WO2018230816A1 - 드론을 이용한 초단파 전방향 무선표지 신호 분석 시스템 - Google Patents

드론을 이용한 초단파 전방향 무선표지 신호 분석 시스템 Download PDF

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WO2018230816A1
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WO
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drone
vor
signal
ground station
center server
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PCT/KR2018/002601
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English (en)
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Inventor
채지웅
김훈석
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주식회사 씨엔테크
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    • G08G5/00—Traffic control systems for aircraft, e.g. air-traffic control [ATC]
    • G08G5/0073—Surveillance aids
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
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    • G08G5/00—Traffic control systems for aircraft, e.g. air-traffic control [ATC]
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    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
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    • G08G5/0047—Navigation or guidance aids for a single aircraft
    • G08G5/0069—Navigation or guidance aids for a single aircraft specially adapted for an unmanned aircraft

Definitions

  • the present invention relates to a system for analyzing a VOR signal using a drone as a system for analyzing a VOR signal.
  • DME distance measuring equipment
  • VOR VHF Omni directional Range
  • the microwave omnidirectional radio label facility is a ground facility that provides azimuth information in the microwave (108MHz ⁇ 117.975MHz) band to the aircraft flying as shown in FIG.
  • the effective distance is 370 km, and the magnetic bearing angle for the VOR facility is known to the aircraft regardless of the heading direction.
  • VOR is an important ground facility for the operation of flying aircraft and should be checked periodically.
  • there is a function to check and display / indicate faults in the equipment itself but it periodically checks and measures the quality of the VOR signal in the actual flight space through the inspection plane to ensure the stability of the equipment. Basically, it takes a lot of money and time to get a flight check, and if you fail to request a flight check, there is a problem that additional cost and time are consumed.
  • An object of the present invention is to provide a means for obtaining spatial VOR measurement data at a low cost whenever the operator desires.
  • Embodiment of the present invention is a drone to measure the VOR signal while flying over the VOR facility that provides azimuth information to the aircraft flying, and transmits to the ground station analysis center server; And a ground station analysis center server receiving the VOR signal measured from the drone and outputting the received VOR signal.
  • the ground station analysis center server may visualize and display a structure of the VOR signal and verify whether an azimuth information of the VOR signal is in error.
  • the drone may include a drone main body having a flight wing and receiving a flight path for turning over the VOR facility and flying along the input flight path; A GPS module mounted on the drone main body to receive GPS satellite signals and generate GPS location information; A VOR signal measurement module mounted on the drone body and measuring a VOR signal emitted from a VOR facility; A wireless transmission / reception module provided in the drone main body to wirelessly communicate with the ground station analysis center server; And a control module provided in the drone main body and wirelessly transmitting the measured VOR signal to GPS location information to the ground station analysis center server.
  • the ground station analysis center server transmits the GPS position information of the flight path to which the signal measurement should be made to the radio transceiver module of the drone, and the control module rotates the drone according to the GPS position information received from the ground station analysis center server. You can fly.
  • the flight path to which the signal measurement should be made may be characterized in that the flight path to maintain a predetermined altitude from the VOR facility, the circular turning flight around the VOR facility.
  • the ground station analysis center server determines that there is a problem with the VOR signal received from the drone, the ground station analysis center server transmits the GPS position point that received the problematic VOR signal as a GPS measurement request position to the radio transceiver module of the drone.
  • the control module of the drone may move to the received GPS measurement request position and wirelessly transmit a VOR signal measured while flying in place at the moved point to the ground station analysis center server.
  • the airport equipment operators can measure the VOR signal quality in the actual flight space in advance and easily and quickly operate the VOR equipment based on this.
  • the VOR equipment signal is adjusted based on the measured value during flight inspection, and the signal quality in space is appropriate, the cost and time of additional flight inspection due to failure can be saved.
  • FIG. 2 is a block diagram of a VOR signal analysis system using a drone according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is an illustration of a drone measuring a VOR signal while orbiting around a VOR facility in accordance with an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a block diagram of a drone according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 5 is an exemplary illustration of a drone that orbits around a VOR facility and receives azimuth information of a VOR signal provided by the VOR facility in accordance with an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the drone according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a re-measurement of the VOR signal by moving to a point where the drone is a problem according to an embodiment of the present invention.
