KR101928451B1 - aircraft for indoor area monitoring system - Google Patents

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KR101928451B1
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Abstract

본 발명은 둘레에 각 방향별 이동 및 자세유지를 위한 추진력을 제공하는 추진부가 구비된 기낭과, 상기 기낭으로부터 실내 벽면이나 구조물과의 이격된 거리 정보를 수집하는 복수의 라이다센서와, 위치 측위모듈로부터 제공받은 유효한 값의 거리 측정 정보를 추진부를 동작시키면서 비행 및 비행속도를 제어하는 비행 제어모듈과, 실내의 벽면 및 구조물을 촬영하도록 제공되는 촬영부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 실내 검사용 무인비행선을 제공하며, 이를 통해 폐쇄된 실내 공간 내에서 미리 지정된 경로에 따른 비행이 아닌 주변 상황에 따라 스스로 경로를 변경하여 비행하면서 각종 검사나 감시를 수행할 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to a lidar sensor having a plurality of lidar sensors for collecting distance information from an airbag and an indoor wall surface or a structure, A flight control module for controlling the flight and flight speed while operating the propulsion unit, and a photographing unit provided for photographing the wall surface and the structure of the indoor space. Thereby allowing various inspection and surveillance to be carried out while changing the route by changing the route itself according to the surrounding situation rather than the flight according to the predetermined route in the closed indoor space.

Description

실내 검사용 무인비행선{aircraft for indoor area monitoring system}For indoor inspection,

본 발명은 무인비행선에 관련된 것으로써, 더욱 상세하게는 외부 환경으로부터 폐쇄된 실내 공간 내에서 미리 지정된 경로에 따른 비행이 아닌 주변 상황에 따라 스스로 경로를 변경하여 비행하면서 각종 검사나 감시를 수행할 수 있도록 한 새로운 형태에 따른 실내 검사용 무인비행선에 관한 것이다.The present invention relates to an unmanned airship, and more particularly, to an unmanned airship system capable of performing various inspections and surveillance while changing a route by itself, in accordance with a surrounding situation, To a new type of unmanned airship for indoor inspection.

일반적으로 LNG선박의 LNG 탱크 내부에는 LNG가 저장되며, 이와 같은 LNG 탱크는 상기 LNG의 외부 누설을 방지함과 더불어 외부 이물질의 유입을 방지하기 위해 외부 환경으로부터 단열되면서도 폐쇄된 공간을 제공하도록 형성되고 있다.Generally, the LNG tank is stored in the LNG tank of the LNG carrier. The LNG tank is formed to provide an enclosed space while being insulated from the external environment in order to prevent the external leakage of the LNG and to prevent inflow of external foreign substances have.

즉, 통상의 LNG 탱크는 외부 환경으로부터 차단되는 외벽을 제작한 후 이 외벽의 내부에 단열재를 추가로 시공함으로써 제조되었던 것이다.That is, an ordinary LNG tank was manufactured by manufacturing an outer wall which is shielded from the external environment, and then further installing a heat insulating material inside the outer wall.

이와 같은 LNG 탱크는 LNG의 누설에 따른 위험을 방지할 수 있도록 지속적인 유지 보수뿐 아니라 지속적인 검사가 필요하며, 종래에는 통상 작업자가 직접 LNG 탱크 내에 진입한 후 육안 혹은, 가스 감지센서로 확인하는 방식을 통해 검사하고 있다.Such an LNG tank needs continuous inspection as well as continuous maintenance in order to prevent the danger due to leakage of LNG. Conventionally, the operator normally enters the LNG tank directly and then visually or by a gas detection sensor .

그러나, 상기한 LNG 탱크의 경우 외부 환경으로부터 차단된 구조물이기 때문에 해당 LNG 탱크 내부 공간에 유독 가스가 존재할 경우 작업자에게 치명적인 안전 사고를 유발하게 되었던 문제점이 있었다.However, in the case of the LNG tank described above, there is a problem that the toxic gas exists in the space inside the LNG tank, resulting in a fatal safety accident to the operator.

이에 따라, 최근에는 다양한 검사 장비나 센서 등을 LNG 탱크 내에 제공하여 상기 무인비행체를 이용하여 LNG 탱크 내부의 벽면에 대한 균열이나 가스 누설 등을 감지할 수 있도록 하고 있으며, 이러한 검사장치에 관련하여는 등록특허 제10-0951772호, 공개특허 제10-2015-0074527호, 등록특허 제10-1017480호, 등록특허 제10-1649126호 등에 개시된 바와 같다.Accordingly, in recent years, various inspection equipments, sensors, and the like are provided in the LNG tank so that cracks, gas leakage, and the like can be detected on the wall surface inside the LNG tank by using the unmanned air vehicle. As disclosed in Japanese Patent Application No. 10-0951772, Japanese Patent Laid-Open Nos. 10-2015-0074527, 10-1017480, and 10-1649126.

하지만, 전술된 종래 기술에 따른 각종 검사 장비의 경우 외부 환경으로부터 폐쇄된 LNG 탱크 내부에서 미리 프로그래밍된 경로를 따라서만 동작되면서 각 부위에 대한 검사를 수행하도록 이루어지기 때문에 경로의 설정 오류가 존재할 경우 오히려 해당 검사 장비가 LNG 탱크의 내벽면에 부딪혀 상기 LNG 탱크의 내벽면에 대한 손상을 야기시키거나 혹은, 해당 검사 장비에 대한 손상을 야기시켰던 문제점이 있었다.However, in the case of various inspection equipments according to the related art, the inspection is performed for each part while being operated only along the preprogrammed path in the LNG tank closed from the external environment. Therefore, There has been a problem in that the inspection equipment hits the inner wall surface of the LNG tank to cause damage to the inner wall surface of the LNG tank or damage to the inspection equipment.

즉, 실외 환경의 경우는 GPS 신호를 이용한 유도 항법 제어 및 협동제어기술이 다양하게 적용되고 있기 때문에 상기 GPS 신호를 이용한다면 더욱 자유로운 동작 제어가 이루어질 수 있지만, 전술된 바와 같은 LNG 탱크 내부나 혹은, 여타의 외부 환경으로부터 폐쇄된 실내에서는 GPS 신호 장애로 인해 상기 GPS 신호를 이용한 다양한 제어가 사실상 수행될 수 없었던 것이다.In other words, in the case of an outdoor environment, various guidance and control techniques using GPS signals are applied. Therefore, more freedom of operation control can be achieved by using the GPS signal. However, in the LNG tank described above, In a room closed from other outside environments, various control using the GPS signal could not be performed due to a GPS signal failure.

