KR101707114B1 - Drone air station system and method for operating drone using the same - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an air station system for an unmanned flight vehicle capable of continuously operating the unmanned flight vehicle using a battery in the air without landing for charging the battery and an unmanned flight vehicle operating method using the same. According to the present invention, the air station system for the unmanned flight vehicle includes: an air station charging the battery of the unmanned flight vehicle formed into a plate shape and flying in the air at a predetermined altitude from the ground and equipped with a camera when the unmanned flight vehicle lands; a sunlight collecting advertising balloon having a solar cell including a sunlight collecting plate on a surface, filled with a helium gas, photoelectrically converting the sunlight collected in the solar cell, and transmitting the converted sunlight to the air station; and a ground plate connected to the air station by a wire and floating the sunlight collecting advertising balloon connected to the air station by a wire winch in the air or fixating the sunlight collecting advertising balloon on the ground.

Description

무인 비행체 에어스테이션 시스템 및 그를 이용한 무인 비행체 운용 방법{Drone air station system and method for operating drone using the same}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an unmanned air vehicle air station system and a method for operating the same,

본 발명은 무인 비행체의 에어스테이션에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배터리를 이용하는 무인 비행체에 대하여 배터리 충전을 위한 지상 착륙없이 공중에서 지속적으로 운용할 수 있는 무인 비행체 에어스테이션 시스템 및 그를 이용한 무인 비행체 운용 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an air station of a unmanned aerial vehicle, and more particularly, to a unmanned air vehicle air station system capable of continuously operating in the air without a ground landing for battery charging for a unmanned air vehicle using a battery, .

최근 사람이 작업하기 힘든 환경에서 무인 비행체의 필요성이 증가하고 있다. 무인 비행체는 접근이 어려운 재난/재해 지역의 공중 영상획득 및 전력선 검사 또는 전장상황에서 적의 은닉정보를 제공하거나, 무인기를 통한 정찰임무, 감시임무를 수행하는 등 활용도 역시 매우 넓어지고 있다.In recent years, the need for unmanned aerial vehicles is increasing in environments where people can not work. Unmanned aerial vehicles (UAVs) have been widely used to acquire aerial images of disasters / disasters in difficult access areas, to provide information on enemy cloaking in powerline surveys or battlefield situations, or to perform reconnaissance missions and surveillance missions through UAVs.

이러한 무인 비행체는 최근 드론이라는 명칭으로 많이 이용되고 있는 무인 항공기로써, 카메라, 센서, 통신시스템 등이 탑재돼 있으며 무게와 크기도 다양하다. 드론은 군사용도로 처음 생겨났지만 최근엔 고공 촬영과 배달 등으로 확대됐다. 이뿐 아니다. 값싼 키덜트 제품으로 재탄생돼 개인도 부담없이 드론을 구매하는 시대를 맞이했다. 농약을 살포하거나, 공기질을 측정하는 등 다방면에 활용되고 있다.These unmanned aerial vehicles are the most widely used unmanned aircrafts with the name of drones. They are equipped with cameras, sensors, communication systems, etc., and they have various weight and size. The drone was first created for military use, but recently it has expanded to high-end shooting and delivery. Not only that. It was reborn as a cheaper kitten product, and the individual was willing to buy the dron. It is used in various fields such as spraying pesticides and measuring air quality.

이러한 드론은 20세기 초반에 등장했다. 처음엔 군사용 무인항공기로 개발됐다. ‘드론’이란 영어단어는 원래 벌이 내는 웅웅거리는 소리를 뜻하는데, 작은 항공기가 소리를 내며 날아다니는 모습을 보고 이러한 이름을 붙였다.These drones appeared in the early 20th century. It was originally developed as a military unmanned aerial vehicle. The word "drone" is the name of the original whistling sound, which was named after a small aircraft flying around.

초창기 드론은 공군의 미사일 폭격 연습 대상으로 쓰였는데, 점차 정찰기와 공격기로 용도가 확장됐다. 조종사가 탑승하지도 않고도 적군을 파악하고 폭격까지 가할 수 있다는 장점 덕분에, 미국은 2000년대 중반부터 드론을 군사용 무기로 적극 활용했다. 많은 언론이 이를 ‘드론 전쟁’이라고 부르기도 했다.Early drones were used for the Air Force 's missile bombing exercises, which were gradually extended to reconnaissance and attack aircraft. Thanks to the advantage of being able to identify and bombard enemies without having pilots on board, the United States has actively used drones as military weapons since the mid-2000s. Many media have called it 'drones'.

현재 드론은 군사용 뿐 아니라 기업, 미디어, 개인을 위한 용도로도 활용되고 있다. 최근에는 구글, 페이스북, 아마존 같은 전세계에서 내로라하는 기업들은 최근 몇 년 새 드론 기술을 개발하는 데 열을 올리고 있고, 아마존은 2013년 12월 ‘프라임에어’라는 새로운 배송 시스템을 공개했다. Currently, drone is used not only for military use but also for business, media, and individual use. In recent years, companies around the world such as Google, Facebook and Amazon have been keen to develop new drone technology in recent years, and Amazon unveiled a new shipping system called "PrimeAir" in December 2013.

뿐만 아니라 신문·방송 업계나 영화제작사도 관심을 갖고 있는데 이들은 드론을 촬영용 기기로 활용하고 있다. 언론사는 이른바‘드론 저널리즘’을 표방하며 스포츠 중계부터 재해 현장 촬영, 탐사보도까지 드론을 활발히 쓰고 있다. 카메라를 탑재한 드론은 지리적인 한계나 안전상의 이유로 가지 못했던 장소를 생생하게 렌즈에 담을 수 있고, 과거에 활용하던 항공촬영보다 촬영 비용이 더 저렴하다는 장점이 있다. DHL은 ‘파슬콥터’라는 드론을 만들어 2014년 9월부터 육지에서 12km 떨어진 독일의 한 섬에 의약품과 긴급구호물품을 전달하고 있다.In addition, newspapers and broadcasting companies and movie production companies are interested in using the drones as photographic equipment. The press is actively promoting drones from sports broadcasts to shooting disaster scenes and exploration reports on behalf of the so-called 'drones journalism'. The drones equipped with cameras have the advantage of being able to capture vividly the places that could not be reached due to geographical limitations or safety reasons, and the shooting cost is cheaper than the aerial photographs used in the past. DHL has created a drugstore called 'Parsecopter' to deliver medicines and emergency supplies to a German island 12 kilometers from land by September 2014.

최근엔 개인을 겨냥한 드론도 나오고 있다. 주로 RC마니아나 키덜트족을 공략한 제품으로, 스마트폰으로 조종할 수 있는 게 특징이다. 셀카를 찍을 수 있는 드론도 나왔다. 앞으로 일반 소비자를 공략한 드론은 꾸준히 늘어날 전망이다.Recently, a drones aimed at individuals are also emerging. It is mainly aimed at RC maniacs and Kidultes, and it can be controlled by smartphone. There was a drones to take a self-portrait. It is expected that the number of drones targeting ordinary consumers will increase steadily.

국내에서는 한국항공우주산업(KAI)과 대한항공이 드론 연구 개발에 적극적이다. 방위산업체나 중소기업, 택배업체들도 최근 드론에 관심을 보이고 있다. 한국은 아직 드론을 사용하는 데 여러 가지 제약이 있다. 드론은 아직까지 항공기로 취급받고 있고, 법도 아직은 기존 군사용이나 공적인 업무로 사용하던 것을 중심으로 제정돼 있는 상태다. 드론을 상업용으로 확장하려면 관련 규정이나 법 개정이 필요하다. 이러한 상황은 한국 뿐만 아니라 북미나 유럽 지역도 비슷하다.In Korea, Korea Aerospace Industries (KAI) and Korean Air are active in research and development of drones. Defense companies, small and medium-sized businesses, and home delivery companies are also interested in drone. Korea still has many limitations in using drones. The drones are still being handled as aircraft, and the law is still in the process of being used primarily for military or public service. To expand the drones to commercial, related regulations or legal amendments are needed. This situation is similar not only in Korea but also in North America and Europe.

