KR20110101602A - Smart gps control video transmitting platform system and method for uav based on distributed network - Google Patents
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Abstract
본 발명은 일반 무선 조종기, 컴퓨터, 그리고 위성 측위 시스템 등을 이용하여 무인 항공기와 쌍방향으로 통신을 통하여 무인항공기를 제어함으로서 무인 비행기의 활용도를 확대시킨 무인 항공기의 제어 방법 및 이를 수행하기 위한 시스템이 개시된다. 본 발명은 적어도 하나의 무인 항공기를 특정한 프로그램에 의하여 자동모드로 비행시키는 비행 단계; 비행 단계 후에 지상관제시스템에서 발생하는 명령 데이터 패킷을 UHF채널을 이용하여 무인 항공기에 전달하고, 명령 데이터 패킷을 FIFO방식으로 처리하여 명령 데이터 패킷에 부합하는 응답 데이터 패킷을 지상 관제 시스템에 UHF채널을 이용하여 전달하는 데이터 전달 단계; 그리고, 비행단계 및 데이터 전달 단계를 수행하는 중에 무선 조종기에서 출력되는 비행제어신호가 전달되면 비행제어신호에 따라 구동모터를 제어하는 단계를 포함한다. 본 발명은 지상에서의 관측과 분석까지 가능하면서 위성 측위 시스템에 의한 고도와 위도 데이터를 활용할 수 있기 때문에 무인 비행기의 비행 반경의 확장과 고도의 즉시 제어를 구현할 수 있다.The present invention discloses a control method of an unmanned aerial vehicle which expands the utilization of the unmanned aerial vehicle by controlling the unmanned aerial vehicle through two-way communication with the unmanned aerial vehicle using a general radio controller, a computer, and a satellite positioning system, and a system for performing the same. do. The present invention includes a flight step of flying at least one unmanned aerial vehicle in automatic mode by a specific program; After the flight phase, the command data packet generated from the ground control system is delivered to the unmanned aerial vehicle using the UHF channel, and the command data packet is processed by the FIFO method to send the response data packet corresponding to the command data packet to the ground control system. A data delivery step of delivering using; And, if the flight control signal output from the wireless remote controller during the flight step and the data transfer step is transmitted, including the step of controlling the drive motor according to the flight control signal. The present invention enables the observation and analysis on the ground and can utilize the altitude and latitude data by the satellite positioning system, thereby realizing the extension of the flight radius of the drone and the immediate control of the altitude.
Description
본 발명은 분산 네트워크 기반의 UAV용 스마트 GPS 제어 및 영상 전송 플랫폼 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 무선 조종기, 컴퓨터, 그리고 위성 측위 시스템(GPS : Global Positioning System, 이하 동일) 등을 이용하여 무인 항공기(UAV : Unmanned Aerial Vehicle, 이하 동일)와 쌍방향으로 통신을 통하여 무인 항공기를 제어함으로서 무인 항공기의 활용도를 확대시킨 분산 네트워크 기반의 UAV용 스마트 GPS 제어 및 영상 전송 플랫폼 시스템 및 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a system and method for a smart GPS control and video transmission platform for a distributed network based UAV, and more particularly, using a wireless remote controller, a computer, and a satellite positioning system (GPS). The present invention relates to a system and method for a smart GPS control and image transmission platform for a UAV based on a distributed network that expands the utilization of an unmanned aerial vehicle by controlling an unmanned aerial vehicle through two-way communication with an unmanned aerial vehicle (UAV).
일반적으로 항공기는 조종사의 조정력에 의하여 비행이 이루어지는 일반 항공기와 조종사의 조정력에 의존하지 않는 무인 항공기가 존재한다. 무인 항공기는 대표적으로 리모콘의 조정에 의하여 비행이 이루어지는 모형 항공기와 대형의 무인 항공기로 구분된다.In general, there are general aircraft in which flight is made by the pilot's coordination and unmanned aerial vehicles that do not rely on the pilot's coordination. Unmanned aircrafts are typically classified into model aircraft and large unmanned aircrafts in which flight is performed by adjusting a remote controller.