등록특허 제10-0951772호Patent No. 10-0951772 공개특허 제10-2015-0074527호Published Japanese Patent Application No. 10-2015-0074527 등록특허 제10-1017480호Patent No. 10-1017480 등록특허 제10-1649126호Registration No. 10-1649126

본 발명은 전술된 종래 기술에 따른 각종 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 본 발명의 목적은 외부 환경으로부터 폐쇄된 실내 공간 내에서 주변 상황에 따라 스스로 경로를 변경하여 비행하면서 각종 검사나 감시를 수행할 수 있도록 한 새로운 형태에 따른 실내 검사용 무인비행선을 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve various problems of the related art described above, and it is an object of the present invention to provide an air conditioner, And to provide an unmanned airship for indoor inspection according to a new type that can be carried out.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실내 검사용 무인비행선에 따르면 공기로부터 떠오를 수 있도록 내부에 기체가 충전된 기낭; 상기 기낭의 각 방향별 이동 및 자세유지를 위한 추진력을 제공하는 추진부; 상기 기낭의 전후 및 좌우 방향과 회전 방향에 대한 실내 벽면이나 구조물과의 이격된 거리 정보를 수집하는 복수의 라이다센서; 상기 각 라이다센서들로부터 취득된 거리 측정 정보를 토대로 각 라이다센서의 위치별 상태를 체크한 후 유효성을 평가하여 제공하는 위치 측위모듈; 상기 위치 측위모듈로부터 유효한 값의 거리 측정 정보를 제공받은 후 이 제공받은 거리 측정 정보와 미리 저장되어 있던 실내 측위 정보를 토대로 위치 및 속도 정보로 변환한 후 상기 추진부를 동작시키면서 비행 및 비행속도를 제어하는 비행 제어모듈; 상기 기낭에 설치되면서 실내의 벽면 및 구조물을 촬영하도록 제공되는 촬영부;를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, there is provided an unmanned airship for indoor inspection according to the present invention, A propulsion unit for providing propulsive force for movement and attitude maintenance of the air bladder in each direction; A plurality of lidar sensors for collecting distance information between the airbag and the indoor wall surface or the structure with respect to the front and rear, left and right direction and rotation direction; A position location module that evaluates and provides validity after checking the status of each Lada sensor based on the distance measurement information obtained from the Lada sensors; After receiving the distance measurement information of the valid value from the position location module, the distance measurement information is converted into position and speed information based on the provided distance measurement information and the previously stored indoor positioning information, and the flight and flight speed are controlled A flight control module; And a photographing unit installed in the airbag and provided for photographing a wall surface and a structure of a room.

여기서, 상기 추진부는 상기 기낭의 중앙측 둘레 방향을 따라 복수로 제공됨과 더불어 구동력을 제공받아 회전되는 회전익을 포함하여 이루어지고, 상기 각 추진부는 상기 회전익의 회전에 따른 추진 방향이 변경될 수 있도록 전자 제어에 의한 방향 조절이 가능하게 이루어짐을 특징으로 한다.Here, the propelling unit includes a plurality of rotors provided along the circumferential direction of the center of the air bladder and rotated by receiving a driving force, and each of the propelling units includes an electron gun So that the direction can be adjusted by control.

또한, 상기 기낭의 저면에는 상기 비행 제어모듈이 내장되는 컨트롤박스가 구비되고, 상기 각 라이다센서는 상기 컨트롤박스의 양측면 및 전후면에 각각 구비되면서 기낭의 전후 및 좌우 방향에 대한 거리 정보를 수집하도록 구성됨을 특징으로 한다.In addition, a control box in which the flight control module is installed is provided on the bottom of the air bag, and the air bag sensors are provided on both sides and front and rear sides of the control box, .

또한, 상기 비행 제어모듈은 가속도 센서 및 고도 센서를 포함하는 관성측정부와, 상기 관성측정부에 의해 측정된 기낭의 움직임 정보를 토대로 추진부를 동작하면서 비행 자세 및 비행 속도를 제어하도록 프로그래밍된 제어프로그램과, 각 라이다센서에 의해 취득된 거리 측정 정보가 미리 설정된 거리 이내일 경우 미리 설정된 위치로 강제 복귀하도록 프로그래밍된 복귀프로그램을 포함하여 이루어진 비행제어 컴퓨터와, 추진부의 속도 제어를 위한 비행속도제어부(ECS:Electronic Speed Controller)와, 실외에 위치한 제어 단말기와의 무선 통신을 위한 무선 통신부를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.The flight control module includes an inertia measurement unit including an acceleration sensor and an altitude sensor, and a control program programmed to control the flight attitude and the flying speed while operating the propulsion unit based on the movement information of the air bag measured by the inertia measurement unit. And a return program programmed to forcibly return to the predetermined position when the distance measurement information acquired by the respective Lajda sensors is within a predetermined distance, and a flight control computer including a flight speed control unit for controlling the speed of the propulsion unit An ECS (Electronic Speed Controller), and a wireless communication unit for wireless communication with a control terminal located outdoors.

또한, 상기 기낭의 저면에는 이착륙시 지면에 안착되는 랜딩부가 더 구비되고, 상기 랜딩부는 서보모터의 구동에 의해 동작되면서 상기 촬영부의 촬영 영역으로부터 벗어나도록 이루어짐을 특징으로 한다.In addition, the bottom of the envelope further includes a landing portion that is seated on the ground during takeoff and landing, and the landing portion is operated by driving the servo motor to deviate from the photographing region of the photographing portion.

이상에서와 같이, 본 발명에 따른 실내 검사용 무인비행선은 안전사고의 위험으로 작업자가 진입하기 어려운 실내 공간에 대한 검사가 가능하며, 특히 라이다센서와 위치 측위모듈과 비행제어 컴퓨터 및 비행속도 제어부의 연계를 통해 실내에서 자동 비행함과 동시에 실내 벽면에 대한 각 부위별 촬영이 이루어질 수 있도록 함으로써 수동 제어시 시야 확보의 불가로 인해 야기될 수 있는 실내의 벽면이나 구조물에 대한 손상 및 무인비행선의 손상에 대한 우려가 미연에 방지될 수 있게 된 효과를 가진다.As described above, the unmanned airship for indoor inspection according to the present invention is capable of inspecting an indoor space which is difficult for an operator to enter due to the risk of a safety accident, and in particular, It is possible to automatically shoot in the room through the linkage of the interior wall and to photograph each part of the wall of the room, so that damage to the wall or structure of the interior and damage to the unmanned airship So that it is possible to prevent the risk of the accident.

또한, 본 발명의 실내 검사용 무인비행선은 구형의 풍선 구조로 구성함과 더불어 그 중앙측의 둘레를 따라 복수의 추진부를 제공하고, 저면에는 각 방향별 거리 측정을 위한 라이다센서를 각각 구비함과 더불어 비행 제어모듈에 의한 자세 및 비행제어에 의해 통상의 드론에 비해서는 비행 속도가 느리다 하더라도 더욱 정밀한 위치 제어가 가능할 뿐 아니라 더욱 우수한 자세 제어에 의한 촬영 품질의 향상을 이룰 수 있어서 더욱 정확한 검사가 가능하게 된 효과를 가진다.In addition, the UAV for indoor inspection according to the present invention comprises a spherical balloon structure, a plurality of pushing portions along the circumference of the center thereof, and a Rada sensor for measuring the distance of each direction on the bottom surface thereof In addition to this, it is possible to perform more precise position control even if the flight speed is slower than the normal drones by the flight control module and the flight control by the flight control module, and to improve the shooting quality by the better attitude control, Has the effect of becoming possible.

또한, 본 발명의 실내 검사용 무인비행선은 촬영부에 짐벌을 추가로 제공함으로써 더욱 정확한 촬영 영상을 확보할 수 있게 된 효과를 가진다.Further, the unattended airship for indoor inspection of the present invention further provides a gimbal to the photographing unit, thereby obtaining a more accurate photographing image.

