KR20200013352A - The active guided docking station and a combined vehicle for automatically landing the drones at the docking station - Google Patents

The active guided docking station and a combined vehicle for automatically landing the drones at the docking station Download PDF

Info

Publication number
KR20200013352A
KR20200013352A KR1020180088449A KR20180088449A KR20200013352A KR 20200013352 A KR20200013352 A KR 20200013352A KR 1020180088449 A KR1020180088449 A KR 1020180088449A KR 20180088449 A KR20180088449 A KR 20180088449A KR 20200013352 A KR20200013352 A KR 20200013352A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
drone
docking station
landing
charging
docking
Prior art date
Application number
KR1020180088449A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
조건희
Original Assignee
자이로캠주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 자이로캠주식회사 filed Critical 자이로캠주식회사
Priority to KR1020180088449A priority Critical patent/KR20200013352A/en
Publication of KR20200013352A publication Critical patent/KR20200013352A/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G5/00—Traffic control systems for aircraft, e.g. air-traffic control [ATC]
    • G08G5/0047—Navigation or guidance aids for a single aircraft
    • G08G5/0069—Navigation or guidance aids for a single aircraft specially adapted for an unmanned aircraft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/30—Constructional details of charging stations
    • B60L53/35—Means for automatic or assisted adjustment of the relative position of charging devices and vehicles
    • B60L53/37—Means for automatic or assisted adjustment of the relative position of charging devices and vehicles using optical position determination, e.g. using cameras
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/30—Constructional details of charging stations
    • B60L53/35—Means for automatic or assisted adjustment of the relative position of charging devices and vehicles
    • B60L53/38—Means for automatic or assisted adjustment of the relative position of charging devices and vehicles specially adapted for charging by inductive energy transfer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/50—Charging stations characterised by energy-storage or power-generation means
    • B60L53/51—Photovoltaic means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C39/00—Aircraft not otherwise provided for
    • B64C39/02—Aircraft not otherwise provided for characterised by special use
    • B64C39/024—Aircraft not otherwise provided for characterised by special use of the remote controlled vehicle type, i.e. RPV
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64F—GROUND OR AIRCRAFT-CARRIER-DECK INSTALLATIONS SPECIALLY ADAPTED FOR USE IN CONNECTION WITH AIRCRAFT; DESIGNING, MANUFACTURING, ASSEMBLING, CLEANING, MAINTAINING OR REPAIRING AIRCRAFT, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; HANDLING, TRANSPORTING, TESTING OR INSPECTING AIRCRAFT COMPONENTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B64F1/00—Ground or aircraft-carrier-deck installations
    • B64F1/18—Visual or acoustic landing aids
    • B64F1/20—Arrangement of optical beacons
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U50/00—Propulsion; Power supply
    • B64U50/30—Supply or distribution of electrical power
    • B64U50/34—In-flight charging
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U70/00—Launching, take-off or landing arrangements
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G5/00—Traffic control systems for aircraft, e.g. air-traffic control [ATC]
    • G08G5/02—Automatic approach or landing aids, i.e. systems in which flight data of incoming planes are processed to provide landing data
    • G08G5/025—Navigation or guidance aids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00—Type of vehicles
    • B60L2200/10—Air crafts
    • B64C2201/066—
    • B64C2201/141—
    • B64C2201/18—
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U2201/00—UAVs characterised by their flight controls
    • B64U2201/10—UAVs characterised by their flight controls autonomous, i.e. by navigating independently from ground or air stations, e.g. by using inertial navigation systems [INS]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/12—Electric charging stations
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/16—Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

The present invention relates to an active induction type docking station for remotely controlling a drone by a docking station part for automatic landing and a vehicle used therefor, which increase economic feasibility and operation efficiency. According to the present invention, the active induction type docking station comprises: a step (1) of tracking a location of a drone; a step (2) of determining a flight control value of the drone; a step (3) of transmitting the flight control value to a corresponding drone through wireless communication; a step of repeating the steps (1) to (3) until landing is performed; and a step of landing the drone.

Description

도킹스테이션 부에서 드론을 원격 조종하여 자동 착륙하는 능동 유도형 도킹스테이션 및 겸용 차량 {The active guided docking station and a combined vehicle for automatically landing the drones at the docking station }Active guided docking station and a combined vehicle for automatically landing the drones at the docking station}

드론은 기존 비행장치에 비해 무인화 및 자동조종, 정지비행이 용이한 장점으로 다양한 분야에 활용되고 있다. 군사 및 측량, 촬영, 방재, 보안 분야에서 공공 목적 달성을 위해 확대되고 있으며, 산업 분야에서는 아마존(DHL, 대한통운 등) 회사를 중심으로 운송 및 배달 업무 등에 활용될 예정이다. 상기 업무에 활용하기 위하여 드론의 비행 안전성 확보 기술, 목표 지점까지 자동 비행 기술, 자동 이·착륙 기술, 물품 자동 승·하차 기술, 안정적 비행시간 확대 기술이 필요하다. 최근 드론 비행 제어에 인공지능(AI) 기술도 도입되어, 주변의 장애물을 자동 인식하고, 장애물과 충돌을 자동 회피하는 자율비행 단계에 접근하고 있다. Drones are being used in various fields because of the advantages that they are easier to maneuver, autopilot, and stop flight compared to conventional flying devices. It is expanding to achieve public purposes in military, surveying, shooting, disaster prevention, and security fields, and in the industrial field, it will be used for transportation and delivery service centering on Amazon (DHL, Korea Express, etc.) companies. In order to utilize the above tasks, it is necessary to secure the drone's flight safety technology, automatic flight technology to the target point, automatic takeoff and landing technology, automatic loading and unloading technology, and stable flight time extension technology. Recently, artificial intelligence (AI) technology has also been introduced in drone flight control, and is approaching an autonomous flight stage that automatically recognizes obstacles in the vicinity and automatically avoids obstacles and collisions.

드론이 자동 이·착륙하도록 구성된 드론 도킹 스테이션 개발도 이루어지고 있다. 수신된 GPS 위성 좌표로 자동 착륙하기에는 GPS 위성 좌표 오차가 ±17m 내외로 크기 때문에, 도킹스테이션에 드론을 유도하는 LED 표시장치를 설치하거나 드론 카메라로 착륙 지점을 인식하는 비전 기반으로 자동 착륙하는 기술 등이 적용되고 있다. 이 경우 자동 착륙 오차는 ±20cm 내외까지 접근한다. 도킹 스테이션에서 드론의 배터리를 충전하기 위하여, 배터리 충전 단자를 연결하여 충전하는 유선 충전 방식과 함께 무선으로 충전하는 방식, 혹은 매니퓨레이터(manipulator)를 이용하여 배터리팩을 교체하는 방식이 개발되고 있다. 혹은, 주로 군사용으로 사용되는 도킹스테이션에서 전력 공급을 케이블로 하는 유선(thethered) 드론도 있다. 한국항공우주연구원의 특허등록 10 - 1805440호는 드론이 충전 스테이션에 착륙할 경우, 드론 충전 스테이션에 형성된 경사 구조의 안내면을 통하여, 드론의 랜딩 기어를 미리 설정된 안착 지점에 안착한 후, 랜딩 기어를 감지하는 감지부, 감지부로 부터 감지 신호를 수신하여 드론의 착륙 여부를 판단하는 제어부, 랜딩 기어를 고정하는 고정부로 구성된다. 핵심 지역에는 드론 도킹스테이션을 설치하여 운영할 수 있지만 강한 바람에도 완전한 자동 착륙이 실현되기 전까지는, 자동 착륙 실패시 사고 발생 우려로 무인화하는데 어려움이 있다. 목표 지역까지 드론을 이동시키기 위해 현재는 차량에 드론을 적재하여, 이동하고, 목표 지점에서 드론을 꺼내어, 재조립 및 정비하고 비행하는 방식으로 운용하고 있어, 운반 중 프로펠러 등이 파손될 우려가 있다. 드론을 차량으로 목적지까지 이동하면, 차량의 천정이 자동으로 열리면서 드론이 대기하고 있는 도킹 스테이션 상판이 리프터로 차량 천정까지 상승하면, 자동으로 이륙 비행하고, 임무를 완수한 후, 도킹 스테이션 상판에 자동 착륙한 후, 리프터로 하강하면, 드론의 배터리를 자동 충전하는 도킹 스테이션 겸용 차량에 관하여 본 출원인은 제 10-2018-0049478 호로 특허 출원하였다.A drone docking station has also been developed that allows drones to take off and land automatically. The GPS satellite coordinate error is within ± 17m to automatically land with the received GPS satellite coordinates, so the LED display to guide the drone to the docking station or the vision-based automatic landing technology to recognize the landing point with the drone camera. This is being applied. In this case, the automatic landing error approaches ± 20 cm. In order to charge the battery of the drone in the docking station, a method of wireless charging along with a wired charging method by connecting the battery charging terminal, or a method of replacing the battery pack using a manipulator (manipulator) has been developed. . Alternatively, there are thethered drones that are powered by cables in docking stations, which are primarily used for military purposes. Patent Registration No. 10-1805440 of Korea Aerospace Research Institute detects a landing gear after landing the drone's landing gear at a predetermined seating point through the inclined guide surface formed at the drone charging station when the drone lands at the charging station. The sensing unit, a control unit for receiving a detection signal from the detection unit to determine whether the landing of the drone, and a fixing unit for fixing the landing gear. Although drone docking stations can be installed and operated in key areas, it is difficult to unmanned due to fear of accidents when the auto landing fails until full automatic landing is realized even under strong winds. In order to move the drone to the target area, the drone is currently loaded and moved in a vehicle, the drone is taken out of the target point, reassembled, maintained, and operated in a manner of flying, which may damage the propeller during transportation. When the drone is moved to the destination by the vehicle, the ceiling of the vehicle is automatically opened and when the docking station top plate waiting for the drone rises to the vehicle ceiling by the lifter, it automatically takes off and completes the mission. After landing and descending with a lifter, the applicant has filed a patent on a docking station combined vehicle that automatically charges the drone's battery. 10-2018-0049478.

드론 기술 발전이 급격하게 이루어져 다양한 용도의 드론이 상용화되고 있으며, 택배 및 물류용의 경우 풍속 12m/s에서도 정지비행이 가능하고, 페이로드가 30kg 이상의 제품도 공급되고 있다. 프로펠러의 수도 4개부터 8개까지 설치한 옥타콥터까지 만들어지고 있으며 군사용으로도 군단급, 사단급, 대대급 정찰 및 타격 장비로 발전하고 있다. 드론은 레크리에이션, 항공 촬영, 산업시설 점검, 스모그 제거, 시설물 피해 조사, 인공 강우, 수색 및 구조, 인터넷 무선 중계, 배달 서비스 등에 적용이 시도되고 있다. 골든 타임이 시급한 화재 현장에서는 소방차보다 먼저 현장에 도착하여 영상 정보를 전송하여 소방차 및 소방헬기 화재 현장 도착 이전에 초동 화재진압 하는 용도로도 적용할 수 있다. 드론 기술이 발전하면서 성능 향상과 함께 많은 기능이 추가되고 있지만, 현재와 같이 조종자가 직접 조종하는 방식으로는 사고 발생시 책임 문제와 운용의 불편함으로 산업 현장 및 공공 목적으로 드론 운용이 활성화되지 못하고 있다. 산업 현장 및 공공 목적용 드론은 사용자가 직접 조종하는 방식보다는, 사용자가 버튼을 누르면 도킹 스테이션에서 자동으로 이륙하고, 목적지까지 자동 비행한 후, 임무를 수행하고, 다시 도킹 스테이션으로 돌아와 자동 착륙한 후, 자동 충전이 이루어져, 다음 명령을 기다리는 자동화된 드론 시스템을 요구한다. 자율 비행은 드론이 임무 수행중 주변 지형지물로부터 충돌을 자동 방지를 위한 능동적인 안전 시스템으로써 필요하다. As drone technology is rapidly developed, drones of various uses are commercialized, and in the case of parcel delivery and logistics, stationary flight is possible at a wind speed of 12m / s, and a payload of 30kg or more is also supplied. The number of propellers, from four to eight octacopters, is being built, and is being developed for military use as corps, division and battalion reconnaissance and strike equipment. Drones are being applied to recreation, aerial photography, industrial facility inspections, smog removal, facility damage investigations, artificial rainfall, search and rescue, internet radio relays, and delivery services. At the fire site urgently needed by the Golden Time, it is possible to apply to the first fire suppression before the arrival of the fire trucks and fire helicopters by sending image information by arriving at the scene before the fire trucks. As drone technology advances, many functions are added along with performance improvements, but as of today, the drone operation is not activated for industrial and public purposes due to the problem of responsibility and inconvenience of operation in case of accident. Industrial drones and public drones take off automatically from the docking station at the push of a button, automatically fly to their destination, perform their missions, return to the docking station, and auto land after the user pushes a button. Automatic charging is done, requiring an automated drone system waiting for the next command. Autonomous flight is needed as an active safety system to automatically prevent collisions from nearby features during drone missions.