여기서, 무인 항공기의 일종인 축소형 무인 항공기는 일반 경비행기의 체적에서 길이×폭×높이를 약 1/8정도로 축소한 것으로, 일반 항공기나 모형 항공기와는 달리 지상의 관제 시스템의 조종력에 의하여 비행이 가능한 무인 항공기로 비행 제어 시스템이 탑재되어 있다.Here, a miniature drone, which is a kind of drone, is reduced to about 1/8 in length × width × height from the volume of a normal light aircraft, and unlike a normal aircraft or a model aircraft, it is operated by the control of the ground control system. This capable drone is equipped with a flight control system.
그러나, 종래의 무인 항공기들의 비행 제어는 지상에서의 관측 및 분석이 배제되어 있는 상태에서 비행 조종만을 목적으로 제작된 경우가 많기 때문에 무인 비행기의 활용이 단순한 오락 등의 용도로만 한정되는 문제점이 있었다.However, the conventional flight control of the unmanned aerial vehicle has a problem in that the use of the unmanned aerial vehicle is limited to the use of simple entertainment and the like, because the flight control of the conventional unmanned aircraft is often manufactured for the purpose of flight control in a state where observation and analysis on the ground are excluded.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 무인 항공기와 HF/UHF/Ku 대역의 무선 신호를 쌍방향 전송하여 무인 항공기를 제어함으로서 일반 무선 조종기 뿐만 아니라 컴퓨터, 그리고 위성 측위 시스템에서 발생하는 신호로 무인 항공기를 제어하게 하여 무인 항공기의 활용도를 확대시킨 분산 네트워크 기반의 UAV용 스마트 GPS 제어 및 영상 전송 플랫폼 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, by controlling the unmanned aerial vehicle by two-way transmission of the radio signal of the unmanned aerial vehicle and the HF / UHF / Ku band occurs in a computer and satellite positioning system as well as a general radio controller The purpose of the present invention is to provide a system and method for a smart GPS control and image transmission platform for a UAV based on a distributed network that expands the utilization of an unmanned aerial vehicle by controlling an unmanned aerial vehicle with a signal.
또한, 본 발명은 무인 항공기의 제어 방법을 수행하기 위한 시스템을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
Another object of the present invention is to provide a system for performing a control method of an unmanned aerial vehicle.
상기 목적은 본 발명에 따라, ⅰ) 적어도 하나의 무인 항공기를 특정한 프로그램에 의하여 자동모드로 비행시키는 비행 단계; ⅱ) 상기 단계 후에 지상관제시스템에서 발생하는 명령 데이터 패킷을 UHF채널을 이용하여 상기 무인 항공기에 전달하고, 상기 명령 데이터 패킷을 FIFO방식으로 처리하여 상기 명령 데이터 패킷에 부합하는 응답 데이터 패킷을 상기 지상 관제 시스템에 상기 UHF채널을 이용하여 전달하는 데이터 전달 단계; 및 ⅲ) 상기 비행단계 및 데이터 전달 단계를 수행 중에 무선 조종기에서 출력되는 비행제어신호가 전달되면 상기 비행제어신호에 따라 구동모터를 제어하는 단계를 포함하는 분산 네트워크 기반의 UAV용 스마트 GPS 제어 및 영상 전송 플랫폼 시스템 및 방법에 의해서 달성된다.The object according to the invention, i) a flight step of flying at least one unmanned aerial vehicle in automatic mode by a specific program; Ii) after the step, deliver the command data packet generated in the ground control system to the unmanned aerial vehicle using the UHF channel, process the command data packet in a FIFO manner, and respond to the command data packet with the response data packet. Transmitting data to the control system using the UHF channel; And iii) controlling a driving motor according to the flight control signal when the flight control signal output from the wireless controller is transmitted during the flight step and the data transfer step. Achieved by a transport platform system and method.
여기서, 상기 데이터 전달 단계에서 전달되는 데이터는 센서를 통한 고도정보 및 위성에서 KU신호를 이용하여 수신된 고도 정보인 것을 특징으로 한다.Here, the data transmitted in the data transfer step is characterized in that the altitude information received through the sensor and the altitude information received using the KU signal from the satellite.
그리고, 상기 데이터 전달 단계에서 전달되는 데이터 패킷은 시작필드는 1바이트의 길이에 FEh값이라는 특정값에 EFh를 대칭적으로 부가하고, 종료필드는 55AAh의 2바이트의 고유값을 할당하며, 제어필드에는 무인 항공기의 고유 ID를 나타내는 1바이트와 데이터 패킷의 유형을 나타내는 1바이트로 구성되며, 내용 데이터를 나타내는 8바이트로 구성되는 것을 특징으로 한다.In the data packet delivered in the data transfer step, the start field symmetrically adds EFh to a specific value of the FEh value in the length of 1 byte, and the end field assigns a unique value of 2 bytes of 55AAh, and the control field. Has one byte indicating the unique ID of the unmanned aerial vehicle and one byte indicating the type of the data packet, and eight bytes indicating the content data.