또한, 본 발명의 실내 검사용 무인비행선은 랜딩부의 추가 제공에 따른 착륙시 촬영부를 보호할 수 있음과 더불어 이러한 랜딩부는 비행시 촬영부의 촬영 영역을 벗어나도록 동작됨에 따라 촬영 영상의 판독 오류가 방지된 효과를 가진다.In addition, since the unattended airship for indoor inspection of the present invention can protect the photographing unit during landing due to the provision of the landing unit, the landing unit is operated to deviate from the photographing region of the photographing unit during flight, Effect.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 실내 검사용 무인비행선의 외관 구조를 설명하기 위해 나타낸 사시도
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 실내 검사용 무인비행선의 외관 구조를 설명하기 위해 나타낸 정면도
도 3은 도 2의 “A”부 확대도
도 4는 도 2의 “B”부 확대도
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 실내 검사용 무인비행선의 외관 구조를 설명하기 위해 나타낸 측면도
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 실내 검사용 무인비행선의 외관 구조를 설명하기 위해 나타낸 평면도
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 실내 검사용 무인비행선의 자동 비행을 위한 구조를 설명하기 위해 나타낸 블럭도1 is a perspective view illustrating an external structure of an unmanned airship for indoor inspection according to an embodiment of the present invention.
2 is a front view for explaining an external structure of an unmanned airship for indoor inspection according to an embodiment of the present invention.
Fig. 3 is an enlarged view of " A &
Fig. 4 is an enlarged view of " B &
5 is a side view for explaining an external structure of an unmanned airship for indoor inspection according to an embodiment of the present invention.
6 is a plan view for explaining an external structure of an unmanned airship for indoor inspection according to an embodiment of the present invention.
7 is a block diagram for explaining a structure for automatic flight of an unmanned airship for indoor inspection according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 실내 검사용 무인비행선에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명하도록 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of an unmanned airship for indoor inspection according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 7.

첨부된 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 실내 검사용 무인비행선의 외관 구조를 설명하기 위해 나타낸 사시도이고, 도 2 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 실내 검사용 무인비행선의 외관 구조를 각 방향별로 나타낸 상태도이며, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 실내 검사용 무인비행선의 자동 비행을 위한 구조를 설명하기 위해 나타낸 블럭도이다.FIG. 1 is a perspective view for explaining an external structure of an unmanned airship for indoor inspection according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 to 6 illustrate an external structure of an unmanned airship for indoor inspection according to an embodiment of the present invention. FIG. 7 is a block diagram illustrating a structure for automatic flight of an unmanned airship for indoor inspection according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.

이들 도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 실내 검사용 무인비행선은 크게 기낭(100)과, 추진부(200)와, 복수의 라이다센서(300)와, 위치 측위모듈(400)과, 비행 제어모듈(500) 및 촬영부(600)를 포함하여 구성되며, 특히 상기 비행 제어모듈(500)은 각 라이다센서(300)들로부터 취득된 거리 측정 정보를 제공받아 이를 미리 저장된 실내 측위 정보를 토대로 상기 추진부(200)를 동작시키면서 비행을 제어하도록 이루어짐을 제시한다.As shown in these drawings, the UAV for indoor inspection according to an embodiment of the present invention includes a bag 100, a propulsion unit 200, a plurality of Lidar sensors 300, a position measurement module 400, The flight control module 500 and the photographing unit 600. The flight control module 500 receives the distance measurement information acquired from the respective Lada sensors 300, And controls the flight while operating the propulsion unit 200 based on the positioning information.

이를 각 구성별로 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.This will be described in more detail below for each configuration.

먼저, 상기 기낭(100)은 무인비행선의 외형을 이루는 부위이다.First, the air bladder 100 is a part forming the outer shape of the unmanned airship.

이와 같은 기낭(100)은 내부에 기체가 충전되는 구형의 풍선으로 형성되며, 이때 상기 내부에 충전되는 기체는 해당 기낭(100)을 공기로부터 떠오를 수 있도록 하는 헬륨가스가 될 수 있다.The air bag 100 may be a spherical balloon filled with gas, and the gas filling the air bag 100 may be a helium gas that allows the air bag 100 to float from the air.

물론, 상기 기낭(100)의 형상은 타원형이나 유선형 등과 같이 여타의 다양한 형상으로 형성될 수 있지만, 이의 경우 후술될 각 라이다센서(300)에 의한 거리 측정 및 각 추진부(200)의 제어상 어려움이 존재할 수 있기 때문에 본 발명의 실시예에서와 같은 구형의 풍선으로 형성함이 가장 바람직하다.Of course, the shape of the air bladder 100 may be formed in various other shapes, such as an elliptical shape or a streamline shape. In this case, however, the distance measurement by the respective Lada sensor 300 and the control of the respective propulsion parts 200 It is most preferable to form the spherical balloon as in the embodiment of the present invention because difficulties may exist.

다음으로, 상기 추진부(200)는 상기 기낭(100)의 각 방향별 이동을 위한 추진력을 제공하는 부위이다.Next, the propelling unit 200 is a portion for providing a driving force for moving the air bladder 100 in each direction.

이와 같은 추진부(200)는 상기 기낭(100)의 중앙측 둘레를 따라 복수로 제공됨과 더불어 구동력을 제공받아 회전되는 회전익(210) 및 상기 회전익(210)을 구동시키는 추진용모터(220)를 포함하여 이루어진다.The propelling unit 200 includes a plurality of rotatable blades 210 and a propelling motor 220 that are provided along the center of the air bladder 100 and are rotated by receiving a driving force, .

여기서, 상기 회전익(210)은 복수의 블레이드를 갖는 프로펠러이고, 상기 추진용모터(220)는 상기 회전익(210)의 회전 속도에 대한 제어가 가능하도록 BLDC 모터로 구성됨을 제시한다.Here, the rotor blade 210 is a propeller having a plurality of blades, and the propelling motor 220 is configured as a BLDC motor so as to control the rotational speed of the rotor blade 210.

특히, 본 발명의 실시예에서는 상기 각 추진부(200)가 상기 회전익(210)의 회전에 따른 추진력의 제공 방향이 변경 가능하도록 전자 제어에 의한 방향 조절이 가능하게 이루어짐을 특징으로 제시한다. 즉, 상기 각 추진부(200)의 회전익(210)은 지지림(230)에 의해 지지를 받아 회전되도록 설치되고, 상기 지지림(230)은 틸팅용모터(240)에 의해 틸팅 가능하게 구성됨으로써 각 추진부(200)에 대한 추진력의 제공 방향이 변경 가능하게 된다. 이는 첨부된 도 4에 도시된 바와 같다.Particularly, in the embodiment of the present invention, it is possible to adjust the direction by electronic control so that the direction in which each propelling unit 200 provides the propulsive force due to the rotation of the rotor blades 210 can be changed. That is, the rotor blade 210 of each of the propelling units 200 is supported to be supported by the support rim 230, and the support rim 230 can be tilted by the tilting motor 240 The direction of providing the propulsive force to each propelling unit 200 can be changed. This is as shown in the attached FIG.

물론, 상기 틸팅용모터(240) 역시 BLDC모터로 구성하여 그 회전 각도의 제어가 정확히 이루어질 수 있도록 한다.Of course, the tilting motor 240 may also be constituted by a BLDC motor so that the rotation angle of the tilting motor 240 can be precisely controlled.

