KR20240058434A - Uam의 경로 일치성을 평가하는 방법 및 장치 - Google Patents

Uam의 경로 일치성을 평가하는 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

일 실시 예에 따른 UAM(Urban Air Mobility)의 경로 일치성을 평가하는 방법은, 항로 내 복수의 가상 공간들 중에서 상기 UAM이 통과할 예정인 제1 가상 공간들에 대한 정보를 획득하는 단계; 및 상기 복수의 가상 공간들 중에서 상기 UAM이 통과한 제2 가상 공간에 대한 정보를 상기 제1 가상 공간들에 대한 정보와 비교하여, 상기 UAM의 경로 일치성을 평가하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

UAM의 경로 일치성을 평가하는 방법 및 장치 {METHOD AND DEVICE FOR EVALUATING PATH CONFORMANCE OF UAM}
본 발명은 UAM의 경로 일치성을 평가하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
UAM은 도심 항공 모빌리티(Urban Air Mobility)로서, 수직 이착륙(Vertical Take Off and Landing, VTOL)이 가능한 개인 항공기(Personal Air Vehicle, PAV)와 결합해 하늘을 이동 통로로 활용한다.
UAM은 도심에서의 이동효율성을 극대화한 차세대 모빌리티 솔루션으로서, 도심의 혼잡한 교통 정체로 인한 이동 효율성 저하, 물류 운송비용 등 사회적 비용 급증 등을 해결하기 위해 등장하였다. 장거리 이동 시간이 늘고 교통 체증이 심해진 지금, UAM은 이러한 문제를 해결하는 동시에 미래 혁신 사업으로 꼽힌다.
UAM이 운항하는 항로는 고도 300m ~ 600m 사이에 설정될 예정으로서, UATM(UAM Air Traffic Management)의 관제를 받는다. 이와는 별개로, 고도 300m 이상의 구역은 기존의 ATM(Air Traffic Management)의 영역으로 기존 항공기 관제 시스템의 통제를 받는다. 즉, 300M 이상의 공역은 UATM과 ATM의 관제가 혼재하는 영역으로서, UAM이 UATM의 관제 영역을 벗어나면, UAM은 즉시 ATM의 관제를 받아야 한다.
UAM이 항로 내에서 정상적으로 운행하여 UATM의 관제를 받도록 하고, 항로 내에서도 최적의 경로를 따라 이동하여 계획된 일정에 따라 비행을 완료하도록 하기 위하여, UAM의 비행 궤적을 모니터링하고 평가해야 한다.
다만, UAM은 기존 비행기와는 목적, 비행 환경, 속도, 항로 크기 등이 다르므로, UAM의 비행 궤적을 평가하는 방법이 문제된다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, UAM이 통과할 예정인 제1 가상 공간들에 대한 정보와 상기 UAM이 통과한 제2 가상 공간에 대한 정보를 상기 제1 가상 공간들에 대한 정보와 이용하여, UAM의 경로 일치성을 평가하는 방법을 제공하는 것이다.
다만, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 해결하고자 하는 과제는 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
일 실시 예에 따른 UAM(Urban Air Mobility)의 경로 일치성을 평가하는 방법은, 항로 내 복수의 가상 공간들 중에서 상기 UAM이 통과할 예정인 제1 가상 공간들에 대한 정보를 획득하는 단계; 및 상기 복수의 가상 공간들 중에서 상기 UAM이 통과한 제2 가상 공간에 대한 정보를 상기 제1 가상 공간들에 대한 정보와 비교하여, 상기 UAM의 경로 일치성을 평가하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제1 가상 공간들에 대한 정보는, 상기 제1 가상 공간들 각각의 식별 정보, 상기 UAM이 상기 제1 가상 공간들 각각에 진입할 것으로 예상되는 예상 진입 시점, 및 상기 UAM이 상기 제1 가상 공간들 각각을 진출할 것으로 예상되는 예상 진출 시점을 포함할 수 있다.
상기 UAM의 경로 일치성을 평가하는 단계는, 상기 제2 가상 공간이 상기 제1 가상 공간들에 포함되는지 여부를 판단하는 단계; 상기 UAM이 상기 제2 가상 공간에 진입한 실제 진입 시점이 상기 제2 가상 공간에 대한 예상 진입 시점으로부터 기 설정된 진입 오차 이내에 해당하는지 여부를 판단하는 단계; 상기 UAM이 상기 제2 가상 공간을 진출한 실제 진출 시점이 상기 제2 가상 공간에 대한 예상 진출 시점으로부터 기 설정된 진출 오차 이내에 해당하는지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 포함 여부에 대한 판단, 상기 진입 오차 이내에 해당 여부에 대한 판단 및 상기 진출 오차 이내에 해당 여부에 대한 판단에 기초하여, 상기 제2 가상 공간에 대한 상기 UAM의 경로 일치성을 평가하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제2 가상 공간에 대한 상기 UAM의 경로 일치성을 평가하는 단계는, 상기 제2 가상 공간이 상기 제1 가상 공간들에 포함되고, 상기 실제 진입 시점이 상기 예상 진입 시점으로부터 상기 진입 오차 이내에 해당하고, 상기 실제 진출 시점이 상기 예상 진출 시점으로부터 상기 진출 오차 이내에 해당한다고 판단된 경우, 상기 제2 가상 공간에 대한 경로는 일치한다고 평가하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제2 가상 공간에 대한 상기 UAM의 경로 일치성을 평가하는 단계는, 상기 제2 가상 공간이 상기 제1 가상 공간들에 포함되지 않거나, 상기 실제 진입 시점이 상기 예상 진입 시점으로부터 상기 진입 오차 이내에 해당하지 않거나, 상기 실제 진출 시점이 상기 예상 진출 시점으로부터 상기 진출 오차 이내에 해당하지 않는다고 판단된 경우, 상기 제2 가상 공간에 대한 경로는 불일치한다고 평가하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 UAM의 경로 일치성을 평가하는 단계는, 상기 제2 가상 공간이 경로 일치 영역(Conformance Region)에 해당하는지 여부를 판단하는 단계를 더 포함하고, 상기 제2 가상 공간에 대한 경로는 불일치한다고 평가하는 단계는, 상기 경로 일치 영역 여부에 대한 판단에 더 기초하여, 상기 불일치를 평가하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제2 가상 공간이 상기 경로 일치 영역에 해당하지 않을 때 상기 제2 가상 공간에 부여되는 경로의 불일치 정도가 상기 제2 가상 공간이 상기 경로 일치 영역에 해당할 때 상기 제2 가상 공간에 부여되는 경로의 불일치 정도 보다 크게 설정될 수 있다.
