WO2021085788A1 - 무인 비행체를 이용한 발화체 투하 장치 및 이를 포함하는 발화체 투하 시스템 - Google Patents

무인 비행체를 이용한 발화체 투하 장치 및 이를 포함하는 발화체 투하 시스템 Download PDF

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WO2021085788A1
WO2021085788A1 PCT/KR2020/007889 KR2020007889W WO2021085788A1 WO 2021085788 A1 WO2021085788 A1 WO 2021085788A1 KR 2020007889 W KR2020007889 W KR 2020007889W WO 2021085788 A1 WO2021085788 A1 WO 2021085788A1
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WO
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ignition
dropping
unit
unmanned aerial
aerial vehicle
Prior art date
Application number
PCT/KR2020/007889
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English (en)
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Inventor
우충식
김인섭
김기대
Original Assignee
대한민국(산림청 국립산림과학원장)
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Publication date
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    • B64D1/00—Dropping, ejecting, releasing, or receiving articles, liquids, or the like, in flight
    • B64D1/02—Dropping, ejecting, or releasing articles
    • 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
    • B64D27/00—Arrangement or mounting of power plants in aircraft; Aircraft characterised by the type or position of power plants
    • B64D27/02—Aircraft characterised by the type or position of power plants
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    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
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    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
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    • B64U2101/60—UAVs specially adapted for particular uses or applications for transporting passengers; for transporting goods other than weapons
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    • B64U2201/10—UAVs characterised by their flight controls autonomous, i.e. by navigating independently from ground or air stations, e.g. by using inertial navigation systems [INS]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00—Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Definitions

  • the present invention relates to an ignition dropping device and method, and in particular, to an ignition dropping device and method using an unmanned aerial vehicle.
  • Conventional ignition bodies are in a form that detonates when heat is applied, and when dropped from the air, they cannot be detonated when they come into contact with a target or the ground, and the function of the ignition body is lost in many cases.
  • the ignition material for dropping from the air has a technical and economic problem to be applied in various aspects such as dropping by lighting a fuse.
  • a plurality of ignition devices are connected to the mounting unit connected to the unmanned aerial vehicle and separated during dropping in the air, thereby dropping the ignition device using the unmanned aerial vehicle at a preset altitude.
  • the main object of the invention is to ignite an ignition device close to a target position.
  • the present invention is fixed to a separate unmanned aerial vehicle in an ignition dropping device, a mounting part providing a basic frame of the ignition dropping device, and being separated and dropped from the mounting part at a preset altitude.
  • An ignition device that ignites in the ground or in the air, a discharging device that connects the ignition device to the mounting unit and drops the mounting unit and the ignition device separately at the set altitude, and is fixed to the mounting unit, and ignites toward the ignition device It provides an ignition dropping device comprising an ignition switch for transmitting an associated electrical signal.
  • the mounting unit separates the ignition device from the dropping device by the dropping signal through the power supply unit inside the unmanned aerial vehicle and transmits the explosive material inside the ignition device by the ignition signal. It is characterized by receiving power for combustion.
  • the ignition device includes an ignition unit that is formed of the explosive material and is detonated by impact or heat to ignite, and a fuel unit that is formed of a liquid or solid and maintains the fire generated by the ignition unit.
  • it further comprises a drop management unit for setting an altitude separated during air dropping from the unmanned aerial vehicle, and controlling the operation of the dropping device and the ignition switch, and the drop management unit is connected to the unmanned aerial vehicle and surrounding it during flight.
  • a drop management unit for setting an altitude separated during air dropping from the unmanned aerial vehicle, and controlling the operation of the dropping device and the ignition switch, and the drop management unit is connected to the unmanned aerial vehicle and surrounding it during flight.
  • an environment recognition unit that photographs an environment and generates environment information
  • a condition setting unit that sets a dropping condition of the ignition device through the environment information.
  • the condition setting unit uses the environmental information to calculate the position coordinates of the unmanned aerial vehicle during flight, and the position coordinates to set the dropping coordinates of the dropping point at which the ignition device is to be dropped. It includes a coordinate setting unit.
  • the delivery management unit further includes a delivery calculation unit that calculates an ignition condition of the ignition device using the location coordinates and the delivery coordinates, and the delivery calculation unit is connected to the mounting unit using the delivery coordinates.
  • a delivery calculation unit that calculates an ignition condition of the ignition device using the location coordinates and the delivery coordinates
  • the delivery calculation unit is connected to the mounting unit using the delivery coordinates.
  • An altitude setting unit that sets the flight altitude of the unmanned aerial vehicle that is separated when the device is airborne
  • an arrival time calculation unit that calculates the time for the ignition device to reach the ground using the flight altitude, and the flight altitude and reaching the ground.
  • a detonation time setting unit for setting an detonation time of the ignition device using time.
  • the delivery management unit further comprises a delivery control unit for controlling the operation of the delivery device and the ignition switch so that the ignition device ignites on the ground or in the air using the delivery calculation unit, and the delivery control unit is the ignition And an opening/closing control unit for operating the dropping device when the detonation time of the device is reached, and an ignition control unit for supplying electricity to the ignition device to operate the ignition switch at the set altitude.
  • a delivery control unit for controlling the operation of the delivery device and the ignition switch so that the ignition device ignites on the ground or in the air using the delivery calculation unit
  • the delivery control unit is the ignition
  • an opening/closing control unit for operating the dropping device when the detonation time of the device is reached
  • an ignition control unit for supplying electricity to the ignition device to operate the ignition switch at the set altitude.
  • the delivery management unit further includes an inspection unit for checking the operation of the ignition device, the delivery device, and the ignition switch to generate inspection completion information
  • the delivery control unit is the ignition device based on the inspection completion information. And controlling the operation of the ignition device, the delivery device, and the ignition switch by determining the state of the delivery device and the ignition switch.
  • the delivery management unit further includes an inspection unit for checking the operation of the ignition device, the delivery device, and the ignition switch to generate inspection completion information
  • the delivery control unit is the ignition device based on the inspection completion information. And controlling the operation of the ignition device, the delivery device, and the ignition switch by determining the state of the delivery device and the ignition switch.
  • the dropping device is electrically connected to the unmanned aerial vehicle to receive an electrical signal through the unmanned aerial vehicle, and the dropping device is opened and closed in a slide manner using a movement of a sub-motor to the ignition device and the mounting unit. It characterized in that the connection or separation.
  • a receiver receiving a signal for operating the ignition dropping device from a separate controller, and power to the unmanned aerial vehicle
  • a battery that supplies a battery, a power supply unit that delivers the power to the ignition dropping device, a constant voltage converter that converts and maintains the voltage transmitted from the battery into a voltage used by the ignition dropping device, and the ignition dropping device can be operated. It provides an unmanned aerial vehicle including a voltage stabilizer that maintains a constant voltage that becomes unstable in the case.
  • the power supply unit applies power for dropping the ignition device of the ignition dropping device into the air by the dropping signal, and the explosive material inside the ignition device by the ignition signal It is characterized in that applying power for burning.
  • the present invention is a receiver for receiving a signal for operating the ignition object dropping device from a separate controller in an ignition dropping system including an ignition dropping device and an unmanned aerial vehicle, A battery that supplies power to the unmanned aerial vehicle, a power supply unit that transfers the power to the ignition dropping device, a constant voltage converter that converts and maintains the voltage transmitted from the battery into a voltage used by the ignition dropping device, and the ignition
  • An unmanned aerial vehicle including a voltage stabilizer that maintains a constant voltage that becomes unstable when a dropping device is operated, and a mounting part detachably provided to be connected to the unmanned aerial vehicle, a plurality of connected to the mounting part and separated during air dropping, and an ignition signal
  • An ignition device in which an explosive material inside is detonated and ignited at a predetermined altitude by, a dropping device connecting the ignition device to the mounting unit, and separating the ignition device when the ignition device is dropped at the set altitude by a drop signal, and It provides an ignition dropping system including an ignition dropping device including
  • the present invention can be ignited on the ground or in the air by adjusting the opening and closing and ignition time, and opening and closing and ignition can be made together.
  • the present invention calculates a time to reach the ground in a manner of igniting close to a target position, so that it contacts the ground and ignition can be made.
  • the present invention may be able to respond according to the scale of the counter-fire operation by adjusting the number of ignition devices connected to the unmanned aerial vehicle and the number of ignition devices to be dropped.
  • FIG. 1 is a view showing an ignition object dropping device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a view showing a dropping management unit of an ignition dropping device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a view showing components of an ignition dropping device and an unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram showing a circuit and operating principle of an ignition dropping device and an unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a view showing an ignition dropping device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a flowchart showing an operating principle of an ignition dropping device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a flow chart showing a method of dropping an ignition object according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 8 is an exemplary view in which an ignition dropping device is connected to an unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 9 is an exemplary view showing in detail an ignition dropping device according to an embodiment of the present invention.
  • first and second may be used to describe various elements, but the elements are not limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another component.
  • the second element may be referred to as the first element, and similarly, the first element may be referred to as the second element.
  • the term and/or includes a combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.
  • the ignition dropping device 10 includes a mounting unit 100, a dropping device 200, an ignition switch 300, an ignition device 400, and a dropping management unit 500.
  • the ignition dropping device 10 may omit some components or additionally include other components among the various components exemplarily illustrated in FIG. 1.
  • the ignition dropping system includes an ignition dropping device 10 and an unmanned aerial vehicle 20.
  • the ignition dropping device 10 is a device that allows the ignition device 400 to ignite in the air by controlling the opening and closing time of the ignition.
  • the ignition dropping device 10 is a device for dropping the ignition device 400 in the air and detonating it close to a target position.