다음으로, 상기 라이다센서(lidar sensor)(300)는 무인비행선과 실내 벽면 혹은, 구조물과의 이격 거리 정보를 수집하기 위해 제공되는 센서이다.Next, the lidar sensor 300 is a sensor provided to collect distance information between the unmanned airship and an indoor wall surface or a structure.

이와 같은 라이다센서(300)는 레이저를 목표물에 비춤으로써 사물까지의 거리, 방향, 속도를 감지하도록 이루어진 센서로써, 레이저 발생기(310) 및 레이저 수신기(320)와 신호의 수집, 처리 및 데이터 송수신을 위한 컨트롤러(도시는 생략됨)를 포함하여 이루어진다.The LIDAR sensor 300 is a sensor configured to sense the distance, direction, and speed to an object by irradiating the laser to the target. The LIDAR sensor 300 collects, processes, and transmits / receives signals to / from the laser generator 310 and the laser receiver 320. [ And a controller (not shown) for the controller.

또한, 상기한 라이다센서(300)는 복수로 제공되면서 상기 기낭(100)의 전후 및 좌우 방향과 회전 방향에 대한 실내 벽면이나 구조물과의 이격된 거리 정보를 수집하도록 구성된다.In addition, the Lidar sensor 300 is configured to collect information on the distance between the interior wall surface and the structure with respect to the front, back, left and right direction and rotation direction of the airbag 100 while being provided in plural.

특히, 본 발명의 실시예에서는 상기 기낭(100)의 저면에 컨트롤박스(700)를 구비하고, 상기 각 라이다센서(300)는 상기 컨트롤박스(700)의 전면과 후면 및 양측면에 각각 구비되면서 무인비행선의 수평 방향에 대한 거리 정보를 수집하도록 이루어진다.Particularly, in the embodiment of the present invention, the control box 700 is provided on the bottom surface of the airbag 100, and the respective Lidar sensors 300 are provided on the front, back and both sides of the control box 700, And the distance information on the horizontal direction of the unmanned airship is collected.

이때, 상기 컨트롤박스(700)는 상기 기낭(100)의 저면에 밀착 고정되고, 상기 기낭(100)의 저면 중 상기 컨트롤박스(700)가 밀착되는 부위에는 각종 신호선 및 전원선이 통과되는 통과홀(도시는 생략됨)이 형성된다. 상기 통과홀은 상기 컨트롤박스(700)와의 밀착에 의해 외부 노출이 방지되면서 기밀을 유지하도록 이루어진다.The control box 700 is tightly fixed to the bottom surface of the airbag 100 and the control box 700 is tightly fixed to the bottom surface of the airbag 100, (Not shown) is formed. The through-hole is formed in close contact with the control box 700 so as to maintain airtightness while preventing external exposure.

한편, 상기 기낭(100)의 외표면에는 로프(예컨대, 견인 로프)의 연결을 위한 복수의 기낭 패치(110)가 더 구비되고, 상기 컨트롤박스(700)는 상기 각 기낭 패치(110)에 연결되는 로프(도시는 생략됨)를 이용하여 보강됨으로써 상기 기낭(100)과의 결합이 더욱 안정적으로 이루어질 수 있도록 구성된다.The control box 700 is connected to each of the airbag patches 110. The control box 700 includes a plurality of airbag patches 110 for connecting ropes (e.g., pull ropes) to the outer surface of the airbag 100, (Not shown), so that the connection with the air bag 100 can be more stably performed.

물론, 상기 라이다센서(300)를 컨트롤박스(700)의 둘레면 중 어느 한 면에만 제공함과 더불어 상기 컨트롤박스(700)는 상기 기낭(100)의 저면에 회전 가능하도록 구성함으로써 무인비행선의 수평 방향에 대한 거리 정보를 수집할 수도 있지만, 이는 구형으로 이루어지는 무인비행선의 특성상 정밀하지 못한 자세에 의한 방향성의 오류가 발생될 우려가 있을 뿐 아니라 다양한 상황의 대처가 어렵다는 단점이 있다.Of course, the Ridor sensor 300 may be provided on only one of the circumferential surfaces of the control box 700, and the control box 700 may be configured to be rotatable on the bottom surface of the airbag 100, Directional information about the direction can be collected. However, this is because of the nature of the spherical unmanned airship, there is a possibility that the directional error due to an imprecise attitude may occur, and it is difficult to cope with various situations.

이에 따라, 상기 라이다센서(300)는 복수로 제공하되, 그 각각은 특정한 방향만을 향하도록 구성함으로써 방향성의 오류 발생을 최소화할 수 있도록 함이 가장 바람직하다.Accordingly, it is most preferable to provide a plurality of the Lidar sensors 300, each of which is configured to face only a specific direction, thereby minimizing the occurrence of directional errors.

뿐만 아니라, 도시되지는 않았으나 상기한 라이다센서(300)는 상기 기낭(100)의 상면에도 추가로 제공하여 해당 무인비행선의 수직 방향에 대한 거리 정보도 추가로 수집할 수 있도록 할 수도 있다.In addition, although not shown, the Lidar sensor 300 may be further provided on the upper surface of the air bag 100 to further collect distance information on the vertical direction of the unmanned airship.

다음으로, 상기 위치 측위모듈(400)은 각 라이다센서(300)에 의해 측정된 거리 측정값을 토대로 무인비행선의 위치와 속도 및 방위각 계산하도록 프로그래밍된 프로그램이다.Next, the position location module 400 is a program programmed to calculate the position, velocity, and azimuth of the unmanned airship based on the distance measurements measured by the respective Lidar sensors 300.

이와 같은 위치 측위모듈(400)은 각 라이다센서(300)로부터 입력된 로우 센싱 데이터를 최소자승법으로써 센서 보정을 수행한 후 라이다센서(300)의 출력값에 대한 유효성을 검증하고, 무효한 라이다센서 입력값이 출력되는 경우 직전 저장된 최신 센서 데이터를 곡선 맞춤(Curve fitting) 기법으로 유효 데이터를 확보하고, 1차 로우 패스 필터(1st Low pass filter)로써 해당 데이터에 포함된 노이즈를 제거한 다음 신뢰성 체크를 재차 수행하여 무인비행선의 기준 좌표값으로 지정하며, 이렇게 지정된 기준 좌표값을 실내공간 좌표계의 데이터 값과 결합 및 변환하여 해당 무인비행선에 대한 위치와 속도 및 방위각 계산이 이루어질 수 있도록 하는 역할을 수행한다.The position measurement module 400 performs sensor calibration using the least squares method and then verifies the validity of the output value of the Lydia sensor 300, When the sensor input value is output, valid data is acquired by curve fitting method of the latest sensor data stored immediately before, and noise included in the data is removed by a first low pass filter, Check is performed again to designate it as the reference coordinate value of the unmanned airship and to combine and convert the reference coordinate value with the data value of the indoor space coordinate system so that the position, velocity and azimuth angle calculation can be performed for the unmanned airship .

다음으로, 상기 비행 제어모듈(500)는 상기 위치 측위모듈(400)로부터 계산된 무인비행선의 위치, 속도 및 방위각과 실내 측위정보를 토대로 한 추진부(200)를 제어하는 부위로써, 비행제어 컴퓨터(510)와, 비행속도제어부(520) 및 무선 통신부(530)를 포함하여 이루어진다.The flight control module 500 controls the propulsion unit 200 based on the position, velocity, and azimuth angle of the UAV and the indoor positioning information calculated from the position determination module 400, An airspeed control unit 520, and a wireless communication unit 530.