한국등록특허공보 제10 - 1788140호는 무인 이동체 착륙 시스템 및 방법에 관한 것으로, 일 단계로 GPS 좌표에 의해 도킹 스테이션 근접 지역까지 비행하고, 이 단계로 도킹 스테이션의 신호 송출부 신호를 검출하여 정밀 근접 영역까지 유도하는 기술이다. 한국등록특허공보 제10 - 1805440호는 정밀 근접 영역에서 도킹 스테이션 상판에 착륙할 때, 착륙 후 상판의 경사로를 통해 드론이 자동으로 움직여 도킹 스테이션의 충전 연결 장치와 정확하게 안착시키는 기술 등이 소개되었다. 특정 지점에 드론 도킹스테이션을 고정 설치하여 운용하기 위해서는, 비용 문제 해결과 함께 무인으로 도킹 스테이션에 자동 이착륙 및 충전을 100% 성공시키는 단계에 도달해야 한다. 이와 함께 옥외에서 운용되기 위해서는 방수 및 온도 변동에 따른 신뢰성 보장, 수직 구조물 상단에 설치하기 위한 경량화가 필요하다. 도킹스테이션을 보호하기 위한 경계 시설(울타리 등)도 필요하다. 그러므로 CCTV처럼 도킹스테이션 보편화 이전에는 도킹 스테이션을 지상에 고정하여 운용하는 것보다는, 드론과 도킹 스테이션을 차량에 탑재하여 운용하는 방식이 보다 현실적이다. Korean Patent Laid-Open No. 10-1788140 relates to an unmanned vehicle landing system and method, which in one step fly to a docking station proximate area by GPS coordinates, and in this step, the signal transmitting part signal of the docking station is detected to accurately approach. It is a technique that leads to an area. Korean Patent Publication No. 10-1805440 discloses a technique for accurately seating the docking station's charging connection device by automatically moving the drone through the ramp of the top plate after landing, when landing on the docking station top plate in a precise proximity region. In order to securely install and operate a drone docking station at a specific point, it is necessary to reach a 100% success in automatic takeoff and landing and charging at the docking station unattended with cost resolution. In addition, in order to operate outdoors, it is necessary to ensure waterproofness and reliability due to temperature fluctuations, and to be lightweight for installation on top of vertical structures. Perimeter facilities (fences, etc.) are also needed to protect docking stations. Therefore, prior to the generalization of the docking station like CCTV, it is more realistic to mount the drone and the docking station on the vehicle rather than to fix the docking station to the ground.

한국등록특허공보 제10 - 1788140호Korean Patent Publication No. 10-1788140 한국등록특허공보 제10 - 1805440호Korean Registered Patent Publication No. 10-1805440

산업 및 공공 목적용 드론은 사용자가 직접 조종하는 방식보다는, 사용자가 버튼을 누르면 도킹 스테이션에서 자동으로 이륙하고, 목적지까지 자동 비행한 후, 임무를 수행하고, 다시 도킹 스테이션으로 돌아와 자동 착륙한 후, 자동 충전이 이루어져, 다음 명령을 기다리는 자동화된 드론 시스템으로 구성해야 한다. 그러나 다양한 환경조건에서도 100% 성공하는 자동 이·착륙 기술이 구현되기까지는 특정 장소에 고정 설치하는 무인화된 도킹 스테이션은 구축할 수 없다. 자동화된 드론 운용 시스템을 구현하기 위해서는 다음과 같은 문제를 해결해야 한다. 첫째, 자동착륙 임무장비를 탑재하지 않은 일반 드론도 도킹스테이션에 자동 착륙할 수 있어야 한다. 둘째, 도킹스테이션 겸용 차량으로 대형 트럭을 사용하기보다는 소형 차량(이하, 차량은 적재 공간이 있는 소형트럭 및 승합차를 포함)을 적용하여야 한다. 사업 및 공공 목적으로 사용하는 드론은 일반적으로 모터 축 사이 거리 1m, 프로펠러 반경 30cm 내외이므로 드론을 이륙시키려면 천정의 넓은 면적을 개폐할 수 있어야 한다. 셋째, 천정이 열리면 도킹스테이션 내부의 드론을 천정까지 안전하게 올린 후 프로펠러를 회전시켜야 한다. 넷째, 드론이 자동 이륙, 임무 수행 후 도킹스테이션 상판에 정확하게 착륙하도록 해야 한다. 일반적으로 GPS 위성수신기는 ±17m 내외, LED로 착륙지점을 유도하더라도 ±20cm 내외로 한계가 있다. 다섯째, 1톤 소형 트럭을 개조한 도킹스테이션 부 크기는 길이 3.0m x 폭 1.6m x 높이 1.7m 내외며, 승합차의 적재 공간은 더 작다. 차량 도킹스테이션 부는 크기 제한이 있으므로 착륙한 드론을 리프트로 내릴 때 드론 프로펠러 방향을 정렬할 필요가 있다. 다섯째, 착륙한 드론이 도킹스테이션 상판에서 움직이지 않도록 고정해야 한다. 드론 착륙후 충전하는 방식으로 무선 충전도 가능하지만, 무선 충전 패드 무게로 드론에 탑재하기 어렵다. 여섯째, 드론은 배터리 한계로 비행시간이 30분 내외로 짧으므로 2대 이상의 드론(예비기)을 도킹 스테이션에서 자동 이착륙하도록 구성할 필요가 있다. 일곱째, 현재 CCTV 시스템이 설치된 수직구조물에 드론을 같이 운용하여 사각지대를 최소화시켜야 한다.Industrial and public drones take off automatically from the docking station at the touch of a button, automatically fly to their destination, perform their mission, return to the docking station and land automatically, It must be configured with an automated drone system that will automatically charge and wait for the next command. However, it is impossible to build an unmanned docking station that is fixedly installed in a specific place until the automatic takeoff and landing technology is implemented, which is 100% successful under various environmental conditions. In order to implement an automated drone operation system, the following problems must be solved. First, general drones that are not equipped with automatic landing mission equipment should be able to automatically land on docking stations. Second, rather than using a large truck as a docking station combined vehicle, small vehicles (hereinafter, vehicles include small trucks and vans with a loading space) should be applied. Drones used for business and public purposes are generally around 1m between the motor shaft and about 30cm of the propeller radius, so the drones need to be able to open and close the large area of the ceiling to take off. Third, when the ceiling is opened, the drone inside the docking station should be safely raised to the ceiling, and then the propellers should be rotated. Fourth, the drone should take off automatically and land correctly on the docking station deck after the mission. In general, GPS satellite receivers are limited to within ± 17m and ± 20cm, even though LEDs guide the landing point. Fifth, the docking station, which is a modified one-ton light truck, is about 3.0m long x 1.6m wide x 1.7m high, and the van has a smaller loading space. The vehicle docking station section has size limitations, so it is necessary to align the drone propeller orientation when lowering the landing drone to the lift. Fifth, the landing drones must be secured to prevent them from moving on the docking station tops. Wireless charging is also possible by charging the drone after landing, but the weight of the wireless charging pad makes it difficult to mount the drone. Sixth, because the drone has a short flight time of about 30 minutes due to battery limitations, it is necessary to configure two or more drones to automatically take off and land at the docking station. Seventh, drones must be operated together in vertical structures where current CCTV systems are installed to minimize blind spots.

드론의 비행시간은 리튬이온전지(에너지 밀도 200Wh/kg)를 탑재하는 경우 20분대에 그쳤지만, 최근에는 연료전지(에너지 밀도 350Wh/kg)를 탑재하여 4시간까지 비행시간을 연장하고 있다. 중국 DJI 회사의 산업용 드론인 MATRICE 600의 경우 5.5kg의 화물을 탑재하고 18분 비행 가능하며, 최대속도는 65km/h로 알려져 있다.최근 드론에 인공지능 기술이 집약되어 정지비행, 내풍비행, 충돌 회피 및 자동 이·착륙기술도 도입되고 있으며, 안정성도 향상되고 있다. 그러나 100% 성공하는 자동 이착륙 기술이 구현되기까지는 특정 장소에 고정 설치하는 무인화된 도킹 스테이션은 구축할 수 없어, 다음과 같은 대안이 필요하다. 첫째로, 자동착륙 임무장비(착륙지점 영상인식 카메라)를 탑재하지 않은 일반 드론도 도킹스테이션에 자동 착륙할 수 있도록 도킹스테이션에서 착륙 드론의 위치를 카메라센서로 실시간으로 인식하여 원격조종(일례로 MAVlink)으로 착륙시켜야 한다. 둘째로, 도킹스테이션 내부에 대기하고 있다가 이륙하기 위해서는 천정이 열리면 도킹스테이션 내부의 드론을 천정까지 올리는 리프트 수단이 필요하다. 셋째로, 임무 수행 후 도킹스테이션 상판에 정확하게 착륙하는 수단이 필요하다. 드론 카메라에서 도킹스테이션의 착륙지점 이미지를 인식하여 착륙하거나 LED 신호를 착륙지점으로 인식하는 수단이 유력하다. 이 경우도 일반적으로 오차가 ±20cm로 알려져 있다. 이를 줄이기 위해서는 착륙 지점부터 경사로 구조로 해서 자중에 의해 착륙 중심으로 이동하도록 하는 기구가 효율적이다. 혹은, 착륙대기 드론을 매니퓨레이터(manipulator)를 이용하여 강제로 착륙시키는 방법도 적용될 수 있다. 넷째로, 도킹스테이션은 크기에 제한이 있으므로 착륙한 드론을 리프트로 내릴 때 드론의 프로펠러의 방향을 정렬시키는 수단이 필요하다. 1톤 소형 트럭의 경우 도킹스테이션 크기는 길이 3.0 m x 폭 1.6m x 높이 1.7m 내외이다. 쿼드롭터 드론의 모터 축간 거리가 1m일 경우 반경 30cm 프로펠러를 정렬하지 않으면 1.6m x 1.6m 공간이 필요하지만 프로펠러를 각각 정렬하면 1.0m x 1.0m 공간으로 해결된다. 다섯째로, 착륙한 드론은 도킹스테이션 상판에서 움직이지 않도록 고정 및 충전하는 수단이 필요하다. 일례로 드론 랜딩기어 하단을 자석에 붙는 철판으로 하고, 착륙지점 하단에 전자석을 설치하여 자력으로 움직이지 않도록 고정한다. 혹은 매니퓨레이터를 이용하여 고정할 수 있다. 이륙준비 완료 시에는 전자석에 전원 공급을 차단한다. 랜딩 기어 하단에 충전 단자를 설치하여, 착륙시 전원과 연결하여 충전하도록 한다. 여섯째로, 도킹스테이션 및 겸용 차량에 2대 이상의 드론(예비기)을 도킹 스테이션에서 자동 이착륙하도록 하는 수단이 필요하다. 드론의 비행시간은 30분 내외인 만큼 충분한 임무 수행을 위해서는 2대의 드론을 활용할 수도 있다. 그러므로 도킹 스테이션 상판에 2개의 도킹 및 충전스테이션을 설치하거나, 2개의 리프트를 사용하는 방법이 있다. 일곱째, 현재 CCTV 시스템이 설치된 수직구조물에 자동이·착륙과 충전이 가능한 도킹스테이션을 설치 드론을 같이 운용하도록 구성한다.The drone's flight time was only 20 minutes when equipped with a lithium ion battery (energy density 200Wh / kg), but recently, the fuel cell (energy density 350Wh / kg) has been extended to 4 hours. MATRICE 600, an industrial drone of China's DJI company, can fly 18 minutes with 5.5kg of cargo, and its maximum speed is known as 65km / h. Evasion and automatic takeoff and landing techniques are also being introduced, and stability is also improving. However, until 100% successful automatic takeoff and landing technology is implemented, an unmanned docking station that can be fixed in a specific place cannot be built. First, remote drones (eg MAVlink) can recognize the location of the landing drone in real time with the camera sensor so that a drone without automatic landing mission equipment (landing point image recognition camera) can be automatically landed on the docking station. Must land. Second, in order to take off while waiting inside the docking station, a lift means is required to lift the drone inside the docking station to the ceiling when the ceiling is opened. Third, there is a need for a means to accurately land on the docking station deck after the mission. Means are the means by which the drone cameras can land by landing image of the docking station and recognize the LED signal as the landing point. In this case, the error is generally known as ± 20 cm. In order to reduce this, the mechanism that makes the ramp from the landing point to move to the landing center by its own weight is effective. Alternatively, a method of forcibly landing the landing air drone by using a manipulator may be applied. Fourthly, docking stations are limited in size and require a means to align the propeller's propeller orientation when the drone lands on its lift. For a 1 ton light truck, the docking station measures 3.0 m long x 1.6 m wide x 1.7 m high. If the quadropter drone has a motor distance of 1m, a 1.6m x 1.6m space would be required if the propellers were not aligned with a 30cm radius, but 1.0m x 1.0m would be solved if each propeller was aligned. Fifth, the landed drone needs a means of fixing and charging so that it does not move from the docking station top plate. For example, the bottom of the drone landing gear is an iron plate attached to a magnet, and an electromagnet is installed at the bottom of the landing point to fix the magnetic landing. Alternatively, it can be fixed using a manipulator. When the preparation for takeoff is complete, cut off the power supply to the electromagnet. A charging terminal is installed at the bottom of the landing gear to connect with the power supply when landing. Sixth, there is a need for means to allow two or more drones to take off and land at the docking station. The drone's flight time is around 30 minutes, so two drones can be used to perform sufficient missions. Therefore, there are methods of installing two docking and charging stations on the top of the docking station or using two lifts. Seventh, a docking station capable of automatic take-off, landing and charging on the vertical structure of the current CCTV system is configured to operate with the installation drone.