  • the ignition dropping device 10 may use the separation device as a dropping device to drop the ignition field 400 at a target position during a mission and use it during a counterfire operation.
  • the ignition dropping device 10 may respond according to the scale of the counter-fire operation by adjusting the number of drops of the ignition device 400.
  • the ignition device dropping device 10 When a forest fire occurs, the ignition device dropping device 10 deliberately drops the fire in front of the forest fire before the forest fire expands and burns it in advance, thereby dropping the ignition device 400 at a set position to prevent the forest fire from expanding.
  • the ignition dropping device 10 acquires an image of the wildfire occurrence area through an unmanned aerial vehicle equipped with a thermal imaging camera or the environment recognition unit 510, and then acquires the coordinates of the dropping point to drop the ignition device 400. You can set the location.
  • the mounting unit 100 is fixed to a separate unmanned aerial vehicle 10, and provides a basic frame of the ignition dropping device 10.
  • the mounting portion 100 may be provided in a detachable manner.
  • the mounting unit 100 separates the ignition device 400 from the dropping device 200 by a drop signal through the power supply unit 102 inside the unmanned aerial vehicle 20, and the ignition device ( 400) Power can be applied to burn the explosive material inside.
  • the delivery device 200 may connect the ignition device 400 to the mounting unit 100, and when the ignition device 400 is dropped at a set altitude, the ignition device 400 may be separated and dropped.
  • the dropping device 200 may be electrically connected to the unmanned aerial vehicle 20 to receive an electrical signal through the unmanned aerial vehicle 20.
  • the dropping device 200 may be separated in a slide manner using the movement of the sub-motor to connect or separate the ignition device 400 and the mounting unit 100.
  • the ignition switch 300 may supply fire power to the ignition device.
  • the ignition switch 300 may be connected to the dropping device 200 to supply electricity to the ignition device 400 to generate heat, which is not necessarily limited.
  • the ignition switch 300 may be formed as an electronic switch or an ignition switch, and may be a device capable of managing the supply of thermal power to ignite the ignition device 400.
  • the ignition device 400 is connected to the mounting unit 100 in multiple numbers, is separated from the mounting unit 100 at a predetermined altitude and dropped, and may ignite on the ground or in the air.
  • the ignition device 400 includes an ignition unit 410 and a fuel unit 420.
  • the ignition device 400 may omit some components from among various components illustrated by way of example, or may additionally include other components.
  • the ignition device 400 may further include a timer 206 that transmits an ignition signal when the detonation time comes.
  • the ignition device 400 may ignite by receiving an electrical signal related to ignition by the ignition switch after the detonation time set in the timer 206 elapses.
  • the ignition unit 410 is formed of an explosive material and may be detonated by impact or heat to ignite.
  • the explosive material is a material that generates a large amount of heat when impact or heat is applied to a part such as gunpowder, bomb, etc. and a rapid pressure increase due to the expansion force of the gas.
  • the fuel unit 420 is formed of a liquid or solid, and can maintain the fire generated by the ignition unit 410.
  • the drop management unit 500 may set an altitude separated from the unmanned aerial vehicle 20 during air dropping, and control the operation of the dropping device 200 and the ignition switch 300.
  • the drop management unit 500 may be provided in the mounting unit 100 as a separate processor, or may be provided inside each device.
  • FIG. 2 is a view showing a dropping management unit of an ignition dropping device according to an embodiment of the present invention.
  • the delivery management unit 500 includes an environment recognition unit 510, a condition setting unit 520, a delivery calculation unit 530, and a delivery control unit 540.
  • the drop management unit 500 may omit some of the various components exemplarily illustrated in FIG. 2 or may additionally include other components.
  • the environment recognition unit 510 may be connected to the unmanned aerial vehicle 20 to generate environmental information by photographing the surrounding environment during flight.
  • the environment recognition unit 510 may be formed as a camera, which is not necessarily limited.
  • the condition setting unit 520 may set a dropping condition of the ignition device 400 through environment information generated by the environment recognition unit 510.
  • the condition setting unit 520 may include a position coordinate calculation unit 522 and a coordinate setting unit 524, but is not limited thereto.
  • the location coordinate calculation unit 522 may calculate the location coordinates of the unmanned aerial vehicle 20 during flight by using the environment information.
  • the coordinate setting unit 524 may set the delivery coordinates of the delivery point to which the ignition device 400 is to be delivered, using the location coordinates calculated by the location coordinate calculation unit 522.
  • the delivery calculation unit 530 may calculate the ignition condition of the ignition device 400 by using the location coordinates and the delivery coordinates set by the condition setting unit 520.
  • the delivery calculation unit 530 may include an altitude setting unit 532, an arrival time calculation unit 534, and a detonation time setting unit 536, but is not limited thereto.
  • the altitude setting unit 532 may set the flight altitude of the unmanned aerial vehicle 20 to be separated when the ignition device 400 connected to the mounting unit 100 is air-dropped using the drop coordinates.
  • the arrival time calculation unit 534 may calculate a time for the ignition device 400 to reach the ground by using the flight altitude set by the altitude setting unit 532.
  • the detonation time setting unit 536 may set the detonation time of the ignition device 400 using the flight altitude set by the altitude setting unit 532 and the time to reach the ground calculated by the arrival time calculation unit 534.
  • the delivery control unit 540 may control the operation of the delivery device 200 and the ignition switch 300 so that the ignition device 400 ignites on the ground or in the air using the delivery calculation unit 530.
  • the delivery control unit 540 may include a separation control unit 542 and an ignition control unit 544, but is not limited thereto.
  • the separation control unit 542 may operate the delivery device 200 when the detonation time of the ignition device 400 is reached.
  • the ignition control unit 544 may supply electricity to the ignition device 400 to operate the ignition switch 300 at a set altitude.
  • the delivery management unit 500 may further include an inspection unit (not shown) that checks the operation of the ignition device 400, the delivery device 200, and the ignition switch 300 to generate inspection completion information.
  • an inspection unit (not shown) that checks the operation of the ignition device 400, the delivery device 200, and the ignition switch 300 to generate inspection completion information.
  • the delivery control unit 540 determines the state of the ignition device 400, the delivery device 200, and the ignition switch 300 based on the inspection completion information generated by the inspection unit, and the ignition device 400, the delivery device 200 And it is possible to control the operation of the ignition switch 300.
  • the inspection unit may generate inspection completion information according to the presence or absence of the operation of the ignition device 400, the dropping device 200, and the ignition switch 300, and the ignition device 400 ,
  • the criteria for determining the inspection state of the delivery device 200 and the ignition switch 300 may be set in advance and compared with the inspection completion information.
  • the ignition dropping device 10 includes a mounting part 100, a dropping device 200, an ignition switch 300, and an ignition device 400.
  • the unmanned aerial vehicle 20 includes a battery 22, a receiver 24, a voltage stabilizer 26, a constant voltage converter 28, and a power supply 102.
  • the ignition dropping device 10 and the unmanned aerial vehicle 20 may omit some components or additionally include other components among the various components exemplarily illustrated in FIG. 3.
  • the power supply unit 102 is a device for supplying power so that the ignition dropping device 10 can operate, and transfers the power received through the battery 22 of the unmanned aerial vehicle 20 to the ignition dropping device 10. Can be approved.
  • the power supply unit 102 applies power for dropping the ignition device 400 of the ignition device 10 into the air by the dropping signal to the ignition dropping device 10, and , Power for burning the explosive material inside the ignition device 400 may be applied by the ignition signal.
  • the power supply unit 102 is attached to the mounting unit 100, and when the ignition device 400 is dropped from the air, power can be applied to burn the ignition unit 310 inside. .
  • it may be formed in connection with the receiver 24, the voltage stabilizer 26 and the constant voltage converter 28 for communication and appropriate voltage distribution.
  • the receiver 24 can receive signals for controlling the unmanned aerial vehicle 20 and the ignition dropping device 10 sent from the ground, and the separation time and the ignition time using a wireless communication method with the ignition dropping device 10 May be adjustable.
  • the receiver 24 may drop the mounted ignition device 400 at a time or individually, and the finally dropped ignition device 400 may detonate at a target position according to the separation time and the ignition time.
  • the voltage stabilizer 26 may maintain a constant voltage that becomes unstable when the components of each ignition dropping device 10 are simultaneously operated. According to an embodiment of the present invention, the voltage stabilizer 26 may be a voltage stabilizer.
  • the voltage stabilizer 26 may be a capacitor that removes external noise or high frequency noise in order to supply a stable voltage.
  • the constant voltage converter 28 may convert the voltage delivered from the battery 22 into an appropriate voltage that can be used by the components of each ignition dropping device 10. According to an embodiment of the present invention, the constant voltage converter 28 may be a regulator that maintains a constant voltage.
  • the unmanned aerial vehicle 20 may carry the ignition device 400 through the dropping device 200 connected to the mounting unit 100.
  • the unmanned aerial vehicle 20 is shown to carry six ignition devices 400, but is not necessarily limited thereto, and can be used for counter-fire operations by carrying a plurality of ignition devices 400. have.
  • the unmanned aerial vehicle 20 may set the order in which the ignition device 400 is separated from the dropping device 200 connected to the mounting unit 100.
  • the dropping device 200 may prevent the weight of the unmanned aerial vehicle 20 from shifting to one side by separating the ignition device 400 on the left side and separating the ignition device 400 on the right side in order. .
  • the unmanned aerial vehicle 20 is provided with three ignition devices 400 on the right side and three ignition devices 400 on the left side to fly, and a dropping device connected to the ignition device 400 ( 200) may be connected to the mounting portion 100 in a slide manner.