상기 UAM의 경로 일치성을 평가하는 단계는, 상기 제2 가상 공간이 다른 가상 공간에 포함되는 경우, 상기 제2 가상 공간에 대한 경로 일치성을 평가하지 않는 단계를 포함할 수 있다.
상기 방법은, 상기 제2 가상 공간이 적어도 한 개인 경우, 상기 제1 가상 공간들에 부여된 제1 점수와, 상기 제2 가상 공간 각각에 대한 상기 경로 일치성의 평가 결과에 따라 상기 제2 가상 공간에 부여된 제2 점수를 비교하는 단계; 및 상기 제1 점수와 상기 제2 점수 사이의 차이가 기 설정된 임계 차이 이내인지 여부에 기초하여, 상기 UAM의 운행이 정상인지 여부를 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 UAM의 운행이 정상인지 여부를 판단하는 단계는, 상기 제2 가상 공간이 상기 UAM이 운행 중 소정의 시점까지 상기 UAM이 통과한 적어도 하나의 가상 공간에 해당하는 경우, 상기 소정의 시점까지의 상기 UAM의 운행이 정상인지 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
다른 실시예에 따른 경로 일치성 평가 장치는, UAM의 경로 일치성을 평가하는 경로 일치성 평가 프로그램이 저장된 메모리; 및 상기 메모리를 제어하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 항로 내 복수의 가상 공간들 중에서 상기 UAM이 통과할 예정인 제1 가상 공간들에 대한 정보를 획득하고, 상기 복수의 가상 공간들 중에서 상기 UAM이 통과한 제2 가상 공간에 대한 정보를 상기 제1 가상 공간들에 대한 정보와 비교하여, 상기 경로 일치성을 평가할 수 있다.
또 다른 실시예에 따른 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 저장되어 있는 컴퓨터 프로그램은, 항로 내 복수의 가상 공간들 중에서 UAM이 통과할 예정인 제1 가상 공간들에 대한 정보를 획득하는 단계; 및 상기 복수의 가상 공간들 중에서 상기 UAM이 통과한 제2 가상 공간에 대한 정보를 상기 제1 가상 공간들에 대한 정보와 비교하여, 상기 UAM의 경로 일치성을 평가하는 단계를 포함하는 UAM의 경로 일치성을 평가하는 방법을 프로세서가 수행하도록 하기 위한 명령어를 포함할 수 있다.
또 다른 실시예에 따른 컴퓨터 프로그램을 저장하고 있는 컴퓨터 판독 가능 기록매체는, 항로 내 복수의 가상 공간들 중에서 UAM이 통과할 예정인 제1 가상 공간들에 대한 정보를 획득하는 단계; 및 상기 복수의 가상 공간들 중에서 상기 UAM이 통과한 제2 가상 공간에 대한 정보를 상기 제1 가상 공간들에 대한 정보와 비교하여, 상기 UAM의 경로 일치성을 평가하는 단계를 포함하는 UAM의 경로 일치성을 평가하는 방법을 프로세서가 수행하도록 하기 위한 명령어를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, UAM이 통과할 예정인 제1 가상 공간들에 대한 정보와 상기 UAM이 통과한 제2 가상 공간에 대한 정보를 상기 제1 가상 공간들에 대한 정보와 이용하여, UAM의 경로 일치성을 평가함으로써, UAM의 경로 일치성에 대한 정확하고 빠른 평가가 가능할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, UAM의 운행이 완료된 이후 뿐만 아니라 UAM의 운행 중에 UAM의 경로 일치성에 대하여 평가함으로써, UAM의 이상 운행을 실시간으로 경고할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 경로 일치성 평가 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 경로 일치성 평가 프로그램의 기능을 개념적으로 나타내는 블록도이다.
도 3은 경로 일치 영역을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 경로 일치성 평가부가 제2 가상 공간과 다른 가상 공간 사이의 포함 관계에 기초하여 제2 가상 공간에 점수를 부여하는 방법을 설명하기 위한 일 예시이다.
도 5는 경로 일치성 평가부가 비행체의 실제 경로에 따라 각 비행체에 점수를 부여하는 방법을 설명하기 위한 일 예시이다.
도 6은 일 실시예에 따른 경로 일치성 평가 프로그램이 비행체의 경로 일치성을 평가하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 일 실시예에 따른 경로 일치성 평가 장치를 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 경로 일치성 평가 장치(100)는 프로세서(110), 송수신기(120) 및 메모리(130)를 포함할 수 있다.
