KR101956472B1 - Structure inspection apparatus and system for inspecting ballast tank - Google Patents

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KR101956472B1
KR101956472B1 KR1020170128002A KR20170128002A KR101956472B1 KR 101956472 B1 KR101956472 B1 KR 101956472B1 KR 1020170128002 A KR1020170128002 A KR 1020170128002A KR 20170128002 A KR20170128002 A KR 20170128002A KR 101956472 B1 KR101956472 B1 KR 101956472B1
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air vehicle
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권중장
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경성대학교 산학협력단
(주) 이안이엔지
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Abstract

The present invention relates to a structure inspection apparatus and a system for inspecting a ballast tank. According to an embodiment of the present invention, the structure inspection apparatus comprises: a flight vehicle flying around a structure to collect information required for inspecting the structure; and control equipment receiving the information collected by the flight vehicle from the flight vehicle, and supplying electricity to the flight vehicle.

Description

구조물 검사 장치 및 밸러스트 탱크 검사 시스템{STRUCTURE INSPECTION APPARATUS AND SYSTEM FOR INSPECTING BALLAST TANK}[0001] STRUCTURE INSPECTION APPARATUS AND SYSTEM FOR INSPECTING BALLAST TANK [0002]

본 발명은 구조물 검사 장치 및 밸러스트 탱크 검사 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a structure inspection apparatus and a ballast tank inspection system.

밸러스트 탱크는 선박의 최소 흘수를 확보하기 위해 공선 항해를 할 때나 적화량이 적을 때 평형수를 담는 구조물이다. 이러한 밸러스트 탱크는 보통 해수를 적재하기 때문에 해수의 직접적인 영향을 받는 공간이다. 따라서, 밸러스트 탱크는 극심한 해양부식 환경 속에서 장기간 견딜 수 있는 내해수성, 내마모성이 우수해야 하며 안전을 위하여 주기적인 검사가 필요하다.A ballast tank is a structure that contains ballast water when it is voyageing to secure the minimum draft of the ship or when the amount of inflation is small. These ballast tanks are spaces that are directly affected by seawater because they usually load seawater. Therefore, the ballast tanks should have excellent resistance to inland water and abrasion which can withstand the long term in severe marine corrosion environment, and periodic inspection is required for safety.

현재 유조선과 같은 대형 선박의 경우 선박 건조 시점에 밸러스트 탱크가 최초로 검사되며 이후 5년마다 정기 검사가 시행된다. 종래의 밸러스트 탱크 검사는 탱크 내 평형수에 고무보트를 띄워 놓고 보트에 검사인원이 탑승하여 고무보트로 탱크 안을 이동하면서 탱크 내벽을 검사한다. 그리고 탱크 내에 평형수를 유입시키면서 탱크의 상부를 검사한다.For large vessels such as oil tankers, ballast tanks are first tested at the time of shipbuilding and regular inspections are conducted every five years thereafter. Conventional ballast tank inspections are carried out by inserting a rubber boat on the ballast water in the tank, inspecting the inner surface of the tank by inspecting the boat and moving the tank with a rubber boat. Inspect the top of the tank while introducing ballast water into the tank.

그러나, 이러한 검사 방법은 탱크 내 밀폐된 공간에서 검사자의 질식 위험이 있으며, 평형수에 서식하는 해양생물에 의한 오염이나 감염의 우려가 있으며, 물에 빠져 익사하는 등 안전사고가 발생할 가능성이 있다.However, such an inspection method poses a risk of suffocation of the examinee in an enclosed space in the tank, and there is a risk of contamination or infection by marine life in the equilibrium water, and there is a possibility of safety accident such as drowning and drowning.

본 발명의 실시예는 밸러스트 탱크를 비롯한 구조물의 검사를 검사자가 직접 수행하지 않고 비행체를 이용하여 무인으로 구조물을 검사할 수 있는 구조물 검사 장치 및 밸러스트 탱크 검사 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.It is an object of the present invention to provide a structure inspection apparatus and a ballast tank inspection system which can inspect structures without unmanned inspection using a flying body without performing inspection of structures including a ballast tank directly.

본 발명의 실시예는 구조물 내에서 비행체와 관제 장비가 이동하면서 구조물의 검사를 위한 정보를 수집할 때 구조물 내부 공간의 3차원 맵을 작성하기 위한 거리 정보를 쉽고 간편하게 얻을 수 있는 구조물 검사 장치 및 밸러스트 탱크 검사 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.An embodiment of the present invention provides a structure inspection apparatus and a ballast inspection apparatus which can easily and easily obtain distance information for creating a three-dimensional map of an inner space of a structure when collecting information for inspecting a structure while flying objects and control equipment move within the structure And to provide a tank inspection system.

본 발명의 실시예는 관제 장비가 비행체에 전력을 공급하기 위한 케이블을 자동으로 풀고 감을 수 있는 구조물 검사 장치 및 밸러스트 탱크 검사 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a structure inspection apparatus and a ballast tank inspection system in which a control equipment can automatically unwind and wind a cable for supplying electric power to a flight body.

본 발명의 실시예는 구조물 내에서 비행체의 정지 비행을 가능하게 하는 구조물 검사 장치 및 밸러스트 탱크 검사 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a structure inspection apparatus and a ballast tank inspection system that enable a stopping flight of a flying object in a structure.

본 발명의 일 실시예에 따른 구조물 검사 장치는 구조물 주위를 비행하여 구조물의 검사에 요구되는 정보를 수집하는 비행체; 및 상기 비행체로부터 상기 비행체가 수집한 정보를 수신하고 상기 비행체에 전력을 공급하는 관제 장비를 포함할 수 있다.An apparatus for inspecting a structure according to an embodiment of the present invention includes a flight body for collecting information required for inspecting a structure by flying around the structure; And a control unit for receiving information collected by the airplane from the airplane and supplying electric power to the airplane.

상기 비행체는 구조물의 내부 공간을 비행할 수 있다.The airplane can fly through the interior space of the structure.

상기 비행체는: 구조물을 촬영하기 위한 제 1 카메라; 상기 비행체의 고도를 감지하기 위한 고도 감지 센서; 서로 직교하는 다수의 방향 각각에 대해 자기장을 측정하기 위한 자기장 측정 센서; 상기 비행체와 인접한 물체를 감지하기 위한 물체 감지 센서; 상기 비행체의 기울기를 측정하기 위한 기울기 측정 센서; 및 상기 비행체의 주위에 위치한 물체와의 거리를 측정하기 위한 제 1 라이더(lidar) 중 적어도 하나와, 상기 비행체의 동작을 제어하기 위한 비행체 제어기를 포함할 수 있다.The air vehicle includes: a first camera for photographing a structure; An altitude detection sensor for detecting an altitude of the airplane; A magnetic field measurement sensor for measuring a magnetic field for each of a plurality of directions orthogonal to each other; An object detection sensor for detecting an object adjacent to the flying object; A tilt measuring sensor for measuring a tilt of the flying object; And a first lidar for measuring a distance between the object and the object located around the object, and a flight controller for controlling the operation of the object.

상기 비행체는 상기 관제 장비로부터 제어 신호를 수신하여 상기 제어 신호에 따라 구조물의 내벽으로부터 이격되어 이동할 수 있다.The airplane may receive a control signal from the control equipment and move away from the inner wall of the structure according to the control signal.

상기 관제 장비는: 구조물의 내부 공간을 레이저로 스캐닝하여 해당 공간의 3차원 맵을 작성하기 위한 거리 정보를 획득하는 제 2 라이더를 포함할 수 있다.The control equipment may include: a second rider that scans the interior space of the structure with a laser to obtain distance information for creating a three-dimensional map of the space.

상기 제 2 라이더는: 레이저를 방출하여 물체로부터 반사되는 레이저를 수신하는 레이저 송수신부; 상기 레이저 송수신부를 기 결정된 제 1 축을 중심으로 회전시키는 제 1 회전부; 상기 제 1 회전부 및 상기 제 1 회전부에 결합된 상기 레이저 송수신부를 상기 제 1 축에 직교하는 제 2 축을 중심으로 회전시키는 제 2 회전부; 및 상기 제 2 축을 중심으로 회전된 상기 제 1 회전부 및 상기 레이저 송수신부를 상기 제 2 축을 중심으로 회전된 상기 제 1 축과 직교하는 제 3 축을 중심으로 회전시키는 제 3 회전부를 포함할 수 있다.The second rider comprising: a laser transceiver for emitting a laser to receive a laser reflected from an object; A first rotating part for rotating the laser transmitting and receiving part around a predetermined first axis; A second rotating part rotating the laser transmitting and receiving part coupled to the first rotating part and the first rotating part about a second axis orthogonal to the first axis; And a third rotating unit that rotates the first rotating unit and the laser transmitting and receiving unit about the second axis about a third axis that is rotated about the second axis and is orthogonal to the first axis.

상기 제 2 라이더는 상기 비행체가 구조물의 내부를 비행하기 전, 상기 제 1 축이 지면에 평행하도록 상기 제 2 회전부가 상기 제 2 축을 중심으로 상기 제 1 회전부 및 상기 레이저 송수신부를 회전시키고, 상기 제 3 회전부가 상기 제 3 축을 중심으로 상기 제 1 회전부 및 상기 레이저 송수신부를 회전시키고, 상기 제 1 회전부가 상기 제 1 축을 중심으로 상기 레이저 송수신부를 회전시키고, 상기 레이저 송수신부가 레이저를 방출하여 구조물로부터 반사되어 되돌아오는 레이저를 수신하도록 동작하여, 구조물 내 상기 비행체의 이동 경로를 생성하기 위한 거리 정보를 획득할 수 있다.Wherein the second rider rotates the first rotating portion and the laser transmitting and receiving portion about the second axis so that the first axis is parallel to the paper surface before flying the flying object inside the structure, The third rotating part rotates the first rotating part and the laser transmitting and receiving part about the third axis, the first rotating part rotates the laser transmitting and receiving part about the first axis, and the laser transmitting and receiving part emits the laser to reflect The distance information for generating the traveling path of the air vehicle in the structure can be obtained.