산업 및 공공 목적용 드론은 사용자가 직접 조종하는 방식보다는, 사용자가 버튼을 누르면 도킹 스테이션에서 자동으로 이륙하고, 목적지까지 자동 비행한 후, 임무를 수행하고, 다시 도킹 스테이션으로 돌아와 자동 착륙한 후, 자동 충전이 이루어져, 다음 명령을 기다리는 자동화된 드론 시스템으로 구성해야 한다. 자동착륙 임무장비가 장착되지 않은 일반 드론도 도킹스테이션에서 직접 조종하여 자동착륙하도록 구성해야 한다. 다양한 환경조건에서도 100% 성공하는 자동 이·착륙 기술이 구현되기까지는 특정 장소에 고정 설치하는 무인화된 도킹 스테이션은 구축할 수 없다. 또한, 드론은 비행시간에 제한이 있으므로 목적 지점까지 이동하는 차량 수단이 필요하다. 본 발명은 도킹 및 충전스테이션을 운전자가 있는 차량에 탑재하는 형태로도 제공함으로써 상기 문제점을 해결하고자 한다. 이를 통하여 다음과 같은 효과가 기대된다.Industrial and public drones take off automatically from the docking station at the touch of a button, automatically fly to their destination, perform their mission, return to the docking station and land automatically, It must be configured with an automated drone system that will automatically charge and wait for the next command. Ordinary drones that are not equipped with automatic landing mission equipment must also be configured to be controlled by the docking station for automatic landing. Unmanned docking stations that can be fixed in specific locations cannot be built until 100% successful automatic take-off and landing technology is implemented under various environmental conditions. In addition, since drones have a limited flight time, a vehicle means for moving to a target point is required. The present invention also solves the above problems by providing a docking and charging station in the form of a vehicle mounted with a driver. Through this, the following effects are expected.

첫째, 자동착륙 임무장비(착륙지점 영상인식 카메라)를 탑재하지 않은 일반 드론도 도킹스테이션에 자동 착륙할 수 있어 드론 운용을 자동화하는 효과가 있다.First, general drones that are not equipped with automatic landing mission equipment (landing point image recognition cameras) can be automatically landed on the docking station, thereby automating drone operation.

둘째, 드론의 목적지까지 이동하는 차량에 복수 개의 도킹 스테이션을 설치하여 비행 중인 드론이 착륙하기 전에, 예비기가 이륙하여 임무를 교대하게 함으로써 드론의 짧은 비행시간 문제를 해결하는 효과가 있다.Second, by installing a plurality of docking stations to the vehicle moving to the destination of the drone, there is an effect to solve the short flight time problem of the drone by taking off the spare aircraft to take off the mission before the flying drone lands.

셋째, 드론은 GPS 위성좌표 및 도킹 및 충전스테이션의 정밀유도를 받더라도 오차가 ±20cm 내외 발생한다. 착륙 지점에 전후좌우 경사를 두어 착륙중심까지 자중에 의해 이동하거나, 드론 배터리 충전단자를 각각 연결하여 충전할 수 있는 효과가 있다. Third, even if drones are subjected to GPS satellite coordinates and precise induction from docking and charging stations, errors occur within ± 20cm. There is an effect that can be charged by moving to the landing center by its own weight or by connecting the drone battery charging terminals, respectively, by placing the front, rear, left and right slopes at the landing point.

넷째, 도킹 및 충전스테이션에 착륙 후, 프로펠러를 정렬시킴으로써, 점유 면적을 최소화할 수 있어, 공간이 제한된 차량에도 도킹스테이션을 탑재할 수 있어 경제성 및 운용 효율을 높이는 효과가 있다.Fourth, after landing on the docking and charging station, by aligning the propellers, the occupied area can be minimized, so that the docking station can be mounted even in a vehicle with limited space, thereby increasing economic efficiency and operating efficiency.

다섯째, 도킹 및 충전스테이션 상판에 전자석을 설치하여 차량 이동 중에는 드론이 움직이지 않도록 고정하면서, 이륙시 프로펠러 회전 수를 높여 이륙하는데 충분한 양력을 제공함으로써 안정적으로 이륙하는 효과가 있다.Fifth, by installing an electromagnet on the top of the docking and charging station, while fixing the drone does not move during the movement of the vehicle, it has the effect of taking off stably by providing sufficient lift to take off by increasing the propeller rotation number during takeoff.

여섯째, 도킹스테이션 겸용 차량에 탑재된 드론이 도킹 스테이션 부에서 자동으로 이륙하고, 목적지까지 자동 비행한 후, 임무를 수행하고, 다시 도킹 스테이션으로 돌아와 자동 착륙한 후, 자동 충전이 이루어져, 다음 명령을 기다리는 자동화된 드론 운용 시스템을 제공함으로써 산업 및 공공 부분에 드론을 활성화하는 효과가 있다. Sixth, a drone mounted on a docking station vehicle automatically takes off from the docking station, automatically flies to the destination, performs a mission, returns to the docking station, automatically lands, and automatically recharges. By providing a waiting automated drone operating system, it has the effect of activating drones in the industrial and public sectors.

일곱쩨, 수직구조물에 설치된 고정식 CCTV와 함께, 자동화된 도킹스테이션과 드론을 함께 운용함으로써 현재 고정식 CCTV 사각지대 문제를 해결하는 효과가 있다. In addition to the fixed CCTV installed in the vertical structure, the automated docking station and drone can be used together to solve the current fixed CCTV blind spot problem.

제1도는 물류회사에서 운용하는 택배용 드론을 물류 차량에서 수작업으로 이륙시키는 홍보 영상의 이미지도 이다.
제2도는 특허출원 10-2016-000346호의 3발 랜딩 플레이트 도킹스테이션 이미지도 이다.
제3도는 본 발명의 도킹스테이션 및 겸용 차량에 탑재하여 운용하는 도킹시스템 부 구성도이다.
제4도는 본 발명의 도킹스테이션 혹은 겸용차량의 동작 시나리오도 이다.
제5도는 본 발명의 차량 적재함 내부에 설치된 도킹스테이션의 구조도이다.
제6도는 본 발명의 착륙지점에서 도킹스테이션의 착륙 중심으로 드론을 자동 이동시키는 이동 및 고정, 충전 장치의 구성도이다.
제7도는 본 발명의 2개 모터 연결축 방향으로 착륙하는 경우 프로펠러를 정렬시키는 방식을 설명하는 이미지도 이다.
제8도는 본 발명의 2개 모터 인접축 방향으로 착륙하는 경우 프로펠러를 정렬시키는 방식을 설명하는 이미지도 이다.
제9도는 본 발명의 2대 ~ 4대의 드론을 운용할 수 있는 도킹 및 충전 스테이션을 탑재한 차량의 구성도이다.
제10도는 본 발명의 수직 구조물에 설치한 감시카메라와 함께 운용하는 자동화된 드론 도킹시스템과 드론 구성도이다.
제 11도는 본 발명의 복수 개의 도킹스테이션 수단 및 드론 수단을 운용하는 시스템도이다.1 is an image of a promotional video of taking off drones for delivery by a logistics company by hand from a logistics vehicle.
2 is an image of a three landing plate docking station of patent application 10-2016-000346.
3 is a configuration diagram of a docking system mounted and operated in a docking station and a combined vehicle according to the present invention.
4 is an operation scenario diagram of a docking station or a combined vehicle of the present invention.
5 is a structural diagram of a docking station installed inside the vehicle loading box of the present invention.
6 is a block diagram of a mobile, fixed, and charging device for automatically moving the drone from the landing point of the present invention to the landing center of the docking station.
7 is an image illustrating a method of aligning the propellers when landing in the direction of the two motor connecting shaft of the present invention.
8 is an image illustrating a method of aligning the propellers when landing in the direction of the adjacent two motors of the present invention.
9 is a block diagram of a vehicle equipped with a docking and charging station capable of operating two to four drones of the present invention.
10 is an automated drone docking system and a drone configuration diagram operating with a surveillance camera installed in the vertical structure of the present invention.
11 is a system diagram for operating a plurality of docking station means and drone means of the present invention.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세하게 설명하고자 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 특히, 본 발명에서 차량은 트럭 외에 적재공간이 있는 승합차 및 스포츠형 다목적차량(SUV)도 포함한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms or words used in the present specification and claims should not be construed as having a conventional or dictionary meaning, and the inventors should properly explain the concept of terms in order to best explain their own invention. Based on the principles that can be defined, it should be interpreted as meanings and concepts corresponding to the technical spirit of the present invention. Thus, the embodiments described in the specification and the configuration shown in the drawings are only one preferred embodiment of the present invention. Since only the technical spirit of the present invention is not representative, it should be understood that there may be various equivalents and modifications that may substitute them at the time of the present application. In particular, the vehicle in the present invention also includes a van and sports type multi-purpose vehicle (SUV) having a loading space in addition to the truck.

