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KR102533406B1 - 항공기에 의한 농업 관리 시스템 - Google Patents

항공기에 의한 농업 관리 시스템 Download PDF

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KR102533406B1
KR102533406B1 KR1020160098298A KR20160098298A KR102533406B1 KR 102533406 B1 KR102533406 B1 KR 102533406B1 KR 1020160098298 A KR1020160098298 A KR 1020160098298A KR 20160098298 A KR20160098298 A KR 20160098298A KR 102533406 B1 KR102533406 B1 KR 102533406B1
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KR
South Korea
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unmanned aerial
group
aerial vehicle
refueling
slot
Prior art date
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비. 스피넬리 찰스
라일 비안 존
Original Assignee
더 보잉 컴파니
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Publication date
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Abstract

장치는 베이스 차량(210), 이륙 및 착륙 시스템(212), 래크 시스템(214), 베이스 차량(210)과 결합된 급유 시스템(216), 및 컨트롤러(238)를 구비한다. 래크 시스템(214)은, 슬롯(224)을 갖는 래크(400)의 그룹을 구비하되, 슬롯(224)이 무인 항공기(220)를 수용하고 슬롯(224)에 위치한 무인 항공기(220)의 급유를 가능하게 하는 급유 접속(226)을 제공하며 슬롯(224)에 위치한 무인 항공기(220)와의 데이터 전송을 가능하게 하는 데이터 접속(228)을 제공한다. 급유 시스템(216)은, 급유 접속들(226) 중의 하나의 급유 접속을 이용하여 슬롯(232)에 위치한 무인 항공기들(220) 중의 하나의 무인 항공기(230)에 급유한다. 컨트롤러(238)는, 데이터 접속들(228) 중의 하나의 데이터 접속을 이용하여 무인 항공기(230)와 통신하고, 무인 항공기(230)가 슬롯(232)에 있는 동안 급유 시스템(216)에 의해 무인 항공기(220)의 급유를 제어함으로써, 무인 항공기(230)와 데이터를 교환하는 것과 무인 항공기(230)에 급유하는 것을 동시에 할 수 있도록 한다.

Description

항공기에 의한 농업 관리 시스템 {AERIAL AGRICULTURAL MANAGEMENT SYSTEM}
본 발명은 일반적으로 농업, 특히 농업 관리 시스템에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 본 발명은 농업 지역을 관리하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
농업(agriculture)은 식물, 동물 및 자원(resources)과 같은 농업 지역(agricultural region)에서의 다른 생명체의 재배(cultivation)를 포함한다. 농업 지역의 제품은 식품, 연료, 의약품, 및 다른 목적을 위해 사용될 수 있다.
농업 지역에서의 생산(production)은 종종 그들 지역에서의 생산을 증가시키기 위해 관리된다. 농업 지역의 관리는 매우 복잡할 수 있다. 예를 들어, 농업 지역에서의 생산을 관리함에 있어 관개(灌漑, irrigation), 곤충 침입 관리, 토양 침식 관리, 양분 유실(nutrient runoff) 관리, 잡초 방제(weed control), 조류 방제(bird control), 작물 선택(crop selection) 및 다른 작업(task)이 수행된다.
농업 지역에 관한 정보를 갖는 것은, 농업 지역을 관리하기 위한 작업을 식별 및 구현하기 위해 중요하다. 센서는 센서 데이터를 수집하기 위해 농업 지역의 토지(land, 땅) 위에 배치될 수 있다. 예를 들어, 센서는 관개를 목적으로 수분을 검출하도록 제공될 수 있다.
그러나, 토지 위의 센서 시스템은, 농업 지역의 크기(size)에 따라 실용적일 수 있다. 예를 들어, 농업 지역이 약 20,000에이커(acre)인 경우, 수분 또는 작물의 성장을 검출하기 위해 농업 지역의 토지 위에 센서를 설치하는 것은 원하는 것보다 더 많은 비용이 들 수 있고, 센서 시스템의 유지보수는 원하는 것보다 더 많을 수 있다.
다른 예로서, 위성 이미지(satellite image, 위성 영상)가 농업 지역에 관한 정보를 얻기 위해 사용될 수 있다. 그러나, 위성 이미지는 토지 위의 센서와 비교할 때 원하는 만큼 빈번하게 정보를 제공하지 않을 수 있다. 또한, 위성 이미지의 해상도는 분석을 위해 원하는 만큼 크지 않을 수 있다. 예를 들어, 이미지는 분석에 필요한 농업 지역의 특징(feature)을 식별할 수 있는 품질을 갖지 않을 수 있다.
다른 시스템은 항공기의 이용(use)을 포함한다. 유인 및 무인 항공기는 농업 지역 위를 비행하여 농업 지역에 대한 이미지 및 다른 타입(type)의 센서 데이터를 생성할 수 있다. 유인 항공기를 이용하는 것은 덜 편리하고 원하는 것보다 더 비용이 많이 들 수 있다. 비행(flight)은 예정(schedule)되어 있을 필요가 있고, 공항으로부터 농업 지역으로 비행하고 다시 공항으로 돌아가기 위해 연료가 필요하게 된다.
무인 공중 차량(unmanned aerial vehicle, UAV) 형태의 무인 항공기가 갈수록 더 자주 사용되고 있다. 이들 타입의 항공기는 유인 항공기보다 더 편리하고 덜 비싸다.
그러나, 무인 항공기를 이용하는 것은, 무인 항공기를 이륙(launch)시키고, 무인 항공기가 농업 지역 위를 임무(mission) 비행한 후에, 인간 오퍼레이터(human operators)에게 회수(retrieve)시키는 것을 포함한다. 이들 이륙 및 회수 동작(operation)은 원하는 것보다 더 많은 인력을 필요로 할 수 있는 높은 워크로드 동작(workload operations)이라 생각된다. 또한, 무인 항공기로부터 분석을 위한 센서 데이터를 검색하여 보내는데 발생하는 시간과 노력이 원하는 것보다 더 많을 수 있다.
현재의 시스템은, 손상을 방지하거나 저감하기 위해 원하는 만큼 신속하게 농업 지역에 대한 분석을 위한 센서 데이터를 생성할 수 있다. 농업 지역에 관한 센서 데이터를 획득하는데 필요한 시간은, 다량의 손상이 농업 지역에서 작물에 행해질 때까지 곤충의 침입을 식별하지 않을 수 있다.
예를 들어, 감자 딱정벌레(potato beetle)는 하루 또는 며칠 만에 감자 작물, 토마토 작물 및 가지 작물에 심각한 손상을 줄 수 있다. 농업 지역에 관한 센서 데이터를 획득하기 위해 현재 사용되는 시스템은, 감자 딱정벌레에 의한 작물의 손상을 방지하거나 또는 저감하기에 충분히 빨리 그러한 감염에 관한 정보를 제공하지 않을 수 있다.
따라서, 적어도 상술된 문제 중 몇 가지 문제뿐만 아니라 다른 가능한 문제를 고려하는 방법 및 장치를 갖는 것이 바람직할 것이다. 예를 들어, 원하는 만큼 효율적으로 농업 지역에 관한 정보를 획득하는 것에 의한 기술적 문제를 극복하는 방법 및 장치를 갖는 것이 바람직할 것이다.
본 발명은, 농업 지역을 관리하기 위한 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
하나의 예시적인 실시예에서는, 장치가 제공된다. 이 장치는, 베이스 차량(base vehicle), 베이스 차량과 결합된 이륙 및 착륙 시스템(takeoff and landing system), 베이스 차량과 결합된 래크 시스템(rack system), 베이스 차량과 결합된 급유 시스템(refueling system, 연료 공급 시스템) 및 베이스 차량과 결합된 컨트롤러를 구비한다. 래크 시스템은, 슬롯(slot)을 갖는 래크의 그룹(group)을 구비하되, 슬롯이 무인 항공기를 수용하고 슬롯에 위치한 무인 항공기의 급유(refueling)를 가능하게 하는 급유 접속을 제공하며 슬롯에 위치한 무인 항공기와의 데이터 전송을 가능하게 하는 데이터 접속을 제공하도록 구성되어 있다. 급유 시스템은 급유 접속들 중의 하나의 급유 접속을 이용하여 슬롯에 위치한 무인 항공기들 중의 하나의 무인 항공기에 급유하도록 구성되어 있다. 컨트롤러는, 데이터 접속들 중의 하나의 데이터 접속을 이용하여 무인 항공기와 통신하고, 무인 항공기가 슬롯에 있는 동안 급유 시스템에 의해 무인 항공기의 급유를 제어하도록 구성되어, 무인 항공기와 데이터를 교환하는 것과 무인 항공기에 급유하는 것을 동시에 할 수 있도록 한다.
본 발명의 또 다른 예시적인 실시예는 무인 항공기를 제공한다. 무인 항공기는, 세미 트레일러 트럭(semi-trailer truck), 세미 트레일러 트럭과 결합된 이륙 및 복원 시스템(launching and recovery system), 세미 트레일러 트럭과 결합된 래크 시스템, 세미 트레일러 트럭과 결합된 급유 시스템, 세미 트레일러 트럭과 결합된 컨트롤러 및 이동 가능한 세미 트레일러 트럭의 도어 시스템을 구비한다. 이륙 및 복원 시스템은 무인 항공기를 이륙 및 복원하도록 구성되어 있다. 래크 시스템은, 무인 항공기를 수용하고 슬롯에 위치한 무인 항공기의 급유를 가능하게 하는 급유 접속을 제공하며 슬롯에 위치한 무인 항공기와의 데이터 전송을 가능하게 하는 데이터 접속을 제공하도록 구성된 래크의 그룹(group)에 슬롯을 구비한다. 급유 시스템은 급유 접속을 이용하여 슬롯에 위치한 무인 항공기들 중의 하나의 무인 항공기에 급유하도록 구성되어 있다. 컨트롤러는, 데이터 접속을 이용하여 무인 항공기와 통신하고, 무인 항공기가 슬롯에 있는 동안 급유 시스템에 의해 무인 항공기의 급유를 제어하도록 구성되어 있으며, 무인 항공기의 그룹이 농업 지역에 관한 센서 데이터를 생성하도록 농업 지역에서의 무인 항공기의 그룹의 비행을 제어하며; 무인 항공기의 그룹이 무인 항공기 그룹의 비행 후에 배치되는 슬롯의 그룹에 대한 데이터 접속의 그룹을 통해 무인 항공기의 그룹으로부터의 센서 데이터를 다운로드한다. 도어 시스템은 무인 항공기의 이륙 및 복원을 가능하게 한다.
본 발명의 또 다른 예시적인 실시예는 농업 지역을 조사(survey)하기 위한 방법을 제공한다. 베이스 차량과 결합된 이륙 및 착륙 시스템으로부터 무인 항공기의 그룹의 비행이 개시된다. 무인 항공기의 그룹은 농업 지역 위를 비행하여 농업 지역에 관한 센서 데이터를 생성한다. 무인 항공기의 그룹은, 농업 지역을 통한 비행이 완료된 후에 복원된다. 이륙 및 착륙 시스템으로부터 무인 항공기의 그룹은 래크 시스템 내의 슬롯의 그룹으로 이동된다. 무인 항공기의 그룹이 슬롯의 그룹에 있는 동안 무인 항공기의 그룹으로부터 센서 데이터가 데이터 접속을 이용하여 다운로드된다. 무인 항공기의 그룹은, 무인 항공기의 그룹이 슬롯의 그룹에 있는 동안 급유 시스템을 이용하여 연료를 공급받는데, 센서 데이터의 다운로드와 무인 항공기 그룹의 급유가 동시에 가능하게 된다.
특징 및 기능은 본 발명의 각종의 실시예에서 독립적으로 달성될 수 있거나, 또는 추가의 세부 사항이 다음의 설명 및 도면을 참조하여 보여질 수 있는 또 다른 실시예에 결합될 수 있다.