무인비행체들은 현재 배터리 또는 내연기관을 통해 파워를 전달받는다. 보통 특수 임무의 경우 소음 레벨이 중요하기 때문에 배터리를 사용하여 전력을 전달 받는다. 하지만, 배터리의 낮은 에너지 밀도 때문에 무인 비행체들은 30분 미만의 운행을 한 후에 2시간 이상 충전을 하는 것과 같은 시간 및 공간적인 제약을 받는 문제점이 있었다.Unmanned aerial vehicles now receive power through a battery or internal combustion engine. Normally, for special missions, the noise level is important, so the battery is used to deliver power. However, due to the low energy density of the battery, unmanned aerial vehicles suffer from the same time and space constraints as charging less than 30 minutes and then charging for more than 2 hours.

대한민국 등록특허 10-1536095호(2015년07월13일 공고) - 무인 비행체를 이용한 산지 생태 축산의 방목형 목장 운용 및 관리 시스템Korean Registered Patent No. 10-1536095 (Published on July 13, 2015) - Operation and management system of grazing-type pasture in mountainous ecological animal husbandry using unmanned aerial vehicle

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 배터리를 이용하는 무인 비행체에 대하여 배터리 충전을 위한 지상 착륙없이 공중에서 지속적으로 운용할 수 있도록 에어스테이션을 구비하고, 에어스테이션에서 충전할 수 있도록 한 무인 비행체 에어스테이션 시스템 및 그를 이용한 무인 비행체 운용 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide an unmanned aerial vehicle including an air station for continuous operation in the air without ground landing for battery charging, The present invention also provides a method of operating an unmanned air vehicle air station system using the same.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명 무인 비행체 에어스테이션 시스템은In order to accomplish the above object, the unmanned air vehicle air station system

지상에서 일정 높이의 공중에 판형상으로 구성되며 카메라가 구비되어 있는 무인 비행체가 착륙하면 상기 무인 비행체의 배터리를 충전시키는 에어스테이션; 표면에는 태양광 집광판을 포함하는 태양전지가 구성되고, 내부에는 헬륨가스가 충진되어, 상기 태양전지를 통해 수집된 광을 광전변환하여 전송선을 통해 상기 에어스테이션으로 전송하는 태양광 수집 에드벌룬; 및 와이어를 통해 상기 에어스테이션과 연결되며, 와이어 윈치를 통해 상기 에어스테이션과 연결된 상기 태양광 수집 에드벌룬을 공중으로 띄우거나 지상에 고정시키는 지상플레이트;를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.An air station configured to have a plate shape in the air at a predetermined height on the ground and to charge the battery of the unmanned air vehicle when the unmanned air vehicle having the camera is landed; A photovoltaic collector for forming a photovoltaic cell including a solar photovoltaic panel on the surface thereof, a helium gas filled therein, and photoelectrically converting light collected through the photovoltaic cell and transferring the collected light to the air station through a transmission line; And a ground plate connected to the air station through a wire and floating or fixing the solar collector assembly ball connected to the air station through a wire winch in the air or on the ground.

여기서 지상플레이트는 기상정보를 수신하기 위한 통신부가 구성되어 상기 통신부에서 수신된 기상정보에 따라 상기 태양광 수집 에드벌룬을 공중으로 띄우거나 지상에 고정시키는 것을 특징으로 한다.The ground plate may include a communication unit for receiving weather information, and the solar collector collecting unit may be installed in the air or fixed on the ground according to the weather information received by the communication unit.

그리고 에어스테이션은 지상을 촬영 또는 감시하는 카메라부가 더 구성된 것을 특징으로 한다.Further, the air station is characterized by further comprising a camera portion for photographing or monitoring the ground.

또한 와이어에는 상기 지상플레이트와 에어스테이션간 데이터를 송수신할 수 있도록 데이터 선이 구성된다.Further, a data line is formed on the wire so as to transmit and receive data between the ground plate and the air station.

한편 에어스테이션은, 에어스테이션 하부에 360° 전방위 카메라로 구성되어 공중에서 지상을 촬영, 감시하는 카메라부와, 무인 비행체와 통신하여 상기 무인 비행체의 착륙을 유도하거나, 기상정보를 수신하는 통신부와, 태양광 수집 에드벌룬의 표면에 부착된 상기 태양전지로부터 생산된 전기를 충전하는 배터리부와, 무인 비행체의 배터리에 상기 배터리부의 전원을 충전시키는 무인비행체 충전부와, 상기 카메라부에서 촬영된 영상을 저장하는 메모리부 및 무인 비행체가 상기 에어스테이션에 착륙하는 경우 상기 무인 비행체를 고정시키는 무인비행체 고정부로 구성되고, 지상플레이트는 상기 태양광 수집 에드벌룬과 연결된 상기 에어스테이션이 공중 또는 지상으로 이동하도록 상기 와이어 윈치를 구동하는 와이어 윈치 구동부와, 상기 와이어 윈치를 구동하기 위한 전원 및 상기 지상플레이트에서 필요한 전원을 공급하는 전원부 및 상기 카메라부, 통신부, 배터리부, 무인비행체 충전부, 메모리부, 무인비행체 고정부, 와이어 윈치 구동부 및 전원부를 제어하며 상기 통신부를 통해 전송받은 기상정보나 외부 명령에 따라 상기 와이어 윈치 구동부를 통해 상기 와이어를 감거나 풀도록 제어하는 제어부를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.Meanwhile, the air station includes a camera unit for photographing and monitoring the ground in the air, which is composed of a 360 ° omnidirectional camera at the bottom of the air station, a communication unit for communicating with the unmanned air vehicle to induce landing of the unmanned air vehicle, A battery unit for charging electricity generated from the solar cell attached to the surface of the solar collector; an unmanned aerial vehicle charging unit for charging the battery of the unmanned air vehicle with the power of the battery unit; And a ground plate is connected to the solar collector collecting duct so that the air station connected to the solar collector collecting air balloon is moved to the air or ground, A wire winch driving part for driving the wire, A battery unit, an unmanned aerial vehicle charging unit, a memory unit, an unmanned aerial vehicle fixing unit, a wire winch driving unit, and a power source unit, and controls the communication unit And controls the wire winch drive unit to wind or unwind the wire according to the received weather information or an external command.