산업 및 공공 목적용 드론은 사용자가 직접 조종하는 방식보다는, 사용자가 버튼을 누르면 도킹 스테이션에서 자동으로 이륙하고, 목적지까지 자동 비행한 후, 임무를 수행하고, 다시 도킹 스테이션으로 돌아와 자동 착륙한 후, 자동 충전이 이루어져, 다음 명령을 기다리는 자동화된 드론 시스템으로 구성해야 한다. 다양한 환경조건에서도 100% 성공하는 자동 이·착륙 기술이 구현되기까지는 특정 장소에 고정 설치하는 무인화된 도킹 스테이션은 구축할 수 없다. 또한, 드론은 비행시간에 제한이 있으므로 목적 지점까지 이동하는 차량 수단이 필요하다. 본 발명은 도킹스테이션에서 착륙하려는 드론의 위치를 실시간으로 확인하여 원격제어로 자동 착륙시키는 도킹스테이션 및 겸용 차량을 다음과 같이 구성하고자 한다. 특히, 차량 도킹스테이션 부는 크기에 제한이 있으므로 착륙한 드론을 리프트로 내릴 때 드론의 프로펠러의 방향을 정렬시키는 수단은 중요하다. 1톤 소형 트럭의 경우 적재함 크기는 길이 3.0 m x 폭 1.6m x 높이 1.7m 내외이다. 쿼드롭터 드론의 모터 축간거리가 1m일 경우 반경 30cm 프로펠러를 정렬하지 않으면 1.6m x 1.6m 공간이 필요하지만 프로펠러를 각각 정렬하면 1.0m x 1.0m 공간으로 해결된다. 1톤 트럭을 사용치 못하고 2.5톤 트럭을 사용하면 차량 가격 증가는 물론 운전면허가 제한된다는 문제가 있다. 이하 첨부 도면에 의해 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다. Industrial and public drones take off automatically from the docking station at the touch of a button, automatically fly to their destination, perform their mission, return to the docking station and land automatically, It must be configured with an automated drone system that will automatically charge and wait for the next command. Unmanned docking stations that can be fixed in specific locations cannot be built until 100% successful automatic take-off and landing technology is implemented under various environmental conditions. In addition, since drones have a limited flight time, a vehicle means for moving to a target point is required. The present invention is to configure the docking station and the combined vehicle to automatically land by remote control by checking the position of the drone to land in the docking station in real time as follows. In particular, since the vehicle docking station section is limited in size, it is important to align the propeller direction of the drone when lowering the landing drone to the lift. For a 1 ton light truck, the loading capacity is around 3.0 m long x 1.6 m wide x 1.7 m high. If the quadropter drone has a motor shaft distance of 1m, a 1.6m x 1.6m space is required if the propellers are not aligned with a radius of 30cm, but 1.0m x 1.0m is solved if each propeller is aligned. If you do not use a 1 ton truck and use a 2.5 ton truck, there is a problem that the driving license is limited as well as the price of the vehicle. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제1도는 물류회사에서 운용하는 택배용 드론을 차량에서 수작업으로 이륙시키는 홍보 영상의 이미지도 이다. 차량이 멈추면 운전자가 수작업으로 드론에 화물을 올리고, 버튼을 누르면 상단의 천정이 열리면서 이륙하는 개념을 설명한다. 제2도는 특허출원 10-2016-000346호의 3발 랜딩 플레이트 도킹스테이션 이미지도 이다. GPS 위성수신기의 위치 오차가 ±17m 내외로 도킹 및 충전 스테이션에 정확하게 착륙할 수 없어, 드론 자동착륙 임무장비에서 착륙 지점의 마크(일례로 'H')를 자동 인식하여 유도하거나, far LED(적외선 포함) 빔을 도킹 및 충전 스테이션에서 송출하여 드론을 정확한 위치로 유도하여 착륙시킨다. 역으로 일반 드론에서 far LED 빔 및 마크를 인식하여 도킹스테이션 부에서 원격제어(능동 유도형)로 자동착륙을 구현한다. 비행 환경에 따라 착륙 오차가 ±20cm 내외 발생하게 된다. 이를 해결하기 위해 랜딩기어가 3개인 드론을 대상으로 도킹 스테이션 상판에 깔때기 형으로 3발 랜딩 플레이트를 설치하여 자중에 의해 착륙중심으로 이동시키는 기술이 발표되었다. 1 is an image of a promotional video for taking off drones for delivery by hand from a vehicle manually. When the vehicle stops, the driver manually loads the drone and pushes the button to open the ceiling and take off. 2 is an image of a three landing plate docking station of patent application 10-2016-000346. The positioning error of the GPS satellite receiver cannot reach the docking and charging station accurately within ± 17m, so the drone auto landing mission equipment automatically recognizes and marks the landing point (eg 'H'), or the far LED (infrared ray) The beam is discharged from the docking and charging station to guide the drone to the correct position for landing. Conversely, the remote drone recognizes the far LED beam and mark in the general drone and implements automatic landing with remote control (active induction type). Depending on the flight environment, landing error will occur around ± 20cm. To solve this problem, three landing gears were installed on the top of the docking station on the top of the docking station.

제3도는 본 발명의 도킹스테이션 및 겸용 차량에 탑재하여 운용하는 도킹스테이션 부 구성도이다. 본 발명은 자동착륙 임무장비(착륙 지점 자동 인식)를 탑재하지 않은 일반 드론을 도킹스테이션에서 원격제어하여 자동 착륙 및 운용토록 하는 능동 유도형 도킹스테이션 및 겸용차량에 관한 것이다. 즉, 드론이 자동으로 착륙하는 도킹스테이션에 있어서, 1) 도킹스테이션에서 착륙 모드인 드론의 위치를 추적하는 단계; 2) 도킹스테이션의 착륙 중심축에 따라 하강하도록 드론의 위치에 따라, 도킹 스테이션에서 드론 비행 제어 값(일례로 Pitch, Roll, Yaw)을 결정하는 단계; 3) 비행 제어 값을 무선통신으로 해당 드론에 전달하는 단계; 1) ~ 3) 단계를 착륙시까지 반복하는 단계로 구성하여 도킹스테이션 착륙 중심에 드론이 착륙하도록 도킹스테이션에서 드론을 직접 제어한다. 드론 수동 조종기에는 외부에서 드론 비행 제어 신호를 입력할 수 있는 기능(표준 MAVLink)이 있어 수동 조종기와 스마트폰 및 스마트패드를 연결하여 사용한다. 이러한, 능동유도형 도킹스테이션은 다양한 수직 구조물(전신주, CCTV, 교통표지판) 상단에 설치할 수 있다. 현재 널리 설치되어 있는 고정식 CCTV는 사각지대의 한계가 있어, 임의의 장소로 비행할 수 있는 드론과 함께 운용한다면 사각지대 해소와 함께 활용 범위를 확대할 수 있다. 즉, 전력선 혹은 감시용 카메라를 설치한 수직구조물(도로변 수직구조물 포함)을 도킹스테이션으로 활용하기 위해, 도킹스테이션 부를 수직 구조물 상단에 설치하도록 구성한다. 착륙하려는 드론을 유도하기 위해, 도킹스테이션 부에 위성좌표 수신기를 설치하는 수단; 착륙 모드인 드론에 도킹스테이션 부(차량형 포함)의 위성 좌표 데이터를 드론에 전송하는 수단; 상기 위성 좌표(높이 10m 내외)로 드론을 자동경로 비행하도록 구성한다. 도킹스테이션에서 착륙하려는 드론의 위치를 추적하기 위해, 도킹스테이션 부(차량형 포함)에 하늘 향한 카메라센서를 설치하는 수단; 드론의 위치를 추적하는 단계에서는, 도킹스테이션 부의 하늘 향한 카메라센서의 영상에서 드론 이미지를 인식하여 드론의 위치를 추적하거나; 혹은, 드론 하단부에 마크 혹은 LED( 적외선 포함)가 설치된 경우 카메라센서 영상을 인식하여 마크 혹은 LED 빔의 위치를 추적하도록 구성한다. 이를 위해 드론 하단부에 부착하는 드론 위치 표시 장치는, LED 빔을 발산하는 LED(적외선 LED 포함) 수단; 선택적으로, 도킹스테이션 부에서 드론 방향(Yaw)을 알 수 있도록 추가 LED 빔을 발산하는 LED(적외선 LED 포함) 수단; 선택적으로, 각각의 LED 수단은 색상이 다르거나 점멸 주기가 다르도록 구성하는 수단; LED에 전력을 공급하는 배터리 수단; 드론이 착륙하는 방향으로 LED 빔을 발광하도록 구성한다. 자동착륙 임무장비 없이 일반 드론 하단에 상기 드론 위치 표시 장치를 부착하면 도킹스테이션의 능동 유도에 의해 도킹스테이션에 자동착륙할 수 있다. 드론의 비행제어컴퓨터(FCC)에 부착된 방위각센서는 주변 금속물체에 의하여 영향을 받게 된다. 착륙 지점에 있는 금속 물체들에 의해 드론 방위각 센서의 불안정 함을 해결하도록, 도킹 스테이션 부의 카메라센서에서 드론의 방향(Yaw)을 판단하도록 드론에 설치된 마크 혹은 2개 이상의 LED 빔을 인식하여 드론의 방향을 판단하는 수단; 도킹스테이션 부에서 드론의 방향 제어 값(Yaw)을 드론에 무선통신으로 전달하도록 구성한다. 이와 함께, 도킹 스테이션 부에 풍향 및 풍속 센서를 설치하는 단계; 착륙 중심점을 향하도록 드론의 비행 제어 값(일례로 Pitch, Roll, Yaw)을 결정하는 단계에서 착륙 지점의 풍향과 풍속 데이터 값에 따라 상기 드론의 비행 제어 값을 보정하도록 구성한다. 안정적인 드론 자동착륙을 위해서는 안정적인 방위각(Yaw) 및 착륙 지점의 풍향 풍속 데이터는 중요하다.3 is a configuration diagram of a docking station mounted and operated in a docking station and a combined vehicle according to the present invention. The present invention relates to an active guided docking station and a combined vehicle for automatic landing and operation by remotely controlling a general drone not equipped with automatic landing mission equipment (landing point automatic recognition) at a docking station. That is, a docking station in which the drone automatically lands, comprising: 1) tracking the position of the drone in landing mode at the docking station; 2) determining a drone flight control value (eg, Pitch, Roll, Yaw) at the docking station according to the position of the drone to descend along the landing center axis of the docking station; 3) transmitting the flight control value to the corresponding drone by wireless communication; 1) ~ 3) consists of repeating the steps until landing so that the drone can directly control the drone to land at the docking station landing center. The drone manual remote controller has a function for inputting drone flight control signals from outside (standard MAVLink), which is used by connecting the manual remote controller with a smartphone and a smart pad. The active induction docking station can be installed on top of various vertical structures (telephones, CCTV, traffic signs). Fixed CCTV, which is widely installed at present, has a limitation in blind spots, so if it is operated with drones that can fly to any place, the scope of use can be expanded along with eliminating blind spots. That is, in order to utilize a vertical structure (including a roadside vertical structure) in which a power line or a surveillance camera is installed as a docking station, the docking station unit is configured to be installed on the top of the vertical structure. Means for installing a satellite coordinate receiver in the docking station portion to guide the drone to land; Means for transmitting satellite coordinate data of the docking station portion (including the vehicle type) to the drone in the drone in landing mode; It is configured to automatically fly the drone in the satellite coordinates (about 10m in height). Means for installing a sky sensor in the docking station portion (including vehicle type) to track the position of the drone to land at the docking station; In the step of tracking the location of the drone, the location of the drone by recognizing the drone image from the image of the camera sensor toward the sky of the docking station unit; Alternatively, if a mark or LED (including infrared rays) is installed at the bottom of the drone, the camera sensor image is configured to track the position of the mark or LED beam. To this end, the drone position indicator attached to the bottom of the drone includes: LED (including infrared LED) means for emitting an LED beam; Optionally, an LED (including infrared LED) means for emitting an additional LED beam so that the docking station section can know the drone direction (Yaw); Optionally, each LED means comprises means for configuring different colors or different flashing cycles; Battery means for supplying power to the LED; It is configured to emit an LED beam in the direction in which the drone lands. If the drone position indicator is attached to the bottom of a normal drone without an automatic landing mission device, the docking station may be automatically landed by the docking station. The azimuth sensor attached to the drone's flight control computer (FCC) is affected by surrounding metal objects. In order to resolve the instability of the drone azimuth sensor by the metal objects at the landing point, the direction of the drone by recognizing the mark or two or more LED beams installed on the drone so as to determine the direction of the drone by the camera sensor of the docking station. Means for determining; The docking station unit is configured to transmit the drone direction control value Yaw to the drone by wireless communication. In addition, installing a wind direction and a wind speed sensor in the docking station unit; In the step of determining a flight control value (for example, pitch, roll, yaw) of the drone so as to face the landing center point, it is configured to correct the flight control value of the drone according to the wind direction and wind speed data values of the landing point. Stable yaw and wind direction wind speed data are important for stable drone auto landing.