프로세서(110)는 경로 일치성 평가 장치(100)의 동작을 전반적으로 제어할 수 있다.
프로세서(110)는, 송수신기(120)를 이용하여, 가상 공간 관리 장치(미도시)로부터 가상 공간에 대한 정보를 수신할 수 있다.
본 명세서에서는 설명의 편의를 위해, 경로 일치성 평가 장치(100)가 가상 공간 관리 장치(미도시)로부터 가상 공간에 대한 정보를 수신하는 것으로 설명하지만, 이에 한정되지 않는다. 즉 실시예에 따라, 경로 일치성 평가 장치(100)는 다른 장치 또는 시스템으로부터 가상 공간에 대한 정보를 수신할 수도 있고, 경로 일치성 평가 장치(100) 내부에서 가상 공간에 대한 정보를 생성할 수도 있다.
메모리(130)는 경로 일치성 평가 프로그램(200) 및 경로 일치성 평가 프로그램(200)의 실행에 필요한 정보를 저장할 수 있다.
본 명세서에서 경로 일치성 평가 프로그램(200)은 UAM(Urban Air Mobility), 드론 등의 비행체의 경로 일치성을 평가하도록 프로그램된 명령어들을 포함하는 소프트웨어를 의미할 수 있다.
또한, 본 명세서에서 경로(또는 운행 경로)는 비행체의 운행 계획에 따라 항로 내에서 비행체가 지나갈 것으로 예상되는 길을 의미하고, 항로는 비행체가 운행 가능한 공역 상의 가상의 공간을 의미할 수 있다.
프로세서(110)는 경로 일치성 평가 프로그램(200)을 실행하기 위하여 메모리(130)에서 경로 일치성 평가 프로그램(200) 및 경로 일치성 평가 프로그램(200)의 실행에 필요한 정보를 로드할 수 있다.
프로세서(110)는, 경로 일치성 평가 프로그램(200)을 실행하여, 비행체의 경로 일치성을 평가할 수 있다.
경로 일치성 평가 프로그램(200)의 기능 및/또는 동작에 대하여는 도 3을 통해 상세하게 살펴보기로 한다.
도 2는 일 실시예에 따른 경로 일치성 평가 프로그램의 기능을 개념적으로 나타내는 블록도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 경로 일치성 평가 프로그램(200)은 가상 공간 정보 획득부(210), 경로 일치성 평가부(220) 및 정상 운행 판단부(230)를 포함할 수 있다.
도 2에 도시된 가상 공간 정보 획득부(210), 경로 일치성 평가부(220) 및 정상 운행 판단부(230)는 경로 일치성 평가 프로그램(200)의 기능을 쉽게 설명하기 위하여 경로 일치성 평가 프로그램(200)의 기능을 개념적으로 나눈 것으로서, 이에 한정되지 않는다. 실시예들에 따라, 가상 공간 정보 획득부(210), 경로 일치성 평가부(220) 및 정상 운행 판단부(230) 각각의 기능은 병합/분리 가능하며, 하나의 프로그램에 포함된 일련의 명령어들로 구현될 수 있다.
가상 공간 정보 획득부(210)는 비행체의 운행 경로에 따라 항로 내 복수의 가상 공간들 중에서 비행체가 통과할 것으로 예정된 가상 공간들에 대한 정보를 나타내는 제1 가상 공간들에 대한 정보, 및 상기 비행체의 실제 경로에 따라 항로 내 복수의 가상 공간들 중에서 비행체가 통과했거나 통과 중인 가상 공간에 대한 정보를 나타내는 제2 가상 공간에 대한 정보를 획득할 수 있다.
실시예에 따라, 가상 공간 정보 획득부(210)는 비행체의 운행 경로가 결정됨에 따라 가상 공간 관리 장치(미도시)로부터 제1 가상 공간들에 대한 정보를 수신할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 제1 가상 공간들에 대한 정보는 상기 제1 가상 공간들 각각의 식별 정보, 상기 비행체가 상기 제1 가상 공간들 각각에 진입할 것으로 예상되는 예상 진입 시점, 및 상기 비행체가 상기 제1 가상 공간들 각각을 진출할 것으로 예상되는 예상 진출 시점을 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 가상 공간 정보 획득부(210)는 가상 공간 관리 장치(미도시) 또는 비행체로부터 주기적으로 제2 가상 공간에 대한 정보를 수신할 수 있으며, 가상 공간 관리 장치(미도시) 또는 비행체로부터 주기적으로 수신한 비행체의 위치 정보를 이용하여 제2 가상 공간에 대한 정보를 직접 생성할 수도 있다.
실시예에 따라, 상기 제2 가상 공간에 대한 정보는 상기 제2 가상 공간의 식별 정보, 상기 비행체가 상기 제2 가상 공간에 진입한 실제 진입 시점, 및 상기 비행체가 상기 제2 가상 공간을 진출한 실제 진출 시점을 포함할 수 있다.
경로 일치성 평가부(220)는 상기 제2 가상 공간에 대한 정보를 상기 제1 가상 공간들에 대한 정보와 비교하여, 상기 비행체의 경로 일치성을 평가할 수 있다.