상기 제 2 라이더는 상기 비행체가 구조물의 내부를 비행하는 동안, 상기 제 1 축이 지면에 수직하도록 상기 제 2 회전부가 상기 제 2 축을 중심으로 상기 제 1 회전부 및 상기 레이저 송수신부를 회전시키고, 상기 제 1 회전부가 상기 제 1 축을 중심으로 상기 레이저 송수신부를 회전시키고, 상기 레이저 송수신부가 레이저를 방출하여 구조물로부터 반사되어 되돌아오는 레이저를 수신하도록 동작하여, 구조물 내 상기 관제 장비의 이동 경로를 생성하기 위한 거리 정보를 획득할 수 있다.Wherein the second rider rotates the first rotating portion and the laser transmitting and receiving portion about the second axis while the first axis is perpendicular to the paper surface while the flying body is flying inside the structure, Wherein the first rotation unit rotates the laser transmission and reception unit about the first axis and the laser transmission and reception unit emits a laser to receive the laser reflected from the structure and returning to the structure, Information can be obtained.

본 발명의 일 실시예에 따른 밸러스트 탱크 검사 시스템은 밸러스트 탱크의 내부 공간을 비행하여 상기 밸러스트 탱크의 검사에 요구되는 정보를 수집하는 비행체; 상기 비행체로부터 상기 비행체가 수집한 정보를 수신하고 상기 비행체에 전력을 공급하는 관제 장비; 및 상기 관제 장비로부터 상기 비행체가 수집한 정보를 수신하고, 수신된 정보를 처리하여 밸러스트 탱크의 내부를 검사하는 처리 장치를 포함할 수 있다.A ballast tank inspection system according to an embodiment of the present invention includes a flight body for collecting information required for inspecting the ballast tank by flying an inner space of the ballast tank; A control device for receiving information collected by the airplane from the airplane and supplying electric power to the airplane; And a processing device that receives the information collected by the airplane from the control equipment and processes the received information to inspect the interior of the ballast tank.

본 발명의 실시예에 따르면, 밸러스트 탱크를 비롯한 구조물의 검사를 검사자가 직접 수행하지 않고 비행체를 이용하여 무인으로 구조물을 검사할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, it is possible to inspect the structure without maneuvering by using the air vehicle without performing the inspection of the structure including the ballast tank directly by the inspector.

본 발명의 실시예에 따르면, 구조물 내에서 비행체와 관제 장비가 이동하면서 구조물의 검사를 위한 정보를 수집할 때 구조물 내부 공간의 3차원 맵을 작성하기 위한 거리 정보를 쉽고 간편하게 얻을 수 있다.According to the embodiment of the present invention, distance information for creating a three-dimensional map of the inner space of a structure can be easily and easily obtained when information for inspecting a structure is collected while moving objects and aircraft move within the structure.

본 발명의 실시예에 따르면, 관제 장비가 비행체에 전력을 공급하기 위한 케이블을 자동으로 풀고 감을 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the control equipment can automatically unwind and wind the cable to power the air vehicle.

본 발명의 실시예에 따르면, 구조물 내에서 비행체의 정지 비행이 가능하여 비행체가 구조물의 검사를 위한 정보를 수집할 때 구조물 내에서 일정한 위치를 유지할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, it is possible to stop the flight of the airplane in the structure, so that the airplane can maintain a predetermined position in the structure when collecting information for inspection of the structure.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 밸러스트 탱크 검사 시스템으로 밸러스트 탱크를 검사하는 모습을 보여주는 예시적인 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비행체의 예시적인 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 비행체가 구조물의 내벽을 따라 이동하는 모습을 나타내는 예시적인 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 관제 장비의 예시적인 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 관제 장비가 구조물의 내부 공간을 레이저로 스캐닝하여 해당 공간의 3차원 맵을 작성하기 위한 거리 정보를 획득하는 모습을 보여주는 예시적인 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 관제 장비에 구비된 제 2 라이더의 예시적인 사시도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제 2 라이더의 동작을 설명하기 위한 예시적인 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 관제 장비에 구비된 케이블 릴 및 케이블 상태 검출기의 예시적인 사시도이다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따라 케이블 상태 검출기의 포지션에 따른 케이블 릴의 구동을 설명하기 위한 예시적인 측면도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 비행체의 정지 비행 동작을 설명하기 위한 예시적인 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 제 2 카메라가 마커를 촬영한 영상을 나타내는 예시적인 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따라 영상 내에서 마커의 위치가 변경된 모습을 나타내는 예시적인 도면이다.
도 15는 도 14의 영상 내 마커의 위치를 기반으로 비행체의 이동을 제어하는 과정을 설명하기 위한 예시적인 평면도이다.
도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따라 영상에 표시된 마커의 크기가 변경된 모습을 나타내는 예시적인 도면이다.
도 17은 도 16의 영상에 표시된 마커의 크기를 기반으로 비행체의 고도를 제어하는 과정을 설명하기 위한 예시적인 측면도이다.1 is an exemplary view showing a state in which a ballast tank is inspected by a ballast tank inspection system according to an embodiment of the present invention.
2 is an exemplary block diagram of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an exemplary view showing a flying body moving along an inner wall of a structure according to an embodiment of the present invention.
4 is an exemplary block diagram of a control device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an exemplary view showing a state in which a control apparatus scans an inner space of a structure with a laser to obtain distance information for creating a three-dimensional map of the space according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is an exemplary perspective view of a second rider included in the control equipment according to an embodiment of the present invention. FIG.
7 and 8 are exemplary perspective views for explaining the operation of the second rider according to an embodiment of the present invention.
9 is an exemplary perspective view of a cable reel and cable condition detector provided in a control equipment according to an embodiment of the present invention.
10 and 11 are exemplary side views for explaining driving of a cable reel according to the position of a cable state detector according to an embodiment of the present invention.
12 is an exemplary diagram for explaining a stopping flight operation of a flight according to an embodiment of the present invention.
13 is an exemplary diagram showing an image in which a second camera photographs a marker according to an embodiment of the present invention.
FIG. 14 is an exemplary diagram showing a position of a marker changed in an image according to an embodiment of the present invention. FIG.
15 is an exemplary plan view for explaining a process of controlling the movement of a flying object based on the position of the marker in the image of FIG.
FIG. 16 is an exemplary diagram showing a change in size of a marker displayed on an image according to another embodiment of the present invention. FIG.
17 is an exemplary side view for explaining a process of controlling the altitude of a flying object based on the size of a marker displayed on the image of FIG.

본 발명의 다른 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술 되는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Other advantages and features of the present invention and methods of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the concept of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims.

만일 정의되지 않더라도, 여기서 사용되는 모든 용어들(기술 혹은 과학 용어들을 포함)은 이 발명이 속한 종래 기술에서 보편적 기술에 의해 일반적으로 수용되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적인 사전들에 의해 정의된 용어들은 관련된 기술 그리고/혹은 본 출원의 본문에 의미하는 것과 동일한 의미를 갖는 것으로 해석될 수 있고, 그리고 여기서 명확하게 정의된 표현이 아니더라도 개념화되거나 혹은 과도하게 형식적으로 해석되지 않을 것이다.Unless defined otherwise, all terms (including technical or scientific terms) used herein have the same meaning as commonly accepted by the generic art in the prior art to which this invention belongs. Terms defined by generic dictionaries may be interpreted to have the same meaning as in the related art and / or in the text of this application, and may be conceptualized or overly formalized, even if not expressly defined herein I will not.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다' 및/또는 이 동사의 다양한 활용형들 예를 들어, '포함', '포함하는', '포함하고', '포함하며' 등은 언급된 조성, 성분, 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 조성, 성분, 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 본 명세서에서 '및/또는' 이라는 용어는 나열된 구성들 각각 또는 이들의 다양한 조합을 가리킨다.The terminology used herein is for the purpose of illustrating embodiments and is not intended to be limiting of the present invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. As used herein, the terms' comprise 'and / or various forms of use of the verb include, for example,' including, '' including, '' including, '' including, Steps, operations, and / or elements do not preclude the presence or addition of one or more other compositions, components, components, steps, operations, and / or components. The term 'and / or' as used herein refers to each of the listed configurations or various combinations thereof.

한편, 본 명세서 전체에서 사용되는 '~부', '~기', '~블록', '~모듈' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미할 수 있다. 예를 들어 소프트웨어, FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미할 수 있다. 그렇지만 '~부', '~기', '~블록', '~모듈' 등이 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부', '~기', '~블록', '~모듈'은 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다.It should be noted that the terms such as '~', '~ period', '~ block', 'module', etc. used in the entire specification may mean a unit for processing at least one function or operation. For example, a hardware component, such as a software, FPGA, or ASIC. However, '~ part', '~ period', '~ block', '~ module' are not meant to be limited to software or hardware. Modules may be configured to be addressable storage media and may be configured to play one or more processors. ≪ RTI ID = 0.0 >

따라서, 일 예로서 '~부', '~기', '~블록', '~모듈'은 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부', '~기', '~블록', '~모듈'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부', '~기', '~블록', '~모듈'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부', '~기', '~블록', '~모듈'들로 더 분리될 수 있다.Thus, by way of example, the terms 'to', 'to', 'to block', 'to module' refer to components such as software components, object oriented software components, class components and task components Microcode, circuitry, data, databases, data structures, tables, arrays, and the like, as well as components, Variables. The functions provided in the components and in the sections ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ ' , '~', '~', '~', '~', And '~' modules with additional components.

이하, 본 명세서에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings attached hereto.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 밸러스트 탱크 검사 시스템으로 밸러스트 탱크(10)를 검사하는 모습을 보여주는 예시적인 도면이다.1 is an exemplary view showing a state in which a ballast tank 10 is inspected by a ballast tank inspection system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 상기 밸러스트 탱크 검사 시스템은 비행체(100), 관제 장비(200) 및 처리 장치(300)를 포함한다. 상기 비행체(100)는 밸러스트 탱크(10)의 내부 공간을 비행하여 밸러스트 탱크(10)의 검사에 요구되는 정보를 수집한다. 상기 관제 장비(200)는 비행체(100)로부터 비행체(100)가 수집한 정보를 수신하고 비행체(100)에 전력을 공급한다. 상기 처리 장치(300)는 관제 장비(200)로부터 비행체(100)가 수집한 정보를 수신하고, 수신된 정보를 처리하여 밸러스트 탱크(10)의 내부를 검사한다.Referring to FIG. 1, the ballast tank inspection system includes an air vehicle 100, a control apparatus 200, and a processing apparatus 300. The air vehicle 100 collects information required for the inspection of the ballast tank 10 by flying the internal space of the ballast tank 10. The control equipment 200 receives information collected by the air vehicle 100 from the air vehicle 100 and supplies electric power to the air vehicle 100. The processing apparatus 300 receives the information collected by the air vehicle 100 from the control equipment 200 and processes the received information to inspect the inside of the ballast tank 10. [

본 명세서에서 상기 밸러스트 탱크 검사 시스템은 선박의 밸러스트 탱크(10)를 검사하는 것으로 설명되나, 상기 밸러스트 탱크 검사 시스템은 밸러스트 탱크(10)뿐만 아니라 유류탱크, 가스탱크 등 내부가 밀폐되어 있는 각종 구조물을 검사할 수도 있으며 상기 밸러스트 탱크 검사 시스템으로 검사할 수 있는 구조물은 제한되지 않는다.In the present specification, the ballast tank inspection system is described as inspecting a ballast tank 10 of a ship. However, the ballast tank inspection system is not limited to the ballast tank 10, but also various types of structures, such as oil tanks and gas tanks, There is no restriction on the structures that can be inspected and inspected by the ballast tank inspection system.