그리고, 상기 데이터 패킷의 내용 데이터 중 명령 데이터 패킷은 고유적인 코드를 할당하고, 응답 데이터 패킷은 연속적인 데이터로 구성되는 것을 특징으로 한다.
The command data packet of the contents data of the data packet is assigned a unique code, and the response data packet is composed of continuous data.
상기 구성에 따라 본 발명에 따르면, HF/UHF/Ku 대역의 무선 채널에 대한 접속 및 데이터 전송을 가능하게 함으로써 일반 무선조종기, 개인용 컴퓨터, 그리고 비행 측위 정보까지 처리가 가능하도록 하여 무인 비행기의 활용도를 무인 폭격이나 감시와 같은 군수용이나 무인 방재나 관측과 같은 산업용으로 확대시킬 수 있다.
According to the present invention, according to the present invention, by connecting to the wireless channel of the HF / UHF / Ku band and data transmission to enable the processing of general radio-controllers, personal computers, and flight positioning information to utilize the unmanned aerial vehicle It can be extended to military applications such as unmanned bombing and surveillance, or to industrial applications such as unmanned disaster prevention or observation.
도 1은 본 발명에 따른 분산 네트워크 기반의 UAV용 스마트 GPS 제어 및 영상 전송 플랫폼 시스템의 구성을 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating a configuration of a smart GPS control and image transmission platform system for a UAV based on a distributed network according to the present invention.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예에 대해 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명에 따른 분산 네트워크 기반의 UAV용 스마트 GPS 제어 및 영상 전송 플랫폼 시스템의 구성을 도시한 도면이다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail an embodiment according to the present invention. 1 is a diagram illustrating a configuration of a smart GPS control and image transmission platform system for a UAV based on a distributed network according to the present invention.
도 1에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 분산 네트워크 기반의 UAV용 스마트 GPS 제어 및 영상 전송 플랫폼 시스템은 지상국 관제 시스템(100)과, 무인 항공기(200)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the smart GPS control and image transmission platform system for a UAV based on a distributed network according to the present invention includes a ground
지상국 관제 시스템(100)의 지상국 통신경로 제어부(150)는 송신 전용의 무선 조종기(110), 컴퓨터(130) 등 단말기로 접속한다. 그리고, 무인 항공기(200) 내의 항공국 통신경로 제어부(250)는 수신 전용의 GPS 수신부(210)와 구동 모터(260), 송신 전용의 센서부(220)를 단말기로서 가지고 독자적인 프로토콜과 통신 제어를 수행하는 것이다. The ground station communication
또한, 본 발명에 따른 분산 네트워크 기반의 UAV용 스마트 GPS 제어 및 영상 전송 플랫폼 시스템은 전송을 위한 구조를 가지고 있는데, 시작 필드는 1바이트의 길이에 FEh값이라는 특정값을 할당하되 EFh를 한번 더 대칭적으로 붙여 줌으로써 전송 오류의 위험도를 줄이고, 종료 필드는 55AAh의 2바이트의 고유값을 할당하여 시작필드와 구분한다.In addition, the smart GPS control and video transmission platform system for UAV based on the distributed network according to the present invention has a structure for transmission, the start field is assigned a specific value of the FEh value to the length of 1 byte, but symmetric EFh once more By reducing the risk of transmission error, the end field is distinguished from the start field by allocating a unique value of 55 AAh, 2 bytes.
그리고, 제어 필드에는 2바이트로 구성되는 데, 이중 1 바이트는 최대 256개의 무인 항공기를 제어할 수 있도록 각각의 주소(고유 ID)를 나타내고, 나머지 1바이트는 명령 데이터 패킷 및 응답 데이터 패킷 등 패킷의 유형을 나타낸다.In addition, the control field consists of 2 bytes, of which 1 byte represents each address (unique ID) for controlling up to 256 unmanned aerial vehicles, and the remaining 1 byte of the packet includes a command data packet and a response data packet. Indicates the type.
