KR20170036297A - 무인 항공기, 베이스 스테이션, 무인 항공 시스템 및 그 제어방법 - Google Patents

무인 항공기, 베이스 스테이션, 무인 항공 시스템 및 그 제어방법 Download PDF

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KR20170036297A
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Abstract

본 발명의 무인 항공 시스템은 적어도 하나 이상의 무인 항공기들과 상기 적어도 하나 이상의 무인 항공기들의 착륙장으로 제공되는 베이스 스테이션을 포함한다. 베이스 스테이션의 랜딩 패드의 표면에는 다수의 제1랜딩 요철구조들이 형성되고, 적어도 하나 이상의 무인 항공기들 각각의 랜딩 스키드의 바닥면에는 제1랜딩 요철구조들에 치합되는 제2랜딩 요철구조들이 형성된다. 여기서 다수의 제1랜딩 요철구조들 각각은 원뿔 형상의 랜딩 돌기이고, 제2랜딩 요철구조는 원뿔 형상을 수납하는 호퍼 형상의 랜딩 홈인 것이 바람직하다.

Description

무인 항공기, 베이스 스테이션, 무인 항공 시스템 및 그 제어방법 { Unmanned Aerial Vehicle, Base Station, Unmanned Aerial System and Control Method thereof}
본 발명은 무인 항공기, 베이스 스테이션, 무인 항공 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로, 특히 무인 항공기의 랜딩시 전송코일과 수신코일의 얼라인이 자동적으로 이루어지는 무인 항공기, 베이스 스테이션, 무인 항공 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.
무인 항공기 기술의 발전과 수요 증대로 무인 항공기, 일명 드론(drone)의 증가가 예상되고 다양한 형태의 고성능 무인 항공기가 개발 출시되고 있다. 이와 같은 무인 항공기의 기술의 발달로 미래에는 점점 이를 활용한 기술을 일상생활에서 접할 수 있을 것으로 기대된다. 그 중 무인기의 경우 사람이 수행하기 힘든 업무나 시간이 오래 걸리는 업무를 대체할 수 있을 것으로 예상된다.
하지만 기존의 무인기의 경우 배터리를 사용할 경우 비행 시간 제약이 큰 편이고 유선충전 방식을 택할 경우 비가 오는 열악한 환경에서 충전이 위험해 지고 충전기가 있는 상황에서만 충전이 가능하다.
기존의 드론 충전 방식은 하나의 드론을 하나의 충전 플랫폼 또는 특정 위치에 한정되어 충전을 하게 된다. 그리고 충전 위치에 정확하게 얼라인되게 착륙이 유도되어야 하므로 원격 조정이나 자동 랜딩 기술 개발이 곤란하였다.
또한 기존의 드론 충전 플랫폼 또는 랜딩 패드는 평탄한 면으로 제공되므로 차량이나 선박 등 이동체나 진동이 있는 장소에서는 착륙상태에서 드론이 흔들리거나 움직이는 문제가 있다.