상기 비행체(100)는 구조물의 내부 공간을 비행한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 비행체(100)는 무인 비행기로서 드론을 포함할 수 있으나 이에 제한되지는 않는다. 본 발명의 실시예에서 상기 비행체(100)는 관제 장비(200)로부터 제어 신호를 받아 밸러스트 탱크(10)와 같은 검사 대상 구조물의 주위(예컨대, 내부 공간)를 비행하면서 검사를 위한 각종 정보를 수집한다.The airplane (100) flows through the inner space of the structure. According to an embodiment of the present invention, the air vehicle 100 may include a drone as an unmanned airplane, but is not limited thereto. In the embodiment of the present invention, the air vehicle 100 receives a control signal from the control device 200 and collects various information for inspection while flying around the inspection target structure such as the ballast tank 10 do.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비행체(100)의 예시적인 블록도이다.2 is an exemplary block diagram of the air vehicle 100 according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 상기 비행체(100)는 구조물로부터 검사를 위한 각종 정보를 수집하기 위해 제 1 카메라(110), 고도 감지 센서(120), 자기장 측정 센서(130), 물체 감지 센서(140), 기울기 측정 센서(150) 및 제 1 라이더(160) 중 적어도 하나를 포함한다.2, the air vehicle 100 includes a first camera 110, an altitude detection sensor 120, a magnetic field measurement sensor 130, an object detection sensor 140, A tilt measurement sensor 150, and a first rider 160. [0031]

상기 제 1 카메라(110)는 구조물을 촬영하기 위한 것으로, 예컨대 CCD 제 1 카메라 등을 포함한다. 상기 고도 감지 센서(120)는 비행체(100)의 고도를 감지하기 위한 것으로, 비행체(100)의 제어를 위해 관제 장비(200)에 비행체(100)의 고도에 관한 데이터를 제공한다.The first camera 110 is for photographing a structure, and includes, for example, a CCD first camera or the like. The altitude sensing sensor 120 is for sensing the altitude of the air vehicle 100 and provides data on the altitude of the air vehicle 100 to the control equipment 200 for controlling the air vehicle 100.

상기 자기장 측정 센서(130)는 서로 직교하는 다수의 방향 각각에 대해 자기장을 측정하기 위한 것으로, 예를 들어 서로 직교하는 x축, y축, z축 방향 각각에 대한 자기장 벡터를 측정한 뒤 이 자기장 벡터의 합을 구하여 비행체(100)에 작용하는 자기장의 방향을 측정할 수 있다. 상기 자기장 측정 센서(130)에 의해 측정된 비행체(100)에 작용하는 자기장은 관제 장비(200)가 향하는 방향에 대한 비행체(100)가 향하는 방향을 조절하기 위해 사용될 수 있다.The magnetic field measuring sensor 130 measures a magnetic field for each of a plurality of directions orthogonal to each other. For example, the magnetic field measuring sensor 130 measures a magnetic field vector for each of x-axis, y- The direction of the magnetic field acting on the flying body 100 can be measured. The magnetic field acting on the flying object 100 measured by the magnetic field measuring sensor 130 can be used to adjust the direction in which the flying object 100 faces the direction in which the control device 200 is directed.

상기 물체 감지 센서(140)는 비행체(100)와 인접한 물체를 감지하기 위한 것으로, 예컨대 초음파 센서, 적외선 센서, 레이저 센서 등을 포함할 수 있다. 상기 물체 감지 센서(140)는 센서 전면에 위치한 물체로부터 반사된 신호를 처리하여 물체의 인접 여부를 감지한다.The object detection sensor 140 detects an object adjacent to the object 100, and may include, for example, an ultrasonic sensor, an infrared sensor, a laser sensor, or the like. The object detection sensor 140 processes a signal reflected from an object located at the front of the sensor to detect whether the object is adjacent to the object.

상기 기울기 측정 센서(150)는 비행체(100)의 기울기를 측정하기 위한 것으로, 예컨대 가속도 센서, 자이로 센서 들을 포함할 수 있다. 상기 기울기 측정 센서(150)는 비행체(100)의 기울기에 관한 데이터를 관제 장비(200)에 제공함으로써 관제 장비(200)로 하여금 비행체(100)의 자세를 제어할 수 있도록 한다. The inclination measuring sensor 150 is for measuring the inclination of the air vehicle 100, and may include acceleration sensors and gyro sensors, for example. The tilt measurement sensor 150 provides the control device 200 with data about the inclination of the air vehicle 100 so that the control device 200 can control the attitude of the air vehicle 100.

상기 제 1 라이더(160)는 비행체(100)의 주위에 위치한 물체와의 거리를 측정하기 위한 것으로, 주변에 레이더를 발사해 물체로부터 반사되어 되돌아오는 반사 레이더를 처리하여 물체와의 거리를 측정한다.The first rider 160 is for measuring a distance to an object located around the air vehicle 100. The first rider 160 measures a distance to an object by emitting a radar around the object and processing a reflected radar reflected from the object and returning .

상기 비행체(100)는 구조물의 내부 공간을 비행하면서 제 1 카메라를 비롯한 상기 센서들을 이용해 구조물의 검사에 필요한 정보 및 비행체(100)의 제어에 필요한 정보를 수집할 수 있다. 이와 같이 수집된 정보는 유선 또는 무선으로 관제 장비(200)에 전달된다. 수집된 정보가 무선으로 비행체(100)로부터 관제 장비(200)로 전달되는 경우, 상기 비행체(100)와 상기 관제 장비(200)는 서로 데이터를 주고 받을 수 있는 무선 통신기를 더 포함할 수 있다.The air vehicle 100 can collect information necessary for inspection of the structure and information necessary for controlling the air vehicle 100 by using the sensors including the first camera while flying the inner space of the structure. The collected information is transmitted to the control apparatus 200 by wire or wirelessly. When the collected information is wirelessly transmitted from the air vehicle 100 to the control device 200, the air vehicle 100 and the control device 200 may further include a wireless communication device capable of exchanging data with each other.

또한, 상기 비행체(100)는 비행체(100)의 동작 및 상기 비행체(100)에 설치된 장치를 제어하기 위한 비행체 제어기(170)를 포함한다. 상기 비행체 제어기(170)는 ECU(Electronic Control Unit)와 같은 전자 제어 장치를 포함하며, 사전에 저장된 프로그램에 따라 데이터를 처리하여 비행체(100)의 동작을 제어할 수 있다.The air vehicle 100 includes a flight controller 170 for controlling the operation of the air vehicle 100 and the apparatus installed in the air vehicle 100. The air vehicle controller 170 includes an electronic control unit such as an ECU (Electronic Control Unit), and can control the operation of the air vehicle 100 by processing data according to a program stored in advance.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 비행체(100)가 구조물의 내벽을 따라 이동하는 모습을 나타내는 예시적인 도면이다.FIG. 3 is an exemplary view showing the flying body 100 moving along the inner wall of the structure according to an embodiment of the present invention.

상기 비행체(100)는 관제 장비(200)로부터 제어 신호를 수신하여 상기 제어 신호에 따라 구조물의 내벽으로부터 이격되어 이동할 수 있다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 비행체(100)는 관제 장비(200)의 제어에 의해 밸러스트 탱크(10)의 내벽으로부터 일정 간격만큼 이격된 채 내벽을 따라 위아래 또는 좌우로 이동할 수 있다.The air vehicle 100 receives a control signal from the control equipment 200 and can move away from the inner wall of the structure according to the control signal. 3, the air vehicle 100 may be moved up and down or left and right along the inner wall of the ballast tank 10 by a predetermined distance from the inner wall of the ballast tank 10 under the control of the control device 200. [ have.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 관제 장비(200)의 예시적인 블록도이다.4 is an exemplary block diagram of a control system 200 in accordance with an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 상기 관제 장비(200)는 통신기(210), 충돌 감지 센서(220), 자기장 측정 센서(230), 배터리(240), 케이블 조작기(250) 및 제 2 라이더(260) 중 적어도 하나를 포함한다.4, the control equipment 200 includes a communication device 210, a collision detection sensor 220, a magnetic field measurement sensor 230, a battery 240, a cable controller 250, and a second rider 260 At least one of them.

상기 통신기(210)는 구조물의 외부에 있는 처리 장치(300)와 데이터를 통신하기 위한 것으로, 유선 또는 무선으로 상기 처리 장치(300)와 연결되어 비행체(100)에 의해 수집된 각종 정보를 상기 처리 장치(300)로 전달할 수 있다.The communication device 210 is for communicating data with the processing device 300 located outside the structure. The communication device 210 is connected to the processing device 300 by wire or wirelessly, and transmits various kinds of information collected by the air vehicle 100 to the processing device 300 To the device (300).

상기 충돌 감지 센서(220)는 관제 장비(200)와 인접한 물체를 감지하기 위한 것으로, 관제 장비(200)의 전, 후, 좌, 우와 같은 다수의 방향에 대해 물체를 감지할 수 있도록 상기 관제 장비(200)의 다수의 부위에 설치될 수 있다. 상기 관제 장비(200)는 상기 충돌 감지 센서(220)에 의해 감지된 물체의 인접 여부를 나타내는 정보를 이용해 구조물에 충돌하지 않고 내부 공간을 이동할 수 있다.The collision detection sensor 220 is used to sense an object adjacent to the control device 200 and can detect an object in a plurality of directions such as forward, backward, left, and right directions of the control device 200, (200). The control apparatus 200 can move the inner space without colliding with the structure using information indicating whether the object detected by the collision detection sensor 220 is adjacent to the object.

상기 자기장 측정 센서(230)는 서로 직교하는 다수의 방향 각각에 대해 자기장을 측정하기 위한 것으로, 상기 비행체(100)에 구비되는 자기장 측정 센서(130)와 유사하게 서로 직교하는 x축, y축, z축 방향 각각에 대한 자기장 벡터를 측정한 뒤 이 자기장 벡터의 합을 구하여 관제 장비(200)에 작용하는 자기장의 방향을 측정할 수 있다. 상기 자기장 측정 센서(230)에 의해 측정된 관제 장비(200)에 작용하는 자기장은 비행체(100)에 설치된 자기장 측정 센서(130)가 측정한 자기장 데이터와 함께 비행체(100)가 향하는 방향에 대한 관제 장비(200)가 향하는 방향을 조절하기 위해 사용될 수 있다.The magnetic field measurement sensor 230 is for measuring a magnetic field for each of a plurality of directions orthogonal to each other. The magnetic field measurement sensor 230 includes x-axis, y-axis, the direction of the magnetic field acting on the control device 200 can be measured by measuring the magnetic field vector for each z-axis direction and then calculating the sum of the magnetic field vectors. The magnetic field acting on the control equipment 200 measured by the magnetic field measurement sensor 230 is transmitted to the control unit 200 along with the magnetic field data measured by the magnetic field measurement sensor 130 installed in the air vehicle 100, And can be used to adjust the direction in which the device 200 faces.

상기 배터리(240)는 전기에너지를 저장하여 전력을 제공하기 위한 것으로, 관제 장비(200)뿐만 아니라 비행체(100)에도 전력을 공급할 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 비행체(100)와 상기 관제 장비(200)는 케이블을 통해 서로 연결됨으로써 상기 관제 장비(200)에 구비된 배터리(240)로부터 비행체(100)로 전력이 공급된다.The battery 240 is for supplying electric power by storing electric energy, and can supply electric power to the flight vehicle 100 as well as the control equipment 200. 1, the air vehicle 100 and the control equipment 200 are connected to each other through a cable so that electric power is supplied from the battery 240 provided in the control equipment 200 to the air vehicle 100 .

상기 케이블 조작기(250)는 비행체(100)와 관제 장비(200) 간에 연결된 케이블을 풀거나 감도록 조작하기 위한 것이다. 상기 케이블 조작기(250)에 대해서는 도 9 내지 도 11을 참조하여 뒤에서 상세하게 설명하기로 한다.The cable manipulator 250 is for manipulating the cable connected between the air vehicle 100 and the control equipment 200 to unwind or retract. The cable operator 250 will be described later in detail with reference to FIGS. 9 to 11. FIG.

상기 제 2 라이더(260)는 관제 장비(200)의 주위에 위치한 물체와의 거리를 측정하기 위한 것으로, 보다 구체적으로 관제 장비(200)와 구조물의 내벽 간의 거리를 측정하기 위한 것이다.The second rider 260 is for measuring a distance to an object located around the control equipment 200 and more specifically for measuring the distance between the control equipment 200 and the inner wall of the structure.

또한, 상기 관제 장비(200)는 관제 장비(200)의 동작 및 상기 관제 장비(200)에 설치된 장치를 제어하기 위한 관제 장비 제어기(270)를 포함한다. 상기 관제 장비 제어기(270)는 ECU(Electronic Control Unit)와 같은 전자 제어 장치를 포함하며, 사전에 저장된 프로그램에 따라 데이터를 처리하여 관제 장비(200)의 동작을 제어할 수 있다.In addition, the control equipment 200 includes a control equipment controller 270 for controlling the operation of the control equipment 200 and the devices installed in the control equipment 200. The control equipment controller 270 includes an electronic control unit such as an ECU (Electronic Control Unit), and can control the operation of the control equipment 200 by processing data according to a program stored in advance.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 관제 장비(200)는 상기 제 2 라이더(260)를 이용해 구조물의 내부 공간을 레이저로 스캐닝하여 해당 공간의 3차원 맵을 작성하기 위한 거리 정보를 획득할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, the control equipment 200 can acquire distance information for creating a three-dimensional map of the space by scanning the inner space of the structure with the laser by using the second rider 260 .

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 관제 장비(200)가 구조물의 내부 공간을 레이저로 스캐닝하여 해당 공간의 3차원 맵을 작성하기 위한 거리 정보를 획득하는 모습을 보여주는 예시적인 도면이다.FIG. 5 is an exemplary view showing a state in which the control apparatus 200 scans the inner space of a structure with a laser to obtain distance information for creating a three-dimensional map of the space according to an embodiment of the present invention.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 관제 장비(200)에 설치된 제 2 라이더(260)는 그 설치 지점을 중심으로 전방위로 레이저를 발사하여 관제 장비(200)와 검사 대상 구조물인 밸러스트 탱크(10)의 내벽 간 거리 정보를 획득할 수 있다. 이와 같이 획득된 거리 정보를 기반으로 관제 장비(200) 또는 상기 관제 장비(200)와 데이터를 주고 받을 수 있는 처리 장치(300)는 구조물의 내부 공간에 대한 3차원 맵을 작성할 수 있다. 상기 관제 장비(200)는 이 3차원 맵을 기반으로 비행체(100)가 구조물의 내벽을 따라 이동하도록 상기 비행체(100)의 비행 경로를 설정하고 설정된 비행 경로에 따라 비행체(100)의 비행을 제어할 수 있다.5, the second rider 260 installed in the control equipment 200 fires laser all around the installation point to control the control equipment 200 and the ballast tank 10, Can be obtained. Based on the distance information thus obtained, the processing apparatus 300 capable of exchanging data with the control apparatus 200 or the control apparatus 200 can create a three-dimensional map of the internal space of the structure. The controller 200 sets a flight path of the air vehicle 100 so that the air vehicle 100 moves along the inner wall of the structure based on the three-dimensional map and controls the flight of the air vehicle 100 according to the set flight path. can do.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 관제 장비(200)에 구비된 제 2 라이더(260)의 예시적인 사시도이고, 도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제 2 라이더(260)의 동작을 설명하기 위한 예시적인 사시도이다.FIG. 6 is an exemplary perspective view of a second rider 260 provided in the control apparatus 200 according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 7 and 8 illustrate a second rider 260 according to an embodiment of the present invention Fig. 2 is an exemplary perspective view for explaining the operation of the apparatus shown in Fig.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제 2 라이더(260)는 구조물의 내벽과의 거리 정보를 획득하기 위해 구조물을 향해 전방위로 레이저를 발사할 수 있도록 레이저 송수신부(261), 제 1 회전부(262), 제 2 회전부(263) 및 제 3 회전부(264)를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the second rider 260 may include a laser transmission / reception unit 261, a first rotation unit 260, a second rotation unit 260, 262, a second rotating part 263, and a third rotating part 264.

상기 레이저 송수신부(261)는 레이저를 방출하여 물체로부터 반사되는 레이저를 수신한다. 상기 제 1 회전부(262)는 레이저 송수신부(261)를 기 결정된 제 1 축을 중심으로 회전시킨다. 상기 제 2 회전부(263)는 제 1 회전부(262) 및 상기 제 1 회전부(262)에 결합된 레이저 송수신부(261)를 제 1 축에 직교하는 제 2 축을 중심으로 회전시킨다. 상기 제 3 회전부(264)는 제 2 축을 중심으로 회전된 제 1 회전부(262) 및 레이저 송수신부(261)를 제 2 축을 중심으로 회전된 제 1 축과 직교하는 제 3 축을 중심으로 회전시킨다.The laser transceiver 261 emits a laser to receive a laser reflected from an object. The first rotating part 262 rotates the laser transmitting and receiving part 261 about the predetermined first axis. The second rotation unit 263 rotates the first rotation unit 262 and the laser transmission and reception unit 261 coupled to the first rotation unit 262 about a second axis orthogonal to the first axis. The third rotation unit 264 rotates the first rotation unit 262 and the laser transmission and reception unit 261 about the second axis about a third axis that is orthogonal to the first axis about the second axis.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제 2 라이더(260)는 구조물 내벽과의 거리 정보를 획득하기 위해서, 먼저 비행체(100)가 구조물의 내부를 비행하기 전, 제 1 축이 지면에 평행하도록 제 2 회전부(263)가 제 2 축을 중심으로 제 1 회전부(262) 및 레이저 송수신부(261)를 회전시킨다(도 6 및 도 7 참조).According to an embodiment of the present invention, the second rider 260 may calculate the distance between the first rider 260 and the inner wall of the structure so that the first axis is parallel to the ground surface, The second rotating portion 263 rotates the first rotating portion 262 and the laser transmitting and receiving portion 261 about the second axis (see Figs. 6 and 7).

그 뒤, 제 3 회전부(264)가 제 3 축을 중심으로 제 1 회전부(262) 및 레이저 송수신부(261)를 회전시킨다(도 8 참조). 그리고, 제 1 회전부(262)가 제 1 축을 중심으로 레이저 송수신부(261)를 회전시킨다(도 8 참조).Thereafter, the third rotating portion 264 rotates the first rotating portion 262 and the laser transmitting and receiving portion 261 about the third axis (see Fig. 8). Then, the first rotating portion 262 rotates the laser transmitting and receiving portion 261 about the first axis (see FIG. 8).

그러고 나서, 레이저 송수신부(261)는 레이저를 방출하여 구조물로부터 반사되어 되돌아오는 레이저를 수신하도록 동작한다. 그 결과, 상기 제 2 라이더(260)는 구조물 내 비행체(100)의 이동 경로를 생성하기 위한 제 2 라이더(260)와 구조물 내벽 간의 거리 정보를 획득할 수 있다.Then, the laser transmitting and receiving unit 261 operates to emit a laser to receive the reflected laser beam reflected from the structure. As a result, the second rider 260 can acquire the distance information between the second rider 260 and the inner wall of the structure to generate the moving path of the in-structure air vehicle 100.