또한, 데이터의 내용을 나타내는 필드 중 명령 데이터 패킷은 고유적인 코드를 할당하고, 응답 데이터 패킷은 연속적인 데이터가 발생되어 지상국 관제 시스템에서 관측되고 분석될 수 있도록 일정 길이 8바이트의 연속적인 데이터 열을 할당한다.
In addition, the command data packet among the fields representing the contents of the data is assigned a unique code, and the response data packet contains a continuous data string of 8 bytes in length so that continuous data can be generated and observed and analyzed by the ground station control system. Assign.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, Of the right.
100 : 지상국 관제 시스템 110 : 무선 조종기
130 : 컴퓨터 150 : 지상국 통신경로 제어부
200 : 무인 항공기 210 : GPS 수신부
220 : 센서부 250 : 항공국 통신경로 제어부
260 : 구동 모터100: ground station control system 110: radio controller
130
200: drone 210: GPS receiver
220: sensor unit 250: aeronautical station communication path control unit
260 drive motor
Claims (4)
ⅱ) 상기 단계 후에 지상관제시스템에서 발생하는 명령 데이터 패킷을 UHF채널을 이용하여 상기 무인 항공기에 전달하고, 상기 명령 데이터 패킷을 FIFO방식으로 처리하여 상기 명령 데이터 패킷에 부합하는 응답 데이터 패킷을 상기 지상 관제 시스템에 상기 UHF채널을 이용하여 전달하는 데이터 전달 단계; 및
ⅲ) 상기 비행단계 및 데이터 전달 단계를 수행 중에 무선 조종기에서 출력되는 비행제어신호가 전달되면 상기 비행제어신호에 따라 구동모터를 제어하는 단계를 포함하는 분산 네트워크 기반의 UAV용 스마트 GPS 제어 및 영상 전송 플랫폼 시스템 및 방법.
Iii) a flight step of flying at least one unmanned aerial vehicle in automatic mode by a specific program;
Ii) after the step, deliver the command data packet generated in the ground control system to the unmanned aerial vehicle using the UHF channel, process the command data packet in a FIFO manner, and respond to the command data packet with the response data packet. Transmitting data to the control system using the UHF channel; And
Iii) controlling the driving motor according to the flight control signal when the flight control signal output from the wireless controller is transmitted during the flight step and the data transfer step; Platform system and method.
상기 데이터 전달 단계에서 전달되는 데이터는 센서를 통한 고도정보 및 위성에서 KU신호를 이용하여 수신된 고도 정보인 것을 특징으로 하는 분산 네트워크 기반의 UAV용 스마트 GPS 제어 및 영상 전송 플랫폼 시스템 및 방법.
The method of claim 1,
Smart GPS control and image transmission platform system and method for a distributed network based UAV, characterized in that the data transmitted in the data transfer step is the altitude information received through the sensor and the KU signal from the satellite.
상기 데이터 전달 단계에서 전달되는 데이터 패킷은,
시작필드는 1바이트의 길이에 FEh값이라는 특정값에 EFh를 대칭적으로 부가하고, 종료필드는 55AAh의 2바이트의 고유값을 할당하며, 제어필드에는 무인 항공기의 고유 ID를 나타내는 1바이트와 데이터 패킷의 유형을 나타내는 1바이트로 구성되며, 내용 데이터를 나타내는 8바이트로 구성되는 것을 특징으로 하는 분산 네트워크 기반의 UAV용 스마트 GPS 제어 및 영상 전송 플랫폼 시스템 및 방법.
The method of claim 1,
The data packet delivered in the data transfer step,
The start field symmetrically adds EFh to a specific value called the FEh value with a length of 1 byte, the end field assigns a 2-byte unique value of 55 AAh, and the control field contains one byte representing the unique ID of the unmanned aerial vehicle and data. A smart GPS control and video transmission platform system and method for a distributed network based UAV, comprising 1 byte representing a packet type and 8 bytes representing content data.
상기 데이터 패킷의 내용 데이터 중 명령 데이터 패킷은 고유적인 코드를 할당하고, 응답 데이터 패킷은 연속적인 데이터로 구성되는 것을 특징으로 하는 분산 네트워크 기반의 UAV용 스마트 GPS 제어 및 영상 전송 플랫폼 시스템 및 방법.The method according to claim 1 or 3,
Smart GPS control and image transmission platform system and method for a distributed network based UAV, characterized in that the command data packet of the contents data of the data packet is assigned a unique code, the response data packet is composed of continuous data.
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| WITN | Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid |