KR20170090043A - 멀티로터를 이용한 인공지능형 항공방제 제어시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 항공방제 제어시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 지상에 있는 사용자가 소지하고 있는 무선제어단말기를 이용하여 지리정보시스템으로부터 수신한 지리정보와 멀티로터로부터 수신한 장애물 정보를 토대로 방제지도 또는 결과지도를 생성한 후 이러한 방제지도 또는 결과지도에 의해 항공방제용 무인항공기인 멀티로터가 자동으로 조정되면서 이동할 수 있게 함으로써, 지리정보에 기반한 자동 경로비행을 하면서 원하는 지역에 농약 등을 살포할 수 있게 한 멀티로터를 이용한 인공지능형 항공방제 제어시스템에 관한 것이다.
Description
본 발명은 항공방제 제어시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 지상에 있는 사용자가 소지하고 있는 무선제어단말기를 이용하여 지리정보시스템으로부터 수신한 지리정보와 멀티로터로부터 수신한 장애물 정보를 토대로 방제지도 또는 결과지도를 생성한 후 이러한 방제지도 또는 결과지도에 의해 항공방제용 무인항공기인 멀티로터가 자동으로 조정되면서 이동할 수 있게 함으로써, 지리정보에 기반한 자동 경로비행을 하면서 원하는 지역에 농약 등을 살포할 수 있게 한 멀티로터를 이용한 인공지능형 항공방제 제어시스템에 관한 것이다.
우리나라의 농업기술(農業技術, agricultural technology)은 꾸준히 발전되어 왔으나, 세부영역에서 아직도 선진국에 비해 경쟁력을 갖지 못하고 있어 농산물 개방시대에 대응할 수 있는 기술력과 경쟁력의 확보가 급선무로 지적되고 있다.
현재, 벼를 주축으로 한 답작(畓作)에 있어 기계화(동력화)가 많이 진전되어 있으나, 농촌인력의 구조가 고령화됨에 따라 기계화의 중요성이 더욱 강조되고 있으며, 특히 농업 작업에서 큰 비중을 차지하는 방제작업에 있어 생력화(省力化, laborsaving / 노동력을 줄이는 일)의 연구개발이 절실히 요구되고 있는 실정이다.
최근 통계에 의하면, 농가에서는 생산노동력의 5-15% 이상을 방제작업에 할애하고 있는 실정이며, 작목에 따라서 연간 10회 이상의 작업으로 큰 부담이 되고 있다. 특히, 작업자에 의한 동력분무기를 이용한 노동집약적인 방제작업은 생산비의 절감이 어렵고, 고압용 노즐에서 발생된 미세입자의 비산(飛散)으로 인한 손실은 물론 근접 작업자의 중독사고가 우려되며, 불균일한 살포(撒布)로 인하여 방제효과의 감소를 초래한다.
이렇듯, 과도한 노동력투하와 더불어 전술한 각종 문제점 발생에 따른 방제작업의 기피현상 등이 심화되고 있어, 새로운 방제작업 체계의 도입이 필요하다.
또한, 최근에는 이러한 농약살포를 위한 다양한 기계화 시설과 기술을 개발하기 위한 노력으로, 다목적 방제 시설에 대한 연구와, 스프링클러 등을 이용한 방제 시설의 개발뿐만 아니라, 넒은 면적이나 산림 지역의 경우 유인항공기인 헬기를 이용하여 항공방제를 실시하고 있으나, 이 경우 비용이나 유지관리 측면에서 이용이 제한되어 있으며, 인력에 의한 방제의 경우 인체의 유해성과 더불어 시간적 공간적 제약이 발생할 수 밖에 없고, 농촌지역 일손 부족과 고령화로 인해서 적기적량의 농양 방제에 어려움 있으며, 제품 개발 및 제작이 국산화를 통한 원가 절감과 상품화를 위한 제품 기능 및 성능 개선과 안전한 항공방제를 위해 기능 개선이 필요한 실정이다.
이에, 소형 무인헬기(drone)를 이용한 항공방제작업 체계가 대안이 될 수 있는바, 선진농업국가에서는 이미 항공방제를 농업에 일반적으로 이용하고 있고 우리나라에서도 일부 서해안 간척지와 평야지대에서 유인(有人)의 방법으로 시행하고 있다.