1. 공개특허 2013-0020437 2. 공개특허 2013-0122715 3. 등록특허 1489641 4. 등록특허 1527210 5. 미국특허 9,041,254 6. 미국특허 9,004,396 7. 미국공개특허 2015/0069968 8. 미국공개특허 2014/0032034
본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 얼라인 없이 랜딩이 가능한 무인 항공기, 베이스 스테이션, 무인 항공 시스템 및 그 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 진동이나 움직임이 있어도 안전한 착륙상태를 유지할 수 있어서 차량이나 선박과 같은 이동체에 설치가 용이한 무인 항공기, 베이스 스테이션, 무인 항공 시스템 및 그 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 또 다른 목적은 동시에 여러 대의 고속 무선 충전이 가능한 무인 항공기, 베이스 스테이션, 무인 항공 시스템 및 그 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 또 다른 목적은 기종이 서로 다르거나 크기나 형태가 다른 여러 대의 무인 항공기들의 이착륙이 용이한 베이스 스테이션, 무인 항공 시스템 및 그 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
다만, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 상기 언급된 과제에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
상기 본 발명의 일 과제를 달성하기 위해 예시적인 실시예들에 따른 무인 항공 시스템은 적어도 하나 이상의 무인 항공기들과 상기 적어도 하나 이상의 무인 항공기들의 착륙장으로 제공되는 베이스 스테이션을 포함한다. 베이스 스테이션의 랜딩 패드의 표면에는 다수의 제1랜딩 요철구조들이 형성되고, 적어도 하나 이상의 무인 항공기들 각각의 랜딩 스키드의 바닥면에는 제1랜딩 요철구조들에 치합되는 제2랜딩 요철구조들이 형성된다. 여기서 다수의 제1랜딩 요철구조들 각각은 원뿔 형상의 랜딩 돌기이고, 제2랜딩 요철구조는 원뿔 형상을 수납하는 호퍼 형상의 랜딩 홈인 것이 바람직하다. 물론 제1 및 제2랜딩 요철구조는 서로 반대 형상으로 구성할 수도 있다.
본 발명의 실시예에서 각 랜딩 돌기들에는 무선전력 전송코일이 설치되고, 각 랜딩 홈들에는 무선전력 수신코일이 설치될 수 있다. 그러므로 랜딩시 랜딩 돌기와 랜딩 홈의 치합에 의해 무선전력 전송코일과 상기 무선전력 수신코일이 자동적으로 얼라인된다.
본 발명의 실시예에서 제1랜딩 요철구조들 각각에는 랜딩 센서가 설치될 수있다. 여기서 랜딩 센서는 압력센서, 자기센서, 유도전류센서, 유도 전압센서 또는 근접센서 중 어느 하나로 구성할 수 있다.
본 발명의 실시예에서 랜딩 스키드의 바닥면과 마주보는 상부면에는 전자파 차폐층이 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예에서 베이스 스테이션은 다수의 무선전력 전송코일들 각각에 연결된 다수의 무선전력 전송부들과, 다수의 랜딩 센서들과 연결되고, 랜딩 스키드의 랜딩 존에 위치한 랜딩 센서들에 대응하는 무선전력 전송코일들과 무선전력 전송부들을 랜딩 그룹으로 그룹핑하고, 랜딩 그룹의 무선전력 전송부를 활성화하여 랜딩된 무인 항공기에 전기 에너지의 무선 전송을 제어하는 제어부를 구비한다. 여기서 다수의 무선전력 전송부들 각각은 자기유도방식 또는 자기공진방식 중 어느 하나로 구성될 수 있다.
본 발명의 실시예에서 무인 항공기는 다수의 무선전력 수신코일들 각각에 연결된 다수의 무선전력 수신부들과, 다수의 무선전력 수신부들로부터 공급된 전기에너지로 배터리를 충전하는 충전부를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에서 베이스 스테이션은 복수의 무인 항공기들을 랜딩시킬 수 있는 사이즈를 가진 랜딩 패드와, 랜딩 패드 표면에 원뿔 형상으로 돌출된 다수의 랜딩 돌기들과, 다수의 랜딩 돌기들 각각에 설치된 다수의 전송코일들과, 다수의 랜딩 돌기들 각각에 설치된 다수의 랜딩 센서들과, 다수의 전송코일들 각각에 연결된 다수의 무선전력 전송부들과, 다수의 랜딩 센서들 중 무인 항공기의 랜딩 존에 위치한 랜딩 센서들에 대응하는 전송코일들 및 무선전력 전송부들을 랜딩 그룹으로 그룹핑하고, 랜딩 그룹의 무선전력 전송부들을 활성화하여 랜딩된 무인 항공기에 전기 에너지의 공급을 제어하는 제어부를 구비할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예의 무인 항공기는 비행 본체 및 비행 본체의 하단에 설치된 랜딩 스키드를 구비한다. 랜딩 스키드의 바닥면에는 랜딩 돌기들에 각각 치합되는 호퍼 형상의 다수의 랜딩 홈들이 형성된다. 랜딩 스키드는 각 랜딩 홈들 각각에 형성된 다수의 무선전력 수신코일들과, 무선전력 수신코일들 각각에 연결된 다수의 무선전력 수신부들과, 다수의 무선전력 수신부들을 통해 각각 수신된 전기 에너지로 배터리를 충전하는 충전부를 구비한다.