보다 자세하게는, 경로 일치성 평가부(220)는 상기 제2 가상 공간이 상기 제1 가상 공간들에 포함되는지 여부를 판단하고, 비행체가 상기 제2 가상 공간에 진입한 실제 진입 시점이 상기 비행체가 상기 제2 가상 공간에 진입할 것으로 기 예상된 예상 진입 시점으로부터 기 설정된 진입 오차 이내에 해당하는지 여부를 판단하고, 상기 비행체가 상기 제2 가상 공간을 진출한 실제 진출 시점이 상기 비행체가 상기 제2 가상 공간을 진출할 것으로 기 예상된 예상 진출 시점으로부터 기 설정된 진출 오차 이내에 해당하는지 여부를 판단할 수 있다. 경로 일치성 평가부(220)는 상기 포함 여부에 대한 판단, 상기 진입 오차 이내에 해당 여부에 대한 판단 및 상기 진출 오차 이내에 해당 여부에 대한 판단에 기초하여, 상기 제2 가상 공간에 대한 상기 비행체의 경로 일치성을 평가할 수 있다.
실시예에 따라, 경로 일치성 평가부(220)는, 상기 제2 가상 공간의 식별 정보와 상기 제1 가상 공간들 각각의 식별 정보를 비교한 결과에 기초하여, 상기 제2 가상 공간이 상기 제1 가상 공간들에 포함되는지 여부를 판단할 수 있다. 예컨대, 상기 제2 가상 공간의 식별 정보가 상기 제1 가상 공간들 중에서 어느 한 가상 공간의 식별 정보와 동일한 경우, 경로 일치성 평가부(220)는 제2 가상 공간이 제1 가상 공간들에 포함된다고 결정할 수 있다. 반면, 상기 제2 가상 공간의 식별 정보가 상기 제1 가상 공간들의 식별 정보와 상이한 경우, 경로 일치성 평가부(220)는 제2 가상 공간이 제1 가상 공간들에 포함되지 않는다고 결정할 수 있다.
상기 제2 가상 공간이 상기 제1 가상 공간들에 포함되고, 상기 실제 진입 시점이 상기 예상 진입 시점으로부터 상기 진입 오차 이내에 해당하고, 상기 실제 진출 시점이 상기 예상 진출 시점으로부터 상기 진출 오차 이내에 해당한다고 판단하는 경우, 경로 일치성 평가부(220)는 상기 제2 가상 공간에 대한 상기 비행체의 경로성은 일치한다고 평가할 수 있다.
반면, 상기 제2 가상 공간이 상기 제1 가상 공간들에 포함되지 않거나, 상기 실제 진입 시점이 상기 예상 진입 시점으로부터 상기 진입 오차 이내에 해당하지 않거나, 상기 실제 진출 시점이 상기 예상 진출 시점으로부터 상기 진출 오차 이내에 해당하지 않는다고 판단하는 경우, 경로 일치성 평가부(220)는 상기 제2 가상 공간에 대한 상기 비행체의 경로성은 불일치한다고 평가할 수 있다.
실시예에 따라, 경로 일치성 평가부(220)는 상기 포함 여부에 대한 판단, 상기 진입 오차 이내에 해당 여부에 대한 판단 및 상기 진출 오차 이내에 해당 여부에 대한 판단을 동시에 또는 이시(異時)에 수행할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 포함 여부에 대한 판단, 상기 진입 오차 이내에 해당 여부에 대한 판단 및 상기 진출 오차 이내에 해당 여부에 대한 판단을 이시에 수행할 때, 경로 일치성 평가부(220)는 상기 포함 여부에 대한 판단, 상기 진입 오차 이내에 해당 여부에 대한 판단 및 상기 진출 오차 이내에 해당 여부에 대한 판단을 모두 수행하지 않을 수 있다. 예컨대, 상기 제2 가상 공간이 상기 제1 가상 공간들에 포함되지 않는 것으로 판단된 경우, 경로 일치성 평가부(220)는 상기 진입 오차 이내에 해당 여부에 대한 판단 및 상기 진출 오차 이내에 해당 여부에 대한 판단을 수행하지 않고 상기 제2 가상 공간에 대한 상기 비행체의 경로성은 불일치한다고 평가할 수 있다.
경로 일치성 평가부(220)는 상기 제2 가상 공간에 대한 상기 비행체의 경로성이 일치한다고 평가한 경우 상기 제2 가상 공간에 소정의 기준 점수보다 큰 점수(예컨대, 소정의 크기를 갖는 양의 점수)를 부여하고, 상기 제2 가상 공간에 대한 상기 비행체의 경로성이 불일치한다고 평가한 경우 상기 제2 가상 공간에 상기 기준 점수보다 작은 점수(예컨대, 소정의 크기를 갖는 음의 점수)를 부여할 수 있다.
한편, 실시예에 따라, 경로 일치성 평가부(220)는 제2 가상 공간이 경로 일치 영역(Conformance Region)에 해당하는지 여부에 기초하여, 상기 제2 가상 공간에 대한 경로 일치성을 평가할 수 있다. 즉, 경로 일치성 평가부(220)는 제2 가상 공간이 경로 일치 영역에 해당하는지 여부에 기초하여, 상기 제2 가상 공간에 점수를 부여할 수 있다.