한편 에어스테이션은, 에어스테이션 하부에 360° 전방위 카메라로 구성되어 공중에서 지상을 촬영, 감시하는 카메라부와, 상기 무인 비행체와 통신하여 상기 무인 비행체의 착륙을 유도하고, 상기 지상플레이트와 통신하는 통신부와, 상기 태양광 수집 에드벌룬의 표면에 부착된 상기 태양전지로부터 생산된 전기를 충전하는 배터리부와, 무인 비행체의 배터리에 상기 배터리부의 전원을 충전시키는 무인비행체 충전부와, 무인 비행체가 상기 에어스테이션에 착륙하는 경우 상기 무인 비행체를 고정시키는 무인비행체 고정부 및 카메라부, 통신부, 배터리부, 무인비행체 충전부, 메모리부 및 무인비행체 고정부를 제어하는 제어부를 포함하여 구성되고, 지상플레이트는 상기 태양광 수집 에드벌룬과 연결된 상기 에어스테이션이 공중 또는 지상으로 이동하도록 와이어 윈치를 구동하는 와이어 윈치 구동부와, 상기 와이어 윈치를 구동하기 위한 전원 및 상기 지상플레이트에서 필요한 전원을 공급하는 전원부와, 에어스테이션의 상기 통신부와 통신하여 상기 에어스테이션의 상황 데이터를 전송받거나 기상 정보를 전송받는 통신부와, 와이어 윈치 구동부, 전원부 및 통신부를 제어하여 기상정보 또는 외부 제어명령에 따라 와이어 윈치 구동부를 통해 상기 와이어를 감거나 풀도록 제어하는 제어부를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.The air station includes a camera unit for photographing and monitoring the ground in the air, which is constituted by a 360 ° omnidirectional camera at the bottom of the air station, a communication unit for communicating with the unmanned air vehicle to induce landing of the unmanned air vehicle, A battery unit for charging electricity generated from the solar cell attached to the surface of the solar collector assembly, a unmanned aerial vehicle charging unit for charging the battery of the unmanned air vehicle with the power of the battery unit, And a control unit for controlling the unmanned aerial vehicle fixing unit and the camera unit, the communication unit, the battery unit, the unmanned aerial vehicle charging unit, the memory unit, and the unmanned aerial vehicle fixing unit to fix the unmanned air vehicle when landed, If the air station connected to the < RTI ID = 0.0 > A power supply for supplying a power source for driving the wire winch and a power source required for the ground plate; and a communication unit for communicating with the communication unit of the air station to receive the status data of the air station, And a controller for controlling the wire winch driving unit, the power supply unit and the communication unit so as to wind or unwind the wire through the wire winch driving unit according to the weather information or the external control command.

여기서 제어부는 상기 에어스테이션의 카메라부를 통해 촬영, 감시하면서 상기 에어스테이션의 상기 카메라부에 이상상황 감지 시 상기 무인 비행체를 해당 지점으로 이동시켜 보다 정밀한 감시를 하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.Here, the control unit controls the camera unit of the air station to move the unmanned aerial vehicle to a corresponding point when an abnormal situation is detected, while monitoring and photographing the camera through the camera unit of the air station.

또한 상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명 무인 비행체 에어스테이션 시스템 운용 방법은 지상에서 일정 높이의 공중에 판형상으로 구성되며 카메라가 구비되어 있는 무인 비행체가 착륙하면 상기 무인 비행체의 배터리를 충전시키는 에어스테이션과 전송선으로 연결되며, 표면에는 태양광 집광판을 포함하는 태양전지가 구성되고, 내부에는 헬륨가스가 충진되어, 상기 태양전지를 통해 수집된 광을 광전변환하여 상기 전송선을 통해 상기 에어스테이션으로 전송하는 태양광 수집 에드벌룬 및 와이어를 통해 상기 에어스테이션과 연결되며, 와이어 윈치를 통해 상기 에어스테이션과 연결된 상기 태양광 수집 에드벌룬을 공중으로 띄우거나 지상에 고정시키는 지상플레이트;를 포함하여 구성되는 무인 비행체 에어스테이션 시스템의 운용 방법에 있어서, 통신부를 통해 수신한 기상 상태에 따라 상기 태양광 수집 에드벌룬에 연결된 상기 에어스테이션을 공중에 띄워도 좋다면 상기 지상플레이트의 제어부는 상기 와이어 윈치를 조절하여 상기 에어스테이션과 연결된 상기 태양광 수집 에드벌룬을 공중으로 상승시키는 단계; 에어스테이션의 배터리부에 상기 태양광 수집 에드벌룬의 태양전지로부터의 태양광을 이용하여 충전하고, 상기 제어부는 상기 에어스테이션의 하부에 구성된 카메라부를 구동시켜, 상기 카메라부로부터 영상 데이터를 수신하는 단계; 및 제어부는 이벤트가 발생에 따라 상기 배터리부의 전원을 상기 에어스테이션으로 유도한 무인 비행체에 충전하거나, 수신된 영상 데이터에 이상상황이 감지되면 상기 무인 비행체를 상기 이상상황이 감지된 지역으로 이동시켜 보다 정밀한 촬영 및 감시를 수행하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of operating an unmanned air vehicle air station system, the method comprising: operating the air station to charge the battery of the unmanned air vehicle when the unmanned air vehicle, And a helium gas is filled in the solar cell. The light collected through the solar cell is photoelectrically converted and transmitted to the air station through the transmission line And a ground plate connected to the air station via a solar collector collecting electrode and a wire and grounding the solar collector collecting electrode connected to the air station via a wire winch to air or fix it on the ground. How the system works If the air station connected to the photovoltaic collecting controller is allowed to float in the air in accordance with the weather condition received via the communication unit, the control unit of the ground plate controls the wire winch so that the solar collector collector Raising to the air; Charging the battery unit of the air station by using sunlight from a solar cell of the solar collector; and the control unit driving the camera unit disposed under the air station to receive image data from the camera unit; And the control unit may charge the unmanned aerial vehicle guided to the air station by the power of the battery unit according to the occurrence of the event or move the unmanned aerial vehicle to the area where the abnormal situation is detected when an abnormal situation is detected in the received image data And performing accurate photographing and monitoring.

여기서 이벤트 중 무인비행체 충전은 상기 에어스테이션의 통신부를 통해 상기 무인 비행체가 상기 에어스테이션으로 착륙하도록 유도하고, 고정 및 충전시키는 단계를 더 포함하고, 상기 이벤트 중 수신된 영상 데이터의 이상상황 감지는 상기 수신된 영상 데이터가 상기 에어스테이션에 구비된 카메라부로부터의 영상인 경우에 상기 무인 비행체를 이동시키는 것임을 특징으로 한다.Wherein the charging of the unmanned air vehicle during the event further comprises guiding, fixing and charging the unmanned air vehicle to the air station through the communication unit of the air station, And the unmanned aerial vehicle is moved when the received image data is a video image from a camera unit provided in the air station.

본 발명은 다음과 같은 효과가 있다.The present invention has the following effects.

첫째, 배터리를 이용하는 무인 비행체에 대하여 공중에서 에어스테이션을 설치하여 무인 비행체의 배터리를 공중에서 충전할 수 있도록 운용함으로써 배터리 충전을 위한 지상 착륙없이 공중에서 지속적으로 운용할 수 있다.First, by installing the air station in the air for the unmanned aerial vehicle using the battery, the unmanned aerial vehicle can be operated in the air so as to be continuously operated in the air without the ground landing for charging the battery.

둘째, 에어스테이션에 카메라를 장착하여 감지 등을 위해 지속적으로 무인 비행체를 운용할 필요없이 운용이 필요한 상황에서만 구동시킴으로써 무인 비행체의 배터리 소모를 최소화할 수 있다.Second, by installing the camera in the air station, it is possible to minimize the battery consumption of the unmanned aerial vehicle by operating only in situations where operation is required without continuously operating the unmanned aerial vehicle for detection and the like.

셋째, 태양광을 이용하여 무인 비행체의 배터리에 충전할 전원을 생성함으로써 무인비행체 운용 비용을 최소화할 수 있다.Third, the cost of operating the unmanned aerial vehicle can be minimized by generating a power source for charging the battery of the unmanned aerial vehicle by using the sunlight.

넷째, 기상 상황에 따라 무인 비행체 에어스테이션 시스템을 운용함으로써 에어스테이션을 최대한 안전하게 이용할 수 있다.Fourth, air station can be used safely by operating unmanned aerial station system according to weather conditions.