본 발명의 실시예에서 무인 항공 시스템의 제어방법은 다수의 랜딩 센서들을 통하여 무인 항공기의 랜딩 여부를 감시하고, 다수의 랜딩 센서들 중 무인 항공기의 랜딩 동작에 연동되어 센싱 작동되는 랜딩 센서들에 대응하는 무선전력 전송코일들과 무선전력 전송부들을 하나의 랜딩 그룹으로 그룹핑 하고, 랜딩 그룹의 무선전력 전송부를 활성화하여 전기 에너지를 전송하고, 무인 항공기의 충전 완료를 감시하고, 감시동작에 의해 충전 완료되면 랜딩 그룹의 무선전력 전송부들의 전송동작을 종료하고, 랜딩 그룹을 해제하는 동작들을 포함한다.
이와 같이 구성된 발명에 따른 무인 항공 시스템은 하나의 베이스 스테이션에서 각기 다른 크기의 드론들을 동시에 충전할 수 있다. 또한 랜딩 패드와 랜딩 스키드는 "레고블럭"과 유사한 접촉 방식을 사용하기 때문에 충전을 위해 드론과의 정밀한 얼라인먼트를 요구하지 않기 때문에 움직이는 트럭, 버스, 선박 등 다양한 이동수단 위에 베이스 스테이션의 설치가 가능하다. 또한 돌출되어 있는 스파이크 구조의 무선전력 전송코일들은 이물질로 인한 오염에 대하여 유리하며, 스또한 여러 무인기를 동시에 충전해야 할 경우에도 동시 충전이 가능하며, 충전된 드론은 바로 다시 이륙하여 업무를 수행할 수 있다. 파이크 내의 다중 코일 시스템을 사용하여 보다 빠른 충전시간을 제어할 수 있다. 그리고 랜딩 스키드의 ferrite 전자파 차폐층은 무선 충전시 drone에게 미칠 수 있는 EMI를 차단시켜 비행회로의 고장 또는 손상으로부터 보호할 수 있다.
다만, 본 발명의 효과는 상기 언급한 효과에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 의한 무인 항공 시스템의 바람직한 일실시예의 조감도.
도 2는 드론 랜딩 존에서의 베이스 스테이션과 랜딩 스키드의 접촉상태를 설명하기 위한 도면.
도 3은 랜딩센서의 다른 배치위치를 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명에 의한 무선 항공 시스템의 바람직한 일실시예의 블록 구성을 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 무인 항공 시스템의 제어방법의 바람직한 일실시예를 설명하기 위한 플로챠트.
본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다. 이하 무인 항공기 또는 무인 비행체는 드론이라고 칭한다.
도 1은 본 발명에 의한 무인 항공 시스템의 바람직한 일실시예의 조감도이고, 도 2는 드론 랜딩 존에서의 베이스 스테이션과 랜딩 스키드의 접촉상태를 설명하기 위한 도면이다.
도면을 참조하면, 무인 항공 시스템(10)은 베이스 스테이션(100)과 드론(200)을 포함한다.
베이스 스테이션(100)의 랜딩 패드(110)의 표면에는 다수의 제1랜딩 요철구조들(120)이 형성된다. 제1랜딩 요철구조들(120) 각각은 원뿔, 원뿔대 또는 콘 형상의 스파이크 형상의 랜딩돌기(122)로 구성할 수 있다. 랜딩돌기(122)에는 무선전력 전송코일(124)과 랜딩센서(126)가 설치된다. 랜딩센서(126)는 랜딩돌기(122)의 꼭지점에 배치될 수 있다. 랜딩 센서(126)는 압력센서, 자기센서, 유도전류센서, 유도 전압센서 또는 근접센서 중 어느 하나로 구성할 수 있다. 예컨대 압력센서로 구성할 경우 드론(200)의 하중을 센싱할 수 있다.