예시적인 실시예의 특징으로 간주되는 신규한 특징이 첨부된 특허청구의 범위에 기재되어 있다. 그렇지만, 이용(use)의 바람직한 모드, 또 다른 목적 및 그 특징뿐만 아니라 예시적인 실시예는 첨부도면과 함께 읽을 때 본 발명의 예시적인 실시예의 다음의 상세한 설명을 참조함으로써 가장 잘 이해될 것이다:
도 1은 예시적인 실시예에 따른 농업 환경의 도면(illustration)이고;
도 2는 예시적인 실시예에 따른 농업 환경의 블록도의 도면이고;
도 3은 예시적인 실시예에 따른 컨트롤러의 블록도의 도면이고;
도 4는 예시적인 실시예에 따른 래크 시스템의 블록도의 도면이고;
도 5는 예시적인 실시예에 따른 이륙 및 착륙 시스템의 블록도의 도면이고;
도 6은 예시적인 실시예에 따른 급유 시스템의 블럭도의 도면이고;
도 7은 예시적인 실시예에 따른 무인 항공기의 블록도의 도면이고;
도 8은 예시적인 실시예에 따른 데이터 처리 시스템의 블록도의 도면이고;
도 9는 예시적인 실시예에 따른 무인 항공기 시스템의 도면이고;
도 10은 예시적인 실시예에 따른 론처(launcher)에 배치된 무인 항공기를 갖는 무인 항공기 시스템의 도면이고;
도 11은 예시적인 실시예에 따른 캐처(catcher)에 의해 유지된 무인 항공기 시스템의 도면이고;
도 12는 예시적인 실시예에 따른 래크 시스템의 슬롯의 도면이고;
도 13은 예시적인 실시예에 따른 래크 시스템의 슬롯에 있는 무인 항공기의 도면이고;
도 14는 예시적인 실시예에 따른 토지 지역(land region)을 조사하기 위한 프로세스의 플로우차트의 도면이고;
도 15는 예시적인 실시예에 따른 센서 데이터를 처리하기 위한 프로세스의 플로우차트의 도면이며;
도 16은 예시적인 실시예에 따른 센서 데이터를 분석하기 위한 프로세스의 플로우차트의 도면이다.
예시적인 실시예는 하나 이상의 다른 고려 사항을 인식하여 고려하고 있다. 예를 들어, 예시적인 실시예들은, 농업 지역(agricultural region)에 관한 센서 데이터를 획득하기 위해 사용되는 비용 및 인간 노동(human labor)이, 얻어지는 센서 데이터의 주파수 또는 정확성을 감소시킬 수 있다는 점을 인식하여 고려하고 있다. 그 결과, 센서 데이터는 농업 지역에서의 바라지 않는 조건을 식별하기 위해 원하는 만큼 신속하게 얻어지지 않을 수 있다. 바라지 않는 조건이 충분히 신속하게 식별되지 않을 때, 바라지 않는 조건을 계수(counter)하는 조치(action)의 성능은 농업 지역에서 생산되는 작물 또는 다른 자원으로의 손상을 줄이기 위해 충분히 신속하게 발생하지 않을 수 있다.
따라서, 예시적인 실시예들은 농업 지역을 관리하기 위한 방법 및 장치를 제공한다. 하나의 예에서, 장치는 베이스 차량, 이륙 및 착륙 시스템, 래크 시스템, 급유 시스템, 및 컨트롤러를 구비한다. 래크 시스템은, 슬롯(slot)을 갖는 래크의 그룹(group)을 구비하되, 슬롯이 무인 항공기를 수용하고 슬롯에 위치한 무인 항공기의 급유(refueling)를 가능하게 하는 급유 접속을 제공하며 슬롯에 위치한 무인 항공기와의 데이터 전송을 가능하게 하는 데이터 접속을 제공하도록 구성되어 있다. 여기에서 사용된 바와 같이, 아이템을 참조하여 사용될 때, "∼의 그룹(a group of)"은 하나 이상의 항목을 의미한다. 예를 들어, "래크의 그룹"은 하나 이상의 래크이다.
급유 시스템은 급유 접속들 중의 하나의 급유 접속을 이용하여 슬롯들 중의 하나의 슬롯에 위치한 무인 항공기들 중의 하나의 무인 항공기에 급유하도록 구성되어 있다. 컨트롤러는, 데이터 접속들 중의 하나의 데이터 접속을 이용하여 무인 항공기와 통신하고, 무인 항공기가 슬롯에 있는 동안 급유 시스템에 의해 무인 항공기의 급유를 제어하도록 구성됨으로써, 무인 항공기와 데이터를 교환하는 것과 무인 항공기에 급유하는 것을 동시에 할 수 있도록 한다.
이제 도면, 특히 도 1을 참조하면, 농업 환경의 도면이 예시적인 실시예에 따라 도시되어 있다. 농업 환경(agricultural environment; 100)은 농업 지역(agricultural region; 102)을 포함한다. 이 예시적인 예에서, 작물(crop; 104)은 농업 지역(102)에서 성장한다.
무인 항공기 시스템(106)은, 이 예시적인 예에서 무인 항공기(unmanned aerial vehicle; 112), 무인 항공기(114), 무인 항공기(116), 무인 항공기(118)를 포함하는 다수의 무인 항공기(110)를 자율적으로 이륙 및 회수(retrieve)하는 세미 트레일러 트럭(semi-trailer truck; 108)을 포함한다 도시되지 않은 다른 무인 항공기도 세미 트레일러 트럭(108) 내에 저장될 수 있다.
도시된 바와 같이, 세미 트레일러 트럭(108)의 컨트롤러(120)는 농업 지역(102)에 대한 작물(104)을 통해 무인 항공기(110)의 비행을 제어한다. 무인 항공기(110)가 농업 지역(102) 위를 비행함에 따라, 무인 영역 차량(110)은 농업 지역(102)에 관한 센서 데이터를 생성한다.
무인 항공기(110)의 비행이 완료된 때, 무인 항공기(110)는 세미 트레일러 트럭(108)으로 반환된다. 이 예시적인 예에서, 세미 트레일러 트럭(108)은 자율적으로 무인 항공기(110)를 회수한다.
추가적으로, 컨트롤러(120)는 세미 트레일러 트럭(108)으로 반환된 무인 항공기(110)로부터 센서 데이터를 검색한다. 추가적으로, 컨트롤러(120)는 세미 트레일러 트럭(108) 내의 무인 항공기(110)가 추가적인 임무에 대한 준비를 하도록 하기 위해 세미 트레일러 트럭(108) 내에서의 무인 항공기(110)의 급유를 제어한다.
결과적으로, 무인 항공기 시스템(106)은 무인 항공기(110)의 자동화된 이륙 및 회수를 제공한다. 추가적으로, 무인 항공기 시스템(106)은 또한 멀티-차량 조정(multi-vehicle coordination), 자동화된 급유, 데이터 처리, 및 농업 지역(102)과 같은 넓은 지역에 관한 정보를 획득함에 있어서의 비용 및 시간을 절감하는 다른 특징을 제공한다.
농업 환경(100)의 도면은, 다른 예시적인 실시예가 구현될 수 있는 방식을 제한하는 것을 의미하는 것은 아니다. 예를 들어, 다른 수의 무인 항공기(110)가 사용될 수 있다. 예를 들어, 무인 항공기 시스템(106)은 3대, 8대, 10대, 23대 또는 다른 수의 무인 항공기를 관리할 수 있다. 추가적으로, 무인 차량은 동일하거나 다른 타입의 것이어도 좋다. 또 다른 예시적인 예에서, 무인 항공기 시스템(106)은 세미 트레일러 트럭(108)에 더하여 하나 이상의 세미 트레일러 트럭을 포함할 수 있다.
이제 도 2를 참조하면, 농업 환경의 블록도의 도면이 예시적인 실시예에 따라 도시되어 있다. 도 1의 농업 환경(100)은 도 2의 농업 환경(200)의 물리적인 제한의 예이다. 농업 환경(200)의 블록도는 농업 환경(100)에서 사용될 수 있는 기능적인 컴포넌트(component)를 나타낸다.
도시된 바와 같이, 농업 환경(200)은 농업 지역(202)를 포함한다. 농업 지역(202)은 연속 또는 비연속적일 수 있는 토지(land)의 면적이다.
농업 지역(202)은 자원(resources; 204)을 생산한다. 자원(204)은, 식물, 동물, 곰팡이(fungi), 또는 성장, 재배, 사육(재배)될 수 있는 다른 적절한 생명체, 또는 그 일부의 조합 중 적어도 하나로부터 선택될 수 있다.
여기에서 사용된 바와 같이, 문구 "중 적어도 하나(at least one of)"는, 항목의 리스트에 사용될 때, 리스트된 항목의 하나 이상의 다른 조합이 이용될 수 있고 리스트에서의 항목 중 하나만이 필요로 될 수 있음을 의미한다. 바꾸어 말하면, "중 적어도 하나"는 항목 또는 다수의 항목의 임의의 조합이 리스트로부터 사용될 수 있지만, 리스트의 항목 전부가 필요로 될 수 없음을 의미한다. 항목은 특정 물체, 사물(thing) 또는 카테고리일 수 있다.
예를 들어, 제한 없이, "항목 A, 항목 B 또는 항목 C 중 적어도 하나"는 항목 A, 항목 A 및 항목 B, 또는 항목 B를 포함할 수 있다. 이 예는 또한 항목 A, 항목 B 및 항목 C 또는 항목 B 및 항목 C를 의미한다. 물론, 이들 항목의 임의의 조합이 존재할 수 있다. 몇몇 예시적인 예에서, "항목 A, 항목 B 및 항목 C 중 적어도 하나"는, 예를 들어, 제한 없이, 항목 A 중의 2, 항목 B 중의 하나 및 항목 C 중의 10; 항목 B 중의 4 및 항목 C 중의 7; 또는 다른 적절한 조합일 수 있다.
이 예시적인 예에서, 무인 항공기 시스템(206)은 농업 지역(202)에 관한 센서 데이터(208)를 생성하도록 동작하는 물리적인 시스템이다. 센서 데이터(208)는 농업 지역(202)을 관리하기 위해 사용된다. 도시된 바와 같이, 센서 데이터(208)는 이미지(image), 타임 스탬프(timestamps), 위치 정보, 온도 독본(temperature readings), 및 다른 적절한 타입의 정보를 포함한다.
무인 항공기 시스템(206)은 다른 물리적인 컴포넌트들로 구성된다. 도시된 바와 같이, 무인 항공기 시스템(206)은 베이스 차량(base vehicle; 210), 이륙 및 착륙 시스템(takeoff and landing system; 212), 래크 시스템(rack system; 214), 급유 시스템(refueling system; 216), 컨트롤러(controller; 218), 및 무인 항공기(unmanned aerial vehicles; 220)를 포함한다.
베이스 차량(210)은, 이륙 및 착륙 시스템(212), 래크 시스템(214), 급유 시스템(216), 컨트롤러(218)가 결합되어 있는 모바일 플랫폼(mobile platform, 이동가능한 플랫폼)이다. 하나의 컴포넌트가 다른 컴포넌트와 "결합되어(associated)" 있을 때, 이 결합은 물리적인 결합이다. 예를 들어, 제1 컴포넌트, 래크 시스템(214)은, 제2 컴포넌트에 부착, 제2 컴포넌트에 접합, 제2 컴포넌트에 장착, 제2 컴포넌트에 용접, 제2 컴포넌트에 고정, 또는 몇몇 다른 적절한 방식으로 제2 컴포넌트에 접속되는 것 중 적어도 하나에 의해, 제2 컴포넌트, 베이스 차량(210)과 물리적으로 결합된 것으로 간주될 수 있다. 제1 컴포넌트는 또한 제3 컴포넌트를 이용하여 제1 컴포넌트에 접속될 수 있다. 제1 컴포넌트는 또한, 제2 컴포넌트의 일부, 제2 컴포넌트의 확장(extension), 또는 양쪽 모두로서 형성되는 것에 의해 제2 컴포넌트와 물리적으로 결합된 것으로 간주될 수 있다.