이처럼 무인헬기를 이용한 방제 작업은 1일 작업량이 40 ~ 60ha에 이르므로 지상 살포에 비해 약 10배 이상의 작업 능률을 거들 수 있으며, 단위 면적당 농약의 살포량이 적고, 그에 따라 환경 피해의 염려를 줄일 수 있다(농진청 2010년 자료).
그러나, 이러한 장점에도 불구하고 삼림에 비하여 작은 규모로 다수의 경작자에 의해 경작되는 국내 농지의 특성과, 구매시 많은 비용이 소요될 뿐만 아니라 유지 관리를 위해서도 지속적인 비용이 소모되는 무인헬기의 특성상 그 이용이 보편화되지 못하는 문제점이 있었다.
국내의 경우 지금가지 방제를 위한 무인헬기가 약 170여대 정도 보급된 것에 불과한 것으로 파악되고 있으나, 이는 전체 논 면적의 약 70% 이상의 지역에서 무인헬기를 이용하여 방제 작업을 수행하는 일본에 비하여 아주 낮은 수준이라 할 수 있다.
그에 따라, 인체에의 유해성과 더불어 시간적 공간적 제약이 발생할 수밖에 없는 인력 방제의 대안으로서, 농촌지역 일손 부족과 고령화로 인해 적기 적량의 농약방제에 어려움을 겪고 있는 국내 농가들의 작업 편의를 향상시킬 수 있도록 멀티로터를 이용한 항공방제의 필요성이 증가하고 있으며, 이러한 멀티로터를 간편하고 안전하게 제어할 수 있는 제어시스템에 대한 요청 역시 계속 증가하고 있다.
본 발명은 지상에 있는 사용자가 소지하고 있는 무선제어단말기를 이용하여 지리정보시스템으로부터 수신한 지리정보와 멀티로터로부터 수신한 장애물 정보를 토대로 방제지도 또는 결과지도를 생성한 후 이러한 방제지도 또는 결과지도에 의해 항공방제용 무인항공기인 멀티로터가 자동으로 조정되면서 이동할 수 있게 함으로써, 지리정보에 기반한 자동 경로비행을 하면서 원하는 지역에 농약 등을 살포할 수 있게 한 멀티로터를 이용한 인공지능형 항공방제 제어시스템을 제공하는 것을 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 멀티로터를 이용한 인공지능형 항공방제 제어시스템은,
항공방제를 위해 농지 상공을 비행하는 기체와, 상기 기체로부터 사방으로 뻗어나간 위치에 설치되어 비행을 위한 추진력을 발생시키는 추력부와, 수동 및 자동 경로비행이 가능하도록 제어신호를 무선통신망 상에서 송수신하는 통신 제어부가 구비된 멀티로터; 지리정보를 이용하여 상기 멀티로터가 항공방제를 위해 이동할 경로로 이루어지는 방제지도를 생성하고, 무선통신망상에서 상기 멀티로터에 연결되어 상기 방제지도에 기반한 멀티로터의 수동 및 자동 경로비행을 위한 제어신호를 생성하여 전송하는 무선제어단말기; 및 무선통신망상에서 접속하는 상기 무선제어단말기로 항공방제를 위한 지역에 대한 지리정보를 제공하는 지리정보시스템;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 통신 제어부는,
대규모 집적회로(LSI)로 구성한 마이크로프로세서에 기억 장치 및 주변 장치와의 인터페이스 회로를 붙인 보드에 탑재한 마이컴(microcomputer)과, 위성항법 측위시스템으로 위성을 관측하여 위치를 결정하는 GPS수신기와, 제어신호의 송,수신을 위한 송수신안테나가 탑재되며, 상기 GPS수신기는 항공방제 의뢰인 소유 토지의 등기상 면적 정보를 가지는 지리정보시스템과 연동하여 자동 경로비행이 가능케 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 무선제어단말기는,
무선통신망상에서 상기 멀티로터에 연결되어 제어신호나 장애물 정보를 송수신하는 데이터 송수신이 가능하도록 통신로를 형성하는 멀리로터 통신부; 무선통신망상에서 상기 지리정보시스템에 연결되어 항공방제를 하고자 하는 지역에 대한 지리정보를 수신하는 지리정보 수신부; 상기 지리정보 수신부에서 수신한 지리정보와 상기 멀티로터 통신부에서 수신한 장애물정보를 토대로 상기 멀티로터가 비행할 방제지역의 이동경로로 이루어진 방제지도 또는 결과지도를 생성하는 방제지도 생성부; 및 상기 방제지도 또는 결과지도에 기반하여 멀티로터의 구동을 원격으로 제어하는 제어신호를 생성한 후 무선통신망을 이용하여 상기 멀티로터의 통신제어부로 전송하는 멀티로터 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 멀티로터 제어부는, 상기 멀티로터의 