다시 말해, 상기 제 2 라이더(260)는 비행체(100)가 구조물의 내부를 비행하기 전에는 도 6과 같이 제 1 축이 지면에 수직인 상태에서 도 7과 같이 지면에 평행한 상태로 이동하도록 제 2 회전부(263)에 의해 제 1 회전부(262)와 레이저 송수신부(261)가 제 2 축을 중심으로 회전되고, 도 8과 같이 제 3 회전부(264)와 제 1 회전부(262)가 각각 제 3 축과 제 1 축을 중심으로 레이저 송수신부(261)를 회전시킴으로써 레이저 송수신부(261)로부터 구조물을 향해 전방위로 레이저가 발사될 수 있다.In other words, the second rider 260 is moved in a state in which the first axis is perpendicular to the ground surface, as shown in FIG. 6, The first rotating portion 262 and the laser transmitting and receiving portion 261 are rotated about the second axis by the second rotating portion 263 and the third rotating portion 264 and the first rotating portion 262 are rotated about the third axis By rotating the laser transmitting and receiving unit 261 about the axis and the first axis, the laser can be emitted in all directions from the laser transmitting and receiving unit 261 toward the structure.

그리고, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제 2 라이더(260)는 비행체(100)가 구조물의 내부를 비행하는 동안, 제 1 축이 다시 지면에 수직하도록 제 2 회전부(263)가 제 2 축을 중심으로 제 1 회전부(262) 및 레이저 송수신부(261)를 회전시킨다(즉, 도 6의 상태로 복귀함).According to an embodiment of the present invention, the second rider 260 rotates the second rotation part 263 such that the first axis is perpendicular to the paper surface while the flying body 100 is flying inside the structure, The first rotating portion 262 and the laser transmitting and receiving portion 261 are rotated (that is, returned to the state of FIG. 6).

그 뒤, 제 1 회전부(262)가 제 1 축을 중심으로 레이저 송수신부(261)를 회전시키고, 레이저 송수신부(261)가 레이저를 방출하여 구조물로부터 반사되어 되돌아오는 레이저를 수신하도록 동작한다. 그 결과, 상기 제 2 라이더(260)는 구조물 내 관제 장비(200)의 이동 경로를 생성하기 위한 거리 정보를 획득할 수 있다.Thereafter, the first rotation part 262 rotates the laser transmission / reception part 261 about the first axis, and the laser transmission / reception part 261 emits a laser and operates to receive the laser reflected from the structure and returned. As a result, the second rider 260 may obtain distance information for generating a movement path of the control apparatus 200 in the structure.

다시 말해, 제 2 라이더(260)는 앞서 설명한 바와 같이 구조물을 향해 전방위로 레이저를 발사하여 구조물 내부 공간의 3차원 맵을 작성하기 위한 거리 정보를 획득한 뒤, 다시 도 6과 같은 상태로 제 2 회전부(263)에 의해 제 1 회전부(262) 및 레이저 송수신부(261)를 회전시켜 제 1 축이 지면에 수직하도록 만들고, 제 1 회전부(262)가 제 1 축을 중심으로 레이저 송수신부(261)를 회전시키면서 레이저 송수신부(261)가 레이저를 방출하고 반사된 레이저를 수신하도록 동작함으로써 관제 장비(200)의 이동 경로를 위한 구조물과의 거리 정보를 획득할 수 있다.In other words, as described above, the second rider 260 obtains distance information for generating a three-dimensional map of the internal space of the structure by emitting a laser in all directions toward the structure, and then, again, The first rotation part 262 rotates the first rotation part 262 and the laser transmission and reception part 261 so that the first axis is perpendicular to the paper surface and the first rotation part 262 rotates the laser transmission and reception part 261 about the first axis, The laser transmitting and receiving unit 261 may emit a laser beam and receive the reflected laser beam, thereby obtaining distance information with respect to the structure for the movement path of the control apparatus 200. [

이와 같이 구성되어 동작하는 제 2 라이더(260)를 이용하여 본 발명의 실시예는 구조물 내부 공간의 3차원 맵을 작성하기 위한 거리 정보를 쉽고 간편하게 얻을 수 있다.By using the second rider 260 constructed and operating as described above, the embodiment of the present invention can easily and easily obtain the distance information for creating the three-dimensional map of the internal space of the structure.

상기 관제 장비(200)에 구비된 케이블 조작기(250)는 케이블 릴 및 케이블 상태 검출기를 포함할 수 있다.The cable manipulator 250 provided in the control apparatus 200 may include a cable reel and a cable state detector.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 관제 장비(200)에 구비된 케이블 릴(251) 및 케이블 상태 검출기(252)의 예시적인 사시도이고, 도 10 및 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따라 케이블 상태 검출기(252)의 포지션에 따른 케이블 릴(251)의 구동을 설명하기 위한 예시적인 측면도이다.FIG. 9 is an exemplary perspective view of a cable reel 251 and a cable state detector 252 included in the control apparatus 200 according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 10 and 11 illustrate an embodiment of the present invention Is an exemplary side view for explaining driving of the cable reel 251 according to the position of the cable state detector 252. [

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 케이블 조작기(250)는 케이블이 감기는 케이블 릴(251), 및 상기 케이블 릴(251)에서 연장되는 케이블(C)과 연동하여 포지션이 변경되도록 구성된 케이블 상태 검출기(252)를 포함할 수 있다. 이와 같이 구성된 케이블 조작기(250)를 이용해 본 발명의 실시예는 관제 장비(200)와 비행체(100) 사이에 연결된 케이블(C)을 자동으로 풀고 감을 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the cable manipulator 250 includes a cable reel 251 to which a cable is wound, and a cable reel 251 that is interlocked with the cable C extending from the cable reel 251, Detector 252. In one embodiment, The embodiment of the present invention using the cable manipulator 250 configured as described above can automatically unwind and wind the cable C connected between the control equipment 200 and the air vehicle 100.

구체적으로, 상기 케이블 조작기(250)는 케이블 상태 검출기(252)가 케이블(C)에 의해 기 설정된 제 1 포지션에 위치하는 경우, 케이블 릴(251)이 케이블(C)을 풀도록 케이블 릴(251)을 구동시킬 수 있다. 그리고, 상기 케이블 조작기(250)는 케이블 상태 검출기(252)가 케이블(C)에 의해 기 설정된 제 2 포지션에 위치하는 경우, 케이블 릴(251)이 케이블(C)을 감도록 케이블 릴(251)을 구동시킬 수 있다.Specifically, when the cable state machine 252 is positioned at the predetermined first position by the cable C, the cable actuator 250 is connected to the cable reel 251 Can be driven. The cable operator 250 is connected to the cable reel 251 so that the cable reel 251 winds the cable C when the cable state detector 252 is positioned at the second predetermined position by the cable C. [ .

예를 들어, 도 10을 참조하면, 비행체(100)가 상승하여 비행체(100)에 연결된 케이블(C)이 함께 따라 올라가면 케이블 상태 검출기(252)와 지면 간의 각도 θ1가 증가하여 케이블 상태 검출기(252)가 제 1 포지션에 위치하게 된다. 이 경우, 케이블 조작기(250)는 모터 등을 이용해 케이블 릴(251)이 케이블(C)을 인출하는 방향으로 회전하도록 하여 비행체(100)와 관제 장비(200) 간의 케이블 길이를 연장할 수 있다.10, when the air vehicle 100 rises and a cable C connected to the air vehicle 100 is lifted up together, the angle? 1 between the cable state detector 252 and the ground increases, 252 are positioned at the first position. In this case, the cable manipulator 250 can extend the cable length between the air vehicle 100 and the control equipment 200 by using a motor or the like to rotate the cable reel 251 in the direction of pulling out the cable C.

반대로, 도 11을 참조하면, 비행체(100)가 하강하여 비행체(100)에 연결된 케이블(C)이 아래로 이동하게 되면 케이블 상태 검출기(252)와 지면 간의 각도 θ2가 감소하여 케이블 상태 검출기(252)가 제 2 포지션에 위치하게 된다. 이 경우, 케이블 조작기(250)는 모터 등을 이용해 케이블 릴(251)이 케이블(C)을 인입하는 방향으로 회전하도록 하여 비행체(100)와 관제 장비(200) 간의 케이블 길이를 줄일 수 있다.11, when the air vehicle 100 is lowered and the cable C connected to the air vehicle 100 is moved downward, the angle? 2 between the cable state detector 252 and the ground is decreased and the cable state detector 252 are positioned at the second position. In this case, the cable manipulator 250 can rotate the cable reel 251 in the direction in which the cable C is drawn by using a motor or the like to reduce the cable length between the air vehicle 100 and the control equipment 200.

이와 같이 케이블 조작기(250)가 케이블 상태 검출기(252)의 포지션에 따라 케이블 릴(251)의 회전 방향을 달리하여 회전시켜 케이블(C)을 풀거나 감기 위해, 상기 케이블 상태 검출기(252)는 케이블(C)과 연동하여 지면과 이루는 각도가 변경되는 케이블 연동부(2521), 및 상기 케이블 연동부(2521)가 지면과 이루는 각도를 감지하는 각도 감지부(미도시)를 포함할 수 있다.The cable state detector 252 is connected to the cable state detector 252 so that the cable state machine 252 rotates the cable reel 251 in different directions according to the position of the cable state detector 252, (Not shown) for detecting an angle formed by the cable interlocking part 2521 and the cable interlocking part 2521, which change the angle with the ground, and the angle of the cable interlocking part 2521 with respect to the ground.

이 경우, 상기 케이블 조작기(250)는 상기 각도 감지부에 의해 감지된 각도가 제 1 포지션에 대응하는 기 설정된 제 1 각도 범위(예컨대, +15° 내지 +45°)에 포함되는 경우, 케이블 릴(251)이 케이블(C)을 풀도록 케이블 릴(251)을 구동시킬 수 있다. 반대로, 상기 케이블 조작기(250)는 상기 각도 감지부에 의해 감지된 각도가 제 2 포지션에 대응하는 기 설정된 제 2 각도 범위(예컨대, -15° 내지 -45°)에 포함되는 경우, 케이블 릴(251)이 케이블(C)을 감도록 케이블 릴(251)을 구동시킬 수 있다.In this case, when the angle sensed by the angle sensing unit is included in a predetermined first angular range (e.g., + 15 ° to + 45 °) corresponding to the first position, The cable reel 251 can be driven so that the cable 251 releases the cable C. [ Conversely, when the angle detected by the angle sensing unit is included in a predetermined second angle range (e.g., -15 ° to -45 °) corresponding to the second position, 251 can drive the cable reel 251 so as to wind the cable (C).