여기서, 상기 비행제어 컴퓨터(FCC:Flight Control Computer)(510)는 무인비행선의 비행제어를 위해 제공되는 컨트롤러로써 상기 기낭(100)의 저면에 위치된 컨트롤박스(700) 내에 구비되며, 관성측정부(511)와, 제어프로그램(512) 및 복귀프로그램(513)을 포함하여 이루어진다.The flight control computer (FCC) 510 is provided in the control box 700 located at the bottom of the air bag 100 as a controller for flight control of the unmanned airship, (511), a control program (512), and a return program (513).

특히, 상기 비행제어 컴퓨터(510)를 이루는 관성측정부(IMU;Inertial Measurement Unit)(511)는 가속도 센서 및 고도 센서를 포함하여 이루어지면서 해당 무인비행선이 동작되면서 변화되는 관성의 변화를 계속하여 기록하도록 구성되고, 상기 제어프로그램(512)은 상기 관성측정부(511)에 의해 측정된 기낭(100)의 움직임 정보를 토대로 추진부(200)를 동작하면서 비행 자세 및 비행 속도를 제어하도록 프로그래밍되어 이루어진다.In particular, an inertial measurement unit (IMU) 511 constituting the flight control computer 510 includes an acceleration sensor and an altitude sensor, and continuously records a change in inertia that is changed while the corresponding unmanned airship is operated And the control program 512 is programmed to control the flight attitude and the flying speed while operating the propulsion unit 200 based on the motion information of the air bladder 100 measured by the inertia measurement unit 511 .

즉, 무인비행선의 경우 지면과 같은 수평한 표면을 따라 움직이는 구조물이 아니라 공간을 부유하면서 움직이는 구조물이기 때문에 그의 방향 이동에 따라 원치않게 기울어지거나 회전되는 경우가 발생될 수 있다는 것을 고려한다면 상기한 관성측정부(511)를 통한 관성의 변화에 대한 확인 및 제어프로그램(512)의 동작 제어에 의해 기울어짐과 회전됨을 정확히 파악하여 이에 따른 자세 제어 및 움직임 속도에 대한 제어가 이루어질 수 있도록 한 것이다.That is, in the case of an unmanned airship, considering the fact that it is not a structure that moves along a horizontal surface such as a ground but a structure that moves in a floating state, it may cause an unintended tilt or rotation due to its movement. (511) and an operation control of the control program (512), it is possible to precisely grasp the inclination and the rotation, and to control the attitude control and the movement speed according to the inclination and the rotation.

또한, 상기 복귀프로그램(513)은 안전을 위해 추가로 제공되는 프로그램으로써 각 라이다센서(300)에 의해 취득된 거리 측정 정보가 미리 설정된 거리 이내일 경우 미리 설정된 위치로 강제 복귀하도록 프로그래밍되어 이루어진다.In addition, the return program 513 is provided for safety, and is programmed to forcibly return to a predetermined position when the distance measurement information acquired by the respective Lada sensor 300 is within a predetermined distance.

즉, 무인비행선의 비행 도중 제어프로그램(512)의 오류나 기타 예상치 못한 상황 등과 같은 이상 상황이 발생될 경우 상기 제어프로그램(512)에 의한 제어를 무시하고 원위치로 강제 복귀되도록 함으로써 무인비행선의 추락이나 실내 벽면에의 부딪힘과 같은 안전 사고의 발생 우려를 미연에 방지할 수 있도록 한 것이다.That is, when an abnormal situation such as an error of the control program 512 or other unexpected situation occurs during the flight of the unmanned airship, the control by the control program 512 is ignored and the forced return is made to the home position, Thereby preventing the occurrence of safety accidents such as collision against the wall surface.

예컨대, 각 라이다센서(300)에 의해 측정된 무인비행선의 위치 측위를 토대로 한 제어가 이루어짐에도 불구하고 특정 라이다센서(300)를 통해 측정되는 위치가 해당 방향측의 실내 벽면과 계속해서 인접되고 있음으로 확인될 경우에는 해당 라이다센서(300)의 오류이거나 제어프로그램(512)의 오류 혹은, 관성측정부(511)의 오류 중 어느 한 오류이기 때문에 더 이상 추가적인 검사를 수행하지 않고 곧장 복귀될 수 있도록 한 것이다.For example, even though the control based on the positioning of the unmanned airship measured by the respective Lidar sensors 300 is performed, the position measured through the specific Lidar sensor 300 is continuously adjacent to the indoor wall surface in the corresponding direction The control program 512 or the inertia-measuring unit 511, which is an error of the LIDAR sensor 300, the control program 512, or the error of the inertia-measuring unit 511, .

그리고, 상기 비행 제어모듈(500)을 이루는 비행속도제어부(ECS:Electronic Speed Controller)(520)는 상기 추진부(200)를 이루는 추진용모터(220)의 구동 속도를 제어하도록 이루어진 부위이며, 상기 비행 제어모듈(500)을 이루는 무선 통신부(530)는 컨트롤박스(700) 내의 비행제어 컴퓨터(510)와 실외에 위치한 제어 단말기(도시는 생략됨) 간이 서로 데이터 통신을 수행할 수 있도록 제공되는 통신모듈이다. 이때 상기 무선 통신부(530)의 무선 신호를 송수신하기 위한 안테나(531)는 상기 컨트롤박스(700) 외부로 노출되게 설치된다.An electronic speed controller (ECS) 520 constituting the flight control module 500 controls the driving speed of the propulsion motor 220 constituting the propulsion unit 200, The wireless communication unit 530 constituting the flight control module 500 is connected to the communication control unit 500 via the communication control unit 500. The communication control unit 530 controls the communication between the flight control computer 510 in the control box 700 and a control terminal Module. At this time, the antenna 531 for transmitting / receiving a radio signal of the wireless communication unit 530 is installed to be exposed to the outside of the control box 700.

다음으로, 상기 촬영부(600)는 실내의 벽면 및 구조물을 촬영하도록 제공되는 기기이다.Next, the photographing unit 600 is a device provided to photograph a wall surface and a structure of a room.

이와 같은 촬영부(600)는 통상적인 영상 촬영을 위한 카메라(610)를 포함하여 이루어지며, 특히 본 발명의 실시예에서는 상기 촬영부(600)가 상기 카메라(610)의 자세 제어를 통해 정확한 촬영 영상의 취득이 가능하도록 하기 위한 짐벌(Gimbal)(620)이 더 구비되어 이루어짐을 제시한다.The photographing unit 600 includes a camera 610 for photographing a normal image. In particular, in the embodiment of the present invention, the photographing unit 600 photographs an image And a gimbal 620 for making it possible to acquire an image.

이와 함께, 상기 촬영부(600)는 상기 기낭(100)의 저면에 고정되는 컨트롤박스(700)의 저부에 위치되면서 상기 컨트롤박스(700)에 연결된 설치프레임(710)에 설치되며, 특히 수평방향을 향하여 360°회전 가능하게 설치된다. 이때 상기 촬영부(600)의 수평 회전은 상기 제어프로그램(512)에 의해 동작 제어를 받는 선회모터(630)의 구동을 통해 이루어지도록 구성된다.The photographing unit 600 is installed on the installation frame 710 connected to the control box 700 while being positioned on the bottom of the control box 700 fixed to the bottom of the airbag 100, As shown in Fig. At this time, the horizontal rotation of the photographing unit 600 is configured to be performed by driving the swing motor 630, which is controlled by the control program 512.

