 7은 작물 페이즈 1 사이클 고급 프로세스를 갖는 자율 드론 농장 관리 프로세스의 블록도이다.
도 8은 처리 시스템의 시스템 논리 아키텍처 다이어그램이다.
도 9는 처리 시스템의 물리 컴포넌트 아키텍처 다이어그램이다.
도 10은 처리 시스템에 의해 실행되는 명령어들의 흐름도이다.
도 11a는 드론용 온보드 12-볼트 전기 전력 분배 시스템의 다이어그램이다.
도 11b는 드론용 온보드 48-볼트 전기 전력 분배 시스템의 다이어그램이다.
도 12a는 롤링 드론의 측면도이다.
도 12b는 롤링 드론의 배면도이다.
도 13은 드론용 전자 시스템의 블록도이다.
도 14는 드론용 유해생물 방제 시스템의 블록도이다.
도 15는 드론용 광 표시기 시스템의 블록도이다.
도 16a는 드론용 운송 크래들의 정면도이다.
도 16b는 롤링 드론용 운송 크래들의 측면도이다.
도 16c는 롤링 드론용 운송 크래들의 평면도이다.
도 17a는 롤링 드론용 구동 및 서스펜션 시스템의 측면도이다.
도 17b는 롤링 드론용 구동 및 서스펜션 시스템의 정면도이다.
도 18은 롤링 드론용 온보드 전기 전력 공급 시스템의 개략도이다.
도 19는 분사기 이미지 노즐 제어 시스템을 위한 흐름도이다.
도 20은 롤링 드론의 분사기 시스템을 위한 프로세스 흐름도이다.
도 21은 롤링 드론용 조향 시스템의 블록도이다.
도 22a는 공중 드론 및 기지국의 예의 투시 정면도 사진이다.
도 22b는 기지국의 배터리 리필 시스템의 정면도 사진이다.
도 22c는 기지국의 배터리 리필 시스템의 투시 측면도 사진이다.
도 22d는 공중 드론의 정면도 사진이다.
도 22e는 공중 드론을 위한 다른 구성의 사시도이다.
도 23은 공중 드론을 위한 동작 환경(예를 들어, 현장)의 평면도이다.
도 24는 지형의 고도를 따르는 공중 드론의 예시적인 측면도이다.
도 25는 공중 드론을 위한 롤링 처리 경로 위한 퓨즈 시스템의 다이어그램이다.
도 26a는 공중 드론들을 위한 복수의 격실을 갖는 저장 하우징의 사시도이다.
도 26b는 공중 드론을 저장하기 위한 격실의 평면도이다.
도 26c는 공중 드론을 저장하기 위한 격실의 투시 정면도이다.
도 26d는 공중 드론을 저장하기 위한 격실의 정면도이다.
도 26e는 공중 드론을 저장하기 위한 격실의 측면도이다.
도 27a 및 도 27b는 표적 식별을 나타내는 드론의 시야의 이미지이다.
도 28은 바람 조건들을 조정하는 내비게이션 시스템의 개념도이다.
도 29a 및 도 29b는 노즐들이 활성화되어야 하는 때를 나타내는 드론의 시야의 이미지이다.
도 30은 이동 중인 유해생물의 표적화를 나타내는 하향식 다이어그램이다.
본 명세서에 개시된 처리 시스템(200)은 임의의 수의 기술, 시스템, 서브시스템, 컴포넌트, 프로세스, 계산, 및 본 명세서에서 논의되거나 언급된 기타 항목 및 그 조합들을 포함할 수 있으며, 또한 본 명세서의 내용을 검토할 때 당업계에 공지된 기존 기술로 수정되거나 보강될 수 있으며, 이들은 여전히 여기에 개시된 내용의 범위와 의도 내에 있다.
도 2를 참조하면, 처리 시스템(200)은 도 2와 관련하여 더 상세히 설명되는 바와 같이, 하나 이상의 공중 드론(202), 하나 이상의 기지국(204), 하나 이상의 유해생물 방제제 보관 탱크(206), 및/또는 하나 이상의 롤링 드론(1200)을 포함할 수 있다. 이 양태에서, 드론(202)은 예시적인 현장(2300) 위를 자율적으로 비행할 수 있는 공중 드론(202)일 수 있다. 공중 드론(202)은 기지국(204)으로부터 전기 전력 및/또는 유해생물 방제제를 공급받기 위해 기지국(204) 상에 또는 그 근처에 착륙할 수 있다. 유사하게, 롤링 드론(1200)은 마찬가지로 현장(2300) 주위에서 자율적으로 움직일 수 있고, 기지국(204)으로부터 전기 전력 및/또는 유해생물 방제제를 공급받기 위해 기지국(204)과 도킹할 수 있다. 일부 양태들에서, 기지국(204)은 공중 드론(202) 및/또는 롤링 드론(1200)으로부터 데이터를 회수할 수 있다. 일부 양태들에서, 롤링 드론(1200)은 하나 이상의 공중 드론(202)을 위한 이동식 기지국(204)으로서 작용할 수 있다. 기지국(204)은 호스(208) 또는 다른 유형의 통로에 의해 유해생물 방제제를 공급받을 수 있다. 호스(208)는 탱크(206)로부터의 유체 배출을 가능 또는 불가능하게 하는 차단 밸브(210)를 이용하여 탱크(206)에 연결될 수 있다. 차단 밸브(210)는 수동 밸브 및/또는 기지국(204)에 의해 제어되는 자동 밸브일 수 있다. 탱크(206)는 독립적인 유해생물 방제제 보관 탱크일 수 있다. 탱크(206)는 다수의 지지 레그(214)를 갖는 지지 구조물(212)을 사용하여 지면 위에 지지될 수 있다.
일부 양태에서, 처리 시스템(200)은, 예컨대, 트럭 또는 트랙터(미도시) 뒤에서 견인될 수 있는 자체(self-contained) 트레일러(미도시) 내에서와 같이 완전히 운송 가능할 수 있다. 다른 양태에서, 처리 시스템(200)은 하나 이상의 휠, 조향장치, 및 구동 모터를 갖는 이동식일 수 있다. 또 다른 양태에서, 기지국(204) 및 보관 탱크(206)는 공중을 통해 기지국(204) 및 보관 탱크(206)를 운송할 수 있는 하나 이상의 추진 디바이스를 포함할 수 있다. 본 명세서에는 단일 보관 탱크(206)가 설명되지만, 다른 양태들은 상이한 유형의 유해생물 방제제를 포함하는 복수의 보관 탱크(206)를 가질 수 있다. 처리 시스템(200)의 이러한 특정 컴포넌트들에 대한 추가 세부사항은 여기에 더 상세히 설명될 수 있다.
처리 시스템(200)은 하나 이상의 임무 규칙을 포함할 수 있으며, 이들 임무 규칙은 임무 규칙 데이터베이스(824)에 전체적으로 또는 부분적으로 저장될 수 있으며, 통신 시스템(614, 1324, 2002)은 시스템들에 의한 통신 및 이들 시스템과 드론(202, 1200), 데이터 수집 시스템(848), 내비게이션 시스템(608), 표적화 시스템(842), 분사 시스템(500), 기계적 제어 시스템(650)과 같은 서브시스템들 사이의 통신을 허용하며/하거나, 임무 규칙들은 부분적으로는 다수의 임무에 걸쳐 동일할 수 있고 부분적으로 특정 임무 또는 처리 시스템(200)에 의해 실행될 임무의 일부에 특정될 수 있다. 임부에 특정된 임무 규칙들은 임무 실행의 전체 또는 일부를 통제할 수 있으며 드론들이 임무를 수행하는 데 사용할 수 있는 정보, 데이터, 및 파라미터들의 전부 또는 일부를 전달할 수 있다. 드론들(202, 1200) 중 하나 이상은 드론들(202, 1200)이 임무를 수행하는 데 요구되는 정보, 데이터, 및/또는 파라미터들의 전부 또는 일부를 수신한 후에 배치될 수 있다. 드론(202, 1200)은 드론(200, 1200)이 배치된 후 그리고 임무 실행 동안 그리고 임무가 실행된 후, 예를 들어 드론(202, 1200)이 다른 임무를 실행하도록 지시하는 임무 규칙들의 일부를 수신할 수 있다. 처리 시스템(200)은 단일 드론(202, 1200) 또는 임무를 위해 함께 작동하는 다수의 드론(202, 1200)을 사용할 수 있다. 다수의 드론(202, 1200)을 사용하는 경우, 다수의 드론(202, 1200) 각각은 동일하거나, 유사하고, 및/또는 상이한 임무 태스크 및/또는 임무 규칙을 가질 수 있다.
임무 규칙들은 적용될 하나 이상의 최적화 규칙을 포함할 수 있고 임무 동안 최적화 규칙을 수정할 수 있고/거나, 표적화 시스템(842)으로 하여금 임무 동안 최적화 규칙을 수정하도록 허용할 수 있다. 예측 분석 서브시스템(822)이 현재 임무 규칙 데이터베이스(824)로 결정할 수 없는 경우, 표적화 시스템(842)은 데이터 수집 시스템(848)이 객체에 관한 추가 데이터를 수집할 수 있도록 그 객체를 데이터 수집 시스템(848)에 플래그 지정할 수 있다. 데이터 수집 시스템(848) 및 예측 분석 서브시스템(822)은 모두 본 명세서에 설명된 바와 같이 다수의 객체 및/또는 객체 그룹을 동시에 처리할 수 있다. 데이터 수집 시스템(848) 및 예측 분석 서브시스템(822)은 드론(202, 1200) 및/또는 기지국(204)에 저장 및/또는 실행될 수 있다. 표적화 시스템(842)은 하나 이상의 드론(202, 1200) 및/또는 기지국(204) 또는 다른 임무 지휘 센터(932)에 포함된 분산 시스템일 수 있다.
처리 시스템(200)은 임무 규칙에 따라 특정 지리적 처리 영역 내에서 임무 목적들을 달성하기 위해 사용될 수 있다. 임무 규칙은 처리 영역의 내용의 일부 및 하나 이상의 경계를 정의할 수 있다. 임무 규칙은 처리 시스템(200)에게 명령어, 데이터, 계산 파라미터, 상수, 및/또는 변수를 제공하여 처리 시스템(200)으로 하여금 처리될 처리 영역 내의 객체들을 식별하도록 허용하고 처리될 객체들을 처리되지 않아야 할 객체들 및 무시되거나 달리 처분되어야 하는 객체들과 구별하도록 허용한다. 처리 시스템(200)은 처리 임무를 실행할 수 있으며, 이로써 하나 이상의 드론 시스템(202, 1200)이 정보를 수집하는 데 사용될 수 있다.
처리 시스템(200)은 처리 임무를 실행할 수 있으며, 이로써 하나 이상의 드론(202, 1200)이 처리될 처리 영역 내의 객체들을 식별하는데 사용되어 그렇게 식별된 객체들이 서로 구별되도록 허용할 수 있다. 드론(202, 1200)은 처리되지 않아야 하는 객체 및 무시되거나 달리 처분되어야 하는 객체로부터 처리될 객체를 식별하는데 사용될 수 있다. 처리 시스템(200)은 처리 임무를 실행할 수 있으며, 이로써 하나 이상의 드론(202, 1200)이 처리를 위해 식별된 객체들을 처리하는데 사용될 수 있다.
도 3로 넘어가면, 하나 이상의 캐니스터(canister; 302)를 리필하기 위한 리필 시스템(300)의 블록도이다. 펌프(304)는 호스(208) 내의 유해생물 방제제에 압력을 제공하여 호스(208)로 하여금 캐니스터(302) 내로 유해생물 방제제를 배분하게 할 수 있다. 호스(208) 내의 압력이 압력 센서(1404)에 의해 측정된 바와 같은 임계 압력 아래로 감소하면, 제어기(308)는 호스(208) 내의 압력을 증가시키기 위해 펌프(304)를 활성화시킬 수 있다. 제어기(308)를 사용하여 밸브(306)가 선택적으로 켜지고 꺼질 수 있다. 밸브(306)는 유출을 감소 또는 방지하기 위해 캐니스터(302) 위의 퍼널(funnel; 310)로 유해생물 방제제를 출력할 수 있다. 일부 양태에서, 퍼널(310)은 캐니스터(302)에 부착될 수 있는 반면, 다른 양태에서는 퍼널(310)이 캐니스터(302) 위에 매달릴 수 있다. 다른 양태에서, 펌프(304)가 아니라 중력 공급 시스템(gravity feed system)을 이용하여 호스(208) 내에서 압력이 유지될 수 있다. 중력 공급 시스템에서, 압력 센서(1404)가 임계 압력 아래로 떨어질 때, 보관 탱크(206)가 비어 있음을 나타내는 경보 메시지가 제어기(308)에 의해 임무 지휘 센터(932)로 전송될 수 있다.
계량 저울(312)은 캐니스터(302) 및 캐니스터(302) 내로 배분되는 유해생물 방제제의 양을 칭량할 수 있다. 제어기(308)는 계량 저울(312)로부터 판독을 주기적으로 개시할 수 있다. 제어기(308)가 계량 저울(312) 상의 캐니스터(302)의 중량을 검출하지 않으면, 제어기(308)는 밸브(306)를 폐쇄 위치로 유지한다. 캐니스터(302)가 계량 저울(312) 위에 위치할 때, 제어기(308)는 판독 값이 캐니스터 중량 임계치를 초과함에 따라 캐니스터(302)를 검출한다. 그 다음, 제어기(308)는 후술되는 바와 같이 리필 프로세스를 개시할 수 있다.
캐니스터(302)가 제어기(308)에 의해 검출되었을 때, 제어기(308)는 계량 저울(312)로부터의 판독을 주기적으로 개시할 수 있고 이 판독 값을 가득 찬 캐니스터(406)에 대응하는 중량과 비교할 수 있다. 계량 저울(312)로부터의 판독 값이 (예를 들어, 유해생물 방제제로 채워진) 가득 찬 캐니스터(406)에 대응하는 중량 미만이면, 제어기(308)는 펌프(304)를 활성화하고/하거나 밸브(306)의 개방을 개시할 수 있다. 판독 값이 가득 찬 캐니스터(406)에 상응하는 중량과 같거나 초과할 때, 제어기(308)는 밸브(306)의 폐쇄를 개시하고/하거나 펌프(304)를 비활성화한다. 계량 저울(312)의 샘플링 속도는 유출을 방지하기 위해 캐니스터(302)가 가득 찬 때를 결정하기 위해 충분히 빠를 수 있다. 캐니스터(302)의 사이즈는 필드의 사이즈, 유해생물 방제제의 유형, 및/또는 드론(202, 1200)의 사이즈에 의존할 수 있다. 일부 양태에서, 캐니스터(302)는 가압될 수 있고, 가압된 리필 시스템은 캐니스터(302)를 채우기 위해 사용될 수 있다. 다른 양태에서, 캐니스터(302)는 가압되지 않을 수 있고, 펌핑 메커니즘 또는 중력 공급(gravity feed)을 사용할 수 있다.
다른 양태에서, 하나 이상의 캐니스터(302)를 리필하기 위한 리필 시스템(300)은 유출 컨테이너(314)로 둘러싸여 있을 수 있다. 컨테이너(302), 호스(208), 밸브(306) 및/또는 펌프(304)가 누출되는 경우 또는 컨테이너(302)가 과도하게 채워진 경우, 유출 컨테이너(314)는 유출된 유해생물 방제제를 그 안에 수집할 수 있다. 레벨 센서(316)는 제어기(308)로 전송된 신호를 트리거할 수 있고, 이에 응답하여 제어기(308)는 펌프(304)를 비활성화하고/하거나 밸브(306)를 폐쇄할 수 있다. 일부 양태에서, 제어기(308)는 탱크(206)에서 차단 밸브(210)를 폐쇄할 수 있다. 제어기(308)는 유지보수 담당자를 촉구하는 지휘 센터(932)로의 메시지 전송을 개시할 수 있다. 유지보수 담당자가 유출 또는 누출의 원인을 바로 잡은 경우, 유지보수 담당자는 방출 밸브(318)를 사용하여 유출 컨테이너(314)를 방출할 수 있으며, 방출 밸브(318)는 제어기(308)에 신호를 보내는 버튼에 의해 개시되는 자동 밸브 또는 수동 밸브일 수 있다.
도 4로 넘어가면, 리필 시스템(300)은 컨베이어 시스템(400)과 함께 작동할 수 있다. 컨베이어 시스템(400)은 리필되기 위해 드론 착륙 또는 도킹 영역(404)으로부터 리필 시스템(300)으로 빈 캐니스터(302)를 운송할 수 있는 컨베이어(402)를 포함할 수 있다. 도킹 영역(404)은 기지국(204)의 일부일 수 있다. 일단 채워지면, 컨베이어(402)는 가득 찬 캐니스터(406)를 리필 시스템(300)으로부터 드론 착륙 또는 도킹 영역(404)으로 운송할 수 있다. 제어기(308)는 드론(202, 1200)이 도킹 영역(404)와 도킹된 경우에만 작동하도록 컨베이어(402)를 제어할 수 있다. 이 양태에서, 전체 컨베이어(402) 및 도킹 영역(404)은 유출 컨테이너(314)에 의해 둘러싸일 수 있다. 이 양태에서, 컨베이어(402)는 연속적인 컨베이어일 수 있다.
다른 양태에서, 리필 시스템(300)은 빈 캐니스터(302)를 운송하지 않고 드론(202, 1200)을 채울 수 있다. 예를 들어, 드론(202, 1200)은 온보드 캐니스터(302)에 유동 결합된 리필 포트(미도시)를 포함할 수 있다. 리필 포트는 드론이 기지국(204)에 착륙하거나 기지국과 도킹했을 때 리필 시스템(300)의 호스(예를 들어, 엄빌리컬(umbilical))에 연결될 수 있다. 리필 시스템(300)은 온보드 캐니스터(302)를 채우기 위해 리필 포트에 유해생물 방제제를 배분할 수 있다.
드론(202, 1200)은 프레임(1604)을 갖는 하나 이상의 모터(610)에 결합된 하우징(1208)을 가질 수 있다. 이 양태에서, 하우징(1208)은 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이 하나 이상의 컴포넌트(600)를 담기 위해 일반적으로 속이 빈 내부를 갖는 일반적으로 정사각형 또는 직사각형 박스일 수 있다. 공중 드론(202)의 경우, 하나 이상의 모터(610)는 하나 이상의 기어(622)를 사용하여 하나 이상의 프로펠러(620)를 회전시킬 수 있다. 프로펠러(620)는 모터(610) 또는 프레임(1604)에 결합될 수 있는 하나 이상의 가드(미도시)를 사용하여 보호될 수 있다. 하나 이상의 농업용 센서(612)를 갖는 농업용 센서 프로브(미도시)는 하우징(1208)의 바닥에 근접하게 존재할 수 있고, 공중 드론(202)이 착륙할 때 지면과 접촉하도록 구성되고 및/또는 롤링 드론(1200)을 위해 지면에 접촉하도록 연장될 수 있다. 하우징(1208) 내의 또는 하우징(1208)에 장착된 하나 이상의 컴포넌트(600)는 다수의 전자 컴포넌트 및/또는 전기기계 컴포넌트를 갖는 하나 이상의 인쇄 회로 기판(PCB)(미도시)을 포함할 수 있다
도 5는 드론(202, 1200)의 분사 시스템(500)을 예시한다. 분사 시스템(500)은 가득 찬 캐니스터(406)를 수용하거나 빈 캐니스터(302)를 배출하기 위한 고속 연결부(502)를 포함할 수 있다. 이전에 설명된 바와 같은 일부 양태에서, 드론(202, 1200)은 리필 포트를 포함할 수 있고 이에 따라 캐니스터(302)를 채우기 위해 고속 연결부(502)를 필요로 하지 않을 것이다. 고속 연결부(502)는 공기 펌프(504)가 활성화되면 고속 연결부(502)가 빈 캐니스터(302)를 배포하도록 공기 펌프(504)를 사용하여 활성화될 수 있다. 공기 펌프(504)는 흡기구(506)로부터 공기를 수용할 수 있고, 배터리(508) 및/또는 기지국(204)의 전원(510)으로부터 전기 전력을 공급받을 수 있다. 이 양태에서, 배터리(508)는 배터리 신속 연결부(512)를 사용하여 연결될 수 있고/있거나, 전원(510)은 전원 엄빌리컬(514)을 사용하여 전력을 공급할 수 있다. 가득 찬 캐니스터(406)로부터의 유해생물 방제제는 하나 이상의 내부 호스(518)를 통해 솔레노이드 밸브(516)에 제공될 수 있다. 솔레노이드 밸브(516) 및/또는 공기 펌프(504)는 드론(202, 1200) 내의 드론 제어기(600)에 의해 제어될 수 있다. 유해생물 방제제가 드론(202, 1200)으로부터 강제 배출되어야 하는 경우, 드론 제어기(600)는 가득 찬 캐니스터(406)로부터의 가압된 유해생물 방제제가 하나 이상의 분사 노즐(520) 밖으로 강제 배출되는 것을 허용하는 솔레노이드 밸브(516)를 개방한다.
분사 시스템(500)이라는 용어가 본 명세서에서 사용되지만, 이 용어는 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 분사 시스템(500)은 화학적 분사기 및/또는 윅(wick) 또는 스왑(swab) 살포기와 같은 화학적 살포기를 포함할 수 있다. 본 명세서에 사용된 분사 시스템(500)은 또한 명령에 응답하여 하나 이상의 화학 물질 및/또는 유기 물질을 배치하는 임의의 다른 처리 시스템을 포함할 수 있다. 드론(202, 1200)은 비화학적 처리를 전개할 수 있는 비화학적 처리 시스템을 포함할 수 있다. 비화학적 처리는 열(또는 화재), 소리, 방사선, 전기, 기계적 제거 등과 같은 에너지 처리를 포함할 수 있다. 분사 시스템(500)은 화학적 처리 애플리케이션 및 비화학적 처리 애플리케이션 모두를 포함할 수 있다.
분사 시스템(500)은 드론(202, 1200) 상에, 드론(202, 1200)에 장착될 수 있는 하나 이상의 분사 아암(arm) 또는 붐(boom)(1222) 상에, 또는 이들의 조합 상에 장착되는 하나 이상의 분사 노즐(520)을 포함할 수 있다. 분사 시스템(500)은 2축 또는 3축 기계식 짐벌(gimbal) 마운트(미도시), 서보모터(610), 및/또는 분사 아암(1222) 및/또는 분사 노즐(520)을 통해 피치, 고도, 요(yaw), 방위각 등을 포함하는 분사 노즐 벡터를 제어할 수 있는 다른 전기-기계적 컴포넌트를 이용하여 드론(202, 1200)에 부착될 수 있다. 분사 시스템(500)은 짐벌을 식별된 표적으로 구동하도록 구성된 드론(202, 1200) 내의 서보모터(들)(610)를 포함할 수 있다. 분사 메커니즘은 분사 시스템(500) 내의 하나 이상의 밸브(1224)를 포함할 수 있으며, 프로세서(602)로부터의 분사 명령에 응답하여 스프레이를 활성화하도록 구성될 수 있다. 분사 시스템(500) 내의 분사 메커니즘은 분사 노즐(520)을 조정하여 분사 기하구조를 미세 스트림에서 더 넓은 스트림으로, 미세 미스트(mist)로, 및/또는 이들 사이의 임의의 조합으로 변경하도록 구성될 수 있다. 일부 양태에서, 드론(202, 1200)이 본 명세서에 더 상세히 설명된 처리 영역에 착륙(또는 도착)할 때 처리가 자동 적용될 수 있다.
일부 양태에서, 분사 시스템(500)은 하나 이상의 분사 아암 또는 붐(1222) 및/또는 하나 이상의 분사 노즐(520)을 이동시키기 위해 기계 시스템(650)의 일부이거나 기계 시스템(650)에 결합될 수 있다. 분사 이벤트라고도 지칭되는 분사 애플리케이션은 분사 노즐(520)을 표적에 조준하고 분사 밸브(1224)를 개방하여 분사 화학물질을 배포하고 분사 밸브(1224)를 폐쇄하여 분사 화학물질의 배포를 중단함으로써 달성될 수 있다. 일부 양태에서, 드론(202)이 처리 영역 위에 착륙하고, 제자리 비행(hover)하고/하거나, 일반적으로 처리 영역 근처에 있을 때(또는 롤링 드론(1200)의 경우 도착했을 때) 처리가 자동 적용될 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 드론(202, 1200)을 위한 컴퓨팅 시스템(600)이 예시되어 있다. 컴퓨팅 시스템은 유형의 컴퓨터 판독가능 매체(604)(예를 들어, 메모리)로부터 컴퓨터 판독가능 명령어들을 실행할 수 있는 프로세서(602)를 포함할 수 있고, 프로세서(602)는 메모리(604)에 데이터를 저장할 수 있다. 프로세서(602)는 하나 이상의 카메라(630)로부터 이미지 데이터를 캡처하기 위해 명령어들을 실행할 수 있다. 카메라(들)(630)은 일반적으로 드론(202) 아래 및/또는 앞에서 시야를 가질 수 있다. 카메라(들)(630) 중 적어도 하나는 일반적으로 드론(202, 1200)의 모션 방향으로 시야를 가질 수 있다. 일부 양태에서, 카메라(들)(630) 중 적어도 하나는 드론(202, 1200)의 모션 방향으로 방향을 자동 변경할 수 있다. 다른 양태에서, 드론(202, 1200)은 드론(202, 1200)의 모션 방향에 따라 시야를 정렬하기 위해 회전할 수 있다.