  • a drone that measures a VOR signal while flying over a VOR facility that provides azimuth information to a flying aircraft and transmits the VOR signal to a ground station analysis center server; And a ground station analysis center server receiving the VOR signal measured from the drone and outputting the received VOR signal. It provides a VOR signal analysis system using a drone comprising a.
  • FIG. 2 is a configuration diagram of a VOR signal analysis system using a drone according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is an exemplary view of a drone that rotates around a VOR facility and measures a VOR signal according to an embodiment of the present invention.
  • 4 is a block diagram illustrating a drone according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is an example of a drone that orbits around a VOR facility and receives azimuth information of a VOR signal provided by the VOR facility according to an embodiment of the present invention.
  • 6 is a cross-sectional view of a drone according to an exemplary embodiment of the present invention
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a re-measurement of the VOR signal by moving to a point where a drone becomes a problem according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • Short-wave omnidirectional directional range is a terrestrial facility that provides azimuth information in the ultra-high frequency (108MHz to 117.975MHz) band for flying aircraft. Regardless of the nose direction, the aircraft will know the magnetic bearing angle for the location of the VOR facility 10.
  • the present invention utilizes a drone 100.
  • the VOR signal analysis system of the present invention is provided with a ground station analysis center server 200 and a drone 100, as shown in FIG.
  • the ground station analysis center server 200 is a computer computing device and a monitoring device provided on the ground, and the computer computing device is a DOS, a window, a Linux, a Unix, a Macintosh, or the like.
  • the software includes program modules that are implemented through various types of languages such as C, C ++, Java, Visual Basic, Visual C, etc. to perform various functions.
  • the ground station analysis center server 200 receives the VOR signal measured from the drone 100 and outputs the received VOR signal.
  • the ground station analysis center server 200 visualizes and displays the structure of the VOR signal. Visualizing and displaying a structure here may display a distribution structure of a VOR signal as a spectrum.
  • the verification result is output by verifying whether the azimuth information of the VOR signal is error. For example, if the azimuth information received from the drone 100 does not match the GPS location information of the drone 100, it is determined that there is a signal generation error of the VOR facility 10 and outputs it. Therefore, the manager knows the error of the VOR facility 10 and checks the corresponding VOR facility 10.
  • the ground station analysis center server 200 may transmit the GPS position information of the flight path to which the signal measurement should be made to the wireless transmission / reception module 113 of the drone 100.
  • the flight path to which the signal measurement should be made may be a flight path to maintain a predetermined altitude from the VOR facility 10, and to make a circular turning flight around the VOR facility 10.
  • the drone 100 is an unmanned aerial vehicle flying over the VOR facility 10 that provides azimuth information to a flying aircraft.
  • the drone 100 may have various sizes and shapes of the drone 100. The size and shape are not limited.
  • the drone 100 measures the VOR signal while flying over the VOR facility 10 as shown in FIG. 3, and transmits the VOR signal to the ground station analysis center server 200. In transmitting the measured VOR signal, the GPS location information of the VOR signal measurement point is matched together and transmitted to the ground station analysis center server 200.
  • the drone 100 includes a drone main body 100a, a battery 120, a GPS module 111, a VOR signal measurement module 112, a wireless transmission / reception module 113, and a control module ( 114).
  • the drone main body 100a is an unmanned aerial vehicle having a flying wing body and receiving a flight path for flying over the VOR facility 10 that is a VOR signal measurement target and flying along the input flight path.
  • the flying wing body is rotated by the rotation of the motor as is known, so that the drone main body 100a can fly in an emergency.
  • the battery 120 stores charging and discharging for supplying power to each of the flying wing body, the GPS module 111, the VOR signal measuring module 112, the wireless transmission / reception module 113, and the control module 114. It is a sieve.
  • the GPS module 111 is mounted on the drone main body 100a to receive GPS satellite signals and generate GPS position information. GPS information is received from at least three GPS satellites to generate GPS location information, which is the location of the drones 100 and 100.
  • the VOR signal measurement module 112 is mounted in the drone main body 100a and measures the VOR signal emitted from the VOR facility 10. To this end, the VOR signal measuring module 112 includes an antenna, an RF module, and a digital signal process (DSP) to measure the VOR signal through the antenna.