예시적인 실시예에서는, 베이스 차량(210)이 작동된다. 바꾸어 말하면, 차량(210)은 그 자신의 동력 하에 움직인다. 예를 들어, 베이스 차량(210)은 베이스 차량(210)을 이동시키는 추진 시스템(propulsion system)을 포함할 수 있다. 다른 예시적인 예에서, 베이스 차량(210)은 밀거나 당겨지는 동력을 사용하지 않는 차량(unpowered vehicle)일 수 있다. 베이스 차량(210)은, 트럭, 스포츠 유틸리티 차량(sport utility vehicle), 트레일러, 기차, 세미 트레일러 트럭, 또는 몇몇 다른 적절한 타입의 차량을 포함하는 그룹으로부터 선택된다. 예시적인 예에서, 세미 트레일러 트럭은 트랙터 유닛(tractor unit) 및 하나 이상의 세미 트레일러를 구비한다.
도시된 바와 같이, 이륙 및 착륙 시스템(212)은 베이스 차량(210)과 결합되어 있고 무인 항공기(220)가 착륙 및 이륙하는 시스템이다. 예시적인 예에서, 무인 항공기(220)는 도움없이 자력으로 이륙, 도움없이 자력으로 착륙, 도움을 받아 이륙, 도움을 받아 착륙, 또는 그 일부 조합일 수 있다. 무인 항공기(220)는 비행기, 헬리콥터, 오니톱터(ornithopter, 날개치기 비행기), 쿼드콥터(quadcopter, 프로펠러가 4개인 헬기), 또는 몇몇 다른 적절한 타입의 무인 항공기 중 적어도 하나로부터 선택된다. 무인 항공기(220)는 동일한 타입 또는 다른 타입의 모두일 수 있다. 바꾸어 말하면, 무인 항공기(220)는 조성(composition)이 다르거나 동일할 수 있다.
무인 항공기(220)는 이륙 및 착륙 시스템(212)으로부터 이륙될 수 있다. 다른 예에서, 무인 항공기(220)는 이륙 및 착륙 시스템(212)으로부터 그들 자신의 동력 하에 이륙할 수 있다. 다른 예에서, 무인 항공기(220)는 그들 자신의 동력 하에 이륙 및 착륙 시스템(212)의 플랫폼에 착륙할 수 있다. 또 다른 예시적인 예에서, 무인 항공기(220)는 이륙 및 착륙 시스템(212)에 의해 공중(midair)에 걸릴 수도 있다.
이 예시적인 예에서, 래크 시스템(214)은 베이스 차량(210)과 결합되어 있다. 래크 시스템(214)은 무인 항공기(220)를 보유하기 위한 구조를 제공한다. 래크 시스템(214)은, 저장, 급유, 데이터 전송, 또는 무인 항공기(220)가 슬롯(224)에 유지되는 다른 적절한 기능 중 적어도 하나에 대해 위치를 제공한다.
슬롯(224)은 래크 시스템(214) 내의 볼륨(volumes, 용적)이다. 이 예에서, 슬롯(224)은 무인 항공기(220)를 수용하고 슬롯(224)에 위치한 무인 항공기(220)의 급유를 가능하게 하는 급유 접속(226)을 제공하며 슬롯에 위치한 무인 항공기와의 데이터 전송을 가능하게 하는 데이터 접속(228)을 제공하도록 구성되어 있다.
급유 시스템(216)은 베이스 차량(210)과 결합되어 있다. 도시된 바와 같이, 급유 시스템(216)은 무인 지역 차량(230)이 급유 접속들(226) 중의 급유 접속(234)을 이용하여 슬롯들(224) 중의 슬롯(232)에 위치하는 경우에 무인 항공기들(220) 중의 무인 항공기(230)에 급유하도록 구성되어 있다.
예시적인 예에서, 컨트롤러(218)는 베이스 차량(210)과 결합되어 있다. 도시된 바와 같이, 컨트롤러(218)는 데이터 접속들(228) 중의 데이터 접속(236)을 이용하여 무인 항공기(230)와 통신하고 무인 항공기(230)가 슬롯(232)에 있는 동안 급유 시스템(216)에 의해 무인 항공기(230)의 급유를 제어하도록 구성되어, 무인 항공기(230)와 데이터를 교환하는 것과 무인 항공기(230)에 급유하는 것을 동시에 할 수 있도록 한다.
동작 중에, 컨트롤러(218)는 농업 지역(202)에서의 무인 항공기(220)의 그룹의 비행을 제어한다. 이 비행은, 무인 항공기(220)의 그룹이 농업 지역(202)에 관한 센서 데이터(208)를 생성하도록 한다. 컨트롤러(218)는 또한, 무인 항공기(220)의 그룹이 무인 항공기(220)의 그룹의 비행 후에 배치되는 슬롯(224)의 그룹에 대한 데이터 접속(228)의 그룹을 통해 무인 항공기(220)의 그룹으로부터 센서 데이터(208)를 다운로드한다.
예시적인 예에서, 컨트롤러(218)는 센서 데이터(208)의 전처리(pre-processing)를 수행할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(218)는 무인 항공기(220)로부터 수신된 센서 데이터(208)를 처리하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 전처리는 센서 데이터(208)의 노이즈를 제거하고 센서 데이터(208)의 이미지의 특징 또는 센서 데이터(208)의 몇몇 다른 타입의 처리를 식별할 수 있다.
또한, 컨트롤러(218)는 센서 데이터(208)를 이용하여 농업 지역(202)에서의 바라지 않는 조건(undesired condition; 246)을 식별할 수 있다. 컨트롤러(218)는 또한, 농업 지역(202)에서 바라지 않는 조건(246)이 존재할 때 농업 지역(202)에서의 바라지 않는 조건(246)에 기초해서 조치(action; 248)을 식별하도록 구성될 수 있다.
예시적인 예에서, 바라지 않는 조건(246)은 다른 형태를 취할 수 있다. 예를 들어, 바라지 않는 조건(246)은 바라지 않는 레벨의 수분(moisture), 곤충 침입, 토양 침식, 양분 유실(nutrient runoff), 잡초 방제(weed control), 및 농업 지역(202)에서의 생산에 영향을 미칠 수 있는 다른 바라지 않는 조건을 포함하는 군으로부터 선택될 수 있다.
조치(248)는 다른 형태를 취할 수 있다. 예를 들어, 조치(248)는 경보(alert)를 송신하는 것, 보고서를 생성하는 것, 바라지 않는 조건(246)을 분석하는 것, 바라지 않는 조건(246)을 줄이기 위해 수정 조치(corrective action)를 식별하는 것, 바라지 않는 조건(246)을 수정하기 위한 처방(prescription)을 생성하는 것, 농업 지역(202)의 관개 시스템(irrigation system)을 제어하기 위한 명령을 송신하는 것, 및 다른 적절한 조치를 포함하는 그룹으로부터 선택될 수 있다.
컨트롤러(218)는 소프트웨어, 하드웨어, 펌웨어, 또는 그 조합으로 구현된다. 소프트웨어가 사용될 때는, 컨트롤러에 의해 수행되는 동작은 프로세서 유닛(processor unit)과 같은 하드웨어에서 실행되도록 구성된 프로그램 코드로 구현될 수 있다. 펌웨어가 사용될 때는, 컨트롤러(218)에 의해 수행되는 동작은 프로그램 코드 및 데이터로 구현될 수 있고 프로세서 유닛에서 실행되도록 영구 메모리(persistent memory)에 저장될 수 있다. 하드웨어가 사용될 때, 하드웨어는 컨트롤러(218)에서의 동작을 수행하도록 동작하는 회로를 포함할 수 있다.
예시적인 예에서는, 하드웨어는 회로 시스템, 집적 회로, 응용 주문형 집적 회로(application specific integrated circuit, ASIC), 프로그래머블 로직 장치(programmable logic device, 프로그램 가능한 논리 장치), 또는 다수의 동작을 수행하도록 구성된 몇몇 다른 적절한 타입의 하드웨어의 형태를 취할 수 있다. 프로그램 가능한 논리 장치의 경우, 이 장치는 다수의 동작을 수행하도록 구성될 수 있다. 이 장치는 나중에 재구성될 수 있거나 또는 다수의 동작을 수행하도록 영구적으로 구성될 수 있다. 프로그래머블 로직 장치는, 예를 들어, 프로그래머블 로직 어레이(programmable logic array), 프로그래머블 어레이 로직(programmable array logic), 필드 프로그래머블 로직 어레이(field programmable logic array), 필드 프로그래머블 게이트 어레이(field programmable gate array), 및 다른 적절한 하드웨어 장치를 포함할 수 있다. 추가적으로, 프로세스는 무기 컴포넌트와 일체화된 유기 컴포넌트로 구현될 수 있고 전체적으로 인간을 제외한 유기 컴포넌트로 구성될 수 있다. 예를 들어, 프로세스는 유기 반도체의 회로로서 구현될 수 있다.
이 예에서, 컨트롤러(218)는 베이스 차량(210)과 결합된 컴퓨터 시스템(238)에 위치될 수 있다. 컴퓨터 시스템(238)은 하드웨어 시스템이며, 하나 이상의 데이터 처리 시스템을 포함한다. 하나 이상의 데이터 처리 시스템이 존재할 때, 그들 데이터 처리 시스템은 통신 매체(communications medium)를 이용하여 서로 통신하고 있다. 통신 매체는 네트워크일 수 있다. 데이터 처리 시스템은 컴퓨터, 서버 컴퓨터(server computer), 태블릿(tablet), 또는 몇몇 다른 적절한 데이터 처리 시스템 중 적어도 하나로부터 선택될 수 있다.
도시된 바와 같이, 무인 항공기 시스템(206)은 또한 통신 시스템(240)을 포함할 수 있다. 통신 시스템(240)은, 컨트롤러(218)가 원격 위치(remote location; 244)에 있는 원격 컴퓨터 시스템(remote computer system; 242)과 통신하는 것이 가능하도록 구성되어 있다. 예를 들어, 컨트롤러(218)는 원격 컴퓨터 시스템(242)에 처리되거나 처리되지 않은 형태로 센서 데이터(208)를 보낼 수 있다. 컨트롤러(218)는 데이터 수집을 위해 다른 농업 지역과 같은 명령, 바라는 센서 데이터의 타입 또는 다른 명령을 수신할 수 있다.
통신 시스템(240)을 이용한 통신은 다른 타입의 장치를 이용하여 일어날 수 있다. 예를 들어, 통신 시스템(240)은 무선 통신 시스템, 위성 통신 시스템, 또는 몇몇 다른 적절한 통신 시스템 중 적어도 하나를 이용하는 것을 포함할 수 있다.
하나의 예시적인 예에서는, 원하는 만큼 효율적으로 농업 지역(202)에 관한 정보를 획득함에 있어서의 기술적 문제를 극복하는 하나 이상의 기술적인 해결책(solution)이 존재한다. 결과적으로, 하나 이상의 기술적인 해결책은 바라지 않는 조건을 감소시키기 위한 조치를 취하기에 충분할 만큼 신속하게 바라지 않는 조건을 식별하는 기술적인 효과를 제공할 수 있다.
다음에 도 3을 참조하면, 컨트롤러의 블록도의 도면이 예시적인 실시예에 따라 도시되어 있다. 예시적인 예에서는, 동일한 참조 번호가 하나 이상의 도면에서 사용될 수 있다. 다른 도면에서의 참조 번호의 이러한 재사용은 다른 도면에서 동일한 요소를 나타낸다.