예컨대, 경로 일치성 평가부(220)가 상기 제2 가상 공간에 대한 상기 비행체의 경로성이 불일치한다고 평가한 경우, 상기 제2 가상 공간이 경로 비일치 영역(Non-Conformance Region)에 해당할 때 상기 제2 가상 공간에 부여되는 점수는 상기 제2 가상 공간이 경로 일치 영역에 해당할 때 상기 제2 가상 공간에 부여되는 점수보다 더 작을 수 있다. 즉, 경로 일치성 평가부(220)는 상기 경로 일치 영역에 해당할 때 상기 제2 가상 공간에 부여되는 가중치(경로의 불일치 정도)를, 상기 경로 비일치 영역에 해당할 때 상기 제2 가상 공간에 부여되는 가중치(경로의 불일치 정도)보다 작게 설정할 수 있다.
여기서, 상기 경로 일치 영역은 경로와 완전히 일치하진 않지만, 비행체가 경로를 따라 운행 중이라고 인정할 수 있을 정도의 오차 영역을 의미할 수 있다. 따라서, 상기 경로 비일치 영역은 경로 일치 영역이 아닌 나머지 영역을 의미할 수 있다.
예컨대, 도 3은 경로 일치 영역을 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 더 참조하면, 비행체(V)의 운행 계획에 따라, 비행체(V)의 운행 경로(PP)가 결정되면, 항로(AW) 내에서 운행 경로(PP)를 따라 기 설정된 크기의 경로 일치 영역(CR)이 설정될 수 있다.
비행체(V)는 경로 일치 영역(CR) 내에서 운행할 수 있다. 실시예에 따라, 비행체(V)가 경로 일치 영역(CR)을 이탈하는 경우(즉, 비행체(V)가 경로 비일치 영역(NCR)에 진입하는 경우), 비행체(V) 또는 비행체(V)의 운행을 관제하는 운행 관제 장치(미도시)는 UATMSP(UAM Air Traffic Management Service Provider), 운항사, 비행체(V)의 조종사 등에게 비행체(V)가 경로 일치 영역(CR)을 이탈했음을(즉, 비행체(V)의 경로 이탈을) 나타내는 경고 메시지를 전송할 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 실시예에 따라, 경로 일치성 평가부(220)는 제2 가상 공간과 다른 가상 공간 사이의 포함 관계에 더 기초하여, 상기 제2 가상 공간에 점수를 부여할 수 있다.
실시예에 따라, 제2 가상 공간이 다른 가상 공간에 포함될 경우, 경로 일치성 평가부(220)는 상기 제2 가상 공간에 0(zero)점을 부여할 수 있다. 즉, 경로 일치성 평가부(220)는 제2 가상 공간을 포함하는 다른 가상 공간에 대해서만 비행체의 경로 일치성을 평가할 뿐이며, 다른 가상 공간에 포함되는 제2 가상 공간에 대해서는 비행체의 경로 일치성을 평가하지 않을 수 있다.
이는 다른 가상 공간에 포함된 제2 가상 공간에 대해서도 경로 일치성을 평가할 경우(즉, 제2 가상 공간에도 점수를 부여할 경우), 비행체의 전체 운행 경로에 대한 점수가 과장되거나, 경로 일치성 평가의 복잡성이 증대될 수 있기 때문이다. 따라서, 제2 가상 공간이 다른 가상 공간에 포함될 경우, 경로 일치성 평가부(220)는, 상기 제2 가상 공간에 대한 경로 일치성이 전체 경로에 대한 경로 일치성에 영향을 미치지 않게 하기 위해, 상기 제2 가상 공간에 0(zero)점을 부여할 수 있다.
정상 운행 판단부(230)는 비행체의 경로 일치성을 평가한 결과에 기초하여, 비행체의 운행의 정상 여부를 판단할 수 있다.
보다 자세하게는, 정상 운행 판단부(230)는 비행체의 운행 경로에 따라 비행체가 통과할 예정이었던 제1 가상 공간들에 부여된 제1 점수와 비행체의 실제 경로에 따라 비행체가 통과했던 적어도 하나의 제2 가상 공간에 부여된 제2 점수를 비교하고, 비교의 결과에 기초하여 비행체의 운행이 정상 운행인지 여부를 판단할 수 있다.
실시예에 따라, 정상 운행 판단부(230)는 상기 제1 점수와 상기 제2 점수 사이의 차이가 기 설정된 임계 차이 이내인지 여부를 판단하고, 판단 결과에 기초하여 비행체의 운행이 정상 운행인지 여부를 판단할 수 있다.
예컨대, 정상 운행 판단부(230)는, 상기 제1 점수와 상기 제2 점수 사이의 차이가 상기 임계 차이 이내인 경우, 비행체의 운행이 정상이라고 판단할 수 있다. 반면, 정상 운행 판단부(230)는 상기 제1 점수와 상기 제2 점수 사이의 차이가 상기 임계 차이보다 큰 경우, 비행체의 운행은 비정상이라고 판단할 수 있다.
실시예에 따라, 정상 운행 판단부(230)는 비행체의 운행이 종료된 이후에 비행체의 실제 경로를 모두 반영하여 비행체의 운행의 정상 여부를 판단할 수 있지만, 비행체가 운행하는 도중에 실시간으로 비행체의 운행의 정상 여부를 판단할 수도 있다.
예컨대, 정상 운행 판단부(230)는 비행체의 운행 경로에 따라 현재 시점까지 비행체가 통과할 예정이었던 제1 가상 공간들에 부여된 제1 점수와 비행체의 실제 경로에 따라 현재 시점까지 비행체가 통과한 제2 가상 공간들에 부여된 제2 점수를 비교하고, 비교의 결과에 기초하여 비행체의 운행이 정상 운행인지 여부를 판단할 수 있다. 실시예에 따라, 비행체의 운행은 비정상이라고 판단된 경우, 정상 운행 판단부(230)는 비행체의 운행이 비정상임을 비행체, 운행 관제 장치(미도시) 등에게 알릴 수 있다.