  • DSP digital signal process
  • the wireless transmission / reception module 113 is a module provided in the drone main body 100a and performing wireless communication with the ground station analysis center server 200.
  • the GPS position information and the VOR signal measured may be wirelessly transmitted to the ground station analysis center server 200, and the GPS measurement request position, which is the GPS position information to be measured, may be received from the ground station analysis center server 200. That is, a user command may be received from the ground station analysis center server 200 which is a ground station.
  • Such wireless communication may be made of a wireless mobile communication network including a base transceiver station (BTS), a mobile switching center (MSC), and a home location register (HLR).
  • BTS base transceiver station
  • MSC mobile switching center
  • HLR home location register
  • short-range wireless communication such as infrared radiation and Wi-Fi communication may be used, and various wireless communication methods may be applied to the wireless communication method.
  • the control module 114 may be provided in the drone main body 100a and may wirelessly transmit the measured VOR signal to the ground station analysis center server 200 by matching the GPS position information. That is, as shown in FIG. 5, the drone 100 has a first point (# 1), a second point (# 1), a third point (# 1), and a fourth point (above the VOR facility 10). At the first point (# 1), when you fly through # 1, the fifth (# 5), the sixth (# 6), the seventh (# 7), and the eighth (# 8) The measured VOR signal is transmitted to the ground station analysis center server 200 together with the GPS location information of the first point # 1, and the VOR signal measured at the second point # 2 is transmitted to the second point # 2.
  • the GPS information is transmitted to the ground station analysis center server 200 together with the GPS position information, and the VOR signal measured at the third point # 3 is transmitted to the ground station analysis center server 200 together with the GPS position information of the first point # 3.
  • the VOR signal measured at the fourth point # 4 is transmitted to the ground station analysis center server 200 together with the GPS location information of the first point # 4, and measured at the fifth point # 5.
  • the VOR signal is transmitted to the ground station analysis center server 200 together with the GPS position information of the fifth point (# 5), and the VOR measured at the sixth point (# 6).
  • the signal is transmitted to the ground station analysis center server 200 together with the GPS position information of the sixth point # 6, and the VOR signal measured at the seventh point # 7 is GPS position information of the seventh point # 7.
  • the ground station analysis center server 200, and the VOR signal measured at the eighth point # 8 together with the GPS position information of the eighth point # 8 to the ground station analysis center server 200. .
  • the control module 114, the ground station analysis center server ( The drone 100 may be controlled to orbit according to the GPS position information received from the 200.
  • the GPS module 111, the VOR signal measurement module 112, the wireless transmission / reception module 113, and the control module 114 are provided in a separate mounting box 110 as shown in FIG. 6 to the drone 100. Can be mounted.
  • the mounting box 110 may be provided at the bottom of the drone main body 100a as shown in the drawing, or may be provided at the top or the side of the drone main body 100a, and its mounting position may be variously modified.
  • the ground station analysis center server 200 determines that there is a problem with the VOR signal received from the drone 100, the ground station analysis center server 200 sets the GPS position point receiving the problem VOR signal as the GPS measurement request position. ) To the wireless transmit / receive module 113. The control module 114 of the drone 100 wirelessly transmits the measured VOR signal to the ground station analysis center server 200 while moving to the received GPS measurement request position and flying in place at the moved point.
  • the ground station analysis center server 200 transmits the GPS position information of point A (#A), which is a problem occurrence point that is problematic in signal analysis, to the drone 100, as shown in FIG. 100 moves to the requested point A (#A) and transmits a VOR signal measured in real time.
  • the ground station manager views the displayed VOR signal, adjusts the VOR facility 10 or adjusts the structure pattern of the problem area.
  • the structure of the VOR signal is re-measured to confirm final adjustment, and when the problem occurs, the above calibration may be repeated two or three times.
  • the present invention is an optimal invention that can measure the VOR signal quality using a drone, and can easily and quickly operate the VOR equipment based on this.