드론이 착륙할 때 발생하는 반동 등에 의해 착륙 오차가 커지는 경향이 있다. 이를 해결하기 위해 드론 도킹스테이션 부에 드론을 붙잡기 위한 고정 수단(일례로 전자석,♂)이 있는 매니퓨레이터(manipulator)를 설치하는 단계; 드론 하단부에 설치된 매니퓨레이터와 결합 수단(일례로 전자석에 붙는 철판,♀); 도킹스테이션 부 상단에 착륙하는 드론이 일정 거리(일례로 30cm) 내에 위치하는 단계; 매니퓨레이터를 올려 고정 수단(♂)과 드론 하단부의 결합 수단(♀)이 연결한다. 연결하는 방법으로는 드론 비행 제어로 드론의 결합수단(♀)을 이동시켜 매니퓨레이터 고정수단(♂)과 연결하는 수단; 혹은, 매니퓨레이터 고정수단(♂)을 이동시켜 드론의 결합수단(♀)과 연결하는 수단으로 구성한다. 연결된 후, 매니퓨레이터를 내려 도킹스테이션 부 내부로 드론을 이동시키는 수단; 선택적으로, 드론의 배터리 충전 단자와 도킹스테이션의 충전 전극(스프링식 포함)을 접촉시켜 자동 충전하도록 구성한다. 드론 도킹스테이션 부에 설치된 드론을 붙잡기 위한 고정 수단(일례로 전자석,♂)이 있는 매니퓨레이터(manipulator)와 연결 고정하기 위해 드론 하단부에 매니퓨레이터와 결합 수단(일례로 자석에 철판,♀)이 설치됨을 특징으로 매니퓨레이터 결합 수단이 장착된 드론이 필요하다. 이와 같은 능동형 도킹스테이션 및 겸용 차량은 관제 및 조종 시스템과 함께 제공함이 효율적이다. 즉, 드론과 드론 조종 및 임무용 무선통신 네트워크를 구성하는 수단; 드론의 비행을 조종하는 드론 조종 수단(GCS, Ground Control Station); 드론 카메라 영상을 표시하는 디스플레이 수단; 드론의 비행 정보 및 상태를 표시하는 디스플레이 수단을 포함하여 구성할 수 있다. There is a tendency for landing error to increase due to recoil generated when the drone lands. In order to solve this step of installing a manipulator (manipulator) having a fixing means (e.g., electromagnet, ♂) for holding the drone in the drone docking station; A manipulator and coupling means (for example, an iron plate attached to an electromagnet, ♀) installed at the bottom of the drone; A drone landing on the top of the docking station portion is located within a certain distance (eg, 30 cm); Raise the manipulator, the fixing means (♂) and the coupling means of the lower end of the drone (♀) is connected. The connecting method includes a means for moving the coupling means (♀) of the drone to the manipulator fixing means (♂) by the drone flight control; Or, it consists of a means for connecting the coupling means (♀) of the drone by moving the manipulator fixing means (♂). Means for lowering the manipulator to move the drone into the docking station section after being connected; Optionally, the battery charging terminal of the drone and the charging electrode (including the spring type) of the docking station are configured to be automatically charged. Manipulator and coupling means (e.g., iron plate, ♀) at the bottom of the drone to secure the connection with a manipulator with fixing means (e.g. electromagnets, ♂) for holding the drone installed in the docking station. This installation requires a drone equipped with a manipulator coupling means. Such active docking stations and combined vehicles are efficient to provide with control and steering systems. That is, means for constructing a drone and a drone steering and mission wireless communication network; Drone control means (GCS) for controlling the flight of drones; Display means for displaying a drone camera image; It may be configured to include a display means for displaying the flight information and status of the drone.

드론 착륙 모드에 진입하면, 도킹스테이션 부 상단의 천정도어 개폐 구동수단(2)으로 개방하고, 도킹스테이션 부 상단 개방을 감지하는 천정도어 위치감지수단(3), 상단 개방이 감지되면 리프트 상하 구동수단(4)으로 도킹 및 충전스테이션 상판을 올리는 수단; 드론의 착륙을 감지하는 수단; 리프트 상하 구동수단(4)으로 도킹 및 충전스테이션 상판을 내리는 수단; 착륙상판 리프트 위치감지수단(5)으로 하강 완료를 감지하는 수단; 개방된 도킹스테이션 부 상단을 천정도어 개폐구동수단(2)으로 닫는 수단; 선택적으로, 드론의 배터리 충전 단자와 도킹스테이션의 충전 전극(스프링식 포함)을 접촉시켜 자동 충전하도록 구성한다. 착륙 후 드론 랜딩기어를 착륙 중심으로 유도하기 위해, 착륙드론 착륙중심 이동수단(6); 및 드론의 랜딩기어를 움직이지 않도록 고정하는 착륙드론 랜딩기어 고정 및 해제수단(8)을 포함하고, 선택적으로, 점유 면적을 줄이기 위해 프로펠러 방향을 정렬하는 드론 프로펠러 방향 정렬수단(9); 선택적으로, 드론 배터리를 충전하기 위한 고용량 배터리 수단(20); 선택적으로, 착륙한 드론의 배터리를 충전하는 드론배터리 충전수단(11); 선택적으로, 드론 카메라의 촬영 영상을 차량 외부에서 볼 수 있도록 도킹스테이션 외부에 설치하는 드론영상 외부 디스플레이 수단(14)으로 구성한다. 착륙 후 드론 점유 면적을 줄이기 위해 프로펠러 방향을 정렬시키는 드론 프로펠러 방향 정렬 수단(9)으로 정지한 프로펠러를 정렬 방향으로 회전시키는 이동 봉으로 구성하거나, 혹은, 리프트 하강시 프로펠러가 도킹 스테이션 모서리에 일정 간격으로 설치한 유연한 고무판과의 간섭에 의해 프로펠러가 정렬방향으로 회전하도록 구성할 수 있다. 이동하는 봉은 프로펠러를 회전시키면서 이동하므로 프로펠러보다 약한 재질로 구성한다. 일정 간격으로 설치한 유연한 고무판에 프로펠러가 걸쳐있을 경우, 리프트가 하강하면 드론의 자중에 의해 일정 간격(10mm 이내)으로 설치된 유연한 고무판(폭 10mm 이내)과 프로펠러의 간섭 및 탄성에 의해 프로펠러가 정렬방향으로 회전하게 된다. 도킹스테이션 부 외부에 설치하는 통신안테나 방향 조정수단(12)은 도킹스테이션 부 외부에 고정된 짐벌 위에 안테나를 고정하고 도킹스테이션 부 위치와 드론의 위치를 각각의 위성좌표 수신기로 획득하는 수단; 짐벌을 회전시켜 안테나 방향을 최적의 전파 감도가 나오는 방향으로 맞추도록 구성한다. 프로펠러가 테두리에 걸리면 파손될 우려가 있다. 프로펠러 방향 정렬 감지수단(10)은 드론 프로펠러 방향이 정렬되어, 리프트 하강시 프로펠러가 드론 프로펠러가 착륙한 모서리에 걸리지 않음을 판단하고, 착륙 상판 리프트 상하 구동수단(4)으로 리프트를 하강시키는 단계; 착륙 상판 리프트 위치 감지수단(5)으로 하강이 완료됨을 판단하는 단계; 천정도어 개폐 구동수단(2)으로 천정 도어를 닫도록 구성한다. 드론 배터리를 충전 및 내부 장치에 전원을 공급하는 고용량배터리 수단(20)은, 외부에서 전원 케이블을 연결하여 충전할 수 있도록 도킹스테이션 부 외부에 설치하는 외부 전원케이블 충전수단(17); 및 선택적으로, 태양전지판의 생산 전력으로 충전하는 태양전지판 및 발전전력 충전수단(19); 및 선택적으로, 도킹스테이션 겸용 차량 운행중 차량 발전기로 생산하는 전력으로 충전하는 차량발전기 DC 충전수단(18)을 조합하여 구성한다. When the drone landing mode is entered, the docking station opening and closing drive means (2) at the top of the docking station unit opening, the docking station position sensing means (3) for detecting the opening of the docking station section upper end, lift upper and lower drive means when opening is detected Means for raising the docking and charging station top with (4); Means for detecting landing of the drone; A means for lowering the docking and charging station upper plate by the lift vertical drive means (4); Means for detecting the completion of the descent with the landing plate lift position detecting means (5); Means for closing the upper end of the open docking station part with the open / close drive means (2); Optionally, the battery charging terminal of the drone and the charging electrode (including the spring type) of the docking station are configured to be automatically charged. A landing drone centering vehicle 6 for guiding the drone landing gear to the landing center after landing; And a landing drone landing gear fixing and releasing means 8 for fixing the landing gear of the drone so as not to move, and optionally, a drone propeller direction aligning means 9 for aligning the propeller direction to reduce the occupied area; Optionally, high capacity battery means 20 for charging the drone battery; Optionally, the drone battery charging means 11 for charging the battery of the landed drone; Optionally, a drone image external display means 14 is installed outside the docking station so that the photographed image of the drone camera can be viewed from outside the vehicle. Drone propeller direction alignment means (9) for aligning the propeller direction to reduce the drone occupied area after landing, consisting of a moving rod for rotating the propeller in the alignment direction, or when the lift descends, the propeller is spaced at a corner of the docking station The propeller may be configured to rotate in the alignment direction due to interference with the flexible rubber plate installed in the system. The moving rod is made of a weaker material than the propeller because it moves while rotating the propeller. If the propeller is placed on a flexible rubber plate installed at regular intervals, if the lift descends, the propeller is aligned with the flexible rubber plate (within 10mm width) installed at a fixed interval (within 10mm width) and the propeller's interference due to the propeller's own weight. Will rotate. The communication antenna direction adjusting means (12) installed outside the docking station unit includes: means for fixing an antenna on a gimbal fixed outside the docking station unit and acquiring a docking station sub position and a drone position with respective satellite coordinate receivers; The gimbal is rotated to align the antenna direction with the direction of optimum propagation sensitivity. If the propeller is caught in the rim, it may be damaged. The propeller direction alignment detection means 10 is the drone propeller direction is aligned, judging that the propeller is not caught in the corner where the drone propeller landed when the lift descends, and lowering the lift by the landing top plate lift vertical drive means (4); Determining that the landing is completed by the landing plate lift position detecting means (5); It is configured to close the ceiling door by the ceiling control opening and closing drive means (2). The high capacity battery means 20 for charging the drone battery and supplying power to the internal device includes: an external power cable charging means 17 installed outside the docking station so as to charge by connecting a power cable from the outside; And optionally, a solar panel and power generation charging means 19 for charging with the production power of the solar panel; And optionally, a vehicle generator DC charging means 18 for charging with the power produced by the vehicle generator while the docking station combined vehicle is in operation.

제4도는 본 발명의 도킹스테이션 및 겸용차량의 동작 시나리오도 이다. 제5도는 본 발명의 도킹스테이션 차량의 구조도이다. 도킹스테이션 부 상단을 개폐하는 수단으로, 막힌 천정부위와 뚫린 천정부위로 나누어, 뚫린 천정부위를 전동으로 이동하는 천정도어(110)를 설치하는 수단; 및 선택적으로, 막힌 천정부위 혹은 도어 상단에는 태양전지판(120)을 설치하여 구성한다. 도킹스테이션 특히 겸용차량은 경사지에 위치하는 경우가 있다. 착륙 상판이 경사지게 되면 수직 방향으로 하강하는 드론의 자동 착륙이 실패할 우려가 있다. 즉, 도킹스테이션 및 겸용 차량이 경사지에 있더라도 착륙 면은 수평을 유지하기 위해, 도킹 및 충전 스테이션 상판(450)을 모션테이블 위에 고정하여, 경사도에 따라, 모션테이블을 제어하여 드론이 착륙하는 도킹 및 충전 스테이션 상판(450)은 수평을 유지하도록 구성한다 4 is an operation scenario diagram of the docking station and the combined vehicle of the present invention. 5 is a structural diagram of a docking station vehicle of the present invention. Means for opening and closing the upper part of the docking station, divided into a blocked ceiling portion and a drilled ceiling portion, means for installing a Cheongjeong fish 110 for moving the drilled ceiling portion electrically; And optionally, it is configured by installing a solar panel 120 on the top of the blocked ceiling or door. Docking stations, especially combined vehicles, may be located on slopes. If the landing deck is inclined, automatic landing of the drone descending in the vertical direction may fail. That is, even when the docking station and the combined vehicle are on the inclined land, the docking and charging station top plate 450 is fixed on the motion table to keep the landing surface horizontal, and the docking and drone lands by controlling the motion table according to the inclination. The charging station top plate 450 is configured to be horizontal.

. .