  • the slide method is a method of providing a guide in which the dropping device 200 moves left or right from the mounting part 100, and when a target position is reached, the dropping device 200 may be fixed to the mounting part 100. Therefore, when one ignition device 400 is dropped on the right side, the unmanned aerial vehicle 20 may have two ignition devices 400 on the right side and three ignition devices 400 on the left side.
  • the unmanned aerial vehicle Since it can be skewed to the left side of (20), it is possible to prevent the weight from shifting to one side by moving the position fixed to the mounting unit 100 to the two ignition devices 400 provided on the right side through the above-described slide method.
  • the unmanned aerial vehicle 20 alternately separates the ignition device 400 on the left and the right until the ignition device 400 is provided with one left and one right side of the mounting unit 100. This can provide a stable flight of the unmanned aerial vehicle (20).
  • FIG. 4 is a diagram showing a circuit and operating principle of an ignition dropping device and an unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4A shows a circuit diagram of the ignition dropping device 10 and the unmanned aerial vehicle 20 of FIG. 3, and FIG. 4B shows the operating principle of the ignition dropping device 10 and the unmanned aerial vehicle 20 of FIG. 3. Descriptions overlapping with those of FIGS. 1 to 3 will be omitted.
  • a circuit diagram of the ignition dropping device 10 and the unmanned aerial vehicle 20 is a battery 22, a power supply unit 102, a constant voltage converter 28, a receiver 24, a dropping device 200, It may include an ignition switch 300 and a wick connection terminal 306.
  • Power supplied through the battery 22 may be transferred to the power supply unit 102 and converted to an appropriate voltage through the constant voltage converter 28 to supply power to the ignition dropping device 10.
  • the receiver 24 may receive a signal for operating the ignition dropping device 10 from a separate controller.
  • the receiver 24 may transmit a signal for operating the delivery device 200 and the ignition switch 300, which is a signal sent by the pilot from the ground and through the delivery management unit 500, the delivery device 200 and the ignition switch ( 300) may be a signal for controlling.
  • the thermal power When thermal power is supplied to the ignition device 400 through the ignition switch 300, the thermal power may be transmitted to the wick 302 and the heating wire 304 through the wick connection terminal 306.
  • the delivery signal may be a signal transmitted by the delivery management unit 500 or a signal transmitted by a pilot on the ground.
  • the dropping device 200 for separating the ignition device 400 from the mounting unit 100 operates (S430), and ignites the ignition device 400
  • the ignition switch 300 may be operated (S440).
  • the ignition device 400 may be operated through step S442 in which the heating wire 304 is ignited (S444).
  • the ignition device 400 is dropped and operated through steps S430 to S444, and is ignited close to the target position and terminated.
  • FIG. 5 is a view showing an ignition object dropping device according to an embodiment of the present invention
  • Figure 6 is a flow chart showing the operating principle of the ignition object dropping device according to an embodiment of the present invention. Descriptions that are redundant with the above-described contents will be omitted.
  • FIG. 5A is a view showing a timer-type ignition dropping device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 6A is a flowchart illustrating an operation principle of a timer-type ignition dropping device according to an embodiment of the present invention.
  • the ignition dropping device 10 includes a mounting part 100, a dropping device 200, a safety pin 202, a connection ring 204, an ignition switch 300, an ignition device 400, and a timer ( 206), a battery 208, a wick 302, a heating wire 304, an ignition unit 310, and a fuel unit 320.
  • the connecting ring 204 is a ring connecting the delivery device 200 and the ignition device 400.
  • the ignition device 400 and the connection ring 204 connected to the ignition device 400 are released, and the ignition device 400 may be dropped in the air.
  • the safety pin 202 is applied in the ignition switch 300 to prevent damage to the gas and the ignition device 400 due to overheating, thereby implementing a smooth mission.
  • the heating wire 304 may generate heat by supplying electricity to a nichrome wire (spring type).
  • the safety pin 202 can be prevented from operating if the ignition device 400 is not mounted, and if the ignition device 400 is not separated from the mounting portion 100, the ignition switch 300 It can prevent detonation in case of malfunction of the timer by blocking the electric current.
  • the timer-type ignition dropping device 10 may set a desired dropping position and then set the flight altitude of the unmanned aerial vehicle 20 in the altitude setting unit 532.
  • the timer-type ignition dropping device 10 can calculate the time at which the ignition device 400 reaches the ground according to the law of gravitational acceleration at a constant flight altitude, in the arrival time calculation unit 534, and in consideration of this, the detonation time setting unit At 536, the ignition time may be set in the timer before the flight of the unmanned aerial vehicle 20.
  • Equation 1 the calculation of the time when the ignition device 400 reaches the ground in the arrival time calculation unit 534 according to an embodiment of the present invention may be implemented by Equation 1.
  • the ignition time can be calculated t (fall time) by inverting h (fall height) based on the free fall formula.
  • h fall height
  • g gravity acceleration
  • t fall time.
  • the principle of operation of the timer-type ignition dropping device 10 of FIG. 5A starts at step S610 of receiving a dropping signal.
  • the dropping device 200 when the dropping device 200 receives the dropping signal in step S620, the dropping device 200 operates, and the ignition device 400 is dropped in step S630.
  • the safety pin 202 connected to the ignition switch 300 is removed at the same time as the ignition device 400 is dropped in step S632, and the ignition switch 300 may be operated in step S640. .
  • step S650 of the timer operation the timer 206 is operated according to the ignition time set before flight.
  • the heating wire 304 is heated through the ignition switch 300 in step S652, and the wick 302 is ignited in step S654. .
  • the timer-type ignition dropping device 10 is ignited by igniting the ignition unit 310 by the ignition of the wick 302, and in step S658, ignition occurs through liquid and solid fuel so that the fire is not turned off, and at the target position It ignites in close proximity and ends.
  • FIG. 5B is a view showing an ignition dropping device according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 6B is a flow chart showing the operating principle of the ignition dropping device according to another embodiment of the present invention.
  • the ignition dropping device 10 includes a mounting part 100, a dropping device 200, an ignition switch 300, a connection terminal 306, a connection ring 202, a wick 302, and a heating wire ( 304), an ignition device 400, an ignition unit 310, and a fuel unit 320.
  • a description that is duplicated with FIG. 5A will be omitted.
  • connection terminal 306 is connected to the ignition switch 300 for supplying fire power to the ignition device 400, and the wick 302 and the hot wire to supply fire power to the ignition device 400 by the ignition switch 300 (304) can be supplied with electricity.
  • the ignition dropping device 10 may ignite the ignition unit 310 by supplying current through the connection terminal 306.
  • the ignition dropping device 10 is an ignition method in which the ignition device 400 is separated and ignited together.
  • 5B is a method in which the wick 302 is ignited through the connection terminal 306 by operating the ignition switch 300 at the same time as the delivery device 200 is opened.
  • the ignition unit 310 is ignited by the ignition of the wick 302 in the ignition dropping device 10, and heat generated from the ignition unit 310 through the fuel unit 320 may be continuously maintained.
  • the principle of operation of the ignition dropping device 10 of FIG. 5B is that when the dropping device 200 receives the dropping signal in step S620, the dropping device 200 operates, and the ignition device 400 is dropped in step S630.
  • the principle of operation of the ignition dropping device 10 of FIG. 5B is that the ignition switch 300 may be operated in step S640 while the dropping device 200 is operated in step S620. In step S652, the heating wire 304 is heated through the ignition switch 300, and in step S654, the wick 302 is ignited.
  • step S658 by the ignition of the wick 302, ignition occurs through liquid and solid fuel so that the fire is not extinguished, and is ignited close to the target position and ends.
  • the ignition device 10 of FIG. 5B may operate in an ignition method in which the ignition device 400 is separated and ignited together.
  • FIG. 7 is a flow chart showing a method of dropping an ignition object according to an embodiment of the present invention. A description overlapping with the ignition dropping device of FIGS. 1 and 2 will be omitted.
  • the method of discharging an ignition is the step of connecting a plurality of ignition devices to a mounting unit that is detachably provided to be connected to a separate unmanned aerial vehicle (S710), sets an altitude that is separated when air is dropped from the unmanned aerial vehicle, and the ignition device and the mounting unit are connected.
  • the step of managing the dropping of the ignition device by controlling the operation of the discharging device and the ignition switch that supplies fire power to the ignition device (S720), and when the ignition device is dropped at a set altitude, the ignition device is separated, and the internal gunpowder is discharged at a preset altitude. It includes a step of being detonated and igniting (S730).
  • the step (S720) of managing the dropping of the ignition device by setting an altitude that is separated from the unmanned aerial vehicle during air dropping, and controlling the operation of the dropping device to which the ignition device and the mounting unit are connected and the ignition switch that supplies fire power to the ignition device (S720) It is connected to the vehicle and photographing the surrounding environment during flight to generate environmental information, and setting a dropping condition of the ignition device through the environmental information.
  • the step of setting the dropping conditions of the ignition device through environmental information includes calculating the position coordinates of the unmanned aerial vehicle during flight using the environment information, and setting the dropping coordinates of the dropping point at which the ignition device is to be dropped using the position coordinates. Includes.
  • the step (S720) of managing the dropping of the ignition device by setting an altitude that is separated from the unmanned aerial vehicle during air dropping, and controlling the operation of the dropping device to which the ignition device and the mounting unit are connected and the ignition switch that supplies fire power to the ignition device (S720) It further includes calculating an ignition condition of the ignition device by using the coordinates and the delivery coordinates.
  • the step of calculating the firing conditions of the ignition device using the location coordinates and the delivery coordinates is the step of setting the flight altitude of the unmanned aerial vehicle that is separated when the ignition device connected to the mounting unit is airdropped using the delivery coordinates, and ignites using the flight altitude. Calculating a time for the device to reach the ground, and setting a detonation time for the ignition device using the flight altitude and the time to reach the ground.