도 1은 본 발명에 따른 무인 비행체 에어스테이션 시스템의 기본 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 무인 비행체 에어스테이션 시스템에 무인 비행체가 착륙한 상태를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 무인 비행체 에어스테이션 시스템이 지상에 하강한 상태를 설명하기 위한 예시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 무인 비행체 에어스테이션 시스템의 하부면을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명 제1실시예에 따른 무인 비행체 에어스테이션 시스템을 설명하기 위한 블록 구성도이다.
도 6 내지 도 7은 본 발명 제2실시예에 따른 무인 비행체 에어스테이션 시스템을 설명하기 위한 블록 구성도이다.
도 8은 본 발명에 따른 무인 비행체 에어스테이션 시스템의 운용 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.1 is a view for explaining a basic concept of an unmanned air vehicle air station system according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a state where a unmanned aerial vehicle is landing on an unmanned air vehicle air station system according to the present invention.
FIG. 3 is an exemplary view for explaining a state where the unmanned air vehicle air station system according to the present invention descends on the ground.
4 is a view for explaining a lower surface of the unmanned air vehicle air station system according to the present invention.
FIG. 5 is a block diagram illustrating an unmanned aerial vehicle air station system according to a first embodiment of the present invention. Referring to FIG.
6 to 7 are block diagrams for describing an unmanned air vehicle air station system according to a second embodiment of the present invention.
8 is a flowchart illustrating a method of operating the unmanned air vehicle air station system according to the present invention.

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

아울러, 본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며 이 경우는 해당되는 발명의 설명부분에서 상세히 그 의미를 기재하였으므로, 단순한 용어의 명칭이 아닌 용어가 가지는 의미로서 본 발명을 파악하여야 함을 밝혀두고자 한다. 또한 실시예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고, 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다. In addition, although the term used in the present invention is selected as a general term that is widely used at present, there are some terms selected arbitrarily by the applicant in a specific case. In this case, since the meaning is described in detail in the description of the relevant invention, It is to be understood that the present invention should be grasped as a meaning of a term that is not a name of the present invention. Further, in describing the embodiments, descriptions of technical contents which are well known in the technical field to which the present invention belongs and which are not directly related to the present invention will be omitted. This is for the sake of clarity of the present invention without omitting the unnecessary explanation.

도 1은 본 발명에 따른 무인 비행체 에어스테이션 시스템의 기본 개념을 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 무인 비행체 에어스테이션 시스템에 무인 비행체가 착륙한 상태를 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명에 따른 무인 비행체 에어스테이션이 지상에 하강한 상태를 설명하기 위한 예시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 무인 비행체 에어스테이션 시스템의 하부면을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 1 is a view for explaining the basic concept of the unmanned air vehicle air station system according to the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a state where an unmanned air vehicle is landed on the unmanned air vehicle air station system according to the present invention, FIG. 4 is a view for explaining a lower surface of the unmanned air vehicle air station system according to the present invention. Referring to FIG.

본 발명에 따른 무인 비행체 에어스테이션 시스템은 도 1 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 에어스테이션(100), 태양광 수집 에드벌룬(200), 전송선(300), 지상 플레이트(400), 와이어(500) 및 와이어 윈치(600)로 구성된다. The unmanned air vehicle air station system according to the present invention includes an air station 100, a solar collector assembly 200, a transmission line 300, a ground plate 400, a wire 500, And a wire winch 600.

여기서 에어스테이션(100)은 지상에서 일정 높이의 공중에 판형상으로 구성되어 카메라(도시하지 않음)가 구성되어 있는 하나 이상의 무인 비행체(710, 720 : 이하, 700)가 도 2에 나타낸 바와 같이 착륙하면 무인 비행체(600)의 배터리를 충전시킨다. 이때, 별도의 고정장치를 통해 무인 비행체(700)를 에어스테이션(100)에 고정시킬 수 있다.Here, the air station 100 includes at least one unmanned aerial vehicle 710, 720 (hereinafter, referred to as "700") having a plate-like shape in the air at a certain height on the ground and having a camera (not shown) The battery of the unmanned air vehicle 600 is charged. At this time, the unmanned air vehicle 700 can be fixed to the air station 100 through a separate fixing device.

태양광 수집 에드벌룬(200)은 표면에는 태양광 집광판을 포함하는 태양전지가 구성되고, 내부에는 헬륨가스가 충진되어, 태양전지를 통해 수집된 광을 광전변환하여 전송선(300)을 통해 에어스테이션(100)로 전송한다. 물론 태양광 집광판 대신 태양열 집열판을 이용할 수도 있다. The photovoltaic collector 200 includes a photovoltaic cell including a solar photovoltaic panel on its surface, and a helium gas is filled therein. The photovoltaic photovoltaic cells collect the light collected through the photovoltaic cell, 100). Of course, solar collectors can be used instead of solar collectors.

전송선(300)은 에어스테이션(100)과 태양광 수집 에드벌룬(200)을 연결하며, 태양광 수집 에드벌룬(200)에서 생성된 전기를 에어스테이션(100)로 전송한다.The transmission line 300 connects the air station 100 and the solar collector assembly 200 and transmits electricity generated in the solar collector assembly 200 to the air station 100.

지상플레이트(400)는 와이어(500)를 통해 에어스테이션(100)과 연결되며, 와이어 와이어 윈치(600)를 통해 에어스테이션(100)과 태양광 수집 에드벌룬(200)을 공중으로 띄우거나 지상으로 유도한다.The ground plate 400 is connected to the air station 100 through a wire 500 and is used to float the air station 100 and the solar collector assembly 200 through a wire wire winch 600, do.

이때, 지상플레이트(400)는 기상정보를 수신하는 것에 따라 기상상황이 태양광 수집 에드벌룬(200)을 띄우기 좋지 않은 경우에는 도 3에 나타낸 바와 같이 지상에 있도록 한다. 한편 에어스테이션(100)의 하부에는 도 4에 나타낸 바와 같은 카메라부(110)가 구성될 수 있다. 이러한 카메라부(110)는 360°전방위 카메라로 구성된다. 이러한 카메라부(110) 구성에 따라 무인 비행체(700)는 필요한 경우에만 운행하도록 하거나, 에어스테이션(100)의 카메라부(110)와 무인 비행체(700)가 동시에 카메라를 통해 감시하면서 카메라부(110)에 이상상황 감지 시 무인 비행체(700)를 해당 지점으로 이동시켜 보다 정밀한 감시를 하도록 할 수 있다. 여기서, 기상상황은 비, 바람, 눈, 천둥, 벼락 및 태풍 등의 자연 환경과, 주야간, 태양광 수집 에드벌룬(200)과 에어스테이션(100)의 크기 등에 따라 다를 수 있으며, 또한 기상상황은 항공운항으로써 헬기 수준으로 정할 수도 있고, 무인 비행체의 크기 등에 따라 정할 수 있다. 또한 무인 비행체에 의한 현장경험이나 실험에 따라 정할 수 있으며, 무인 비행체의 배터리 용량 등에 따라 달라질 수도 있다. 다시 말하면 태양광을 받기 어려운 경우에는 에어스테이션을 상승시킬 필요가 없을 수도 있다.At this time, the terrestrial plate 400 is placed on the ground as shown in FIG. 3 when the weather condition is not preferable because the weather information is received by the solar collector 200. On the other hand, a camera unit 110 as shown in FIG. 4 may be formed below the air station 100. The camera unit 110 includes a 360 ° omnidirectional camera. According to the configuration of the camera unit 110, the unmanned air vehicle 700 can be operated only when necessary, or the camera unit 110 and the unmanned air vehicle 700 of the air station 100 can be simultaneously monitored through the camera, The unmanned aerial vehicle 700 can be moved to the corresponding point so that more precise monitoring can be performed. Here, the weather conditions may vary depending on natural environments such as rain, wind, snow, thunder, lightning and typhoon, the day and night, the size of the solar collector 200 and the air station 100, It can be set as helicopter level by operation, or it can be decided according to the size of unmanned aerial vehicle. Also, it can be determined according to field experience or experiment by unmanned aerial vehicle, and it may be changed depending on battery capacity of unmanned aerial vehicle. In other words, it may not be necessary to raise the air station if it is difficult to receive sunlight.