도 4는 경로 일치성 평가부가 제2 가상 공간과 다른 가상 공간 사이의 포함 관계에 기초하여 제2 가상 공간에 점수를 부여하는 방법을 설명하기 위한 일 예시이다.
도 2 및 도 4를 참조하면, 제1 가상 공간(VR1)은 제2 가상 공간(VR2)을 포함하고, 제3 가상 공간(VR3)과 중첩되는 부분 없이 제3 가상 공간(VR3)과 인접하도록 위치할 수 있다.
비행체가 제1 가상 공간(VR1), 제2 가상 공간(VR2) 및 제3 가상 공간(VR3)을 지나도록 운행 경로(PP)가 기 설정됐을 때, 비행체가 실제로 제1 경로(P1)로 운행한다면 비행체는 운행 경로와 같이 제2 가상 공간(VR2)을 통과할 수 있다. 반면, 비행체가 실제로 제2 경로(P2)로 운행한다면 비행체는 운행 경로와는 달리 제1 가상 공간(VR1)은 통과하지만 제2 가상 공간(VR2)은 통과하지 않을 수 있다.
하지만, 비행체의 전체 운행 경로에 대한 점수가 과장되거나, 경로 일치성 평가의 복잡성이 증대됨을 방지하기 위하여,
경로 일치성 평가부(220)는 제2 가상 공간(VR2)에 0점을 부여할 수 있고(즉, 제2 가상 공간(VR2)에 대한 경로 일치성을 평가하지 않을 수 있고), 따라서, 경로 일치성 평가부(220)는 제1 경로(P1) 뿐만 아니라 제2 경로(P2) 또한 운행 경로와 일치한다고 평가할 수 있다.
도 5는 경로 일치성 평가부가 비행체의 실제 경로에 따라 각 비행체에 점수를 부여하는 방법을 설명하기 위한 일 예시이다.
도 2 및 도 5를 참조하면, 비행체의 운행 경로(PP)에 따라 경로 일치 영역(CR)이 설정된 경우, 항로(AW) 내 복수의 가상 공간들 중에서 경로 비일치 영역(NCR)에 위치하는 가상 공간들에는 상기 복수의 가상 공간들 중에서 경로 일치 영역(CR)에 위치하는 가상 공간들보다 가중치가 더 높게(예컨대, 2배) 설정될 수 있다.
따라서, 경로 일치 영역(CR)에 위치하는 가상 공간들 중에서 비행체가 통과할 예정인 가상 공간들에는 +1점이 부여되고, 경로 일치 영역(CR)에 위치하는 가상 공간들 중에서 비행체가 통과하지 않을 예정인 가상 공간들에는 -1점이 부여되는 경우, 경로 비일치 영역(NCR)에 위치하는 가상 공간들에는 -2점이 부여될 수 있다.
한편, 도 5에서는 설명의 편의를 위해, 비행체의 실제 경로에 따라 비행체가 통과한 가상 공간이 비행체의 운행 경로에 따라 비행체가 통과 예정인 가상 공간들에 포함되는지 여부만을 고려하도록 하며, 진입 시점과 진출 시점에 대해서는 고려하지 않도록 한다.
도 5에 도시된 가상 공간들 중에서 제1 시점(t1)까지 비행체가 통과할 예정인 가상 공간들은 모두 5개이므로, 제1 시점(t1)까지 비행체가 통과할 것으로 예정된 가상 공간들에 부여된 제1 점수는 +5점으로 결정될 수 있다.
이와 같을 때, 비행체가 제1 시점(t1)까지 제1 경로(P1)로 운행했다면, 비행체가 실제로 통과한 가상 공간들은 비행체가 통과할 것으로 예정되었던 가상 공간들과 동일하므로(즉, 비행체는 5개의 통과 예정인 가상 공간들을 모두 통과하였으므로), 경로 일치성 평가부(220)는 비행체의 경로 일치성을 판단한 제2 점수에 +5점을 부여할 수 있다.
반면, 비행체가 제1 시점(t1)까지 제2 경로(P2)로 운행했다면, 비행체는 비행체가 통과할 것으로 예정되었던 가상 공간들을 3개 통과하지만(+3점), 경로 일치 영역(CR)에 위치하는 가상 공간들 중에서 비행체가 통과하지 않을 예정인 가상 공간들을 1개 통과하였고(-1점), 경로 비일치 영역(NCR)에 위치하는 가상 공간을 1개 통과하였으므로(-2점), 경로 일치성 평가부(220)는 제1 시점(t1)까지의 비행체의 경로 일치성을 판단한 제2 점수로 0점을 부여할 수 있다.
따라서, 비행체가 제1 경로(P1)로 운행했다면, 제1 점수와 제2 점수 사이의 차이가 임계 차이 이내 이므로, 정상 운행 판단부(230)는 제1 시점(t1)까지의 비행체의 운행은 정상이라고 판단할 수 있다. 반면, 비행체가 제2 경로(P2)로 운행했을 때, 제1 점수와 제2 점수 사이의 차이가 임계 차이보다 크다면, 정상 운행 판단부(230)는 제1 시점(t1)까지의 비행체의 운행은 비정상이라고 판단할 수 있다.
또한, 도 5에 도시된 가상 공간들 중에서 제2 시점(t2)까지 비행체가 통과할 예정인 가상 공간들은 모두 10개이므로, 제2 시점(t2)까지 비행체가 통과할 것으로 예정된 가상 공간들에 부여된 제1 점수는 +10점으로 결정될 수 있다.
