WO2019050298A1 - 드론을 이용한 지뢰탐지 및 제거방법 - Google Patents

드론을 이용한 지뢰탐지 및 제거방법 Download PDF

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WO2019050298A1
WO2019050298A1 PCT/KR2018/010424 KR2018010424W WO2019050298A1 WO 2019050298 A1 WO2019050298 A1 WO 2019050298A1 KR 2018010424 W KR2018010424 W KR 2018010424W WO 2019050298 A1 WO2019050298 A1 WO 2019050298A1
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drones
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mine
mines
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오병후
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오병후
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    • F41—WEAPONS
    • F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
    • F41H11/00—Defence installations; Defence devices
    • F41H11/12—Means for clearing land minefields; Systems specially adapted for detection of landmines
    • F41H11/13—Systems specially adapted for detection of landmines
    • F41H11/136—Magnetic, electromagnetic, acoustic or radiation systems, e.g. ground penetrating radars or metal-detectors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D1/00—Dropping, ejecting, releasing, or receiving articles, liquids, or the like, in flight
    • B64D1/02—Dropping, ejecting, or releasing articles
    • B64D1/04—Dropping, ejecting, or releasing articles the articles being explosive, e.g. bombs
    • B64D1/06—Bomb releasing; Bombs doors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U10/00—Type of UAV
    • B64U10/10—Rotorcrafts
    • B64U10/13—Flying platforms
    • B64U10/14—Flying platforms with four distinct rotor axes, e.g. quadcopters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U2101/00—UAVs specially adapted for particular uses or applications
    • B64U2101/15—UAVs specially adapted for particular uses or applications for conventional or electronic warfare

Definitions

  • the present invention relates to a method for detecting and removing mines buried in the ground or underground by using an unmanned drones, and more particularly, to a method for detecting and removing land mines buried in ground or underground,
  • This is a combination of mine detection and removal, such as man-made dangerous work to replace the military boundary line, such as war can occur in dangerous areas where mines can be detected and removed by using a drones mine detection and removal Removal method.
  • a drone is a type of unmanned aerial vehicle, which is a flying object that does not burn by people but which travels by radio waves.
  • the patent discloses a fire-fighting drones capable of emitting digestive coal, comprising: a fire tracing unit for tracing a fire origin according to thermal imaging data of a built-in thermal imaging camera and heat sensing data of a heat sensing sensor unit; A throwing unit capable of continuously emitting a plurality of digestive flares and adjusting a firing angle and a firing distance of the digestive coal based on a result of tracking by the fire tracing unit; And a moving part including a plurality of propellers and adjusting a moving direction.
  • Another conventional art is a marine structural drones proposed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2017-0013100 and a marine structure system using the same.
  • the patent includes drones; A drone GPS module accommodated in the drone body and sensing the position of the drone body to generate drone position data; A flight propeller arranged to be able to fly outside the drones; A tube holder formed at a lower portion of the drone body and detachably holding the life structure tube; And an emergency dispatch signal receiver which is received in the interior of the drones body and receives an emergency dispatch signal including distress location data from an external maritime control center; and an emergency dispatch signal receiver for comparing the dron location data with the distress location data, And a controller for controlling the tube holder to throw the life-saving tube toward the destructor after the movement.
  • the present invention has been made in view of the above problems.
  • Another conventional technique is a drones equipped with pesticide containers proposed in Korean Utility Model Registration No. 20-0479365.
  • the utility model includes a drone body; A drone GPS module accommodated in the drone body and sensing the position of the drone body to generate drone position data; A flight propeller arranged to be able to fly outside the drones; A tube holder formed at a lower portion of the drone body and detachably holding the life structure tube; And an emergency dispatch signal receiver which is received in the interior of the drones body and receives an emergency dispatch signal including distress location data from an external maritime control center; and an emergency dispatch signal receiver for comparing the dron location data with the distress location data, And a controller for controlling the tube holder to throw the life-saving tube toward the destructor after the movement.
  • the present invention has been made in view of the above problems.
  • the present invention provides a method for detecting and removing mines embedded in the ground or underground by using an unmanned dron, wherein a detection dron for detecting a mine and a removal dron for removing a dron detected by the detection dron are formed ,
  • a coating device capable of applying a fluorescent material to one side of the detection drones for detecting land mines.
  • the position of the land mine is mapped and fluorescent material is applied to prevent damage caused by land mine
  • the detection drone is provided with a distance sensor for detecting landmines buried in the ground or underground, so that it can fly at an altitude within a certain range on the ground by the distance sensor,
  • a distance sensor for detecting landmines buried in the ground or underground, so that it can fly at an altitude within a certain range on the ground by the distance sensor.
  • Another object of the present invention is to provide a method of detecting and removing a mine that prevents the occurrence of a safety accident by storing an explosive in a shock absorbing chamber so that an explosive stored in a storage box is not arbitrarily destroyed by an external impact, .
  • the method for detecting and removing land mines according to the present invention is a method for detecting land mines using an unmanned type of drones.
  • the method includes detecting land mines using a detection drones equipped with a land mine detecting device capable of detecting land mines buried in the ground or underground And the explosion is removed by using the removal dron with the explosive on the land mine secured by the detection drones.
  • the present invention provides a method for detecting and removing land mines embedded in the ground or underground by using an unmanned dron according to the present invention, wherein a detection dron for detecting land mines and a detection dron for detecting land mines
  • the removal drone that removes the drones is made up of a group that can replace dangerous works such as mine detection and removal, and can be used to detect and remove land mines by putting them in dangerous areas where wars can occur, such as military boundaries. And has a coating device capable of applying a fluorescent material to one side of the detection drones for detecting land mines.