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Abstract

본 발명의 실시 형태는 비행하는 항공기에게 방위각 정보를 제공하는 VOR 시설의 상공을 선회 비행하면서 VOR 신호를 측정하여, 지상국 분석 센터 서버로 전송하는 드론; 및 상기 드론으로부터 측정되는 VOR 신호를 수신하여, 수신된 VOR 신호를 출력하는 지상국 분석 센터 서버;를 포함할 수 있다. 상기 지상국 분석 센터 서버는, 상기 VOR 신호의 스트럭쳐(structure)를 시각화하여 표시하며, VOR 신호의 방위각 정보의 오류 여부를 검증함을 특징으로 할 수 있다.

Description

드론을 이용한 초단파 전방향 무선표지 신호 분석 시스템
본 발명은 VOR 신호 분석 시스템으로서, 드론을 이용하여 VOR 신호를 분석하는 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 민간 항공 분야에서는 항공기에 거리와 방위를 알리기 위해, 거리 측정 장치인 DME(distance measuring equipment)와 VHF 옴니레인지(omnirange)인 초단파 전방향 무선표지 시설(VOR;VHF Omni directional Range)을 사용하고 있다.
이 중에서, 초단파 전방향 무선표지 시설(VOR)은 도 1에 도시한 바와 같이 비행하는 항공기에게 초단파(108MHz~117.975MHz) 대역으로 방위각 정보를 제공하는 지상시설이다. 유효 거리는 370km이며, 기수 방향과 상관없이 항공기 입장에서는 VOR 시설이 위치한 곳에 대한 자침방위(Magnetic Bearing)각을 알 수 있다.
따라서 VOR은 비행하는 항공기의 운항에 있어 중요 지상 시설물이어서 주기적으로 점검을 해야 한다. 물론 장비자체 내에 고장을 점검하고 표시/지시하는 기능이 내장되어 있으나 주기적으로 점검 비행기를 통하여 실제 비행공간상의 VOR 신호 품질을 점검 측정하는 작업을 수행하여 장비의 안정성을 확보한다. 기본적으로 비행점검을 받기에는 많은 비용과 시간이 소요되며 또한 비행점검을 요청하여 실패하면 추가적으로 많은 비용과 시간이 소모되는 문제가 있다.
본 발명의 기술적 과제는 운영자가 원할 때마다 적은 비용에 공간상의 VOR 측정 데이터를 획득할 수 있는 수단을 제공하는데 있다.
본 발명의 실시 형태는 비행하는 항공기에게 방위각 정보를 제공하는 VOR 시설의 상공을 선회 비행하면서 VOR 신호를 측정하여, 지상국 분석 센터 서버로 전송하는 드론; 및 상기 드론으로부터 측정되는 VOR 신호를 수신하여, 수신된 VOR 신호를 출력하는 지상국 분석 센터 서버;를 포함할 수 있다.
상기 지상국 분석 센터 서버는, 상기 VOR 신호의 스트럭쳐(structure)를 시각화하여 표시하며, VOR 신호의 방위각 정보의 오류 여부를 검증함을 특징으로 할 수 있다.
상기 드론은, 비행 날개체를 구비하여, VOR 시설의 상공을 선회 비행할 비행 경로를 입력받아 입력된 비행 경로를 따라 선회 비행하는 드론 본체; 상기 드론 본체에 탑재되어, GPS 위성 신호를 수신하여 GPS 위치 정보를 생성하는 GPS 모듈; 상기 드론 본체에 탑재되어, VOR 시설로부터 방사되는 VOR 신호를 측정하는 VOR 신호 측정 모듈; 상기 드론 본체에 마련되어, 상기 지상국 분석 센터 서버와 무선 통신하는 무선 송수신 모듈; 및 상기 드론 본체에 마련되어, 측정되는 VOR 신호를 GPS 위치 정보에 매칭시켜 상기 지상국 분석 센터 서버로 무선 전송하는 제어 모듈;을 포함할 수 있다.
상기 지상국 분석 센터 서버는, 신호 측정이 이루어져야 하는 비행 경로의 GPS 위치 정보를 상기 드론의 무선 송수신 모듈로 전송하며, 상기 제어 모듈은, 상기 지상국 분석 센터 서버로부터 수신된 GPS 위치 정보에 따라서 드론이 선회 비행하도록 할 수 있다.