비행을 제어하는 비행제어신호와, 상기 멀티로터에서의 농약살포 제어를 위한 살포제어신호로 이루어진 제어신호를 생성하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 지상에 있는 사용자가 소지하고 있는 무선제어단말기를 이용하여 지리정보시스템으로부터 수신한 지리정보와 멀티로터로부터 수신한 장애물 정보를 토대로 방제지도 또는 결과지도를 생성한 후 이러한 방제지도 또는 결과지도에 의해 항공방제용 무인항공기인 멀티로터가 자동으로 조정되면서 이동할 수 있게 함으로써, 지리정보에 기반한 자동 경로비행을 하면서 원하는 지역에 농약 등을 살포할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 무선제어단말기에 의해 제어되는 멀티로터를 이용하여 농촌 지역의 인력 부족에 대응하고, 중소규모 지역을 위주로 적재적소에 안전한 항공방제가 가능한 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 멀티로터를 이용한 인공지능형 항공방제 제어시스템의 블록 구성도.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 멀티로터의 사시도.
도 4는 본 발명에 따라 멀티로터의 기체(機體)에 장착 및 탑재되는 부가장치의 블록 구성도.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 멀티로터의 사시도.
도 4는 본 발명에 따라 멀티로터의 기체(機體)에 장착 및 탑재되는 부가장치의 블록 구성도.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 멀티로터를 이용한 인공지능형 항공방제 제어시스템의 블록 구성도이고, 도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 멀티로터의 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 멀티로터를 이용한 인공지능형 항공방제 제어시스템은, 항공방제를 위해 농지 상공을 비행하는 기체와 상기 기체로부터 사방으로 뻗어나간 위치에 설치되어 비행을 위한 추진력을 발생시키는 추력부와 수동 및 자동 경로비행이 가능하도록 제어신호를 무선통신망 상에서 송수신하는 통신 제어부가 구비된 멀티로터(100)와, 지리정보를 이용하여 상기 멀티로터가 항공방제를 위해 이동할 경로로 이루어지는 방제지도를 생성하고 무선통신망상에서 상기 멀티로터에 연결되어 상기 방제지도에 기반한 멀티로터의 수동 및 자동 경로비행을 위한 제어신호를 전송하는 무선제어단말기(200)와, 무선통신망상에서 접속하는 상기 무선제어단말기로 항공방제를 위한 지역에 대한 지리정보를 제공하는 지리정보시스템(300)을 포함하여 구성된다.
상기 멀티로터(100)는 항공방제용 드론(A)으로서, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 항공방제를 위한 농지 상공을 비행하는 기체(1)와, 상기 기체(1)로부터 사방으로 뻗어나간 위치에 설치된 상태로 비행체의 비행을 위한 추진력을 발생시키는 추력부(2)와, 상기 기체(1) 내,외부에 설치되어 상기 무선제어단말기(200)로부터 전송되는 제어신호에 따라 수동 및 자동 경로비행이 가능하도록 상기 무선제어단말기(200)와의 무선 데이터 통신이 이루어지는 통신 제어부(3)로 구성된다.
이때, 상기 기체(1)는, 항공방제의 목적으로 상공을 나는 비행체의 몸체가 되는 것으로, 비행에 필요한 구동 및 동력장치(도시하지 않음)가 탑재되는 한편, 사방으로 뻗어나가도록 된 4개의 샤프트프레임(11)이 구비결합되고, 상기 샤프트프레임(11)의 각 선단부에는 상기한 추력부(2)가 장착된다.
또한, 상기 샤프트프레임(11)의 각 선단부에는, 상기 추력부(2)의 오작동으로 인한 추락사고시의 상기 추력부(2) 파손 방지를 위한 안전방어망(도시하지 않음)이 더 장착됨이 바람직하다.
이에 더하여, 상기 기체(1) 양측에는, 복수의 지지대(12)가 더 구비결합되는바, 상기 지지대(12)에는, 항공방제를 위한 농약살포기는 물론 항공방제 지역의 영상촬영을 위한 촬영장치(카메라 등) 및 이들 설치를 위한 짐벌(gimbal)이 추가로 더 장착될 수 있다.