  • FIG. 7 it is interposed that each process is sequentially executed, but this is merely an example, and those skilled in the art may change the order shown in FIG. 7 within the scope not departing from the essential characteristics of the embodiment of the present invention. Or, by executing one or more processes in parallel, or adding other processes, various modifications and variations may be applied.
  • FIG. 8 is an exemplary view in which an ignition dropping device is connected to an unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 9 is an exemplary view showing in detail the ignition dropping device according to an embodiment of the present invention.
  • the unmanned aerial vehicle 20 is connected to the ignition dropping device 10 at the bottom.
  • the unmanned aerial vehicle 20 is shown to be connected to a number of dropping devices 200 and a plurality of ignition devices 400 through the mounting unit 100 in a straight line, but this is not necessarily limited, and the shape of the unmanned aerial vehicle 20 Depending on the shape of the ignition dropping device 10 may be changed.
  • the ignition dropping device 10 may drop the ignition device 400 connected to the dropping device 200 through each dropping device 200.
  • the mounting unit 100 is a detachable connection device provided in a detachable manner to be connected to a separate unmanned aerial vehicle, and can facilitate repair and maintenance.
  • the dropping device 200 is a dispenser type opening/closing device, and may be formed in a left and right slide opening/closing method using a movement of a sub-motor, but is not limited thereto.
  • the dropping device 200 is pushed and opened in a slide manner by an opening/closing operation signal, the connecting ring 204 is pulled out, and the ignition device 400 may be dropped from the air.

Landscapes

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Abstract

본 실시예들은 별도의 무인 비행체에 연결되도록 탈착식으로 마련되는 장착부, 장착부에 다수로 연결되어 공중 투하 시 분리되어 투하하며, 지표 또는 공중에서 발화하는 투하 장치 및 발화 신호에 의해 상기 투하 장치에 화력을 공급하는 착화 스위치를 포함하는 발화체 투하 장치를 제공한다.

Description

무인 비행체를 이용한 발화체 투하 장치 및 이를 포함하는 발화체 투하 시스템
본 발명은 발화체 투하 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 무인 비행체를 이용한 발화체 투하 장치 및 방법에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
종래의 발화체는 열이 가해지면 기폭하는 형태로, 공중에서 투하하는 경우에 목표물 또는 지면과 맞닿게 되면서 기폭하지 못하고 발화체의 기능이 상실하는 경우가 많다.
또한, 공중에서 투하하기 위한 발화체는 도화선에 불을 붙여 투하하는 등의 여러 측면에서 적용하기에는 기술적으로나 경제적으로 비현실 적인 문제가 있다.
본 발명의 실시예들은 무인 비행체를 이용한 발화체 투하 장치에 있어서, 무인 비행체와 연결된 장착부에 다수의 발화 장치가 연결되어 공중에서 투하 시 분리함으로써, 기 설정된 고도에서 무인 비행체를 이용하여 발화 장치 투하하여 목표한 위치에 근접하여 발화 장치를 발화시키는 것에 발명의 주된 목적이 있다.
본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 수 있다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 발화체 투하 장치에 있어서, 별도의 무인 비행체에 고정되며, 상기 발화체 투하 장치의 기본 프레임을 제공하는 장착부, 상기 장착부로부터 기 설정된 고도에서 분리되어 투하되며, 지표 또는 공중에서 발화하는 발화 장치, 상기 장착부에 상기 발화 장치를 연결하며, 상기 설정된 고도에서 상기 장착부와 상기 발화 장치를 분리하여 투하하는 투하 장치 및 상기 장착부에 고정되며, 상기 발화 장치 측으로 발화와 관련된 전기적인 신호를 전달하는 착화 스위치를 포함하는 발화체 투하 장치를 제공한다.
바람직하게는, 상기 장착부는 상기 무인 비행체 내부의 전원 공급부를 통해 상기 투하 신호에 의해 상기 투하 장치에서 상기 발화 장치를 분리하여 공중 투하하기 위한 전원 및 상기 발화 신호에 의해 상기 발화 장치 내부의 폭발성 물질을 연소하기 위한 전원을 인가 받는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 발화 장치는 상기 폭발성 물질로 형성되어 충격 또는 열에 의해 기폭되어 발화하는 점화부 및 액체 또는 고체로 형성되며, 상기 점화부에서 발생한 불을 유지하기 위한 연료부를 포함한다.
바람직하게는, 상기 무인 비행체로부터 공중 투하 시 분리되는 고도를 설정하고, 상기 투하 장치 및 상기 착화 스위치의 작동을 제어하는 투하 관리부를 더 포함하며, 상기 투하 관리부는 상기 무인 비행체에 연결되어 비행 시 주변 환경을 촬영하여 환경 정보를 생성하는 환경 인식부 및 상기 환경 정보를 통해 상기 발화 장치의 투하 조건을 설정하는 조건 설정부를 포함한다.
바람직하게는, 상기 조건 설정부는 상기 환경 정보를 이용하여 상기 무인 비행체의 비행 시 위치 좌표를 계산하는 위치 좌표 계산부 및 상기 위치 좌표를 이용하여 상기 발화 장치를 투하할 투하 지점의 투하 좌표를 설정하는 좌표 설정부를 포함한다.
바람직하게는, 상기 투하 관리부는 상기 위치 좌표 및 상기 투하 좌표를 이용하여 상기 발화 장치의 발화 조건을 계산하는 투하 계산부를 더 포함하고, 상기 투하 계산부는 상기 투하 좌표를 이용하여 상기 장착부와 연결된 상기 발화 장치가 공중 투하 시 분리되는 무인 비행체의 비행 고도를 설정하는 고도 설정부, 상기 비행 고도를 이용하여 발화 장치가 지면에 도달하는 시간을 계산하는 도달 시간 계산부 및 상기 비행 고도 및 상기 지면에 도달하는 시간을 이용하여 상기 발화 장치의 기폭 시간을 설정하는 기폭 시간 설정부를 포함한다.
바람직하게는, 상기 투하 관리부는 상기 투하 계산부를 이용하여 상기 발화 장치가 지표 또는 공중에서 발화하기 위해 상기 투하 장치 및 상기 착화 스위치의 작동을 제어하는 투하 제어부를 더 포함하고, 상기 투하 제어부는 상기 발화 장치의 기폭 시간에 도달하는 경우 상기 투하 장치를 작동시키는 개폐 제어부 및 상기 발화 장치에 전기를 공급하여 상기 설정된 고도에서 착화 스위치를 작동시키는 착화 제어부를 포함한다.
바람직하게는, 상기 투하 관리부는 상기 발화장치, 상기 투하 장치 및 상기 착화 스위치의 동작을 점검하여 점검 완료 정보를 생성하는 점검부를 더 포함하고, 상기 투하 제어부는 상기 점검 완료 정보를 기반으로 상기 발화장치, 상기 투하 장치 및 상기 착화 스위치의 상태를 판단하여 상기 발화장치, 상기 투하 장치 및 상기 착화 스위치의 작동을 제어한다.
바람직하게는, 상기 투하 관리부는 상기 발화장치, 상기 투하 장치 및 상기 착화 스위치의 동작을 점검하여 점검 완료 정보를 생성하는 점검부를 더 포함하고, 상기 투하 제어부는 상기 점검 완료 정보를 기반으로 상기 발화장치, 상기 투하 장치 및 상기 착화 스위치의 상태를 판단하여 상기 발화장치, 상기 투하 장치 및 상기 착화 스위치의 작동을 제어하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 투하 장치는 상기 무인 비행체와 전기적으로 연결되어 상기 무인 비행체를 통해 전기적인 신호를 전달 받으며, 상기 투하 장치는 서브 모터의 움직임을 이용하여 슬라이드 방식으로 개폐되어 상기 발화 장치와 상기 장착부를 연결 또는 분리하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 실시예의 또 다른 측면에 의하면, 본 발명은 발화체 투하 장치와 연결되는 무인 비행체에 있어서, 별도의 컨트롤러로부터 상기 발화체 투하 장치를 동작하기 위한 신호를 수신하는 수신기, 상기 무인 비행체에 전력을 공급하는 배터리, 상기 전력을 상기 발화체 투하 장치에 전달하는 전원 공급부, 상기 배터리에서 전달된 전압을 상기 발화체 투하 장치가 이용하는 전압으로 변환하여 유지하는 정전압 컨버터 및 상기 발화체 투하 장치를 운용할 경우 불안정해지는 전압을 일정하게 유지하는 전압 안정부를 포함하는 무인 비행체를 제공한다.