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 케이블 연동부(2521)가 케이블(C)과 연동하여 지면과 이루는 각도가 가변하도록 구성되기 위해, 상기 케이블 연동부(2521)는 케이블(C)이 관통하는 중공형 관, 및 중공형 관의 일측에 설치되어 관제 장비(200)의 일 지점을 중심으로 중공형 관이 회전 가능하도록 구성된 힌지(2522)를 포함할 수 있으나, 상기 케이블 연동부(2521)가 일 지점을 중심으로 회전 가능하도록 구성되는 한 케이블 연동부(2521)의 구조는 이에 제한되지는 않는다.According to an embodiment of the present invention, the cable interlocking portion 2521 is configured such that the cable interlocking portion 2521 is configured to interlock with the cable C so as to vary the angle with the ground, And a hinge 2522 provided at one side of the hollow pipe and configured to allow rotation of the hollow pipe about one point of the control device 200. The cable interlocking portion 2521 may include a hinge The structure of the cable interlocking portion 2521 configured to be rotatable about one point is not limited to this.

실시예에 따라, 상기 케이블 조작기(250)는 케이블 상태 검출기(252)가 케이블(C)에 의해 제 1 포지션과 제 2 포지션 사이에 해당하는 제 3 포지션에 위치하는 경우, 케이블 릴(251)의 회전을 멈추어 비행체(100)와 관제 장비(200) 간에 연결된 케이블(C)의 길이를 일정하게 유지시킬 수 있다.According to an embodiment, the cable operator 250 is configured such that when the cable state detector 252 is positioned at a third position corresponding to the first position and the second position by the cable C, The rotation can be stopped to keep the length of the cable C connected between the air vehicle 100 and the control equipment 200 constant.

이와 같은 본 발명의 실시예에 따르면, 관제 장비(200)는 비행체(100)에 전력을 공급하기 위해 마련된 케이블(C)을 관리자의 별다른 조작 없이 자동으로 풀고 감을 수 있어 구조물 검사를 용이하고 자유롭게 실시할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, the control equipment 200 can automatically unwind and wind the cable C, which is provided for supplying electric power to the air vehicle 100, without any manipulation by the manager, can do.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 비행체(100)의 정지 비행 동작을 설명하기 위한 예시적인 도면이다.12 is an exemplary diagram for explaining a stopping flight operation of the air vehicle 100 according to an embodiment of the present invention.

도 12를 참조하면, 상기 관제 장비(200)는 마커 표시부(280)를 더 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 마커 표시부(280)는 기 결정된 모양의 마커가 연직 윗 방향을 향하도록 표시되어 있다. 도 12에 도시된 마커는 네 개의 화살표가 서로 결합되어 있는 십자 모양이지만, 마커의 모양은 이에 제한되지 않는다.Referring to FIG. 12, the control equipment 200 may further include a marker display unit 280. According to an embodiment of the present invention, the marker display unit 280 is marked so that the predetermined shape of the marker is directed vertically upward. The marker shown in Fig. 12 is a cross shape in which four arrows are coupled to each other, but the shape of the marker is not limited thereto.

상기 비행체(100)는 제 2 카메라(180)를 더 포함할 수 있다. 이 실시예에서 상기 제 2 카메라(180)는 연직 아래 방향을 촬영한다. 다시 말해, 제 2 카메라(180)는 비행체(100)를 기준으로 연직 아래 방향에 위치한 관제 장비(200)를 촬영할 수 있으며, 보다 구체적으로 관제 장비(200)에 구비된 마커 표시부(280)의 마커를 촬영한다.The air vehicle 100 may further include a second camera 180. In this embodiment, the second camera 180 photographs a vertical downward direction. In other words, the second camera 180 can photograph the control device 200 positioned vertically downward with respect to the air vehicle 100, more specifically, the marker of the marker display unit 280 provided on the control device 200 .

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 제 2 카메라(180)가 마커(281)를 촬영한 영상을 나타내는 예시적인 도면이다.13 is an exemplary diagram showing an image of the second camera 180 taken by the marker 281 according to an embodiment of the present invention.

도 13에 도시된 바와 같이, 비행체(100)에 설치된 제 2 카메라(180)가 연직 아래 방향에 위치한 관제 장비(200)의 마커 표시부(280)에 표시된 마커(281)를 촬영하면 영상의 일 지점에 마커(281)가 위치하게 된다. 예를 들어, 도 13과 같이 마커(281)는 제 2 카메라(180)에 의해 촬영된 영상의 중앙에 위치할 수 있다. 그러나, 영상 내에서 마커(281)의 초기 위치는 영상의 중앙으로 제한되지 않으며, 비행체(100)와 관제 장비(200) 간의 위치 관계에 따라 다양한 위치가 마커(281)의 초기 위치로 설정될 수 있다.13, when the second camera 180 installed on the air vehicle 100 photographs the marker 281 displayed on the marker display unit 280 of the control device 200 located vertically downward, The marker 281 is positioned. For example, as shown in FIG. 13, the marker 281 may be located at the center of the image captured by the second camera 180. However, the initial position of the marker 281 in the image is not limited to the center of the image, and various positions may be set to the initial position of the marker 281 according to the positional relationship between the air vehicle 100 and the control equipment 200 have.

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따라 영상 내에서 마커(281)의 위치가 변경된 모습을 나타내는 예시적인 도면이고, 도 15는 도 14의 영상 내 마커(281')의 위치를 기반으로 비행체(100)의 이동을 제어하는 과정을 설명하기 위한 예시적인 평면도이다.FIG. 14 is an exemplary diagram showing a position of a marker 281 changed in an image according to an embodiment of the present invention, and FIG. 15 is a diagram illustrating an example of a position of the marker 281 ' 100 in accordance with the second embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 비행체 제어기(170)는 제 2 카메라(180)에 의해 촬영된 영상을 처리하여 영상 내 마커(281')의 위치를 기반으로 비행체(100)가 이동할 방향을 결정할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the air conditioner controller 170 processes images photographed by the second camera 180 and determines a direction in which the air vehicle 100 moves based on the position of the marker 281 'in the image You can decide.

예를 들어, 도 14에 도시된 바와 같이 영상 내에서 중앙에 위치하던 마커(281)가 영상의 우상단 방향으로 이동한 경우, 상기 비행체 제어기(170)는 영상 내 마커(281)의 초기 위치 P0(u0, v0)를 시작점으로 하고 마커(281')의 이동 후 위치 P'(u', v')를 끝점으로 하는 벡터 V를 계산할 수 있다.14, when the marker 281 located at the center in the image moves in the direction of the upper right of the image, the airplane controller 170 detects the initial position P 0 of the marker 281 in the image (u 0 , v 0 ) as the start point and the position P '(u', v ') after the movement of the marker 281' as the end points.

그러고 나서, 도 15에 도시된 바와 같이 상기 비행체 제어기(170)는 비행체(100)가 벡터 V에 대응하는 방향으로 이동하도록 비행체(100)를 제어할 수 있다. 여기서, 제 2 카메라(180)에 의해 촬영되는 영상에서 각 좌표축에 평행한 방향(예컨대, u축에 평행한 방향 및 v축에 평행한 방향)은 비행체(100)를 기준으로 한 방향(예컨대, 비행체(100)의 우측 방향 및 뒷 방향)에 대응하도록 상기 비행체 제어기(170)에 미리 설정되어 있을 수 있다.Then, as shown in FIG. 15, the air vehicle controller 170 can control the air vehicle 100 so that the air vehicle 100 moves in a direction corresponding to the vector V. FIG. Here, a direction parallel to each coordinate axis (e.g., a direction parallel to the u-axis and a direction parallel to the v-axis) in the image captured by the second camera 180 is a direction (e.g., May be previously set in the air vehicle controller 170 so as to correspond to the right side and the back side of the air vehicle 100).

이 실시예에 따르면, 비행체(100)는 제 2 카메라(180)에 의한 마커의 촬영, 촬영된 영상의 처리, 및 처리 결과에 따른 비행체(100)의 이동 제어를 반복적으로 수행함으로써 구조물(10) 내에서 비행체(100)의 정지 비행 동작을 구현할 수 있다.According to this embodiment, the air vehicle 100 repeatedly performs the shooting of the marker by the second camera 180, the processing of the photographed image, and the movement control of the air vehicle 100 according to the processing result, The stop flight operation of the air vehicle 100 can be implemented.

도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따라 영상에 표시된 마커(281)의 크기가 변경된 모습을 나타내는 예시적인 도면이다.FIG. 16 is an exemplary diagram showing the size of a marker 281 displayed on an image changed according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 비행체 제어기(170)는 제 2 카메라(180)에 의해 촬영된 영상을 처리하여 영상에 표시된 마커(281)의 크기를 기반으로 비행체(100)의 높이를 검출할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the airplane controller 170 processes the image photographed by the second camera 180 and detects the height of the airplane 100 based on the size of the marker 281 displayed on the image can do.

도 16에 도시된 바와 같이 비행체(100)가 연직 방향으로 이동하여 영상에 표시된 마커(281)의 크기가 변경된 경우, 상기 비행체 제어기(170)는 영상에서 마커(281)의 변경 전 크기 S0, 마커(281'')의 변경 후 크기 S'', 마커(281)의 크기가 변경되기 전 비행체(100)의 높이 h0, 및 마커(281'')의 크기가 변경된 후 비행체(100)의 높이 h''를 기반으로 h0에 S0/S''을 곱하여 h''을 계산할 수 있다(즉, h'' = h0 × S0/S''). 여기서, h0는 사전에 상기 비행체 제어기(170)에 알려져 있는 값이다.16, when the flying object 100 moves in the vertical direction and the size of the marker 281 displayed on the image is changed, the airplane controller 170 calculates the size S 0 of the marker 281 before the change, The height h 0 of the air vehicle 100 and the size of the marker 281 "before the size of the marker 281 is changed and the size of the marker 281" H "can be calculated by multiplying h 0 by S 0 / S" on the basis of the height h "(ie, h" = h 0 × S 0 / S "). Here, h 0 is a value previously known to the air vehicle controller 170.

예를 들어, 도 16과 같이 비행체(100)가 상승하여 영상 내 마커(281)의 크기가 절반으로 감소하고 마커(281)의 크기 변경 전 비행체(100)의 높이가 10 m라고 하면, 마커(281'')의 크기 변경 후 비행체(100)의 높이는 h'' = 10 × 1/0.5 = 20 m로 계산될 수 있다.For example, if the size of the in-image marker 281 is reduced to half and the height of the air vehicle 100 is 10 m before the size of the marker 281 is changed as shown in FIG. 16, The height of the air vehicle 100 after changing the size of the air bag 281 '' can be calculated as h '' = 10 × 1 / 0.5 = 20 m.