  • the detection drones can be used to detect landmines buried in the ground or underground
  • the distance detection sensor is provided to allow the user to fly at an altitude within a certain range on the ground by the distance sensor.
  • the accuracy of the detection of mines is enhanced.
  • At one side of the removed drones There is a remarkable effect of preventing the occurrence of a safety accident by storing an explosive in a shock absorbing chamber so as not to be arbitrarily destroyed by impact.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a configuration of a detection drones and a removal drones according to the present invention.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a configuration of a detection drones and a removal drones according to the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of a configuration of a detection drones according to the present invention.
  • Fig. 3 is a schematic view showing the structure of the removing drones according to the present invention
  • Fig. 4 is a view showing a configuration example of a storage box and a shock absorber according to the present invention
  • Figs. 6 and 7 show examples of the present invention
  • the method for detecting and removing land mines using the drone according to the present invention is a method for detecting land mines using an unmanned type of drone.
  • the method includes detecting a land mine (M) embedded in the ground or underground,
  • the land mine is detected by using the drones 10 and the mine is removed by administering an explosive using the removal drones 30 in which the explosive 33 is placed at the land mine secured by the detection drones 10.
  • the present invention relates to a method for detecting and removing mines buried in the ground or underground by using an unmanned drones, and more particularly, to a method for detecting and removing land mines buried in ground or underground,
  • This is a combination of mine detection and removal, such as man-made dangerous work to replace the military boundary line, such as war can occur in dangerous areas where mines can be detected and removed by using a drones mine detection and removal Removal method.
  • FIG. 1 is a view illustrating the configuration of a detection drones and a removal drones according to the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating the configuration of a detection drones according to the present invention.
  • the method for detecting and removing land mines by using a drone is a method for detecting land mines by using a drone, and a method for detecting land mines by using a detection dron (20) equipped with a mine detection device (20) 10), and the mine is removed by administering an explosive using the removal drones 30 on which the explosive 33 is placed at the mine location secured by the detection drones 10.
  • the drones 10 of the detection drone are provided with a body 11 to which various structures such as sensors are fixed, a frame 12 fixedly coupled to the body 11, A motor for driving the propeller 13, a battery for supplying power to the motor 14, and a motor for driving the propeller 13, A GPS module for sensing the position of the drone, and a communication unit for communicating with the controller.
  • the controller issues various commands through the communication unit, and the drone performs such a command.
  • a mine detection device 20 for detecting land mines is additionally provided on one side of the drones 10, and a camera 15 for confirming the flying condition of the drones or confirming the flying area is attached,
  • the image captured by the camera 15 is transmitted through the communication unit to the operator of the drone, that is, the control unit, and is also stored in the memory provided in the drone itself.
  • the mine detection device 20 generates an electromotive force in a coil such as a conventional metal detector, and when a metal material is detected at a relatively short distance, a change in electromotive force occurs. Therefore, an electromotive force type mine detector Ultrasonic mine detectors may also be used to detect mines that do not react well to electromotive force mine detectors, such as plastic mines.
  • the detection drones 10 emit on the ground and detect a land mine by using a magnetic field sensor, apply the fluorescent material to the detected land mine, and map the detection drones 10,
  • the removal drone 30 installs the explosive 33 around the land mine, and exploits the explosive according to a command from the control unit to remove the land mine.
  • the detected position information is mapped in conjunction with the GPS, and the fluorescent substance stored in the storage container 23 after the mapping, that is, the fluorescent pigment, ) To mark the location of the land mines.
  • the detection drone 10 is provided with a distance sensor for detecting a land mine M lying on the ground or underground.
  • the distance sensor detects a distance .
  • the driving speed of the propeller 13 by the motor 14 is raised to raise the dron base in the direction away from the ground.
  • the driving speed of the propeller 13 by the motor 14 is lowered and the automatic control is performed so as to fly in a state in which the height of the drones is lowered.
  • the land mine is removed using the removal drones 30 on which the explosive 33 is placed.
  • the removal drone 30 waits a certain distance from the explosive after installing the explosive 33, monitors the explosion process of the explosive by command of the control unit, and sends the monitored information to the control unit. After the explosive explosion, Or the like.
  • the removed drones 30 may be damaged or damage to living things including the people around the mines. Therefore, after the explosive is installed, And then explosion of the explosive is carried out to perform mine clearance.
  • explosives are often operated only by sending an explosion signal at a relatively close position, so the explosion may not be generated by a signal sent directly to the explosive by the operator of the drones. Accordingly, after the explosion signal is removed from the operator, the drone 30 receives the explosion signal and sends an explosion signal to the explosion, thereby exploiting the explosion to increase the efficiency of the mine removal.
  • an infrared ray detection device for confirming whether or not the mine is in the dead zone of the land mine by anticipating explosion of the land mine due to the explosion of the explosive after supplying the explosive to one side of the dron base 10
  • a warning device for giving a danger signal to the living organism may be installed after confirming with the infrared detection device.
  • explosives carried in the drones have a comparatively weak explosive force for exploding mines, but buried land mines have a relatively strong explosive force due to destruction of life or destruction of tanks, It can harm people and other living things around the land mines.
  • infrared detection function is added to the camera itself, or a separate infrared ray detection device is used to confirm the life of the camera, and a warning is given when the living thing is detected, thereby preventing unnecessary life damage .
  • the warning device may use an emergency signal such as a siren, a warning sound, or various other sounds or lights.
  • a recovery device may be additionally provided for recovering the explosive when the explosive does not explode after the explosive is supplied to the explosive.
  • the recovery device may comprise a gripper capable of holding the explosive, a motor for operating the gripper, and a lifting device capable of lifting the gripper into the receiving container.