상기 신호 측정이 이루어져야 하는 비행 경로는, 상기 VOR 시설로부터 미리 설정된 고도를 유지하며, VOR 시설을 중심으로 원형 선회 비행하도록 하는 비행 경로임을 특징으로 할 수 있다.
상기 지상국 분석 센터 서버는, 상기 드론으로부터 수신한 VOR 신호에 문제가 있다고 판정하는 경우, 문제가 된 VOR 신호를 수신한 GPS 위치 지점을 GPS 측정 요청 위치로 하여 상기 드론의 무선 송수신 모듈로 전송하며, 상기 드론의 제어 모듈은, 수신한 GPS 측정 요청 위치로 이동하여 이동된 지점에서 제자리 비행하면서 측정되는 VOR 신호를 상기 지상국 분석 센터 서버로 무선 전송함을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 따르면 공항 장비 운영자들이 미리 실제 비행 공간상의 VOR 신호품질을 측정하여 이를 기반으로 VOR 장비 운영을 쉽고 빠르게 할 수 있다. 또한 비행점검 시 측정값을 토대로 VOR 장비 신호를 조정하여 공간상의 신호품질이 적합하게 만든다면 실패에 따른 추가 비행점검으로 인한 비용과 시간을 절감할 수 있다.
도 1은 VOR 시설을 도시한 그림.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 드론을 이용한 VOR 신호 분석 시스템의 구성도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 VOR 시설 주위를 선회 비행하며 VOR 신호를 측정하는 드론의 예시 그림.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 드론의 구성 블록도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 VOR 시설 주위를 선회 비행하며 VOR 시설에서 제공하는 VOR 신호의 방위각 정보를 수신하는 드론의 예시 그림.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 드론의 단면도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 드론이 문제가 된 지점으로 이동하여 VOR 신호를 재측정하는 모습을 도시한 그림.
비행하는 항공기에게 방위각 정보를 제공하는 VOR 시설의 상공을 선회 비행하면서 VOR 신호를 측정하여, 지상국 분석 센터 서버로 전송하는 드론; 및 상기 드론으로부터 측정되는 VOR 신호를 수신하여, 수신된 VOR 신호를 출력하는 지상국 분석 센터 서버; 를 포함하는 드론을 이용한 VOR 신호 분석 시스템을 제공한다.
이하, 본 발명의 장점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은, 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것으로, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 드론을 이용한 VOR 신호 분석 시스템의 구성도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따라 VOR 시설 주위를 선회 비행하며 VOR 신호를 측정하는 드론의 예시 그림이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 드론의 구성 블록도이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따라 VOR 시설 주위를 선회 비행하며 VOR 시설에서 제공하는 VOR 신호의 방위각 정보를 수신하는 드론의 예시 그림이며, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 드론의 단면도이며, 도 7은 본 발명의 실시예에 따라 드론이 문제가 된 지점으로 이동하여 VOR 신호를 재측정하는 모습을 도시한 그림이다.
단파 전방향 무선표지 시설(VOR;VHF Omni directional Range)은 비행하는 항공기에게 초단파(108MHz~117.975MHz) 대역으로 방위각 정보를 제공하는 지상시설이다. 기수 방향과 상관없이 항공기 입장에서는 VOR 시설(10)이 위치한 곳에 대한 자침방위(Magnetic Bearing)각을 알 수 있게 된다.
이러한 VOR 시설(10)의 점검을 위하여 본 발명은 드론(100)을 활용한다. 이를 위하여 본 발명의 VOR 신호 분석 시스템은 도 2에 도시한 바와 같이, 지상국 분석 센터 서버(200)와 드론(100)을 구비한다.
지상국 분석 센터 서버(200)는, 지상에 마련된 컴퓨터 연산 장치와 모니터 장치로서, 컴퓨터 연산 장치는, 도스(dos), 윈도우(window), 리눅스(linux), 유닉스(unix), 매킨토시(macintosh) 등의 운영 체제에 따라 구현되며, 소프트웨어적으로는 C, C++, Java, Visual Basic, Visual C 등과 같은 다양한 형태의 언어를 통해 구현되어 여러 가지 기능을 하는 프로그램 모듈을 포함한다.