드론(202, 1200)은 데이터 수집 시스템(848)을 포함할 수 있다. 데이터 수집 시스템(848)은 하나 이상의 카메라(630), 하나 이상의 센서(606, 612), 및/또는 다른 데이터 수집 디바이스들 중 임의의 하나 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 데이터 수집 시스템(848)은 드론(202, 1200)으로부터 미리 정의된 근위 거리 내에서 데이터를 수집하고 센서/이미지 데이터를 드론(202, 1200)의 내부 소프트웨어 시스템들(예를 들어, 표적화 시스템(842), 분사 제어부, 분사 벡터 엔진) 및/또는 기지국(204)으로 되전송하도록 구성된 다양하고 상이한 센서(606, 612)의 어레이 및/또는 운영자에 대한 출력을 위한 임무 지휘 센터(932)의 표시 장치를 포함할 수 있다는 점이 이해되어야 한다. 데이터 수집 시스템(848)은 객체들을 식별하기 위해 데이터를 제공할 수 있다. 이러한 객체 데이터는 객체가 이 임무의 표적인지, 다른 임무의 표적인지, 분사로부터 보호되어야 하는 비-표적인지, 회피되어야 하는 장애물인지, 및/또는 무시되어야 할 객체인지 여부를 판단하기 위해 임무 규칙들과 객체 비교 데이터를 이용하는 표적화 시스템(842)에 제공될 수 있다.
드론(202, 1200)의 다양한 양태는 객체들의 자동 검출을 위한 그리고 객체가 임무 규칙들에 따라 처리되어야 하는지 여부를 판단하기 위한 시스템들 또는 서브시스템들을 포함할 수 있다. 임무 규칙들에 따라 처리된 객체는 표적이라고 종종 지칭될 수 있다. 상기 객체의 처리가 임무 규칙들에 따라 명시적으로 회피되도록 식별된 객체는 종종 비-표적이라고 지칭될 수 있다. 드론(202, 1200)의 다양한 양태는 드론(202, 1200)이 임무 규칙에 따라 물리적으로 회피할 수 있는 객체 또는 이 임무 또는 장래 임무에서 완전히 무시될 객체들의 자동 탐지를 위한 역량들을 포함할 수 있다. 임무 규칙들은 객체들을 구별하고, 객체가 처리로 회피되어야 하는지 여부를 결정하고, 분사될 표적들을 선택하고, 표적들의 우선순위를 지정하고, 표적들을 선택 해제하고, 표적들을 재선택하는 데 사용될 수 있다. 임무 규칙들은 내비게이션 시스템(608)이 능동적 안정화를 언제, 어디서, 어떻게 사용할 수 있는지를 결정하는데 사용될 수 있다. 임무 규칙들은 분사 벡터 솔루션들을 포함하는 데 사용될 수 있거나, 분사 벡터 솔루션들을 자동으로 결정하기 위해 드론(202, 1200)에 의해 사용될 수 있다. 임무 규칙들은 표적 식별, 단일 인스턴스 표적 태깅, 지속적 및 간헐적 표적 추적 등을 달성하는 데 사용될 수 있다.
드론(202, 1200)의 다양한 양태는 통신 시스템(614), 데이터 수집 시스템(848), 내비게이션 시스템(608), 표적화 시스템(842), 분사 시스템(500), 및/또는 처리 성공 검증 시스템을 포함할 수 있다. 드론 통신 시스템(614)은 하나 이상의 무선 통신 디바이스 및/또는 블루투스 디바이스와 같은 칩셋, 802.11 또는 유사한 디바이스, 위성 통신 디바이스, 무선 네트워크 카드, 적외선 통신 디바이스, Wi-Fi 디바이스, 장거리 안테나(LoRa), 실시간 이동 측위(RTK) 안테나, WiMAX 디바이스, 셀룰러 통신 디바이스 등 및 이용 가능하거나 향후 이용 가능한 기타 통신 방법, 디바이스, 및 시스템을 포함할 수 있다. 드론(202, 1200)은 또한 온보드 시스템들 및 서브시스템들 사이에 데이터 버스를 포함할 수 있다.
일부 양태에서, 카메라(들)(630)은 드론(202, 1200)의 본체에 부착되거나 이와 일체로 형성될 수 있다. 다른 양태에서, 카메라(들)(630)은 360도 회전할 수 있고/거나, 드론(202)의 둘레(예를 들어, 드론(202, 1200)의 원주) 외부로 2미터까지 연장될 수 있는 아암(1203) 상에서 연장될 수 있다. 카메라(들)(630)를 아암(1203)에 배치함으로써, 카메라(들)(630)는 공중 드론(202)에 대한 프로펠러 세척 전에 이미지가 촬영될 수 있는 방식으로 위치될 수 있다. 이 구성을 사용하면, 식물들이 주변 및/또는 옆으로 흔들리게 되는 프로펠러 세척 전에 더 선명한 이미지를 캡처할 수 있다. 다른 양태에서, 카메라(들)(630)은 카메라(들)(630)의 지터 및/또는 흔들림을 최소화하기 위해 자이로스코프 또는 다른 안정화 장치 상에 위치될 수 있다. 아암(1203)은 또한 현장의 지형의 경사를 따르도록 카메라 각도를 약간 조정하기 위해 일부 기계적 컴포넌트들(미도시)를 가질 수 있다. 예를 들어, 드론(202)이 가파른 경사를 따라 아래로 주행할 때, 카메라(들)(630)는 이미지들이 "평평하게" 보이거나 인공 지능(AI) 프레임워크(1920)와 일치하도록 만들기 위해 약간 기울어진 각도로 현장을 촬영할 수 있다. 다른 양태들에서, 디지털 사후 프로세싱은 카메라(들)(630)의 임의의 왜곡 및/또는 흐릿함(blurriness)에 대해 보정할 수 있다.
카메라(들)(630)는 렌즈, 필터, 및 CCD 또는 CMOS 촬영기기와 같은 촬영 디바이스를 포함할 수 있다. 일부 양태에서, 필터는 특정 광 파장의 광만이 통과하여 촬영 디바이스에 의해 캡처되는 것을 허용할 수 있다. 예를 들어, 필터는 적외선만 통과하도록 허용할 수 있다. 다른 예시에서, 필터는 자외선만 통과하도록 허용할 수 있다. 다른 예시에서, 필터는 가시광선만 통과하도록 허용할 수 있다. 가시광선 필터는 이미지 센서가 적색-녹색-청색(RGB) 색광을 캡처하도록 허용하기 위해 필터 모자이크일 수 있다. 다른 양태에서, 필터 모자이크는 또한 적외선 광 필터, 자외선 광 필터, 및/또는 광을 특정 주파수 대역으로 분할하는 임의의 수의 필터(예: 10개 대역)를 포함할 수 있다. 촬영 디바이스의 프레임 레이트는 필터당 30fps(초당 프레임 수)와 같이, 필터의 수에 따라 선택될 수 있다. 이 양태에서, 촬영 디바이스는 5개의 필터를 가질 수 있고, 이에 따라 촬영 디바이스는 적어도 150fps의 프레임 레이트를 가질 수 있다. 다른 양태들에서, 프레임 레이트는 특정 필터에 대해 더 높거나 낮을 수 있다. 일부 양태에 따르면, 카메라(들)(633)는 4k 해상도 이상에서 30fps로 이미지 데이터를 캡처할 수 있다. 프로세서(602)는 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이 캡처된 이미지 데이터에 대해 이미지 프로세싱을 수행하도록 구성될 수 있다.
일부 양태에서, 드론(202, 1200)은 드론(202, 1200)으로부터의 광을 카메라들(630) 중 적어도 하나의 시야로 투사하기 위한 하나 이상의 발광 다이오드(LED)를 포함할 수 있다. LED들은 적외선광, 자외선광, 적색광, 청색광, 녹색광, 백색광, 및/또는 이들의 임의의 조합을 투사할 수 있다. 일부 양태에서, 프로세서(602)는 LED들을 변조하고/하거나 온/오프 상태를 제어할 수 있다. 일부 양태에서, LED들은 대부분의 유해생물들을 방해하지 않고 그들의 위치를 보다 정확하게 결정하기 위해 그 유해생물들에게 보이지 않는 파장들로 시작할 수 있다.
프로세서(602)는 고도계, 초음파 센서, 레이더, 라이더, 가속도계 등과 같은 하나 이상의 측위 센서(들)(606)로부터 위치 데이터를 판독할 수 있다. 일부 양태에서, 측위 센서(들)(606)는 드론(202, 1200)으로부터 양안 비전(binocular vision)를 캡처하는 한 쌍의 카메라(630)일 수 있다. 일부 양태에서, 프로세서(602)는 내비게이션 시스템(608)에 의한 내비게이션을 보조하기 위해 공중 드론(202) 외부의 하나 이상의 지형물의 위치를 삼각 측량할 수 있다. 내비게이션 시스템(608)은 하나 이상의 모터(610)에 명령어들을 제공할 수 있다. 이 양태에서, 내비게이션 시스템(608)은 프로세서(602)를 사용하여 수행될 수 있다. 다른 양태에서, 내비게이션 시스템(608)은 프로세서(602)와 독립적일 수 있다.
다른 양태에서, 내비게이션 시스템(608)은 GPS 시스템, 고도계, 초음파 센서, 레이더, 라이더 등과 같은 하나 이상의 내비게이션 및/또는 측위 센서(606)를 포함할 수 있다. 일부 양태에서, 측위 센서(606)는 별도의 드론(202, 1200) 또는 기둥 장착(pole-mounted) 카메라 시스템과 같은 원격에 위치한 고정 위치 양안 카메라 시스템(630)으로부터 양안 비전을 캡처하는 한 쌍의 카메라(630)일 수 있다. 일부 양태에서, 프로세서(602)는 내비게이션 시스템(608)에 의한 내비게이션을 보조하기 위해 드론(202, 1200) 외부의 하나 이상의 지형물의 하나 이상의 위치를 삼각 측량하고, 드론(202, 1200) 외부의 하나 이상의 지형물을 이용하여 드론 위치를 삼각 측량한다. 내비게이션 시스템(608)은 내비게이션을 보조하기 위해 데이터 수집 시스템(848)으로부터 입력을 수신할 수 있다. 내비게이션 시스템(608)은 이전 위치에 대한 드론(202, 1200)의 특정 위치를 추적할 수 있고, 드론 모터(610)들로 하여금 드론(202, 1200)을 추진시켜서 기지국(204)으로부터 처리 영역까지의 그리고 처리 영역 내의 원하는 경로를 따르도록 명령하기 위해 계속 위치 추적을 할 수 있다.
내비게이션 시스템(608)은 드론(202, 1200)의 이동을 제공하기 위해 명령어들을 제공할 수 있다. 내비게이션 시스템(608)은 제1 드론 위치 및/또는 배향을 결정한 다음, 원하는 제2 드론 위치 및/또는 배향을 제공받고, 드론을 제1 위치에서 제2 위치로 이동시키기 위한 추진력을 계산하고, 드론(202, 1200)을 임의의 개수의 원하는 방향, 배향, 속도 및/또는 가속도로 이동시키도록 명령을 발행할 수 있다. 내비게이션 시스템(608)은 추진력을 계산하기 위한 내부 프로세서들(미도시)을 포함할 수 있고/있거나, 내비게이션 시스템(608)으로 추진력을 계산하기 위해 내비게이션 시스템(608) 외부의 프로세싱 리소스들(602)에 의존할 수 있다. 내비게이션 시스템(608)은 모터(610) 및 기어(622)와 같은 드론 기계 시스템(650)에게 명령을 발행하여 휠(1206) 및/또는 프로펠러(620)와 같은 추진 시스템(620)을 제어하여 드론(202, 1200)의 움직임을 제어할 수 있다. 제어 및 움직임은 피치, 고도, 요, 방위각, 전진, 후진, 좌측, 우측 등에 관한 명령들을 포함할 수 있다.
[00100]
가속도계들은 드론(202, 1200) 가속 및 진동을 감지하고 이에 응답하는 데 사용될 수 있다. 이러한 가속 및 진동은 날씨, 지형, 기타 외부 영향 및/또는 드론(202)의 기계적 진동 및 움직임에 의해 발생할 수 있다. 드론(202, 1200)은 드론(202)을 안정화하기 위한 레이트 자이로 및 자이로 드리프트를 취소하는 데 사용되는 자력계 및 가속도계를 포함할 수 있다. 글로벌 측위 시스템 컴포넌트들 또는 다른 측위 디바이스들(606)은 드론 위치, 헤딩, 및 속도를 결정하여 분사 방안들을 계산하고 다수의 임무에 걸친 반복적인 분사를 위해 지정된 나무 그루터기 또는 기타 목본 식물들과 같은 알려진 처리 표적 좌표들을 표적화하기 위해 포함될 수 있다.
[00101]
드론(202, 1200)은 드론 기계 시스템(650)을 포함할 수 있고, 드론 기계 시스템(650)은 추진 시스템(620)을 포함할 수 있다. 기계 시스템(650)은 휠(1206), 로터들 또는 이와 유사한 컴포넌트들, 또는 이들의 임의의 조합을 구동하여 추진력을 생성할 수 있는 축들(미도시)을 차례로 구동할 수 있는 기어(622)를 비롯한 변속(transmission) 시스템(622)을 구동하는 모터들(610)을 포함할 수 있다. 기계 시스템(650)은 기어(622) 또는 직접 구동 및/또는 기어 구동 컴포넌트들의 조합을 필요로 하지 않는 직접 구동 모터들(610)을 포함할 수 있다. 기계 시스템(650)은 기계 제어 시스템(650)에 의해 명령을 받을 수 있고/거나 내비게이션 시스템(608)으로부터 직접 명령들을 수신할 수 있다. 드론의 기계 시스템(650)은 드론(202, 1200)을 제2 위치로 이동시키기 위한 하나 이상의 모터(610)를 포함할 수 있다.
[00102]
드론(202, 1200)은 센서 프로브(미도시) 또는 대안으로서 휠(1206)에 위치한 하나 이상의 농업용 센서(612)를 가질 수 있다. 프로세서(602)는 드론(202)을 착륙시키도록 내비게이션 시스템(608)에 주기적으로 명령하거나, 현장의 위치들에 롤링 드론(1200)을 위한 토양으로 이동하도록 프로브에 명령할 수 있다. 센서(612)가 현장과의 접촉을 필요로 하는지 여부에 따라 드론(202, 1200)이 착륙하거나 충분한 거리에 도달한 경우, 프로세서(602)는 토양 프로파일 및/또는 식물 프로파일을 구성하는 데 사용되는 토양 산도, 토양 수분, 온도, 전도도, 바람, 감마 방사선 센서 및/또는 기타 방사선 센서 등과 같은 하나 이상의 농업용 센서(612)로부터 농업용 데이터를 판독할 수 있다.
일부 양태에서, 센서들(612)은 휠(1206)에 위치한 유압 프레스, 오거(auger) 시스템, 및/또는 이들의 조합을 통해 토양에 삽입될 수 있고, 센서(612)는 토양 내의 측정치들을 기록할 수 있고 그에 의해 토양을 수집할 필요성을 감소시키거나 제거할 수 있다. 다른 양태에서, 센서(612)는 토양에 삽입되지 않을 수 있지만 오히려 토양은 오거 시스템(미도시) 또는 그래플(grapple)(미도시)을 통해 수집될 수 있고 드론(202, 1200) 내의 하나 이상의 센서(612)에 의해 분석될 수 있다. 또 다른 양태에서, 센서(612)는 드론(202, 1200) 상에 또는 내부에 위치하지 않을 수 있고, 드론(202, 1200)은 오거 시스템 또는 그래플을 통해 토양을 수집할 수 있고, 기지국(204)에 의한 분석을 위해 및/그리고 실험실로 전달되는 토양 캐니스터(미도시)에 토양을 저장할 수 있다. 다른 양태에서, 센서들(612)은 토양과의 물리적인 접촉을 요구하지 않고 원격으로 감지할 수 있다. 예를 들어, 방사선, 자기장, 및/또는 스펙트럼 분석을 측정함으로써 하나 이상의 센서 판독이 수행될 수 있다. 일부 양태에서, 액체 살포 시스템(미도시)은 수집을 위해 토양을 연화시키는 것을 용이하게 하기 위해 물과 같은 액체를 토양에 살포할 수 있다.
일부 양태들에 따르면, 프로세서(602)는 본 명세서에서 더 상세히 설명되는 바와 같이 이들 특징들 중 하나 이상을 결정하기 위해 일정 위치에서 캡처된 이미지 데이터에 대해 이미지 프로세싱을 수행할 수 있다.
프로세서(602)는 무선 송수신기(614)를 통해 통신할 수 있다. 무선 송수신기(614)는 Wi-Fi, 블루투스, 3G, LTE, 5G 및/또는 독점 무선 프로토콜 및 시스템 등을 사용하여 통신할 수 있다. 프로세서(602)는 연료, 배터리 수명, 유해생물 방제제 양, 위치 등과 같은 상태 데이터 및/또는 농업용 데이터를 중계하기 위해 기지국(204)과 통신할 수 있다. 다른 양태에서, 상태 데이터 및/또는 농업용 데이터는 프로세서(602)가 통신 범위 내에 있을 때(예를 들어, 무선 송수신기(614)가 기지국(204)과의 안정적인 연결을 갖거나 드론(202, 1200)이 기지국(204)과 도킹할 때)까지 (SD 카드 및/또는 하드 드라이브와 같은) 내부 메모리에 저장될 수 있다.
드론(202, 1200)은 제초제, 유해생물 방제제, 및/또는 살진균제를 분사하거나 안착시키기 위한 하나 이상의 분사기(500)를 가질 수 있다. 분사기(500)는 0피트 내지 3피트의 분사 거리를 가질 수 있고, 지면 상에 4인치x4인치 또는 다른 정량의 표적화 영역 및 분사 배향을 가질 수 있다. 일부 양태는 6인치 내지 20인치의 분사 거리가 가능한 분사기(500)를 가질 수 있다. 일부 양태에서, 다수의 분사기(500) 및/또는 조정 가능 분사기(500)는 일 영역 내의 더 높은 농도의 유해생물들에 대응하는 모드에 따라 사용될 수 있다(예컨대 더 높고 더 넓게 분사될 수 있음).
일부 양태에서, 분사 배향 및 거리는 조정 가능할 수 있다. 예를 들어, 분사기(500)는 360도 패턴으로 수축 및/또는 재배치될 수 있는 붐 아암(1222) 상에 위치될 수 있다. 수직 붐(1222)은 분사기(500)의 높이를 조정할 수 있다. 다른 양태에서, 하나 이상의 분사기(500)를 갖는 하나 이상의 붐(1222)이 존재할 수 있다. 또 다른 양태에서, 하나 이상의 수직 분사기를 갖는 막대(bar)가 대략 6인치 떨어져 위치될 수 있다. 수직 분사기들은 노즐(520)이 재배치될 수 있는 "도트 매트릭스 프린터"와 같은 효과를 생성하는 막대를 따라 각 방향으로 2인치 이상 이동할 수 있다. 다른 양태에서, 유해생물 방제제는 스펀지형 물질에 함유된 유해생물 방제제에 덧칠하기 위해 위킹(wicking)과 같은 물리적 접촉을 이용하여 살포될 수 있다.
일 양태에서, 분사기(500)는 하나 이상의 제초제, 유해생물 방제제, 및/또는 살진균제를 담기 위한 다수의 저장소(예를 들어, 캐니스터(302))를 가질 수 있다. 도 23을 참조하여 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이 프로세서(602)에 의한 잡초(2320, 2322)의 검출 시, 드론(202, 1200)은 분사 거리 내에 착륙하거나 접근할 수 있고/거나, 분사 거리 내에의 분사 영역에 접근할 수 있다. 그 다음, 프로세서(602)는 잡초(2320, 2322)의 유형에 기반하여 적절한 저장소를 선택하고 잡초에 화학물질 및/또는 분말을 분사하기 위해 액추에이터를 개시시킬 수 있다. 다른 양태에서, 분사기(500) 대신에 또는 추가로, 프로세서(602)는 잡초(2320, 2322)로 향하는 마이크로웨이브 또는 고에너지 레이저 빔을 명령할 수 있다. 다른 양태에서, 프로세서(602)는 잡초(2320, 2322)에 착륙하거나 접근하도록 드론(202, 1200)에 명령하고, 잡초 방제 디바이스(미도시), 예를 들어 잡초 다듬는 기계, 히터, 분사기, 굴착기, 마이크로웨이브, 고에너지 레이저, 전기 방전 등을 활성화할 수 있다.
다른 양태에서, 프로세서(602)에 의한 잡초(2320, 2322)의 검출 시에, 프로세서(602)는 카메라의 사용 없이 분사 위치를 결정하기 위해 GPS/RTK 좌표 데이터 및/또는 다른 공간 감지 데이터(예를 들어, 가속도계 등)를 기록할 수 있다. 이어서, GPS/RTK 좌표 데이터는 하나 이상의 식별된 잡초의 처리를 수행하는 분사 드론(202, 1200)에 의해 사용될 수 있다.
다른 양태에서, 분사기(500)는 오직 하나의 선택된 유해생물 방제제를 담기 위한 단일 저장소(예를 들어, 캐니스터(302))를 가질 수 있다. 프로세서(602)는 선택된 유해생물 방제제로 처리될 수 있는 잡초(2320, 2322)의 유형만을 식별하도록 구성될 수 있다. 이러한 처리 시스템에서, 복수의 드론(202, 1200)은 각각 상이한 선택된 유해생물 방제제를 포함할 수 있고, 각 드론(202, 1200) 내의 프로세서(602)는 각각 각자의 유형의 잡초(2320, 2322)를 식별할 수 있다.
배터리(618)는 모터(610) 및 다른 전자 컴포넌트들(600)에 전력을 공급하는 데 사용될 수 있다. 일부 양태에서, 배터리(618)는 다른 컴포넌트(600)에 전력을 공급하는 데에만 사용될 수 있고, 가솔린, 수소, 또는 다른 가연성 연료 엔진은 모터(610)에 전력을 공급하는 데 사용될 수 있다. 모터는 하나 이상의 기어(622)를 통해 하나 이상의 프로펠러(620)에 결합될 수 있다. 하나 이상의 충전기(624)는 배터리(618)를 재충전하는 데 사용될 수 있다.
도 7로 넘어가면, 작물 페이즈 1 사이클 고급 프로세스를 갖는 자율 드론 농장 관리 프로세스(700)가 도시되어 있다. 단계 102 및 단계 104는 도 1을 참조하여 앞서 설명한 바와 동일할 수 있다. 이 양태에서, 드론(202, 1200), 특히 공중 드론(202)은 현장에서 임의의 유해생물들의 위치를 찾기 위해 도 23을 참조하여 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이 스캐닝 프로세스(702)를 수행할 수 있다. 스캐닝 프로세스(702) 중에, 기지국(204) 및/또는 임무 지휘 센서(932)는 식물, 유해생물, 또는 기타 다른 표적 타입들에 대한 식별 규칙들을 포함할 수 있는 규칙 데이터 스토어(810)를 포함할 수 있다. 규칙 데이터 스토어(810)는 하나 이상의 표적 선택 및 표적 우선순위 규칙을 포함할 수 있다. 규칙 데이터 스토어(810)는 하나 이상의 분사 규칙, 및 임무에 특정된 기타 화학물질 살포 규칙, 살포되는 화학물질(들), 표적, 및 임의의 다른 데이터 입력을 포함할 수 있다. 규칙 데이터 스토어(810)는 처리 규칙, 분사 규칙, 및/또는 임무에 특정된 기타 화학물질 살포 규칙들을 포함할 수 있으며, 이들 규칙은 살포되는 화학물질(들), 표적, 그리고 카메라/센서 데이터 입력을 프로세싱하고 이해하는데 유용할 수 있는 임의의 다른 데이터를 포함한다. 드론(202, 1200)은 특정 표적, 비표적, 식물, 유해생물, 또는 기타 다른 유형의 객체에 대한 식별 규칙들을 포함할 수 있는 메모리(604) 내의 로컬 온사이트 데이터 스토어(824)를 포함할 수 있다. 규칙 데이터 스토어(810)는 객체 또는 표적 식별, 선택, 및 우선순위 지정 규칙들을 포함할 수 있다.
주기적으로, 처리 조치(704)가 조정될 수 있다. 일반적으로, 시스템의 해상도에 따라 1mx1m 공간 또는 기타 사이즈 내에서 처리가 필요한 주요 영역을 식별하기 위해 높은 고도에서 광범위한 항공 조사를 수행할 수 있다. 이들 처리 영역마다, 저고도 드론(202, 1200)은 더 낮은 고도(예를 들어, 고해상도)로 조사할 수 있고 분사 대상인 유해생물의 하나 이상의 정확한 좌표를 결정할 수 있다. 그 다음, 유해생물 방제제 살포 프로세스(706)는 유해생물에 의해 영향을 받는 현장의 각 영역에 직접적으로 및/또는 유해생물 자체에 직접적으로 유해생물 방제제를 살포하도록 하나 이상의 드론(202)에 명령할 수 있다. 대안적인 양태에서, 유해생물 방제제 살포 프로세스(706)는 고클리어런스(high clearance) 분사기와 같은 수동 제어 시스템에 식별된 유해생물의 위치 및/또는 좌표를 제공할 수 있거나, 수동 분사기로 농부에게 지도를 제공할 수 있다.