  • the explosion does not proceed due to the impact, but the explosion occurs due to the electrical signal. Therefore, the explosion may not occur due to various reasons such as communication trouble or unexcaval.
  • the explosive is recovered through the recovery device, After moving to a safe place, you can drop it and remove it.
  • the mine detection device stores the position of the mines detected simultaneously with the detection of the mines, To the user's controller.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of a storage box and a shock absorber according to the present invention.
  • the storage room 31 is provided with a removable drones 30 for storing the explosive materials 33 therein.
  • the explosive 33 is accommodated in the shock absorber 32 so as not to be randomly exploded by an external impact and the explosive device for explosion of the explosive 33 is accommodated in the shock absorber 32, It hits the primer that is housed inside, causing a flame to explode the explosive.
  • the storage box 31 is a storage box capable of storing one or more explosive materials 33, and the explosive contained in the shock-absorbing box 32 is stored in the storage box 31 so that the explosive does not randomly explode due to an external impact And the explosive device for explosion of the explosive 33 is housed in the shock absorber 32 so that the explosive does not explode without the operation of the explosive device, thereby preventing the occurrence of the safety accident.
  • the triggering device installed in the shock absorber 32 may extract the safety pin 35 and move the ball 38 toward the primer, so that the primer ignites the main pipe to ignite the pecker in the explosive, thereby causing an explosion
  • the structure of the shock absorber 32 for extracting the safety pin 35 includes a spring 39 for pushing the safety pin 35 toward the explosive so that the safety pin 35 is not pulled out at random, A plunger 36 for moving the plunger 36 in a direction away from the explosive 33 and a coil installed in the solenoid valve 37.
  • the plunger 36 moves in the direction of compressing the spring 39, and the safety pin 35 is pulled out.
  • the fixed ball 38 is moved toward the primer by a spring installed inside the explosive, and the primer is ignited to ignite the explosive and ignite the explosive.
  • the shock absorber 32 is provided with a partition 34 to fix the position of the explosive 33 and guide the movement path of the plunger 36 to prevent the safety pin 35 from being removed .
  • the detection dron 10 and the removal dron 30 are provided with a temperature sensor, a humidity sensor, and a wind speed sensor on one side of the dron to measure the temperature, humidity, It can be configured to be detected and sent to the control unit.
  • a temperature sensor, a humidity sensor, and a wind speed sensor are installed on one side of the dron, and the information sensed by the sensors is received by the control unit (controller) by the communication unit, have.
  • This information can be useful when conducting military operations in the area where the drones are flying.
  • it may be equipped with a gas sensor to check biochemical information.
  • FIG. 5 is a diagram showing an embodiment of the present invention.
  • the movement path that the detection drones 10 have moved to detect the mines is transmitted to the removal drones 30, and the removal drones 30 are moved to the detection drones 10 with a predetermined delay time Can be configured to move along.
  • FIG. 6 and FIG. 7 are views for explaining the method according to the present invention, in which the explosive 33 stored in the housing 31 is separately held and discharged one by one.
  • the method of detecting and removing mines using the drone provides a method of detecting and removing land mines buried in the ground or underground by using an unmanned type of drones, wherein a detection dron and a detection dron
  • the removal drone that removes the detected drones is made up of a group that replaces dangerous work done by human beings such as mine detection and removal and is used to detect and remove land mines by putting them in dangerous areas where war can occur such as military boundaries
  • a coating device capable of applying a fluorescent material to one side of the detection drones for detecting land mines is provided.
  • the detection drones can be used to detect landforms for the detection of mines buried in the ground or underground.
  • the distance detection sensor is provided so as to be able to follow and the flyover is performed at an altitude within a certain range on the ground by the distance detection sensor so that the accuracy of the detection of the land mine is enhanced.
  • the occurrence of a safety accident is prevented by storing the explosive in the shock absorbing chamber so as not to be arbitrarily destroyed by the impact of the impact.
  • the present invention provides a method for detecting and removing land mines embedded in the ground or underground by using an unmanned dron according to the present invention, wherein a detection dron for detecting land mines and a detection dron for detecting land mines
  • the removal drone that removes the drones can be used as a group to replace dangerous work such as mine detection and removal, and can be used to detect and remove land mines by putting them in dangerous areas where wars can occur, such as military boundaries , And the possibility of industrial use is very high.

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Abstract

본 발명은 무인방식의 드론을 이용하여 지상이나 지하에 매설된 지뢰를 탐지하고 제거하는 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 지뢰를 탐지하는 탐지드론과 탐지드론에 의해 탐지된 지뢰를 제거하는 제거드론이 한 조로 이루어져, 지뢰탐지와 제거 등 인간이 직접 수행하기 위험한 작업을 대신하도록 하며, 군사경계선 등 전쟁이 발발할 수 있는 위험한 지역에 투입하여 지뢰를 탐지하고 제거할 수 있는 드론을 이용한 지뢰탐지 및 제거방법이다.

Description

드론을 이용한 지뢰탐지 및 제거방법
본 발명은 무인방식의 드론을 이용하여 지상이나 지하에 매설된 지뢰를 탐지하고 제거하는 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 지뢰를 탐지하는 탐지드론과 탐지드론에 의해 탐지된 드론을 제거하는 제거드론이 한 조로 이루어져, 지뢰탐지와 제거 등 인간이 직접 수행하기 위험한 작업을 대신하도록 하며, 군사경계선 등 전쟁이 발발할 수 있는 위험한 지역에 투입하여 지뢰를 탐지하고 제거할 수 있는 드론을 이용한 지뢰탐지 및 제거방법이다.
일반적으로 드론(drone)은 무인비행체의 일종으로 사람이 타지 않고 무선전파에 의해 비행하는 비행체를 말한다.