바람직하게는, 상기 전원 공급부는 상기 투하 신호에 의해 상기 발화체 투하 장치의 발화 장치를 공중에 투하하기 위한 전원을 상기 발화체 투하 장치에 인가하고, 상기 발화 신호에 의해 상기 발화 장치 내부의 폭발성 물질을 연소하기 위한 전원을 인가하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 실시예의 또 다른 측면에 의하면, 본 발명은 발화체 투하 장치 및 무인 비행체를 포함하는 발화체 투하 시스템에 있어서, 별도의 컨트롤러로부터 상기 발화체 투하 장치를 동작하기 위한 신호를 수신하는 수신기, 상기 무인 비행체에 전력을 공급하는 배터리, 상기 전력을 상기 발화체 투하 장치에 전달하는 전원 공급부, 상기 배터리에서 전달된 전압을 상기 발화체 투하 장치가 이용하는 전압으로 변환하여 유지하는 정전압 컨버터 및 상기 발화체 투하 장치를 운용할 경우 불안정해지는 전압을 일정하게 유지하는 전압 안정부를 포함하는 무인 비행체 및 상기 무인 비행체에 연결되도록 탈착식으로 마련되는 장착부, 상기 장착부에 다수로 연결되어 공중 투하 시 분리되며, 발화 신호에 의해 기 설정된 고도에서 내부의 폭발성 물질이 기폭되어 발화하는 발화 장치, 상기 발화 장치를 상기 장착부에 연결하고, 투하 신호에 의해 상기 설정된 고도에서 상기 발화 장치 투하 시 상기 발화 장치를 분리하는 투하 장치 및 상기 발화 신호에 의해 상기 발화 장치에 화력을 공급하는 착화 스위치를 포함하는 발화체 투하 장치를 포함하는 발화체 투하 시스템을 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예들에 의하면, 본 발명은 개폐 및 착화 시간을 조절함으로써 지표 혹은 공중에서 발화가 가능하며, 개폐 및 착화가 함께 이루어질 수 있다,
또한, 본 발명의 실시예들에 의하면, 본 발명은 목표한 위치에 근접하여 발화하는 방식으로 지면에 도달하는 시간을 계산하여 지면과 닿게 되며 발화가 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 의하면, 본 발명은 무인 비행체에 연결되는 발화 장치의 개수 및 투하되는 발화 장치의 개수를 조절함으로써 맞불 작전의 규모에 따라 대응이 가능할 수 있다.
여기에서 명시적으로 언급되지 않은 효과라 하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 이하의 명세서에서 기재된 효과 및 그 잠정적인 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발화체 투하 장치를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발화체 투하 장치의 투하 관리부를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 발화체 투하 장치 및 무인 비행체의 구성요소를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 발화체 투하 장치 및 무인 비행체의 회로 및 작동 원리를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 발화체 투하 장치를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 발화체 투하 장치의 작동 원리를 나타내는 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 발화체 투하 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 비행체에 발화체 투하 장치가 연결된 예시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 발화체 투하 장치를 자세히 나타내는 예시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발화체 투하 장치를 도시한 도면이다. 도 1에서 도시한 바와 같이, 발화체 투하 장치(10)는 장착부(100), 투하 장치(200), 착화 스위치(300), 발화 장치(400) 및 투하 관리부(500)를 포함한다. 발화체 투하 장치(10)는 도 1에서 예시적으로 도시한 다양한 구성요소들 중에서 일부 구성요소를 생략하거나 다른 구성요소를 추가로 포함할 수 있다.
발화체 투하 시스템은 발화체 투하 장치(10) 및 무인 비행체(20)를 포함한다.
발화체 투하 장치(10)는 발화 장치(400)가 개폐 및 착화되는 시간을 조절함으로써 지표 쪼는 공중에서 발화가 가능하도록 하는 장치이다. 발화체 투하 장치(10)는 발화 장치(400)를 공중에서 투하하고, 목표 위치에 근접하여 기폭하기 위한 장치이다.
발화체 투하 장치(10)는 분리 장치를 투하 장치에 활용하여 임무 수행 중 목표하는 위치에 발화 장(400)를 투하하여 맞불 작전 시 사용할 수 있다.
발화체 투하 장치(10)는 발화 장치(400)의 투하 개수를 조절함으로써 맞불 작전의 규모에 따라 대응할 수 있다.
발화체 투하 장치(10)는 산불이 발생했을 때, 산불이 확장되기 전 산불 앞쪽에 의도적으로 불을 투하하여 미리 먼저 태움으로써 산불이 확장되는 것을 막기 위해 설정된 위치에 발화 장치(400)를 투하하기 위한 것이다. 발화체 투하 장치(10)는 산불 발생 지역을 열 화상 카메라가 탑재된 무인 비행체 또는 환경 인식부(510)를 통해 영상을 획득한 후, 투하 지점의 좌표를 획득하여 발화 장치(400)를 투하할 위치를 설정할 수 있다.
장착부(100)는 별도의 무인 비행체(10)에 고정되며, 발화체 투하 장치(10)의 기본 프레임을 제공한다. 장착부(100)는 탈착식으로 마련될 수 있다.
장착부(100)는 무인 비행체(20) 내부의 전원 공급부(102)를 통해 투하 신호에 의해 투하 장치(200)에서 발화 장치(400)를 분리하여 공중 투하하기 위한 전원 및 발화 신호에 의해 발화 장치(400) 내부의 폭발성 물질을 연소하기 위한 전원을 인가 받을 수 있다.
투하 장치(200)는 발화 장치(400)를 장착부(100)에 연결하고, 설정된 고도에서 발화 장치(400) 투하 시 발화 장치(400)를 분리하여 투하할 수 있다.
투하 장치(200)는 무인 비행체(20)와 전기적으로 연결되어 무인 비행체(20)를 통해 전기적인 신호를 전달 받을 수 있다. 투하 장치(200)는 서브 모터의 움직임을 이용하여 슬라이드 방식으로 분리되어 발화 장치(400)와 장착부(100)를 연결 또는 분리할 수 있다.
착화 스위치(300)는 발화 장치에 화력을 공급할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 착화 스위치(300)는 투하 장치(200)와 연결되어 발화 장치(400)에 전기를 공급하여 열을 발생시킬 수 있으며, 이는 반드시 한정되지 않는다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 착화 스위치(300)는 전자 스위치 또는 점화 스위치로 형성될 수 있으며, 발화 장치(400)를 발화하기 위한 화력의 공급을 관리할 수 있는 장치일 수 있다.
발화 장치(400)는 장착부(100)에 다수로 연결되며, 장착부(100)로부터 기 설정된 고도에서 분리되어 투하되며, 지표 또는 공중에서 발화할 수 있다.
발화 장치(400)는 점화부(410) 및 연료부(420)를 포한한다. 발화 장치(400)는 예시적으로 도시한 다양한 구성요소들 중에서 일부 구성요소를 생략하거나 다른 구성요소를 추가로 포함할 수 있다.
발화 장치(400)는 기폭 시간이 되면 발화 신호를 전달하는 타이머(206)를 더 포함할 수 있다. 발화 장치(400)는 타이머(206)에 설정된 기폭 시간이 지나면 착화 스위치에 의해 발화와 관련된 전기적인 신호를 전달 받아 발화할 수 있다.
점화부(410)는 폭발성 물질로 형성되어 충격 또는 열에 의해 기폭되어 발화할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 폭발성 물질은 화약, 폭탄 등과 같이 일부분에 충격 또는 열을 가하면 다량의 열을 발생하면서 기체의 팽창력에 의해 급격한 압력 상승이 일어나는 물질이다.
연료부(420)는 액체 또는 고체로 형성되며, 점화부(410)에서 발생한 불을 유지할 수 있다.
투하 관리부(500)는 무인 비행체(20)로부터 공중 투하 시 분리되는 고도를 설정하고, 투하 장치(200) 및 착화 스위치(300)의 작동을 제어할 수 있다.
투하 관리부(500)는 별도의 프로세서로 장착부(100)에 마련될 수 있으며, 각 장치의 내부에 마련될 수도 있다.
투하 관리부(500)에 대한 상세한 설명은 도 2를 참조하여 설명하도록 한다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발화체 투하 장치의 투하 관리부를 도시한 도면이다.
투하 관리부(500)는 환경 인식부(510), 조건 설정부(520), 투하 계산부(530) 및 투하 제어부(540)를 포함한다. 투하 관리부(500)는 도 2에서 예시적으로 도시한 다양한 구성요소들 중에서 일부 구성요소를 생략하거나 다른 구성요소를 추가로 포함할 수 있다.
환경 인식부(510)는 무인 비행체(20)에 연결되어 비행 시 주변 환경을 촬영하여 환경 정보를 생성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 환경 인식부(510)는 카메라로 형성될 수 있으며, 이는 반드시 한정되는 것은 아니다.
조건 설정부(520)는 환경 인식부(510)에서 생성된 환경 정보를 통해 발화 장치(400)의 투하 조건을 설정할 수 있다.
조건 설정부(520)는 위치 좌표 계산부(522) 및 좌표 설정부(524)를 포함할 수 있으며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
위치 좌표 계산부(522)는 환경 정보를 이용하여 무인 비행체(20)의 비행 시 위치 좌표를 계산할 수 있다.
좌표 설정부(524)는 위치 좌표 계산부(522)에서 계산된 위치 좌표를 이용하여 발화 장치(400)를 투하할 투하 지점의 투하 좌표를 설정할 수 있다.
투하 계산부(530)는 조건 설정부(520)에서 설정된 위치 좌표 및 투하 좌표를 이용하여 발화 장치(400)의 발화 조건을 계산할 수 있다.
투하 계산부(530)는 고도 설정부(532), 도달 시간 계산부(534) 및 기폭 시간 설정부(536)를 포함할 수 있으며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
고도 설정부(532)는 투하 좌표를 이용하여 장착부(100)와 연결된 발화 장치(400)가 공중 투하 시 분리되는 무인 비행체(20)의 비행 고도를 설정할 수 있다.
도달 시간 계산부(534)는 고도 설정부(532)에서 설정된 비행 고도를 이용하여 발화 장치(400)가 지면에 도달하는 시간을 계산할 수 있다.
기폭 시간 설정부(536)는 고도 설정부(532)에서 설정된 비행 고도 및 도달 시간 계산부(534)에서 계산된 지면에 도달하는 시간을 이용하여 발화 장치(400)의 기폭 시간을 설정할 수 있다.
투하 제어부(540)는 투하 계산부(530)를 이용하여 발화 장치(400)가 지표 또는 공중에서 발화하기 위해 투하 장치(200) 및 착화 스위치(300)의 작동을 제어할 수 있다.