와이어(500)는 에어스테이션(100)과 지상플레이트(400)간 연결되어 에어스테이션(100)가 일정거리를 벗어나지 않도록 하는데, 단순 와이어로 구성될 수도 있고, 와이어 내부에 지상플레이트(400)와 에어스테이션(100)간 데이터를 송수신할 수 있도록 데이터 선이 추가로 구성될 수 있다.The wire 500 is connected between the air station 100 and the ground plate 400 so that the air station 100 does not deviate from a predetermined distance. The wire 500 may be composed of a simple wire, A data line may be additionally provided so as to transmit and receive data between the stations 100.

와이어 윈치(600)는 와이어(500)를 회동시켜 에어스테이션(100)을 지상으로 유도하거나 공중으로 띄운다.The wire winch 600 rotates the wire 500 to guide the air station 100 to the ground or float the air.

도 5는 본 발명 제1실시예에 따른 무인 비행체 에어스테이션 시스템의 에어스테이션과 지상플레이트를 상세히 설명하기 위한 블록 구성도이다.FIG. 5 is a block diagram for explaining the air station and the ground plate of the unmanned air vehicle air station system according to the first embodiment of the present invention in detail.

본 발명 제1실시예에 따른 무인 비행체 에어스테이션 시스템의 에어스테이션(100)과 지상플레이트(400)는 도 5에 나타낸 바와 같이, 우선 에어스테이션(100)은 카메라부(110), 통신부(120), 배터리부(130), 무인비행체 충전부(140), 메모리부(150) 및 무인비행체 고정부(160)로 구성되고, 지상플레이트(400)는 와이어 윈치 구동부(410), 전원부(420) 및 제어부(430)로 구성된다. 이때, 본 발명 제1실시예에서는 와이어(500) 내부에 지상플레이트(400)와 에어스테이션(100)간 데이터를 송수신할 수 있도록 데이터 선이 구성된 경우이다.5, the air station 100 and the ground plate 400 of the unmanned air vehicle air station system according to the first embodiment of the present invention include a camera unit 110, a communication unit 120, The battery unit 130, the unmanned aerial vehicle charging unit 140, the memory unit 150 and the unmanned aerial vehicle fixing unit 160. The ground plate 400 includes a wire winch driving unit 410, a power source unit 420, (430). In this case, in the first embodiment of the present invention, a data line is configured to transmit and receive data between the ground plate 400 and the air station 100 in the wire 500.

카메라부(110)는 앞에서 설명한 바와 같이 에어스테이션(100) 하부에 360° 전방위 카메라로 구성되어 공중에서 지상을 촬영, 감시한다.As described above, the camera unit 110 is composed of a 360 ° omnidirectional camera under the air station 100 to photograph and monitor the ground in the air.

통신부(120)는 무인 비행체(700)와 통신하여 무인 비행체(700)의 착륙을 유도하거나, 기상정보를 수신한다. 수신된 기상정보는 와이어를 통해 지상의 지상플레이트(400)로 전송된다.The communication unit 120 communicates with the unmanned air vehicle 700 to guide the unmanned air vehicle 700 to land or receive weather information. The received weather information is transmitted through the wire to the ground plate 400 on the ground.

배터리부(130)는 태양광 수집 에드벌룬(200)의 표면에 부착된 태양전지(210)로부터 생산된 전기를 충전한다.The battery unit 130 charges electricity generated from the solar cell 210 attached to the surface of the solar collector assembly 200.

무인비행체 충전부(140)는 무인 비행체(700)의 배터리에 배터리부(130)의 전원을 충전시킨다. 이러한 충전 방식으로는 자기유도, 자기공진, 안테나 방식 중 하나를 이용할 수 있다.The unmanned aerial vehicle charging unit 140 charges the battery of the unmanned air vehicle 700 with the power of the battery unit 130. Such a charging method can use one of magnetic induction, self resonance, and an antenna method.

메모리부(150)는 카메라부(110)에서 촬영된 영상을 저장한다.The memory unit 150 stores images photographed by the camera unit 110.

무인비행체 고정부(160)는 무인 비행체(700)가 에어스테이션(100)에 착륙하는 경우 무인 비행체(700)를 고정시키기 위한 것으로, 고정 형식은 무인 비행체(700)의 형태에 따라 다양하게 구성할 수 있는데, 무인 비행체(700)의 하부 구조와 에어스테이션 상판 구조에 따라 기계적 체결, 전자석 방식 등을 이용할 수 있으나 특별히 한정할 필요는 없다.The unmanned aerial vehicle fixing part 160 is for fixing the unmanned air vehicle 700 when the unmanned air vehicle 700 landed on the air station 100. The fixed type may be variously configured according to the shape of the unmanned air vehicle 700 Mechanical fastening, electromagnetism or the like may be used according to the structure of the lower structure of the unmanned air vehicle 700 and the structure of the air station upper plate, but there is no particular limitation.

한편 지상플레이트(400)의 와이어 윈치 구동부(410)는 태양광 수집 에드벌룬(200)과 연결된 에어스테이션(100)가 공중 또는 지상으로 이동하도록 와이어 윈치(600)를 구동한다.The wire winch drive unit 410 of the ground plate 400 drives the wire winch 600 so that the air station 100 connected to the solar collector assembly 200 moves to the air or ground.

전원부(420)는 와이어 윈치(600)를 구동하기 위한 전원 및 지상플레이트(400)에서 필요한 전원을 공급한다.The power supply unit 420 supplies power for driving the wire winch 600 and power required for the ground plate 400.

제어부(430)는 에어스테이션(100)의 카메라부(110), 통신부(120), 배터리부(130), 무인비행체 충전부(140), 메모리부(150), 무인비행체 고정부(160), 와이어 윈치 구동부(410), 전원부(420)를 제어하여 카메라부(110)를 통해 지상을 촬영 및 감시하고 촬영된 내용을 메모리부(150)에 저장하며, 통신부(120)를 통해 무인 비행체(700)와 통신하여 착륙을 유도하거거나 무인비행체 고정부(160)를 통해 무인 비행체(700)를 에어스테이션(100)에 고정시키고 배터리부(130)의 전원을 무인 비행체(700)의 배터리에 무인비행체 충전부(140)를 통해 충전하도록 제어한다. 또한 에어스테이션(100)의 통신부(120)를 통해 수신된 기상정보에 따라 와이어 윈치(600)를 구동하는 와이어 윈치 구동부(410)를 제어한다.The control unit 430 controls the operation of the camera unit 110, the communication unit 120, the battery unit 130, the unmanned aerial vehicle charging unit 140, the memory unit 150, the unmanned aerial vehicle fixing unit 160, The winch drive unit 410 and the power supply unit 420 to photograph and monitor the ground through the camera unit 110 and store the photographed contents in the memory unit 150. The unmanned airplane 700, And the power of the battery unit 130 is supplied to the battery of the unmanned air vehicle 700 through the unmanned aerial vehicle charging unit 160. [ (140). And controls the wire winch driving unit 410 that drives the wire winch 600 according to the weather information received through the communication unit 120 of the air station 100.

도 6 내지 도 7은 본 발명 제2실시예에 따른 무인 비행체 에어스테이션 시스템의 에어스테이션과 지상플레이트를 설명하기 위한 블록 구성도이다.6 to 7 are block diagrams illustrating an air station and a ground plate of the unmanned air vehicle air station system according to the second embodiment of the present invention.