드론(200)은 본체(210)와 랜딩 스키드(220)를 포함한다. 랜딩 스키드(220)는 플레이트 형상이고 바닥면에는 제2랜딩 요철구조들(230)이 형성되고 반대면에는 전자파 차폐층(240)이 형성된다. 제2랜딩 요철구조들(230) 각각은 다수의 제1랜딩 요철구조들(120)이 삽입되는 호퍼 형상의 랜딩 홈(232)으로 구성할 수 있다. 랜딩 홈(232)을 구성하는 측벽에는 무선전력 수신코일(234)이 설치된다.
무선전력 전송코일(124)과 무선전력 수신코일(234)은 자기유도방식인 경우에는 거의 면접되는 위치에 서로 마주보고 배치되는 것이 바람직하다. 무선전력 전송코일(124)과 무선전력 수신코일(234)은 자기공진방식인 경우에는 어느 정도 거리가 이격되어도 무방하다.
전자파 차폐층(240)은 페라이트 재질로 구성되거나 무선충전시 발생되는 전자파를 차폐할 수 있는 도전 패턴 구조로 구성될 수 있다. 따라서 전자파 차폐층(240)은 본체(210)와 랜딩 스키드(220) 사이에 위치하여 본체(210) 내에 설치된 비행회로를 전자파로부터 보호한다.
도 3은 랜딩센서의 다른 배치위치를 설명하기 위한 도면이다. 도 3은 도 2와 비교하여 랜딩센서(126)가 랜딩돌기(122)의 꼭지점에 배치되지 않고 랜딩돌기(122)들 사이의 랜딩패드(120)에 배치된 점이 다르다.
랜딩센서(126)는 별도의 압력센서 외에 무선전력 전송코일(124)과 무선전력 수신코일(234) 사이에 형성되는 상호 인덕턴스에 의한 유도전류센서나 유도전압센서 등으로 구성할 수도 있다.
상술한 실시예에서 제1랜딩 요철구조(120)는 랜딩돌기(122)이고 제2랜딩 요철구조(230)는 랜딩홈(232)인 것으로 설명하였으나 서로 반대 형상으로 구성할 수도 있다. 또한 본 발명에서 제1 및 제2랜딩 요철구조는 원뿔과 형상 및 호퍼 형상 뿐만 아니라 다각뿔 또는 다각뿔대 형상 및 대응 경사 홈들도 가능하다. 즉 정밀한 얼라인먼트 없이 경사면을 따라 자동적으로 얼라인먼트가 유도되는 요철구조이면 충분하다. 이와 같은 본 발명의 랜딩 패드 상에 랜딩 스키드가 요철 결합에 의해 자동적으로 얼라인먼트가 이루어지면서도 물리적으로 진동이나 바람과 같은 외부 압력에도 움직임 없이 안정되게 랜딩상태를 유지할 수 있게 한다.
도 4는 본 발명에 의한 무선 항공 시스템의 바람직한 일실시예의 블록 구성을 나타낸다.