한편, 본 발명의 실시예에서는 상기 기낭(10)의 저면에 이착륙시 지면에 안착되는 랜딩부(800)가 더 구비됨을 추가로 제시한다.Meanwhile, in the embodiment of the present invention, it is further provided that a landing part 800 is mounted on the bottom surface of the envelope 10 to be seated on the ground during takeoff and landing.

이와 같은 랜딩부(800)는 바(bar) 구조로 형성됨과 더불어 복수로 제공되면서 상기 컨트롤박스(700)의 저부에 지면을 향하도록 각각 설치된다.The landing portions 800 are formed in a bar structure, and are provided at the bottom of the control box 700 so as to face the ground, respectively.

특히, 상기한 각 랜딩부(800)는 저부로 갈수록 외측으로 벌어지도록 경사지게 설치됨과 더불어 서보모터(810)의 구동에 의해 상하로 젖혀지면서 상기 촬영부(600)의 촬영 영역으로부터 벗어나도록 이루어진다. 즉, 무인비행선의 비행 중에는 상기 각 랜딩부(800)가 상부로 들어올려진 상태를 이루도록 함으로써 촬영부(600)에 의한 촬영시의 간섭 발생이 방지될 수 있도록 한 것이다.Particularly, each of the landing portions 800 is inclined so as to extend toward the bottom as well as being deviated from the photographing region of the photographing unit 600 while being lifted up and down by driving the servo motor 810. That is, during the flight of the unmanned airship, each of the landing units 800 is brought into a state in which the landing unit 800 is lifted up to the upper side, so that the occurrence of interference at the time of photographing by the photographing unit 600 can be prevented.

이때, 상기 랜딩부(800)는 상기 설치프레임(710)에 상하 젖힘 회전 가능하게 설치되며, 상기 설치프레임(710)과 상기 컨트롤박스(700) 간의 결합부위 사이에는 무인비행선 착륙시 해당 랜딩부(800)를 통해 제공되는 하중을 완충하는 완충부(900)가 더 구비되어 이루어진다.The landing part 800 is installed on the installation frame 710 so that the landing part 800 is rotatable up and down. When the unmanned airship is landing, the landing part 800 is rotated between the mounting frame 710 and the control box 700 And a buffer unit 900 for buffering a load provided through the buffer unit 800.

또한, 상기 설치프레임(710)의 상면에는 배터리(720)가 구비되며, 이러한 배터리(720)에 의해 각종 전원 공급이 이루어지게 된다.In addition, a battery 720 is provided on the upper surface of the installation frame 710, and various kinds of power are supplied by the battery 720.

하기에서는, 전술된 본 발명의 실시예에 따른 실내 검사용 무인비행선에 의한 실내의 검사 과정을 더욱 상세히 설명하도록 하며, 이때 실내는 LNG 탱크임을 그 예로 한다.Hereinafter, the process of inspecting an indoor space by an unmanned airship for indoor inspection according to an embodiment of the present invention will be described in detail. In this case, the indoor unit is an LNG tank.

우선, 사용자는 비행제어 컴퓨터(510)에 실내 측위 데이터를 등록한 후 무인비행선을 실내로 투입한다.First, the user registers the indoor positioning data in the flight control computer 510 and inputs the unmanned airship into the room.

이와 같은 무인비행선의 실내 투입이 이루어지면 상기 무인비행선의 비행제어 컴퓨터(510)는 각 라이다센서(300)로부터 측정된 각 방향별 거리 데이터를 토대로 위치 측위모듈(400) 및 비행속도제어부(520)와 연동되면서 해당 무인비행선의 각 추진부(200)를 제어한다.When the unmanned airship is indoors, the flight control computer 510 of the unmanned airship transmits the position measurement module 400 and the flight speed control unit 520 And controls each propelling unit 200 of the unmanned airship.

즉, 각 라이다센서(300)로부터 센싱된 로우(Law) 센싱 데이터는 위치 측위모듈(400)을 통해 무인비행선의 기준 좌표값으로 설정되고, 이렇게 설정된 기준 좌표값은 실내공간의 좌표계에 대한 데이터 값과 결합 및 변환하여 해당 무인비행선의 위치와 속도 및 방위각이 계산되며, 계속해서 상기 계산된 무인비행선의 위치와 속도 및 방위각을 토대로 비행제어 컴퓨터(510) 및 비행속도제어부(520)에 의한 각 추진부(200)의 제어가 이루어지면서 자세 제어 및 비행 제어가 이루어진다.That is, the law sensing data sensed from the respective Lidar sensors 300 is set to a reference coordinate value of the unmanned airship through the position measurement module 400, and the reference coordinate values thus set are data The position, velocity and azimuth of the corresponding unmanned airship are calculated, and then the position, velocity and azimuth of the corresponding unmanned airship are calculated based on the calculated positions, velocities and azimuths of the unmanned airships, Control of the propulsion unit 200 is performed, and attitude control and flight control are performed.

여기서, 각 라이다센서(300)로부터 센싱된 로우 센싱 데이터는 오차가 발생할 수 있기 때문에 상기 위치 측위모듈(400)에서는 상기 로우 센싱 데이터를 최소자승법으로써 센서 보정을 수행한 후 센서의 출력값에 대한 유효성을 검증하며, 무효한 센서 입력값이 출력되는 경우 직전 저장된 3개의 최신 센서 데이터를 곡선 맞춤(Curve Fitting) 기법을 이용하여 데이터를 확보하고, 이후 1st low pass filter를 이용하여 상기 데이터에 포함된 노이즈를 1차적으로 제거한 다음 이를 통해 얻은 좌표계값으로 해당 무인비행선에 대한 위치, 속도 및 방위각을 계산하여 유효성을 체크한 후 상기 비행제어 컴퓨터(510)로 제공한다. 이때, 상기 곡선 맞춤과 1st low pass filter에서 사용되는 센서 값은 직전 3개의 센서 값이 사용되며, 이 과정에서 연속하여 4개의 센서 값이 무효함으로 판단될 경우에는 그 유효성의 체크를 통해 무효로 처리된다.Here, since an error may occur in the row sensing data sensed from the respective Ridasensor 300, the POS module 400 performs the sensor correction using the least squares method for the row sensing data, and then the validity of the output value of the sensor In case that an invalid sensor input value is output, data of three latest sensor data stored immediately before are secured using a curve fitting method, and then, data is acquired using a 1 st low pass filter, Speed, and azimuth with respect to the unmanned airship with the coordinate system value obtained through the elimination of noise, and checks the validity of the position, velocity, and azimuth angle, and provides the position, speed, and azimuth to the flight control computer 510. In this case, when the sensor values used in the curve fitting and the 1 st low pass filter are used, three sensor values immediately before are used, and if it is determined that the four sensor values are invalid in succession in this process, .