도 8에 제시된 바와 같이. 처리 시스템(200)을 위한 시스템 논리 아키텍처(800)는 다수의 사용자 인터페이스, 애플리케이션 프로그램 인터페이스(API), 데이터베이스, 인공 지능 모듈, 및/또는 제어 모듈을 포함할 수 있다. 시스템 논리 아키텍처(800)는 현장 조건 데이터를 유해생물 처리 중앙 데이터베이스(810)에 입력 및/또는 반입하기 위한 임무 지휘 센터(932) 시스템에 대해 하나 이상의 현장 조건 사용자 인터페이스(802, 804)를 가질 수 있다. 농부의 컴퓨터에서와 같은 현장 처리 계획 사용자 인터페이스(806)는 사용자로 하여금 유해생물 처리 중앙 데이터베이스(810)로부터 특정 현장에 대한 현장 처리 계획을 결정하도록 허용할 수 있다. 일단 현장 계획이 고안되면, 작업 배정 API(812)를 통해 하나 이상의 작업을 배정하는 작업 스케줄러(850)가 실행될 수 있다.
작업 배정 사용자 인터페이스(814)는 작업을 하나 이상의 임무에 배정하기 위해 작업 배정 API(812), 및 업무별 임무 레이아웃 모듈(816)에 입력을 제공하는 임무 배정 사용자 인터페이스(818)에 액세스할 수 있다. 업무별 임무 레이아웃 모듈(816)은 현장 데이터 API(820)로부터 현장 데이터를 수신할 수 다. 임무 계획 인공 지능 모듈(822)은 업무별 임무 레이아웃 모듈(816)에 의해 제공되는 데이터에 기반하여 업무당 하나 이상의 임무를 생성할 수 있다. 임무 데이터는 임무 상태 데이터를 디스플레이하기 위해 임무 상태 사용자 인터페이스(826)에 의해 액세스될 수 있는 온사이트 임무 규칙 데이터베이스(824)에 저장될 수 있다. 임무 데이터는 또한 작업 결과 API(832)를 이용하여 유해생물 처리 데이터베이스(810)로 전송될 수 있다.
드론(202, 1200)은 다양한 데이터 소스로부터 입력 데이터를 수신하며, 표적들을 식별, 선택, 우선순위 지정하기 위해 데이터를 분석하고 실시간 또는 거의 실시간 상대 표적 위치를 추적하고, 분사 솔루션들을 계산하고 이에 수렴하고, 드론 분사를 활성화 및 제어할 수 있는 표적화 시스템(842)를 포함할 수 있다. 표적화 시스템(842)은 공통 제어 모듈을 갖는 통합 시스템이거나, 온보드 분사 제어 모듈을 갖는 분사 시스템(500)과 결합 사용될 온보드 표적 제어 모듈을 갖는 별도의 표적화 시스템(842)로 구현될 수 있다. 표적화 시스템(842)은 데이터 수집 시스템(848)에 의해 제어되는 하나 이상의 카메라(630) 및/또는 하나 이상의 센서(606, 616)로부터 데이터를 수신할 수 있다. 데이터는 드론 위치 데이터, 드론 움직임 벡터, 드론 진동 데이터, 날씨 데이터, 표적 이미지, 거리/범위 데이터, 적외선 데이터, GPS/RTK 데이터 및 본 명세서에 설명된 기타 다른 센서 데이터를 포함할 수 있다.
일 양태에서, 드론(202, 1200)은 드론(202, 1200)이 표적 특징들을 식별하고, 분사 벡터를 계산하고, 분사 벡터에 따라 분사 노즐을 위치시키고, 분사 벡터에 따라 드론(202, 1200)을 위치시키고, 표적에 분사하는 프로세스를 포함할 수 있다. 이 프로세스의 단계들은 드론 모터 컴포넌트, 카메라/센서, 및/또는 설명된 바와 같은 운영자 인터페이스를 포함할 수 있는 다양한 원격 외부 시스템들과 협력하여 표적화 시스템(842) 및 그 하위 시스템들과 같은 드론(202, 1200) 내의 하나 이상의 컴포넌트에 의해 수행될 수 있다.
다른 양태에서, 기지국(204)은 표적 특징들을 식별하고, 분사 벡터를 계산하고, 분사 벡터에 따라 분사 노즐을 위치시키고, 분사 벡터에 따라 드론을 위치시키고, 표적에 분사할 수 있다. 이 프로세스의 단계들은 기지국 내의 하나 이상의 컴포넌트에 의해 수행될 수 있고, 드론 모터 컴포넌트, 카메라/센서, 및/또는 운영자 인터페이스를 포함할 수 있는 다양한 원격 외부 시스템들과 협력하여 표적화 시스템(842) 및 그 하위 시스템들과 같은 드론들(202)에게 중계될 수 있다. 다른 양태에서, 기지국(204)은 노즐 좌표가 표적 좌표에 대응할 때 켜고 끄도록 노즐들에 명령하는데 사용될 수 있는 고클리어런스 분사기에게 표적 좌표의 어레이를 중계할 수 있다.
일단 작업당 임무 레이아웃 모듈이 임무들을 계획하면, 작업당 임무 레이아웃 모듈은 전개 모듈(828)을 개시시켜서 각자의 임무 계획에 따라 하나 이상의 드론(202)을 전개할 수 있다. 드론들(202) 각각은 드론(202)이 임무 계획 파라미터들 내에 남도록 보장하는 표적 경계 내비게이션 모듈(830)을 실행할 수 있다.
임무 규칙들은 드론(202, 1200)이 표적들을 우선순위 지정하는 결과를 초래할 수 있다. 예를 들어, 시스템 논리 아키텍처(800)는 단일 분사로 모든 근위 표적들에게 효과적으로 분사할 확률이 용인 가능한 한도 내에 있도록 서로 매우 근접한 다수의 표적을 식별할 수 있다. 다른 예는 임무 규칙이 표적 시퀀싱을 초래하는 경우로서, 시스템 논리 아키텍처(800)는 드론(202, 1200)이 소정의 드론 주행 속도로 분사할 수 있는 표적의 개수를 최적화한다. 또한, 임무 규칙들은 분사 사이의 원하는 지연 시간을 기반으로 표적 시퀀스를 지시할 수 있다. 임무 규칙은 표적 처리를 최적화하기 위해 임무 중에 한 번 또는 여러 번 수정될 수 있다.
임무 규칙을 수정하는 것에 추가하여, 운영자 또는 시스템 논리 아키텍처(800)는 임무 규칙 내에서 우선순위들을 수정할 수 있다. 운영자는 인공 지능 엔진일 수 있다. 예를 들어, 표적들은 유형이나 사이즈, 드론에 대한 근접도 또는 표적이 아닌 식물이나 객체에 대한 근접도와 같은 상이한 특성들을 가질 수 있다. 이들 중 어느 하나 또는 이들 모두는 상이한 분사 우선순위들을 생성할 수 있다. 이로 인해, 시스템 논리 아키텍처(800)는 표적들이 식별됨에 따라 그 표적들의 우선순위를 지정하는 데 필요할 수 있다. 우선 순위 지정 프로세스는 식별 또는 검증 단계에 포함될 수도 있고 별도의 단계일 수도 있다. 우선순위 지정은 표적들이 차후의 처리를 위해 태그 지정되거나 무시되는 결과를 초래할 수 있다. 우선순위 지정은 표적들에게 분사되는 순서 또는 분사 노즐(520)이 사용되는 순서에 영향을 미칠 수 있다. 우선순위 지정은 다수의 분사 노즐(520)이 동일한 표적을 처리하기 위해 사용되는 결과를 초래할 수 있다. 우선순위 지정은 분사 벡터들의 계산에 영향을 줄 수 있다. 일부 양태에서, 우선순위 지정은 처리 유형을 결정할 수 있으며, 예를 들어 더 큰 표적들은 화학적 처리를 받을 수 있는 반면 작은 표적들은 에너지 처리를 받을 수 있다.
예를 들어, 제1 우선순위가 지정된 표적에는 동일한 분사 벡터 계산을 이용하여 제1 방식으로 분사될 수 있다. 제2 우선순위가 지정된 표적에는 동일한 방식으로 분사될 수 있지만, 표적에 대한 초기 조건들의 세트가 표적에 대한 분사 조건들의 세트일 수 있다. 이와 유사하게, 제3 우선순위가 지정된 표적에는 동일한 방식으로 분사될 수 있지만, 표적에 대한 초기 조건들의 세트가 표적에 대한 분사 조건들의 세트일 수 있다. 표적들은 단일 분사로 분사될 표적들로서 표적화 시스템(842)에 의해 그룹화될 수 있고, 이와 같이 표적화 시스템(842)에 의해 3개의 표적 모두에 대한 단일 중심점을 갖는 단일 공동 표적 접촉 영역이 주어진다. 표적화 시스템(842)은 표적화 시스템(842)이 단일 공동 표적 접촉 영역에 대해 선택한 분사 기하구조를 갖는 공동 표적 접촉 영역에 대한 단일 분사 벡터를 계산하고 실행한다.
내비게이션 모듈(830)은 위치/배향 수집 모듈(834)을 통해 위치 및/또는 배향 데이터를 수신할 수 있다. 장애물은 이미지 수집 모듈(838)로부터 하나 이상의 이미지를 수신할 수 있는 장애물 회피 모듈(836)을 사용하여 회피될 수 있다. 장애물 회피 모듈(836)은 장애물이 임무 계획을 방해할 가능성이 있는지를 결정하기 위해 컴퓨터 비전(computer vision)을 수행할 수 있다. 내비게이션 모듈(830)은 조치 가능 데이터 식별 모듈(840)에 데이터를 제공할 수 있으며, 데이터 식별 모듈(840)은 또한 이미지 수집 모듈(838)로부터 이미지들을 수신할 수 있다.
표적화 시스템(842)은 장애물 데이터를 참조하거나 장애물 알고리즘을 이용하거나 또는 둘 모두를 통해 객체가 장애물인지를 결정한다. 객체가 장애물로 결정되면, 표적화 시스템(842)은 장애물을 내비게이션 모듈(830)에 플래그 지정하여 내비게이션 요인이 되도록 한다. 표적화 시스템(842)이 객체가 무시되어야 한다고 결정하면, 표적화 시스템(842)은 무시될 객체에 플래그 지정하고 그렇게 플래그 지정된 객체에 대해 더 이상의 조치를 취하지 않는다. 표적화 시스템(842)이 객체가 비표적이라고 결정하면, 표적화 시스템(842)은 객체를 분사에 의해 회피될 비표적으로서 플래그 지정하고 이렇게 플래그 지정된 비표적은 하나 이상의 분사 벡터를 계산하는 데 사용되는 요인이 된다.
조치 가능 데이터 식별 모듈(840)은 처리 조치가 필요한 때를 결정하고 처리 조치 API(842)에 대한 명령어들을 개시할 수 있다. 조치 가능 식별 모듈(840)은 작물/비작물 검출 AI 모듈(844) 및/또는 식물 종 검출 AI 모듈(846)을 수행할 수 있다. 일부 양태에서, 작물/비작물 AI 모듈(844) 및/또는 식물 종 검출 AI 모듈(846)은 잡초, 진균, 곤충 등과 같은 유해생물, 질병 등을 검출하도록 구성될 수 있다. 다른 양태에서, 유해생물 및/또는 질병 검출은 전용 모듈 또는 시스템에서 수행될 수 있다. 이들 2개의 모듈(844, 846)은 처리 조치가 필요한 장소를 결정할 때 조치 가능 데이터 식별 모듈을 보조한다. 내비게이션 모듈(830), 조치 가능 데이터 식별 모듈(840), 및 처리 조치 API(842)에 의해 제공되는 모든 데이터는 임무 데이터 수집 모듈(848)을 사용하여 온사이트 임무 규칙 데이터베이스(824)에 저장될 수 있다.
일 양태에서, 드론(202, 1200)은 카메라(630) 및/또는 센서(606, 612)를 사용하여 객체들을 검출하고 하나 이상의 표적을 식별 및 검증할 수 있고, 추가 데이터 소스를 사용할 수 있다. 예를 들어, 카메라(630)로부터의 이미지 데이터 및 센서(606, 612)로부터의 센서 데이터는 하나 이상의 객체를 검출하는 데 사용될 수 있다. 동일한 데이터 또는 추가 데이터는 표적 또는 잠재적 표적으로서 객체를 식별하는데 사용될 수 있다. 표적 목록에 추가되거나 태그 지정되거나 무시되기 전에 추가 분석을 위해 객체가 태그 지정될 수 있다. 추가 분석은 드론이 분석을 위한 추가 데이터를 수집하도록 동일한 데이터 또는 추가 데이터를 사용하여 수행될 수 있다. 이러한 방식으로, 더 적은 분석 리소스와 축소된 분석 시간을 필요로 하는 예측 제1 분석이 수행될 수 있다. 예측 제1 분석은 드론 리소스들(600)을 최적화하고 표적이 될 것으로 예측되는 객체에 드론 시스템 리소스들(600)을 위임하는 데만 사용될 수 있다. 예측 제1 분석은 표적 목록에 추가되기 전에 또는 추가되지 않기 전에 제2 분석 또는 일련의 분석이 뒤따를 수 있다. 임무 규칙에 부합하는 하나, 둘 또는 임의의 개수의 사이클에 기반하여 객체가 표적 목록에 추가될 수 있다. 표적 목록은 분사 벡터가 계산되기 전이나 후에 검증될 수 있다.
다른 양태에서, 기지국(204)은 드론들(202)의 카메라들(630) 및/또는 센서 유닛들(606)로부터 데이터를 수신하면서 객체들을 검출하고 하나 이상의 표적을 식별 및 검증할 수 있고, 추가 데이터 소스를 사용할 수 있다. 예를 들어, 이미지 데이터 및 센서 데이터는 하나 이상의 객체를 검출하는 데 사용될 수 있다. 동일한 데이터 또는 추가 데이터는 표적 또는 잠재적 표적으로서 객체를 식별하는데 사용될 수 있다. 객체는 표적 목록에 추가되기 전에 추가 분석을 위해 태그 지정되거나, 비표적으로 태그 지정되거나, 무시되도록 태그 지정될 수 있다. 추가 분석은 드론(202, 1200)이 분석을 위한 추가 데이터를 수집하도록 동일한 데이터 또는 추가 데이터를 사용하여 수행될 수 있다. 이러한 방식으로, 더 적은 분석 리소스와 축소된 분석 시간을 필요로 하는 예측 제1 분석이 수행될 수 있다. 예측 제1 분석은 드론(202, 1200)의 하나 이상의 리소스를 최적화하고 표적이 될 것으로 예측되는 객체에 리소스들을 위임하는 데만 사용될 수 있다. 예측 제1 분석은 표적 목록에 추가되기 전에 또는 추가되지 않기 전에 제2 분석 또는 일련의 분석이 뒤따를 수 있다. 임무 규칙에 부합하는 하나, 둘 또는 임의의 개수의 분석 사이클에 기반하여 객체가 표적 목록에 추가될 수 있다. 표적 목록은 분사 벡터가 계산되기 전이나 후에 검증될 수 있다.
표적화 시스템(842)은 분사될 표적을 표적 목록에 추가하고, 표적 목록에 그렇게 추가된 표적은 표적화 시스템(842) 내의 분사 벡터 계산 서브시스템에 식별된다. 플래그 지정된 표적은 표적의 희망 접촉 영역과 분사 중심점이 계산될 수 있도록 표적 목록에 추가된다. 표적 목록은 지상 위에서 하나 이상의 GPS/RTK 좌표와 하나 이상의 높이를 포함할 수 있다.
표적화 시스템(842)은 다양한 데이터 소스로부터 입력 데이터를 수신하며, 표적들을 식별, 선택, 우선순위 지정하기 위해 데이터를 분석하고 실시간 또는 거의 실시간 상대 표적 위치를 추적하고, 분사 솔루션들을 계산하고 이에 수렴하고, 드론 분사를 제어할 수 있다. 표적화 시스템(842)은 카메라들(630) 및/또는 센서 유닛들(606, 616)로부터 데이터를 수신할 수 있다. 데이터는 드론 위치 데이터, 드론 움직임 벡터, 드론 진동 데이터, 날씨 데이터, 표적 이미지, 거리/범위 데이터, 적외선 데이터, 및 본 명세서에 설명된 기타 다른 센서 데이터를 포함할 수 있다. 드론(202, 1200)은 식물, 유해생물, 또는 다른 표적 유형들에 대한 식별 규칙을 포함할 수 있는 규칙 데이터 스토어를 포함할 수 있다. 규칙 데이터 스토어는 표적 선택 및 표적 우선순위 규칙을 포함할 수 있다. 규칙 데이터 스토어는 분사 규칙, 및 임무에 특정된 기타 화학물질 살포 규칙, 살포되는 화학물질(들), 표적, 및 임의의 다른 카메라/센서 데이터 입력을 포함할 수 있다.
일 양태에서, 드론(202, 1200)은 처리가 표적에 적용될 희망 접촉 영역을 식별할 수 있다. 희망 접촉 영역은 검증에 사용되는 것들과 같은 표적 특유의 특징들에 기반한 표적의 일부일 수 있거나, 검증 단계의 결과일 수 있다. 희망 접촉 영역은 프로세스의 어느 지점에서나 결정할 수 있다. 접촉 영역은 표적에 대한 임의의 특정 모양 또는 사이즈일 수 있다. 표적 영역은 임무 목적 및 매개변수에 기반하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 잡초에 제초제를 분사하는 것이 임무라면, 표적인 잡초에 대한 접촉 영역은 잎의 일부, 잎 전체, 잎 그룹, 줄기, 뿌리(들), 또는 전체 식물을 포함할 수 있다. 다른 양태에서, 기지국(204)은 드론(202, 1200)을 위한 희망 접촉 영역을 식별하여 표적을 처리할 수 있다.
객체 검출은 임무 규칙에 기반하여 드론(202, 1200) 근처의 표적일 수 있는 하나 이상의 객체를 검출하기 위한 이미지 데이터, 센서 데이터 등의 분석을 수반할 수 있다. 표적 식별은 표적 데이터베이스(810) 또는 표적 식별 규칙에 객체 데이터 및 특징들을 비교하여 희망 표적들을 인식하고 표적들을 비표적들과 구별하는 것을 수반할 수 있다. 표적 식별 규칙은 하나 이상의 GPS/RTK 좌표, 다른 객체들에 대한 상대적 위치, 및/또는 시각적 특징들에 기초할 수 있다. 예를 들어, 객체는 검출되고 온보드 식물 데이터베이스(824)와 비교되어 잡초 또는 유해생물로서 그 객체를 식별하고 그 객체를 비표적의 바람직한 식물 및/또는 이미 처리된 잡초 또는 유해생물로부터 구별할 수 있다. 또한, 식별된 잡초는 임무 규칙에 따라 검증을 위해 표적 목록에 추가되거나 장래의 처리를 위해 태그 지정될 수 있다. 검출된 객체가 온보드 식물 데이터베이스와 매칭되지 않으면, 데이터는 더 광범위한 식물 데이터베이스를 사용한 추가 분석을 위해 기지국(204) 또는 임무 지휘 센터(932)로 중계될 수 있다. 각각의 드론(202)의 온보드 식물 데이터베이스는 다른 드론(202, 1200)에 의한 식물의 보다 효율적인 결정을 용이하게 하기 위해 새로 식별된 식물로 후속적으로 업데이트될 수 있다.
예를 들어, 도 27a에 도시된 바와 같이, 초기 이미지(2700)는 데이터 수집 시스템에 의해 캡처되어 객체 검출에 의해 프로세싱될 수 있다. 도 27b는 처리 후의 이미지(2702)를 도시한다. 객체 검출은 작물(2704)(예컨대, 흰색 상자로 둘러싸여 있음) 및 잡초(2706)(예컨대, 검은색 상자로 둘러싸여 있음)을 식별했으며, 식별된 식물(2704) 및 잡초(2706)를 계산된 하나 이상의 바운딩 박스로 둘러쌌다. 바운딩 박스에 기반하여, 본 명세서에 기술된 바와 같이 중심점이 결정될 수 있고, 분사 표정 영역에 대응할 수 있다. 본 명세서에 기재된 바와 같은 일부 양태에서, 충분한 사이즈의 잡초(2706)만이 표적화될 수 있는 반면, 일정 사이즈 미만의 잡초(2708)는 잡초(2708)가 충분한 사이즈로 성장할 때까지 표적화되지 않을 수 있다.
드론(202, 1200)이 임무 규칙에 의해 정의된 바와 같이 표적의 범위 내에 있기 전 또는 후에, 드론(202, 1200) 및/또는 기타 드론들(202, 1200)로부터의 이미지 데이터 또는 센서 데이터를 포함하는 추가 소스들로부터의 데이터가 사용될 수 있다. 드론(202, 1200)은 또한 특정 카메라(630) 및/또는 센서(606, 612)가 이용 가능하지 않거나 고장 난 경우 근사화 기법들을 사용할 수 있다. 예를 들어, 정확한 표적 범위가 알려지지 않은 경우, 표적화 시스템(842)은 드론(202, 1200)으로부터의 표적의 거리를 계산하기 위해 표적 주변부에 대한 추정 표적 높이를 사용하여 범위 데이터를 근사화하기 위해 온보드 계산을 사용할 수 있다. 따라서, 이미지 데이터 및 센서 데이터 및 근사치들은 표적의 위치를 확정하고 희망 분사 벡터를 해결하기 위해 표적화 시스템(842)에 의해 사용될 수 있다.
표적화 시스템(842)은 표적 검증 서브시스템을 포함할 수 있다. 표적화 시스템(842)이 객체가 표적이거나 표적일 가능성이 있다고 결정하면, 그 객체는 이처럼 플래그 지정되고 표적 검증 서브시스템으로 전송된다. 표적 검증 서브시스템은 객체가 분사될 표적임을 검증하기 위해 데이터 수집 시스템(848) 및 알고리즘으로부터의 임무 규칙들 및 물체 데이터를 사용한다. 표적 검증 서브시스템은 객체가 임무 규칙에 따라 분사될 것인지에 대한 최종 확인으로서 사용된다. 표적 검증 서브시스템은 표적 목록에 객체를 추가하거나 객체를 장애물, 비표적, 무시할 객체, 또는 다른 임무에 포함될 표적으로서 플래그 지정할 수 있다.
표적 검증은 식별된 잠재적 표적에 드론(202, 1200)에 의해 분사되어야 하는지를 결정할 수 있다. 표적 검증은 드론(202, 1200) 및/또는 다른 드론들(202, 1200)에 의해 이미 수집된 동일한 이미지들/센서 데이터의 추가적 분석을 수반할 수 있다. 표적 검증은 추가적인 이미지 데이터 및/또는 센서 데이터의 분석을 수반할 수 있다. 표적 검증 규칙들은 드론(202, 1200)의 구성, 검증 시점에 남아있는 드론(202, 1200)의 리소스들, 당시 유효한 임무 우선순위, 및/또는 기타 다른 기준들에 기초할 수 있다. 검증 규칙들은 또한 표적이 정확하게 식별되었을 확률도 수반할 수 있다. 검증 규칙들은 또한 분사가 충분한 양으로 표적에 도달할 것이라는 신뢰 수준도 수반할 수 있다. 검증 규칙들은 또한 과다 분사의 확률 또는 과소 분사의 확률을 수반할 수 있다. 검증 규칙들은 또한 분사 벡터가 희망 접촉 영역에 닿음에 따라 비표적들에 분사될 수 있는 확률을 수반할 수 있다. 객체 검출, 표적 식별, 표적 검증, 및 희망 접촉 영역의 결정은 단일 단계 또는 둘 이상의 개별 단계에서 수행되거나, 하나 이상의 단계의 일련의 반복으로 수행될 수 있다.
일부 양태에서, 표적 검증은 이미지 등록 및/또는 지리 좌표(geocoordinate) 등록을 포함할 수 있고, 이에 의해 표적 및/또는 지리 좌표의 이전에 캡처된 센서 데이터가 세이브되고 새로 캡처된 센서 데이터와 비교될 수 있다. 예를 들어, 서로 다른 시간에 동일한 표적 식물의 매칭되는 두 사진은 약간 다를 수도 있다(예컨대, 상이한 각도, 사진 내의 상이한 위치, 바람에 의한 이동 등). 이미지 등록 및/또는 지리 좌표 등록은 다수의 패스들이 동일한 표적 식물에 두 번 이상 분사 하지 않도록 하는 것을 보장하거나, 보다 효과적인 처리가 필요할 수 있는지 여부를 결정하기 위해 표적 식물의 상태를 결정하는 데 사용될 수 있다.
객체 검출, 표적 식별 및 검증을 위한 기법들은 동일하거나 유사한 이미지 및 센서 데이터가 사용되도록 표적 우선순위 지정을 위한 데이터를 수집하는데 적용될 수 있다. 표적 우선순위 지정의 예시들은 종자를 떨어뜨리거나 떨어뜨릴 준비가 된 표적들, 더 큰 표적들, 비표적들에 더 가깝거나 그들로부터 더 멀리 떨어진 표적들, 다른 품종보다 특정 품종의 표적들, 드론(202, 1200)에 대한 원하는 배향을 갖는 표적들, 식별 신뢰도가 더 높은 표적들, 적중 신뢰도가 더 높은 표적들 등, 또는 이들의 조합에 우선순위 지정을 하는 규칙들을 포함한다.
표적화 시스템(842)은 표적 우선순위 지정 서브시스템을 포함할 수 있다. 우선순위 지정 서브시스템은 검증된 표적 목록을 프로세싱하여 임무 규칙들에 따라 검증된 표적 목록의 그룹화 및 순서를 최적화한다. 우선순위 지정 서브시스템은 표적 정보 및 표적 추적 데이터를 포함하는 표적 목록을 프로세싱하여 함께 그룹화되어야 하는 표적들이 있는지 판단하고 그 표적들에 분사되어야 하는 상대적 순서 또는 시퀀스를 결정한다. 드론(202, 1200)이 다수의 분사 노즐들(520)을 포함하면, 우선순위 지정 서브시스템은 특정 노즐(520)을 표적 또는 표적 그룹에 배정한다. 우선순위 지정 서브시스템이 표적 그룹을 생성하는 경우, 분사 벡터 계산 서브시스템은 표적 그룹에 그 표적 그룹에 대한 단일 접착 영역, 중심점, 및/또는 분사 벡터를 부여할 수 있다. 우선순위 지정 서브시스템은 우선순위 지정 서브시스템에 의해 수신된 표적 목록을 조정하여 분사 벡터 계산 서브시스템에 대한 입력인 제2 표적 목록을 생성함으로써 분사 벡터 계산 서브시스템에 대한 임무 최적화 프론트엔드로서 작용한다. 이로 인해, 분사 벡터 계산 서브시스템은 각각의 분사 벡터 계산마다 요구되는 시간 및 리소스들에 대해 각각의 분사의 타이밍을 최적화하는 소정의 표적 순서를 가짐으로써 리소스 효율들을 달성한다. 분사 벡터 계산 서브시스템은 표적 그룹화로 인해 더 적은 분사 벡터들을 계산함으로써 리소스 효율성들을 달성한다.
우선순위 지정 서브시스템은 데이터 수집 시스템(848)으로부터의 업데이트된 정보에 기반하여 제2 표적 목록을 잠재적으로 재공식화할 수 있다. 예를 들어, 데이터 수집 시스템(848)은 임무 규칙들에 의해 지시되는 바와 같이 표적이 이동했거나 범위 밖으로 이동할 것으로 예상되는 경우와 같이 표적이 표적 목록으로부터 제거되거나 표적 시퀀스가 조절되도록 표적의 상대적 위치를 변경하는 표적 이동을 검출할 수 있다.
일 양태에서, 환경적인 조건들 및 기타 다른 로컬 조건들에 관하여 드론(202, 1200)에 의해 수집된 데이터는 그 데이터를 기지국(204)으로 중계하거나 그 데이터를 하나 이상의 드론(202, 1200)으로 직접 중계함으로써 드론(202, 1200) 또는 하나 이상의 드론(202, 1200)을 위한 우선순위 지정 규칙들을 수정하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 로컬 마이크로 지형 및 바람 데이터가 우선순위 지정 규칙을 수정하는 데 사용될 수 있다. 또 다른 예로서, 어느 행 또는 섹션에서 하나 이상의 비표적 식물 특징은 짧거나 덜 조밀 한 비표적 식물이 바람을 차단하지 않을 수 있다는 점에서 다른 행 또는 섹션들과 상이할 수 있는 바람 패턴을 생성할 수 있다. 이러한 주변환경에서, 분사 벡터는 다른 행 또는 섹션들에 비해 이들 행에서 더 큰 정도로 영향을 받을 수 있다. 이러한 변형은 우선순위 지정 규칙들을 수정하고/하거나 분사 벡터 알고리즘을 수정함으로써 받아들여질 수 있다. 또한, 드론(202, 1200) 및 컴포넌트들(600)의 조건들은 배터리(618)의 수명, 캐니스터 (406) 내에 남아있는 분사량, 달성 가능한 분사 압력 등과 같은 우선순위 지정을 수정하는 데 사용될 수 있다. 또한, 드론 컴포넌트(600)의 완전한 또는 부분적인 고장은 우선순위 지정 규칙들 또는 분사 벡터 알고리즘을 수정하기 위한 기초일 수 있다. 예를 들어, 펌프 문제 또는 분사 시스템(500)의 누출로부터 초래되는 예상보다 낮은 탱크 압력이 수정을 초래할 수 있다. 이와 유사하게, 카메라(630) 및/또는 센서(606)의 부분적인 고장 또는 전체적인 고장은 우선순위 지정 규칙의 수정을 초래할 수 있다.
일 양태에서, 드론(202, 1200)은 표적에 얼마나 효과적으로 분사되었는지를 결정하는데 이미지 데이터 및/또는 센서 데이터를 사용할 수 있다. 예를 들어, 이미지 데이터 및/또는 센서 데이터는 분사된 후 표적 식물 상의 수분이 원하는 것보다 적거나 원하는 것보다 많다고 결정할 수 있다. 이러한 결정은 우선순위 지정 규칙들 및/또는 분사 벡터 알고리즘을 수정하는 데 사용될 수 있다.
분사되어야 하는 표적마다, 표적화 시스템(842)는 분사 벡터를 계산할 수 있다. 분사 벡터는 분사 노즐(520)에 대한 특정 위치 및 배향, 정확한 분사 시간 및 지속시간, 분사 기하구조, 분사 압력, 분사 노즐(520)과 분사 시점에서의 희망 접촉 지점 사이의 거리, 스프레이가 분사 노즐(520)로부터 희망 살포 영역으로 주행하는 데 요구되는 시간 등을 포함할 수 있다. 분사 벡터는 임무 규칙들 내에서 처리 목적들을 최적화하기 위해 표적의 일부와 같은 특정 분사 접촉 영역에 분사하도록 분사 노즐(520)의 팁과 노즐(520)의 팁 벡터를 조준하도록 계산될 수 있다. 예를 들어, 분사 벡터는 표적 식물의 기저부 또는 잎이 많은 영역, 또는 전체 표적, 또는 표적의 헤드부 또는 본체 또는 다른 부분을 조준할 수 있다. 분사 벡터 계산은 드론(202)의 상대 속도 및 헤딩, 드론(202, 1200) 및 분사 노즐(520)의 관성, 드론(202, 1200) 및 분사 노즐(520)의 상대 안정성 및 진동, 분사 명령에서 분사 개시까지의 시간 지연, 습도, 바람 및 비와 같은 하나 이상의 환경 조건, 표적의 습기 또는 건조, 표적 및 식별된 접촉 영역의 사이즈, 스프레이의 공기역학적 항력 및 분사 주행에 대한 바람 영향들, 중력의 영향, 희망 표적 접촉 영역의 사이즈, 하나 이상의 이용 가능한 스프레이 압력(들) 및 기하구조(들), 분사 노즐(520)을 떠나는 스프레이의 속도, 표적의 예상 움직임, 비표적의 근접성, 및 임무 성공과 관련된 임의의 기타 요인을 포함하는 다수의 요인들을 포함할 수 있다.
분사 벡터를 계산하는데 사용되는 요인들의 개수는 계산의 복잡성에 영향을 미치고, 이로 인해 계산 리소스들(602) 및 계산에 요구되는 시간에 영향을 미친다. 이와 유사하게, 각 요인은 분사 벡터 계산에 불확실성을 도입하는 변수일 수 있다. 불확실성은 성공적인 분사의 확률로 사용될 수 있고, 이 확률은 성공적인 스프레이의 확률을 증가시키기 위해 분사 벡터를 수정하는 데 사용될 수 있다. 확률 계산은 비표적에 영향을 미칠 확률 또는 희망 접촉 영역에 희망 분사량을 적용하지 않을 확률과 같은 결과들을 포함할 수 있다. 확률 계산들에 응답하여, 드론(202, 1200)은 예를 들어, 희망 접촉 영역의 수 또는 경계들을 증가시키거나 감소시킬 수 있다. 확률 계산은 임무 규칙이나 표적 우선순위에 영향을 미칠 수 있다. 확률 계산은 과거 스프레이들이 얼마나 성공적이었는지에 대한 지속적 또는 간헐적 득점과 결합될 수 있다. 일부 양태들에서, 드론(202, 1200)은 스프레이가 더 정확하고 그에 따라 더 성공적일 수 있도록 모터(610)에 대한 전력을 감소시킴으로써 드론(202, 1200)의 속도를 조정할 수 있다.
표적화 시스템(842)은 추가 프로세싱을 위해 더 많은 계산 리소스들(602)이 구별되도록 요구하는 객체들을 플래그 지정하면서 더 적은 계산 리소스들(602)로 식별될 수 있는 객체들을 신속하고 효율적으로 배치하기 위해 분류 유형 분석(triage type analysis)을 구현하도록 지시된 제1 예측 분석 서브시스템(822)을 포함할 수 있다. 제1 예측 분석 서브시스템(822)은 가능한 경우 더 적은 계산 리소스들(602) 및 더 적은 계산 시간을 사용하여 객체 유형 결정들을 할 수 있다. 제1 예측 분석 서브시스템(822)의 한 가지 목적은 더 적은 계산 시간 및 리소스들(602)를 사용하여 표적들 및 잠재적 표적들을 그 외 모든 것들과 신속하고 효율적으로 구별하고 추가 처리를 위해 이들 객체를 표적 식별 시스템에 플래그 지정하는 것일 수 있다. 제1 예측 분석 서브시스템(822)은 프로세서(602)의 더 적은 계산 시간 및 리소스들을 사용하여 무시되어야 하는 객체들을 그 외 모든 것과 신속하고 효율적으로 구별하고 이러한 객체들을 무시할 객체들로 플래그 지정하는 것일 수 있다. 제1 예측 분석 서브시스템(822)은 더 적은 계산 시간 및 리소스들을 사용하여 장애물들을 그 외 모든 것과 신속하고 효율적으로 구별하고 이러한 객체들을 드론 내비게이션 시스템(608)으로 플래그 지정하는 것일 수 있다. 제1 예측 분석 서브시스템(822)은 프로세서(602)의 더 적은 계산 시간과 리소스들을 사용하여 표적 또는 잠재적 표적으로 식별된 객체 또는 추가 프로세싱을 요구하는 객체들 근처에 위치하지 않고 과다 분사에 영향을 받을 확률이 낮아서 과다 분사 계산에 포함되지 않는 비표적들을 신속하고 효율적으로 구별하는 것일 수 있다.
표적화 시스템(842)은 제2 분석 서브시스템을 포함할 수 있다. 제2 분석 서브시스템은 제1 객체 식별 서브시스템에 의해 배치되지 않은 객체에 대한 객체 유형 결정들을 수행하도록 설계될 수 있다. 제2 분석 서브시스템은 추가 데이터 및/또는 더 많은 계산 리소스들을 사용하여 제1 객체 식별 서브시스템에 의해 객체에 할당되었던 객체 유형 결정들을 수행하도록 설계될 수 있다.
제1 분석 서브시스템 및 제2 분석 서브시스템과 관련하여 이전에 설명된 바와 같이, 이는 선행 객체 식별 서브시스템보다 더 많은 계산 리소스들 및 더 많은 계산 시간을 사용하도록 각각 지시된 일련의 객체 식별 서브시스템들을 구비한 표적화 시스템(842)으로 확장될 수 있다. 일련의 객체 식별 서브시스템들은 표적화 시스템(842)으로 하여금 계산 시간 및 리소스들을 관리하여 더 적은 계산 시간 및 리소스들을 사용하여 배치되지 않은 객체에만 가장 큰 계산 시간 및 리소스들을 적용하도록 허용할 수 있다. 각각의 객체 식별 서브시스템은 객체 배치에 관해 임무 규칙들이 만족될 때까지 프로세싱 데이터 및 계산 결과들을 다음 객체 식별 서브시스템에 제공할 수 있다. 이는 표적화 시스템(842)으로 하여금 임무 규칙에 기반하여 필요하다면 더 많은 데이터를 수집하고 필요에 따라 사용될 계산 리소스들 및 전력 리소스들을 최적화하도록 데이터 수집 시스템(848)에게 지시하도록 허용한다. 임무 규칙들은 모든 객체가 식별되고 배치될 필요가 없다고 지정할 수 있고, 데이터 수집 시스템(848) 또는 표적화 시스템(842)으로 하여금 최소한의 데이터만 수집하고 객체 배치를 거의 또는 전혀 수행하지 않으면서 객체 또는 객체의 클래스를 무시하도록 허용하는 규칙들을 포함할 수 있다.
일부 양태에서, 표적화 시스템(842)은 표적 추적 방법을 사용하여 표적의 위치 및/또는 희망 표적 접촉 영역을 분사 벡터를 계산하는데 사용되는 인자로서 정확하게 결정하거나 추정할 수 있다. 표적 추적 방법은 예를 들어, 드론에 대해 일정한 헤딩과 속도 및 지상 대비 고도를 유지함으로써 단일 계산 단계를 포함할 수 있다. 단일 계산으로 드론 접근 중 각각의 시점마다 드론과 관련된 표적 좌표를 제공할 수 있다. 표적 추적 방법은 다수의 계산 단계를 포함하거나 반복 및/또는 재귀 계산 프로세스를 포함할 수 있다. 이동 중이거나 이동할 수 있는 표적들의 경우, 동적 표적 추적 방법이 사용될 수 있다. 동적 표적 추적 방법은 예를 들어 정지된 기저부를 갖되 희망 접촉 영역이 이동 중인 표적, 예컨대 바람에 날리는 식물에 대해 사용될 수 있다. 동적 표적 추적 방법은 곤충이나 작은 동물과 같이 표적 전체가 움직일 수 있는 경우에 사용될 수 있다.
표적화 시스템(842)은 이동 중인 표적 계산 서브시스템을 포함할 수 있다. 데이터 수집 시스템(848)은 객체가 이동 객체인지를 판단하고, 그 객체를 이동 표적 계산 서브시스템에 의한 프로세싱을 위한 표적화 시스템(842)에 대한 이동 객체로 플래그 지정한다. 표적 식별 서브시스템 및 표적 검증 서브시스템은 또한 이동할 수 있는 표적 유형으로서 표적을 플래그 지정할 수 있다. 데이터 수집 시스템(848)은 이동 표적 또는 잠재적 이동 표적을 계속 관찰하여 표적 움직임 데이터를 이동 표적 계산 서브시스템에 제공한다. 이동 표적 계산 서브시스템은 표적 움직임 데이터, 표적 움직임 알고리즘 및 기타 표적 데이터를 사용하여 예상 표적 궤적 및/또는 표적 위치 좌표들의 시계열을 계산한다. 이동 표적 계산 서브시스템은 예상되는 표적 궤적 또는 좌표를 우선순위 지정 서브시스템에 제공할 수 있다. 이동 표적은 분사 벡터 계산 서브시스템에 입력을 제공하기 위해 이동 표적 계산 서브시스템에 의해 프로세싱된다. 이동 표적 계산 서브시스템은 분사 벡터 계산 서브시스템에 입력된 표적 위치 불확실성을 계산하도록 설계될 수 있다. 이동 표적 계산 서브시스템 또는 별도의 유사한 서브시스템은 이동 중이거나 잠재적으로 이동하는 비표적 객체들 또는 장애물들을 추적하는 데 사용될 수 있다.
일부 양태에서, 동적 표적 추적 방법은 주파수, 지속시간, 방향, 및/또는 가속도 및/또는 방향 변화의 규모를 포함하는 표적 움직임 패턴들을 포함하는 요인들을 포함할 수 있다. 표적 움직임 패턴은 직선 또는 곡선으로 연속적일 수 있으며, 도약(hopping) 또는 점프 움직임을 포함할 수 있다. 동적 표적 추적 방법은 관찰된 움직임들의 특정 표적 특징들 및 외삽들에 기초한 예측 알고리즘들을 포함할 수 있다. 동적 표적 추적 방법은 표적 데이터베이스의 정보에 기반하고/하거나 동일하거나 유사한 유형의 표적들의 최근 관찰에 기초한 예측 알고리즘들을 포함할 수 있다. 동적 표적 추적 방법은 표적의 예상 경로 내에서 다가오는 지형 변화 및/또는 장애물들과 같은 요인들에 기반하여 표적 코스 또는 속력의 장래의 변화를 예측할 수 있다.
도 30a 및 도 30b는 새로운 분사 벡터가 표적 움직임으로 인해 계산 및 실행되는 것을 나타낸다. 이 예에서, 표적(3004)은 제1 분사 벡터(3002)가 도 30a에 도시된 바와 같이 계산될 때 정지되어 있을 수 있다. 표적(3004)은 유해생물 벡터(3006)에 따라 움직이기 시작했거나 움직이기 시작할 것으로 예상되며, 용인 가능한 분사 벡터(3002)를 용인 불가한 분사 벡터로 변경했다. 표적(3004)과 드론(202)이 움직이고 있고/거나 움직일 것으로 예상되는 경우, 분사 솔루션을 생성하거나 업데이트하기 위해 동적 표적 추적이 요구될 수 있으며, 추가 변수들은 분사 벡터 계산의 복잡성과 불확실성을 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 동적 표적 추적은 드론(202)과 표적(3004) 모두의 현재 속도와 주행 방향을 결정하는 데 사용될 수 있으며, 이들 속도와 방향은 도 30b에 도시된 바와 같이 드론(202)에 대한 새로운 주행 방향 및/또는 새로운 분사 벡터(3008)를 계산하기 위해 예상 속도와 표적 주행 방향을 계산하는 데 사용될 수 있다.
일부 경우에, 표적화 시스템(842)은 표적(3004)이 동일한 현재 속도 및 방향으로 선형 코스를 따라 계속 중이라고 가정할 수 있고, 표적(3004)이 현재 비선형 경로 또는 움직임 패턴을 따라 움직이고 있는 경우, 표적화 시스템(842)은 동일한 비선형 경로 또는 움직임 패턴을 가정할 수 있다. 위에 언급된 바와 같이, 이동 표적(3004)에 대해 동적 추적을 수행할 때, 분사 벡터의 결정(예를 들어, 장래의 분사 시간에서 예측 장래 좌표들)은 또한 발사된 발사체가 표적에 도달할 때까지의 예상 시간 지연뿐 아니라, 모터를 결부시켜 정확한 분사 지점에 드론(202, 1200)을 위치시키고 지향하도록 예상 시간을 고려할 수 있다. 움직임 패턴은 점프와 같은 3차원에서의 정지, 시작 및 이동을 포함할 수 있다는 점에 유의한다. 또한. 표적 접촉 영역은 간헐적으로 또는 연속적으로 재계산될 수 있으며 표적에는 다수의 표적 접촉 영역들이 배정될 수 있다는 점에 유의한다.
잎 움직임 표시들로 인한 표적 불확실성, 즉 분사 시간 시에 표적 영역 및 중심점에서의 불확실성을 수용하기 위해, 표적화 시스템(842)은 드론 분사 위치 컴포넌트 및 분사 노즐 팁 위치 컴포넌트가 표적이 정지해 있는 경우보다 표적에 더 가깝도록 요구하는 분사 벡터를 계산할 수 있다. 추가적으로, 표적화 시스템(842)은 표적이 정지된 경우에 있을 수 있는 것보다 더 넓게 분사 벡터 기하구조 컴포넌트를 변경하는 분사 벡터를 계산할 수 있다.
이 분사 벡터 계산은 부분적으로 고정되고 부분적으로 움직이는 표적에 대한 것인데, 표적화 시스템(842)은 본 명세서에서 논의된 바와 같은 동일하거나, 상이하거나, 또는 추가적인 표적 특징들에 기반하여 계산되고 잠재적으로 이동 중인 표적에 의해 정의되는 표적 분사 조건들의 세트로 곤충 또는 소형 포유류와 같이 전체 표적이 움직일 수 있는 경우에 대해 유사한 분사 벡터 계산을 수행할 수 있다. 본 명세서에서 논의된 바와 같이 그리고 그렇게 하는 경우 동시에 또는 거의 동시에 다수의 표적에 적용될 수 있는 표적(3004)에 대한 분사 벡터 계산은 선택 및 우선순위 지정된 모든 표적에 대해 동적 추적을 연속적으로 수행할 수 있다.
일부 양태에서, 표적화 시스템(842)은 헤딩 및 속도로 드론(202, 1200)이 희망 분사 위치에 도달하고/하거나 선택된 분사 노즐(520)을 선행 위치로부터 분사가 개시될 희망 분사 지점으로 기계적으로 이동시키는데 걸리는 주행 시간을 고려함으로써 분사 벡터를 결정할 수 있다. 일부 양태에서, 표적화 시스템(842)은 표적이 희망 분사 위치로 이동하는 데 필요한 시간을 고려함으로써 분사 벡터를 결정할 수 있다.
일 양태에서, 드론(202, 1200)은 다수의 객체를 검출하고, 다수의 표적을 식별, 검증 및/또는 우선순위 지정하고, 다수의 분사 벡터를 계산하고, 다수의 분사의 성공을 결정하고, 후속 분사 벡터 계산에 대한 입력으로서 분사 성공 판단을 이용하는 하나 이상의 단계를 포함한다. 당업자는 이들 단계를 수행하는 데 사용되는 이들 시스템, 서브시스템 또는 그 일부들이 본 명세서에 설명된 것과 다른 시퀀스로 조합되어 사용될 수 있음을 이해할 것이다. 일부 양태에서, 덜 복잡하고/하거나 덜 리소스 집약적인 설계를 달성하기 위해 단순화되고 일부 구현에서는 생략된다.
표적화 시스템(842)은 표적 접촉 영역 계산 서브시스템을 포함한다. 표적 접촉 영역 계산 서브시스템은 접촉 영역 중심점 계산 서브시스템을 포함한다. 접촉 영역 계산 서브시스템은 임무 규칙들, 분사 화학 컴포넌트, 데이터 수집 시스템(848)으로부터의 표적 데이터, 및 표적 식별 데이터를 이용하여 드론(202, 1200)에 대한 표적의 사이즈 및/또는 배향 및/또는 노즐(520)의 하나 이상의 가능한 위치를 계산한다. 드론(202, 1200) 및/또는 노즐(520)의 하나 이상의 가능한 위치는 드론 내비게이션 시스템(608) 및 드론 기계 상태 시스템(미도시)로부터의 데이터 및 표적 위치 데이터를 이용하여 분사 명령이 개시된 추정 시간에 추정될 수 있다. 표적 위치 데이터는 표적 데이터 수집 서브시스템으로부터 알려지거나 이전에 설명된 바와 같이 이동 표적 계산 서브시스템에 의해 추정될 수 있다. 접촉 영역 계산 서브시스템은 하나 이상의 기하학적 2D 또는 3D 경계들을 정의하기 위해 접촉 영역을 계산할 수 있다. 접촉 영역은 임무 목적들을 최적화하기 위해, 예컨대 필요한 최소한의 합리적인 분사량으로 식별된 잡초 또는 식별된 유해생물을 죽이기 위해 계산될 수 있다. 예를 들어, 표적이 식물인 경우, 접촉 영역은 하나 이상의 잎, 줄기, 기저부, 기저부 주변 영역, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 접촉 영역은 표적 또는 표적 주변의 대지로의 분사 흡수를 최대화하기 위해 계산될 수 있다. 접촉 영역은 유해생물의 몸통 또는 유해생물을 둘러싸지만 그 유해생물을 포함하는 영역에 분사를 집중하기 위해 계산될 수 있다. 접촉 영역은 쥐 또는 다른 원치 않는 생명체와 같은 유해생물의 머리, 얼굴, 또는 눈에 분사를 집중하기 위해 계산될 수 있다. 접촉 영역 기하구조는 분사 벡터 계산 서브시스템에 대한 입력일 수 있다.
접촉 영역 계산 서브시스템은 중심점 계산 서브시스템을 이용하여 접촉 영역 중심점을 계산할 수 있다. 계산된 접촉 영역 및 중심점은 표적에 대한 분사 벡터를 계산하기 위한 분사 벡터 계산 서브시스템에 의해 사용될 참조점들이다. 중심점은 분사 벡터 계산을 단순화하기 위해 선택된 분사 벡터 변수들 및 접촉 영역 기하구조에 기반하여 계산될 수 있다. 예를 들어, 중심점은 분사 명령이 발행될 것으로 추정되는 시점에 분사 기하구조 및 추정 표적 범위에 기반하여 계산될 수 있다. 중심점은 분사 벡터를 계산하고 이동 드론(202, 1200)의 불확실성 및 확률을 요인으로 포함시키기 위한 분사 벡터 계산 서브시스템에 의해, 바람 데이터와 회피될 비표적들을 포함하는 환경에서 정지 또는 이동 표적에 노즐을 조준하는데 사용되는 조준 기준점을 제공한다. 예를 들어, 분사 벡터 계산 서브시스템은 표적 기하구조의 중심선을 표적 중심점의 중앙에 둘 수 있다.
접촉 영역 계산 서브시스템은 특정 표적에 대한 임무 목적들을 달성하기 위해 접촉 영역 상에 또는 접촉 영역 내에 안착될 분사량을 계산할 수 있다. 예를 들어, 안착될 분사량은 표적에 대한 희망 효과, 표적 특징들, 분사의 화학적 조성, 바람이나 습기와 같은 현재 환경 조건들에 의해 결정될 수 있다.
표적화 시스템(842)은 분사 벡터 계산 서브시스템을 포함할 수 있다. 분사 벡터 계산 서브시스템은 분사 벡터 명령 세트를 계산할 수 있다. 분사 벡터 명령 세트는 개별 표적 또는 클러스터 표적들에 대한 분사를 실행하도록 드론(202, 1200)에 명령하기 위해 드론에게 발행된 일 세트의 명령일 수 있다. 각각의 분사 이벤트는 연관된 분사 벡터 명령 세트를 가질 수 있다. 분사 벡터 명령 세트는 적어도 하나의 분사 노즐(520) 및 드론(202, 1200)의 측위를 적어도 포함할 수 있고, 분사를 개시하기 위한 분사 개시 명령의 타이밍 및 분사를 중단시키기 위한 분사 중지 명령의 타이밍을 포함할 수 있다. 분사 벡터 명령 세트는 또한 드론(202, 1200) 및/또는 드론(202, 1200) 상의 분사 노즐(520)의 위치를 변경하여 분사 기하구조 및 표적에 대한 노즐 팁(520)의 희망 거리 및 배향을 달성하기 위한 명령들을 포함할 수 있고, 또한 분사 프로세스 이전, 중에, 및/또는 이후 분사 노즐(520) 및 드론(202, 1200)의 움직임을 포함할 수 있다.
분사 벡터 계산 서브시스템은 임무 규칙에 따라 각각의 분사 이벤트마다 분사 벡터를 결정하기 위해 다양한 요인, 입력 및 계산을 사용할 수 있다. 이들 요인, 입력 및 계산은 접촉 영역 기하구조 및 중심점, 노즐 팁(520)의 모션 벡터 및 예상 분부 모멘텀 및 관성, 드론(202, 1200)의 움직임 및 진동에 의해 도입된 불확실성 및 확률, 국부적인 바람 효과, 비중을 포함한 분사 화학 특징들, 분산 특징들, 예상 공기역학적 항력, 중력 영향, 표적 이동 궤적, 확률 및 불확실성(있는 경우)을 포함할 수 있다. 분사 벡터 계산 서브시스템은 분사 벡터 명령 세트 및/또는 접촉 영역(들) 경계들 및 중심점들을 지속적으로 개선하기 위해 연속 최적 적합 분석(continuous best fit analysis)을 사용할 수 있다. 분사 벡터 계산 서브시스템은 분사 벡터 또는 접촉 영역을 계산하는 데 사용되는 요인들 중 하나에서의 재료 변화에 기반하여 또는 소정의 스케줄에 기반하여 1회, 2회, 또는 여러 번 분사 벡터 명령 세트를 계산할 수 있다.
표적화 시스템(842)은 비표적에 관한 데이터 및 규칙을 분사 벡터 계산 서브시스템에 제공할 수 있다. 비표적들에 대한 분사를 초래하는 분사 벡터는 바람직하지 않거나 극도로 바람직하지 않을 수 있다. 따라서, 비표적 분사 회피는 분사 벡터 계산 서브시스템이 이 임무에 대한 접근금지(off-limit)로서 표적을 플래그 지정하고 이로 인해 일 세트의 분사 벡터 명령을 내리지 않는 지점까지 높은 우선순위일 수 있다. 표적에 대한 비표적의 근접성은 또한 표적에 대한 희망 접촉 영역(들)의 계산에 영향을 미칠 수 있다. 접촉 영역(들)은 결과적인 접촉 영역(들)이 덜 바람직하고 분사 벡터로 적중하기가 더 어려울 수 있음에도 불구하고 비표적들에 덜 근접하게 위치되도록 계산될 수 있다. 이전과 같이, 본 명세서에서 논의된 바와 같이 체적 교차점(이하 V-INT라고 지칭함)과 관련하여 덜 최적의 접촉 영역은 표적이 접근금지로서 플래그 지정되고 이러한 조건 하에서 이 시점에 분사되지 않는 결과를 초래할 수 있다. 예를 들어, 이 임무에 대해 접근금지로서 플래그 지정된 표적에는 바람이 덜 중요한 요인일 수 있는 경우 또는 다른 요인들이 과다 분사와 관련하여 덜 이슈가 될 수 있는 경우, 장래의 임무 중에 성공적으로 분사될 수 있다. 비표적들에 대한 과도 분사는 성공적인 분사를 달성하기 위해 본 명세서에 설명된 바와 같이 동일하거나 그 이상의 방법들 및 엄격함이 비표적에 대한 과도 분사를 회피하기 위해 사용될 수 있도록 하는 우선 순위일 수 있다.
표적화 시스템(842)은 분사 벡터 계산 서브시스템을 오버라이드할 수 있는 비표적 회피 서브시스템을 포함할 수 있다. 동일하거나 유사한 방식으로, 분사 벡터 계산 서브시스템에 대한 입력으로서 표적 접촉 영역이 계산될 수 있다. 비표적 회피 서브시스템은 하나 이상의 회피 경계 및/또는 본 명세서에서 Pavoid로 지칭되는 비표적의 회피 확률을 갖는 회피 영역을 계산할 수 있다. 분사 벡터 계산 서브시스템은 표적에 대한 분사 벡터 및 최종적인 분사 벡터 명령 세트를 개선하고 완성하기 위해 Pspray 계산을 사용하는 것과 유사한 방식으로 Pavoid 계산을 이용할 수 있다. Pavoid는 Pspray와 유사한 용인 가능한 값 범위를 가질 수 있으며, Pavoid가 최우선 임무 목적이 될 수 있도록 Pspray에 비해 더 중요하거나 덜 중요하거나 동등하게 중요한 결과로서 임무 규칙에 의해 지정될 수 있다.
분사 프로세스를 실행하기 위해, 분사 벡터 계산 서브시스템은 표적 시스템(842)이 드론 내비게이션 시스템(608) 및 드론 기계 시스템(650)에 보내는 명령들을 생성하여 드론의 사전 분사 상태를 표적에 대한 현재 드론 속도 및 배향을 포함하는 희망 분사 상태로 조정할 수 있고, 서보모터들(610)로 하여금 계산된 분사 벡터 컴포넌트들을 매칭하기 위해 노즐 팁(520)을 조정하여 분사 기하구조를 제어하는 것을 비롯하여 분사 아암(1222) 배향 및 분사 노즐 팁(520) 배향을 구동하도록 지시할 수 있다.
이들 기계적 및 항법적 조정은 명령된 상태에 도달하기 위해 어느 정도의 시간 지연을 가질 수 있다. 분사 벡터는 이 시간 지연 동안 간헐적으로 또는 연속적으로 업데이트될 수 있고, 배향 명령들은 드론(202, 1200)이 가장 최근의 분사 벡터 표적 지점에 지속적으로 조준될 수 있도록 간헐적으로 또는 지속적으로 업데이트될 수 있다. 표적 식별 서브시스템, 검증 서브시스템, 및 우선순위 지정 서브시스템은 분사 벡터 계산 서브시스템에 대한 이들 각자의 입력들을 계속 업데이트할 수 있으며, 분사 벡터 계산은 새로운 카메라 및/또는 새로운 센서 데이터 및 드론 상태 변경을 위한 시간 지연 중에 수신된 기타 다른 관련 데이터에 기반하여 업데이트될 수 있다.
표적화 시스템(842)은 분사 노즐 벡터 제어 시스템에 대한 분사 개시 및 분사 중지 명령을 개시하여 분사를 실행하고 드론(202, 1200)에 의한 분사를 제어한다. 전체 프로세스는 상이한 분사 노즐(502) 또는 동일한 분사 노즐(520)을 이용하여 다음 우선 순위 지정된 표적들에 대해 동시에 또는 거의 동시에 수행될 수 있다.
표적화 시스템(842)은 성공 판단 서브시스템을 포함할 수 있다. 성공 판단 서브시스템은 표적 데이터 획득 시스템에 의해 수집된 사후 분사 표적 데이터를 이용하여 분사 목적들에 대한 분사 효율성에 관해 표적화 시스템(842)에 피드백을 제공할 수 있다. 예를 들어, 표적 데이터 획득 시스템은 카메라들(630) 및/또는 센서들(606, 612)을 이용하여 표적의 희망 접촉 영역 상에 또는 내에 얼마나 많은 분사가 안착되었는지를 측정할 수 있다. 이러한 성공의 측정은 후속 분사 벡터 입력 및 계산에 대한 특정 표적화 시스템(842) 계산을 교정 및 조정하는데 사용될 수 있고, 임무 규칙 및 임무 계획 프로세스에 대한 입력으로서 사용될 수 있다. 분사 또는 분사 샘플이 제1 소정 성공 임계치 내에서 성공하지 못한 것으로 측정되면, 표적화 시스템(842)은 하나 이상의 표적화 계산을 실시간으로 또는 거의 실시간으로 조정하여 다가오는 우선순위 지정 표적들에 대한 성공 확률을 증가시키도록 구성될 수 있다. 분사 또는 분사 샘플이 제2 소정 성공 임계치 내에서 성공하지 못한 것으로 측정되면, 성공적으로 분사되지 못했던 이들 표적은 동일하거나 상이한 드론에 의해 현재 임무에서 즉시 분사하거나 장래 시점에 분사하기 위한 표적 우선순위 지정 서브시스템에 다시 제출되도록 표적화 시스템(842)에 의해 플래그 지정되거나 장래의 임무 동안 처리를 위해 플래그 지정될 수 있다.
성공 판단 서브시스템은 표적 또는 표적 그룹 또는 전체 영역이 성공적으로 처리되었고 장래의 임무 동안에 표적 선택으로부터 배제되어야 한다고 표적화 시스템(842)에 보고할 수 있다. 성공 판단 서브시스템은 영역 또는 표적의 유형 또는 임무 규칙들의 일정 세트에 대한 성공률을 보고할 수 있다.
본 개시의 특정 양태들은 드론이 표적에 접근함에 따라 각도 거리를 비롯한 변화하는 표적 범위를 결정하기 위한 기법에 관한 것이다. 드론(202, 1200)이 주행함에 따라 표적에 적용되는 투영된 분사 지점들이 점점 더 가까워질 수 있고 성공적인 분사의 확률은 분사 벡터의 투영된 분사 기하구조가 분사 벡터 계산에 이용 가능한 최대 한도로 접촉 영역과 교차할 때 최대 성공 확률에 도달할 때까지 계속 증가할 수 있다. 접촉 영역과 이론적으로 투영된 분사 기하구조의 교차는 접촉 영역과 교차하는 분사 볼륨의 예측일 수 있으며 표적의 2D 또는 3D 접촉 영역 위에 또는 내에 분사 커버리지로서 고려될 수 있다. 본 명세서에서 이러한 볼륨 교차는 V-INT라고 지칭된다. 임무 규칙은 소정의 표적 유형에 대한 소정의 표적 표면 영역에 적용될 분사의 최대 볼륨 및 최소 볼륨을 정의할 수 있다. 계산된 V-INT는 제곱미터당 마이크로리터, 입방밀리미터당 밀리미터 또는 마이크로리터 또는 기타 편리한 참조 단위로 표현될 수 있다.
희망 최대 V-INT 및 최소 V-INT는 임무 규칙들에 따라 V-INT 범위로 설정될 수 있다. 임무 규칙들은 상이한 V-INT 범위를 설정할 수 있다. 예를 들어, 임무 규칙들은 임무 목적, 다양한 유형의 표적, 상이한 분사 화학 성분, 분사 시간에 비표적에 대한 상이한 근접성, 상이한 환경 조건 등과 같은 다양한 요인에 대해 다른 V-INT 범위를 설정할 수 있다. 임무 규칙들은 단일 요인 또는 요인들의 조합에 대해 상이한 V-INT 범위를 설정할 수 있다. 임무 규칙들은 표적화 시스템(842)으로 하여금 분사 벡터 계산 전에 상이한 V-INT 범위들을 결정하도록 허용하기 위해 하나 이상의 알고리즘을 제공할 수 있다.
일단 특정 표적에 대한 V-INT 범위 내에 있는 V-INT를 제공하는 분사 벡터가 계산되면, 표적화 시스템(842)은 분사 벡터에 따라 자기 자신을 구성하고 분사 벡터를 실행하여 표적에 분사하도록 드론에게 지시하는 일 세트의 분사 벡터 명령들을 발행할 수 있다. 일부 양태에서, 표적화 시스템(842)은 단일 분사 벡터 계산 후에 완전한 세트의 분사 벡터 명령들을 발행할 수 있다. 다른 양태에서, 표적화 시스템(842)은 개별 분사 벡터 명령들 또는 일 서브세트의 분사 벡터 명령들을 발행하여 완전한 세트의 분사 벡터 명령들을 점진적으로 생성할 수 있다. 분사 벡터 명령들의 개별 또는 서브세트는 특정 표적에 대한 반복적인 일련의 2개 이상의 분사 벡터 계산 중에 발행되거나 업데이트될 수 있다. 완전한 세트의 분사 벡터 명령들은 가장 최근의 분사 벡터 명령들로부터 조정될 필요가 있는 드론 특징들 및 분사 개시 시간 및 분사 중지 시간으로만 제한될 수 있다. 예를 들어, 드론(202, 1200) 및 분사 노즐(520)의 배향은 마지막 분사 시퀀스로부터 다음 분사 시퀀스로 조정될 필요가 없을 수도 있다. 다른 예에서, 완전한 세트의 분사 벡터 명령들은 분사 개시 시간 및 분사 지속시간으로 제한될 수 있다.
일 양태에서, 드론 내비게이션 시스템(608)에 의해 검출된 드론(202, 1200)의 드리프트 때문에 새로운 분사 벡터가 계산되고 실행될 수 있다. 이 예시에서, 드론(202, 1200)은 용인 가능한 분사 벡터를 용인 불가한 분사 벡터로 변경하는 돌풍에 의해 날아갈 수 있다. 예를 들어, 분사 개시 명령이 실행되기 직전에 예상되는 드론(202, 1200)의 헤딩, 속도 및/또는 배향은 분사 벡터가 재계산될 수 있도록 물질적 범위로 변경될 수 있으며, 그 결과 드론 내비게이션 시스템(608)을 통해 드론(202, 1200)의 위치를 제어하는 새로운 세트의 분사 벡터 명령들을 초래한다. 이는 드론 드리프트로부터 접촉 영역 외부로 드리프트 하는 계산된 분사 벡터의 예이다. 이러한 접촉 영역 외부로의 드리프트는 더 높은 V-INT에서 시작하지만 더 낮은 V-INT로 이동한 다음 이 표적에 대한 V-INT 범위 밖에 있는 V-INT로 이동하는 분사 벡터를 나타낸다. 재계산되는 분사 벡터 및 프로세서(602)에 의해 생성되고 실행되는 새로운 세트의 분사 벡터 명령들의 다른 예시는 기계 시스템(650)이 전체 드론(202, 1200) 또는 분사 노즐(520) 또는 양자 모두를 이동시키는 결과를 초래할 수 있다.
다른 양태에서, 새로운 분사 벡터가 표적 움직임으로 인해 계산 및 실행될 수 있다. 이 예에서, 표적은 제1 분사 벡터가 계산되었을 때 정지되어 있었을 수 있지만, 표적은 움직이기 시작했거나 움직이기 시작할 것으로 예상되어 용인 가능한 분사 벡터를 용인 불가한 분사 벡터로 변경되었다. 표적과 드론이 움직이고 있고/거나 움직일 것으로 예상되는 경우, 분사 솔루션을 생성하거나 업데이트하기 위해 동적 표적 추적이 요구될 수 있으며, 추가 변수들은 분사 벡터 계산의 복잡성과 불확실성을 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 동적 표적 추적은 드론과 표적 모두의 현재 속도와 주행 방향을 결정하는 데 사용될 수 있으며, 해당 데이터는 표적 주행의 예상 속도와 방향을 계산하는 데 사용될 수 있다. 일부 경우에, 표적화 시스템(842)은 표적이 동일한 현재 속도 및 방향으로 선형 코스를 따라 계속 중이라고 가정할 수 있고, 표적이 현재 비선형 경로 또는 움직임 패턴을 따라 움직이고 있는 경우, 표적화 시스템(842)은 동일한 비선형 경로 또는 움직임 패턴을 가정할 수 있다. 위에 언급된 바와 같이, 이동 표적에 대해 동적 추적을 수행할 때, 분사 벡터의 결정(예를 들어, 장래의 분사 시간에서 예측 장래 좌표들)은 또한 발사된 발사체가 표적에 도달할 때까지의 예상 시간 지연뿐 아니라, 모터를 결부시켜 정확한 분사 지점에 드론(202, 1200)을 위치시키고 지향하도록 예상 시간을 고려할 수 있다. 표적 움직임 패턴은 점프와 같은 3차원에서의 정지, 시작 및/또는 이동을 포함할 수 있다는 점에 유의한다. 또한, 표적 접촉 영역은 간헐적으로 또는 연속적으로 재계산될 수 있으며 표적에는 다수의 표적 접촉 영역들이 배정될 수 있다는 점에 유의한다.
도 28은 3가지 시나리오를 예시한다. 제1 시나리오(2800)는 임무 중인 드론(202)을 예시한다. 드론(202)이 현장 위를 통과하고 계산 시점에 어느 노즐(2802)가 트리거되어야 하는지를 결정하는 경우, 드론은 잡초(2804) 위를 통과한다. 명확성을 위해, 단일 분사 노즐 팁(520)을 갖는 단일 분사 노즐(520)만이 활성화되는 반면, 드론(202)은 다수의 분사 노즐(520)을 가질 수 있고, 각각의 분사 노즐(520)은 다수의 분사 노즐 팁(520)을 가질 수 있고, 이들의 임의의 조합은 표적에 사용하기 위해 선택될 수 있다. 표적화 시스템(842)은 드론(202)에 대한 일 세트의 초기 조건들을 포함하는데, 이들 조건은 예를 들어, 초기 위치 및 초기 방향 속도 벡터, 선택된 분사 노즐 및 드론(202) 상의 위치, 분사 팁 및 분사 노즐 상의 분사 팁의 초기 위치, 초기 분사 노즐 벡터, 및 초기 분사 기하구조를 포함한다. 이 예에서, 표적화 시스템(842)은 초기 조건 세트와 상이한 일 세트의 분사 조건들을 계산하는 것으로 포함하는 분사 벡터를 결정한다. 분사 조건 세트는 초기 조건들 중 하나 이상으로 분사 조건들로 변경함으로써 달성될 수 있다.
표적화 시스템(842)은 예컨대 표적 식별, 표적 위치, 표적 사이즈, 표적 접촉 영역, 및 중심점과 같은 표적 특징들을 포함하는, 일 세트의 표적 개시 조건들을 포함할 수 있다.
예를 들어, 도 29a는 카메라들(630) 및/또는 센서들(606)에 의해 제공되는 분사 개시 명령 직전에 예상되는 드론의 시야(2900)를 도시한다. 시야(2900)는 표적 접촉 영역 내의 2개의 표적(2902, 2904) 및 1개의 비표적(2904)을 포함한다. 이 예시에서, 표적(2902, 2904)은 움직이지 않지만 드론(202)은 이미지(2900)의 하단을 향하는 방향으로 움직이고 있다. 분사 노즐(502)의 붐의 위치는 이미지(2900) 상에 표시된다. 도 29a에서 알 수 있는 바와 같이, 분사 노즐들(520) 중 어느 것도 표적들(2902, 2904)에 위치가 충분히 대응하지 않고, 비표적(2906)에 가깝지 않다.
도 29b로 넘어가면, 드론(202)은 위치를 이동함으로써 표적들(2902, 2904)이 이미지(2950)에서 더 잘 보이게 됨에 따라 표적들(2902, 2904)을 위한 바운딩 박스들이 식별된 잡초들의 업데이트된 상대 위치를 차지하도록 조정된다. 분사 벡터들 및 중심점들은 분사 동작이 표적(2902, 2904)의 정확한 위치들에 적중하도록 보장하기 위해 실시간으로 재계산될 수 있다. 분사 노즐(2908)은 표적(2904)의 중심점과 정렬되고 표적(2902)과 충분히 일치한다. 이 경우, 이들 분사 노즐(2908)은 이들 표적(2902, 2904)을 처리하기 위해 활성화될 수 있다.
도 28로 돌아가면, 제2 시나리오(2830)에서, 분사 임무 중인 드론(202)이 도시되어 있는데, 여기에서 드론(202)은 돌풍(2834)에 의해 2차원으로만 날아간다. 표적화 시스템(842)은 이미 스프레이 벡터를 결정했다. 이 시나리오에서, 드론 내비게이션 시스템(608)에 의해 검출된 드론 드리프트 때문에 새로운 분사 벡터가 계산되고 실행될 수 있다. 이 예시에서, 드론(202)은 용인 가능한 분사 벡터를 용인 불가한 분사 벡터로 변경하는 돌풍(2834)에 의해 날아갈 수 있다. 재계산은 잡초(2804)에 대한 새로운 위치를 결정할 수 있고, 조정은 노즐(2802)보다는 오히려 활성화될 노즐(2832)을 지시했다.
드론 드리프트는 분사 직경과 관련된 원을 정의함으로써 결정될 수 있다. 원이 표적 영역 외부로 드리프트 하면, 내비게이션 시스템(608)은 드론(202)이 드리프트했다고 판단할 수 있다. 이러한 표적 영역 외부로의 드리프트는 더 높은 V-INT에서 시작하지만 더 낮은 V-INT로 이동한 다음 이 표적 영역에 대한 V-INT 범위 밖에 있는 V-INT로 이동하는 분사 벡터를 나타낸다. 어떤 노즐(520)이 표적 영역에 가장 효과적으로 적중할 수 있는지 여부를 결정하기 위해 노즐(520)마다 새로운 분사 벡터가 계산될 수 있다. 일단 노즐(520)이 선택되면, 새로운 분사 벡터는 표적 영역에 필요한 분사 영역을 결정한다. 하나 이상의 점진적 이동은 새로운 분사 벡터 명령 세트에 따라 드론 내비게이션 시스템(608)이 드론(202, 1200)을 이동시키고/시키거나 드론 기계 시스템(650)이 드론 컴포넌트를 새로운 위치로 이동시킴으로써 결정될 수 있다. 표적 영역으로의 이러한 재배치는 이 표적에 대한 V-INT 범위 내에 있는 새롭게 계산된 분사 벡터의 결과이다. 또한, 드론(202, 1200)은 전체 드론(202, 1200) 또는 스프레이 노즐(520) 또는 양자 모두를 이동시킬 수 있다는 점에 유의한다.
제3 시나리오(2850)에서, 드론(202)은 3차원으로 드론(202)을 이동시키는 돌풍(2854)에 의해 날아갈 수 있다. 드론(202)은 분사 벡터가 더 이상 똑바로 아래로 내려가지 않도록 드론(202)을 기울일 뿐만 아니라 측방향으로 움직였다. 이 경우, 표적화 시스템은 상대 노즐 위치를 재계산하고 표적에 적중시킬 가능성이 가장 높은 노즐(2852)을 켤 수 있다. 또한, 이 경우 분사가 드론(202)의 붐에 수직으로 향하지 않도록 노즐(2852)의 배향이 조정될 수 있다.
일부 양태에서, 분사의 반경은 표적 영역에 대응하도록 조정될 수 있다. 예를 들어, 더 큰 표적 영역의 경우 분사의 반경은 증가될 수 있지만, 더 작은 표적 영역의 경우 분사기의 반경이 감소될 수 있다. 이러한 증가 또는 감소는 노즐(520)의 특성들을 조정함으로써 달성될 수 있고/거나, 드론(202)이 표적 영역을 더 높게 날거나 더 낮게 날도록 함으로써 조정될 수 있다.
일 양태에서, 표적 접촉 영역은 표적 상의 다수의 후보 단일 지점들로부터 표적화 시스템(842)에 의해 선택된 단일 지점일 수 있다. 다른 양태에서, 표적 접촉 영역은 하나 이상의 경계를 갖는 2차원 또는 3차원 기하학적 형상일 수 있다. 경계들은 표적화 시스템(842)에 의해 계산될 수 있고, 표적 기하구조 및 분사 시점에 표적에 대한 분사 노즐의 예상 상대 배향에 부분적으로 기초하여 계산될 수 있다. 분사 벡터 계산에 포함될 임무 규칙들에 의해 선택된 각각의 상이한 요인은 각각 변수에 의해 표시될 수 있다. 변수들이 각각 관련 불확실성을 가질 수 있고 표적화 및 분사 프로세스 동안 변경될 수 있기 때문에, 임무에 이용 가능한 이론적 최대 확률 Pmax는 100% 이하의 백분율일 수 있다. 분사 벡터가 소정의 표적 접촉 영역을 위한 용인 가능한 V-INT를 안착할 실제 계산된 확률은 Pspray이다. Pspray는 Pmin과 Pmax 사이의 용인 가능한 범위와 비교될 수 있다.
다수의 접촉 영역 각각의 경계들은 중첩될 수도 있고 중첩되지 않을 수도 있다. 표적화 시스템(842)은 분사 벡터 계산 서브시스템에 대한 입력으로서 하나 이상의 초기 표적 접촉 면적을 계산하고, 그 다음 초기 분사 벡터의 전부 또는 일부를 계산하고, 그 다음 초기 분사 벡터 계산을 사용하여 하나 이상의 계산된 표적 접촉 영역들을 수정할 수 있다. 하나 이상의 표적 접촉 영역들 및 분사 벡터들의 이러한 계산은 반복 프로세스에서 반복될 수 있고, Pmin으로 지칭되는 성공적인 분사의 소정의 최소 확률에 의해 제약될 수 있다. 성공적인 분사의 실제 확률 P의 계산은 V-INT 범위에 기반할 수 있기 때문에, 성공적인 분사의 확률 P는 분사 벡터 기하구조의 중심점이 접촉 영역 상의 상이한 지점에 향할 수 있음에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 분사 벡터의 중심이 접촉 영역의 기하학적 중심에 있으면 P가 더 클 수 있고, 스프레이 벡터의 중심이 접촉 영역의 경계에 또는 그 근처에 있으면 P가 더 작을 수 있다. 이에 따라, 접촉 영역은 분사 중심점이 해당 접촉 지점 또는 접촉 지점 그룹에 조준되었으면, 관련 P를 갖는 각각의 접촉 지점 또는 접촉 지점 그룹을 갖는 접촉 경계 내에 그리고 이를 포함하는 기하학적 접촉 지점들로서 계산될 수 있다. 일 양태에서, 접촉 영역 경계 지점은 경계 내의 모든 지점에서 예측된 P가 Pmin보다 크거나 같도록 Pmin을 근사하는 접촉 지점으로서 계산될 수 있다. 다른 양태에서, 접촉 영역 경계 지점들은 원 또는 타원 또는 임의의 다른 형상을 형성할 수 있다. 접촉 영역을 3차원으로 계산하면, 영역 경계 지점들은 원뿔, 구, 정육면체 또는 기타 3차원 형상일 수 있다. 분사 벡터 기하구조는 3차원으로 계산될 수 있다. 이들 3차원은 2차원 분사 형상이 노즐 팁으로부터 접촉 영역으로 주행하는 데 필요한 시간인 3차원 시간에 따라 변하는 2차원 형상이다. 3차원 기하구조는 노즐 팁에서 접촉 지점들까지의 시간과 거리에 걸쳐 2차원으로 주행하고 변화하는 2차원 형상으로서 수학적으로 계산될 수 있다. 분사 벡터 기하구조는 4차원으로 계산될 수 있다. 3차원 기하구조의 경우와 동일한 3차원이지만 노즐 팁을 떠나는 첫번째 미세 방울 중 적어도 하나와 노즐 팁을 떠나는 나중 미세 방울 중 적어도 하나 사이에 시간 차이를 나타내는 4차원을 포함한다. 4차원 기하구조는 노즐 팁(520)에서 나와 표적을 향해 주행하고 노즐 팁(520)으로부터 접촉 지점들까지의 시간과 거리에 걸쳐 3차원으로 변화하는 클라우드로서 수학적으로 계산될 수 있다. 본 명세서에서 논의된 분사 벡터 기하구조들 중 어느 하나는 본 명세서에서 논의된 임의의 접촉 영역 기하구조와 조합될 수 있다.