도면을 참조하면, 무선 항공 시스템(10)의 베이스 스테이션(100)은 다수의 드론들(200A, 200B)들의 이착륙이 가능한 랜딩면적을 가진다. 무선 항공 시스템(10)의 베이스 스테이션(100)은 다수의 무선전력 전송부(130-11~130-1m)(130-21~ 130-2n), 다수의 랜딩센서(126-11~126-1m)(126-21~126-2n), 제어부(140)를 포함한다. 무선전력 전송부(130-11~130-1m)(130-21~130-2n)는 전원소스, 전력 조정회로, 매칭회로, 전송코일(124) 등을 포함할 수 있다. 다수의 무선전력 전송부(130-11~ 130-1m)(130-21~130-2n)와 다수의 랜딩센서들(126-11~126-1m)(126-21~126-2n)은 1:1로 서로 대응될 수 있다. 제어부(140)는 다수의 랜딩 센서들(126-11~126-1m)( 126-21~126-2n)과 연결된다. 제어부(140)는 랜딩 스키드의 랜딩 존에 위치한 랜딩센서들에 대응하는 무선전력 전송코일들과 무선전력 전송부들을 랜딩 그룹으로 그룹핑하고, 랜딩 그룹의 무선전력 전송부를 활성화하여 랜딩된 무인 항공기에 전기 에너지의 무선 전송을 제어한다.
드론(200A)은 m개의 무선전력 수신부들(250-11~250-1m), 충전부(260) 및 비행회로부(270)를 포함한다. 드론(200B)은 n개의 무선전력 수신부들(250-21~ 250-2n), 충전부(260) 및 비행회로부(270)를 포함한다. 충전부(260)는 m개의 무선전력 수신부들(250-11~250-1m)로부터 수신된 전기 에너지를 공급받아서 배터리를 충전한다. 배터리에 충전된 전기 에너지는 비행 회로부(270)의 전원으로 제공된다. 무선전력 수신부들(250-11~250-1m) 각각은 수신코일, 매칭회로, 전력조정부를 포함할 수 있다.
드론(200A)은 랜딩 스키드에 면접되는 베이스 스테이션(100)의 랜딩패드의 랜딩 존에 배치된 m 개의 무선전력 전송부들(130-11~130-1m) 및 m개의 랜딩센서들(126-11~126-1m)과 대응하고, 드론(200B)은 n개의 무선전력 전송부들(130-21~ 130-2n) 및 n개의 랜딩센서들(126-21~126-2m)과 대응한다. 따라서 드론(200A)의 m개의 무선전력 수신부들(250-11~250-1m) 각각은 m 개의 무선전력 전송부들(130-11~130-1m) 각각에 1:1로 대응하고, 드론(200B)의 n개의 무선전력 수신부들(250-21~250-2m) 각각은 n개의 무선전력 전송부들(130-21~130-2m) 각각에 1:1로 대응하게 된다.
도 5는 본 발명의 무인 항공 시스템의 제어방법의 바람직한 일실시예를 설명하기 위한 플로챠트이다.
도 5를 참조하면, 베이스 스테이션(100)의 제어부(140)는 랜딩패드(110) 상의 드론(200A)의 랜딩 여부를 랜딩센서들을 통하여 감시한다(S102). 드론(200A)이 랜딩 존에 착륙하면 랜딩 존에 위치한 m개의 랜딩센서들(126-11~126-1m)이 드론(200A)의 랜딩 여부를 감지하여 제어부(140)에 제공한다. 제어부(140)에서는 랜딩을 감지한 m개의 랜딩센서들(126-11~126-1m)을 랜딩그룹(G1)으로 그룹핑한다(S104). 그리고 제어부(140)는 랜딩그룹(G1)에 속하는 m개의 랜딩센서들(126-11~126-1m)과 1:1로 대응하는 m 개의 무선전력 전송부들(130-11~130-1m)을 그룹(G1)으로 그룹핑하고(S106) G1 그룹의 m 개의 무선전력 전송부들(130-11~130-1m)을 활성화시켜서 다중 무선전력을 드론(200A)으로 전송한다. 드론(200A)에서는 m개의 무선전력 수신부들(250-11~250-1m)을 통해 다중 무선전력을 수신한다. 드론(200A)에서는 충전이 완료되면 예컨대 블루투스와 같은 통신방식을 통하여 베이스 스테이션(100)에 충전완료신호를 전송한다. 제어부(140)에서는 드론(200A)의 충전완료를 감시한다(S110). S110단계에서 충전완료가 아니면, 드론이륙여부를 감시하고(S112), 드론 랜딩상태가 유지되면 S108단계를 계속 유지한다.