지상국 분석 센터 서버(200)는, 드론(100)으로부터 측정되는 VOR 신호를 수신하여, 수신된 VOR 신호를 출력한다. 이에 지상국 분석 센터 서버(200)는, VOR 신호의 스트럭쳐(structure)를 시각화하여 표시한다. 여기서 스트럭쳐(structure)를 시각화하여 표시한다는 것은, VOR 신호의 분포 구조를 스펙트럼으로서 표시할 수 있다.
나아가 VOR 신호의 방위각 정보의 오류 여부를 검증하여 검증 결과를 출력한다. 예를 들어, 드론(100)으로부터 수신되는 방위각 정보가 드론(100)의 GPS 위치 정보와 일치하지 않는 경우, VOR 시설(10)의 신호 발생 오류가 있다고 판단하고 이를 출력한다. 따라서 관리자는 VOR 시설(10)의 오류 사실을 알게 되고, 해당 VOR 시설(10)을 점검하게 된다.
또한 지상국 분석 센터 서버(200)는, 신호 측정이 이루어져야 하는 비행 경로의 GPS 위치 정보를 드론(100)의 무선 송수신 모듈(113)로 전송할 수 있다. 여기서, 신호 측정이 이루어져야 하는 비행 경로는, VOR 시설(10)로부터 미리 설정된 고도를 유지하며, VOR 시설(10)을 중심으로 원형 선회 비행하도록 하는 비행 경로일 수 있다.
드론(100)은, 비행하는 항공기에게 방위각 정보를 제공하는 VOR 시설(10)의 상공을 선회 비행하는 무인 비행체로서, 드론(100)의 크기나 드론(100)의 형상은 다양하게 적용될 수 있으며, 그 크기나 형상이 제한되는 것은 아니다. 드론(100)은 도 3과 같이 VOR 시설(10)의 상공을 선회 비행하면서 VOR 신호를 측정하여, 지상국 분석 센터 서버(200)로 전송한다. 측정된 VOR 신호를 전송함에 있어서, VOR 신호 측정 지점의 GPS 위치 정보를 함께 매칭시켜 지상국 분석 센터 서버(200)로 전송한다.
드론(100)은, 도 4에 도시한 바와 같이, 드론 본체(100a), 배터리(120), GPS 모듈(111), VOR 신호 측정 모듈(112), 무선 송수신 모듈(113), 및 제어 모듈(114)을 포함할 수 있다.
드론 본체(100a)는, 비행 날개체를 구비하여, VOR 신호 측정 대상인 VOR 시설(10)의 상공을 선회 비행하는 비행 경로를 입력받아 입력된 비행 경로를 따라 선회 비행하는 무인 비행체이다. 비행 날개체는 공지된 바와 같이 모터의 회전에 의하여 회전하게 되고 따라서 드론 본체(100a)는 비상하여 비행할 수 있게 된다.
배터리(120)는, 비행 날개체, GPS 모듈(111), VOR 신호 측정 모듈(112), 무선 송수신 모듈(113), 제어 모듈(114) 각각에 구동 전력을 제공하는 전원 공급을 위한 충방전 저장체이다.
GPS 모듈(111)은, 드론 본체(100a)에 탑재되어, GPS 위성 신호를 수신하여 GPS 위치 정보를 생성한다. 적어도 세 개 이상의 GPS 위성으로부터 GPS 정보를 수신하여 드론(100)(100)의 위치인 GPS 위치 정보를 생성한다.
VOR 신호 측정 모듈(112)은, 드론 본체(100a)에 탑재되어, VOR 시설(10)로부터 방사되는 VOR 신호를 측정한다. 이를 위하여 VOR 신호 측정 모듈(112)은, 안테나(antenna), RF모듈, DSP(Digital Signal Process)를 구비하여 안테나를 통해 VOR 신호를 측정한다.
무선 송수신 모듈(113)은, 드론 본체(100a)에 마련되어, 상기 지상국 분석 센터 서버(200)와 무선 통신하는 모듈이다. 측정되는 GPS 위치 정보와 VOR 신호를 지상국 분석 센터 서버(200)로 무선 전송하며, 또한 신호 측정이 이루어져야 하는 GPS 위치 정보인 GPS 측정 요청 위치를 지상국 분석 센터 서버(200)로부터 수신할 수 있다. 즉, 지상국인 지상국 분석 센터 서버(200)로부터 사용자 명령을 수신할 수 있다.