이와 함께, 상기 각 추진부(200)의 제어는 각 추진부(200)의 틸팅 각도 조절을 통한 각 추진부별 추진력 제공 방향의 제어와, 각 추진부(200)별 추진용모터(220)의 구동력 조절을 통한 회전익(210)의 회전 속도 제어가 될 수 있다.The control of each of the propelling units 200 is performed by controlling the propulsive force providing directions for each propelling unit by adjusting the tilting angle of each propelling unit 200 and controlling the driving force of the propelling motor 220 for each propelling unit 200 The rotation speed of the rotor blades 210 can be controlled.

또한, 상기 과정에서 비행제어 컴퓨터(510)의 제어프로그램(512)은 해당 비행제어 컴퓨터(510)를 이루는 관성측정부(511)를 통해 무인비행선이 동작되면서 변화되는 관성의 변화에 따른 기낭(100)의 움직임 정보를 토대로 추진부(200)의 동작 제어에 관여하면서 비행 자세 및 비행 속도를 제어하게 된다.The control program 512 of the flight control computer 510 determines whether the unmanned airship is operated through the inertia measurement unit 511 constituting the corresponding flight control computer 510, And controls the flight attitude and the flying speed while being involved in the operation control of the propelling unit 200. [

그리고, 전술된 각 추진부(200)의 제어에 따라 해당 무인비행선은 자동 비행됨과 동시에 촬영부(600)를 이용한 실내의 벽면이나 구조물을 촬영하며, 이렇게 촬영된 영상은 무선 통신부(530)를 통해 실외에 위치된 제어 단말기로 전송한다.Then, according to the control of each of the propulsion units 200 described above, the corresponding unmanned airship is automatically flied, and at the same time, the wall surface or the structure using the photographing unit 600 is photographed, and the photographed image is transmitted through the wireless communication unit 530 To a control terminal located outside the room.

특히, 상기한 촬영부(600)를 이루는 카메라(610)에 의한 영상 촬영이 진행되는 도중에는 상기 촬영부(600)를 이루는 짐벌(gimbal)(620)이 구동되면서 기낭(100)의 기울어짐에 상관없이 상기 카메라(610)가 항상 수평 상태를 유지할 수 있도록 함에 따라 정확한 영상의 촬영이 가능하며, 이렇게 촬영된 영상에 대한 정확한 인지가 가능하게 된다.Particularly, while the image capturing by the camera 610 constituting the photographing unit 600 is proceeding, the gimbal 620 constituting the photographing unit 600 is driven, and the tilt of the air bag 100 is correlated The camera 610 can be kept in a horizontal state at all times without the need for the user to take an accurate image, and the captured image can be accurately recognized.

또한, 실외에 위치된 사용자는 제어 단말기를 통해 전송받은 영상을 확인하면서 실내의 벽면이나 구조물에 대한 검사 및 감시를 수행할 수 있고, 상기 무인비행선은 실외에 위치된 사용자에 의한 비행 제어가 아닌 미리 설정된 비행 패턴만 참조하여 자동으로 비행을 수행하게 된다.In addition, the user located outside the room can perform inspections and monitoring of the wall or structure of the room while checking the image transmitted through the control terminal, and the unmanned airship is not controlled by the user located outside the room, The flight will be performed automatically referring to only the set flight pattern.

한편, 전술된 자동 비행 및 촬영 과정이 진행되는 도중 예기치 않은 상황 발생으로 인해 해당 무인비행선의 위치가 미리 설정된 실내의 벽면 간 이격 거리 이내로 진입하였음이 확인될 경우나 사용자에 의한 복귀 조작이 이루어질 경우에는 복귀프로그램(513)이 상기 제어프로그램(512)의 제어에 우선하여 실행되면서 미리 설정된 위치로 강제 복귀하도록 각 추진부(200)를 제어하게 된다.Meanwhile, when it is confirmed that the position of the unmanned airship is within the predetermined distance between the wall of the indoor space due to an unexpected occurrence of the above-described automatic flying and photographing process, or when the return operation by the user is performed The returning program 513 is executed prior to the control of the control program 512 and controls each propelling unit 200 to forcibly return to the predetermined position.

결국, 본 발명에 따른 실내 검사용 무인비행선은 안전사고의 위험으로 작업자가 진입하기 어려운 실내 공간에 대한 검사가 가능하며, 특히 라이다센서(300)와 위치 측위모듈(400)과 비행제어 컴퓨터(510) 및 비행속도제어부(520)의 연계를 통해 실내에서 자동 비행함과 동시에 실내 벽면에 대한 각 부위별 촬영이 이루어질 수 있도록 함으로써 수동 제어시 시야 확보의 불가로 인해 야기될 수 있는 실내의 벽면이나 구조물에 대한 손상 및 무인비행선의 손상에 대한 우려가 미연에 방지될 수 있게 된다.As a result, the indoor unmanned airship according to the present invention is capable of inspecting an indoor space that is difficult for an operator to enter due to the risk of a safety accident. In particular, the indoor space inspection module 300, the position determination module 400, 510 and the airspeed control unit 520, and at the same time, photographing of each part of the indoor wall surface can be performed, so that the wall surface of the indoor space The damage to the structure and the damage of the unmanned airship can be prevented in advance.

또한, 본 발명의 실내 검사용 무인비행선은 구형의 풍선 구조로 구성함과 더불어 그 중앙측의 둘레를 따라 복수의 추진부(200)를 제공하고, 저면에는 각 방향별 거리 측정을 위한 라이다센서(300)를 각각 구비함과 더불어 비행 제어모듈(500)에 의한 자세 및 비행제어에 의해 통상의 드론에 비해서는 비행 속도가 느리다 하더라도 더욱 정밀한 위치 제어가 가능할 뿐 아니라 더욱 우수한 자세 제어에 의한 촬영 품질의 향상을 이룰 수 있어서 더욱 정확한 검사가 가능하게 된다.In addition, the UAV for indoor inspection according to the present invention comprises a spherical balloon structure, and a plurality of propulsion units 200 are provided along the circumference of the center thereof. (300). Further, even if the flight speed is slower than that of a normal dron due to the posture and flight control by the flight control module (500), more precise position control is possible, It is possible to perform more accurate inspection.

또한, 본 발명의 실내 검사용 무인비행선은 촬영부(600)에 짐벌(620)을 추가로 제공하여 기낭(100)의 기울어짐이나 비행제어 컴퓨터(510)의 제어프로그램(512)에 의한 자세 제어 동작에는 상관없이 카메라(610)는 항상 수평 상태로 유지될 수 있도록 함으로써 더욱 정확하면서도 정밀한 촬영 영상을 확보할 수 있다.The gimbals 620 may be additionally provided to the photographing unit 600 so that the inclination of the air bag 100 or the attitude control by the control program 512 of the flight control computer 510 The camera 610 can always be kept in a horizontal state irrespective of the operation so that a more precise and precise image can be obtained.

또한, 본 발명의 실내 검사용 무인비행선은 랜딩부(800)의 추가 제공에 따른 착륙시 촬영부(600)를 보호할 수 있음과 더불어 이러한 랜딩부(800)는 비행시 촬영부(600)의 촬영 영역을 벗어나도록 동작됨에 따라 촬영 영상의 판독 오류가 방지된다.In addition, the indoor inspection unmanned airship of the present invention can protect the photographing unit 600 when the landing unit 800 is further provided with the landing unit 800, As a result, the reading error of the photographed image is prevented.