이러한 드론은 다양한 분야에 사용되고 있으며, 특히 화재진압용, 구조용 및 농약살포용 등으로 사용되고 있다.
드론과 관련된 종래기술로서는 대한민국 공개특허공보 제10-2017-0025386호에 제안되어 있는 소화탄을 발사할 수 있는 화재 진압 드론이 있다.
상기 특허에는 소화탄을 발사할 수 있는 화재 진압 드론에 있어서, 내장된 열화상 카메라의 열촬영 데이터 및 열감지 센서부의 열감지 데이터를 토대로 화재 발원지를 추적하는 화재 추적부; 복수의 소화탄을 연속적으로 발사할 수 있으며, 상기 화재 추적부의 추적결과를 토대로 소화탄의 발사각도 및 발사거리를 조절하는 투척부; 및 복수의 프로펠러를 포함하며 이동방향을 조절하는 이동부;를 포함하는 화재 진압 드론이 제안되어 있다.
또 다른 종래기술로서는 대한민국 공개특허공보 제10-2017-0013100호에 제안되어 있는 해상구조용 드론 및 이를 이용한 해상구조 시스템이 있다.
상기 특허에는 드론바디; 상기 드론바디의 내부에 수용되며, 상기 드론바디의 위치를 감지하여 드론 위치데이터를 생성하는 드론 GPS모듈; 상기 드론바디의 외부에 비행이 가능하도록 마련되는 비행 프로펠러; 상기 드론바디의 하부에 형성되며, 인명구조 튜브를 탈착 가능하게 파지하는 튜브 홀더; 및 상기 드론바디의 내부에 수용되며, 외부 해상관제센터로부터 조난자 위치데이터가 포함된 긴급출동신호를 수신하는 긴급출동신호 수신부와, 상기 드론 위치데이터와 상기 조난 위치데이터를 비교하여 조난자의 상방으로 이동하도록 상기 비행 프로펠러를 제어하는 비행 제어부와, 이동 후 조난자를 향하여 상기 인명구조 튜브를 투척시키도록 상기 튜브 홀더를 제어하는 투척 제어부를 포함하는 컨트롤러;를 포함하는 해상구조용 드론이 제안되어 있다.
또 다른 종래기술로서는 대한민국 등록실용신안공보 제20-0479365호에 제안되어 있는 농약 용기가 구비된 드론이 있다.
상기 실용신안에는 드론바디; 상기 드론바디의 내부에 수용되며, 상기 드론바디의 위치를 감지하여 드론 위치데이터를 생성하는 드론 GPS모듈; 상기 드론바디의 외부에 비행이 가능하도록 마련되는 비행 프로펠러; 상기 드론바디의 하부에 형성되며, 인명구조 튜브를 탈착 가능하게 파지하는 튜브 홀더; 및 상기 드론바디의 내부에 수용되며, 외부 해상관제센터로부터 조난자 위치데이터가 포함된 긴급출동신호를 수신하는 긴급출동신호 수신부와, 상기 드론 위치데이터와 상기 조난 위치데이터를 비교하여 조난자의 상방으로 이동하도록 상기 비행 프로펠러를 제어하는 비행 제어부와, 이동 후 조난자를 향하여 상기 인명구조 튜브를 투척시키도록 상기 튜브 홀더를 제어하는 투척 제어부를 포함하는 컨트롤러;를 포함하는 해상구조용 드론이 제안되어 있다.
상술한 종래기술들은 모두 드론을 이용해 화재진압, 인명구조 및 농약살포에 사용되는 것으로서 본 발명과 같이 지뢰 탐지 및 제거의 목적에 사용하기에는 한계가 있을 수밖에 없다.
본 발명은 무인방식의 드론을 이용하여 지상이나 지하에 매설된 지뢰를 탐지하고 제거하는 방법을 제공하되, 지뢰를 탐지하는 탐지드론과 탐지드론에 의해 탐지된 드론을 제거하는 제거드론이 한 조로 이루어져, 지뢰탐지와 제거 등 인간이 직접 수행하기 위험한 작업을 대신하도록 하며, 군사경계선 등 전쟁이 발발할 수 있는 위험한 지역에 투입하여 지뢰를 탐지하고 제거할 수 있는 드론을 이용한 지뢰탐지 및 제거방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 지뢰탐지를 위한 탐지드론의 일측에 형광물질을 도포할 수 있는 도포장치를 구비하여, 지뢰가 탐지되면 지뢰의 위치를 맵핑함과 동시에 형광물질을 도포하여 지뢰로 인한 피해를 원천적으로 방지할 수 있는 지뢰탐지 및 제거방법을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
또한, 탐지드론은 지상 또는 지하에 매설되어 있는 지뢰의 탐지를 위해 지형을 따라갈 수 있도록 거리감지센서를 설치하여, 상기 거리감지센서에 의해 지상에서 일정한 범위 내의 고도에서 비행하도록 함으로써 지뢰탐지에 대한 정확성을 높인 지뢰탐지 및 제거방법을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
또한, 제거드론의 일측에는 수납함에 수납된 폭발물이 외부의 충격에 의해 임의로 파괴되지 않도록 충격흡수함에 폭발물을 넣어 수납함으로써 안전사고의 발생을 방지한 지뢰탐지 및 제거방법을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
본 발명에 의한 드론을 이용한 지뢰탐지 및 제거방법은 무인방식의 드론을 이용한 지뢰제거방법에 있어서, 지상이나 지하에 매설된 지뢰를 탐지할 수 있는 지뢰탐지장치가 구비된 탐지드론을 이용해 지뢰를 탐지하고, 탐지드론에 의해 확보된 지뢰위치에 폭발물이 실려있는 제거드론을 이용해 폭발물을 투여하여 지뢰를 제거하는 것이 특징이다.