이러한 무선 통신은, 기지국(BTS;Base Transceiver Station), 이동교환국(MSC;Mobile Switching Center), 및 홈 위치 등록기(HLR;Home Location Register)으로 이루어진 무선 이동통신망으로 이루어질 수 있다. 또는 적외선 통신(Infrared Radiation), 와이파이 통신 등의 근거리 무선 통신이 사용될 수 있으며, 이러한 무선 통신 방식은 다양한 무선 통신 방식이 적용될 수 있다.
제어 모듈(114)은, 드론 본체(100a)에 마련되어, 측정되는 VOR 신호를 GPS 위치 정보에 매칭시켜 지상국 분석 센터 서버(200)로 무선 전송할 수 있다. 즉, 도 5에 도시한 바와 같이 드론(100)이 VOR 시설(10)의 상공에서 제1지점(#1), 제2지점(#1), 제3지점(#1), 제4지점(#1), 제5지점(#5), 제6지점(#6), 제7지점(#7), 제8지점(#8)을 거치며 선회 비행할 때, 제1지점(#1)에서 측정된 VOR 신호를 제1지점(#1)의 GPS 위치 정보와 함께 지상국 분석 센터 서버(200)로 전송하며, 제2지점(#2)에서 측정된 VOR 신호를 제2지점(#2)의 GPS 위치 정보와 함께 지상국 분석 센터 서버(200)로 전송하며, 제3지점(#3)에서 측정된 VOR 신호를 제1지점(#3)의 GPS 위치 정보와 함께 지상국 분석 센터 서버(200)로 전송하며, 제4지점(#4)에서 측정된 VOR 신호를 제1지점(#4)의 GPS 위치 정보와 함께 지상국 분석 센터 서버(200)로 전송하며, 제5지점(#5)에서 측정된 VOR 신호를 제5지점(#5)의 GPS 위치 정보와 함께 지상국 분석 센터 서버(200)로 전송하며, 제6지점(#6)에서 측정된 VOR 신호를 제6지점(#6)의 GPS 위치 정보와 함께 지상국 분석 센터 서버(200)로 전송하며, 제7지점(#7)에서 측정된 VOR 신호를 제7지점(#7)의 GPS 위치 정보와 함께 지상국 분석 센터 서버(200)로 전송하며, 제8지점(#8)에서 측정된 VOR 신호를 제8지점(#8)의 GPS 위치 정보와 함께 지상국 분석 센터 서버(200)로 전송할 수 있다.
또한 지상국 분석 센터 서버(200)는, 신호 측정이 이루어져야 하는 비행 경로의 GPS 위치 정보를 상기 드론(100)의 무선 송수신 모듈(113)로 전송하면, 제어 모듈(114)은, 지상국 분석 센터 서버(200)로부터 수신된 GPS 위치 정보에 따라서 드론(100)이 선회 비행하도록 제어할 수 있다.
이러한 GPS 모듈(111), VOR 신호 측정 모듈(112), 무선 송수신 모듈(113), 및 제어 모듈(114)은 도 6에 도시한 바와 같이 별도의 탑재함(110)에 마련되어 드론(100)에 탑재될 수 있다. 이러한 탑재함(110)은 도면과 같이 드론 본체(100a)의 하단에 마련될 수 있으며, 또는 드론 본체(100a)의 상단이나 측면에 마련될 수 있으며, 그 탑재 위치는 다양한 변형예가 가능하다.
한편, 지상국 분석 센터 서버(200)는, 드론(100)으로 부터 수신한 VOR 신호에 문제가 있다고 판정하는 경우, 문제가 된 VOR 신호를 수신한 GPS 위치 지점을 GPS 측정 요청 위치로 하여 드론(100)의 무선 송수신 모듈(113)로 전송한다. 드론(100)의 제어 모듈(114)은, 수신한 GPS 측정 요청 위치로 이동하여 이동된 지점에서 제자리 비행하면서 측정되는 VOR 신호를 상기 지상국 분석 센터 서버(200)로 무선 전송한다.