100. 기낭 110. 기낭 패치
200. 추진부 210. 회전익
220. 추진용모터 230. 지지림
240. 틸팅용모터 300. 라이다센서
310. 레이저 발생기 320. 레이저 수신기
400. 위치 측위모듈 500. 비행 제어모듈
510. 비행제어 컴퓨터 511. 관성측정부
512. 제어프로그램 513. 복귀프로그램
520. 비행속도제어부 530. 무선 통신부
531. 안테나 600. 촬영부
610. 카메라 620. 짐벌
630. 선회모터 700. 컨트롤박스
710. 설치프레임 720. 배터리
800. 랜딩부 810. 서보모터
900. 완충부100. Envelope 110. Envelope patch
200. Promotion Department 210. Rotor blade
220. Propulsion motor 230. Support rim
240. Motor for tilting 300. Lidar sensor
310. Laser generator 320. Laser receiver
400. Positioning module 500. Flight control module
510. Flight control computer 511. Inertia measurement part
512. Control program 513. Return program
520. A flying speed control unit 530. A wireless communication unit
531. Antenna 600. Shooting section
610. Camera 620. Gimbal
630. Swivel motor 700. Control box
710. Installation frame 720. Battery
800. Landing part 810. Servo motor
900. Buffer

Claims (5)

공기로부터 떠오를 수 있도록 내부에 기체가 충전된 기낭;
상기 기낭의 각 방향별 이동 및 자세유지를 위한 추진력을 제공하는 추진부;
상기 기낭의 전후 및 좌우 방향과 회전 방향에 대한 실내 벽면이나 구조물과의 이격된 거리 정보를 수집하는 복수의 라이다센서;
상기 각 라이다센서들로부터 취득된 거리 측정 정보를 토대로 각 라이다센서의 위치별 상태를 체크한 후 유효성을 평가하여 제공하는 위치 측위모듈;
상기 위치 측위모듈로부터 유효한 값의 거리 측정 정보를 제공받은 후 이 제공받은 거리 측정 정보와 미리 저장되어 있던 실내 측위 정보를 토대로 위치 및 속도 정보로 변환한 후 상기 추진부를 동작시키면서 비행 및 비행속도를 제어하는 비행 제어모듈;
상기 기낭에 설치되면서 실내의 벽면 및 구조물을 촬영하도록 제공되는 촬영부;를 포함하며,
상기 추진부는 상기 기낭의 중앙측 둘레 방향을 따라 복수로 제공됨과 더불어 구동력을 제공받아 회전되는 회전익 및 회전익을 회전시키는 추진용모터를 포함하여 이루어지고,
상기 각 추진부의 회전익은 지지림에 의해 지지를 받아 회전되도록 설치됨과 더불어 상기 지지림은 상기 기낭 내부에 설치되는 틸팅용모터에 의해 틸팅 가능하게 설치되며,
상기 기낭의 저면 중앙에는 상기 추진용모터 및 틸팅용모터로의 신호 혹은, 전원의 공급을 위한 각종 신호선 및 전원선이 통과되는 통과홀이 형성됨과 더불어 이 통과홀에는 상기 비행 제어모듈이 내장되는 컨트롤박스가 밀착 고정되고,
상기 각 라이다센서는 상기 컨트롤박스의 전면과 후면 및 양측면에 각각 구비되면서 기낭의 전후 및 좌우 방향에 대한 거리 정보를 수집하도록 구성되고,
상기 촬영부는 영상 촬영을 위한 카메라 및 상기 카메라가 기낭의 기울어짐에 상관없이 수평 방향을 향하도록 하기 위한 짐벌(Gimbal)을 포함하여 이루어지면서 선회모터의 구동에 의해 상기 컨트롤박스의 저면에 수평 회전 가능하게 설치됨을 특징으로 하는 실내 검사용 무인비행선. A bladder filled with gas to float from the air;
A propulsion unit for providing propulsive force for movement and attitude maintenance of the air bladder in each direction;
A plurality of lidar sensors for collecting distance information between the airbag and the indoor wall surface or the structure with respect to the front and rear, left and right direction and rotation direction;
A position location module that evaluates and provides validity after checking the status of each Lada sensor based on the distance measurement information obtained from the Lada sensors;
After receiving the distance measurement information of the valid value from the position location module, the distance measurement information is converted into position and speed information based on the provided distance measurement information and the previously stored indoor positioning information, and the flight and flight speed are controlled A flight control module;
And a photographing unit installed in the airbag for photographing a wall surface and a structure of the room,
The propulsion unit may include a plurality of rotation motors provided along the circumferential direction of the air cylinder, and a propeller motor for rotating the rotor blades and the rotor blades,
Wherein the rotating rim of each of the above-mentioned pushing portions is installed to be rotated by being supported by the supporting rim, and the supporting rim is installed to be able to be tilted by a tilting motor installed in the airbag,
A signal line to the motor for tilting, a signal line for supplying a power source, and various signal lines and a power line are formed at the center of the bottom of the airbag. In addition, a control hole The box is tightly fixed,
Wherein each of the Lidar sensors is provided on a front surface, a rear surface, and both sides of the control box, and is configured to collect distance information about back and forth and lateral directions of the bag,
The photographing unit includes a camera for photographing the image and a gimbal for orienting the camera in the horizontal direction irrespective of the inclination of the air bag, and is rotatable horizontally on the bottom surface of the control box by driving the swing motor Wherein said at least one unmanned airship is for use in an indoor inspection. 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 비행 제어모듈은
가속도 센서 및 고도 센서를 포함하는 관성측정부와, 상기 관성측정부에 의해 측정된 기낭의 움직임 정보를 토대로 추진부를 동작하면서 비행 자세 및 비행 속도를 제어하도록 프로그래밍된 제어프로그램과, 각 라이다센서에 의해 취득된 거리 측정 정보가 미리 설정된 거리 이내일 경우 미리 설정된 위치로 강제 복귀하도록 프로그래밍된 복귀프로그램을 포함하여 이루어진 비행제어 컴퓨터와,
추진부의 속도 제어를 위한 비행속도제어부(ECS:Electronic Speed Controller)와,
실외에 위치한 제어 단말기와의 무선 통신을 위한 무선 통신부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 실내 검사용 무인비행선.The method according to claim 1,
The flight control module
An inertia measurement unit including an acceleration sensor and an altitude sensor; a control program programmed to control a flight attitude and a flying speed while operating a propulsion unit based on motion information of the air bag measured by the inertia measurement unit; And a return program programmed to forcibly return to the predetermined position when the distance measurement information acquired by the distance measurement information acquisition unit is within a predetermined distance,
An electronic speed controller (ECS) for controlling the speed of the propulsion unit,
And a wireless communication unit for wireless communication with a control terminal located outdoors. 제 1 항에 있어서,
상기 기낭의 저면에는 이착륙시 지면에 안착되는 랜딩부가 더 구비되고,
상기 랜딩부는 서보모터의 구동에 의해 동작되면서 상기 촬영부의 촬영 영역으로부터 벗어나도록 이루어짐을 특징으로 하는 실내 검사용 무인비행선.The method according to claim 1,
And a landing portion that is seated on the ground surface during takeoff and landing is further provided on the bottom surface of the air bag,
Wherein the landing unit is operated by driving the servomotor so as to deviate from the photographing area of the photographing unit.
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