투하 제어부(540)는 분리 제어부(542) 및 착화 제어부(544)를 포함할 수 있으며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
분리 제어부(542)는 발화 장치(400)의 기폭 시간에 도달할 때 투하 장치(200)를 작동시킬 수 있다.
착화 제어부(544)는 발화 장치(400)에 전기를 공급하여 설정된 고도에서 착화 스위치(300)를 작동시킬 수 있다.
투하 관리부(500)는 발화장치(400), 투하 장치(200) 및 착화 스위치(300)의 동작을 점검하여 점검 완료 정보를 생성하는 점검부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
투하 제어부(540)는 점검부에서 생성된 점검 완료 정보를 기반으로 발화장치(400), 투하 장치(200) 및 착화 스위치(300)의 상태를 판단하여 발화장치(400), 투하 장치(200) 및 착화 스위치(300)의 작동을 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 점검부는 발화장치(400), 투하 장치(200) 및 착화 스위치(300)의 동작 유무 또는 동작 상태에 따라 점검 완료 정보를 생성할 수 있으며, 발화장치(400), 투하 장치(200) 및 착화 스위치(300)의 점검 상태를 판단하기 위한 기준을 미리 설정하여 점검 완료 정보와 비교할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 발화체 투하 장치 및 무인 비행체의 구성요소를 나타내는 도면이다. 도 3을 참조하면, 발화체 투하 장치(10)는 장착부(100), 투하 장치(200), 착화 스위치(300) 및 발화 장치(400)를 포함한다. 무인 비행체(20)는 배터리(22), 수신기(24), 전압 안정부(26), 정전압 컨버터(28) 및 전원 공급부(102)를 포함한다. 발화체 투하 장치(10) 및 무인 비행체(20)는 도 3에서 예시적으로 도시한 다양한 구성요소들 중에서 일부 구성요소를 생략하거나 다른 구성요소를 추가로 포함할 수 있다.
전원 공급부(102)는 발화체 투하 장치(10)가 작동할 수 있도록 전원을 공급하기 위한 장치로서, 무인 비행체(20)의 배터리(22)를 통해 전달받은 전원을 발화체 투하 장치(10)로 인가할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 전원 공급부(102)는 투하 신호에 의해 발화체 투하 장치(10)의 발화 장치(400)를 공중에 투하하기 위한 전원을 발화체 투하 장치(10)에 인가하고, 발화 신호에 의해 발화 장치(400) 내부의 폭발성 물질을 연소하기 위한 전원을 인가할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 전원 공급부(102)는 장착부(100)에 부착되어, 발화 장치(400)가 공중에서 투하되면 내부의 점화부(310)를 연소시키도록 전원을 인가할 수 있다. 또한, 통신 및 적절한 전압 배분을 위해 수신기(24), 전압 안정부(26) 및 정전압 컨버터(28)와 연결되어 형성될 수 있다.
수신기(24)는 지상에서 보내는 무인 비행체(20) 및 발화체 투하 장치(10)를 조종하기 위한 신호를 받을 수 있으며, 발화체 투하 장치(10)와 무선 통신 방식을 사용하여 분리 시간 및 착화 시간의 조절이 가능할 수 있다. 수신기(24)는 장착된 발화 장치(400)를 일시에 투하, 또는 개별적으로 투하가 가능하며, 최종적으로 투하된 발화 장치(400)는 분리 시간 및 착화 시간에 따라 목표 위치에서 기폭할 수 있다.
전압 안정부(26)는 각 발화체 투하 장치(10)의 구성 요소들을 동시에 운용할 경우 불안정해지는 전압을 일정하게 유지시켜줄 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 전압 안정부(26)는 전압 안정기일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 전압 안정부(26)는 안정된 전압을 공급하기 위해 외부 노이즈 또는 고주파 노이즈를 제거하는 콘덴서일 수 있다.
정전압 컨버터(28)는 배터리(22)에서 전달된 전압을 각 발화체 투하 장치(10)의 구성요소들이 이용할 수 있는 적정 전압으로 변환할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 정전압 컨버터(28)는 일정한 전압을 유지시켜주는 레귤레이터일 수 있다.
도 3을 참조하면, 무인 비행체(20)는 장착부(100)와 연결된 투하 장치(200)를 통해 발화 장치(400)를 운반할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 무인 비행체(20)는 6개의 발화 장치(400)를 운반하는 것으로 도시하였으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 다수의 발화 장치(400)를 운반하여 맞불 작전에 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 무인 비행체(20)는 장착부(100)와 연결된 투하 장치(200)에서 발화 장치(400)가 분리되는 순서를 설정할 수 있다. 예를 들어, 투하 장치(200)는 좌측의 발화 장치(400)를 분리하고, 우측의 발화 장치(400)를 순서대로 분리하여 무인 비행체(20)의 무게가 한쪽으로 치우쳐지는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 무인 비행체(20)는 우측에 3개의 발화 장치(400)와 좌측에 3개의 발화 장치(400)를 구비하여 비행하며, 발화 장치(400)와 연결된 투하 장치(200)는 장착부(100)와 슬라이드 방식으로 연결될 수 있다. 슬라이드 방식은 장착부(100)에서 투하 장치(200)가 좌 또는 우측으로 이동하는 가이드를 제공하는 방식으로, 목표하는 위치에 도달하면 장착부(100)에 투하 장치(200)를 고정시킬 수 있다. 따라서, 우측에 1개의 발화 장치(400)를 투하시키면 무인 비행체(20)는 우측에 2개의 발화 장치(400)와 좌측에 3개의 발화 장치(400)를 구비할 수 있으며, 이 경우, 무인 비행체(20)의 좌측으로 치우칠 수 있으므로, 우측에 구비된 2개의 발화 장치(400)가 장착부(100)에 고정된 위치를 상술한 슬라이드 방식을 통해 이동시켜 무게가 한쪽으로 치우치는 것을 방지할 수 있다. 또한, 무인 비행체(20)는 발화 장치(400)를 장착부(100)의 좌측과 우측이 1개씩 구비할 때까지 좌측과 우측의 발화 장치(400)를 번갈아 가며 분리시킨다. 이를 통해 무인 비행체(20)의 안정한 비행을 제공할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 발화체 투하 장치 및 무인 비행체의 회로 및 작동 원리를 나타내는 도면이다.
도 4a는 도 3의 발화체 투하 장치(10) 및 무인 비행체(20)의 회로도를 나타내며, 도 4b는 도 3의 발화체 투하 장치(10) 및 무인 비행체(20)의 작동 원리를 나타낸다. 도 1 내지 도 3과 중복되는 설명은 생략한다.
도 4a를 참조하면, 발화체 투하 장치(10) 및 무인 비행체(20)의 회로도는 배터리(22), 전원 공급부(102), 정전압 컨버터(28), 수신기(24), 투하 장치(200), 착화 스위치(300) 및 심지 연결 단자(306)를 포함할 수 있다.
배터리(22)를 통해 공급된 전원은 전원 공급부(102)에 전달되어 정전압 컨버터(28)를 통해 적정 전압으로 변환되어 발화체 투하 장치(10)에 전원이 공급될 수 있다.
수신기(24)는 별도의 컨트롤러로부터 발화체 투하 장치(10)를 동작하기 위한 신호를 수신할 수 있다.
수신기(24)는 투하 장치(200) 및 착화 스위치(300)를 작동시키기 위한 신호를 전송할 수 있으며, 이는 지상에서 조종사가 보내는 신호 및 투하 관리부(500)를 통해 투하 장치(200) 및 착화 스위치(300)를 제어하기 위한 신호일 수 있다.
착화 스위치(300)를 통해 발화 장치(400)에 화력이 공급되면, 심지 연결단자(306)를 통해 심지(302) 및 열선(304)에 화력이 전달될 수 있다.
도 4b를 참조하면, 발화체 투하 장치(10) 및 무인 비행체(20)의 작동 원리는 투하 신호를 송신하는 단계(S410)에서 시작한다. 투하 신호는 투하 관리부(500)가 송신하는 신호일 수 있으며, 지상의 조종사가 보내는 신호일 수 있다.
발화체 투하 장치(10)는 투하 신호를 수신 받으면(S420), 발화 장치(400)를 장착부(100)와 분리하기 위한 투하 장치(200)가 작동하고(S430), 발화 장치(400)를 발화하기 위한 착화 스위치(300)가 작동할 수 있다(S440).
단계 S440을 통해 착화 스위치가 작동하면, 열선(304)이 발화되는 단계(S442)를 거쳐 발화 장치(400)가 작동될 수 있다(S444).
따라서, 단계 S430 내지 단계 S444를 통해 발화 장치(400)가 투하되고 작동되며, 목표 위치에 근접하여 발화되어 종료된다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 발화체 투하 장치를 나타내는 도면이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 발화체 투하 장치의 작동 원리를 나타내는 흐름도이다. 상술한 내용과 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 타이머식 발화체 투하 장치를 나타내는 도면이며, 도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른 타이머식 발화체 투하 장치의 작동 원리를 나타내는 흐름도이다.
도 5a를 참조하면, 발화체 투하 장치(10)는 장착부(100), 투하 장치(200), 안전핀(202), 연결 고리(204), 착화 스위치(300), 발화 장치(400), 타이머(206), 배터리(208), 심지(302), 열선(304), 점화부(310) 및 연료부(320)를 포함한다.
연결 고리(204)는 투하 장치(200)와 발화 장치(400)를 연결하는 고리이다. 발화체 투하 장치(10)는 투하 장치(200)가 작동하면, 발화 장치(400)와 연결된 연결 고리(204)가 빠져나가게 되고 발화 장치(400)는 공중에서 투하될 수 있다.