S110단계에서 충전이 완료되었거나 충전완료가 아니더라도 S112단계에서 드론이 이륙하게 되면 제어부(140)에서는 G1 그룹의 m 개의 무선전력 전송부들(130-11~130-1m)의 전송동작을 종료하거나 중지시킨다(S114). 그리고 제어부(140)에서는 랜딩그룹(G1)의 그룹핑을 해제한다(S116).
드론(200B)이 랜딩패드에 착륙하면 상술한 바와 마찬가지로 랜딩 존에 위치한 n개의 랜딩센서들(126-21~126-2n)을 랜딩그룹(G2)으로 그룹핑하고, 랜딩그룹(G2)에 속하는 n개의 랜딩센서들(126-21~126-2n)과 1:1로 대응하는 n개의 무선전력 전송부들(130-21~130-2m)을 그룹(G2)으로 그룹핑하고 G2 그룹의 n개의 무선전력 전송부들(130-21~130-2n)을 활성화시켜서 다중 무선전력을 드론(200B)으로 전송한다.
드론(200A)와 드론(200B)가 동시에 착륙할 경우에도 제어부(140)에서는 각각 개별적으로 G1그룹과 G2 그룹을 그룹핑하고 그룹별로 다중 무선전력 전송에 의해 무선충전을 제어할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10 : 무인 항공 시스템 100 : 베이스 스테이션
110 : 랜딩패드 120 : 제1랜딩 요철구조
122 : 랜딩돌기 124 : 무선전력 전송코일
126 : 랜딩센서 130 : 무선전력 전송부
140 : 제어부 200 : 무인 항공기, 드론
210 : 본체 220 : 랜딩 스키드
230 : 제2랜딩 요철구조 232 : 랜딩 홈
234 : 무선전력 수신코일 240 : 전자파 차폐층
250 : 무선전력 수신부 260 : 충전부
270 : 비행회로부

Claims (12)

  1. 적어도 하나 이상의 무인 항공기들과 상기 적어도 하나 이상의 무인 항공기들의 착륙장으로 제공되는 베이스 스테이션을 포함하는 무인 항공 시스템에 있어서,
    상기 베이스 스테이션의 랜딩 패드의 표면에는 다수의 제1랜딩 요철구조들이 형성되고,
    상기 적어도 하나 이상의 무인 항공기들 각각의 랜딩 스키드의 바닥면에는 상기 제1랜딩 요철구조들에 치합되는 제2랜딩 요철구조들이 형성된 무인 항공 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 다수의 제1랜딩 요철구조들 각각은 원뿔 형상의 랜딩 돌기이고, 상기 제2랜딩 요철구조는 상기 원뿔 형상을 수납하는 호퍼 형상의 랜딩 홈인 무인 항공 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 각 랜딩 돌기들에는 무선전력 전송코일이 설치되고, 상기 각 랜딩 홈들에는 무선전력 수신코일이 설치되어, 랜딩시 랜딩 돌기와 랜딩 홈의 치합에 의해 상기 무선전력 전송코일과 상기 무선전력 수신코일이 자동적으로 얼라인되는 무인 항공 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1랜딩 요철구조들 각각에는 랜딩 센서가 설치된 무인 항공 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기 랜딩 센서는 압력센서, 자기센서, 유도전류센서, 유도 전압센서 또는 근접센서 중 어느 하나로 구성된 무인 항공 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 랜딩 스키드의 바닥면과 마주보는 상부면에는 전자파 차폐층이 형성된 무인 항공 시스템.