이와 같을 때, 비행체가 제2 시점(t2)까지 제1 경로(P1)로 운행했다면, 비행체가 실제로 통과한 가상 공간들은 비행체가 통과할 것으로 예정되었던 가상 공간들과 동일하므로(즉, 비행체는 10개의 통과 예정인 가상 공간들을 모두 통과하였으므로), 경로 일치성 평가부(220)는 비행체의 경로 일치성을 판단한 제2 점수에 +10점을 부여할 수 있다.
반면, 비행체가 제2 시점(t2)까지 제2 경로(P2)로 운행했다면, 비행체는 비행체가 통과할 것으로 예정되었던 가상 공간들을 4개 통과하지만(+4점), 경로 일치 영역(CR)에 위치하는 가상 공간들 중에서 비행체가 통과하지 않을 예정인 가상 공간들을 3개 통과하였고(-3점), 경로 비일치 영역(NCR)에 위치하는 가상 공간을 1개 통과하였으므로(-2점), 경로 일치성 평가부(220)는 제2 시점(t2)까지의 비행체의 경로 일치성을 판단한 제2 점수로 -1점을 부여할 수 있다.
따라서, 비행체가 제1 경로(P1)로 운행했다면, 제1 점수와 제2 점수 사이의 차이가 임계 차이 이내 이므로, 정상 운행 판단부(230)는 제2 시점(t2)까지의 비행체의 운행은 정상이라고 판단할 수 있다. 반면, 비행체가 제2 경로(P2)로 운행했을 때, 제1 점수와 제2 점수 사이의 차이가 임계 차이보다 크다면, 정상 운행 판단부(230)는 제2 시점(t2)까지의 비행체의 운행은 비정상이라고 판단할 수 있다.
즉, 도 5를 통해 살펴본 바와 같이, 경로 일치성 평가부(220)는 비행체의 운행이 모두 종료된 이후에 비행체의 경로 일치성을 평가할 수 있지만, 경로 일치성 평가부(220)는 운행 중에 실시간으로 비행체가 통과한 가상 공간들이 운행 경로에 따라 통과 예정이었던 가상 공간과 동일한지 여부를 판단하고, 비행체의 경로 일치성을 평가할 수도 있다. 이에 따라, 정상 운행 판단부(230)는 비행체의 운행이 모두 종료된 이후에 또는 비행체의 운행 중에 비행체의 운행의 정상 여부를 판단할 수도 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 경로 일치성 평가 프로그램이 비행체의 경로 일치성을 평가하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 2 및 도 6을 참조하면, 가상 공간 정보 획득부(210)는 비행체의 운행 경로에 따라 항로 내 복수의 가상 공간들 중에서 비행체가 통과할 것으로 예정된 가상 공간들에 대한 정보를 나타내는 제1 가상 공간들에 대한 정보, 및 상기 비행체의 실제 경로에 따라 항로 내 복수의 가상 공간들 중에서 비행체가 통과했거나 통과 중인 가상 공간에 대한 정보를 나타내는 제2 가상 공간에 대한 정보를 획득할 수 있다(S600).
경로 일치성 평가부(220)는 상기 제2 가상 공간에 대한 정보를 상기 제1 가상 공간들에 대한 정보와 비교하여, 상기 비행체의 경로 일치성을 평가할 수 있다(S610).
정상 운행 판단부(230)는 비행체의 경로 일치성을 평가한 결과에 기초하여, 비행체의 운행의 정상 여부를 판단할 수 있다(S620).
본 발명의 실시예에 의하면, UAM이 통과할 예정인 제1 가상 공간들에 대한 정보와 상기 UAM이 통과한 제2 가상 공간에 대한 정보를 상기 제1 가상 공간들에 대한 정보와 이용하여, UAM의 경로 일치성을 평가함으로써, UAM의 경로 일치성에 대한 정확하고 빠른 평가가 가능할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, UAM의 운행이 완료된 이후 뿐만 아니라 UAM의 운행 중에 UAM의 경로 일치성에 대하여 평가함으로써, UAM의 이상 운행을 실시간으로 경고할 수 있다.