본 발명 제2실시예에 따른 무인 비행체 에어스테이션 시스템의 에어스테이션(100)과 지상플레이트(400)는 The air station 100 and the ground plate 400 of the unmanned air vehicle air station system according to the second embodiment of the present invention

이때, 본 발명 제2실시예에서는 와이어(500) 내부에 지상플레이트(400)와 에어스테이션(100)간 데이터를 송수신할 수 있도록 데이터 선이 없는 경우이다.In this case, in the second embodiment of the present invention, there is no data line for transmitting / receiving data between the ground plate 400 and the air station 100 in the wire 500.

도 5에 나타낸 바와 같이, 우선 에어스테이션(100) 카메라부(110), 통신부(120), 배터리부(130), 무인비행체 충전부(140), 메모리부(150), 무인비행체 고정부(160) 및 제어부(170)로 구성되고, 지상플레이트(400)는 와이어 윈치 구동부(410), 전원부(420), 제어부(430) 및 통신부(440)로 구성된다. 이때, 본 발명 제2실시예에서는 와이어(500) 내부에 지상플레이트(400)와 에어스테이션(100)간 데이터를 송수신할 수 있는 데이터 선이 없는 경우이다.5, the air station 100 includes a camera unit 110, a communication unit 120, a battery unit 130, a unmanned aerial vehicle charging unit 140, a memory unit 150, an unmanned aerial vehicle fixing unit 160, And a control unit 170. The ground plate 400 includes a wire winch driving unit 410, a power supply unit 420, a control unit 430, and a communication unit 440. In this case, in the second embodiment of the present invention, there is no data line for transmitting / receiving data between the ground plate 400 and the air station 100 in the wire 500.

카메라부(110)는 앞에서 설명한 바와 같이 에어스테이션(100) 하부에 360° 전방위 카메라로 구성되어 공중에서 지상을 촬영, 감시한다.As described above, the camera unit 110 is composed of a 360 ° omnidirectional camera under the air station 100 to photograph and monitor the ground in the air.

통신부(120)는 무인 비행체(700)와 통신하여 무인 비행체(700)의 착륙을 유도한다. 또한 지상플레이트(400)와 통신한다.The communication unit 120 communicates with the unmanned air vehicle 700 to guide the unmanned air vehicle 700 to land. And also communicates with the ground plate (400).

배터리부(130)는 태양광 수집 에드벌룬(200)의 표면에 부착된 태양전지(210)로부터 생산된 전기를 충전한다.The battery unit 130 charges electricity generated from the solar cell 210 attached to the surface of the solar collector assembly 200.

무인비행체 충전부(140)는 무인 비행체(700)의 배터리에 배터리부(130)의 전원을 충전시킨다. 이러한 충전 방식으로는 자기유도, 자기공진, 안테나 방식 중 하나를 이용할 수 있다.The unmanned aerial vehicle charging unit 140 charges the battery of the unmanned air vehicle 700 with the power of the battery unit 130. Such a charging method can use one of magnetic induction, self resonance, and an antenna method.

메모리부(150)는 카메라부(110)에서 촬영된 영상을 저장한다.The memory unit 150 stores images photographed by the camera unit 110.

무인비행체 고정부(160)는 무인 비행체(700)가 에어스테이션(100)에 착륙하는 경우 무인 비행체(700)를 고정시키기 위한 것으로, 고정 형식은 무인 비행체(700)의 형태에 따라 다양하게 구성할 수 있는데, 무인 비행체(700)의 하부 구조와 에어스테이션 상판 구조에 따라 기계적 체결, 전자석 방식 등을 이용할 수 있으나 특별히 한정할 필요는 없다.The unmanned aerial vehicle fixing part 160 is for fixing the unmanned air vehicle 700 when the unmanned air vehicle 700 landed on the air station 100. The fixed type may be variously configured according to the shape of the unmanned air vehicle 700 Mechanical fastening, electromagnetism or the like may be used according to the structure of the lower structure of the unmanned air vehicle 700 and the structure of the air station upper plate, but there is no particular limitation.

제어부(170)는 카메라부(110), 통신부(120), 배터리부(130), 무인비행체 충전부(140), 메모리부(150) 및 무인비행체 고정부(160)를 제어하여 카메라부(110)를 통해 지상을 촬영 및 감시하고 촬영된 내용을 메모리부(150)에 저장하며, 통신부(120)를 통해 무인 비행체(700)와 통신하여 착륙을 유도하거거나 무인비행체 고정부(160)를 통해 무인 비행체(700)를 에어스테이션(100)에 고정시키고 배터리부(130)의 전원을 무인 비행체(700)의 배터리에 무인비행체 충전부(140)를 통해 충전하도록 제어한다. The control unit 170 controls the camera unit 110 and the unmanned object fixing unit 160 by controlling the camera unit 110, the communication unit 120, the battery unit 130, the unmanned aerial vehicle charging unit 140, the memory unit 150, Capturing and monitoring the ground and storing photographed contents in the memory unit 150 and communicating with the unmanned air vehicle 700 through the communication unit 120 to induce a landing, The air vehicle 700 is fixed to the air station 100 and the power of the battery unit 130 is charged to the battery of the unmanned air vehicle 700 through the unmanned aerial vehicle charging unit 140. [

한편 지상플레이트(400)의 와이어 윈치 구동부(410)는 태양광 수집 에드벌룬(200)과 연결된 에어스테이션(100)가 공중 또는 지상으로 이동하도록 와이어 윈치(600)를 구동한다.The wire winch drive unit 410 of the ground plate 400 drives the wire winch 600 so that the air station 100 connected to the solar collector assembly 200 moves to the air or ground.

전원부(420)는 와이어 윈치(600)를 구동하기 위한 전원 및 지상플레이트(400)에서 필요한 전원을 공급한다.The power supply unit 420 supplies power for driving the wire winch 600 and power required for the ground plate 400.

통신부(440)는 에어스테이션(100)의 통신부(120)와 통신하여 에어스테이션(100)의 상황 데이터를 전송받거나 기상 정보를 전송받는다.The communication unit 440 communicates with the communication unit 120 of the air station 100 to receive status data of the air station 100 or receive weather information.

제어부(430)는 와이어 윈치 구동부(410), 전원부(420) 및 통신부(440)를 제어하여 기상정보 또는 외부 제어명령에 따라 와이어 윈치 구동부(410)를 통해 와이어(500)를 감거나 풀도록 제어하여 에어스테이션(100)가 공중에 있거나 지상에 있도록 제어한다.The control unit 430 controls the wire winch driving unit 410, the power supply unit 420 and the communication unit 440 to control the wire winch driving unit 410 to wind or unwind the wire 500 according to the weather information or the external control command Thereby controlling the air station 100 to be in the air or on the ground.

도 8은 본 발명에 따른 무인 비행체 에어스테이션 시스템의 운용 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.8 is a flowchart illustrating a method of operating the unmanned air vehicle air station system according to the present invention.

본 발명에 따른 무인 비행체 에어스테이션 시스템의 운용 방법은 도 8에 나타낸 바와 같이, 통신부(120)(440)를 통해 수신한 기상 상태가 에어스테이션(100)을 공중에 띄워도 좋을 정도로 정상인가를 제어부(430)에서 판단한다(S100). The operation method of the unmanned air vehicle air station system according to the present invention may be performed by a control unit (not shown) such that the wakeup state received through the communication units 120 and 440 may be normal enough to float the air station 100 in the air 430) (S100).

판단결과(S100) 기상 상태가 정상이 아니라면 제어부(430)는 에어스테이션(100)을 지상에 고정시킨다(S110). If the weather condition is not normal (S100), the controller 430 fixes the air station 100 on the ground (S110).