본 발명에 의한 드론을 이용한 지뢰탐지 및 제거방법은 무인방식의 드론을 이용하여 지상이나 지하에 매설된 지뢰를 탐지하고 제거하는 방법을 제공하되, 지뢰를 탐지하는 탐지드론과 탐지드론에 의해 탐지된 드론을 제거하는 제거드론이 한 조로 이루어져, 지뢰탐지와 제거 등 인간이 직접 수행하기 위험한 작업을 대신하도록 하며, 군사경계선 등 전쟁이 발발할 수 있는 위험한 지역에 투입하여 지뢰를 탐지하고 제거할 수 있는 현저한 효과가 있으며, 지뢰탐지를 위한 탐지드론의 일측에 형광물질을 도포할 수 있는 도포장치를 구비하여, 지뢰가 탐지되면 지뢰의 위치를 맵핑함과 동시에 형광물질을 도포하여 지뢰로 인한 피해를 원천적으로 방지할 수 있는 효과와 함께, 탐지드론은 지상 또는 지하에 매설되어 있는 지뢰의 탐지를 위해 지형을 따라갈 수 있도록 거리감지센서를 설치하여, 상기 거리감지센서에 의해 지상에서 일정한 범위 내의 고도에서 비행하도록 함으로써 지뢰탐지에 대한 정확성을 높인 현저한 효과가 있으며, 제거드론의 일측에는 수납함에 수납된 폭발물이 외부의 충격에 의해 임의로 파괴되지 않도록 충격흡수함에 폭발물을 넣어 수납함으로써 안전사고의 발생을 방지한 현저한 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 의한 탐지드론 및 제거드론의 구성예시도
도 2는 본 발명에 의한 탐지드론의 구성예시도
도 3은 본 발명에 의한 제거드론의 구성예시도
도 4는 본 발명에 의한 수납함과 충격흡수함의 구성예시도
도 5는 본 발명의 실시예시도
도 6과 도 7은 본 발명의 타실시 예시도
본 발명에 의한 드론을 이용한 지뢰탐지 및 제거방법은 무인방식의 드론을 이용한 지뢰제거방법에 있어서, 지상이나 지하에 매설된 지뢰(M)를 탐지할 수 있는 지뢰탐지장치(20)가 구비된 탐지드론(10)을 이용해 지뢰를 탐지하고, 탐지드론(10)에 의해 확보된 지뢰위치에 폭발물(33)이 실려있는 제거드론(30)을 이용해 폭발물을 투여하여 지뢰를 제거하는 것이 특징이다.
본 발명은 무인방식의 드론을 이용하여 지상이나 지하에 매설된 지뢰를 탐지하고 제거하는 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 지뢰를 탐지하는 탐지드론과 탐지드론에 의해 탐지된 드론을 제거하는 제거드론이 한 조로 이루어져, 지뢰탐지와 제거 등 인간이 직접 수행하기 위험한 작업을 대신하도록 하며, 군사경계선 등 전쟁이 발발할 수 있는 위험한 지역에 투입하여 지뢰를 탐지하고 제거할 수 있는 드론을 이용한 지뢰탐지 및 제거방법이다.
이하, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 의한 탐지드론 및 제거드론의 구성예시도이고, 도 2는 본 발명에 의한 탐지드론의 구성예시도이며, 도 3은 본 발명에 의한 제거드론의 구성예시도로써, 본 발명에 의한 드론을 이용한 지뢰탐지 및 제거방법은 무인방식의 드론을 이용한 지뢰제거방법에 있어서, 지상이나 지하에 매설된 지뢰(M)를 탐지할 수 있는 지뢰탐지장치(20)가 구비된 탐지드론(10)을 이용해 지뢰를 탐지하고, 탐지드론(10)에 의해 확보된 지뢰위치에 폭발물(33)이 실려있는 제거드론(30)을 이용해 폭발물을 투여하여 지뢰를 제거하는 것이 특징이다.
먼저, 탐지드론의 드론기체(10)는 센서와 같은 각종 구성들이 고정되는 몸체(11)와, 상기 몸체(11)와 고정 결합되어 있는 프레임(12)과, 상기 프레임(12)의 일측에 고정되어 드론이 날 수 있도록 회전하여 양력을 발생시키는 프로펠러(13)와, 상기 프로펠러(13)를 구동하기 위한 모터(14)와, 상기 모터(14)에 전원을 공급하는 배터리와, 드론의 자제를 제어하는 자이로센서와, 드론의 위치를 감지하기 위한 GPS모듈과, 컨트롤러와의 통신을 위한 통신부로 구성되며, 상기 컨트롤러는 통신부를 통해 각종 명령을 내려 이러한 명령을 드론이 수행하게 된다.
본 발명의 경우 상기 드론기체(10)의 일측에 지뢰를 탐지하기 위한 지뢰탐지장치(20)가 부가 구성되며, 드론의 비행상황을 확인하거나 비행지역을 확인할 수 있는 카메라(15)가 부착되고, 상기 카메라(15)에 찍힌 영상은 통신부를 통해 드론의 운영자 쪽 즉, 제어부 쪽으로 전송되고, 드론 자체에 구비된 메모리에도 저장된다.
상기 지뢰탐지장치(20)는 관용적으로 사용되는 금속탐지기와 같이 코일에 기전력을 발생시켜 비교적 가까운 거리에서 금속물질이 탐지될 경우 기전력의 변화가 일어나므로 이를 감지하는 방식인 기전력 방식의 지뢰탐지기를 사용할 수도 있고, 플라스틱 지뢰와 같이 기전력 방식의 지뢰탐지기에 잘 반응하지 않는 지뢰의 탐지를 위해 초음파방식의 지뢰탐지기를 사용할 수도 있다.