본 발명에 첨부된 블록도의 각 블록과 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수도 있다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 인코딩 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 인코딩 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방법으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 또는 흐름도 각 단계에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 및 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실시 예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들 또는 단계들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 품질에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 균등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 경로 일치성 평가 장치
200: 경로 일치성 평가 프로그램
210: 가상 공간 정보 획득부
220: 경로 일치성 평가부
230: 정상 운행 판단부

Claims (12)

  1. 항로 내 복수의 가상 공간들 중에서 UAM(Urban Air Mobility)이 통과할 예정인 제1 가상 공간들에 대한 정보를 획득하는 단계; 및
    상기 복수의 가상 공간들 중에서 상기 UAM이 통과한 제2 가상 공간에 대한 정보를 상기 제1 가상 공간들에 대한 정보와 비교하여, 상기 UAM의 경로 일치성을 평가하는 단계를 포함하는
    UAM의 경로 일치성을 평가하는 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 가상 공간들에 대한 정보는,
    상기 제1 가상 공간들 각각의 식별 정보, 상기 UAM이 상기 제1 가상 공간들 각각에 진입할 것으로 예상되는 예상 진입 시점, 및 상기 UAM이 상기 제1 가상 공간들 각각을 진출할 것으로 예상되는 예상 진출 시점을 포함하는
    UAM의 경로 일치성을 평가하는 방법.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 UAM의 경로 일치성을 평가하는 단계는,
    상기 제2 가상 공간이 상기 제1 가상 공간들에 포함되는지 여부를 판단하는 단계;
    상기 UAM이 상기 제2 가상 공간에 진입한 실제 진입 시점이 상기 제2 가상 공간에 대한 예상 진입 시점으로부터 기 설정된 진입 오차 이내에 해당하는지 여부를 판단하는 단계;
    상기 UAM이 상기 제2 가상 공간을 진출한 실제 진출 시점이 상기 제2 가상 공간에 대한 예상 진출 시점으로부터 기 설정된 진출 오차 이내에 해당하는지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 포함 여부에 대한 판단, 상기 진입 오차 이내에 해당 여부에 대한 판단 및 상기 진출 오차 이내에 해당 여부에 대한 판단에 기초하여, 상기 제2 가상 공간에 대한 상기 UAM의 경로 일치성을 평가하는 단계를 포함하는
    UAM의 경로 일치성을 평가하는 방법.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 제2 가상 공간에 대한 상기 UAM의 경로 일치성을 평가하는 단계는,
    상기 제2 가상 공간이 상기 제1 가상 공간들에 포함되고, 상기 실제 진입 시점이 상기 예상 진입 시점으로부터 상기 진입 오차 이내에 해당하고, 상기 실제 진출 시점이 상기 예상 진출 시점으로부터 상기 진출 오차 이내에 해당한다고 판단된 경우, 상기 제2 가상 공간에 대한 경로는 일치한다고 평가하는 단계를 포함하는
    UAM의 경로 일치성을 평가하는 방법.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 제2 가상 공간에 대한 상기 UAM의 경로 일치성을 평가하는 단계는,
    상기 제2 가상 공간이 상기 제1 가상 공간들에 포함되지 않거나, 상기 실제 진입 시점이 상기 예상 진입 시점으로부터 상기 진입 오차 이내에 해당하지 않거나, 상기 실제 진출 시점이 상기 예상 진출 시점으로부터 상기 진출 오차 이내에 해당하지 않는다고 판단된 경우, 상기 제2 가상 공간에 대한 경로는 불일치한다고 평가하는 단계를 포함하는
    UAM의 경로 일치성을 평가하는 방법.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 UAM의 경로 일치성을 평가하는 단계는,
    상기 제2 가상 공간이 경로 일치 영역(Conformance Region)에 해당하는지 여부를 판단하는 단계를 더 포함하고,
    상기 제2 가상 공간에 대한 경로는 불일치한다고 평가하는 단계는,
    상기 경로 일치 영역 여부에 대한 판단에 더 기초하여, 상기 불일치를 평가하는 단계를 포함하는
    UAM의 경로 일치성을 평가하는 방법.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 제2 가상 공간이 상기 경로 일치 영역에 해당하지 않을 때 상기 제2 가상 공간에 부여되는 경로의 불일치 정도가 상기 제2 가상 공간이 상기 경로 일치 영역에 해당할 때 상기 제2 가상 공간에 부여되는 경로의 불일치 정도보다 크게 설정되는
    UAM의 경로 일치성을 평가하는 방법.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 UAM의 경로 일치성을 평가하는 단계는,
    상기 제2 가상 공간이 다른 가상 공간에 포함되는 경우, 상기 제2 가상 공간에 대한 경로 일치성을 평가하지 않는 단계를 포함하는
    UAM의 경로 일치성을 평가하는 방법.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 가상 공간이 적어도 한 개인 경우, 상기 제1 가상 공간들에 부여된 제1 점수와, 상기 제2 가상 공간 각각에 대한 상기 경로 일치성의 평가 결과에 따라 상기 제2 가상 공간에 부여된 제2 점수를 비교하는 단계; 및
    상기 제1 점수와 상기 제2 점수 사이의 차이가 기 설정된 임계 차이 이내인지 여부에 기초하여, 상기 UAM의 운행이 정상인지 여부를 판단하는 단계를 더 포함하는
    UAM의 경로 일치성을 평가하는 방법.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 UAM의 운행이 정상인지 여부를 판단하는 단계는,
    상기 제2 가상 공간이 상기 UAM이 운행 중 소정의 시점까지 상기 UAM이 통과한 적어도 하나의 가상 공간에 해당하는 경우, 상기 소정의 시점까지의 상기 UAM의 운행이 정상인지 여부를 판단하는 단계를 포함하는
    UAM의 경로 일치성을 평가하는 방법.
  11. UAM(Urban Air Mobility)의 경로 일치성을 평가하는 경로 일치성 평가 프로그램이 저장된 메모리; 및
    상기 메모리를 제어하는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    항로 내 복수의 가상 공간들 중에서 상기 UAM이 통과할 예정인 제1 가상 공간들에 대한 정보를 획득하고,
    상기 복수의 가상 공간들 중에서 상기 UAM이 통과한 제2 가상 공간에 대한 정보를 상기 제1 가상 공간들에 대한 정보와 비교하여, 상기 경로 일치성을 평가하는
    경로 일치성 평가 장치.
  12. 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 저장되어 있는 컴퓨터 프로그램으로서,
    상기 컴퓨터 프로그램은, 프로세서에 의해 실행되면,
    제1 항 내지 제10 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 상기 프로세서가 수행하도록 하기 위한 명령어를 포함하는
    컴퓨터 프로그램.
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