예를 들어, 지상국 분석 센터 서버(200)는, 신호 분석에 문제가 된 문제 발생 지점인 A 지점(#A)의 GPS 위치 정보를 드론(100)에 전송하면, 도 7에 도시한 바와 같이 드론(100)은 요청된 A 지점(#A)으로 이동하여 실시간으로 측정되는 VOR 신호를 전송한다. 따라서 지상국의 관리자는 디스플레이되는 VOR 신호를 열람하고, VOR 시설(10)을 조정하거나 문제되는 부분의 스트럭쳐 패턴(structure pattern)을 조정한다. 그 후 VOR 신호의 스트럭쳐(structure)를 재측정하여 제대로 조정이 되었는지 최종 확인하고, 문제 발생시 상기의 교정을 2~3번 반복 수행할 수 있다.
상술한 본 발명의 설명에서의 실시예는 여러가지 실시가능한 예중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 예를 선정하여 제시한 것으로, 이 발명의 기술적 사상이 반드시 이 실시예만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변화와 변경 및 균등한 타의 실시예가 가능한 것이다.
본 발명은 드론을 이용해 VOR 신호품질을 측정하고, 이를 기반으로 VOR 장비 운영을 쉽고 빠르게 할 수 있는 최적의 발명이다.

Claims (6)

  1. 비행하는 항공기에게 방위각 정보를 제공하는 VOR 시설의 상공을 선회 비행하면서 VOR 신호를 측정하여, 지상국 분석 센터 서버로 전송하는 드론; 및
    상기 드론으로부터 측정되는 VOR 신호를 수신하여, 수신된 VOR 신호를 출력하는 지상국 분석 센터 서버;
    를 포함하는 드론을 이용한 VOR 신호 분석 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 지상국 분석 센터 서버는,
    상기 VOR 신호의 스트럭쳐(structure)를 시각화하여 표시하며, VOR 신호의 방위각 정보의 오류 여부를 검증함을 특징으로 하는 드론을 이용한 VOR 신호 분석 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 드론은,
    비행 날개체를 구비하여, VOR 시설의 상공을 선회 비행할 비행 경로를 입력받아 입력된 비행 경로를 따라 선회 비행하는 드론 본체;
    상기 드론 본체에 탑재되어, GPS 위성 신호를 수신하여 GPS 위치 정보를 생성하는 GPS 모듈;
    상기 드론 본체에 탑재되어, VOR 시설로부터 방사되는 VOR 신호를 측정하는 VOR 신호 측정 모듈;
    상기 드론 본체에 마련되어, 상기 지상국 분석 센터 서버와 무선 통신하는 무선 송수신 모듈; 및
    상기 드론 본체에 마련되어, 측정되는 VOR 신호를 GPS 위치 정보에 매칭시켜 상기 지상국 분석 센터 서버로 무선 전송하는 제어 모듈;
    을 포함하는 드론을 이용한 VOR 신호 분석 시스템.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 지상국 분석 센터 서버는, 신호 측정이 이루어져야 하는 비행 경로의 GPS 위치 정보를 상기 드론의 무선 송수신 모듈로 전송하며,
    상기 제어 모듈은, 상기 지상국 분석 센터 서버로부터 수신된 GPS 위치 정보에 따라서 드론이 선회 비행하도록 함을 특징으로 하는 드론을 이용한 VOR 신호 분석 시스템.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 신호 측정이 이루어져야 하는 비행 경로는,
    상기 VOR 시설로부터 미리 설정된 고도를 유지하며, VOR 시설을 중심으로 원형 선회 비행하도록 하는 비행 경로임을 특징으로 하는 드론을 이용한 VOR 신호 분석 시스템.
  6. 청구항 4에 있어서, 상기 지상국 분석 센터 서버는,
    상기 드론으로부터 수신한 VOR 신호에 문제가 있다고 판정하는 경우, 문제가 된 VOR 신호를 수신한 GPS 위치 지점을 GPS 측정 요청 위치로 하여 상기 드론의 무선 송수신 모듈로 전송하며,
    상기 드론의 제어 모듈은, 수신한 GPS 측정 요청 위치로 이동하여 이동된 지점에서 제자리 비행하면서 측정되는 VOR 신호를 상기 지상국 분석 센터 서버로 무선 전송함을 특징으로 하는 드론을 이용한 VOR 신호 분석 시스템.
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