그러나 판단결과(S100) 기상상태가 정상이라면 제어부(430)는 와이어 윈치(600)를 조절하여 태양광 수집 에드벌룬(200)과 연결된 에어스테이션(100)을 공중으로 상승시킨다(S120). If the wakeup state is normal (S100), the controller 430 controls the wire winch 600 to raise the air station 100 connected to the solar collector 200 (S120).

그 다음 에어스테이션(100)의 배터리부(130)에 태양광 수집 에드벌룬(200)의 태양전지(210)로부터의 태양광을 이용하여 충전한다(S130).Next, the battery unit 130 of the air station 100 is charged with solar light from the solar cell 210 of the solar collector assembly 200 (S130).

한편 제어부(170)(430)는 에어스테이션(100)의 카메라부(110)를 구동시켜(S140), 카메라부(110)로부터 영상 데이터를 수신한다(S150). Meanwhile, the control units 170 and 430 drive the camera unit 110 of the air station 100 (S140) and receive the image data from the camera unit 110 (S150).

한편 제어부(170)(430)는 이벤트가 발생했는지를 판단하는데(150), 이러한 이벤트로는 무인 비행체(700) 중 하나인 무인비행체으로부터의 충전과, 기상악화나 업무 종료 또는 이상상황 발생 등이 있다.Meanwhile, the controller 170 or 430 determines whether or not an event has occurred (step 150). Such an event includes charging from the unmanned aerial vehicle, which is one of the unmanned aerial vehicles 700, and occurrence of weather deterioration, have.

이때, 판단결과(S150), 무인비행체 충전이라면 에어스테이션(100)의 통신부(120)를 통해 무인 비행체(100)의 착륙을 유도하고, 고정 및 충전시키고(S170). 충전이 완료되었는지를 판단하여(S180), 충전이 완료되었다면 다음 명령을 수행한다(S190). 이러한 다음 명령으로는 무인 비행체인 드론을 에어스테이션(100)으로부터 탈착하여 공중에서 촬영 및 감시 업무를 수행하도록 하는 것 등이 있다.At this time, if it is determined in step S150 that the unmanned vehicle has been charged, the unmanned air vehicle 100 is caused to land, fixed, and charged through the communication unit 120 of the air station 100 in step S170. It is determined whether charging is completed (S180). If charging is completed, the next command is executed (S190). In the next command, the drone, which is an unmanned aerial vehicle, is detached from the air station 100 to perform shooting and monitoring operations in the air.

그러나 판단결과(S150), 수신된 기상정보가 기상악화 정보이거나, 업무가 종료되었다면 제어부(170)(430)는 와이어 윈치(600)를 조절하여 에어스테이션(100)을 하강고정시킨다(S230).  However, if the received weather information is weather-worsening information or the work is finished, the controller 170 or 430 controls the wire winch 600 to lower and fix the air station 100 (S230).

한편 판단결과(S150) 이상상황 발생이라면 카메라로부터 수신된 영상이 무인 비행체인 드론으부터 전송된 영상인지를 판단한다(S200). 이러한 이상상황으로는 예를 들면 산불이나 움직임이 없어야 하는 곳에서의 움직임 포착 등이 있을 수 있다.On the other hand, if it is determined in step S150 that an abnormality has occurred, it is determined in step S200 whether the image received from the camera is transmitted from the drone, which is an unmanned aerial vehicle. Such anomalies may include, for example, forest fire or motion capture where there is no movement.

판단결과(S200) 무인비행체으로부터의 영상이 아니라면 에어스테이션(100)에 설치된 카메라부(110)로부터의 영상이므로 무인 비행체인 드론을 해당 현장으로 이동시키고(S210), 영상 데이터에 따른 후속 처리를 수행한다(S220).If it is not the image from the unmanned air vehicle, it is the image from the camera unit 110 installed in the air station 100. Therefore, the drone, which is the unmanned air vehicle, is moved to the site (S210) (S220).

본 발명을 첨부된 도면과 함께 설명하였으나, 이는 본 발명의 요지를 포함하는 다양한 실시 형태 중의 하나의 실시예에 불과하며, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 하는 데에 그 목적이 있는 것으로, 본 발명은 상기 설명된 실시예에만 국한되는 것이 아님은 명확하다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 하기의 청구범위에 의해 해석되어야 하며, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서의 변경, 치환, 대체 등에 의해 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함될 것이다. 또한, 도면의 일부 구성은 구성을 보다 명확하게 설명하기 위한 것으로 실제보다 과장되거나 축소되어 제공된 것임을 명확히 한다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it should be understood that various changes and modifications will be apparent to those skilled in the art. Obviously, the invention is not limited to the embodiments described above. Accordingly, the scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas which fall within the scope of equivalence by alteration, substitution, substitution, Range. In addition, it should be clarified that some configurations of the drawings are intended to explain the configuration more clearly and are provided in an exaggerated or reduced size than the actual configuration.

100 : 에어스테이션 110 : 카메라부
120 : 통신부 130 : 배터리부
140 : 무인비행체 충전부 150 : 메모리부
160 : 무인비행체 고정부 170 : 제어부
200 : 태양광 수집 에드벌룬 210 : 태양전지
300 : 전송선 400 : 지상플레이트
410 : 와이어 윈치 구동부 420 : 전원부
430 : 제어부 440 : 통신부
500 : 와이어 600 : 와이어 윈치
700, 710, 720 : 무인 비행체100: air station 110: camera unit
120: communication unit 130: battery unit
140: unmanned aerial vehicle charging unit 150: memory unit
160: Unmanned aerial vehicle fixing unit 170:
200: Solar Collector Edwardon 210: Solar Cell
300: transmission line 400: ground plate
410: wire winch driving part 420: power supply part
430: control unit 440:
500: wire 600: wire winch
700, 710, 720: unmanned vehicle

Claims (10)