도시된 바와 같이, 컨트롤러는 여러 개의 컴포넌트를 포함하고 있다. 이 예에서, 컨트롤러(218)는 차량 관리자(vehicle manager; 300) 및 센서 데이터 관리자(sensor data manager; 302)를 구비한다. 차량 관리자(300)는, 데이터 접속(228)을 이용하여 무인 항공기(220)와 통신하고 무인 항공기(220)가 도 4의 래크(400)의 그룹의 슬롯(224)에 위치되어 있는 동안 무인 항공기(220)의 급유를 제어하도록 구성되어 있다.
더욱이, 차량 관리자(300)는 또한 무인 항공기(220)의 상태(health)를 모니터링하고 유지 보수가 무인 항공기(220)에 필요한지 여부를 판단하도록 구성될 수 있다. 모니터링은 무인 항공기(220)가 슬롯(224)에 있는 동안에 데이터 접속(228)을 이용하여 발생할 수 있다. 하나의 예시적인 예에서, 모니터링은 무인 항공기(220)의 비행 중에 무선 접속을 이용하여 발생할 수 있다. 이러한 방식으로, 차량 관리자(300)는 무인 항공기(220)의 비행 가치(flight worthiness) 및 유지 보수를 필요로 할 수 있는 무인 항공기(220)의 조건을 식별할 수 있다.
도시된 바와 같이, 센서 데이터 관리자(302)는 차량 관리자(300)와 통신하고 있다. 센서 데이터 관리자(302)는 슬롯(224)에 위치한 무인 항공기(220)로부터 센서 데이터(208)를 검색하도록 구성되어 있다. 센서 데이터 관리자(302)는 슬롯(224)에서의 데이터 접속(228)을 이용하여 무인 항공기(220)로부터 센서 데이터(208)를 다운로드하고 저장하도록 구성되어 있다. 센서 데이터 관리자(302)는 도 2의 통신 시스템(240)을 이용하여 센서 데이터(208)를 저장 및 송신할 수 있다.
도 4는 예시적인 실시예에 따른 래크 시스템의 블록도의 도면이다. 이 예시적인 예에서, 래크 시스템(214)은 래크(400)의 그룹 및 이동 시스템(movement system; 402)으로 구성된다. 여기에서 사용된 바와 같이, 아이템을 참조하여 사용될 때, "∼의 그룹(a group of)"은 하나 이상의 항목을 의미한다. 예를 들어, "래크(400)의 그룹"은 하나 이상의 래크(400)이다. 슬롯(224)은 래크(400)의 그룹 내에 위치되어 있다.
도시된 바와 같이, 래크(400)의 그룹의 슬롯(224)은 급유 접속(226) 및 데이터 접속(228)을 갖고 있다. 이들 접속은 급유 접속(226)을 이용한 급유(404) 또는 슬롯(224)에 위치한 무인 항공기(220)와의 데이터 접속(228)을 이용한 데이터 전송(406) 중 적어도 하나를 가능하게 하는 능력을 제공한다. 급유(404) 및 데이터 전송(406)은 모두 실질적으로 동시에 일어날 수 있다. 이러한 방식으로, 동시에 일어나는 급유(404) 및 데이터 전송(406)은 센서 데이터(208)를 생성하기 위해 추가적인 임무 비행을 하기 위해 무인 항공기(220)를 준비하는데 필요한 시간을 감소시킨다.
하나의 예시적인 예에서, 급유 접속(226) 및 데이터 접속(228)은 전기적인 접촉(electrical contact)일 수 있다. 다른 예시적인 예에서, 데이터 접속(228)은 무선 접속일 수 있고, 급유 접속(226)은 무선 유도 급유를 위해 자계를 이용할 수 있다.
예시적인 예에서, 데이터 전송(406)은 무인 항공기(220)로부터 센서 데이터(208)를 다운로드하는 것을 포함한다. 센서 데이터(208)는 또한 농업 지역(202)에 관한 정보에 더하여 무인 항공기(220)에 관한 상태 정보를 포함할 수 있다.
데이터 전송(406)은 또한 정보를 업로드하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 명령, 루트(route), 설정 및 다른 정보가 무인 항공기(220)에 업로드될 수 있다.
예시적인 예에서, 이동 시스템(402)은 슬롯(232)과 이륙 및 착륙 시스템(212) 사이에서 무인 항공기(230)를 이동시키도록 구성되어 있다. 이동 시스템(402)은 다른 형태를 취할 수 있다. 하나의 예시적인 예에서, 이동 시스템(402)은 컨베이어 시스템(conveyer system; 408) 및 로봇 아암 시스템(robotic arm system; 410)을 구비한다. 컨베이어 시스템(408)은 래크(400)의 그룹과 이륙 및 착륙 시스템(212) 사이에서 무인 항공기(230)를 컨베이어 시스템(408) 상으로 이동시키도록 구성되어 있다. 도시된 바와 같이, 로봇 아암 시스템(410)은 슬롯(232)과 컨베이어 시스템(408) 사이에서 무인 항공기(230)를 이동시키고 컨베이어 시스템(408)과 이륙 및 착륙 시스템(212) 사이에서 무인 항공기(230)를 이동시키도록 구성되어 있다. 예를 들어, 이동 시스템(402)은 슬롯들(224) 중의 슬롯(232)으로부터 이륙 및 착륙 시스템(212)으로 그리고 이륙 및 착륙 시스템(212)으로부터 슬롯(232)으로 무인 항공기(230)를 이동시키도록 구성될 수 있다.
도 5는 예시적인 실시예에 따른 이륙 및 착륙 시스템의 블록도의 도면이다. 도시된 바와 같이, 이륙 및 착륙 시스템(212)은 플랫폼(platform; 500)을 포함할 수 있다. 플랫폼(500)은 무인 항공기(230)가 도움없이 이륙 및 착륙을 할 수 있을 때 사용될 수 있다. 예를 들어, 플랫폼(500)은 쿼드콥터의 형태로 무인 항공기(230)에 의해 사용될 수 있다.
다른 예시적인 예에서, 이륙 및 착륙 시스템(212)은 론처(launcher, 발사대)(502) 및 캐처(catcher; 504)를 포함할 수 있다. 론처(502)는, 예를 들어, 무인 항공기(230)를 이륙시키기 위해 압축된 공기 또는 레일 시스템을 이용하는 투석방식의 론처(catapult launcher)일 수 있다.
캐처(504)는, 무인 지역 차량(230)이 아직 공중에 있는 동안 무인 항공기(230)를 복원하는 메카니즘(mechanism)이다. 캐처(504)는 토라인 시스템(towline system), 스카이 훅(skyhook), 네트(net) 또는 무인 항공기(230)를 복원하기 위한 몇몇 다른 적절한 메커니즘 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 무인 지역 차량(230)이 비행기의 형태를 취할 때 이러한 타입의 시스템이 유용할 수 있다.
도 6에는, 급유 시스템의 블럭도의 도면이 예시적인 실시예에 따라 도시되어 있다. 이 예시적인 예에서, 급유 시스템(216)은 충전 스테이션(charging station; 600) 및 액체 급유 시스템(liquid refueling system; 602) 또는 전기 급유 시스템(electrical refueling system; 604) 중 적어도 하나를 포함한다.
충전 스테이션(600)은 슬롯(224) 내에 위치되어 있다. 충전 스테이션(600)은 급유 접속(226)을 포함한다. 액체 급유 시스템(602)의 경우, 급유 접속(226)은 노즐(nozzle), 주사기 주입 시스템(syringe injection system), 또는 몇몇 다른 적절한 메커니즘의 형태를 취할 수 있는 급유 포트(refueling port; 612)이다. 전기 급유 시스템(604)이 존재할 때는, 급유 접속(226)은 접촉(contact; 618)의 형태를 취할 수 있다. 유도성 충전(inductive charging)이 사용될 때는, 급유 접속(226)은 유도성 충전을 위해 자계를 발생시키는 코일을 포함할 수 있다.
이 예시적인 예에서, 액체 급유 시스템(602)은 액체 연료(liquid fuel; 608)를 보유하는 액체 연료 탱크(liquid fuel tank; 606)를 갖고 있다. 액체 연료(608)는, 예를 들어, 가솔린, 디젤 연료, 몇몇 다른 타입의 액체 연료일 수 있다. 액체 급유 시스템(610)의 펌프(602)는, 액체 연료 탱크(606)로부터 충전 스테이션(600)의 급유 접속(226)의 급유 포트(612)로 액체 연료(608)를 전송한다.
도시된 바와 같이, 전기 급유 시스템(604)은 발전기(electrical generator; 614)를 포함하고 있다. 발전기(614)는 전류(616)를 발생시킨다. 전류(616)는 충전 스테이션(600)의 급유 접속(226)으로 보내진다.
예를 들어, 전류(616)는 전기 급유 시스템(604)이 전도성 충전 시스템(conductive charging system; 620)일 때 충전 스테이션(600)의 급유 접속(226)의 접촉(618)을 통해 무인 항공기(220)로 흐를 수 있다. 전기 급유 시스템(604)이 유도성 충전 시스템(inductive charging system; 622)의 형태를 취할 때, 전류(616)는 자계(626)를 발생시키는 충전 스테이션(600)의 급유 접속(226)의 코일(624)로 보내진다.
따라서, 급유 시스템(216)은 다른 형태를 취할 수 있다. 상술한 바와 같이, 급유 시스템(216)은 유도성 충전 시스템(622), 전도성 충전 시스템(620) 또는 액체 급유 시스템(602) 중 적어도 하나로부터 선택될 수 있다.
다음에 도 7을 참조하면, 무인 항공기의 블록도의 도면이 예시적인 실시예에 따라 도시되어 있다. 무인 항공기(700)는 도 2의 무인 항공기들(220) 중의 하나 이상에 대한 한 가지 구현의 예이다. 도시된 바와 같이, 무인 항공기(700)는 비행기(airplane; 702), 헬리콥터(704), 오니톱터(ornithopter; 706)의 형태, 또는 다른 적절한 형태를 취할 수 있다.
이 예시적인 예에서, 무인 항공기(700)는 본체(body; 708), 추진 시스템(propulsion system; 710), 배터리(712), 충전 시스템(charging system; 714), 프로세서 유닛(processor unit; 716), 저장 장치(storage device; 718), 무선 통신 장치(wireless communications device; 720) 및 다수의 센서(722)를 포함한다. 본체(708)는, 무인 항공기(700)의 다른 컴포넌트가 서로 결합될 수 있는 구조를 제공한다. 예를 들어, 제한 없이, 본체(708)는 동체(fuselage)일 수도 있다. 더욱이, 본체(708)는 날개(wing) 등의 공기 역학적 표면 또는 다른 타입의 표면을 포함할 수 있다.
추진 시스템(710)은 공중에서 무인 항공기(700)를 이동시키도록 구성되어 있다. 추진 시스템(710)은, 예를 들어, 제한 없이, 프로펠러 또는 다른 타입의 블레이드를 회전시키도록 구성된 전기 모터(electric motor)일 수 있다. 다른 예에서, 추진 시스템(710)은 무인 항공기(700)가 오니톱터(706)의 형태를 취할 때 본체(708) 상의 날개를 이동시키도록 구성될 수 있다. 배터리(712)는 무인 항공기(700)에 전기 에너지를 공급한다. 충전 시스템(714)은 배터리(712)에 접속되어 배터리(712)가 충전 스테이션에서 충전되는 것을 가능하게 한다.
충전 시스템(714)은 유도성 충전 시스템을 위한 유도 코일 또는 전도성 충전 시스템을 위한 전도성 접촉(conductive contacts)을 포함할 수 있다. 일부 바람직한 실시예에서는, 충전 시스템(714)은 또한 데이터를 전송하는데 사용될 수도 있다. 하나의 예시적인 예로서, 충전 시스템(714)은 반송파 주파수로서 변조된 전하를 제공할 수 있다. 이 변조된 전하는 전력의 공급에 더하여 데이터의 전송을 허용한다.
다른 예시적인 예로서, 충전 시스템(714)의 전도성 접촉은 데이터를 전송하는데 사용될 수도 있다. 다른 예에서, 전력은 마이크로파 또는 레이저를 이용하여 충전 시스템(714)에 의해 무선으로 공급될 수 있다.
프로세서 유닛(716)은 이들 예시적인 예에서 임무(mission)를 위해 다수의 프로그램을 기동(run)한다. 저장 장치(718)는 다수의 센서(722)에 의해 생성된 센서 데이터(724)를 저장할 수 있다. 추가적으로, 저장 장치(718)는 프로세서 유닛(716)에 의해 실행 또는 기동되는 임무(726)를 저장할 수 있다. 임무(726)는 프로그램, 타겟(target)의 식별 정보 또는 다른 적절한 타입의 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
무선 통신 장치(720)는, 무인 항공기(700)와 도 2의 무인 항공기(206) 또는 도 2의 원격 위치(244)의 원격 컴퓨터 시스템(242) 사이에 통신을 제공하도록 구성되어 있다. 예시적인 예에서, 다수의 센서(722)는 가시광 카메라(visible light camera; 728), 적외광 카메라(infrared light camera; 730), 움직임 검출기(motion detector; 732) 또는 센서 데이터(724)를 생성하는데 사용될 수 있는 다른 적절한 타입의 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이제 도 8을 참조하면, 데이터 처리 시스템(data processing system)의 블록도의 도면이 예시적인 실시예에 따라 도시되어 있다. 데이터 처리 시스템(800)은 도 2의 컴퓨터 시스템(238) 및 원격 컴퓨터 시스템(242)에서 하나 이상의 데이터 처리 시스템을 구현하는데 사용될 수 있다.
이 예시적인 예에서, 데이터 처리 시스템(800)은 프로세서 유닛(processor unit; 804), 메모리(memory; 814), 영구 저장소(persistent storage; 816), 통신 유닛(communications unit; 808), 입력/출력 유닛(input/output unit; 810) 및 디스플레이(display; 812) 사이의 통신을 제공하는 통신 프레임워크(communications framework; 802)를 포함한다. 이 예에서, 통신 프레임워크(802)는 버스 시스템(bus system)의 형태를 취할 수 있다.
프로세서 유닛(804)은 메모리(814)로 로딩될 수 있는 소프트웨어를 위한 명령들을 실행하는 역할을 한다. 프로세서 유닛(804)은 특정 구현에 따라 다수의 프로세서(processor), 멀티 프로세서 코어(multi-processor core), 또는 몇몇 다른 타입의 프로세서일 수 있다.
메모리(814) 및 영구 저장소(816)는 저장 장치(storage devices; 806)의 예이다. 저장 장치는, 예를 들어, 제한 없이, 데이터, 기능적인 형태의 프로그램 코드 중 적어도 하나, 또는 임시로(temporary basis), 영구적으로(permanent basis), 또는 양쪽 모두로 저장될 수 있는 다른 적절한 정보 등과 같은 정보를 저장할 수 있는 하드웨어의 임의의 조각(piece)이다. 저장 장치(806)는 또한 이들 예시적인 예에서 컴퓨터 판독가능 저장 장치로 언급될 수도 있다. 메모리(814)는, 이들 예에서, 예를 들어, 랜덤 액세스 메모리(random access memory, RAM) 또는 임의의 다른 적절한 휘발성(volatile) 또는 비휘발성(non-volatile) 저장 장치일 수 있다. 영구 저장소(816)는 특정 구현에 따라 여러 가지 형태를 취할 수 있다.
예를 들어, 영구 저장소(816)는 하나 이상의 컴포넌트 또는 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 영구 저장소(816)는 하드 드라이브(hard drive), 고체 상태 하드 드라이브(solid state hard drive), 플래시 메모리(flash memory), 재기록가능한 광학 디스크(rewritable optical disk), 재기록가능한 자기 테이프(rewritable magnetic tape), 또는 상기의 몇몇 조합을 포함할 수 있다. 영구 저장소(816)에 의해 사용되는 미디어는 또한 착탈 가능할 수도 있다. 예를 들어, 착탈 가능한 하드 드라이브가 영구 저장소(816)를 위해 사용될 수도 있다.
통신 유닛(808)은, 이들 예시적인 예에서, 다른 데이터 처리 시스템 또는 장치와의 통신을 제공한다. 이들 예시적인 예에서, 통신 유닛(808)은 네트워크 인터페이스 카드이다.
입력/출력 유닛(810)은 데이터 처리 시스템(800)에 접속될 수 있는 다른 장치와의 데이터의 입력 및 출력을 허용한다. 예를 들어, 입력/출력 유닛(810)은 키보드, 마우스 또는 몇몇 다른 적절한 입력 장치 중 적어도 하나를 통해 사용자 입력에 대한 접속을 제공할 수 있다. 더욱이, 입력/출력 유닛(810)은 프린터로 출력을 보낼 수 있다. 디스플레이(812)는 사용자에게 정보를 표시하기 위한 메커니즘을 제공한다.
운영체제(operating system), 응용 프로그램 또는 프로그램 중 적어도 하나에 대한 명령은, 통신 프레임워크(802)를 통해 프로세서 유닛(804)과 통신하고 있는 저장 장치(806)에 위치될 수 있다. 다른 실시예의 프로세스는 메모리(814)와 같은 메모리에 위치될 수 있는 컴퓨터 구현 명령(computer-implemented instructions)을 이용하여 프로세서 유닛(804)에 의해 수행될 수 있다.
이들 명령은, 프로그램 코드, 컴퓨터 사용 가능한 프로그램 코드, 또는 프로세서 유닛(804)의 프로세서에 의해 판독 및 실행될 수 있는 컴퓨터 판독 가능한 프로그램 코드로서 언급된다. 다른 실시예의 프로그램 코드는 메모리(814) 또는 영구 저장소(816) 등과 같은 다른 물리적 또는 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체에서 구현될 수 있다.
프로그램 코드(818)는, 선택적으로 탈착 가능하고 프로세서 유닛(804)에 의한 실행을 위해 데이터 처리 시스템(800)에 로드되거나 전송될 수 있는 컴퓨터 판독 가능 매체(computer readable media; 820)에 기능적인 형태로 위치된다. 이들 예시적인 예에서 프로그램 코드(818) 및 컴퓨터 판독 가능 매체(820)는 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product; 822)을 형성한다. 하나의 예에서, 컴퓨터 판독 가능 매체(820)는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(computer readable storage media; 824) 또는 컴퓨터 판독 가능 신호 매체(computer readable signal media; 826)일 수 있다.
이들 예시적인 예에서, 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(824)는 프로그램 코드(818)를 전파 또는 전송하는 매체라기보다는 프로그램 코드(818)를 저장하는데 사용되는 물리적 또는 유형(tangible)의 저장 장치이다. 이와 달리, 프로그램 코드(818)는 컴퓨터 판독 가능 신호 매체(826)를 이용하여 데이터 처리 시스템(800)으로 전송될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 신호 매체(826)는, 예를 들어, 프로그램 코드(818)를 포함하는 전파된 데이터 신호일 수 있다.
예를 들어, 컴퓨터 판독 가능 신호 매체(826)는 전자기 신호, 광학 신호 또는 임의의 다른 적절한 타입의 신호 중 적어도 하나일 수 있다. 이들 신호는, 무선 통신 링크, 광섬유 케이블, 동축 케이블, 와이어, 또는 임의의 다른 적절한 타입의 통신 링크 등과 같은 통신 링크 중 적어도 하나를 통해 전송될 수 있다.
데이터 처리 시스템(800)에 대해 도시된 다른 컴포넌트들은, 다른 실시예가 구현될 수 있는 방식에 대한 구조적인 제한을 제공하는 것은 아니다. 다른 예시적인 실시예는, 데이터 처리 시스템(800)에 대해 도시된 것들에 더하여, 또는 그 대신에 컴포넌트들을 포함하는 데이터 처리 시스템으로 구현될 수 있다. 도 8에 도시된 다른 컴포넌트들은, 도시된 예시적인 예로부터 변경될 수 있다. 다른 실시예는 프로그램 코드(818)를 실행할 수 있는 임의의 하드웨어 장치 또는 시스템을 이용하여 구현될 수 있다.
도 2 내지 도 8에서의 농업 환경(200) 및 농업 환경(200)의 다른 컴포넌트의 도면은 예시적인 실시예가 구현될 수 있는 방식에 대한 물리적 또는 구조적인 제한을 내포하는 것은 아니다. 도시된 것들에 더하여 또는 그 대신에 다른 컴포넌트들이 사용될 수 있다. 몇몇 컴포넌트는 불필요할 수도 있다. 또한, 몇몇의 기능적인 컴포넌트들을 설명하기 위해 블록이 제시된다. 이들 블록 중 하나 이상이 예시적인 실시예에서 구현될 때 다른 블록에 조합되거나, 분할되거나, 또는 조합 및 분할될 수 있다.
예를 들어, 하나의 예시적인 예에서, 이동 시스템(402)은 도 4에 도시된 바와 같은 래크 시스템(214)의 일부로 되는 대신에, 래크 시스템(214)으로부터 별도의 컴포넌트로 간주될 수도 있다. 또 다른 예시적인 예에서, 로봇 아암 시스템(410)은 래크(400)의 그룹의 슬롯(232)과 이륙 및 착륙 시스템(212) 사이에서 무인 항공기(230)를 이동시킬 수 있다.
또 다른 예시적인 예로서, 바라지 않는 조건(246)에 더하여, 또는 그 대신에 센서 데이터(208)를 이용하여 다른 조건이 식별될 수도 있다. 예를 들어, 수확할 준비를 하는 작물 등의 바라는 조건은 센서 데이터(208)를 이용하여 식별될 수 있다.
도 9 내지 도 13을 참조하면, 무인 항공기 시스템의 도면이 도시되어 있다. 이들 도면은 도 2에 블록 형태로 나타낸 무인 항공기 시스템(206)의 하나의 물리적 구현의 예이다.
먼저 도 9를 참조하면, 무인 항공기 시스템의 도면이 예시적인 실시예에 따라 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 무인 항공기 시스템(900)은 도 2에서 블록 형태로 나타낸 무인 항공기 시스템(206)의 구현의 일례이다. 도시된 바와 같이, 무인 항공기 시스템(900)은 도 2의 베이스 차량(210)에 대한 구현의 일례로서 세미 트레일러 트럭(902)을 포함한다. 무인 항공기 시스템(900)에 대한 다른 컴포넌트는 세미 트레일러 트럭(902) 내에 위치되어 있다. 이들 다른 컴포넌트는 또한 도 2에서 블록 형태로 나타낸 대응하는 컴포넌트에 대한 물리적 구현의 예이다.
세미 트레일러 트럭(902)의 이 노출된 도면에서, 다른 컴포넌트는 세미 트레일러 트럭(902) 내에 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 래크 시스템(904), 급유 시스템(906), 이륙 및 착륙 시스템(908), 통신 시스템(910) 및 컨트롤러(912)는 세미 트레일러 트럭(902)과 결합된 것처럼 도시되어 있다.
이 도면에서, 래크 시스템(904)은, 래크(914), 래크(916), 컨베이어(conveyor; 918), 로봇 아암(robotic arm; 920), 로봇 아암(922) 및 로봇 아암(924)을 갖고 있다. 래크(914) 및 래크(916)의 슬롯(926)은 무인 항공기(928)를 보유한다.
도시된 바와 같이, 로봇 아암(920)은 래크(914)의 슬롯(926) 중의 슬롯(932)으로부터 컨베이어(918)로 무인 항공기(930)를 이동시키도록 구성되어 있다. 컨베이어(918)는 래크 시스템(904)과 이륙 및 착륙 시스템(908) 사이에서 무인 항공기(930)를 이동시키도록 구성되어 있다. 이 이동은 화살표(934)로 나타낸 방향으로 수행되고 있다.
도시된 바와 같이, 이륙 및 착륙 시스템(908)은 플랫폼(936), 론처(launcher; 938) 및 캐처(catcher; 940)를 포함하고 있다. 컨베이어(918)는 무인 항공기(930)를 플랫폼(936), 론처(938), 캐처(940), 또는 그 몇몇의 조합으로 이동시키도록 구성되어 있다.
이 도시된 예에서, 급유 시스템(906)은 무인 항공기(928)에 의해 사용되는 액체 연료를 저장한다. 급유 시스템(906)은 액체 연료를 슬롯(926)에 위치한 무인 항공기(928)로 전달하도록 구성되어 있다.
통신 시스템(910)은 원격 위치의 컴퓨터 시스템과 통신하는 능력을 제공한다. 통신 시스템(910)은 이 예에서는 위성 통신을 사용한다.
예시적인 예에서, 컨트롤러(912)는 농업 지역에서의 조건을 식별하기 위해 센서 데이터를 생성하는 방식으로 농업 지역의 자율적인 조사(autonomous surveying)가 발생할 수 있도록 래크 시스템(904), 급유 시스템(906), 이륙 및 착륙 시스템(908), 통신 시스템(910) 및 무인 항공기(928)의 동작을 제어한다. 무인 항공기 시스템(900)의 동작은 인간 오퍼레이터(human operator)에 의한 개입을 필요로 하지 않고 발생할 수 있다.
이 도시된 예에서, 개구(opening; 942)는 세미 트레일러 트럭(902)의 상부에 존재한다. 개구(942)는 도어 시스템(944)이 세미 트레일러 트럭(902)에서 이동할 때 노출된다. 개구(942)는 무인 항공기(928)가 이륙 및 복원되도록 하기 위한 공간을 제공한다.
이제 도 10을 참조하면, 무인 항공기가 론처에 배치된 무인 항공기 시스템의 도면이 예시적인 실시예에 따라 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 로봇 아암(924)은 무인 항공기(930)를 컨베이어(918)로부터 론처(938)로 이동시키도록 구성되어 있다. 이 예에서, 론처(938)는 공압 사출기(pneumatic catapult)이다. 도시된 바와 같이, 이륙 및 착륙 시스템(908)은 이륙 및 복원 시스템의 형태를 취한다.
이 도면에서, 무인 항공기(930)는 로봇 아암(924)에 의해 배치된 바와 같이 론처(938) 위에 나타내어져 있다. 무인 항공기(930)는 공중으로 이륙되어 농업 지역 위를 비행하여 농업 지역에 관한 센서 데이터를 생성할 수 있다.
도 11을 참조하면, 캐처에 의해 유지되는 무인 항공기 시스템의 도면이 예시적인 실시예에 따라 도시되어 있다. 센서 데이터를 생성하는 임무를 수행한 후에, 무인 항공기는 이 예에서 캐처(940)를 이용하여 복원된다.
이 도면에서, 무인 항공기(930)는 캐처(940)에 의해 걸린 것으로서 도시되어 있다. 무인 항공기(930)는 로봇 아암(924)에 의해 캐처(940)로부터 컨베이어(918)로 이동될 수 있다. 결국, 컨베이어(918)는 로봇 아암(920)이 다시 슬롯(932)에 무인 항공기(930)를 위치시키는 래크(914)로 무인 항공기(930)를 이동시킨다.
다음으로 도 12를 참조하면, 래크 시스템에 있어서의 슬롯의 도면이 예시적인 실시예에 따라 도시되어 있다. 이 도면에는, 슬롯(932)의 도면이 도시되어 있다. 슬롯(932)은 래크(914) 내의 볼륨이다. 이 예에서, 슬롯(932)은 노즐(1200) 및 접촉(1202)을 갖고 있다.
노즐(1200)은 도 6의 급유 포트(612) 중의 하나의 급유 포트의 예이다. 노즐(1200)은 무인 항공기(930)로 액체 연료를 전송하기 위해 무인 항공기(930)의 급유 접속에 삽입될 수 있다.
이제 도 13을 참조하면, 래크 시스템의 슬롯에 있는 무인 항공기의 도면이 예시적인 실시예에 따라 도시되어 있다. 이 도면에서, 무인 항공기(930)는 도 9 슬롯(932)에 위치된 것으로서 도시되어 있다.
슬롯(932)에 있을 때, 무인 항공기(930)는 동시에 급유 및 센서 데이터를 다운로드할 수 있다. 더욱이, 명령, 프로그램 코드, 설정, 또는 다른 정보는, 슬롯(932)에 위치하는 동안에 무인 항공기(930)로 업로드될 수 있다.
도 9 내지 도 12에서의 무인 항공기 시스템(900) 및 다른 컴포넌트의 도면은 무인 항공기 시스템에 대한 구현의 일례로서 도시되어 있다. 도면은 도 2에 블록 형태로 나타낸 무인 항공기 시스템(206)이 구현될 수 있는 방식에 대한 제한을 의미하지는 않는다. 예를 들어, 접촉(1202)은 무인 항공기(930)에 전기적으로 급유하기 위해 도 12의 노즐(1200) 대신에 사용될 수 있다. 다른 예에서, 무선 접속은 센서 데이터를 다운로드하기 위해 접촉(1202) 대신에 사용될 수 있다. 또 다른 예시적인 예에서, 무인 항공기(930)에 급유하기 위해 유도성 충전 시스템이 사용될 수도 있다.
더욱이, 무인 항공기(930)는 비행기로서 나타내어져 있다. 다른 구현에서, 무인 항공기(930)는 헬리콥터 또는 쿼드콥터(quadcopter)일 수 있다. 또 다른 예시적인 예에서, 기차 또는 자동차가 세미 트레일러 트럭(902) 대신에 사용될 수 있다.
다음으로 도 14를 참조하면, 토지 영역을 제공하기 위한 프로세스의 플로우차트의 도면이 예시적인 실시예에 따라 도시되어 있다. 이 도면에 도시된 프로세스는 도 2의 농업 환경(200)에서 구현될 수 있다. 특히, 하나 이상의 다른 동작이 무인 항공기 시스템(206)에서 구현될 수 있다.
프로세스는, 베이스 차량과 결합된 이륙 및 착륙 시스템으로부터 무인 항공기의 그룹의 비행을 개시함으로써 시작된다(동작 1400). 무인 항공기의 그룹은 농업 지역 위를 비행하여 토지의 지역에 관한 센서 데이터를 생성한다. 프로세스는, 농업 지역 위로의 비행이 완료된 후에 무인 항공기의 그룹을 복원한다(동작 1402). 복원은 동작 1402에서 지원되거나 또는 지원되지 않을 수 있다. 예를 들어, 무인 항공기는 무인 항공기가 무인 항공기 시스템(206)의 플랫폼에 착륙할 때 지원을 받지 않는 방식으로 복원될 수 있다. 다른 예에서, 무인 항공기는 무인 항공기 시스템(206)의 캐처를 이용하여 보조되는 방식으로 복원될 수 있다.
프로세스는 이륙 및 착륙 시스템으로부터 래크 시스템의 슬롯의 그룹으로 무인 항공기의 그룹을 이동시킨다(동작 1404). 그 후, 프로세스는 무인 항공기의 그룹이 슬롯의 그룹에 있는 동안에 데이터 접속을 이용하여 무인 항공기의 그룹으로부터 센서 데이터를 다운로드하고(동작 1406), 무인 항공기의 그룹이 슬롯의 그룹에 있는 동안에 급유 시스템을 이용하여 무인 항공기의 그룹에 급유한다(동작 1408). 프로세스는 이후에 종료된다.
이러한 방식으로, 무인 항공기 그룹의 센서의 동시 다운로딩 및 급유가 가능하게 된다. 동작 1406 및 동작 1408은 이들 동작이 플로우차트에서 연속하여 일어나는 것처럼 나타내어져 있더라도 실질적으로 같은 시간에 수행될 수 있다. 이에 따라, 무인 항공기 그룹의 센서 데이터의 동시 다운로딩 및 급유가 가능하게 된다.
다음으로 도 15를 참조하면, 센서 데이터를 처리하기 위한 프로세스의 플로우차트의 도면이 예시적인 실시예에 따라 도시되어 있다. 이 도면에 도시된 프로세스는 도 2의 농업 환경(200)에서 구현될 수 있다. 특히, 하나 이상의 다른 동작이 도 2의 무인 항공기 시스템(206)의 컨트롤러(218)에서 구현될 수 있다.
프로세스는, 처리하기 위한 센서 데이터로 무인 항공기를 식별함으로써 시작된다(동작 1500). 프로세스는, 식별된 무인 항공기로부터 센서 데이터를 다운로드한다(동작 1502).
프로세스는 센서 데이터의 이미지를 식별한다(동작 1504). 이 프로세스는, 이미지의 각각에서의 특징을 식별하고(동작 1506), 이미지가 갖는 특징의 식별 정보(identification)를 저장한다(동작 1508).
동작 1506에서, 식별된 특징은 다양한 형태를 취할 수 있다. 예를 들어, 프로세스는 잎을 식별하고 개별 식물을 식별하며 응력을 계산하는데 사용될 수 있는 스펙트럼 대역을 식별하고 농업 지역을 분석하기 위해 사용될 수 있는 다른 적절한 특징을 식별할 수 있다.
추가의 무인 항공기가 처리하기 위한 센서 데이터와 함께 존재하는지 여부에 관한 판정이 이루어진다(동작 1510). 추가의 무인 항공기가 존재하는 경우, 프로세스는 동작 1500으로 돌아간다. 그렇지 않은 경우, 프로세스는 종료된다. 이러한 방식으로, 센서 데이터는 추가의 처리 또는 분석을 위해 원격 위치로 센서 데이터를 보내기 전에 무인 항공기 시스템에서 사전 처리될 수 있다. 이러한 방식으로, 도 2의 컨트롤러(218)는 농업 지역의 특징의 식별 정보를 갖는 이미지를 형성하는 무인 항공기로부터 수신된 센서 데이터를 처리하도록 구성되어 있다.
다음으로 도 16을 참조하면, 센서 데이터를 분석하기 위한 프로세스의 플로우차트의 도면이 실시예에 따라 도시되어 있다. 도 16에 도시된 프로세스는 도 2의 농업 환경(200)에서 구현될 수 있다. 이 프로세스는, 도 2의 무인 항공기 시스템(206) 또는 원격 컴퓨터 시스템(242) 중 적어도 하나의 컨트롤러(218)에서 구현될 수 있다.
프로세스는, 농업 지역에 대한 센서 데이터를 수신한다(동작 1600). 프로세스는 분석을 형성하기 위해 센서 데이터를 분석한다(동작 1602). 동작 1602에서의 분석은 여러 가지의 형태를 취할 수 있다. 예를 들어, 관개 요구(irrigation needs), 곤충 침입(insect infestation)의 존재, 작물의 성장의 레벨, 가축의 성숙, 잡초의 존재, 또는 농업 지역에 있을 수 있는 다른 조건 중의 적어도 하나를 식별하기 위해 분석이 수행될 수 있다.
그 다음에, 프로세스는 분석에 기초하여 농업 지역에 대한 조치(action)를 식별한다(동작 1604). 프로세스는 그 후에 종료된다.
동작 1604에서, 조치의 식별 정보는 처방(prescription)을 생성하는 것을 포함할 수 있다. 처방은, 최적의 수정(optimum fertilization), 질병 관리(disease control), 해충 방제, 및 농업 지역에 대한 다른 조치 등의 조치에 필요한 단계 및 항목을 포함할 수 있다. 예를 들어, 비료(fertilizer), 살충제, 제초제, 화학 물질, 및 물이 사용될 수 있는 항목의 예이다. 더욱이, 처방은 또한 항목이 적용되어야 하는 위치를 식별할 수 있다. 조치는 항목의 인가, 관개 시스템의 조정, 또는 몇몇의 다른 적절한 조치일 수 있다.
다른 도시된 실시예에서의 플로우차트 및 블록도는 예시적인 실시예의 장치와 방법의 일부 가능한 구현의 아키텍처, 기능 및 동작을 설명한다. 이와 관련하여, 플로우차트 또는 블록도의 각 블록은 모듈, 세그먼트, 기능 또는 동작이나 단계의 일부 중 적어도 하나를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 블록들 중 하나 이상은 프로그램 코드, 하드웨어, 또는 프로그램 코드와 하드웨어의 조합으로서 구현될 수 있다. 하드웨어로 구현되는 경우, 하드웨어는 예를 들어 플로우차트 또는 블록도에서의 하나 이상의 동작을 수행하도록 제조 및 구성된 집적 회로의 형태를 취할 수 있다. 프로그램 코드와 하드웨어의 조합으로서 구현되는 경우, 구현은 펌웨어의 형태를 취할 수 있다.
예시적인 실시예의 몇몇 변형 구현에서는, 블록에서 명시된 기능 또는 기능들은 도면에 명시된 순서를 벗어나서 발생할 수 있다. 예를 들어, 어떤 경우에, 잇달아 도시된 두 개의 블록은 실질적으로 동시에 수행될 수 있거나, 또는 블록들은 때때로 관련된 기능에 따라 역순으로 수행될 수도 있다. 또한, 다른 블록들이 플로우차트 또는 블록도의 도시된 블록들에 더하여 추가될 수도 있다.
따라서, 예시적인 실시예는 농업 지역을 관리하기 위한 방법 및 장치를 제공 한다. 예를 들어, 농업 지역의 관리는 농업 지역의 조건을 식별하기 위해 무인 항공기 시스템을 이용하여 농업 지역을 조사하는 것을 포함할 수 있다.
하나 이상의 예시적인 예는, 원하는 만큼 효율적으로 농업 지역에 관한 정보를 획득하는 것에 의한 기술적 문제를 극복하는 하나 이상의 기술적인 해결책을 제공한다. 하나 이상의 기술적인 해결책의 한 가지 기술적인 효과는, 농업 지역에 필요할 수 있는 조치를 식별할 수 있는 능력이다. 예를 들어, 시간은 특정 곤충 침입 및 질병에 관한 본질(essence)일 수 있다.
예시적인 예에서의 무인 항공기 시스템의 사용에 의해, 센서 데이터의 자율적인 생성이 센서 데이터가 공중 차량을 이용하여 현존하는 센서 데이터 수집 시스템보다 더 빈번하고 더 신속하게 생성되도록 하는 방식으로 발생한다. 더욱이, 하나 이상의 기술적인 해결책으로부터의 또 다른 기술적인 효과는 농업 지역을 모니터링하는 센서 시스템에 대한 비용의 절감이다.
예시적인 예에서의 무인 차량 시스템에 의해, 농업 지역의 토지에 설치된 센서 네트워크의 이용이 저감되거나 제거될 수 있다. 더욱이, 이들 타입의 시스템에 필요한 유지보수도 또한 저감되거나 제거될 수 있다. 이 기술적인 효과는, 농업 지역의 면적이 더 큰 경우에 특히 유용할 수 있다. 다른 예시적인 실시예의 설명은 예시 및 설명을 목적으로 제시되었으며, 개시된 형태의 실시예를 총망라하거나 실시예에 한정되는 것은 아니다. 다른 예시적인 예는 조치나 동작을 수행하는 컴포넌트를 설명한다. 예시적인 실시예에서, 컴포넌트는 개시된 조치 또는 동작을 수행하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 컴포넌트는 예시적인 예에서 컴포넌트에 의해 수행되는 것으로서 기재되어 있는 조치 또는 동작을 수행할 수 있는 능력을 컴포넌트에 제공하는 구성 또는 구조에 대한 디자인을 가질 수 있다.
더욱이, 본 발명은 다음의 절(clause)에 따른 실시예들을 포함한다:
절 1. 베이스 차량;
베이스 차량과 결합된 이륙 및 착륙 시스템;
베이스 차량과 결합되어, 슬롯(slot)을 갖는 래크의 그룹(group)을 구비하되, 슬롯이 무인 항공기를 수용하고 슬롯에 위치한 무인 항공기의 급유(refueling)를 가능하게 하는 급유 접속을 제공하며 슬롯에 위치한 무인 항공기와의 데이터 전송을 가능하게 하는 데이터 접속을 제공하도록 구성되어 있는 래크 시스템;
베이스 차량과 결합되어, 급유 접속들 중의 하나의 급유 접속을 이용하여 슬롯에 위치한 무인 항공기들 중의 하나의 무인 항공기에 급유하도록 구성되어 있는 급유 시스템; 및
베이스 차량과 결합되어, 데이터 접속들 중의 하나의 데이터 접속을 이용하여 무인 항공기와 통신하고, 무인 항공기가 슬롯에 있는 동안 급유 시스템에 의해 무인 항공기의 급유를 제어하도록 구성되어, 무인 항공기와 데이터를 교환하는 것과 무인 항공기에 급유하는 것을 동시에 할 수 있도록 하는 컨트롤러를 구비한 것을 특징으로 하는 장치.
절 2. 절 1에 있어서, 컨트롤러는,
데이터 접속을 이용하여 무인 항공기와 통신하고, 무인 항공기가 슬롯에 위치되어 있는 동안 무인 항공기의 급유를 제어하도록 구성된 차량 관리자; 및
차량 관리자와 통신하고 있는 센서 데이터 관리자를 구비하되,
센서 데이터 관리자가 데이터 접속을 이용하여 무인 항공기로부터 센서 데이터를 수신하여 저장하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
절 3. 절 1에 있어서, 컨트롤러는, 무인 항공기의 그룹이 농업 지역에 관한 센서 데이터를 생성하도록 농업 지역에서의 무인 항공기의 그룹의 비행을 제어하고, 무인 항공기의 그룹이 무인 항공기의 그룹의 비행 후에 배치되는 슬롯의 그룹에 대한 데이터 접속의 그룹을 통해 무인 항공기의 그룹으로부터 센서 데이터를 다운로드하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
절 4. 절 2에 있어서, 컨트롤러는, 센서 데이터를 이용하여 농업 지역에서 바라지 않는 조건을 식별하고, 농업 지역에서 바라지 않는 조건이 존재할 때, 농업 지역에서의 바라지 않는 조건에 기초하여 조치를 식별하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
절 5 절 4에 있어서, 조치는, 경보를 송신하는 것, 보고서를 생성하는 것, 바라지 않는 조건을 분석하는 것, 바라지 않는 조건을 줄이기 위해 수정 조치를 식별하는 것, 바라지 않는 조건을 수정하기 위한 처방을 생성하는 것, 농업 지역의 관개 시스템을 제어하기 위한 명령을 송신하는 것을 포함하는 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 장치.
절 6. 절 1에 있어서, 급유 시스템은, 유도성 충전 시스템, 전도성 충전 시스템, 또는 액체 급유 시스템 중 적어도 하나로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 장치.
절 7. 절 1에 있어서, 데이터 접속이 무선 데이터 접속인 것을 특징으로 하는 장치.
절 8. 절 1에 있어서, 이륙 및 착륙 시스템은,
슬롯으로부터 이륙 및 착륙 시스템으로, 그리고 이륙 및 착륙 시스템으로부터 슬롯으로 무인 항공기를 이동시키도록 구성된 이동 시스템을 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
절 9. 절 8에 있어서, 이동 시스템은 로봇 아암 또는 컨베이어 시스템 중 적어도 하나로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 장치.
절 10. 절 1에 있어서, 이륙 및 착륙 시스템은 플랫폼, 론처, 또는 캐처 중 적어도 하나로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 장치.
절 11. 절 1에 있어서, 컨트롤러는, 농업 지역에서의 특징의 식별 정보를 갖는 이미지를 형성하기 위해 무인 항공기로부터 수신된 센서 데이터를 처리하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
절 12. 절 1에 있어서, 컨트롤러는, 무인 항공기의 상태(health)를 모니터링하고 유지 보수가 무인 항공기에 필요한지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 장치.
절 13. 절 1에 있어서, 래크 시스템은,
래크의 그룹과 이륙 및 착륙 시스템 사이에서 무인 항공기를 컨베이어 시스템 상으로 이동시키는 컨베이어 시스템; 및
슬롯과 컨베이어 시스템 사이에서 무인 항공기를 이동시키고 컨베이어 시스템과 이륙 및 착륙 시스템 사이에서 무인 항공기를 이동시키도록 구성되어 있는 로봇 아암 시스템을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
절 14. 절 1에 있어서, 베이스 차량은,
트럭, 스포츠 유틸리티 차량, 트레일러, 기차 및 세미 트레일러 트럭을 포함하는 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 장치.
절 15. 절 1에 있어서, 무인 항공기는, 비행기, 헬리콥터, 오니톱퍼 및 쿼드콥터 중 적어도 하나로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 장치.
절 16. 세미 트레일러 트럭(semi-trailer truck);
세미 트레일러 트럭과 결합되어, 무인 항공기를 이륙 및 복원하도록 구성되어 있는 이륙 및 복원 시스템(launching and recovery system);
세미 트레일러 트럭과 결합되어, 무인 항공기를 수용하고 슬롯에 위치한 무인 항공기의 급유를 가능하게 하는 급유 접속을 제공하며 슬롯에 위치한 무인 항공기와의 데이터 전송을 가능하게 하는 데이터 접속을 제공하도록 구성된 래크의 그룹(group)에 슬롯을 구비하는 래크 시스템;
세미 트레일러 트럭과 결합되어, 급유 접속을 이용하여 슬롯에 위치한 무인 항공기들 중의 하나의 무인 항공기에 급유하도록 구성되어 있는 급유 시스템;
세미 트레일러 트럭과 결합되어, 데이터 접속을 이용하여 무인 항공기와 통신하고, 무인 항공기가 슬롯에 있는 동안 급유 시스템에 의해 무인 항공기의 급유를 제어하도록 구성되어 있으며, 무인 항공기의 그룹이 농업 지역에 관한 센서 데이터를 생성하도록 농업 지역에서의 무인 항공기의 그룹의 비행을 제어하며; 무인 항공기의 그룹이 무인 항공기 그룹의 비행 후에 배치되는 슬롯의 그룹에 대한 데이터 접속의 그룹을 통해 무인 항공기의 그룹으로부터의 센서 데이터를 다운로드하는 컨트롤러; 및
무인 항공기의 이륙 및 복원을 가능하게 하기 위해 이동 가능한 세미 트레일러 트럭의 도어 시스템을 구비하는 것을 특징으로 하는 무인 항공기 시스템.
절 17. 농업 지역을 조사하기 위한 방법으로서,
베이스 차량과 결합된 이륙 및 착륙 시스템으로부터 무인 항공기의 그룹의 비행을 개시시키는 단계;
농업 지역을 통한 비행이 완료된 후에 무인 항공기의 그룹을 복원하는 단계;
이륙 및 착륙 시스템으로부터 무인 항공기의 그룹을 래크 시스템 내의 슬롯의 그룹으로 이동시키는 단계;
무인 항공기의 그룹이 슬롯의 그룹에 있는 동안 데이터 접속을 이용하여 무인 항공기의 그룹으로부터 센서 데이터를 다운로드하는 단계; 및
무인 항공기의 그룹이 슬롯의 그룹에 있는 동안 급유 시스템을 이용하여 무인 항공기의 그룹에 급유하는 단계를 구비하여 이루어지되,
무인 항공기의 그룹이 농업 지역 위를 비행하여 농업 지역에 관한 센서 데이터를 생성하고,
센서 데이터의 다운로드와 무인 항공기 그룹의 급유가 동시에 가능하게 되는 것을 특징으로 하는 방법.