  7. 제4항에 있어서, 상기 베이스 스테이션은
    상기 다수의 무선전력 전송코일들 각각에 연결된 다수의 무선전력 전송부들과, 상기 다수의 랜딩 센서들과 연결되고, 상기 랜딩 스키드의 랜딩 존에 위치한 랜딩 센서들에 대응하는 무선전력 전송코일들과 무선전력 전송부들을 랜딩 그룹으로 그룹핑하고, 상기 랜딩 그룹의 무선전력 전송부를 활성화하여 랜딩된 무인 항공기에 전기 에너지의 무선 전송을 제어하는 제어부를 구비한 무인 항공 시스템.
  8. 제7항에 있어서, 상기 다수의 무선전력 전송부들 각각은 자기유도방식 또는 자기공진방식 중 어느 하나로 구성된 무인 항공 시스템.
  9. 제4항에 있어서, 상기 무인 항공기는
    상기 다수의 무선전력 수신코일들 각각에 연결된 다수의 무선전력 수신부들과, 상기 다수의 무선전력 수신부들로부터 공급된 전기에너지로 배터리를 충전하는 충전부를 포함하는 무인 항공 시스템.
  10. 적어도 하나 이상의 무인 항공기들의 착륙장으로 제공되는 무인 항공 시스템의 베이스 스테이션에 있어서, 상기 베이스 스테이션은
    복수의 무인 항공기들을 랜딩시킬 수 있는 사이즈를 가진 랜딩 패드;
    상기 랜딩 패드 표면에 원뿔 형상으로 돌출된 다수의 랜딩 돌기들;
    상기 다수의 랜딩 돌기들 각각에 설치된 다수의 전송코일들;
    상기 다수의 랜딩 돌기들 각각에 설치된 다수의 랜딩 센서들;
    상기 다수의 전송코일들 각각에 연결된 다수의 무선전력 전송부들; 및
    상기 다수의 랜딩 센서들 중 무인 항공기의 랜딩 존에 위치한 랜딩 센서들에 대응하는 전송코일들 및 무선전력 전송부들을 랜딩 그룹으로 그룹핑하고, 상기 랜딩 그룹의 무선전력 전송부들을 활성화하여 랜딩된 무인 항공기에 전기 에너지의 공급을 제어하는 제어부를 구비한 무인 항공 시스템의 베이스 스테이션.
  11. 랜딩 패드의 표면에 원뿔 형상으로 돌출된 다수의 랜딩 돌기들을 가진 베이스 스테이션에 랜딩하는 무인 항공기에 있어서, 상기 무인 항공기는
    비행 본체; 및
    상기 비행 본체의 하단에 설치된 랜딩 스키드를 구비하고,
    상기 랜딩 스키드의 바닥면에는 상기 랜딩 돌기들에 각각 치합되는 호퍼 형상의 다수의 랜딩 홈들이 형성되고,
    상기 각 랜딩 홈들 각각에 형성된 다수의 무선전력 수신코일들;
    상기 무선전력 수신코일들 각각에 연결된 다수의 무선전력 수신부들; 및
    상기 다수의 무선전력 수신부들을 통해 각각 수신된 전기 에너지로 배터리를 충전하는 충전부를 구비한 무선 항공기.
  12. 적어도 하나 이상의 무인 항공기들의 착륙장으로 제공되는 베이스 스테이션을 구비한 무인 항공 시스템의 제어방법은
    다수의 랜딩 센서들을 통하여 무인 항공기의 랜딩 여부를 감시하고,
    상기 다수의 랜딩 센서들 중 상기 무인 항공기의 랜딩 동작에 연동되어 센싱작동되는 랜딩 센서들에 대응하는 무선전력 전송코일들과 무선전력 전송부들을 하나의 랜딩 그룹으로 그룹핑 하고,
    상기 랜딩 그룹의 무선전력 전송부를 활성화하여 전기 에너지를 전송하고,
    상기 무인 항공기의 충전 완료를 감시하고,
    상기 감시동작에 의해 충전 완료되면 랜딩 그룹의 무선전력 전송부들의 전송동작을 종료하고,
    상기 랜딩 그룹을 해제하는 무인 항공 시스템의 제어방법.



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