이와 같이 비행체(100)는 제 2 카메라(180)로 마커를 촬영하여 영상에 표시된 마커의 크기 변화를 기반으로 구조물(10) 내 비행체(100)의 고도를 계산할 수 있다.As described above, the air vehicle 100 can photograph the marker with the second camera 180 and calculate the altitude of the air vehicle 100 in the structure 10 based on the change in the size of the marker displayed on the image.

뿐만 아니라 상기 비행기 제어기(170)는 제 2 카메라(180)에 의해 촬영된 영상을 처리하여 영상에 표시된 마커의 크기를 기반으로 비행체(100)의 상승 또는 하강을 결정할 수 있다.In addition, the airplane controller 170 processes images photographed by the second camera 180 and determines whether the airplane 100 moves up or down based on the size of the marker displayed on the image.

도 17은 도 16의 영상에 표시된 마커의 크기를 기반으로 비행체(100)의 고도를 제어하는 과정을 설명하기 위한 예시적인 측면도이다.17 is an exemplary side view for explaining the process of controlling the altitude of the air vehicle 100 based on the size of the marker shown in the image of FIG.

이 실시예에 따르면, 상기 비행체 제어기(170)는 제 2 카메라(180)에 의해 촬영된 영상에 표시된 마커(281)의 크기가 감소하는 경우 비행체(100)가 하강하도록 비행체(100)를 제어하고, 마커(281)의 크기가 증가하는 경우 비행체(100)가 상승하도록 비행체(100)를 제어할 수 있다.According to this embodiment, when the size of the marker 281 displayed on the image photographed by the second camera 180 decreases, the air conditioner controller 170 controls the air vehicle 100 such that the air conditioner 100 descends , And controls the air vehicle 100 to raise the air vehicle 100 when the size of the marker 281 increases.

예를 들어, 도 16의 영상에서는 마커(281)의 크기가 감소하였으므로 상기 비행체 제어기(170)는 도 17과 같이 비행체(100)를 하강시켜 비행체(100)의 고도를 낮출 수 있다. 반대로, 도 16의 영상과 달리 제 2 카메라(180)에 의해 촬영된 영상에서 마커(281)의 크기가 증가한 경우, 상기 비행체 제어기(170)는 비행체(100)를 상승시켜 비행체(100)의 고도를 높일 수 있다.For example, since the size of the marker 281 is reduced in the image of FIG. 16, the air conditioner controller 170 can lower the altitude of the air vehicle 100 by lowering the air vehicle 100 as shown in FIG. 16, when the size of the marker 281 is increased in the image taken by the second camera 180, the air conditioner controller 170 raises the air conditioner 100 to raise the altitude of the air conditioner 100 .

이 실시예에 따르면, 비행체(100)는 제 2 카메라(180)에 의한 마커의 촬영, 촬영된 영상의 처리, 및 처리 결과에 따른 비행체(100)의 상승 또는 하강을 반복적으로 수행함으로써 구조물(10) 내에서 비행체(100)의 고도 유지 동작을 구현할 수 있다.According to this embodiment, the air vehicle 100 repeatedly performs the upward / downward movement of the air vehicle 100 according to the photographing of the marker by the second camera 180, the processing of the photographed image, and the processing result, The altitude maintenance operation of the air vehicle 100 can be implemented.

다시 도 1을 참조하면, 상기 처리 장치(300)는 관제 장비(200)로부터 비행체(100)가 수집한 구조물에 관한 정보를 수신하고, 수신된 정보를 사전에 설치된 프로그램을 이용해 처리하여 구조물의 내부를 검사할 수 있다.1, the processing apparatus 300 receives information on a structure collected by the air vehicle 100 from the control equipment 200, processes the received information using a pre-installed program, . ≪ / RTI >

예를 들어, 상기 처리 장치(300)가 상기 비행체(100)에 설치된 제 1 카메라로 촬영된 구조물의 내벽 영상을 분석하여 구조물의 균열을 검출하는 경우, 상기 처리 장치(300)는 사전에 설치된 영상 처리 프로그램을 실행시켜 구조물의 내벽 영상을 분석함으로써 구조물에 균열이 발생하였는지 여부를 판별할 수 있다.For example, when the processing apparatus 300 detects a crack in a structure by analyzing an inner wall image of a structure photographed by a first camera installed in the air vehicle 100, By executing the processing program and analyzing the inner wall image of the structure, it is possible to judge whether or not cracks have occurred in the structure.

상기 처리 장치(300)는 CPU, GPU와 같은 프로세서를 포함하는 컴퓨팅 장치로서, 일 예로 랩탑, 데스크탑과 같은 개인용 컴퓨터를 포함할 수 있으나 이에 제한되지는 않는다.The processing unit 300 may be a computing device including a processor such as a CPU, a GPU, and the like, and may include, but is not limited to, a personal computer such as a laptop or a desktop.

이상에서 실시예를 통해 본 발명을 설명하였으나, 위 실시예는 단지 본 발명의 사상을 설명하기 위한 것으로 이에 한정되지 않는다. 통상의 기술자는 전술한 실시예에 다양한 변형이 가해질 수 있음을 이해할 것이다. 본 발명의 범위는 첨부된 특허청구범위의 해석을 통해서만 정해진다.While the present invention has been described with reference to the exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. Those skilled in the art will appreciate that various modifications may be made to the embodiments described above. The scope of the present invention is defined only by the interpretation of the appended claims.

10: 밸러스트 탱크
100: 비행체
110: 제 1 카메라
120: 고도 감지 센서
130: 자기장 측정 센서
140: 물체 감지 센서
150: 기울기 측정 센서
160: 제 1 라이더
170: 비행체 제어기
180: 제 2 카메라
200: 관제 장비
210: 통신기
220: 충돌 감지 센서
230: 자기장 측정 센서
240: 배터리
250: 케이블 조작기
251: 케이블 릴
252: 케이블 상태 검출기
260: 제 2 라이더
261: 레이저 송수신부
262: 제 1 회전부
263: 제 2 회전부
264: 제 3 회전부
280: 마커 표시부
281, 281', 281'': 마커
300: 처리 장치
2521: 케이블 연동부
2522: 힌지
C: 케이블10: Ballast tank
100: flight vehicle
110: First camera
120: altitude sensor
130: magnetic field measurement sensor
140: Object detection sensor
150: tilt measurement sensor
160: 1st rider
170:
180: Second camera
200: Control equipment
210: communicator
220: Collision detection sensor
230: magnetic field measurement sensor
240: Battery
250: Cable manipulator
251: Cable reel
252: Cable status detector
260: second rider
261: Laser transmitting /
262:
263:
264:
280: marker display section
281, 281 ', 281'': Marker
300: Processing device
2521: Cable connection part
2522: Hinge
C: Cable

Claims (9)