또한, 상기 추력부(2)는, 비행체의 경로비행이 가능토록 추력(thrust, 推力)을 얻기 위한 추진장치인 것으로, 상기 샤프트프레임(11) 각 선단부에 연계장착되는 한편, 회전동력을 발생시키는 구동모터 등의 로터(rotor, 21)와, 상기 로터(21)의 회전시 추력을 발생시키는 프로펠러 등의 회전익(rotary wing, 22)으로 구성되되, 추력의 극대화를 위해 상기 샤프트프레임(11) 각각의 상,하 측에 배치구성되는 한 쌍의 제1추력부(2-1) 및 제2추력부(2-2)로 조합된다.
또한, 상기 통신 제어부(3)는, 비행체가 목적하고자 하는 항공방제를 위한 경로비행이 가능토록 하기 위한 제어신호 송수신장비인 것으로, 상기 무선제어단말기로부터 제어신호를 수신 받음과 아울러, 상기 멀티로터의 비행 중 획득하는 장애물정보를 상기 무선제어단말기로 전송하여 방제지도 생성에 이용할 수 있도록 구성된다.
이를 위해, 상기 통신 제어부(3)는 도 4에 도시된 바와 같이, 대규모 집적회로(LSI)로 구성한 마이크로프로세서에 기억 장치 및 주변 장치와의 인터페이스 회로 등을 붙인 보드에 탑재한 극소형 컴퓨터인 마이컴(microcomputer, 31)과, 위성항법 측위시스템으로 위성을 관측하여 위치를 결정하는 GPS수신기(32)와, 제어신호의 송,수신을 위한 송수신안테나(33)가 탑재되는바, 상기 GPS수신기(33)는, 항공방제 의뢰인 소유 토지의 등기상 면적 정보를 가지는 지리정보시스템과 연동하여 자동 경로비행이 가능토록 하기 위함이다.
또한, 상기 무선제어단말기(200)는 자신의 경작지와 같은 특정 영역에 농약 등을 살포하여 항공방제 작업을 실행하기 위한 사용자가 조작하는 단말기로서, 무선통신망상에서 상기 멀티로터에 연결되어 제어신호나 장애물 정보를 송수신하는 데이터 송수신이 가능하도록 통신로를 형성하는 멀리로터 통신부(210)와, 무선통신망상에서 상기 지리정보시스템에 연결되어 항공방제를 하고자 하는 지역에 대한 지리정보를 수신하는 지리정보 수신부(220)와, 상기 지리정보 수신부에서 수신한 지리정보와 상기 멀티로터 통신부에서 수신한 장애물정보를 토대로 상기 멀티로터가 비행할 방제지역의 이동경로로 이루어진 방제지도 또는 결과지도를 생성하는 방제지도 생성부(230)와, 상기 방제지도 또는 결과지도에 기반하여 멀티로터의 비행제어신호와 농약살포 제어를 위한 살포제어신호로 이루어진 제어신호를 생성하여 무선통신망을 이용하여 상기 멀티로터의 통신제어부로 전송하는 멀티로터 제어부(240)를 포함하여 구성된다.
그에 따라, 농지에서 재배하는 농작물에 대한 병충해로부터의 피해를 미연에 방지시키고 한 해에 수회 농약 및 비료의 살포를 위한 항공방제를 실시함에 있어, 상기 무선제어단말기(200)에서 생성된 방제지도 또는 결과지도에 기반하여 전송되는 비행제어신호와 살포제어신호에 의하여 무선통신망상에서 제어되는 멀티로터의 자동 또는 수동 경로비행을 통해 항공방제를 보다 신속하고 편리하게 실시할 수 있게 된다.
이러한 상기 멀티로터(100)의 비행을 위해, 상기 추력부(2)를 구동시켜 기체(1)가 농지 상공을 비행토록 하고, 상기 무선제어단말기(200)를 이용한 경로비행의 작업컨트롤을 실시하는바, 상기 무선제어단말기(200)에 의한 제어신호를 상기 송수신안테나(33)가 수신하고 그렇게 수신된 비행제어신호와 살포제어신호에 의거한 상기 마이컴(31)의 프로그램 구동에 따라 추력부(2)의 작동이 제어됨으로써 가능하다.