안전핀(202)은 착화 스위치(300) 내에 적용되어 과열로 인한 기체 및 발화 장치(400)의 파손을 방지하여 원활한 임무 수행을 구현할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 열선(304)은 니크롬 선(스프링 형)에 전기를 공급하여 열을 발생시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 안전핀(202)은 발화 장치(400)가 장착되지 않으면 작동하지 않도록 할 수 있으며, 발화 장치(400)가 장착부(100)에서 분리되지 않으면, 착화 스위치(300)에 전류를 차단하여 타이머 오작동 시 기폭을 방지할 수 있다.
도 5a는 타이머식 발화체 투하 장치(10)이다. 타이머식 발화체 투하 장치(10)는 원하는 투하 위치를 설정한 후 고도 설정부(532)에서 무인 비행체(20)의 비행 고도를 설정할 수 있다.
타이머식 발화체 투하 장치(10)는 일정 비행 고도에서 중력 가속도 법칙에 의하여 발화 장치(400)가 지면에 도달하는 시간을 도달 시간 계산부(534)에서 계산할 수 있으며, 이를 고려하여 기폭 시간 설정부(536)에서 무인 비행체(20)의 비행 전에 발화 시간을 타이머에 설정할 수 있다.
이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 도달 시간 계산부(534)에서 발화 장치(400)가 지면에 도달하는 시간의 계산은 수학식 1로 구현될 수 있다.
Figure PCTKR2020007889-appb-M000001
여기서, 발화 시간은 자유낙하 공식에 의거하여 h(낙하 높이)를 역산하여 t(낙하 시간)를 계산할 수 있다. 이때, h=낙하 높이, g=중력 가속도, t=낙하 시간을 의미한다.
도 6a를 참조하면, 도 5a의 타이머식 발화체 투하 장치(10)의 작동 원리는 투하 신호를 수신하는 단계(S610)에서 시작한다.
타이머식 발화체 투하 장치(10)는 단계 S620에서 투하 장치(200)가 투하 신호를 수신하면, 투하 장치(200)가 작동하며, 단계 S630에서 발화 장치(400)가 투하된다.
타이머식 발화체 투하 장치(10)는 단계 S632에서 발화 장치(400)가 투하됨과 동시에 착화 스위치(300)와 연결된 안전핀(202)이 제거되며, 단계 S640에서 착화 스위치(300)가 작동될 수 있다.
타이머가 작동되는 단계(S650)는 비행 전 설정된 발화 시간에 따라 타이머(206)가 작동된다. 타이머식 발화체 투하 장치(10)는 타이머(206)에 설정된 발화 시간이 되면, 단계 S652에서 착화 스위치(300)를 통해 열선(304)이 발열되며, 단계 S654에서 심지(302)에 착화가 일어난다.
타이머식 발화체 투하 장치(10)는 심지(302)의 착화에 의해 점화부(310)가 점화되어 발화되며, 단계 S658에서, 불이 꺼지지 않도록 액체 및 고체 연료를 통해 발화가 일어나며, 목표 위치에 근접하여 발화되며 종료된다.
도 5b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발화체 투하 장치를 나타내는 도면이며, 도 6b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발화체 투하 장치의 작동 원리를 나타내는 흐름도이다.
도 5b를 참조하면, 발화체 투하 장치(10)는 장착부(100), 투하 장치(200), 착화 스위치(300), 연결 단자(306), 연결 고리(202), 심지(302), 열선(304), 발화 장치(400), 점화부(310) 및 연료부(320)를 포함한다. 도 5a와 중복되는 설명은 생략한다.
연결 단자(306)는 발화 장치(400)에 화력을 공급하기 위한 착화 스위치(300)와 연결되어 있으며, 착화 스위치(300)에 의해 발화 장치(400)에 화력을 공급하도록 심지(302) 및 열선(304)에 전기를 공급할 수 있다.
발화체 투하 장치(10)는 연결 단자(306)를 통해 전류를 공급하여 점화부(310)를 발화 시킬 수 있다.
도 5b를 참조하면, 발화체 투하 장치(10)는 발화 장치(400)의 분리와 착화가 함께 이루어지는 발화 방식이다. 도 5b의 발화체 투하 장치(10)는 투하 장치(200)의 개방과 동시에 착화 스위치(300)가 작동하여 연결 단자(306)를 통해 심지(302)가 착화되는 방식이다. 발화체 투하 장치(10)는 심지(302)의 착화로 점화부(310)가 발화되며, 연료부(320)를 통해 점화부(310)에서 발생한 열을 지속적으로 유지할 수 있다.
도 6b를 참조하면, 도 5b의 발화체 투하 장치(10)의 작동 원리는 투하 관리부(500)가 투하 신호를 수신하는 단계(S610)에서 시작한다.
도 5b의 발화체 투하 장치(10)의 작동 원리는 단계 S620에서 투하 장치(200)가 투하 신호를 수신하면, 투하 장치(200)가 작동하며, 단계 S630에서 발화 장치(400)가 투하된다.
도 5b의 발화체 투하 장치(10)의 작동 원리는 단계 S620에서 투하 장치(200)가 작동됨과 동시에 단계 S640에서 착화 스위치(300)가 작동될 수 있다. 단계 S652에서 착화 스위치(300)를 통해 열선(304)이 발열되며, 단계 S654에서 심지(302)에 착화가 일어난다.
도 5b의 발화체 투하 장치(10)의 작동 원리는 심지(302)의 착화에 의해 단계 S658에서, 불이 꺼지지 않도록 액체 및 고체 연료를 통해 발화가 일어나며, 목표 위치에 근접하여 발화되며 종료된다.
도 5b의 발화체 투하 장치(10)는 투하 장치(200)의 작동과 동시에 착화 스위치(300)가 작동됨에 따라 발화 장치(400)의 분리 및 착화가 함께 이루어지는 발화 방식으로 작동할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 발화체 투하 방법을 나타내는 흐름도이다. 도 1 및 도 2의 발화체 투하 장치와 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
발화체 투하 방법은 별도의 무인 비행체에 연결되도록 탈착식으로 마련되는 장착부에 다수 개의 발화 장치를 연결하는 단계(S710), 무인 비행체로부터 공중 투하 시 분리되는 고도를 설정하고, 발화 장치와 장착부가 연결되는 투하 장치 및 발화 장치에 화력을 공급하는 착화 스위치의 작동을 제어하여 발화 장치의 투하를 관리하는 단계(S720) 및 설정된 고도에서 발화 장치 투하 시 발화 장치를 분리하며, 기 설정된 고도에서 내부의 화약이 기폭되어 발화하는 단계(S730)를 포함한다.
무인 비행체로부터 공중 투하 시 분리되는 고도를 설정하고, 발화 장치와 장착부가 연결되는 투하 장치 및 발화 장치에 화력을 공급하는 착화 스위치의 작동을 제어하여 발화 장치의 투하를 관리하는 단계(S720)는 무인 비행체에 연결되어 비행 시 주변 환경을 촬영하여 환경 정보를 생성하는 단계 및 환경 정보를 통해 발화 장치의 투하 조건을 설정하는 단계를 포함한다.
환경 정보를 통해 발화 장치의 투하 조건을 설정하는 단계는 환경 정보를 이용하여 무인 비행체의 비행 시 위치 좌표를 계산하는 단계 및 위치 좌표를 이용하여 발화 장치를 투하할 투하 지점의 투하 좌표를 설정하는 단계를 포함한다.
무인 비행체로부터 공중 투하 시 분리되는 고도를 설정하고, 발화 장치와 장착부가 연결되는 투하 장치 및 발화 장치에 화력을 공급하는 착화 스위치의 작동을 제어하여 발화 장치의 투하를 관리하는 단계(S720)는 위치 좌표 및 투하 좌표를 이용하여 발화 장치의 발화 조건을 계산하는 단계를 더 포함한다.
위치 좌표 및 투하 좌표를 이용하여 발화 장치의 발화 조건을 계산하는 단계는 투하 좌표를 이용하여 장착부와 연결된 발화 장치가 공중 투하 시 분리되는 무인 비행체의 비행 고도를 설정하는 단계, 비행 고도를 이용하여 발화 장치가 지면에 도달하는 시간을 계산하는 단계 및 비행 고도 및 지면에 도달하는 시간을 이용하여 발화 장치의 기폭 시간을 설정하는 단계를 포함한다.
도 7에서는 각각의 과정을 순차적으로 실행하는 것으로 개재하고 있으나 이는 예시적으로 설명한 것에 불과하고, 이 분야의 기술자라면 본 발명의 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 도 7에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 또는 하나 이상의 과정을 병렬적으로 실행하거나 다른 과정을 추가하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 비행체에 발화체 투하 장치가 연결된 예시도이며, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 발화체 투하 장치를 자세히 나타내는 예시도이다.
도 8을 참조하면, 무인 비행체(20)는 하단에 발화체 투하 장치(10)를 연결하였다. 무인 비행체(20)는 장착부(100)를 통해 다수의 투하 장치(200) 및 다수의 발화 장치(400)와 일자로 연결되는 것으로 도시하고 있으나 이는 반드시 한정되는 것은 아니며, 무인 비행체(20)의 형상에 따라 발화체 투하 장치(10)의 형상은 변화할 수 있다.
발화체 투하 장치(10)는 각각의 투하 장치(200)를 통해 투하 장치(200)와 연결된 발화 장치(400)를 투하할 수 있다.
장착부(100)는 별도의 무인 비행체에 연결되도록 탈착식으로 마련된 탈부착식 연결 장치로서, 수리 및 유지 보수를 원활하게 할 수 있다.