구조물 내부 공간을 비행하여 구조물의 검사에 요구되는 정보를 수집하는 비행체; 및
상기 비행체로부터 상기 비행체가 수집한 정보를 수신하고 상기 비행체에 전력을 공급하는 관제 장비를 포함하되,
상기 관제 장비는,
구조물의 내부 공간을 레이저로 스캐닝하여 해당 공간의 3차원 맵을 작성하기 위한 거리 정보를 획득하는 제 2 라이더와;
상기 비행체가 연결되고 상기 비행체에 전력을 공급하는 케이블이 감기는 케이블 릴과;
상기 케이블 릴에서 연장되는 케이블과 연동하여 포지션이 변경되도록 구성된 케이블 상태 검출기를 포함하며,
상기 제 2 라이더는:
레이저를 방출하여 물체로부터 반사되는 레이저를 수신하는 레이저 송수신부;
상기 레이저 송수신부를 기 결정된 제 1 축을 중심으로 회전시키는 제 1 회전부;
상기 제 1 회전부 및 상기 제 1 회전부에 결합된 상기 레이저 송수신부를 상기 제 1 축에 직교하는 제 2 축을 중심으로 회전시키는 제 2 회전부; 및
상기 제 2 축을 중심으로 회전된 상기 제 1 회전부 및 상기 레이저 송수신부를 상기 제 2 축을 중심으로 회전된 상기 제 1 축과 직교하는 제 3 축을 중심으로 회전시키는 제 3 회전부를 포함하고,
상기 제 2 라이더는,
상기 비행체가 구조물의 내부를 비행하기 전,
상기 제 1 축이 지면에 평행하도록 상기 제 2 회전부가 상기 제 2 축을 중심으로 상기 제 1 회전부 및 상기 레이저 송수신부를 회전시키고,
상기 제 3 회전부가 상기 제 3 축을 중심으로 상기 제 1 회전부 및 상기 레이저 송수신부를 회전시키고,
상기 제 1 회전부가 상기 제 1 축을 중심으로 상기 레이저 송수신부를 회전시키고,
상기 레이저 송수신부가 레이저를 방출하여 구조물로부터 반사되어 되돌아오는 레이저를 수신하도록 동작하여, 구조물 내 상기 비행체의 이동 경로를 생성하기 위한 거리 정보를 획득하며,
상기 제 2 라이더는 상기 비행체가 구조물의 내부를 비행하는 동안,
상기 제 1 축이 지면에 수직하도록 상기 제 2 회전부가 상기 제 2 축을 중심으로 상기 제 1 회전부 및 상기 레이저 송수신부를 회전시키고,
상기 제 1 회전부가 상기 제 1 축을 중심으로 상기 레이저 송수신부를 회전시키고,
상기 레이저 송수신부가 레이저를 방출하여 구조물로부터 반사되어 되돌아오는 레이저를 수신하도록 동작하여, 구조물 내 상기 관제 장비의 이동 경로를 생성하기 위한 거리 정보를 획득하며,
상기 케이블 상태 검출기는:
케이블과 연동하여 지면과 이루는 각도가 변경되는 케이블 연동부; 및
상기 케이블 연동부가 지면과 이루는 각도를 감지하는 각도 감지부를 포함하고,
상기 관제 장비는:
감지된 각도가 기 설정된 제 1 각도 범위에 포함되는 경우, 상기 케이블 릴이 케이블을 풀도록 상기 케이블 릴을 구동시키고,
감지된 각도가 기 설정된 제 2 각도 범위에 포함되는 경우, 상기 케이블 릴이 케이블을 감도록 상기 케이블 릴을 구동시키는 구조물 검사 장치.A flight body that collects information required for the inspection of the structure by flying the space inside the structure; And
And a controller for receiving information collected by the air vehicle from the air vehicle and supplying electric power to the air vehicle,
The control equipment comprises:
A second rider that scans an inner space of the structure with a laser to obtain distance information for creating a three-dimensional map of the space;
A cable reel to which the air vehicle is connected and a cable for supplying electric power to the air vehicle is wound;
And a cable state detector configured to change a position in cooperation with a cable extending from the cable reel,
Said second rider comprising:
A laser transmitting and receiving unit emitting a laser to receive a laser beam reflected from an object;
A first rotating part for rotating the laser transmitting and receiving part around a predetermined first axis;
A second rotating part rotating the laser transmitting and receiving part coupled to the first rotating part and the first rotating part about a second axis orthogonal to the first axis; And
And a third rotating part that rotates the first rotating part and the laser transmitting and receiving part about the second axis about a third axis that is rotated about the second axis and is orthogonal to the first axis,
The second rider,
Before the airplane flies inside the structure,
The second rotating part rotates the first rotating part and the laser transmitting and receiving part about the second axis so that the first axis is parallel to the paper surface,
The third rotating part rotates the first rotating part and the laser transmitting and receiving part about the third axis,
Wherein the first rotating part rotates the laser transmitting and receiving part about the first axis,
The laser transmitting and receiving unit operates to receive a laser reflected from the structure by emitting a laser and returning the laser to obtain distance information for generating a moving path of the flying object in the structure,
Wherein the second rider is configured to move the airbag while the airplane is flying inside the structure,
The second rotating part rotates the first rotating part and the laser transmitting and receiving part about the second axis so that the first axis is perpendicular to the paper surface,
Wherein the first rotating part rotates the laser transmitting and receiving part about the first axis,
Wherein the laser transmitting and receiving unit is operated to receive a laser reflected from the structure by emitting a laser and returning to obtain a distance information for generating a movement path of the control equipment in the structure,
The cable state detector comprising:
A cable interlocking portion interlocking with the cable and changing the angle with the ground; And
And an angle sensing unit for sensing an angle between the cable interlocking unit and the ground,
The control equipment comprises:
When the detected angle is included in the predetermined first angle range, the cable reel drives the cable reel so as to release the cable,
And drives the cable reel so that the cable reel winds the cable when the detected angle is included in the predetermined second angle range. 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 비행체는:
구조물을 촬영하기 위한 제 1 카메라;
상기 비행체의 고도를 감지하기 위한 고도 감지 센서;
서로 직교하는 다수의 방향 각각에 대해 자기장을 측정하기 위한 자기장 측정 센서;
상기 비행체와 인접한 물체를 감지하기 위한 물체 감지 센서;
상기 비행체의 기울기를 측정하기 위한 기울기 측정 센서; 및
상기 비행체의 주위에 위치한 물체와의 거리를 측정하기 위한 제 1 라이더(lidar) 중 적어도 하나와,
상기 비행체의 동작을 제어하기 위한 비행체 제어기를 포함하는 구조물 검사 장치.The method according to claim 1,
The airplane comprises:
A first camera for photographing a structure;
An altitude detection sensor for detecting an altitude of the airplane;
A magnetic field measurement sensor for measuring a magnetic field for each of a plurality of directions orthogonal to each other;
An object detection sensor for detecting an object adjacent to the flying object;
A tilt measuring sensor for measuring a tilt of the flying object; And
At least one of a first lidar for measuring a distance to an object located around the air vehicle,
And a flight controller for controlling the operation of the flying object. 청구항 1에 있어서,
상기 비행체는 상기 관제 장비로부터 제어 신호를 수신하여 상기 제어 신호에 따라 구조물의 내벽으로부터 이격되어 이동하는 구조물 검사 장치.The method according to claim 1,
Wherein the airplane receives a control signal from the control equipment and moves away from the inner wall of the structure in accordance with the control signal. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 밸러스트 탱크의 내부 공간을 비행하여 상기 밸러스트 탱크의 검사에 요구되는 정보를 수집하는 비행체;
상기 비행체로부터 상기 비행체가 수집한 정보를 수신하고 상기 비행체에 전력을 공급하는 관제 장비; 및
상기 관제 장비로부터 상기 비행체가 수집한 정보를 수신하고, 수신된 정보를 처리하여 밸러스트 탱크의 내부를 검사하는 처리 장치를 포함하되,
상기 관제 장비는,
밸러스트 탱크의 내부 공간을 레이저로 스캐닝하여 해당 공간의 3차원 맵을 작성하기 위한 거리 정보를 획득하는 제 2 라이더와;
상기 비행체가 연결되고 상기 비행체에 전력을 공급하는 케이블이 감기는 케이블 릴과;
상기 케이블 릴에서 연장되는 케이블과 연동하여 포지션이 변경되도록 구성된 케이블 상태 검출기를 포함하며,
상기 제 2 라이더는:
레이저를 방출하여 물체로부터 반사되는 레이저를 수신하는 레이저 송수신부;
상기 레이저 송수신부를 기 결정된 제 1 축을 중심으로 회전시키는 제 1 회전부;
상기 제 1 회전부 및 상기 제 1 회전부에 결합된 상기 레이저 송수신부를 상기 제 1 축에 직교하는 제 2 축을 중심으로 회전시키는 제 2 회전부; 및
상기 제 2 축을 중심으로 회전된 상기 제 1 회전부 및 상기 레이저 송수신부를 상기 제 2 축을 중심으로 회전된 상기 제 1 축과 직교하는 제 3 축을 중심으로 회전시키는 제 3 회전부를 포함하고,
상기 제 2 라이더는,
상기 비행체가 밸러스트 탱크의 내부를 비행하기 전,
상기 제 1 축이 지면에 평행하도록 상기 제 2 회전부가 상기 제 2 축을 중심으로 상기 제 1 회전부 및 상기 레이저 송수신부를 회전시키고,
상기 제 3 회전부가 상기 제 3 축을 중심으로 상기 제 1 회전부 및 상기 레이저 송수신부를 회전시키고,
상기 제 1 회전부가 상기 제 1 축을 중심으로 상기 레이저 송수신부를 회전시키고,
상기 레이저 송수신부가 레이저를 방출하여 밸러스트 탱크로부터 반사되어 되돌아오는 레이저를 수신하도록 동작하여, 구조물 내 상기 비행체의 이동 경로를 생성하기 위한 거리 정보를 획득하며,
상기 제 2 라이더는 상기 비행체가 밸러스트 탱크의 내부를 비행하는 동안,
상기 제 1 축이 지면에 수직하도록 상기 제 2 회전부가 상기 제 2 축을 중심으로 상기 제 1 회전부 및 상기 레이저 송수신부를 회전시키고,
상기 제 1 회전부가 상기 제 1 축을 중심으로 상기 레이저 송수신부를 회전시키고,
상기 레이저 송수신부가 레이저를 방출하여 밸러스트 탱크로부터 반사되어 되돌아오는 레이저를 수신하도록 동작하여, 밸러스트 탱크 내 상기 관제 장비의 이동 경로를 생성하기 위한 거리 정보를 획득하며,
상기 케이블 상태 검출기는:
케이블과 연동하여 지면과 이루는 각도가 변경되는 케이블 연동부; 및
상기 케이블 연동부가 지면과 이루는 각도를 감지하는 각도 감지부를 포함하고,
상기 관제 장비는:
감지된 각도가 기 설정된 제 1 각도 범위에 포함되는 경우, 상기 케이블 릴이 케이블을 풀도록 상기 케이블 릴을 구동시키고,
감지된 각도가 기 설정된 제 2 각도 범위에 포함되는 경우, 상기 케이블 릴이 케이블을 감도록 상기 케이블 릴을 구동시키는 밸러스트 탱크 검사 시스템.
A flying body for collecting information required for inspection of the ballast tank by flying an internal space of the ballast tank;
A control device for receiving information collected by the airplane from the airplane and supplying electric power to the airplane; And
And a processing device for receiving the information collected by the airplane from the control equipment and processing the received information to inspect the inside of the ballast tank,
The control equipment comprises:
A second rider for scanning the inner space of the ballast tank with a laser to obtain distance information for creating a three-dimensional map of the space;
A cable reel to which the air vehicle is connected and a cable for supplying electric power to the air vehicle is wound;
And a cable state detector configured to change a position in cooperation with a cable extending from the cable reel,
Said second rider comprising:
A laser transmitting and receiving unit emitting a laser to receive a laser beam reflected from an object;
A first rotating part for rotating the laser transmitting and receiving part around a predetermined first axis;
A second rotating part rotating the laser transmitting and receiving part coupled to the first rotating part and the first rotating part about a second axis orthogonal to the first axis; And
And a third rotating part that rotates the first rotating part and the laser transmitting and receiving part about the second axis about a third axis that is rotated about the second axis and is orthogonal to the first axis,
The second rider,
Before the airplane flies inside the ballast tank,
The second rotating part rotates the first rotating part and the laser transmitting and receiving part about the second axis so that the first axis is parallel to the paper surface,
The third rotating part rotates the first rotating part and the laser transmitting and receiving part about the third axis,
Wherein the first rotating part rotates the laser transmitting and receiving part about the first axis,
The laser transmitting and receiving unit operates to receive a laser beam reflected from the ballast tank by emitting a laser beam to obtain distance information for generating a traveling path of the flying object in the structure,
The second rider is configured to move the ballast tank while flying the ballast tank,
The second rotating part rotates the first rotating part and the laser transmitting and receiving part about the second axis so that the first axis is perpendicular to the paper surface,
Wherein the first rotating part rotates the laser transmitting and receiving part about the first axis,
Wherein the laser transmitting and receiving unit is operable to emit a laser to receive a laser reflected from the ballast tank and returning to obtain distance information for generating a movement path of the control equipment in the ballast tank,
The cable state detector comprising:
A cable interlocking portion interlocking with the cable and changing the angle with the ground; And
And an angle sensing unit for sensing an angle between the cable interlocking unit and the ground,
The control equipment comprises:
When the detected angle is included in the predetermined first angle range, the cable reel drives the cable reel so as to release the cable,
And the cable reel drives the cable reel so that the cable reel winds the cable when the detected angle is included in the predetermined second angle range.
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