여기서, 상기한 무선제어단말기(200)로서 모바일 어플리케이션을 이용한 스마트기기를 이용하여서도 전술한 경로비행의 작업컨트롤이 가능한 한편, 상기 GPS수신기(32)가 인공위성으로부터 송출 받은 위치정보(map) 데이터를 활용한 위치기반 서비스 및 제어를 통해 비행체가 장애물에 부딪히지 않는 최적의 비행이 가능함은 물론이거니와 적재적소에 농약살포가 가능함에 따라 항공방제의 작업효율이 극대화될 수 있다.
그리고, 상기 샤프트프레임(11)의 각 선단부에 장착된 추력부(2)가 제1,2추력부(2)의 조합으로 됨에 따라, 기상악화에 따른 빠른 풍속의 영향에도 크게 개의치 않는 비행성능의 향상과 함께 안정성이 확보된 상태로의 경로비행을 이룰 수 있게 된다.
그에 따라, 상기 무선제어단말기에 의해 제어되는 멀티로터를 이용하여 농촌 지역의 인력 부족에 대응하고 중소규모 지역을 위주로 적재적소에 안전한 항공방제가 가능한 효과를 거둘 수 있게 된다.
또한, 상기 멀티로터(100)는 방제지역 상공을 비행하면서 상기 무선제어단말기에서 전송되는 살포제어신호에 의해, 방제하고자 하는 특정지역에 자동으로 농약을 살포하여 방해충을 방제할 수 있게 되며, 이때 초미립자 살포방식으로 입자를 잘게 부수어 안개형태로 표류시키는 방식으로 배관 또는 강제송풍을 이용하여 농약을 분배하도록 구성될 수 있다. 이러한 멀티로터는 총중량 30kg으로 한사람이 이동 가능하고, 농약이 4리터 들어가도록 구성될 수 있으며, 이러한 농약이 멀티로터를 이루는 기체의 좌우에 하나씩 있어 총 8리터의 용량을 저장함으로써 한 번에 저장된 농약으로 약 1ha(3,000평)에 이르는 방제영역에 살포하면서도 그 소요시간은 약 10분 정도로 극히 짧은 시간에 농약살포를 완료할 수 있게 된다.
또한, 다양한 모바일 디바이스를 통한 로봇 제어 기술을 개발(스마트폰,태블릿 PC 등)하여 프로그래밍 된 절차에 따라서 로봇 스스로 항공방제 작업을 수행하도록 할 수 있으며, 이 경우 PC에서도 로봇 제어 및 작업 수행에 필요한 프로그램 작업을 할 수 있게 된다.
또한, 다양한 운영체제에 따른 버전 관리와 업그레이드, 하드웨어와의 펌웨어 개발에 필요한 매뉴얼을 제작하고, 구글 맵 과 GPS센서를 활용하여 로봇의 위치 추적과 제어 기능을 개선하여 위치기반의 멀티로터 제어에 활용할 수 있게 된다.
또한, Map을 활용하여 좌표의 지정과 작업의 수행을 자동화하고, 모바일 어플리케이션을 통해 실시간 작업하여 개발하며, Google Map을 활용하여 web에서나 다양한 모바일 (안드로이드/iOS)에서 활용이 가능한 위치기반 서비스 및 제어가 가능하게 된다.
또한, 원격지에서 로봇제어가 가능하게 하여 상기 멀티로터를 원격지에서 제어할 수 있게 함과 아울러, 이 경우 상기 멀티로터의 제어를 위한 작업 컨트롤, 위치추적, 위치 제어 기능 등으로 모바일 어플리케이션을 통해 프로그래밍하여 '목적지 검색 -출발-작업수행- 출발지 회귀' 가 이루어지게 할 수도 있다.
또한, 하드웨어 및 소프트웨어 문제로 인한 에러(error)발생시 신속한 대처 방안이 준비 되어 인적/ 물적 피해가 발생하지 않게 함과 아울러, 상기 멀티로터와 무선제어단말기 간의 무선 네트워크를 통하여 사용자와 멀티로터 로봇과의 네트워크 장애 대책의 처리에 필요한 영상 송수신 모듈을 장착함으로써, 네트워크를 통해 실시간으로 스마트디바이스에서 영상을 확인 할 수 있도록 구현 할 수도 있게 된다.
다만, 영상 전송을 위한 통신 기능에 한계가 있는바, 3G/4G 데이터망을 활용하기 위한 프로그램에 의해 원거리 위치에 있는 멀티로터와 무선제어단말기 사이의 영상 전송에 활용하고, 모든 WCDMA주파수 대역을 지원하면서 3G/4G네트웍이 통용되는 곳이면 어디에서든지 사용 가능한 데이터 통신 모듈을 구비하는 것이 바람직하다.
이때, HE910과 같은 제품의 경우 컴팩트한 외형과 저전력 프로파일, 물리적 충격 저항 기능 등의 이점을 제공하고, 초당 21MB 및 5.7Mb의 전송 속도를 지원하므로, 높은 데이터 처리량이 요구되는 멀티로터 로봇에 적합한 통신 모듈 개발에 적합하다 할 수 있다. 또한, 메인컨트롤러 제조사 및 그 타입에 따라 임베디드 소프트웨어를 개선하고, 오픈 소스 프로그램 활용하여 위와 같은 오픈 타입의 멀티로터 제어 소스 프로그램이 비교적 잘 개발될 수 있으며, 오픈 소스 프로그램을 통해 개발 기간 단축과 기술지원, 호환성을 개선하여 다양한 멀티로터 및 컨트롤러 보드를 제어하고 프로그래밍 할 수 있게 된다. M/B제조업체를 통해 지속적인 프레임 업그레이드 필요하여 프레임 업그레이드시 버전에 따른 주변 부품 및 센서의 정상 작동 여부를 사전 테스트 하도록 메뉴얼화 할 필요가 있다. 또한, 멀티로터 운용 및 초보자를 위한 비행 시뮬레이션 기능이 포함되어 기본적인 설정과 특수 비행 기능 프로그램이 내장되어 있어서 비교적 짧은 시간에 멀티로터 기기를 원활하게 제어 할 수 있도록 개발하여 지능형 방향모드 및 자동 복귀 모드 기능이 된다. 고강도 경량 소재의 개발로 제품 본체의 무게뿐 아니라 10kg 이상의 액체탱크를 운반하기 위해 제품의 경량화가 절실함으로 다양한 소재를 활용하여 프레임 및 주요 부품의 경량화 기술을 개발하여 소재 경량화를 통해 전원 효율을 극대화 할 수 있게 된다.
이와 같이, 비행제어신호와 살포제어신호로 이루어진 제어신호를 전송하여 멀티로터를 조정하는 무선제어단말기(200)와, 방제 의뢰인 소유 토지의 등기 상 면적 정보를 가지는 지리정보시스템(300)을 포함함으로써, 상기 지리정보시스템에 기초하여 방제를 수행할 방제 대상이 표시된 방제지도를 생성하고, 생성한 방제지도를 상기 무선제어단말기로 전송하며, 상기 무선제어단말기의 조정에 의해 방제를 수행할 수 있으며 상기 무인 항공기부터 비행정보를 입력받아 비행정보에 기초하여 상기 방제 지도에 상기 방제기록이 표시된 결과지도를 생성할 수 있게 되며, 상기 지리정보시스템 및 상기 비행정보에 기초하여 멀티로터의 무인비행이 가능하게 된다.
또한, 지리정보시스템을 기초로 장애물의 위치를 상기 방제지도에 포함시킴으로써 보다 안전한 비행이 가능하게 되며, 그에 따라 방제지도에 포함된 장애물 정보를 기초로 무인 항공기가 장애물에 부딪히지 않도록 상기 무인 항공기를 제어할 수 있게 된다.
이상에서는 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 이라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.