도 9를 참조하면, 투하 장치(200)는 디스펜서형 개폐 장치로서, 서브 모터의 움직임을 이용한 좌우 슬라이드 방식의 개폐 방식으로 형성될 수 있으며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 투하 장치(200)는 개폐 작동 신호에 의해 슬라이드 방식으로 밀어 개방시키며, 연결 고리(204)가 빠져나가게 되고 발화 장치(400)를 공중에서 투하할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (13)

  1. 발화체 투하 장치에 있어서,
    별도의 무인 비행체에 고정되며, 상기 발화체 투하 장치의 기본 프레임을 제공하는 장착부; 및
    상기 장착부로부터 기 설정된 고도에서 분리되어 투하되며, 지표 또는 공중에서 발화하는 발화 장치;
    상기 장착부에 상기 발화 장치를 연결하며, 상기 설정된 고도에서 상기 장착부와 상기 발화 장치를 분리하여 투하하는 투하 장치; 및
    상기 장착부에 고정되며, 상기 발화 장치 측으로 발화와 관련된 전기적인 신호를 전달하는 착화 스위치를 포함하는 발화체 투하 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 장착부는 상기 무인 비행체 내부의 전원 공급부를 통해 상기 투하 신호에 의해 상기 투하 장치에서 상기 발화 장치를 분리하여 공중 투하하기 위한 전원 및 상기 발화 신호에 의해 상기 발화 장치 내부의 폭발성 물질을 연소하기 위한 전원을 인가 받는 것을 특징으로 하는 발화체 투하 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 발화 장치는,
    상기 폭발성 물질로 형성되어 충격 또는 열에 의해 기폭되어 발화하는 점화부; 및
    액체 또는 고체로 형성되며, 상기 점화부에서 발생한 불을 유지하기 위한 연료부를 포함하는 발화체 투하 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 무인 비행체로부터 공중 투하 시 분리되는 고도를 설정하고, 상기 투하 장치 및 상기 착화 스위치의 작동을 제어하는 투하 관리부를 더 포함하며,
    상기 투하 관리부는,
    상기 무인 비행체에 연결되어 비행 시 주변 환경을 촬영하여 환경 정보를 생성하는 환경 인식부; 및
    상기 환경 정보를 통해 상기 발화 장치의 투하 조건을 설정하는 조건 설정부를 포함하는 발화체 투하 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 조건 설정부는,
    상기 환경 정보를 이용하여 상기 무인 비행체의 비행 시 위치 좌표를 계산하는 위치 좌표 계산부; 및
    상기 위치 좌표를 이용하여 상기 발화 장치를 투하할 투하 지점의 투하 좌표를 설정하는 좌표 설정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 발화체 투하 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 투하 관리부는 상기 위치 좌표 및 상기 투하 좌표를 이용하여 상기 발화 장치의 발화 조건을 계산하는 투하 계산부를 더 포함하고,
    상기 투하 계산부는,
    상기 투하 좌표를 이용하여 상기 장착부와 연결된 상기 발화 장치가 공중 투하 시 분리되는 무인 비행체의 비행 고도를 설정하는 고도 설정부;
    상기 비행 고도를 이용하여 발화 장치가 지면에 도달하는 시간을 계산하는 도달 시간 계산부; 및
    상기 비행 고도 및 상기 지면에 도달하는 시간을 이용하여 상기 발화 장치의 기폭 시간을 설정하는 기폭 시간 설정부를 포함하는 발화체 투하 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 투하 관리부는,
    상기 투하 계산부를 이용하여 상기 발화 장치가 지표 또는 공중에서 발화하기 위해 상기 투하 장치 및 상기 착화 스위치의 작동을 제어하는 투하 제어부를 더 포함하고,
    상기 투하 제어부는,
    상기 발화 장치의 기폭 시간에 도달하는 경우 상기 투하 신호에 의해 상기 투하 장치를 작동시키는 개폐 제어부; 및
    상기 발화 장치에 전기를 공급하여 상기 설정된 고도에서 상기 착화 신호에 의해 착화 스위치를 작동시키는 착화 제어부를 포함하는 발화체 투하 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 발화 장치는 상기 기폭 시간 설정부에서 설정된 상기 기폭 시간이 되면 발화 신호를 전달하는 타이머를 더 포함하며,
    상기 발화 장치는 상기 타이머에 설정된 기폭 시간이 지나면 상기 착화 스위치에 의해 발화와 관련된 전기적인 신호를 전달 받아 발화하는 것을 특징으로 하는 발화체 투하 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 투하 관리부는 상기 발화장치, 상기 투하 장치 및 상기 착화 스위치의 동작을 점검하여 점검 완료 정보를 생성하는 점검부를 더 포함하고,
    상기 투하 제어부는 상기 점검 완료 정보를 기반으로 상기 발화장치, 상기 투하 장치 및 상기 착화 스위치의 상태를 판단하여 상기 발화장치, 상기 투하 장치 및 상기 착화 스위치의 작동을 제어하는 것을 특징으로 하는 발화체 투하 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 투하 장치는 상기 무인 비행체와 전기적으로 연결되어 상기 무인 비행체를 통해 전기적인 신호를 전달 받으며,
    상기 투하 장치는 서브 모터의 움직임을 이용하여 슬라이드 방식으로 개폐되어 상기 발화 장치와 상기 장착부를 연결 또는 분리하는 것을 특징으로 하는 발화체 투하 장치.
  11. 발화체 투하 장치와 연결되는 무인 비행체에 있어서,
    별도의 컨트롤러로부터 상기 발화체 투하 장치를 동작하기 위한 신호를 수신하는 수신기;
    상기 무인 비행체에 전력을 공급하는 배터리;
    상기 전력을 상기 발화체 투하 장치에 전달하는 전원 공급부;
    상기 배터리에서 전달된 전압을 상기 발화체 투하 장치가 이용하는 전압으로 변환하여 유지하는 정전압 컨버터; 및
    상기 발화체 투하 장치를 운용할 경우 불안정해지는 전압을 일정하게 유지하는 전압 안정부를 포함하는 무인 비행체.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 전원 공급부는,
    상기 투하 신호에 의해 상기 발화체 투하 장치의 발화 장치를 공중에 투하하기 위한 전원을 상기 발화체 투하 장치에 인가하고, 상기 발화 신호에 의해 상기 발화 장치 내부의 폭발성 물질을 연소하기 위한 전원을 인가하는 것을 특징으로 하는 무인 비행체.
  13. 발화체 투하 장치 및 무인 비행체를 포함하는 발화체 투하 시스템에 있어서,
    별도의 컨트롤러로부터 상기 발화체 투하 장치를 동작하기 위한 신호를 수신하는 수신기, 상기 무인 비행체에 전력을 공급하는 배터리, 상기 전력을 상기 발화체 투하 장치에 전달하는 전원 공급부, 상기 배터리에서 전달된 전압을 상기 발화체 투하 장치가 이용하는 전압으로 변환하여 유지하는 정전압 컨버터 및 상기 발화체 투하 장치를 운용할 경우 불안정해지는 전압을 일정하게 유지하는 전압 안정부를 포함하는 무인 비행체; 및
    상기 무인 비행체에 연결되도록 탈착식으로 마련되는 장착부, 상기 장착부에 다수로 연결되어 공중 투하 시 분리되며, 발화 신호에 의해 기 설정된 고도에서 내부의 폭발성 물질이 기폭되어 발화하는 발화 장치, 상기 발화 장치를 상기 장착부에 연결하고, 투하 신호에 의해 상기 설정된 고도에서 상기 발화 장치 투하 시 상기 발화 장치를 분리하는 투하 장치 및 상기 발화 신호에 의해 상기 발화 장치에 화력을 공급하는 착화 스위치를 포함하는 발화체 투하 장치를 포함하는 발화체 투하 시스템.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113562170A (zh) * 2021-09-10 2021-10-29 陕西蓝悦无人机技术有限公司 一种防弹减震无人机和方法
CN114476074A (zh) * 2022-03-09 2022-05-13 四川傲势科技有限公司 无人机投放反馈与作动装置和方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140027131A1 (en) * 2012-07-24 2014-01-30 The Boeing Company Wildfire arrest and prevention system
KR101756103B1 (ko) * 2015-08-11 2017-07-20 (주) 라이트플러스 폭발물 탑재형 무인비행체 및 무인비행체 제어 시스템
KR101819663B1 (ko) * 2016-03-23 2018-02-28 대한민국(관리청: 특허청장, 승계청: 산림청 국립산림과학원장) 산불 진화용 공중투하 소화탄
WO2018082375A1 (zh) * 2016-11-04 2018-05-11 江健良 一种自主灭火电力巡检无人机
CN108371767A (zh) * 2018-01-30 2018-08-07 陈迈 一种消防警用多功能飞行救援系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140027131A1 (en) * 2012-07-24 2014-01-30 The Boeing Company Wildfire arrest and prevention system
KR101756103B1 (ko) * 2015-08-11 2017-07-20 (주) 라이트플러스 폭발물 탑재형 무인비행체 및 무인비행체 제어 시스템
KR101819663B1 (ko) * 2016-03-23 2018-02-28 대한민국(관리청: 특허청장, 승계청: 산림청 국립산림과학원장) 산불 진화용 공중투하 소화탄
WO2018082375A1 (zh) * 2016-11-04 2018-05-11 江健良 一种自主灭火电力巡检无人机
CN108371767A (zh) * 2018-01-30 2018-08-07 陈迈 一种消防警用多功能飞行救援系统

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113562170A (zh) * 2021-09-10 2021-10-29 陕西蓝悦无人机技术有限公司 一种防弹减震无人机和方法
CN114476074A (zh) * 2022-03-09 2022-05-13 四川傲势科技有限公司 无人机投放反馈与作动装置和方法
CN114476074B (zh) * 2022-03-09 2023-11-10 四川傲势科技有限公司 无人机投放反馈与作动装置和方法

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