제6도는 본 발명의 도킹스테이션의 착륙 중심으로 드론을 이동시키는 이동 및 고정, 충전 장치의 구성도이다. GPS 위성수신기의 위치 오차가 ±17m 내외로 도킹스테이션에 정확하게 착륙할 수 없다. 드론을 영상인식 기술을 이용하여 정확한 위치로 유도할 수 있지만, 비행 환경에 따라 착륙 오차가 ±20cm 내외 발생하게 된다. 이를 해결하기 위해, 드론이 착륙하는 도킹 및 충전 스테이션 상판에서 랜딩기어를 착륙 중심으로 유도하는 착륙드론 착륙중심 이동수단은, 착륙중심(460)을 기준으로 전후좌우 경사진(일례로, 깔대기 형상) 착륙안내 경사홈(470)을 형성하여 랜딩기어가 경사진 홈 내에 위치하는 단계; 드론 프로펠러 회전을 멈추는 단계; 드론 자체 무게에 의해 착륙안내 경사홈(470)을 타고 이동하여 랜딩기어가 착륙 중심에 정확히 위치하도록 구성한다. 착륙을 완료한 드론은 외부 충격 및 가감속에도 움직이지 않아야 한다. 즉, 드론 혹은 랜딩기어(400)의 하단부에 설치된 자석에 붙은 수단(430); 드론이 착륙하는 도킹 및 충전 스테이션 상판의 착륙중심(460)에 전자석(440)을 설치하는 수단; 착륙드론 착륙중심위치 감지수단으로 착륙중심에 있음을 판단하는 수단; 전자석에 전력을 공급하여, 드론 하단의 자석에 붙는 수단(430)과 전자석(440)을 붙이는 착륙드론 랜딩기어 고정 및 해제수단을 구성한다. 도킹스테이션에서 자동 충전 기능은 매우 중요하다. 이를 위해, 드론이 착륙하는 도킹 및 충전 스테이션 상판(450)에는 착륙한 드론의 배터리를 충전하는 드론 배터리 충전 수단으로, 드론의 하단부에 전극을 설치하는 드론 배터리 충전단자(491); 도킹 및 충전스테이션 상판(450)에 충전용 전극을 설치하는 상판 배터리 충전전극(492); 드론이 착륙중심에 정확하게 위치하면, 드론 하단부의 드론 배터리 충전단자(491)와 도킹 및 충전스테이션 상판(450)의 상판 배터리 충전전극(492)이 연결되어 드론 배터리를 자동 충전하도록 구성한다. Figure 6 is a block diagram of a mobile, fixed, charging device for moving the drone to the landing center of the docking station of the present invention. The GPS satellite receiver's positional error is within ± 17m and it may not land correctly on the docking station. Although drones can be guided to the correct position using image recognition technology, landing errors occur around ± 20cm depending on the flight environment. In order to solve this problem, the landing drone landing center vehicle, which guides the landing gear to the landing center from the docking and charging station top where the drone lands, is inclined back and forth, left and right relative to the landing center 460 (for example, funnel shape). Forming a landing guide inclined groove 470 so that the landing gear is located in the inclined groove; Stopping the drone propeller rotation; By moving the landing guide inclined groove 470 by the weight of the drone itself, the landing gear is configured to be accurately positioned in the landing center. Drones that have landed must not move during external shocks or accelerations. That is, the means 430 attached to the magnet installed on the lower end of the drone or landing gear 400; Means for installing an electromagnet 440 at the landing center 460 of the top of the docking and charging station where the drone lands; Means for determining the landing drone as the landing center position detecting means; By supplying electric power to the electromagnet, the landing drone landing gear fixing and releasing means for attaching the means 430 and the electromagnet 440 attached to the magnet at the bottom of the drone is configured. Automatic charging is very important in docking stations. To this end, the docking and charging station top plate 450 in which the drone lands is a drone battery charging means for charging a battery of the drone that has landed, a drone battery charging terminal 491 for installing an electrode at a lower end of the drone; A top battery charging electrode 492 for installing a charging electrode on the top of the docking and charging station 450; When the drone is accurately positioned at the landing center, the drone battery charging terminal 491 of the lower end of the drone and the top battery charging electrode 492 of the docking and charging station upper plate 450 are connected to configure the automatic charging of the drone battery.

제7도는 본 발명의 2개 모터 연결축 방향으로 착륙하는 경우 프로펠러를 정렬시키는 방식을 설명하는 이미지도 이다. 드론이 2개 모터 연결축 방향으로 착륙하도록, 2개 모터 연결축 방향(320)을 적재함 길이 방향으로 하고. 다른 2개 모터 연결축 방향(320)은 적재함 폭 방향과 같도록 도킹 및 충전스테이션의 상판을 구성한다. 이 경우, 2개 모터 연결축 방향이 적재함 길이 방향인 경우 해당 프로펠러는 적재함 폭 방향으로 정렬하고, 다른 2개 모터 연결축 방향은 적재함 폭 방향이므로 해당 프로펠러는 적재함 길이 방향으로 정렬하여, 점유면적이 (1개 모터 연결축 길이 x 다른 1개 모터 연결축 길이)로 최소화하도록 한다. 2개 모터 연결축 거리가 1m, 프로펠러 반경 30cm의 경우, 프로펠러를 정렬하지 않을 경우 점유 면적이 1.6m x 1.6m = 2.56㎡ 가 필요하지만 프로펠러 정렬시 점유 면적이 1㎡ 최적화된다. 제8도는 본 발명의 2개 모터 인접 축 방향으로 착륙하는 경우 프로펠러를 정렬시키는 방식을 설명하는 이미지도 이다. 이 경우, 드론이 2개 모터 인접 축 방향으로 착륙하도록, 2개 모터 인접 축 방향(350)을 적재함 길이 방향으로 하고, 다른 2개 모터 인접 축 방향(350)은 적재함 폭 방향과 같도록 도킹 및 충전스테이션 상판을 구성한다. 이 경우, 모든 프로펠러는 적재함 폭 방향으로 정렬하거나, 혹은, 모든 프로펠러는 적재함 길이 방향으로 정렬하여, 점유면적이 최소화하도록 정렬된 프로펠러(260)로 구성한다. 2개 모터 연결축 거리가 1m, 프로펠러 반경 30cm의 경우, 프로펠러를 정렬하지 않을 경우 점유 면적이 1.3m x 1.3m = 1.69㎡ 가 필요하지만 프로펠러 정렬시 점유 면적이 0.7m x 1.3m = 0.91㎡ 로 최적화된다. 7 is an image illustrating a method of aligning the propellers when landing in the direction of the two motor connecting shaft of the present invention. In order for the drone to land in the direction of the two motor connecting shafts, the direction of the two motor connecting shafts 320 is the length of the loading box. The other two motor connecting shaft directions 320 constitute the top plate of the docking and charging station to be the same as the loading box width direction. In this case, if the two motor connecting shaft directions are in the loading bin length direction, the propellers are aligned in the loading bin width direction, and since the other two motor connecting shaft directions are in the loading bin width direction, the corresponding propellers are aligned in the loading bin length direction, thus occupying the area Minimize to (1 motor connecting shaft length x the other motor connecting shaft length). If the distance between two motor connecting shafts is 1m and the propeller radius is 30cm, the occupied area is 1.6m x 1.6m = 2.56m2 if the propellers are not aligned, but the occupied area is optimized to 1m2 when the propellers are aligned. 8 is an image illustrating the manner of aligning the propellers when landing in the axial direction adjacent to the two motors of the present invention. In this case, the two motor adjacent axial directions 350 are loaded in the longitudinal direction of the load so that the drone lands in two motor adjacent axial directions, and the other two motor adjacent axial directions 350 are docked and the same as the load width width direction. Configure the top of the charging station. In this case, all the propellers are arranged in the width direction of the loading box, or all the propellers are arranged in the length direction of the loading box, and are configured with propellers 260 aligned to minimize the occupied area. If the distance between two motor connecting shafts is 1m and the propeller radius 30cm, the occupied area is 1.3mx 1.3m = 1.69㎡ without propeller alignment, but the occupied area is optimized to 0.7mx 1.3m = 0.91㎡ when aligning the propellers. .

제8도는 본 발명의 2대 ~ 4대의 드론을 운용할 수 있는 도킹 및 충전 스테이션 및 겸용 차량의 구성도이다. 도킹스테이션 혹은 겸용 차량에 복수 개의 도킹 스테이션 부를 설치하여 한 대의 드론이 배터리 부족으로 착륙하기 전에, 예비기가 이륙하여 임무를 수행하게 함으로써 드론의 짧은 비행시간 문제를 해결할 필요가 있다. 즉, 2 대의 드론으로 순환 비행하도록, 제 1 드론(600)이 이착륙 및 충전하는 제 1 도킹 및 충전스테이션(620); 및, 제 2 드론(610)이 이착륙 및 충전하는 제 2 도킹 및 충전스테이션(630)을 각각 구성하는 수단으로 구성한다. 도킹 및 충전스테이션을 상하로 상승 및 하강시키는 리프트는 분리 혹은 함께 구성할 수 있다. 분리할 경우 이륙시에만 도킹 및 충전 스테이션이 상승하므로 초기 비행시에도 드론 간 간섭이 없도록 할 수 있다. 또한, 4개의 드론으로 순환 비행하도록, 제1 드론(740)이 이착륙 및 충전하는 제1 도킹 및 충전스테이션(700); 및, 제2 드론(750)이 이착륙 및 충전하는 제2 도킹 및 충전스테이션(710); 및, 제3 드론(760)이 이착륙 및 충전하는 제3 도킹 및 충전스테이션(720); 및, 제4 드론(770)이 이착륙 및 충전하는 제4 도킹 및 충전스테이션(730)을 각각 구성하며, 4 대 드론을 운용할 수 있다. 도킹 및 충전스테이션을 상하로 상승 및 하강시키는 리프트는 분리하여 구성함이 타당하다. 4 대를 동시에 운용하기 위해서는, 도킹스테이션 상단 천정을 개폐하는 수단을 쌍미닫이 구조로 하여, 왼쪽 천정 부위를 개방할 때 오른쪽으로 이동하는 왼쪽 천정도어 수단(1번과 2번 드론 사용); 오른쪽 천정 부위를 개방할 때 왼쪽으로 이동하는 오른쪽 천정도어 수단(3번과 4번 드론 사용)으로 구성한다. 8 is a configuration diagram of a docking and charging station and a combined vehicle capable of operating two to four drones of the present invention. Before a single drone lands due to low battery by installing a plurality of docking station units in a docking station or a combined vehicle, it is necessary to solve the short flight time problem of the drone by taking off a spare aircraft and performing a mission. That is, the first docking and charging station 620 that the first drone 600 takes off and lands and charges so as to circularly fly to two drones; And means for constituting the second docking and charging station 630 where the second drone 610 takes off, lands, and charges. Lifts that raise and lower the docking and charging station up and down can be separated or configured together. If removed, the docking and charging station will only rise during takeoff, ensuring no drone interference during the initial flight. In addition, the first docking and charging station 700, the first drone 740 take off and land and charge to circulate to four drones; And a second docking and charging station 710 to which the second drone 750 takes off, lands, and charges. And a third docking and charging station 720 in which the third drone 760 takes off, lands, and charges. And, the fourth drone 770 is configured to each of the fourth docking and charging station 730 to take off, landing and charging, and can operate four major drones. Lifts that raise and lower docking and charging stations up and down are reasonable to be configured separately. In order to operate four units at the same time, the means of opening and closing the top ceiling of the docking station has a double-sliding structure, the left ceiling control means for moving to the right when the left ceiling is opened (using drones 1 and 2); It consists of a right ceiling control device (using drones 3 and 4) that moves to the left when opening the right ceiling area.