경계 영역 외부의 중심점을 갖는 분사 벡터는 Pmin보다 작은 분사 벡터 P를 가질 수 있다. 분사 벡터가 분사 충돌 지점에서 작은 기하학적 커버리지 영역을 갖는 좁은 분사 스트림과 같은 촘촘한 기하구조를 정의하는 경우. 예를 들어, 이러한 좁은 분사 기하구조는 직경이 약 10밀리미터인 예상 충돌 지점을 가질 수 있다. 반대로, 넓은 기하구조를 정의하는 분사 벡터는 직경이 약 100밀리미터인 예상 충돌 지점을 가질 수 있으며, 훨씬 더 큰 기하학적 커버리지 영역을 초래할 수 있다. 이에 따라, 더 넓은 분사 기하구조를 정의하지만 경계 영역 외부의 분사 중심점을 갖는 분사 벡터는 Pmin 이상인 스프레이 벡터 P를 여전히 가질 수 있다.
일 양태에서, 임무 규칙들은 고정된 분사 기하구조에 기반하여 Pmin을 정의할 수 있다. 다른 양태에서, 임무 규칙들은 고정된 분사 기하구조에 기초하여 Pmin을 정의할 수 있고, Pmin 이상인 Pspray을 달성하기 위해 드론 미세환경 및 표적 조건들에 따라 분사 벡터 기하구조를 조정하도록 표적 시스템(842)을 지시하는 임무 규칙들을 포함할 수 있다. 표적 분사 기하구조는 원, 타원 또는 임무 목적에 적합한 기타 다른 2차원 형상의 형태일 수 있다.
예를 들어, 표적 벡터 계산이 표적 또는 드론의 모션을 포함하는 경우, 경계 영역은 드론 또는 표적의 움직임에 의해 초래되는 추가적인 표적화 불확실성을 설명하기 위해 움직임 방향으로 더 긴 형상을 가정할 수 있다. 예를 들어, 수평으로 이동하는 표적 및/또는 수평으로 이동하는 드론 시스템의 경우, 경계 영역은 수평으로 긴 타원 모양일 수 있다. 이들 예시 중 어느 하나의 예시에서, 경계 영역은 드론(202, 1200), 기지국(204), 및/또는 현장(2300)을 참조하여 임의의 편리한 좌표계의 관점에서 정의될 수 있다.
접촉 영역들의 사이즈와 개수는 인자들의 임의의 조합에 기반할 수 있다. 불확실성을 줄임으로써 Pmax를 증가시키기 위해 상이한 요인들이 도입될 수 있는 반면, 다른 요인들은 분사 벡터 계산에 불확실성을 도입하여 소정의 표적에 대한 Pmax를 낮출 수 있다. 예를 들어, 접촉 영역의 사이즈는 표적 사이즈, 분사 시점에서의 드론(202, 1200)과 표적 사이의 거리, 드론 내비게이션 시스템(608)의 정확도, 드론(202, 1200)이 이동할 수 있고 분사 노즐(520)을 조준하는 정밀성, 분사 기하구조가 노즐 팁(520)의 이동에 의해 제어될 수 있는 정확도, 바람의 영향, 분사 압력 및 분사가 표적을 도달하는 데 필요한 최종 시간, 드론 컴포넌트 이동(650) 중의 드론(202, 1200)의 진동 레벨, 드론 움직임으로부터 발생하는 드론(202, 1200)의 진동 레벨, 표적화 시스템(842)에 의해 사용하기 위한 임무 규칙들에 의해 선택된 임의의 다른 관련 요인, 또는 이들 요인의 임의의 조합에 기반할 수 있다. 관련 불확실성이 더 적은 Pmin이 큰 표적들의 경우, 접촉 영역 경계가 상대적으로 작을 수 있다. 관련 불확실성이 더 큰 Pmin이 작은 표적들의 경우, 접촉 영역 경계가 상대적으로 클 수 있다.
일부 양태에서, 표적화 시스템(842)은 Pspray가 Pmin보다 큰 결과를 초래하는 분사 벡터를 달성할 수 있지만, 그 다음 분사 개시 명령 시간을 변경하여 Pspray의 증가를 초래할 수 있는 기간을 허용함으로써 분사 벡터 명령 세트의 실행을 지연시킬 수 있다. 다른 양태에서, 표적화 시스템(842)은 Pspray가 Pmin보다 큰 결과를 초래하는 분사 벡터를 달성할 수 있지만, 그 다음 Pspray를 추가로 증가시키기 위해 동일한 표적에 두 번째로 분사하기 위해 동일한 또는 제2 분사 노즐에 대한 제2 분사 벡터 및 명령 세트를 계산할 수 있다. 이러한 제2 분사는 제1 분사가 실행되고 있는 동안 변경되거나 발생한 요인들에 응답하여 표적화 시스템(842)에 의해 개시될 수 있다.
도 9로 넘어가면, 처리 시스템(200)의 물리적 컴포넌트 아키텍처(900)가 도시된다. 이 양태에서, 하나 이상의 현장 스캐닝 드론(902) 및 하나 이상의 현장 처리 드론(904)이 있을 수 있다. 현장 스캐닝 드론들(902)은 도 5을 참조하여 설명된 바와 같이 공중 드론일 수 있고, 하나 이상의 비행 카메라(906), 나침반(908), 및 GPS(910)가 장착된다. 일부 양태에서, 현장 스캐닝 드론(902)은 비행 카메라(906)와 별개인 하나 이상의 식물 스캐닝 카메라(912)를 포함할 수 있다. 현장 스캐닝 드론(902)은 온사이트 지상국 관리 프로세싱 컴퓨터(914)에 데이터를 무선으로 중계하기 위해 현장 데이터를 수집하면서 현장을 횡단할 수 있다. 필드 스캐닝 드론(902)은 하나 이상의 새로운 배터리 및/또는 연료를 수용하기 위해 배터리/연료 관리 기지국(920)과 도킹할 수 있다.
다른 양태에서, 현장 처리 드론들(904)은 도 12a 및 도 12b를 참조하여 아래에서 더 상세히 설명되는 롤링 처리 드론(1200)일 수 있다. 현장 스캐닝 드론(902)과 유사하게, 처리 드론(904)은 나침반(808) 및 GPS(810)를 포함할 수 있다. 처리 드론(904)은 처리 드론(904)의 경로를 촬영하기 위한 하나 이상의 장애물 카메라(924)를 포함할 수 있다. 일부 양태에서, 처리 드론(904)은 하나 이상의 식물 위치확인 카메라(928)를 포함할 수 있다. 처리 드론(904)은 또한 특정 유해생물을 처리하기 위한 처리 페이로드(926)를 포함할 수 있다. 설명된 양태가 롤링 처리 드론(1200)에 관한 것임에도 불구하고, 다른 양태들은 현장 처리 드론(904)이 도 5에 설명된 바와 같이 공중 드론(902)일 수 있다. 현장 스캐닝 드론(902)과 유사하게, 현장 처리 드론(904)은 배터리/연료 관리 기지국(920)과 도킹할 수 있다. 배터리/연료 관리 기지국(920)에 추가하여, 처리 드론(904)은 또한 드론 유해생물 방제제 관리 시스템 기지국(922)과 도킹할 수 있다. 처리 드론(904)은 또한 온사이트 지상국(914)과 무선으로 통신할 수 있다.
온사이트 지상국 관리 프로세싱 컴퓨터(914)는 기상 관측소(916) 및 하나 이상의 인공 지능 프로세싱 하드웨어(918)를 포함할 수 있다. 온사이트 지상국 관리 프로세싱 컴퓨터(914)는 각자의 기지국(920, 922)뿐만 아니라 드론들(902, 904)과 통신할 수 있다. 프로세싱 컴퓨터(914)는 또한 인터넷(930)을 통한 유선 네트워크를 통해 중앙 농장/현장 작업 관리 서버(932)와 통신할 수 있다. 작업 관리 서버(932)는 데이터를 회수하여 중앙 데이터베이스 서버(934)에 저장할 수 있다.
도 10으로 넘어가면, 정밀 AI 개념 구조물(1000)이 도시되어 있다. 관리 기반시설(1002)은 드론(902)마다 비행 계획을 생성하는 비행 계획 프로세싱 모듈(1006)에 임무 데이터를 제공하는 임무 계획 모듈(1004)을 포함할 수 있다. 관리 기반시설(1002)은 개시 입력(1008)을 수신할 수 있다. 드론 시스템(1010)은 비행 계획 프로세싱 모듈(1006)로부터 부하 비행 계획 모듈(1012)을 이용하여 비행 계획을 로딩할 수 있다. 비행 계획은 단계 1014에서 하나 이상의 비행 계획 섹션으로 분할될 수 있다. 각각의 드론(902)은 시작 임무 신호(1016)를 수신하면 다음 위치(1018)로 비행하라는 명령어들을 받을 수 있다. 드론(902)이 다음 위치로 이동함에 따라, 드론(902)은 하나 이상의 이미지(1020)를 캡처할 수 있고, 드론(902)이 휴지 상태(1024)(예를 들어, 기지국(920)에 착륙함)에 있다고 결정할 때까지 버퍼로 하나 이상의 이미지를 주기적으로 송신할 수 있다.
드론(902)이 기지국(920)에 착륙했을 때, 이미지들 중 하나 이상이 네트워크 기반구조(1026)를 통해 기지국(920)에 의해 회수될 수 있다. 이미지들은 프로세싱된 이미지 데이터(1028)와 관련된 시간 및/또는 지오코딩 데이터를 가질 수 있다. 그 다음, 이미지들 및 시간 및/또는 지오코딩 데이터는 유해생물 검출 인공 지능 모듈(1030)로 전달될 수 있다. 수신된 시간 및 지오코딩 이미지는 단계 1034에서 데이터베이스에 대한 RESTweb 인터페이스에 저장될 수 있다. 유해생물이 존재하는지 여부에 대한 판정(1036)이 의미론적 세그먼테이션, 식물 표현형 검출, 및/또는 스펙트럼 분석과 같은 AI 알고리즘에 의해 결정될 수 있다. 유해생물이 검출되면, 유해생물 검출 AI 모듈(1030)은 네트워크 기반구조(1026)를 통해 드론(902)에 유해생물 상태(1040)로 응답할 수 있다(1038). 보고/제시 기반구조(1042)는 매핑 시각화 모니터(1044)를 사용하여 지도 상의 유해생물의 위치를 결정하기 위해 네트워크 기반구조(1026)를 모니터링할 수 있다.
드론(902)이 유해생물 검색 AI 모듈(1030)로부터 유해생물 상태 메시지(1040)를 수신할 때, 드론(902)은 대기 상태(1046)를 종료하고 유해생물 상태 메시지(1040)에 작용할 수 있다(1048). 작용(1048)은 그 위치에서 유해생물들을 처리하기 위해 분사하거나 가열하는 것을 수반할 수 있다. 그 다음, 드론(902)은 결정(1050)에서 비행 계획이 완료되었는지 여부를 판단한다. 비행 계획이 완료되면, 단계 1052에서 드론(1002)은 항법하여 기지국(920, 922)으로 복귀한다. 그렇지 않으면, 단계 1018에서 드론(902) 프로세스는 다음 위치로의 비행을 위해 복귀한다.
도 11a는 드론(902)을 위한 온보드 12-볼트 전기 전력 분배 시스템(1100)을 도시한다. 드론(902)은 48-볼트 전원(1102), 12-볼트 전원(1104), 및 접지(1128)를 가질 수 있다. 이 양태에서, 2개의 전원(1102, 1104) 모두는 비상 이벤트가 검출될 때 드론(902)의 다른 전기 컴포넌트들로부터 2개의 전원(1102, 1104) 모두를 차단하는 비상 전력 차단 주스위치(1106)를 통과한다. 12-볼트 전원(1104)은 분사기(202)에 압력을 제공할 수 있는 공압 유지 펌프(1112)에 전원이 공급되는 것을 인에이블하거나 디스에이블할 수 있는 압력 펌프 전력 스위치(1110)에 전력을 공급할 수 있다.
프로세서 전력차단 푸시 버튼(1108)은 또한 저전력 전자 컴포넌트로부터 12-볼트 전원(1104)을 차단할 수 있다. 저전력 전자 컴포넌트들은 임무 가이드 통신 및/또는 운송 제어기(1114), 식물 검출 시공간 상관 조치/표적화 AI 프로세서(1116), 다중 스펙트럼 카메라(1118), 실시간 붐 밸브 제어기(1120), 하나 또는 이상의 장애물 검출 센서(1122) 및 프로세서 워치독(1124)을 포함할 수 있다. 분사 붐 밸브(1126)는 실시간 붐 밸브 제어기(1120)에 의해 제어될 수 있고, 또한 12-볼트 전원으로부터 전력을 수신할 수 있다. 프로세서 워치독(1124)은 잠금 조건을 위한 전자 컴포넌트들을 모니터링할 수 있으며, 검출되면, 드론(902)을 재부팅할 수 있다.
도 11b에 도시된 다른 양태에서는 온보드 48-볼트 전기 전력 분배 시스템(1150)이 제시된다. 이 특정 양태에서, 전력 분배 시스템(1150)은 현장 처리 드론(904)을 위한 것일 수 있다. 12-볼트 분배 시스템(1100)과 유사하게, 드론(904)은 48-볼트 전원(1102), 12-볼트 전원(1104), 및 접지(1128)를 가질 수 있다. 이 양태에서, 2개의 전원(1102, 1104) 모두는 드론(904)의 다른 전기 컴포넌트들로부터 2개의 전원(1102, 1104) 모두를 차단하는 비상 전력 차단 주스위치(1106)를 통과한다. 드론(904)의 전기 컴포넌트들은 6개의 휠(1206) 각각을 회전시킬 수 있는 6개의 구동 모터 제어기(1152 내지 1162)를 포함할 수 있다. 이들 구동 제어기(1152 내지 1162) 각각은 워치독(1124)에 의해 모니터링될 수 있다.
도 12a 및 도 12b로 넘어가면, 롤링 처리 드론(1200)이 도시될 수 있다. 이 양태에서, 드론(1200)은 운송 크래들 또는 하우징(1208)의 양측에 복수의 휠(1206)을 포함할 수 있다. 카메라 하우징(1202)은 운송 크래들 또는 하우징(1208) 위의 카메라 붐(1203)에 장착될 수 있다. 카메라 붐(1203)은 통신 타워(1204)에 결합될 수 있다. 통신 타워(1204)는 기지국(204)과 통신하도록 구성될 수 있다. 드론(1200)의 후방에는 일반적으로 지면보다 높은 하나 이상의 자유 롤링 휠(1220)이 위치할 수 있다. 이 양태에서, 4개의 자유 롤링 휠(1220)이 있다. 각각의 자유 롤링 휠(1220) 사이에는 각각의 휠(1220)에 대한 차축으로 작용하는 분사 붐(1222)이 있을 수 있다. 분사 붐(1222)은 한 쌍의 날개 힌지(1216)에 의해 지지될 수 있고, 노즐(520)을 손상으로부터 보호하기 위해 노즐 충돌 가드(1226)를 가질 수 있다. 분사 붐(1222)에는 각각의 자유 롤링 휠(1220) 사이에 밸브 블록(1224) 및 분사 노즐(520)이 장착될 수 있다. 각각의 밸브 블록(1224)은 각각의 분사 노즐(520)에 대한 유해생물 방제제 분사량을 제어할 수 있다. 펌프(1210)가 운송 크래들(1208) 위에 장착될 수 있고, 밸브 블록들(1224)에 대한 호스(1214)에 연결될 수 있다. 펌프(1210)는 액체 유해생물 방제제의 압력을 밸브 블록(1224)에 공급할 수 있다.
도 13으로 넘어가면. 롤링 드론(1200)을 위한 전자 시스템(1300)이 제시된다. 전자 시스템(1300)은 임무 안내, 통신 및/또는 운송을 위한 제어기(1302)를 포함한다. 이전에 언급된 바와 같이, 워치독(1124)은 잠금 및/또는 다른 예외를 위한 시스템(1300)을 모니터링한다. 제어기(1302)는 장애물 감지 시스템(1304)으로부터 장애물 데이터를 수신하고 구동 모터 제어기(1306)에 출력을 제공할 수 있다. 제어기(1302)는 다중 스펙트럼 카메라(1118)로부터 하나 이상의 이미지를 수신할 수 있는 식물 검출 시공간 상관 조치/표적화 AI 프로세서(1332)와 통신할 수 있다. AI 프로세서(1332)는 또한 분사 붐 밸브(1224)로부터 유해생물 방제제 분사를 개시할 수 있는 실시간 붐 밸브 제어기(1120)에 신호를 보낼 수 있다.
내비게이션을 위해, 제어기(1302)는 GPS 위성 성상도(1310)와 통신하여 GPS 수신기(1308)로부터 하나 이상의 GPS 좌표를 수신할 수 있다. 제어기(1302)는 또한 RTK 무선부(1312)로부터의 신호를 다른 RTK 무선부(1314)를 통해 송신하는 GPS RTK 베이스 레퍼런스(1316)로부터 수신할 수 있다. 내비게이션 시스템(608)은 드론(1200)의 라우팅을 계획하고/하거나 드론(202, 1200)에 의해 캡처된 이미지 데이터 내에 잡초/유해생물의 상대적 GPS RTK 좌표를 계산하기 위해 이러한 정보를 수신할 수 있다.
제어기(1302)는 또한 수동 제어 무선부(1318)로부터 수동 제어 명령어들을 수신할 수 있다. 운영자 수동 원격 제어부(1322)는 드론(1200)에서의 수동 제어 무선부(1318)에 의해 무선으로 수신될 수동 제어 명령어들을 수동 제어 무선부(1320)를 통해 송신할 수 있다. 제어기(1302)는 또한 동일한 주파수로 동작하는 한 쌍의 임무 제어 무선부(1324, 1326)를 통해 임무 제어 지상국(932)과 무선으로 통신할 수 있다. 이 양태에서, 임무 제어 지상국(932)은 임무들을 제어할 수 있고, 기지국(204)은 드론 배터리 또는 스프레이를 재충전 및/또는 교환을 수행할 수 있다.
도 14에 도시된 바와 같이, 현장 처리 시스템 드론(1200)은 가압 유해생물 방제제 혼합물 저장 탱크(1402)를 탑재할 수 있다. 압력 센서(1404)는 탱크(1402) 내의 압력을 측정할 수 있고, 공압 유지 펌프(1406)로 압력을 조절할 수 있다. 안전을 위해, 압력 배출 밸브(1408)는 탱크(1402) 내의 과도한 압력을 방지하거나 유지 보수 기술자가 유지 보수를 위해 압력을 배출하도록 할 수 있다. 탱크(1402)는 또한 유해생물 방제제 시스템(1400)으로부터 유해생물 방제제를 방출하기 위해 일반적으로 탱크(1402) 아래에 위치한 방출 밸브(1410)를 가질 수 있다. 탱크(1402)는 하나 이상의 솔레노이드 밸브(1224)에 유해생물 방제제를 제공할 수 있다. 솔레노이드 밸브(1224)는 하나 이상의 분사 노즐(520)을 통해 스프레이로서 유해생물 방제제를 방출할 수 있다.
도 15는 롤링 드론(1200)을 위한 광 표시기 시스템(1500)을 예시한다. 앞서 언급한 바와 같이, 48-볼트 전원(1102)과 12-볼트 전원(1104)은 비상 전력 차단 스위치(1106)를 통해 전력을 공급한다. 전력 스위치(1106)가 닫히면, 12-V 지시등(1504) 및 48-V 지시등(1506)이 조명될 수 있다. 펌프 전력 스위치(1110)가 닫히면, 펌프 전력 지시등(1502)이 조명될 수 있다. 일단 제어기(1302)가 동작하게 되면, 제어기(1302)는 지시등(1508)을 실행하는 제어기를 켤 수 있다. 제어기(1302)가 임무를 수행할 준비가 되면, 제어기(1302)는 제어기 임무가능 지시등(1510)을 켤 수 있다. 실행 지시등(1508) 및 임무가능 지시등(1510)은 워치독(1124)에 의해 제어될 수 있다. 워치독은 또한 중단/심각 오류 상태, 계속 동작 상태, 분사 시스템 인-액션 모드, 및/또는 시스템 인-임무 모드 모두에 대응하는 지시등(1512)의 대역을 제어할 수 있다. 이러한 조명 각각은 발광 다이오드(LED) 또는 다른 유형의 조명기일 수 있다. 다른 양태에서, 이들 지시등은 LCD 등과 같은 디스플레이 스크린으로 대체될 수 있다.
도 16a 내지 도 16c로 넘어가면, 운송 크래들 또는 하우징(1208)이 보다 상세하게 도시되어 있다. 운송 크래들 또는 하우징(1208)은 하나 이상의 배터리(1602)를 둘러싸는 프레임(1604)을 포함한다. 유해생물 방제제 탱크(1402)는 한 쌍의 배터리(1602) 사이 중앙에 위치할 수 있다.
롤링 드론(1200)을 위한 구동 및 서스펜션 시스템(1700)이 도 17a 및 도 17b에 도시되어 있다. 이 양태에서, 운송 크래들 또는 하우징(1208)은 휠(1206)마다 구동 모터를 갖는 6개의 휠(1206)에 의해 지지될 수 있다. 각 측면의 휠들(1206)은 하나 이상의 연결 부재(1708)와 함께 결합될 수 있다. 연결 부재(1708)는 회전 가능한 허브(1706)에 결합된 하나 이상의 차축(1710)에 결합될 수 있다. 이 양태에서, 서스펜션 시스템(1700)은 한 쌍의 차축(1710)을 포함한다. 차축(1706)은 하나 이상의 충격(1702) 및 하나 이상의 판 스프링(leaf spring; 1704)을 사용하여 운송 크래들 또는 하우징(1208)에 결합될 수 있다.
도 18로 넘어가면, 현장 처리 시스템(904)를 위한 온보드 전기 전력 공급 시스템(1800)이 도시되어 있다. 전력 공급 시스템(1800)은 120-VAC 플러그(1706)로부터 전력을 공급받는 적어도 하나의 12-V 배터리 충전기(1802)를 포함한다. 충전기(1802)는 하나 이상의 12-볼트 딥 사이클 해양 배터리(1804)에 전기 전력을 제공할 수 있다. 12-V 전원(1004)은 배터리들(1804) 중 하나로부터 제공될 수 있다. 48-V 전원(1002)은 직렬 배치된 배터리들(1804) 중 4개로부터 제공될 수 있다.
도 19는 롤링 드론(1200)을 위해 전자 시스템(1300)에서 일반적으로 실행되는 프로세스(1900)를 나타낸다. 프로세스(1900)는 일반적으로 운송 제어부(1902), 식물 검출 상관 표적화 제어부(1904), 및/또는 붐 밸브 노즐 제어부(1906)를 포함할 수 있다. 운송 제어부(1902)는 롤링 드론(1200)의 대지 속도(1908)를 수신하거나 계산할 수 있고, 분사 임무(1910)를 실행할 수 있다.
분사 임무(1910)가 실행되면, 표적화 제어부(1904)는 롤링 드론(1200)이 촬영 위치(1912)에 있는지 여부를 판단할 수 있다. 롤링 드론(1200)이 촬영 위치(1912)에 있고 분사 임무(1910)가 실행되면, 촬영 프로세스(1914)가 트리거된다. 촬영 프로세스(1914)는 이미지 데이터를 캡처하기 위해 하나 이상의 다중 스펙트럼 카메라를 포함하는 다중 스펙트럼 카메라 시스템(630)을 트리거한다.
이미지 데이터가 캡처되었을 때, 추출 프로세스(1918)는 이미지 데이터로부터 하나 이상의 주파수 대역을 추출할 수 있다. 식물 또는 유해생물 검출 위치 AI 프로세스(1920)는 식물의 위치를 결정하기 위해 하나 이상의 주파수 대역을 처리할 수 있다. 다른 양태에서, 유해생물 유형을 결정하기 위해 유해생물들의 하나 이상의 기하학적 형상이 사용될 수 있다. 유해생물 유형의 결정을 더 개선하기 위해 기하학적 형상 식별 및 주파수 대역들의 조합이 사용될 수 있다.