상기 탐지드론(10)은 지상에서 비상하여 자기장센서를 이용해 지뢰를 탐지하고, 탐지된 지뢰의 위치를 맵핌함과 동시에 형광물질을 도포하고, 상기 탐지드론(10)에 의해 맵핑되고 형광물질이 도포된 정보를 이용해 제거드론(30)이 지뢰의 주위에 폭발물(33)을 설치한 뒤 제어부의 명령에 따라 폭발물을 폭발시켜 지뢰를 제거하게 된다.
즉, 지뢰탐지장치(20)에 의해 지뢰의 위치를 파악하면, 파악된 위치정보를 GPS와 연계하여 맵핑하며, 맵핑 이후 저장통(23)에 저장되어 있던 형광물질 즉, 형광페이트를 분사노즐(24)을 통해 지뢰의 주위에 분사하여 지뢰의 위치를 표시해주게 된다.
또한, 상기 탐지드론(10)은 지상 또는 지하에 매설되어 있는 지뢰(M)의 탐지를 위해 지형을 따라갈 수 있도록 거리감지센서가 설치되어 있으며, 상기 거리감지센서에 의해 지상에서 일정한 범위 내의 고도로 비행하게 된다.
통상적인 지뢰의 경우 지상에 완전히 노출되어 있는 경우도 있으나, 대부분의 경우 지하에 일부가 매설되거나 완전히 매설되어 있는 경우도 있는데, 지하에 매설된 경우 탐지드론(10)이 지상에서 너무 멀어지게 된 상태에서 비행하게 되면 지뢰탐지장치에 의한 탐지가 어려울 수 있으므로, 거리감지센서에 의해 지면과의 거리를 측정하고 측정된 거리값을 이용해 드론과 지상 간의 거리 즉 고도를 일정범위 내로 유지한 상태로 비행을 하도록 함으로써 지뢰탐지에 대한 신뢰성을 높일 수 있다.
거리감지센서에 의해 센싱된 드론기체와 지상 간의 거리값이 설정된 값보다 낮다면 모터(14)에 의한 프로펠러(13)의 구동속도를 높여 드론기체를 지상에서 멀어지는 방향으로 띄우고, 반대로 거리값이 설정된 값보다 높다면 모터(14)에 의한 프로펠러(13)의 구동속도를 낮추어 드론의 고도를 낮춘 상태로 비행할 수 있도록 자동제어를 해주게 된다.
상기 탐지드론(10)에 의해 지뢰의 위치가 확보되고 나면 폭발물(33)이 실려있는 제거드론(30)을 이용해 지뢰의 제거를 행하게 된다.
상기 제거드론(30)은 폭발물(33)을 설치한 뒤 폭발물에서 일정거리 떨어져 대기하고, 제어부의 명령에 의해 폭발물의 폭발과정을 모니터링한 뒤 모니터링된 정보를 제어부 쪽으로 보내며, 폭발물의 폭발 이후에는 지뢰의 잔존 여부를 확인하게 된다.
즉, 지뢰(M)에 폭발물(33)을 설치한 뒤 바로 폭발시킬 경우 제거드론(30)이 피해를 입거나 지뢰 주위에 있는 사람을 비롯한 생명체에게 피해를 줄 수 있으므로 폭발물 설치를 행한 뒤 일정시간 동안 경고를 하고 이후 폭발물의 폭발을 수행하여 지뢰제거를 행하게 된다.
특히, 폭발물의 경우 비교적 근접된 위치에서 폭발신호를 보내어야만 작동이 되는 경우가 많으므로 드론의 운영자 쪽에서 직접 폭발물 쪽으로 보내는 신호로는 폭발이 이루어지지 않을 수 있다. 따라서 운영자로부터 폭발신호를 제거드론(30)이 받은 뒤 다시 폭발물로 폭발신호를 보내어 폭발시킴으로써 지뢰제거의 효용성을 높일 수 있다.
또한, 상기 드론기체(10)의 일측에는 폭발물을 공급한 뒤 폭발물의 폭발로 인해 지뢰가 폭발하는 것을 예상하여 지뢰의 살상반경 내에 생명체에 있는지를 확인하기 위한 적외선탐지장치(도시하지 않음)가 부가 구성할 수 있으며, 상기 적외선탐지장치에서 확인한 뒤 생명체가 있을 경우 생명체에 위험신호를 주기 위한 경고장치(도시하지 않음)를 부가 설치할 수 있다.
즉, 드론기체에 싣고 다니는 폭발물의 경우 지뢰의 폭발을 위해 비교적 약한 폭발력을 가지게 되나, 매설되어 있는 지뢰의 경우 인명살상 또는 전차파손 등의 목적을 가져 비교적 강한 폭발력을 가지게 되므로, 지뢰의 폭발로 인해 지뢰 주위의 사람을 비롯한 생명체에 피해를 줄 수 있다.
이러한 경우를 방지하기 위해 카메라 자체에 적외선탐지기능을 추가하거나, 카메라와 별도의 적외선탐지장치를 구성하여 생명체의 확인을 한 뒤, 생명체가 발견되면 경고를 해줌으로써 불필요한 생명체의 피해를 방지할 수 있다.
상기 경고장치는 흔히 사용되는 사이렌과 같은 비상신호나 육성을 통한 경고음, 기타 다양한 소리나 빛을 이용할 수 있다.
또한, 상기 드론기체의 일측에는 폭발물을 공급한 뒤 폭발물의 폭발신호에도 폭발물이 폭발하지 않을 경우 이를 회수하기 위한 회수장치를 부가하여 설치할 수 있다.
상기 회수장치는 폭발물을 집을 수 있는 그리퍼와, 상기 그리퍼를 동작시키기 위한 모터와, 상기 그리퍼를 수납통 내로 인양할 수 있는 인양장치로 구성할 수 있다.
즉, 폭발물의 경우 충격에 의해 폭발이 진행되는 것이 아니라 전기적 신호에 의해 폭발이 일어나므로 통신장애나 불발탄 등 다양한 이유로 폭발이 일어나지 않을 수 있는데, 이러한 경우 회수장치를 통해 폭발물을 회수하고 회수된 폭발물은 안전한 장소로 이동한 뒤 투하하여 제거할 수 있다.
폭발물의 불량 등 어떠한 이유로 지뢰를 제거하지 못하였을 경우 드론을 다시 출격시켜 지뢰를 탐지하여야하는데 이를 방지하기 위해 상기 지뢰탐지장치는 지뢰탐지와 동시에 탐지된 지뢰의 위치를 GPS 신호로 저장하고 이를 통신장치를 통해 사용자의 컨트롤러로 보내게 된다.
이렇게 파악된 지뢰의 위치는 추후 새로운 폭발물을 바로 보내어 제거할 수 있다.
도 4는 본 발명에 의한 수납함과 충격흡수함의 구성예시도로써, 상기 제거드론(30)은 폭발물(33)을 수납할 수 있는 수납함(31)이 설치되어 있되, 상기 수납함(31)에 수납된 폭발물(33)은 외부충격에 의해 임의로 폭발되지 않도록 충격흡수함(32) 내에 수납되고, 충격흡수함(32) 내에는 폭발물(33)의 폭발을 위한 격발장치가 수납되어 제어부의 명령에 의해 폭발물 내부에 수납되어 있는 뇌관을 타격함으로써 불꽃을 일으켜 폭발물을 폭발시키게 된다.
즉, 수납함(31)은 하나 이상의 폭발물(33)을 수납할 수 있는 보관함이며, 상기 수납함(31)에는 폭발물이 외부충격에 의해 임의로 폭발하지 않도록 충격흡수함(32)에 수납된 폭발물이 수납되게 되며, 충격흡수함(32) 내에는 폭발물(33)의 폭발을 위한 격발장치가 수납되어 격발장치의 작동이 없이는 폭발물이 폭발하지 않도록 함으로써 안전사고의 발생을 미연에 방지할 수 있다.
이러한 작동을 위해 상기 충격흡수함(32)에 설치되는 격발장치는 안전핀(35)을 뽑아서 공이(38)를 뇌관 쪽으로 이동시켜 뇌관이 신관을 점화시켜 폭발물 내의 작약을 점화시킴으로써 폭발을 일으키도록 할 수 있으며, 안전핀(35)을 뽑기 위한 충격흡수함(32) 내의 구성은 안전핀(35)이 임의로 뽑히지 않도록 안전핀(35)을 폭발물 쪽으로 밀어주는 스프링(39)과, 상기 스프링(39)을 압축시키는 방향으로 이동시키는 플런저(36)와, 상기 플런저(36)를 폭발물(33)에서 멀어지는 방향으로 이동시키고 솔레노이드밸브(37) 내에 설치되는 코일로 구성된다.
따라서, 솔레노이드밸브(37) 내에 설치되어 있는 코일에 전기가 흐르면 플런저(36)가 스프링(39)을 압축시키는 방향으로 이동시키면서 안전핀(35)을 뽑게 되고, 상기 안전핀(35)에 의해 그 위치가 고정되어 있던 공이(38)가 폭발물 내부에 설치되어 있는 스프링에 의해 뇌관 쪽으로 이동되고, 상기 뇌관이 점화되면서 신관을 점화하여 폭발물을 폭발시키게 된다.
또한, 상기 충격흡수함(32)에는 칸막이(34)가 설치되어 있어 폭발물(33)의 위치를 고정시켜줌과 동시에 플런저(36)의 이동경로를 안내해줌으로써 안전핀(35) 제거에 대한 실패를 방지한다.
상술한 실시예에서, 상기 탐지드론(10)과 제거드론(30)은 드론의 일측에 온도감지센서, 습도감지센서 및 풍속감지센서가 구비되어, 드론이 운행되는 위치의 온도, 습도 및 풍속을 감지하여 제어부 쪽으로 보낼 수 있도록 구성할 수 있다.
즉, 드론의 일측에 온도감지센서, 습도감지센서 및 풍속감지센서를 설치하고, 상기 센서들에 의해 센싱된 정보를 통신부에 의해 제어부(컨트롤러)에서 받아서 드론이 비행하고 있는 곳의 정보를 확인할 수 있다.
이러한 정보는 드론이 비행한 지역에서 군사작전을 펼칠 때 유용하게 사용할 수 있으며, 경우에 따라 가스감지센서를 구비하여 생화학전에 대한 정보를 확인할 수도 있다.
도 5는 본 발명의 실시예시도로써, 탐지드론(10)에 의해 지상 또는 지하에 매설된 지뢰(M)에 대한 탐지가 완료되고 나면, 상기 탐지드론(10)은 또 다른 지뢰의 탐지를 위해 이동되고, 제거드론(30)에 의해 폭발물(33)이 투하되어 지뢰를 제거하는 방법을 개략적으로 도시하였다.
이때, 탐지드론(10)이 지뢰를 탐지하기 위해 이동한 이동경로는 제거드론(30) 쪽으로 전달되고, 상기 제거드론(30)은 탐지드론(10)과 일정한 지연시간을 두고 전송받은 이동경로를 따라 이동하도록 구성할 수 있다.
도 6과 도 7은 본 발명의 타실시 예시도로써, 수납함(31)에 수납된 폭발물(33)을 각각 별도로 파지하고 있다가 하나씩 배출하여 투하시킬 수 있도록 한 것이다.