드론이 도킹스테이션에 착륙하는 방식으로는, 첫째, 도킹스테이션에서 드론의 위치를 영상 인식으로 실시간 트래킹하면서 착륙 중심으로 원격 조종하는 능동 유도형 도킹스테이션 방식과, 둘째, 드론에 자동착륙 임무장비를 부착하여 드론 스스로 비행제어컴퓨터를 제어하여 착륙 중심으로 하강하는 수동식 도킹스테이션 방식으로 구분할 수 있다. 후자에 대하여 본 출원인은 제 10-2018-0049478 호로 특허 출원하였다. 현장에서 자동 착륙을 시험하는 단계에서 착륙지점의 풍향 풍속 데이터를 통해 비행 제어 값을 가감해야 하는 문제가 발생하였다. 착륙 지점에 금속 물체 및 차량이 있는 경우 방위각 센서의 값에 편차가 발생하여, 착륙 방향이 흔들리는 경우도 있다. 이를 해결하기 위해, 수동식 도킹스테이션 방식은 다음과 같이 구성한다. 도킹스테이션 각 수단을 제어하고 작동시키는 제어 및 장치수단(1); 도킹스테이션 부 상단을 개폐하는 천정도어 개폐 구동수단(2); 도킹스테이션 부 상단이 개방되면 도킹 및 충전 스테이션을 올리는 착륙상판 리프트 상하 구동수단(4); 드론이 착륙하는 도킹 및 충전 스테이션은, 드론의 정확한 착륙지점을 유도하는 착륙 정밀유도 수단(21); 및, 착륙 후, 드론 랜딩기어를 착륙 중심으로 유도하는 착륙드론 착륙중심 이동수단(6); 및, 드론의 랜딩기어를 움직이지 않도록 고정하는 착륙드론 랜딩기어 고정 및 해제수단(8)을 포함하고, 선택적으로, 점유 면적을 줄이기 위해 프로펠러 방향을 정렬하는 드론 프로펠러 방향 정렬수단(9); 선택적으로, 드론 배터리를 충전하기 위한 고용량 배터리 수단(20); 선택적으로, 착륙 지점의 풍향과 풍속을 측정하기 위한 풍향 풍속 센서 수단 및 착륙 드론에 풍향 풍속 데이터 전달 수단; 선택적으로, 착륙 드론 방위각 센서의 오차를 보정하고 착륙 방향을 표시하기 위한 2개 이상의 IR 빔 발생 수단; 선택적으로, 착륙한 드론의 배터리를 충전하는 드론배터리 충전수단(11); 선택적으로, 드론 카메라의 촬영 영상을 외부에서 볼 수 있도록 도킹스테이션 외부에 설치하는 드론 영상 외부 디스플레이 수단(14)으로 구성한다. 이와 함께, 도킹스테이션 및 겸용 차량이 경사지에 있더라도 착륙 면은 수평을 유지하기 위해, 도킹 및 충전 스테이션 상판(450)을 모션 테이블 위에 고정하여, 경사도에 따라, 모션 테이블을 제어하여 드론이 착륙하는 도킹 및 충전 스테이션 상판(450)은 수평을 유지하도록 구성한다. 능동 유도형 도킹스테이션과 같이, 전력선 혹은 감시용 카메라를 설치한 수직구조물(도로변 수직구조물 포함)을 도킹 스테이션으로 활용하기 위해, 도킹스테이션 부를 수직 구조물 상단에 설치할 수 있다. 도킹스테이션에는, 드론과 드론 조종 및 임무용 무선통신 네트워크를 구성하는 수단; 드론의 비행을 조종하는 드론 조종 수단(GCS, Ground Control Station); 드론 카메라 영상을 표시하는 디스플레이 수단; 드론의 비행 정보 및 상태를 표시하는 디스플레이 수단을 포함하여 구성할 수 있다.The drone lands at the docking station, firstly, an active guided docking station system that remotely controls the landing center while real-time tracking the position of the drone at the docking station with image recognition, and second, attaches automatic landing mission equipment to the drone. Drones can be classified into a manual docking station that descends to the landing center by controlling the flight control computer by itself. For the latter, the applicant filed a patent as No. 10-2018-0049478. At the stage of testing the automatic landing in the field, there was a problem that the flight control value was added or subtracted from the wind direction wind speed data of the landing point. If there is a metal object or a vehicle at the landing point, a deviation may occur in the value of the azimuth sensor, and the landing direction may be shaken. To solve this, the manual docking station type is configured as follows. Control and device means (1) for controlling and operating each means of the docking station; Cheongjin opening and closing drive means for opening and closing the docking station section (2); Landing top lift vertical drive means for raising the docking and charging station when the top of the docking station is opened; The docking and charging station on which the drone lands comprises: landing precision guide means 21 for inducing a precise landing point of the drone; And a landing drone centering means (6) for guiding the drone landing gear to the landing center after landing; And a landing drone landing gear fixing and releasing means 8 for fixing the landing gear of the drone so as not to move, and optionally, a drone propeller direction alignment means 9 for aligning the propeller direction to reduce the occupied area; Optionally, high capacity battery means 20 for charging the drone battery; Optionally, wind direction wind speed sensor means for measuring wind direction and wind speed at the landing point and wind direction wind speed data transfer means to the landing drone; Optionally, two or more IR beam generating means for correcting an error of the landing drone azimuth sensor and indicating a landing direction; Optionally, the drone battery charging means 11 for charging the battery of the landed drone; Optionally, the display apparatus 14 includes a drone image external display means 14 installed outside the docking station so that the captured image of the drone camera can be viewed from the outside. In addition, the docking and charging station top plate 450 is fixed on the motion table to keep the landing surface horizontal even when the docking station and the combined vehicle are on the inclined dock, and the drone lands by controlling the motion table according to the inclination. And the charging station top plate 450 is configured to be horizontal. Like active inductive docking stations, docking station units may be installed on top of vertical structures to utilize vertical structures (including roadside vertical structures) with power lines or surveillance cameras as docking stations. The docking station includes means for constructing a drone and a drone steering and mission wireless communication network; Drone control means (GCS) for controlling the flight of drones; Display means for displaying a drone camera image; It may be configured to include a display means for displaying the flight information and status of the drone.

제10도는 본 발명의 수직 구조물에 설치한 감시카메라와 함께 운용하는 자동화된 드론 도킹시스템과 드론 구성도이다. 즉, 고정식 감시카메라(840)를 설치한 수직구조물(820) 수단; 수직 구조물 수단(800) 상단에 설치한 도킹스테이션(800) 수단; 도킹스테이션 수단(800)을 중심으로 자동 이륙, 자동 착륙, 자동 충전하도록 운용하는 드론 수단(830); 드론 수단(830)의 이동식 감시카메라(850)로 구성할 수 있다. 이를 통하여 사각지대 없는 고정식 및 이동식 감시카메라를 동시에 운용하는 도킹스테이션이 설치된 수직 구조물을 구축할 수 있다. 이러한 시스템이 고속도로 변에 설치되면, 고정식 감시카메라로 교통사고 지점을 감지하면 자동으로 드론이 해당 지역으로 비행하여 드론 이동식 카메라로 사고 현장을 보다 상세하게 관찰할 수 잇는 효과가 있다.10 is an automated drone docking system and a drone configuration diagram operating with a surveillance camera installed in the vertical structure of the present invention. That is, the vertical structure 820 means for installing the fixed surveillance camera 840; Docking station 800 means installed on top of the vertical structure means 800; A drone means 830 which operates to automatically take off, auto landing, and auto charging about the docking station means 800; It can be configured as a mobile surveillance camera 850 of the drone means 830. Through this, it is possible to build a vertical structure in which a docking station that simultaneously operates a fixed and mobile surveillance camera without blind spots is installed. When such a system is installed on the side of a highway, when a traffic accident is detected by a fixed surveillance camera, the drone automatically flies to the area, and the drone mobile camera can effectively observe the accident scene.

제 11도는 본 발명의 복수 개의 도킹스테이션 수단 및 드론 수단을 운용하는 시스템도이다. 드론 운용 시스템에 있어서, 원격제어컴퓨터 수단(1000)은 통신 네트워크 수단(2000)을 통하여 도킹스테이션 수단(3000) 및 드론 수단(4000)을 제어하도록 구성하여, 원격제어컴퓨터 수단(1000)의 제어 명령에 의하여, 도킹스테이션 수단(3000) 상단을 개방하는 천정도어 개폐 구동수단; 도킹스테이션 수단(3000) 상단이 개방되면 도킹스테이션 상판을 올리는 착륙상판 리프트 상하 구동수단; 1) 드론 수단(4000)은 자동으로 이륙하고, 2) 목적지까지 자동 비행한 후, 3) 임무를 수행하면서, 4) 비행데이터 및 임무데이터를 전송하고, 5) 다시 도킹 스테이션 수단(3000)으로 돌아와 자동 착륙한 후, 6) 도킹스테이션 상판을 내리고, 7) 도킹스테이션 수단(3000) 상단을 닫고, 8) 자동 충전이 이루어져, 9) 다음 명령을 기다리는 자동화된 드론 시스템으로 구성할 수 있다. 이때, 원격제어컴퓨터 수단(1000)은 도킹스테이션 및 겸용 차량에 위치하는 방식 혹은 네트워크를 통해 원격지에 위치하도록 구성할 수 있다. 원격제어컴퓨터 수단(1000)은 복수 개의 도킹스테이션 수단 및 드론 수단을 동시에 운용하도록 구성할 수 있다. 즉, 원격제어컴퓨터 수단(1000)은, 통신 네트워크 수단(2000)을 통하여, 복수 개의 도킹스테이션 수단(3000, 3100, 3200)) 및 드론 수단(4000, 4100,4200))을 제어하도록 구성한다.11 is a system diagram for operating a plurality of docking station means and drone means of the present invention. In the drone operating system, the remote control computer means 1000 is configured to control the docking station means 3000 and the drone means 4000 via the communication network means 2000, so as to control commands of the remote control computer means 1000. Thereby, the opening and closing drive means for opening the docking station means 3000; Landing top plate lift up and down drive means for raising the top of the docking station when the upper end of the docking station means (3000); 1) the drone means 4000 automatically take off, 2) automatically fly to the destination, 3) perform missions, 4) transmit flight data and mission data, and 5) back to the docking station means 3000. After returning to auto landing, 6) lower the docking station top plate, 7) close the top of the docking station means 3000, 8) automatic charging, 9) can be configured as an automated drone system waiting for the next command. In this case, the remote control computer means 1000 may be configured to be located at a remote location through a network or a method that is located in the docking station and the combined vehicle. The remote control computer means 1000 may be configured to simultaneously operate a plurality of docking station means and drone means. That is, the remote control computer means 1000 is configured to control the plurality of docking station means 3000, 3100, 3200 and the drone means 4000, 4100, 4200 via the communication network means 2000.


1 : 제어 및 장치수단 2 : 천정도어 개폐 구동수단
3 : 천정도어 위치 감지수단 4 : 착륙상판리프트 상하구동수단
5 : 착륙상판리프트 위치감지수단 6 : 드론 착륙중심 이동수단
7 : 드론 착륙중심 위치감지수단 8 : 드론 랜딩기어 고정/해제수단
9 : 드론 프로펠러 방향 정렬수단 10 : 프로펠러 방향 정렬 감지수단
11 : 드론 배터리 충전수단 12 : 통신 안테나 방향 조정수단
13 : 차량과 드론간 통신 및 제어수단 14 : 드론영상 외부디스플레이수단
15 : 도킹·충전 스테이션 작동 지시수단 16 : 드론 위치 추적수단
17 : 외부 전원케이블 충전수단 18 : 차량배터리 DC 충전수단
19 : 태양전지판 및 발전전력 충전수단 20 : 대용량 배터리 수단
21 : 착륙 정밀유도 수단
100 : 드론 도킹스테이션 차량 110 : 천정도어
120 : 태양전지판 130 : 드론
140 : 리프트 210 : 슬라이딩 천정도어
220 : 리프트 상판 230 : 드론
240 : 외부 디스플레이수단 300 : 프로펠러 정렬수단
310 : 프로펠러 정렬용 봉 320 : 2개 모터 연결축 방향
330 : 프로펠러 정렬수단 340 : 프로펠러 정렬용 봉
350 : 2개 모터 인접축 방향 360 : 정렬된 프로펠러
400 : 랜딩 기어
410 : 스키형 랜딩기어 420 : 자석에 붙는 수단
430 : 자석에 붙는 수단 440 : 전자석
450 : 도킹스테이션 상판 460 : 착륙 중심
470 : 착륙안내 경사홈 480 : 착륙 정밀유도 수단
490 : 원통형 안내 경사홈 491 : 드론 배터리 충전단자
492 : 상판 배터리 충전전극
600 : 제 1 드론 610 : 제 2 드론
620 : 제 1 도킹 및 충전스테이션 630 : 제 2 도킹 및 충전스테이션
700 : 제 1 도킹 및 충전스테이션 710 : 제 2 도킹 및 충전스테이션
720 : 제 3 도킹 및 충전스테이션 730 : 제 4 도킹 및 충전스테이션
740 : 제 1 드론 750 : 제 2 드론
760 : 제 3 드론 770 : 제 4 드론
800 : 도킹스테이션 820 : 수직구조물
830 : 드론 840 : 고정식 감시카메라
850 : 드론 이동식 감시카메라
1000 : 드론 원격제어 컴퓨터 수단 2000 : 통신 네트워크 수단
3000 : 1번째 도킹스테이션 수단 3100 : 2번째 도킹스테이션 수단
3200 : n번째 도킹스테이션 수단 4000 : 1번째 드론수단
4100 : 2번째 드론수단 4200 : n번째 드론수단
1 control and device means 2 control device
3: Cheonjeong fish position detection means 4: Landing plate lift up and down driving means
5: Landing plate lift position detection means 6: Drone landing center movement means
7: Drone landing center position detection means 8: Drone landing gear lock / release means
9: drone propeller direction alignment means 10: propeller direction alignment detection means
11: drone battery charging means 12: communication antenna direction adjusting means
13: Vehicle and drone communication and control means 14: Drone image external display means
15: docking and charging station operation instruction means 16: drone position tracking means
17: external power cable charging means 18: vehicle battery DC charging means
19: solar panel and power generation charging means 20: large capacity battery means
21: Landing precision guide
100: drone docking station vehicle 110: a thousand fish
120: solar panel 130: drone
140: lift 210: sliding cloth
220: lift top 230: drone
240: external display means 300: propeller alignment means
310: Propeller alignment rod 320: 2 motor connecting shaft direction
330: propeller alignment means 340: propeller alignment rod
350: 2 motors adjacent axis direction 360: Aligned propeller
400: Landing Gear
410: ski type landing gear 420: means to attach to the magnet
430: means for attaching to the magnet 440: electromagnet
450: docking station top plate 460: landing center
470: Landing guide inclined groove 480: Landing precision guide means
490: cylindrical guide inclined groove 491: drone battery charging terminal
492: top battery charging electrode
600: first drone 610: second drone
620: first docking and charging station 630: second docking and charging station
700: first docking and charging station 710: second docking and charging station
720: third docking and charging station 730: fourth docking and charging station
740: first drone 750: second drone
760: the third drone 770: the fourth drone
800: docking station 820: vertical structure
830 drone 840 fixed surveillance camera
850: Drone Mobile Surveillance Camera
1000: drone remote control computer means 2000: communication network means
3000: first docking station means 3100: second docking station means
3200: nth docking station means 4000: 1st drone means
4100: 2nd drone means 4200: nth drone means