100 - 멀티로터
1 - 기체
2 - 추력부 3 - 통신제어부
2-1 - 제1추력부 2-2 - 제2추력부
11 - 샤프트프레임 12 - 지지대
21 - 로터 22 - 회전익
31 - 마이컴 32 - GPS수신기
33 - 송수신안테나
200 - 무선제어단말기 210 - 멀티로터 통신부
220 - 지리정보 수신부 230 - 방제지도 생성부
240 - 멀티로터 제어부
300 - 지리정보시스템
2 - 추력부 3 - 통신제어부
2-1 - 제1추력부 2-2 - 제2추력부
11 - 샤프트프레임 12 - 지지대
21 - 로터 22 - 회전익
31 - 마이컴 32 - GPS수신기
33 - 송수신안테나
200 - 무선제어단말기 210 - 멀티로터 통신부
220 - 지리정보 수신부 230 - 방제지도 생성부
240 - 멀티로터 제어부
300 - 지리정보시스템
Claims (4)
- 항공방제를 위해 농지 상공을 비행하는 기체와, 상기 기체로부터 사방으로 뻗어나간 위치에 설치되어 비행을 위한 추진력을 발생시키는 추력부와, 수동 및 자동 경로비행이 가능하도록 제어신호를 무선통신망 상에서 송수신하는 통신 제어부가 구비된 멀티로터;
지리정보를 이용하여 상기 멀티로터가 항공방제를 위해 이동할 경로로 이루어지는 방제지도를 생성하고, 무선통신망상에서 상기 멀티로터에 연결되어 상기 방제지도에 기반한 멀티로터의 수동 및 자동 경로비행을 위한 제어신호를 생성하여 전송하는 무선제어단말기; 및
무선통신망상에서 접속하는 상기 무선제어단말기로 항공방제를 위한 지역에 대한 지리정보를 제공하는 지리정보시스템;을 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티로터를 이용한 인공지능형 항공방제 제어시스템. - 제1항에 있어서,
상기 통신 제어부는,
대규모 집적회로(LSI)로 구성한 마이크로프로세서에 기억 장치 및 주변 장치와의 인터페이스 회로를 붙인 보드에 탑재한 마이컴(microcomputer)과, 위성항법 측위시스템으로 위성을 관측하여 위치를 결정하는 GPS수신기와, 제어신호의 송,수신을 위한 송수신안테나가 탑재되며, 상기 GPS수신기는 항공방제 의뢰인 소유 토지의 등기상 면적 정보를 가지는 지리정보시스템과 연동하여 자동 경로비행이 가능케 하는 것을 특징으로 하는 멀티로터를 이용한 인공지능형 항공방제 제어시스템. - 제1항에 있어서,
상기 무선제어단말기는,
무선통신망상에서 상기 멀티로터에 연결되어 제어신호나 장애물 정보를 송수신하는 데이터 송수신이 가능하도록 통신로를 형성하는 멀리로터 통신부;
무선통신망상에서 상기 지리정보시스템에 연결되어 항공방제를 하고자 하는 지역에 대한 지리정보를 수신하는 지리정보 수신부;
상기 지리정보 수신부에서 수신한 지리정보와 상기 멀티로터 통신부에서 수신한 장애물정보를 토대로 상기 멀티로터가 비행할 방제지역의 이동경로로 이루어진 방제지도 또는 결과지도를 생성하는 방제지도 생성부; 및
상기 방제지도 또는 결과지도에 기반하여 멀티로터의 구동을 원격으로 제어하는 제어신호를 생성한 후 무선통신망을 이용하여 상기 멀티로터의 통신제어부로 전송하는 멀티로터 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티로터를 이용한 인공지능형 항공방제 제어시스템. - 제3항에 있어서,
상기 멀티로터 제어부는, 상기 멀티로터의 비행을 제어하는 비행제어신호와, 상기 멀티로터에서의 농약살포 제어를 위한 살포제어신호로 이루어진 제어신호를 생성하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 멀티로터를 이용한 인공지능형 항공방제 제어시스템.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160010398A KR20170090043A (ko) | 2016-01-28 | 2016-01-28 | 멀티로터를 이용한 인공지능형 항공방제 제어시스템 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160010398A KR20170090043A (ko) | 2016-01-28 | 2016-01-28 | 멀티로터를 이용한 인공지능형 항공방제 제어시스템 |
Publications (1)
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| KR20170090043A true KR20170090043A (ko) | 2017-08-07 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020160010398A Ceased KR20170090043A (ko) | 2016-01-28 | 2016-01-28 | 멀티로터를 이용한 인공지능형 항공방제 제어시스템 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109874772A (zh) * | 2019-01-29 | 2019-06-14 | 山东昆丰农林科技股份有限公司 | 一种航空农林作业监控方法及系统 |
| KR20190115491A (ko) * | 2018-03-13 | 2019-10-14 | 주식회사 더블유피 | 센서 기반의 작황상황 빅데이터 분석을 이용하여 농약 살포량을 실시간으로 조절 가능한 농업용 드론 시스템 |
| KR20200019510A (ko) | 2018-08-14 | 2020-02-24 | 하나산림기술 주식회사 | 산림형 드론 방제 시스템 |
| CN113044209A (zh) * | 2019-12-10 | 2021-06-29 | 罗德施瓦兹两合股份有限公司 | 无人机及测向系统 |
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2016
- 2016-01-28 KR KR1020160010398A patent/KR20170090043A/ko not_active Ceased
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