이러한 경우 폭발물 간 서로 부딪혀 발생할 수 있는 폭발을 미연에 방지할 수 있고, 상대적으로 많은 양의 폭발물을 신속히 투하할 수 있는 장점이 있다.
결국, 본 발명에 의한 드론을 이용한 지뢰탐지 및 제거방법은 무인방식의 드론을 이용하여 지상이나 지하에 매설된 지뢰를 탐지하고 제거하는 방법을 제공하되, 지뢰를 탐지하는 탐지드론과 탐지드론에 의해 탐지된 드론을 제거하는 제거드론이 한 조로 이루어져, 지뢰탐지와 제거 등 인간이 직접 수행하기 위험한 작업을 대신하도록 하며, 군사경계선 등 전쟁이 발발할 수 있는 위험한 지역에 투입하여 지뢰를 탐지하고 제거할 수 있는 현저한 효과가 있으며, 지뢰탐지를 위한 탐지드론의 일측에 형광물질을 도포할 수 있는 도포장치를 구비하여, 지뢰가 탐지되면 지뢰의 위치를 맵핑함과 동시에 형광물질을 도포하여 지뢰로 인한 피해를 원천적으로 방지할 수 있는 효과와 함께, 탐지드론은 지상 또는 지하에 매설되어 있는 지뢰의 탐지를 위해 지형을 따라갈 수 있도록 거리감지센서를 설치하여, 상기 거리감지센서에 의해 지상에서 일정한 범위 내의 고도에서 비행하도록 함으로써 지뢰탐지에 대한 정확성을 높인 현저한 효과가 있으며, 제거드론의 일측에는 수납함에 수납된 폭발물이 외부의 충격에 의해 임의로 파괴되지 않도록 충격흡수함에 폭발물을 넣어 수납함으로써 안전사고의 발생을 방지한 현저한 효과가 있다.
본 발명에 의한 드론을 이용한 지뢰탐지 및 제거방법은 무인방식의 드론을 이용하여 지상이나 지하에 매설된 지뢰를 탐지하고 제거하는 방법을 제공하되, 지뢰를 탐지하는 탐지드론과 탐지드론에 의해 탐지된 드론을 제거하는 제거드론이 한 조로 이루어져, 지뢰탐지와 제거 등 인간이 직접 수행하기 위험한 작업을 대신하도록 하며, 군사경계선 등 전쟁이 발발할 수 있는 위험한 지역에 투입하여 지뢰를 탐지하고 제거할 수 있으므로, 산업상 이용가능성이 매우 높다.

Claims (6)

  1. 무인방식의 드론을 이용한 지뢰제거방법에 있어서,
    지상이나 지하에 매설된 지뢰(M)를 탐지할 수 있는 지뢰탐지장치(20)가 구비된 탐지드론(10)을 이용해 지뢰를 탐지하고, 탐지드론(10)에 의해 확보된 지뢰위치에 폭발물(33)이 실려있는 제거드론(30)을 이용해 폭발물을 투여하여 지뢰를 제거하고,
    상기 제거드론(30)은 폭발물(33)을 설치한 뒤 폭발물에서 일정거리 떨어져 대기하고, 제어부의 명령에 의해 폭발물의 폭발과정을 모니터링한 뒤 모니터링된 정보를 제어부 쪽으로 보내며, 폭발물의 폭발 이후에는 지뢰의 잔존 여부를 확인하는 것이 특징인 드론을 이용한 지뢰탐지 및 제거방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 탐지드론(10)은 지상에서 비상하여 자기장센서를 이용해 지뢰를 탐지하고, 탐지된 지뢰의 위치를 맵핌함과 동시에 형광물질을 도포하고, 상기 탐지드론(10)에 의해 맵핑되고 형광물질이 도포된 정보를 이용해 제거드론(30)이 지뢰의 주위에 폭발물(33)을 설치한 뒤 제어부의 명령에 따라 폭발물(33)을 폭발시켜 지뢰(M)를 제거하는 것이 특징인 드론을 이용한 지뢰탐지 및 제거방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 탐지드론(10)은 지상 또는 지하에 매설되어 있는 지뢰(M)의 탐지를 위해 지형을 따라갈 수 있도록 거리감지센서가 설치되어 있으며, 상기 거리감지센서에 의해 지상에서 일정한 범위 내의 고도로 비행하는 것이 특징인 드론을 이용한 지뢰탐지 및 제거방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제거드론(30)은 폭발물을 수납할 수 있는 수납함(31)이 설치되어 있되, 상기 수납함(31)에 수납된 폭발물(33)은 외부충격에 의해 임의로 폭발되지 않도록 충격흡수함(32) 내에 수납되고, 충격흡수함(32) 내에는 폭발물의 폭발을 위한 격발장치가 수납되어 제어부의 명령에 의해 폭발물(33) 내부에 수납되어 있는 뇌관을 타격함으로써 불꽃을 일으켜 폭발물을 폭발시키는 것이 특징인 드론을 이용한 지뢰탐지 및 제거방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 격발장치는 안전핀(35)을 뽑아서 공이(38)를 뇌관 쪽으로 이동시켜 뇌관이 신관을 점화시켜 폭발물 내의 작약을 점화시킴으로써 폭발을 일으키는 것이 특징인 드론을 이용한 지뢰탐지 및 제거방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 탐지드론(10)과 제거드론(30)은 드론의 일측에 온도감지센서, 습도감지센서 및 풍속감지센서가 구비되어, 드론이 운행되는 위치의 온도, 습도 및 풍속을 감지하여 제어부 쪽으로 보내는 것이 특징인 드론을 이용한 지뢰탐지 및 제거방법.
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