노즐(520)의 현재 위치는 롤링 드론(1200)의 위치에 관한 프로세스(1922)에 의해 결정될 수 있다. 그 다음, 예측 프로세스(1924)는 식물 또는 유해생물이 노즐(520) 아래에 있을 예측 시간을 현재 시간(1926)에 기초하여 예측할 수 있다.
그 다음, 노즐 제어부(1906)는 노즐 스케줄(1928)에 예측 시간을 추가할 수 있다. 노즐 스케줄러 프로세스(1930)는 노즐 스케줄(1928), 현재 시간(1926), 및 대지 속도(1932)의 임의의 변화를 수신할 수 있다. 대지 속도(1932)가 변하면, 단계 1934에서, 노즐 스케줄(1928)이 조정될 수 있다. 현재 시간(1926)이 단계 1936에서 노즐 스케줄(1928) 상의 예측 시간에 도달했다면, 노즐 밸브는 단계 1940에서 켜질 수 있다. 현재 시간(1926)이 단계 1936에서 노즐 스케줄(1928) 상의 예측 시간에 도달하지 못했으면, 노즐 밸브는 단계 1938에서 꺼질 수 있다.
도 20은 롤링 드론(1200)의 분사기 시스템을 위한 시간 조율 프로세스 흐름(2000)을 나타낸다. 임무, 위치, 배향, 운송 정보 및/또는 통신 시스템(2002)은 시간/공간 상관 프로세스(2004)에 데이터를 제공할 수 있다. 시간/공간 상관 프로세스(2004)는 식물 또는 유해생물 식별 위치 AI 엔진(1920)과 함께 작동할 수 있고, 이미지 시간 동기화 신호를 다중 스펙트럼 카메라(630) 및 조치/표적화 조율 프로세스(1922)로 송신할 수 있다. 그 다음, 조치/표적화 조율 프로세스(1922)는 분사 붐 밸브(1126)를 켜거나 분사 붐 밸브(1126)를 끄도록 스케줄 기반 붐 밸브 제어부(1930)에 명령할 수 있다.
도 21은 롤링 드론(1200)을 위한 조향 시스템(2100)을 도시한다. 조향 조치를 수행하기 위한 다수의 컴포넌트들은 도 13을 참조하여 이전에 설명되었으며 여기에서는 반복되지 않을 것이다. 휠(1206) 및 휠 모터(610) 각각은 휠(1206)을 정방향 또는 역방향으로 회전시킬 수 있는 구동 모터 제어기(2104)에 의해 독립적으로 제어될 수 있다. 제어기(1302)가 예컨대 장애물을 회피하기 위해 롤링 드론(1200)을 돌릴 필요가 있는 경우, 제어기(1302)는 휠들(1206)의 배향을 조정하기 위해 턴 모터(2102)를 활성화한다. 다른 양태에서, 제어기(1302)는 롤링 드론(1200)의 제자리 회전(in-place rotation)을 초래하기 위해 롤링 드론(1200)의 우측에 있는 휠들(1206)과 반대 방향으로 구동되도록 롤링 드론(1200)의 좌측에 있는 휠들(1206)에 명령할 수 있다.
도 22a 내지 도 22c에 도시된 다른 양태에서, 예시적인 공중 드론(202)이 기지국(204)의 플랫폼(204A)에 착륙했다. 도 22a 내지 도 22c에서, 공중 드론(202)의 프레임(1604)의 단부들 및 프로펠러(620)는 명료성을 위해 제거되었다. 배터리 수신기(2220)는 기지국(204)의 플랫폼(204A)을 통해 홀(2202)과 정렬될 수 있다. 플랫폼(204A)은 드론(202)이 플랫폼(204A)에 대해 스스로를 지향하기 위해 드론(202)의 카메라에 의해 캡처될 수 있는 다수의 V자형 또는 QR 코드 가이드(미도시)를 가질 수 있다.
특히, 도 22b 및 도 22c에 도시되어 있는 바와 같이, 플랫폼(204A) 아래에는 일반적으로 원통형인 배터리 저장소(2204)가 있을 수 있다. 다른 양태들은 스위블 아암(swivel arm) 또는 로우 프로파일 컨베이어(lower-profile conveyor)와 같은 상이한 모양의 배터리 저장소(2204)를 가질 수 있다. 원통형 배터리 저장소(2204)는 전기 모터를 사용하여 중앙 허브(2208)를 중심으로 회전할 수 있다. 각각의 저장 격실(2206)은 배터리(미도시)를 수용할 수 있고, 배터리를 충전하기 위한 유도 충전기(미도시) 또는 접촉 충전기(미도시)를 가질 수 있다. 기지국 제어기(308)는 배터리 격실들(2206) 중 어느 것이 가장 많이 충전된 배터리를 갖는지를 판단할 수 있다. 이 배터리 격실(2206)은 배터리 격실(2206)로부터 배터리를 회수하고 드론(202)의 배터리 수용부(2220)에 안착될 배터리를 들어올리는 시저 리프트(scissor lift; 2210)와 정렬될 수 있다. 대안적으로, 배터리 저장소는 엄빌리컬 라인을 통해 및/또는 랜딩 기어 또는 드론(202)의 다른 곳에 포함된 전도성 플레이트 또는 컨택들과의 접촉을 통해 충전할 수 있는 제자리 충전기에 의해 대체될 수 있으며, 이는 플레이트를 통해 전류를 구동하여 배터리를 충전할 수 있다.
도 22d로 넘어가면, 공중 드론(902)에 대한 다른 구성이 예시되어 있다. 이 양태에서, 공중 드론(902)은 하우징(1208) 위의 6개 이상의 프로펠러(620), 및 하우징(1208) 아래에 위치한 수평 분사 붐(1222)을 포함한다. 수평 분사 붐(1222)은 각자의 밸브로 개별적으로 각각 제어되는 12개 내지 24개의 스프레이 노즐(520)을 포함할 수 있다. 이 양태에서, 분사 노즐(520)의 개수는 24이다.
도 22e로 넘어가면, 공중 드론(902)에 대한 또 다른 구성이 예시되어 있다. 이 양태에서, 중앙에 위치한 수평 분사 붐(1222)은 평면도에서 볼 때 연장된 H-구성과 유사한 프로펠러 아암(2236)에 각 단부에서 결합될 수 있다. 각각의 프로펠러 아암은 하나 이상의 프로펠러(620)를 포함할 수 있다. 하나 이상의 날개 및/또는 스포일러(미도시)는 전방 방향으로 주행할 때 중앙 섹션 위로 들어올림을 보장하기 위해 포함될 수 있다. 이 양태에서, 각각의 프로펠러 아암(2236)은 총 6개의 프로펠러(620)에 대해 3개의 프로펠러(620)에 결합된다. 이러한 확정 상태에서, 스프레이 노즐(520)에 대한 프로펠러 블레이드로부터의 다운워시의 영향이 감소되거나 제거될 수 있다. 이 양태에서, 분사 붐(1222)는 최대 32개의 분사 노즐(520)을 가질 수 있다.
도 23으로 넘어가면, 예시적인 현장(2300)이 현장의 에지 또는 코너에 근접하게 위치된 기지국(204)과 함께 도시된다. 기지국(204)은 전기 전력(2304)이 공급되는 충전기(624) 및/또는 연료 저장소 및/또는 분사 저장소를 포함할 수 있다. 공중 드론(902)이 기지국(204)에 착륙할 때, 기지국(204)은 충전기(624)를 사용하여 배터리(508)를 충전하는 것을 자동으로 시작할 수 있다. 다른 양상에서, 기지국(204)은 앞서 설명된 바와 데드(dead) 배터리(508)를 프레시(fresh) 배터리로 자동으로 교환할 수 있다. 기지국(204)은 또한 공중 드론(902)으로부터 데이터를 수신하기 위한 수신기를 가질 수 있다.
공중 드론(902)의 내비게이션 시스템(608)은 제공된 현장 데이터에 부분적으로 기초하여 비행 경로(2308)를 결정할 수 있다. 예를 들어, 인공 지능 프레임워크(1920)는 작물 기하구조(예컨대, 행 방향, 간격, 폭 등)을 결정할 수 있고/거나 컴퓨터 비전을 사용하여 장애물들을 식별할 수 있고/거나 하나 이상의 공용 또는 개인 데이터베이스로부터 이용 가능한 지리 정보 시스템(GIS) 경계들에 의해 보완될 수 있다. AI 프레임워크(1920)은 (a) 영역의 지도 상에 내부 및 외부 경계들을 그리고 GPS 좌표로 변환함으로써 수동 인간 입력, (b) 외부 및 내부 경계들을 검출하는 인공 지능(예컨대, 작물 배향 및 기하구조, 식물/흙/무기물 등의 스펙트럼 시그니처에 기반함) 및/또는 (c) 기존의 (정부 또는 개인 소유의) 측량 지도들 중 하나 이상을 해석하고 프로세싱할 수 있다. 내비게이션 시스템(608)은 공중 드론(902)의 고도와 조합하여 하나 이상의 렌즈 및 카메라 파라미터에 기초하여 최적의 시야(2306)를 결정할 수 있다. 예를 들어, 시야(2306)는 공중 드론(902)이 고도를 증가시킬 때 증가하지만 이미지 품질은 높은 고도에서 저하될 수 있다. 내비게이션 시스템(608)은 현장(2300)에 존재하는 잡초들(2320, 2322)을 검출하기 위해 이미지 품질이 충분한 고도를 결정할 수 있다. 잡초들(2320, 2322)을 검출하기에 충분한 이미지 품질은 성장 조건, 카메라(들)(630)의 해상도, 및/또는 날씨 조건(예컨대, 바람이 많이 부는 날에는 해상도 개선을 위해 약간 더 낮은 고도가 필요 할 수 있음)에 기반한 추정 잡초 사이즈에 의해 적어도 부분적으로 결정될 수 있다. 다른 양상들에서, 최적 고도는 캐노피(canopy) 사이즈, 및/또는 날씨(예컨대, 흐림 대 맑음, 안개, 비 등)에 의해 결정되는 것과 같은 하나 이상의 조명 조건에 의해 적어도 부분적으로 결정될 수 있다. 이 양태에서, 시야는 일반적으로 12피트ㅧ12피트 영역일 수 있다.
일단 시야(2306)가 결정되면, 내비게이션 시스템(608)은 전체 현장(2300)에 걸쳐 적어도 한 번 통과하는 데 필요한 통과 횟수를 결정할 수 있다. 이 예에서, 경로(2308)는 현장(2300)을 7번 앞뒤로 통과한다. 시야(2306)가 (고도 감소에 의해) 감소하면, 통과 횟수는 증가할 것이다. 시야(2306)가 (고도 증가에 의해) 증가하면, 통과 횟수는 감소할 것이다. 내비게이션 시스템(608)은 하나 이상의 경계 검출 기법들을 이용하여 전체 필드(2300)를 조사하기 위해 경로(2308)를 동적 구성할 수 있다. 예를 들어, 현장(2300)의 대부분이 특정 색상 공간(예컨대, 식물의 경우 "녹색", 흙의 경우 "검정")이면, AI 프레임워크(1030)는 다른 색상 공간(예컨대, 자갈길의 경우 "회색", 연못의 경우 "파란색", 또는 트랙터의 경우 "빨간색")에서 기하학적으로 중요한 지형물을 결정할 수 있다. 기하학적으로 중요한 지형물은 경계를 형성할 수 있다.
공중 드론(902)이 현장(2300) 위를 통과하는 동안, 프로세서(602)는 잡초(2320, 2322) 및/또는 원치 않는 성장 영역을 검출하고 잡초 영역을 처리 영역으로 플래그 지정하기 위해 본 명세서에 설명된 바와 같이 AI 프레임워크(1030)를 이용하여 카메라들(806)로부터의 이미지 데이터를 프로세싱하고 있을 수 있다. 프로세서(902)가 잡초(2320)가 계획 경로(2308)에 위치한다고 결정하는 경우, 내비게이션 시스템(608)은 일단 공중 드론(902)이 계획 경로(2308) 상의 해당 지점에 도달하면 분사 (또는 처리 거리) 내에서 공중 드론(902)을 착륙시키거나 낮추거나 제자리 비행하도록 명령 받을 수 있다. 다른 예시에서, 잡초(2322)가 계획 경로(2308)에 위치하지 않는다고 프로세서(902)가 결정하는 경우, 내비게이션 시스템(608)은 작물 캐노피 사이즈 및/또는 행 간격에 대한 비율에 기반할 수 있는 일정한 임계치만큼 계획 경로(2308)로부터 이탈하도록 명령 받을 수 있다. 다른 양태에서, 내비게이션 시스템(608)은 기지국(204)으로의 복귀 경로(2324) 동안 계획 경로(2308) 상에 없는 잡초들(2322)에 공중 드론(902)을 착륙시킬 계획을 할 수 있다.
다른 양태에서, 프로세서(902)는 모든 잡초(2320, 2322)의 위치를 결정하고 이전에 설명된 바와 같이 식물 검출 인공 지능 프레임워크(1920)를 사용하여 처리 경로를 계획할 수 있다. 일부 양태에서, 프로세서(902)는 각각의 잡초 및/또는 유해생물마다 하나 이상의 GPS-RTK 좌표를 제공할 수 있으며, 이는 하나 이상의 임무를 생성하고, 경로들을 계획하고, 및/또는 센서 측위 데이터에 기반하여 분사 노즐들을 트리거하기 위해 후속 처리 시스템(들)에 의해 사용될 수 있다. AI 프레임워크(1920)는 이전에 설명된 바와 같은 AI 프레임워크(1030, 1332)와 동일하거나 상이할 수 있다. 식물 검출 인공 지능 프레임워크(1920)는 저장소에 존재하는 제초제 또는 살진균제의 양 및/또는 발견된 잡초(2320, 2322)의 개수 및 유형에 대해 요구되는 유해생물 방제제의 양에 의해 적어도 부분적으로 처리 경로를 결정할 수 있다.
처리 경로의 결정은 드론(202, 1200)이 기지국(204)으로 복귀하기에 충분한 전력을 갖는 것을 보장하기 위해 특정 드론(202, 1200)에 대해 이용 가능한 분사 및 배터리 레벨에 적어도 부분적으로 기초하여 이루어질 수 있다. 임무가 배터리 용량 또는 분사 용량(또는 양자 모두)을 초과하는 경우, 드론(202, 1200)은 기지국(204)으로 복귀하기에 충분한 배터리 용량을 확보하면서 가능한 많은 임무를 실행할 수 있다. 일단 드론(202, 1200)이 기지국(204)으로 복귀하는데 필요한 배터리 용량에 도달하면, 드론(202, 1200)은 처리를 중단하고, 복귀 위치를 기록하고, 그리고 기지국(204)으로 복귀한다. 그 다음, 드론(202, 1200)은 배터리(618) 및/또는 분사 캐니스터(302)를 교환한다. 드론(202, 1200)은 복귀 위치로 복귀하여 임무를 재개한다. 드론(202, 1200)은 임무가 완료될 때까지 이 프로세스를 계속 반복한다. 일부 양태에서, 처리 경로는 현장(2300)에서 처리를 수행하기 위해 하나 이상의 다른 드론(202, 1200)으로 송신될 수 있다.
일 양태에서, 밀리미터 이하 해상도를 달성하기 위해 카메라(630)를 사용하여 고고도 조사(high-altitude survey)가 수행될 수 있고, 이는 유해생물 유형 및 위치를 결정하고 하나 이상의 드론(202)을 위한 일반적인 비행 계획 및/또는 유해생물 위치(들)을 계획하기 위해 온라인 또는 오프라인 AI 프레임워크(1030)에 공급될 수 있다. 임무 계획(1004)은 현장(2300)을 드론 크기의 정사각형(예컨대, 사용 중인 드론(202)의 날개 폭과 대략 동일함)으로 쪼갤 수 있고, 유해생물들을 포함하는 드론 크기의 정사각형만을 최적으로 처리하기 위해 다익스트라(Dijkstra) 패턴을 사용하여 비행을 계획할 수 있다. 처리 드론(1200)은 그 임무를 따른다. 그러나, 바람과 같은 환경적 요인과 작은 세부 사항에서의 GPS 위치와 같은 제한적 요인으로 인해, AI 프레임워크(1920)가 처리 드론(1200)에 존재할 수 있으며, 여기서 AI 프레임워크(1920)는 4인치ㅧ4인치 처리 영역 내에서 유해생물 처리를 위한 위치를 더 개선할 수 있다. 다른 양태에서, AI 프레임워크(1920)는 하나 이상의 임무 및/또는 하나 이상의 처리 계획을 생성하는 데 사용될 수 있고, 고클리어런스 분사기 및/또는 다른 비-드론 기계에 대한 데이터 포맷을 출력하도록 구성될 수 있다.
앞서 설명한 대로, 레이더, 라이더 및/또는 양안 촬영 및 컴퓨터 비전을 사용함으로써 충돌들이 회피될 수 있다. 다른 양태에서, 지형의 높이는 레이더, 라이다, 및/또는 양안 촬영 및 컴퓨터 비전을 사용하여 또한 결정될 수 있다. 도 24로 넘어가면, 무-고도(no altitude) 조정 구성(2410)은 해수면 위의 고정된 비행 높이(예컨대, 10m)를 갖는 공중 드론(202)을 예시한다. 이 구성(2410)에서, 드론(202)은 비행 높이를 갖는 지형(2414)으로 추락(2412)할 수 있다. 지형 회피 구성(2420)에서, 공중 드론(202)은 지형(2422)이 현재 비행 높이보다 높은 경우 비행 높이를 증가시킬 수 있지만 증가 이후에 비행 높이를 감소시키지 않을 수 있다(예컨대, 계곡(2424)). 이 양태에서, 공중 드론(202)은 주변 지형이 유사한 최대 지형 높이를 가질 수 있다고 가정한다. 구성(2430)을 따르는 지형은 해수면이 아니라 지형 위에 일관된 고도를 유지하기 위해 드론(202)이 지형의 하나 이상의 윤곽을 따르게 할 수 있다. 구성(2430)을 따른 지형은 지면으로부터 일정한 거리를 유지할 수 있고, 경각/편각에 비례하여 카메라 각도를 조정할 수 있어서, 개별 이미지 간의 편차를 최소화하기 위해 많은 이미지들이 일관되게 보인다. 이는 지형 변화를 결정하기 위해 양안 카메라(806), 단일 카메라(806) 및 공간 분석 기법 및/또는 라이더로 구현될 수 있다. 일부 양태에서, 드론(202)이 최대 작물 높이 위에 머물 수 있도록 작물 높이를 결정하고 비행 높이를 조정하는 데 유사한 기술이 사용될 수 있다.
일부 예시에서, 공중 드론(902)은 선회(2310)하는 동안 현장(2300)의 경계 외부를 비행할 수 있다. 드론(902)이 현장(2300)에서 크게 이탈하면, 드론(902)은 드론(902)을 임무 경로로 복귀시키는 데 필요한 궤적을 계산할 수 있다. 드론(902)은 임무 경로로 복귀할 수 없는 경우 기지국(204)으로 복귀할 수 있다.
일부 측면에 따르면, 유해생물 검출 AI 프레임워크(1030)는 잡초(2320, 2322)의 성숙도를 결정할 수도 있다. 그 다음, 유해생물 검출 AI 프레임워크(1030)는 종자 성숙 이전에 현장(2300) 내의 잡초의 99%를 없애기 위해 종자 성숙에 접근하고 있는 잡초들(2320, 2322)을 우선순위 지정할 수 있다. AI 프레임워크(1030)는 제초제 사용을 줄이기 위한 최적의 처리 시간을 결정하기 위해 잡초(2320, 2322)의 성장 진행을 추적하도록 식별된 잡초(2320, 2322)들을 추적할 수 있다. 식별된 잡초(2320, 2322)의 추적은 적어도 표현형(phenotype)에 기초할 수 있다. 예를 들어, 일부 작은 잡초들은 파종을 최소화하기 위해 초기에 최적으로 파괴될 수 있는 반면, 다른 잡초들은 잡초가 제초제를 더 많이 흡수할 수 있는 사이즈까지 성장하도록 허용될 수 있다.
도 26a 내지 도 26e로 넘어가면, 기지국(204)는 복수의 격실(2602)을 포함할 수 있다. 격실(2602)은 3개의 폐쇄 측면(2604) 및 개방되도록 구성된 하나의 측면을 갖고 위에서 봤을 때 일반적으로 정사각형 형상을 포함한다. 측면(2604)은 하나 이상의 각진 지지 부재(2606)를 통해 격실(2602)의 상단(2610) 및 하단(2612)에 결합될 수 있다. 3개의 폐쇄 측면(2604)은 구획(2602)을 통한 공기 흐름을 용이하게 하기 위해 하나 이상의 환기구(2620)를 포함할 수 있다. 일부 양태에서, 이들 저장 트레이(storage tray)는 배터리 교환 시스템, 배터리 재충전 시스템, 및/또는 리필 시스템을 포함할 수 있다. 일부 양태에서, 온보드 데이터는 드론(202)이 격실(2602) 내에 있는 동안 케이블, Wi-Fi, 및/또는 블루투스를 통해 전송될 수 있다.
열리도록 구성된 측면은 드론(202)이 현재 임무 중이면 드론(202)이 격실(2602) 내에서 활성화되고/되거나 격실(2602)에 접근하는 경우 개방될 있는 힌지식 도어(hinged door; 2608)를 가질 수 있다. 힌지식 도어(2608)은 슬라이딩 트레이(2614)가 도어(2608)를 밀어서 개방될 때까지 닫힌 상태로 유지하도록 스프링 장전될 수 있다. 슬라이딩 트레이(2614)는 착륙 드론(202)을 수용한다. 각각의 슬라이딩 트레이(2614)는 격실(2602)에 대해 트레이(2614)를 수평으로 슬라이딩시키기 위한 하나 이상의 트랙(2618) 또는 벨트(2618)를 포함할 수 있다. 각 격실(2602)은 그 안에 저장된 드론(202)의 높이보다 약간 더 큰 높이를 갖는다. 상단(2610)은 위의 격실(2602)의 하단(2612)에 대한 부착을 용이하게 하기 위해 프레임(2616)을 포함할 수 있다. 도 26a에 제시된 양태에서, 기지국(204)은 4개의 격실(2602)을 포함하고, 격실(2602) 각각은 상이한 방향을 가리키는 개구를 구비한다.
다른 양태에서, 격실(2602)의 하단(2612)만이 존재할 수 있고, 위의 격실(2602)의 하단(2612)은 아래 격실(2602)의 상단(2610)으로서 기능할 수 있다. 이러한 구성에서, 상단(2610)은 최상부 격실(2602)에 부착될 수 있다. 다른 양태에서, 최상부 격실(2602)은 열린 채로 남아 있을 수 있고, 하나 이상의 날씨 모니터링 및/또는 통신 모듈이 그 안에 배치될 수 있다.
본 명세서에 기재된 양태들이 유해생물의 검출을 예시하고 유해생물이 아닌 것(예컨대, 작물, 덤불, 현장 표면에 있는 캔, 암석 등과 같은 물리적 객체)을 무시함에도 불구하고, 다른 양태들은 작물을 검출하고 모든 비작물 영역을 바람직하지 않은 것으로 취급할 수 있다. 이러한 양태에서, 일부 또는 모든 비작물 영역이 처리될 수 있다. 제1 양태에서, 유해생물의 검출은 유해생물만이 처리되는 파종 후 처리에 유용할 수 있다. 다른 양태에서, 비작물 영역들은 무차별적으로 작물 행들 사이에 무엇이든 분사하는 고속 이동 차량으로 번다운 페이즈(burn-down phase)에서 처리될 수 있으며, 이는 더 적은 계산 전력 요구사항으로 더 에너지 및/또는 시간 효율적일 수 있다.
일부 양태에서, 처리 시스템(200)은 도로 또는 철도를 따라 성장을 처리하기 위해 도로 또는 철도를 따라 주행하도록 구성될 수 있다.
다른 측면에서, 유해생물 및 작물은 스펙트럼 시그니처 및/또는 기하구조에 추가하여 화학적 시그니처에 의해 결정될 수 있다. 예를 들어, 화학적 시그니처는 특정 꽃가루를 방출하는 꽃 피는 식물일 수 있으며, 이는 주변 흙의 황변과 같은 환경에 기반하여 및/또는 별도의 화학적 센서를 사용하여 광학적으로 검출될 수 있다. 다른 예에서, 음향 시그니처는 검출 가능 현상을 자극하기 위해 식물 및/또는 유해생물의 공진 주파수를 사용하는 것, 예컨대 본 명세서에서 설명된 바와 같이 유해생물이 카메라들(630)에 의해 관찰될 수 있는 곳으로 곤충/유해생물들을 추방하거나 유인하기 위해 특정 주파수의 음파를 사용하는 것을 포함할 수 있다.
본 명세서의 양태에 따르면, 공중 드론(100)은 잡초(2320, 2322)에 대한 분사를 수행할 수 있다. 다른 양태에서, 공중 드론(902)은 방제를 위해 잡초 위치로 찾아가도록 지상 기반 드론(904)에 명령할 수 있다.
본 명세서에 설명된 양태들이 캐니스터(302)를 위한 리필 시스템(300)을 예시함에도 불구하고, 다른 양태들은 기지국(204)에서 단순히 교환되는 자체 캐니스터들일 수 있는 캐니스터(302)를 가질 수 있다.