절 18. 절 17에 있어서,
센서 데이터를 이용하여 농업 지역에서 바라지 않는 조건을 식별하는 단계, 및
농업 지역에서 바라지 않는 조건이 존재할 때 농업 지역에서의 바라지 않는 조건에 기초하여 조치를 식별하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 방법.
절 19. 절 18에 있어서, 조치는, 경보를 송신하는 것, 보고서를 생성하는 것, 바라지 않는 조건을 분석하는 것, 바라지 않는 조건을 줄이기 위해 수정 조치를 식별하는 것, 바라지 않는 조건을 수정하기 위한 처방을 생성하는 것, 농업 지역의 관개 시스템을 제어하기 위한 명령을 송신하는 것을 포함하는 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
절 20. 절 17에 있어서, 급유 시스템은, 유도성 충전 시스템, 전도성 충전 시스템, 또는 액체 급유 시스템 중 적어도 하나로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
절 21. 절 17에 있어서, 데이터 접속이 무선 데이터 접속인 것을 특징으로 하는 방법.
절 22. 절 17에 있어서, 이륙 및 착륙 시스템이 플랫폼, 론처, 또는 캐처 중 적어도 하나로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
절 23. 절 17에 있어서, 이동 시스템은 슬롯의 그룹으로부터 이륙 및 착륙 시스템으로, 그리고 이륙 및 착륙 시스템으로부터 슬롯의 그룹으로 무인 항공기의 그룹을 이동시키도록 구성되어 있고, 이동 시스템은 로봇 아암 또는 컨베이어 시스템 중 적어도 하나로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
절 24. 절 17에 있어서, 베이스 차량은, 트럭, 스포츠 유틸리티 차량, 트레일러, 기차 및 세미 트레일러 트럭을 포함하는 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
절 25. 절 17에 있어서, 무인 항공기는, 비행기, 헬리콥터, 오니톱퍼 및 쿼드콥터 중 적어도 하나로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
많은 변경 및 변형이 당해 기술분야의 통상의 기술자에게 명백할 것이다. 더욱이, 다른 예시적인 실시예들은 다른 바람직한 실시예들과 비교하여 다른 특징을 제공할 수 있다. 선택된 실시예 또는 실시예들은 실시예들의 원리와 실용적인 애플리케이션을 가장 잘 설명하기 위하여 선택 및 설명되었고, 당해 기술분야의 통상의 기술자가 심사숙고된 특정 사용에 적합한 다양한 변경을 가진 다양한 실시예들에 대해 본 발명을 이해하는 것을 가능하게 한다.

Claims (15)

  1. 베이스 차량(210);
    캐처, 컨베이어 및 로봇 아암 시스템을 포함하는 베이스 차량(210)과 결합된 이륙 및 착륙 시스템(212)으로서, 캐처는 무인 항공기가 공중에 있는 동안 무인 항공기를 복원하도록 구성되는, 이륙 및 착륙 시스템(212);
    베이스 차량(210)과 결합된 래크 시스템(214)으로서, 슬롯(224)을 갖는 래크(400)의 그룹을 포함하되, 슬롯(224)이 무인 항공기(220)를 수용하고 슬롯(224)에 위치한 무인 항공기(220)의 급유를 가능하게 하는 급유 접속(226)을 제공하며 슬롯(224)에 위치한 무인 항공기(220)와의 데이터 전송을 가능하게 하는 데이터 접속(228)을 제공하도록 구성되어 있는, 래크 시스템(214);
    베이스 차량(210)과 결합된 급유 시스템(216)으로서, 급유 접속들(226) 중의 하나의 급유 접속을 이용하여 슬롯(232)에 위치한 무인 항공기들(220) 중의 하나의 무인 항공기(230)에 급유하도록 구성되어 있는, 급유 시스템(216); 및
    베이스 차량(210)과 결합된 컨트롤러(238)로서, 데이터 접속들(228) 중의 하나의 데이터 접속을 이용하여 무인 항공기(230)와 통신하고, 무인 항공기(230)가 슬롯(232)에 있는 동안 급유 시스템(216)에 의해 무인 항공기(220)의 급유를 제어하도록 구성되어, 무인 항공기(230)와 데이터를 교환하는 것과 무인 항공기(230)에 급유하는 것을 동시에 할 수 있도록 하는, 컨트롤러(238)를 포함하고,
    무인 항공기가 공중에 있는 동안 캐처가 무인 항공기를 복원하는 것에 응답하여, 로봇 아암 시스템은 무인 항공기를 컨베이어 위에 배치하여 래크 시스템으로 이송하고, 무인 항공기가 래크의 그룹에 도착하면 로봇 아암 시스템은 무인 항공기를 슬롯 내에 배치하는 것을 특징으로 하는 장치.
  2. 제1항에 있어서, 컨트롤러(238)는,
    데이터 접속(228)을 이용하여 무인 항공기(220)와 통신하고, 무인 항공기(220)가 슬롯(224)에 위치되어 있는 동안 무인 항공기(220)의 급유를 제어하도록 구성된 차량 관리자(300); 및
    차량 관리자(300)와 통신하고 있는 센서 데이터 관리자(302)를 포함하되,
    센서 데이터 관리자(302)가 데이터 접속(228)을 이용하여 무인 항공기(220)로부터 센서 데이터(208)를 수신하여 저장하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제1항에 있어서, 컨트롤러(238)는, 무인 항공기(220)의 그룹이 농업 지역(202)에 관한 센서 데이터(208)를 생성하도록 농업 지역(202) 위에서의 무인 항공기(220)의 그룹의 비행을 제어하고, 무인 항공기(220)의 그룹이 무인 항공기(220)의 그룹의 비행 후에 배치되는 슬롯(224)의 그룹에 대한 데이터 접속(228)의 그룹을 통해 무인 항공기(220)의 그룹으로부터 센서 데이터(208)를 다운로드하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 제2항에 있어서, 컨트롤러(238)는, 센서 데이터(208)를 이용하여 농업 지역(202)에서 바라지 않는 조건(246)을 식별하고, 농업 지역(202)에서 바라지 않는 조건(246)이 존재할 때, 농업 지역(202)에서의 바라지 않는 조건(246)에 기초하여 조치(248)을 식별하도록 구성되어 있고,
    조치(248)는, 경보를 송신하는 것, 보고서를 생성하는 것, 바라지 않는 조건(246)을 분석하는 것, 바라지 않는 조건(246)을 줄이기 위해 수정 조치를 식별하는 것, 바라지 않는 조건(246)을 수정하기 위한 처방을 생성하는 것, 농업 지역(202)의 관개 시스템을 제어하기 위한 명령을 송신하는 것을 포함하는 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제1항에 있어서, 급유 시스템(216)은, 유도성 충전 시스템(622), 전도성 충전 시스템(620), 또는 액체 급유 시스템(602) 중 적어도 하나로부터 선택되고,
    데이터 접속(228)이 무선 데이터 접속인 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제1항에 있어서, 이륙 및 착륙 시스템(212)은,
    슬롯으로부터 이륙 및 착륙 시스템(212)으로, 그리고 이륙 및 착륙 시스템(212)으로부터 슬롯(232)으로 무인 항공기(230)를 이동시키도록 구성된 이동 시스템(402)을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제1항에 있어서, 이륙 및 착륙 시스템(212)은 플랫폼 및 론처를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제1항에 있어서, 컨트롤러(238)는, 농업 지역(202)에서의 특징의 식별 정보를 갖는 이미지를 형성하기 위해 무인 항공기(220)로부터 수신된 센서 데이터(208)를 처리하도록 구성되어 있고,
    컨트롤러(238)는, 무인 항공기(220)의 상태(health)를 모니터링하고 유지 보수가 무인 항공기들(220)에 필요한지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 제1항에 있어서, 래크 시스템(214)은,
    컨베이어 시스템(408)으로서, 래크(400)의 그룹과 이륙 및 착륙 시스템(212) 사이에서 상기 컨베이어 시스템(408) 상의 무인 항공기(230)를 이동시키는, 컨베이어 시스템(408); 및
    슬롯(232)과 컨베이어 시스템(408) 사이에서 무인 항공기(230)를 이동시키고 컨베이어 시스템(408)과 이륙 및 착륙 시스템(212) 사이에서 무인 항공기(230)를 이동시키도록 구성되어 있는 로봇 아암 시스템(410)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 농업 지역(202)을 조사하기 위한 방법으로서,
    베이스 차량(210)과 결합된 이륙 및 착륙 시스템(212)으로부터 무인 항공기(220)의 그룹의 비행을 개시시키는 단계로서, 이륙 및 착륙 시스템은 캐처, 컨베이어 및 로봇 아암 시스템을 포함하고, 무인 항공기의 그룹은 농업 지역 위를 비행하여 농업 지역(202)에 대한 센서 데이터를 생성하는, 단계;
    농업 지역(202) 위에서의 비행이 완료된 후에, 무인 항공기가 공중에 있는 동안 캐처에 의해 무인 항공기(220)의 그룹을 복원하는 단계로서, 무인 항공기가 공중에 있는 동안 캐처가 무인 항공기를 복원하는 것에 응답하여, 로봇 아암 시스템은 무인 항공기를 컨베이어 위에 배치하여 래크 시스템으로 이송하고, 무인 항공기가 래크의 그룹에 도착하면 로봇 아암 시스템은 무인 항공기를 슬롯 내에 배치하는, 단계;
    이륙 및 착륙 시스템(212)으로부터 무인 항공기(220)의 그룹을 래크 시스템(214) 내의 슬롯(224)의 그룹으로 이동시키는 단계;
    무인 항공기(220)의 그룹이 슬롯(224)의 그룹에 있는 동안 데이터 접속(228)을 이용하여 무인 항공기(220)의 그룹으로부터 센서 데이터(208)를 다운로드하는 단계; 및
    무인 항공기(220)의 그룹이 슬롯(224)의 그룹에 있는 동안 급유 시스템을 이용하여 무인 항공기(220)의 그룹에 급유하는 단계를 포함하고,
    센서 데이터(208)의 다운로드와 무인 항공기(220) 그룹의 급유가 동시에 가능하게 되는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    센서 데이터(208)를 이용하여 농업 지역(202)에서 바라지 않는 조건(246)을 식별하는 단계, 및
    농업 지역(202)에서의 바라지 않는 조건(246)이 존재할 때 농업 지역(202)에서의 바라지 않는 조건(246)에 기초하여 조치(248)를 식별하는 단계를 더 포함하되,
    조치(248)가, 경보를 송신하는 것, 보고서를 생성하는 것, 바라지 않는 조건(246)을 분석하는 것, 바라지 않는 조건(246)을 줄이기 위해 수정 조치를 식별하는 것, 바라지 않는 조건(246)을 수정하기 위한 처방을 생성하는 것, 농업 지역(202)의 관개 시스템을 제어하기 위한 명령을 송신하는 것을 포함하는 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제10항에 있어서, 급유 시스템(216)은, 유도성 충전 시스템(622), 전도성 충전 시스템(620), 또는 액체 급유 시스템(602) 중 적어도 하나로부터 선택되고,
    데이터 접속(228)이 무선 데이터 접속인 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제10항에 있어서, 이륙 및 착륙 시스템(212)은 플랫폼 및 론처를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제10항에 있어서, 이동 시스템(402)은 슬롯(224)의 그룹으로부터 이륙 및 착륙 시스템(212)으로, 그리고 이륙 및 착륙 시스템(212)으로부터 슬롯(224)의 그룹으로 무인 항공기(220)의 그룹을 이동시키도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제10항에 있어서, 베이스 차량(210)은, 트럭, 스포츠 유틸리티 차량, 트레일러, 기차 및 세미 트레일러 트럭(902)을 포함하는 그룹으로부터 선택되고,
    무인 항공기(220)는, 비행기, 헬리콥터, 오니톱퍼 및 쿼드콥터 중 적어도 하나로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
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