지상에서 일정 높이의 공중에 판형상으로 구성되며 카메라가 구비되어 있는 무인 비행체가 착륙하면 상기 무인 비행체의 배터리를 충전시키는 에어스테이션;
표면에는 태양광 집광판을 포함하는 태양전지가 구성되고, 내부에는 헬륨가스가 충진되어, 상기 태양전지를 통해 수집된 광을 광전변환하여 전송선을 통해 상기 에어스테이션으로 전송하는 태양광 수집 에드벌룬; 및
와이어를 통해 상기 에어스테이션과 연결되며, 와이어 윈치를 통해 상기 에어스테이션과 연결된 상기 태양광 수집 에드벌룬을 공중으로 띄우거나 지상에 고정시키는 지상플레이트;를 포함하여 구성되고,
상기 에어스테이션은,
상기 에어스테이션 하부에 360° 전방위 카메라로 구성되어 공중에서 지상을 촬영, 감시하는 카메라부와, 상기 무인 비행체와 통신하여 상기 무인 비행체의 착륙을 유도하거나, 기상정보를 수신하는 통신부와, 상기 태양광 수집 에드벌룬의 표면에 부착된 상기 태양전지로부터 생산된 전기를 충전하는 배터리부와, 상기 무인 비행체의 배터리에 상기 배터리부의 전원을 충전시키는 무인비행체 충전부와, 상기 카메라부에서 촬영된 영상을 저장하는 메모리부 및 상기 무인 비행체가 상기 에어스테이션에 착륙하는 경우 상기 무인 비행체를 고정시키는 무인비행체 고정부로 구성되고,
상기 지상플레이트는 상기 태양광 수집 에드벌룬과 연결된 상기 에어스테이션이 공중 또는 지상으로 이동하도록 상기 와이어 윈치를 구동하는 와이어 윈치 구동부와, 상기 와이어 윈치를 구동하기 위한 전원 및 상기 지상플레이트에서 필요한 전원을 공급하는 전원부 및 상기 카메라부, 통신부, 배터리부, 무인비행체 충전부, 메모리부, 무인비행체 고정부, 와이어 윈치 구동부 및 전원부를 제어하며 상기 통신부를 통해 전송받은 기상정보나 외부 명령에 따라 상기 와이어 윈치 구동부를 통해 상기 와이어를 감거나 풀도록 제어하는 제어부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 무인 비행체 에어스테이션 시스템.An air station configured to have a plate shape in the air at a predetermined height on the ground and to charge the battery of the unmanned air vehicle when the unmanned air vehicle having the camera is landed;
A photovoltaic collector for forming a photovoltaic cell including a solar photovoltaic panel on the surface thereof, a helium gas filled therein, and photoelectrically converting light collected through the photovoltaic cell and transferring the collected light to the air station through a transmission line; And
And a ground plate connected to the air station via a wire and airing or fixing the solar collector assembly ball connected to the air station via a wire winch to the ground,
The air station includes:
A camera unit for photographing and monitoring the ground in the air, the camera unit comprising a 360 ° omnidirectional camera at the bottom of the air station, a communication unit for communicating with the unmanned air vehicle to guide the unmanned air vehicle to land or to receive weather information, An unmanned aerial vehicle charging unit for charging the battery of the unmanned air vehicle with the power of the battery unit, a memory for storing images photographed by the camera unit, And an unmanned aerial vehicle fixing unit for fixing the unmanned air vehicle when the unmanned air vehicle landed on the air station,
The ground plate includes a wire winch driving unit for driving the wire winch so that the air station connected to the solar collector collecting balloon moves to the air or ground, a power source for driving the wire winch, A wire winch driving unit, and a power supply unit, and controls the camera unit, the communication unit, the battery unit, the unmanned aerial vehicle charging unit, the memory unit, the unmanned aerial vehicle fixing unit, And a controller for controlling the wire to be wound or unwound. 제1항에 있어서,
상기 지상플레이트는 기상정보를 수신하기 위한 통신부가 구성되어 상기 통신부에서 수신된 기상정보에 따라 상기 태양광 수집 에드벌룬을 공중으로 띄우거나지상에 고정시키는 것을 특징으로 하는 무인 비행체 에어스테이션 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the ground plate comprises a communication unit for receiving weather information, and the solar collector collects the weather information received by the communication unit in the air or fixes the weather information to the ground. 제1항에 있어서
상기 에어스테이션은 지상을 촬영 또는 감시하는 카메라부가 더 구성된 것을 특징으로 하는 무인 비행체 에어스테이션 시스템.The method of claim 1, wherein
Wherein the air station further comprises a camera unit for photographing or monitoring the ground. 제1항에 있어서,
상기 와이어에는 상기 지상플레이트와 에어스테이션간 데이터를 송수신할 수 있도록 데이터 선이 구성됨을 특징으로 하는 무인 비행체 에어스테이션 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the data line is configured to transmit and receive data between the ground plate and the air station on the wire. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제어부는 상기 에어스테이션의 카메라부를 통해 촬영, 감시하면서 상기 에어스테이션의 상기 카메라부에 이상상황 감지 시 상기 무인 비행체를 해당 지점으로 이동시켜 보다 정밀한 감시를 하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 무인 비행체 에어스테이션 시스템. The method according to claim 1,
Wherein the control unit controls the camera unit of the air station to move the unmanned aerial vehicle to a corresponding point so as to perform more precise surveillance while photographing and monitoring the camera through the camera unit of the air station, system. 지상에서 일정 높이의 공중에 판형상으로 구성되며 카메라가 구비되어 있는 무인 비행체가 착륙하면 상기 무인 비행체의 배터리를 충전시키는 에어스테이션과 전송선으로 연결되며, 표면에는 태양광 집광판을 포함하는 태양전지가 구성되고, 내부에는 헬륨가스가 충진되어, 상기 태양전지를 통해 수집된 광을 광전변환하여 상기 전송선을 통해 상기 에어스테이션으로 전송하는 태양광 수집 에드벌룬 및 와이어를 통해 상기 에어스테이션과 연결되며, 와이어 윈치를 통해 상기 에어스테이션과 연결된 상기 태양광 수집 에드벌룬을 공중으로 띄우거나 지상에 고정시키는 지상플레이트;를 포함하여 구성되는 무인 비행체 에어스테이션 시스템의 운용 방법에 있어서,
통신부를 통해 수신한 기상 상태에 따라 상기 태양광 수집 에드벌룬에 연결된 상기 에어스테이션을 공중에 띄워도 좋다면 상기 지상플레이트의 제어부는 상기 와이어 윈치를 조절하여 상기 에어스테이션과 연결된 상기 태양광 수집 에드벌룬을 공중으로 상승시키는 단계;
상기 에어스테이션의 배터리부에 상기 태양광 수집 에드벌룬의 태양전지로부터의 태양광을 이용하여 충전하고, 상기 제어부는 상기 에어스테이션의 하부에 구성된 카메라부를 구동시켜, 상기 카메라부로부터 영상 데이터를 수신하는 단계; 및
상기 제어부는 이벤트가 발생에 따라 상기 배터리부의 전원을 상기 에어스테이션으로 유도한 무인 비행체에 충전하거나, 수신된 영상 데이터에 이상상황이 감지되면 상기 무인 비행체를 상기 이상상황이 감지된 지역으로 이동시켜 보다 정밀한 촬영 및 감시를 수행하는 단계;를 포함하여 이루어지고,
상기 이벤트 중 무인비행체 충전은 상기 에어스테이션의 통신부를 통해 상기 무인 비행체가 상기 에어스테이션으로 착륙하도록 유도하고, 고정 및 충전시키는 단계를 더 포함하고,
상기 이벤트 중 수신된 영상 데이터의 이상상황 감지는 상기 수신된 영상 데이터가 상기 에어스테이션에 구비된 카메라부로부터의 영상인 경우에 상기 무인 비행체를 이동시키는 것임을 특징으로 하는 무인 비행체 에어스테이션 시스템의 운용 방법.When a unmanned air vehicle having a camera at a predetermined height in the air at a certain height from the ground is landed, an air station for charging the battery of the unmanned air vehicle is connected to a transmission line, and a solar cell including a solar concentrator A helium gas is injected into the interior of the air station, and the air is collected through a photovoltaic collector and a wire for photoelectrically converting the light collected through the solar cell and transmitting the light to the air station through the transmission line, And a ground plate that floats or fixes the solar collector assembly to the air by connecting the solar collector assembly to the air station, the method comprising:
The control unit of the ground plate controls the wire winch so that the photovoltaic collecting apparatus connected to the air station can be operated in the air Ascending;
And charging the battery unit of the air station using sunlight from a solar battery of the solar collector; and the control unit driving the camera unit disposed under the air station to receive image data from the camera unit ; And
The control unit charges the unmanned aerial vehicle guided to the air station by the power of the battery unit according to the occurrence of an event or moves the unmanned aerial vehicle to the area where the abnormal situation is detected when an abnormal situation is detected in the received image data And performing fine shooting and monitoring,
Wherein the charging of the unmanned air vehicle further includes guiding, fixing and charging the unmanned air vehicle to land at the air station through the communication unit of the air station,
Wherein the abnormal situation detection of the image data received during the event moves the unmanned air vehicle when the received image data is a video from a camera unit provided in the air station . 삭제delete 제8항에 있어서,
상기 이벤트에는 기상악화나 업무종료에 따른 상기 에어스테이션의 하강이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 무인 비행체 에어스테이션 시스템의 운용 방법.9. The method of claim 8,
Wherein the event further includes a descent of the air station due to weather deterioration or shutdown of the air station.
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