본 명세서의 양태들이 공중 드론(202)에 특정한 특징들을 설명함에도 불구하고, 본 명세서의 설명을 검토할 때 당업자의 이해에 부합하여 다른 양태들이 롤링 드론(1200)에 동일하게 적용될 수 있고 그 반대도 마찬가지이다.
본 명세서에 설명된 양태들이 정지 기지국(204)으로 복귀하는 드론들(202, 1200)을 예시함에도 불구하고, 다른 양태들은 이동 기지국(204)으로 복귀하는 드론들(202, 1200)을 가질 수 있다. 일부 양태들에서, 이동식 기지국(204)은 롤링 드론(1200)일 수 있고, 공중 드론(202)은 롤링 드론(1200)으로 복귀할 수 있다.
본 명세서에 설명된 양태들은 카메라(806) 및 분사 시스템을 갖는 공중 드론(202)을 설명함에도 불구하고, 다른 양태들은 프로펠러 워시(propeller wash)의 양을 줄이기 위해 카메라(806)만을 갖는 더 작은 공중 드론(202)을 가질 수 있다.
본 명세서에 더 상세히 설명된 바와 같이, 처리 시스템(200)의 다양한 측면은 자동 표적 검출, 선택, 우선순위 지정, 선택해제, 재선택, 능동적 안정화, 자동 분사 벡터 솔루션, 표적 태깅, 및/또는 연속 또는 간헐적 표적 추적을 위한 능력을 포함할 수 있다.
다수의 객체를 검출하고, 다수의 표적을 식별, 검증, 및 우선순위 지정하고, 다수의 분사 벡터를 계산하고, 다수의 분사의 성공을 결정하고, 분사 성공 판정을 후속 분사 벡터 계산에 대한 입력으로서 사용하는 단계들이 단일 시스템들 또는 서브시스템들로서 도시될 수 있다. 당업자는 이들 시스템, 서브시스템 또는 그 일부가 결합될 수 있고, 본 명세서에 도시된 것과 상이한 시퀀스로 사용되고, 덜 복잡하고 덜 자원 집약적인 설계를 달성하기 위해 간략화되고 일부 경우에는 생략될 수 있음을 이해할 것이다.
다양한 컴포넌트, 하위 컴포넌트, 및 부품들이 본 명세서에 설명된 프로세스, 계산, 기법, 단계, 수단, 및 목적을 달성, 구현 및 실시할 수 있다. 본 명세서에 포함된 실시예들 및 발명들은 당업자에 의해 선택된 바와 같이 다양한 형태 및 접근 방식으로 실시될 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에 설명된 이들 프로세스, 계산, 기법, 단계, 수단, 및 목적은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 또는 이들의 조합으로 달성되고 구현될 수 있다. 본 명세서에 설명된 드론 시스템들은 단일 드론에 포함되거나, 서로 및 임의의 조합으로 통신하여 다수의 드론 및 기지국 내부 및 전체에 걸쳐 분산될 수 있다. 여기에 설명된 컴퓨팅 컴포넌트들 및 프로세스들은 고정식 또는 이동식 네트워크 또는 양자 모두에 걸쳐 동시에 또는 상이한 시간들에 분산될 수 있다. 예를 들어, 일부 프로세싱은 제1 프로세서를 사용하여 일 위치에서 수행될 수 있는 반면, 다른 프로세싱은 제1 프로세서로부터 멀리 떨어진 다른 프로세서에 의해 수행될 수 있다. 이와 유사하게, 컴퓨터 시스템의 다른 컴포넌트들이 분산될 수 있다. 이와 같이, 컴퓨터 시스템은 여러 위치에서 프로세싱을 수행하는 분산 컴퓨팅 시스템으로서 해석될 수 있다. 일부 경우에는, 컴퓨터 시스템은 단일 컴퓨팅 디바이스로서 해석될 수 있다. 본 명세서에서 설명된 드론 시스템은 자체 데이터 및 계산 드론 시스템 또는 분산 계산 및 데이터 드론 시스템의 일부로서 실행에서 앞뒤로 전환할 수 있다.
당업자는 하나 이상의 주문형 집적 회로(ASIC), 디지털 신호 프로세서(DSP), 디지털 신호 처리 장치(DSPD), 프로그램 가능 논리 디바이스(PLD), 현장 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA), 프로세서, 제어기, 마이크로제어기, 마이크로프로세서, 앞서 설명된 기능들을 수행하도록 설계된 기타 전자 유닛, 및/또는 이들의 조합을 이용하여 프로세싱 유닛들을 위한 하드웨어 구현들을 선택할 수 있다.
당업자는 하드웨어, 소프트웨어, 스크립팅 언어, 펌웨어, 미들웨어, 마이크로코드, 하드웨어 기술 언어 및/또는 이들의 임의의 조합을 포함하는 구현들을 선택할 수 있다. 소프트웨어, 펌웨어, 미들웨어, 스크립팅 언어, 및/또는 마이크로코드 구현은 저장 매체와 같은 기계 판독 가능 매체에 저장된 필요한 태스크들을 수행하기 위한 프로그램 코드 또는 코드 세그먼트들을 가질 수 있다. 코드 세그먼트 또는 기계 실행 가능 명령어는 절차, 함수, 서브프로그램, 프로그램, 루틴, 서브루틴, 모듈, 소프트웨어 패키지, 스크립트, 클래스, 또는 명령어, 데이터 구조, 및/또는 프로그램문의 임의의 조합을 나타낼 수 있다. 코드 세그먼트는 정보, 데이터, 인수, 매개변수 및/또는 메모리 내용을 전달 및/또는 수신함으로써 다른 코드 세그먼트 또는 하드웨어 회로에 결합될 수 있다. 정보, 인수, 매개변수, 데이터 등은 메모리 공유, 메시지 전달, 토큰 전달, 네트워크 전송 등을 포함한 임의의 적절한 수단을 통해 전달, 전송 또는 송신될 수 있다.
당업자는 본 명세서에 설명된 프로세스들을 수행하는 모듈들(예를 들어, 절차, 함수, 알고리즘 등)을 활용하는 펌웨어 및/또는 소프트웨어를 포함하는 구현을 선택할 수 있다. 명령어들을 유형적으로 구체화하는 임의의 기계 판독 가능 매체가 본 명세서에 설명된 여기에 설명된 프로세스 및 방법론 및 기술들 구현하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 소프트웨어 코드들이 메모리에 저장될 수 있다. 메모리는 프로세서 내부에 구현되거나 프로세서 외부에 구현될 수 있다. 본 명세서에 사용된 "메모리"는 장기, 단기, 휘발성, 비휘발성 또는 기타 저장 매체의 모든 유형을 지칭하며, 특정 유형의 메모리 또는 메모리의 수 또는 메모리가 저장되는 매체 유형으로 제한되지 않는다.
더욱이, 본 명세서에 개시된 바와 같이, "저장 매체"라는 용어는 리드-온리 메모리(ROM), 랜덤 액세스 메모리(RAM), 자기 RAM, 코어 메모리, 자기 디스크 저장 매체, 광 저장 매체, 플래시 메모리 장치, 및/또는 정보를 저장하기 위한 기타 기계 판독 가능 매체를 비롯하여 데이터를 저장하기 위한 하나 이상의 메모리를 나타낼 수 있다. "기계 판독 가능 매체"라는 용어는 이로 제한되는 것은 아니지만, 휴대용 또는 고정식 저장 디바이스들, 광학 저장 디바이스들, 및/또는 명령어(들) 및/또는 데이터를 포함하거나 운반하는 저장 가능한 다양한 기타 저장 매체를 포함한다.
본 명세서에 설명된 컴퓨터 시스템은 하나 이상의 범용 프로세서 및/또는 하나 이상의 특수 목적 프로세서(예컨대, 디지털 신호 프로세싱 칩, 그래픽 가속 프로세서, 비디오 디코더 등)를 제한 없이 사용할 수 있다. 본 명세서에 설명된 컴퓨터 시스템들은 다양한 파일 시스템, 데이터베이스 구조, 데이터베이스 제어 또는 조작 또는 최적화 방법론을 제한 없이 포함하여, 임의의 적절한 데이터 스토어를 구현하기 위해 저장 디바이스들을 사용하고/하거나 구성할 수 있다.
앞서 논의된 방법, 시스템 및 디바이스들은 예시이다. 다양한 구성은 적절한 경우 다양한 절차나 컴포넌트들을 생략, 대체 또는 추가할 수 있다. 예를 들어, 대안적인 구성에서, 이 방법들은 설명된 것과 상이한 순서로 수행될 수 있고/거나, 다양한 스테이지가 추가, 생략 및/또는 결합될 수 있다. 또한, 특정 구성들과 관련하여 설명된 특징들은 다양한 다른 구성에 결합될 수 있다. 구성들의 상이한 양태 및 구성요소들이 유사한 방식으로 결합될 수 있다. 또한, 기술이 진화하고, 이에 따라 구성요소들의 다수가 예시이며, 본 명세서 또는 청구범위의 범위를 제한하지 않는다. 전술한 것은 본 발명의 원리만을 예시하는 것으로 간주된다. 또한, 수많은 변경 및 수정이 당업자에게 용이하게 일어날 것이기 때문에, 본 발명을 도시되고 설명된 정확한 구성 및 동작으로 제한하는 것은 바람직하지 않으며, 따라서 구조 또는 동작에서 이러한 모든 적절한 변경 또는 수정은 청구된 발명의 범위에 속하는 것으로 의도될 수 있다.
Claims (67)
- 현장 처리 시스템으로서,
적어도 하나의 유해생물 방제제를 수용하는 적어도 하나의 자율 드론;
상기 적어도 하나의 유해생물 방제제를 배분하는 기지국; 및
상기 기지국에 상기 적어도 하나의 유해생물 방제제를 공급하는 적어도 하나의 보관 탱크를 포함하는,
현장 처리 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 적어도 하나의 자율 드론은 데이터 수집 시스템, 내비게이션 시스템, 추진 시스템, 표적화 시스템, 처리 시스템, 및 전원을 포함하는,
현장 처리 시스템. - 제2항에 있어서,
상기 데이터 수집 시스템은 데이터를 제공하고, 적어도 하나의 측위 센서, 적어도 하나의 농업용 센서, 및 적어도 하나의 카메라 중 적어도 하나를 포함하는,
현장 처리 시스템. - 제3항에 있어서,
상기 적어도 하나의 측위 센서는 고도계, 초음파 센서, 레이더, 라이더, 가속도계, 글로벌 측위 센서 및 상기 적어도 하나의 카메라 중 적어도 하나로부터 선택되는,
현장 처리 시스템. - 제3항에 있어서,
상기 내비게이션 시스템은 상기 데이터 수집 시스템으로부터 상기 데이터를 수신하고, 상기 적어도 하나의 자율 드론의 주행 경로를 결정하고, 상기 적어도 하나의 자율 드론의 주행 경로에 장애물이 있는 경우를 결정하여 상기 주행 경로를 조정하고, 상기 적어도 하나의 자율 드론을 이동시키기 위해 상기 추진 시스템에 적어도 하나의 추진 명령어를 제공하는,
현장 처리 시스템. - 제2항에 있어서,
상기 추진 시스템은 적어도 하나의 프로펠러 및 적어도 하나의 휠 중 적어도 하나를 돌리는 적어도 하나의 모터를 포함하는,
현장 처리 시스템. - 제3항에 있어서,
상기 표적화 시스템은 상기 데이터 수집 시스템으로부터 데이터를 수신하고, 상기 데이터를 분석하여 적어도 하나의 표적을 식별하고, 적어도 하나의 표적 명령어를 상기 내비게이션 시스템에 제공하고, 상기 적어도 하나의 자율 드론은 상기 처리 시스템의 범위 내에 있는 경우를 판단하고, 적어도 하나의 처리 명령어를 상기 처리 시스템에 제공하는,
현장 처리 시스템. - 제7항에 있어서,
상기 처리 시스템은 상기 적어도 하나의 유해생물 방제제를 상기 적어도 하나의 표적에 제공하는,
현장 처리 시스템. - 제7항에 있어서,
상기 처리 시스템은 상기 적어도 하나의 표적으로 지시되는 방제 디바이스를 활성화하는,
현장 처리 시스템. - 제9항에 있어서,
상기 방제 디바이스는 잡초 다듬는 기계, 히터, 굴착기, 마이크로웨이브, 고에너지 레이저 및 방전 중 적어도 하나로부터 선택되는,
현장 처리 시스템. - 제2항에 있어서,
상기 데이터 수집 시스템, 상기 내비게이션 시스템, 및 상기 표적화 시스템 중 적어도 하나는 유형의 컴퓨터 판독가능 매체 내에 저장되고 상기 적어도 하나의 자율 드론 내의 프로세서에 의해 실행되는,
현장 처리 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 적어도 하나의 자율 드론은 공중 드론, 롤링 드론, 및 상기 공중 드론과 상기 롤링 드론의 조합 중 적어도 하나로부터 선택되는,
현장 처리 시스템. - 제3항에 있어서,
상기 적어도 하나의 농업용 센서는 토양 산도, 토양 수분, 토양 온도, 전도도, 풍향, 풍속, 그리고 방사선 중 적어도 하나를 측정하도록 구성되는,
현장 처리 시스템. - 제13항에 있어서,
상기 표적화 시스템은 토양 프로파일 또는 식물 프로파일을 구성하는,
현장 처리 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 기지국은 적어도 하나의 캐니스터를 리필하기 위한 리필 시스템을 포함하는,
현장 처리 시스템. - 제15항에 있어서,
상기 적어도 하나의 캐니스터는 상기 적어도 하나의 자율 드론 내에 있는,
현장 처리 시스템. - 제15항에 있어서,
상기 리필 시스템은 압력 하의 호스 및 상기 적어도 하나의 유해생물 방제제를 상기 적어도 하나의 캐니스터에 배분하기 위해 밸브를 활성화하기 위한 제어기를 포함하는,
현장 처리 시스템. - 제17항에 있어서,
상기 호스 내의 압력은 중력 공급 시스템 또는 상기 제어기에 의해 제어되는 펌프에 의해 제공되는,
현장 처리 시스템. - 제17항에 있어서,
상기 적어도 하나의 캐니스터를 칭량하여 가득 찬 캐니스터 조건을 결정하는 저울을 더 포함하고, 상기 제어기는 상기 밸브를 비활성화하는,
현장 처리 시스템. - 제17항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
과도 충진된 상기 적어도 하나의 캐니스터 또는 누출로부터 상기 적어도 하나의 유해생물 방제제를 캡처하는 유출 컨테이너를 더 포함하는,
현장 처리 시스템. - 제20항에 있어서,
상기 유출 컨테이너 내에 배치되어 상기 밸브를 폐쇄하거나 상기 펌프를 비활성화하는 레벨 센서를 더 포함하는,
현장 처리 시스템. - 제15항에 있어서,
드론 도킹 영역으로부터 상기 리필 시스템으로 적어도 하나의 빈 캐니스터를 운송하고 상기 리필 시스템으로부터 상기 드론 도킹 영역으로 적어도 하나의 가득 찬 캐니스터를 운송하는 컨베이어 시스템을 더 포함하는,
현장 처리 시스템. - 제2항에 있어서,
상기 기지국은 상기 적어도 하나의 자율 드론의 전원을 충전하기 위한 배터리 충전 시스템을 포함하는,
현장 처리 시스템. - 제2항에 있어서,
상기 표적화 시스템은 유형의 컴퓨터 판독가능 매체 내에 저장되고 상기 기지국 내의 프로세서에 의해 실행되는,
현장 처리 시스템. - 제2항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기지국과 상기 적어도 하나의 자율 드론 사이의 통신 및 적어도 한 쌍의 상기 적어도 하나의 자율 드론 사이의 통신을 가능하게 하는 통신 시스템을 더 포함하는,
현장 처리 시스템. - 제25항에 있어서,
상기 기지국과 상기 적어도 하나의 자율 드론 사이에서 송신되는 적어도 하나의 임무 규칙을 더 포함하는,
현장 처리 시스템. - 제26항에 있어서,
상기 표적화 시스템은 상기 적어도 하나의 임무 규칙을 우선순위 지정하도록 구성되는,
현장 처리 시스템. - 제1항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 현장 처리 시스템은 자체 트레일러로 운송 가능한,
현장 처리 시스템. - 현장을 모니터링하기 위한 시스템으로서,
데이터 수집 시스템, 내비게이션 시스템, 추진 시스템, 및 전원을 갖는 적어도 하나의 자율 드론을 포함하되,
상기 적어도 하나의 자율 드론은 데이터를 수집하며 상기 현장 위를 통과하는,
시스템. - 제29항에 있어서,
상기 데이터 수집 시스템은 적어도 하나의 측위 센서, 적어도 하나의 농업용 센서, 및 적어도 하나의 카메라 중 적어도 하나로부터 상기 데이터를 수집하는,
시스템. - 제30항에 있어서,
상기 적어도 하나의 측위 센서는 고도계, 초음파 센서, 레이더, 라이더, 가속도계, 글로벌 측위 센서 및 상기 적어도 하나의 카메라 중 적어도 하나로부터 선택되는,
시스템. - 제29항에 있어서,
상기 내비게이션 시스템은 상기 데이터 수집 시스템으로부터 상기 데이터를 수신하고, 상기 적어도 하나의 자율 드론의 주행 경로를 결정하고, 상기 적어도 하나의 자율 드론의 주행 경로에 장애물이 있는 경우를 결정하여 상기 주행 경로를 조정하고, 상기 적어도 하나의 자율 드론을 이동시키기 위해 상기 추진 시스템에 적어도 하나의 추진 명령어를 제공하는,
시스템. - 제29항에 있어서,
상기 추진 시스템은 적어도 하나의 프로펠러 및 적어도 하나의 휠 중 적어도 하나를 돌리는 적어도 하나의 모터를 포함하는,
시스템. - 제29항에 있어서,
표적화 시스템은 상기 데이터 수집 시스템으로부터 상기 데이터를 수신하고, 상기 데이터를 분석하여 적어도 하나의 표적을 식별하고, 표적 목록에 상기 적어도 하나의 표적의 위치를 기록하는,
시스템. - 제34항에 있어서,
상기 데이터 수집 시스템, 상기 내비게이션 시스템, 및 상기 표적화 시스템 중 적어도 하나는 유형의 컴퓨터 판독가능 매체 내에 저장되고 상기 적어도 하나의 자율 드론 내의 프로세서에 의해 실행되는,
시스템. - 제29항에 있어서,
상기 적어도 하나의 자율 드론은 공중 드론, 롤링 드론, 및 상기 공중 드론과 상기 롤링 드론의 조합 중 적어도 하나로부터 선택되는,
시스템. - 제34항에 있어서,
상기 적어도 하나의 농업용 센서는 토양 산도, 토양 수분, 토양 온도, 전도도, 풍향, 풍속, 그리고 방사선 중 적어도 하나를 측정하도록 구성되는,
시스템. - 제37항에 있어서,
상기 표적화 시스템은 토양 프로파일 또는 식물 프로파일을 구성하는,
시스템. - 제34항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 자율 드론과 기지국 사이의 상기 데이터의 통신을 가능하게 하는 통신 시스템을 더 포함하는,
시스템. - 제39항에 있어서,
상기 기지국은 처리를 위해 적어도 하나의 롤링 드론에 상기 적어도 하나의 표적을 송신하는,
시스템. - 제34항에 있어서,
상기 표적 목록을 수신하고 상기 표적 목적으로부터 상기 적어도 하나의 표적을 처리하는 고클리어런스 분사기를 더 포함하는,
시스템. - 현장 처리를 위한 방법으로서,
데이터 수집 시스템을 이용하여 데이터를 수집하는 단계;
적어도 하나의 자율 드론을 위한 주행 경로를 생성하기 위해 내비게이션 시스템에 의해 상기 데이터를 프로세싱하는 단계;
상기 주행 경로에 따라 추진 시스템에 의해 상기 적어도 하나의 자율 드론을 추진하는 단계; 및
상기 주행 경로를 따라 상기 현장으로부터 적어도 하나의 농업용 측정치를 얻은 단계를 포함하는,
방법. - 제42항에 있어서,
상기 데이터 수집 시스템은 적어도 하나의 측위 센서, 적어도 하나의 농업용 센서, 및 적어도 하나의 카메라 중 적어도 하나로부터 상기 데이터를 수집하는,
방법. - 제43항에 있어서,
상기 적어도 하나의 측위 센서는 고도계, 초음파 센서, 레이더, 라이더, 가속도계, 글로벌 측위 센서 및 상기 적어도 하나의 카메라 중 적어도 하나로부터 선택되는,
방법. - 제42항에 있어서,
상기 적어도 하나의 자율 드론의 주행 경로에 장애물이 있는 경우를 결정하여 상기 주행 경로를 조정하고, 상기 적어도 하나의 자율 드론을 조정된 주행 경로로 이동시키기 위해 상기 추진 시스템에 적어도 하나의 추진 명령어를 제공하는 단계를 더 포함하는,
방법. - 제42항에 있어서,
상기 추진 시스템은 적어도 하나의 프로펠러 및 적어도 하나의 휠 중 적어도 하나를 돌리는 적어도 하나의 모터를 포함하는,
방법. - 제46항에 있어서,
상기 적어도 하나의 자율 드론은 공중 드론, 롤링 드론, 및 상기 공중 드론과 상기 롤링 드론의 조합 중 적어도 하나로부터 선택되는,
방법. - 제42항에 있어서,
상기 적어도 하나의 농업용 측정치는 토양 산도, 토양 수분, 토양 온도, 전도도, 풍향, 풍속, 그리고 방사선 중 적어도 하나로부터 선택되는,
방법. - 제42항에 있어서,
표적화 시스템에 의해 상기 데이터를 분석하여 적어도 하나의 표적을 식별하는 단계; 및
상기 내비게이션 시스템에 적어도 하나의 표적 명령어를 제공하는 단계를 더 포함하는,
방법. - 제49항에 있어서,
상기 표적화 시스템은 토양 프로파일 또는 식물 프로파일을 구성하는,
방법. - 제49항과 제50항 중 어느 한 항에 있어서,
통신 시스템을 이용하여 상기 적어도 하나의 자율 드론과 기지국 사이에 통신하는 단계를 더 포함하는,
방법. - 제51항에 있어서,
상기 기지국은 처리를 위해 적어도 하나의 롤링 드론에 상기 적어도 하나의 표적을 송신하는,
방법. - 제49항 내지 제52항 중 어느 한 항에 있어서,
적어도 하나의 유해생물 방제제를 적어도 하나의 보관 탱크로부터 상기 적어도 하나의 자율 드론의 적어도 하나의 캐니스터로 배분하는 단계를 더 포함하는,
방법. - 제49항 내지 제53항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 자율 드론이 분사 시스템의 범위 내에 있는 경우를 판단하고, 상기 분사 시스템에 적어도 하나의 분사 명령어를 제공하는 단계를 더 포함하는,
방법. - 제53항에 있어서,
적어도 하나의 처리로 상기 적어도 하나의 표적을 처리하는 단계를 더 포함하는,
방법. - 제55항에 있어서,
상기 적어도 하나의 표적으로 지시되는 방제 디바이스를 활성화하는 단계를 더 포함하는,
방법. - 제56항에 있어서,
상기 방제 디바이스는 잡초 다듬는 기계, 히터, 굴착기, 마이크로웨이브, 고에너지 레이저 및 방전 중 적어도 하나로부터 선택되는,
방법. - 제53항에 있어서,
상기 적어도 하나의 캐니스터는 상기 적어도 하나의 자율 드론 내에 있는,
방법. - 제53항에 있어서,
상기 적어도 하나의 유해생물 방제제를 상기 적어도 하나의 보관 탱크에 유체 결합된 호스로부터 상기 적어도 하나의 캐니스터로 배분하기 위해 밸브를 활성화하는 단계를 더 포함하는,
방법. - 제59항에 있어서,
펌프 또는 중력 공급 시스템을 이용하여 상기 호스를 가압하는 단계를 더 포함하는,
방법. - 제59항에 있어서,
상기 적어도 하나의 캐니스터를 칭량하는 단계;
가득 찬 캐니스터 조건을 결정하는 단계; 및
상기 밸브를 비활성화하는 단계를 더 포함하는,
방법. - 제53항 내지 제61항 중 어느 한 항에 있어서,
유출 컨테이너에서의 과도 충진된 상기 적어도 하나의 캐니스터 또는 누출로부터 상기 적어도 하나의 유해생물 방제제를 캡처하는 단계를 더 포함하는,
방법. - 제62항에 있어서,
상기 유출 컨테이너 내의 레벨 센서를 이용하여 레벨을 측정하는 단계; 및
상기 적어도 하나의 유해생물 방제제의 배분을 중지하는 단계를 더 포함하는,
방법. - 제53항에 있어서,
드론 도킹 영역으로부터 리필 시스템으로 적어도 하나의 빈 캐니스터를 운송하는 단계; 및
상기 리필 시스템으로부터 상기 드론 도킹 영역으로 적어도 하나의 가득 찬 캐니스터를 운송하는 단계를 더 포함하는,
방법. - 제51항에 있어서,
상기 적어도 하나의 자율 드론의 전원을 충전하는 단계를 더 포함하는,
방법. - 제51항에 있어서,
상기 기지국으로부터 상기 적어도 하나의 자율 드론으로 적어도 하나의 임무 규칙을 송신하는 단계를 더 포함하는,
방법. - 제66항에 있어서,
상기 적어도 하나의 자율 드론에서 상기 적어도 하나의 임무 규칙을 우선순위 지정하는 단계를 더 포함하는,
방법.
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