Claims (31)

드론이 자동으로 착륙하는 도킹스테이션에 있어서,
1) 도킹스테이션에서 착륙 모드인 드론의 위치를 추적하는 단계;
2) 도킹스테이션의 착륙 중심축에 따라 하강하도록 드론의 위치에 따라, 도킹 스테이션에서 드론 비행 제어 값(일례로 Pitch, Roll, Yaw)을 결정하는 단계;
3) 비행 제어 값을 무선통신으로 해당 드론에 전달하는 단계;
1) ~ 3) 단계를 착륙시까지 반복하는 단계;
도킹스테이션 착륙 중심에 드론이 착륙하는 단계로 구성함을 특징으로 하는 드론 자동 착륙을 능동 유도형으로 실시하는 도킹스테이션 및 겸용 차량
In the docking station where the drones automatically land,
1) tracking the position of the drone in landing mode at the docking station;
2) determining a drone flight control value (eg, Pitch, Roll, Yaw) at the docking station according to the position of the drone to descend along the landing center axis of the docking station;
3) transmitting the flight control value to the corresponding drone by wireless communication;
Repeating steps 1) to 3) until landing;
A docking station and a combined vehicle that actively conducts drone auto landing, characterized in that the drone lands at the center of the docking station landing.
제 1 항에 있어서,
도킹스테이션 부(차량형 포함)에 위성좌표 수신기를 설치하는 수단;
착륙 모드인 드론에
도킹스테이션 부의 위성 좌표 데이터를 드론에 전송하는 수단;
상기 위성 좌표(높이 10m 내외)로 드론을 자동경로 비행시킴을 특징으로 하는 드론 자동 착륙을 능동 유도형으로 실시하는 도킹스테이션 및 겸용 차량의 드론 위치 추적 방법
The method of claim 1,
Means for installing a satellite coordinate receiver in a docking station portion (including vehicle type);
To the drone in landing mode
Means for transmitting satellite coordinate data of the docking station unit to the drone;
Drone position tracking method of a docking station and a combined vehicle that performs automatic drone auto landing with the satellite coordinates (approximately 10m in height) by automatically flying the drone.
제 1 항에 있어서,
도킹스테이션 부(차량형 포함)에 하늘 향한 카메라센서를 설치하는 수단;
드론의 위치를 추적하는 단계에서는,
도킹스테이션 부의 하늘 향한 카메라센서의 영상에서 드론 이미지를 인식하여 드론의 위치를 추적하거나;
혹은,
드론 하단부에 마크 혹은 LED( 적외선 포함)가 설치된 경우 카메라센서 영상을 인식하여 마크 혹은 LED 빔의 위치를 추적함을 특징으로 하는 드론 자동 착륙을 능동 유도형으로 실시하는 도킹스테이션 및 겸용 차량의 드론 위치 추적 방법
The method of claim 1,
Means for installing a camera sensor facing the sky at the docking station unit (including the vehicle type);
In the tracking of the drone's position,
Recognizing the drone image from the image of the camera sensor toward the sky of the docking station unit to track the location of the drone;
or,
When the mark or LED (including infrared rays) is installed at the bottom of the drone, the drone position of the docking station and the combined vehicle that performs automatic drone auto landing by tracking the position of the mark or LED beam by recognizing the camera sensor image. Tracking method
제 1 항에 있어서,
LED 빔을 발산하는 LED(적외선 LED 포함) 수단;
선택적으로, 도킹스테이션 부에서 드론 방향(Yaw)을 알 수 있도록 추가 LED 빔을 발산하는 LED(적외선 LED 포함) 수단;
선택적으로, 각각의 LED 수단은 색상이 다르거나 점멸 주기가 다르도록 구성하는 수단;
LED에 전력을 공급하는 배터리;
드론이 착륙하는 방향으로 LED 빔을 발광함을 특징으로 하는 드론 하단부에 부착하는 드론 위치 표시 장치
The method of claim 1,
LED (including infrared LED) means for emitting an LED beam;
Optionally, an LED (including infrared LED) means for emitting an additional LED beam so that the docking station section can know the drone direction (Yaw);
Optionally, each LED means comprises means for configuring different colors or different flashing cycles;
A battery for powering the LED;
Drone position indicator attached to the bottom of the drone, characterized in that the LED beam emits light in the direction in which the drone lands
제 1 항에 있어서,
착륙 지점에 있는 금속 물체들에 의해 드론 방위각 센서의 불안정 함을 해결하도록,
도킹 스테이션 부의 카메라센서는,
드론의 방향(Yaw)을 판단하도록 드론에 설치된 마크 혹은 2개 이상의 LED 빔을 인식하여 드론의 방향을 판단하는 수단;
도킹스테이션 부에서 드론의 방향 제어 값(Yaw)을 드론에 무선통신으로 전달함을 특징으로 하는 드론 자동 착륙을 능동 유도형으로 실시하는 도킹스테이션 및 겸용 차량의 비행 제어 값 결정 방법
The method of claim 1,
To solve the instability of the drone azimuth sensor by the metal objects at the landing point,
The camera sensor of the docking station
Means for determining the direction of the drone by recognizing a mark or two or more LED beams installed on the drone to determine the yaw of the drone;
The docking station determines the flight control value of a docking station and a combined vehicle that actively conducts a drone automatic landing by transmitting the drone's direction control value (Yaw) to the drone by wireless communication.
제 1 항에 있어서,
드론 도킹스테이션 부에 드론을 붙잡기 위한 고정 수단(일례로 전자석,♂)이 있는 매니퓨레이터(manipulator)를 설치하는 단계
드론 하단부에 설치된 매니퓨레이터와 결합 수단(일례로 전자석에 붙는 철판,♀);
도킹스테이션 부 상단에 착륙하는 드론이 위치하는 단계;
매니퓨레이터를 올려 고정 수단(♂)과 드론 하단부의 결합 수단(♀)이 연결하는 단계는
드론 비행 제어로 드론의 결합수단(♀)을 이동시켜 연결하는 수단;
혹은, 매니퓨레이터 고정수단(♂)을 이동시켜 연결하는 수단으로 구성하고,
매니퓨레이터를 내려 도킹스테이션 부 내부로 드론을 이동시키는 수단;
선택적으로, 드론의 배터리 충전 단자와 도킹스테이션의 충전 전극(스프링식 포함)을 접촉시켜 자동 충전하도록 구성함응 특징으로 하는 드론 자동 착륙을 능동 유도형으로 실시하는 도킹스테이션 및 겸용 차량
The method of claim 1,
Installing a manipulator with fixing means (e.g., electromagnet, ♂) to hold the drone in the drone docking station
A manipulator and coupling means (for example, an iron plate attached to an electromagnet, ♀) installed at the bottom of the drone;
Positioning a drone to land on an upper portion of the docking station;
Raising the manipulator is the step of connecting the fixing means (♂) and the coupling means (♀) at the bottom of the drone
Means for moving and connecting the coupling means (♀) of the drone with drone flight control;
Or, it consists of a means for moving and connecting the manipulator fixing means (♂),
Means for lowering the manipulator to move the drone into the docking station portion;
Optionally, a docking station and a combined vehicle for actively inducing a drone auto landing characterized in that the battery charging terminal of the drone and the charging electrode (including the spring type) of the docking station are contacted for automatic charging.
제 1 항에 있어서,
도킹 스테이션 부에 풍향 및 풍속 센서를 설치하는 단계;
착륙 중심점을 향하도록 드론의 비행 제어 값(일례로 Pitch, Roll, Yaw)을 결정하는 단계에서
착륙 지점의 풍향과 풍속 데이터 값에 따라 상기 드론의 비행 제어 값을 보정 함을 특징으로 하는 드론 자동 착륙을 능동 유도형으로 실시하는 도킹스테이션 및 겸용 차량의 비행 제어 값 결정 방법
The method of claim 1,
Installing wind direction and wind speed sensors on the docking station;
In determining the drone's flight control value (e.g. Pitch, Roll, Yaw) to face the landing center point
Method for determining flight control value of a docking station and a combined vehicle that actively performs drone auto landing by correcting the flight control value of the drone according to the wind direction and wind speed data value of the landing point
제 1 항에 있어서,
드론 착륙 모드에서
도킹스테이션 부 상단의 천정도어 개폐 구동수단(2)으로 개방하고
도킹스테이션 부 상단 개방을 감지하는 천정도어 위치 감지수단(3)
상단 개방이 감지되면 리프트 상하 구동수단(4)으로 도킹스테이션 상판을 올리는 수단
드론의 착륙을 감지하는 수단;
리프트 상하 구동수단(4)으로 도킹스테이션 상판을 내리는 수단;
착륙상판 리프트 위치 감지수단(5)로 하강 완료를 감지하는 수단;
개방된 도킹스테이션 부 상단을 천정도어 개폐 구동수단(2)으로 닫는 수단;
선택적으로, 드론의 배터리 충전 단자와 도킹스테이션의 충전 전극(스프링식 포함)을 접촉시켜 자동 충전하도록 구성함을 특징으로 하는 드론 자동 착륙을 능동 유도형으로 실시하는 도킹스테이션 및 겸용 차량
The method of claim 1,
In drone landing mode
Opening by opening / closing driving means (2) at the top of the docking station
Cheonjeok position detection means for detecting the opening of the docking station upper part (3)
Means for raising the docking station top plate with lift up and down drive means (4) when the top opening is detected
Means for detecting landing of the drone;
Means for lowering the docking station upper plate with the lift vertical drive means (4);
Means for detecting the completion of the descent with the landing plate lift position detecting means (5);
A means for closing the upper end of the open docking station part with the open / close drive means (2);
Optionally, a docking station and a combined vehicle for actively inducing a drone auto landing characterized in that the battery charging terminal of the drone and the charging electrode (including the spring type) of the docking station are configured to be automatically charged.
제 1 항에 있어서,
착륙 후 드론 랜딩기어를 착륙 중심으로 유도하는 착륙드론 착륙중심 이동수단(6); 및
드론의 랜딩기어를 움직이지 않도록 고정하는 착륙드론 랜딩기어 고정 및 해제수단(8)을 포함하고,
선택적으로, 점유 면적을 줄이기 위해 프로펠러 방향을 정렬하는 드론 프로펠러 방향 정렬수단(9);
선택적으로, 드론 배터리를 충전하기 위한 고용량 배터리 수단(20);
선택적으로, 착륙한 드론의 배터리를 충전하는 드론배터리 충전수단(11);
선택적으로, 드론 카메라의 촬영 영상을 차량 외부에서 볼 수 있도록 도킹스테이션 외부에 설치하는 드론영상 외부 디스플레이 수단(14)으로 구성함을 특징으로 하는 드론 자동 착륙을 능동 유도형으로 실시하는 도킹스테이션 및 겸용 차량
The method of claim 1,
A landing drone centering means (6) for guiding the drone landing gear to the landing center after landing; And
A landing drone landing gear fixing and releasing means (8) for fixing the landing gear of the drone so as not to move,
Optionally, drone propeller direction alignment means 9 for aligning the propeller direction to reduce the occupied area;
Optionally, high capacity battery means 20 for charging the drone battery;
Optionally, the drone battery charging means 11 for charging the battery of the landed drone;
Optionally, the docking station and the combined use of the drone automatic landing in active induction, characterized in that it consists of a drone image external display means 14 installed outside the docking station so that the photographed image of the drone camera can be viewed from outside the vehicle. vehicle
제 1 항에 있어서
착륙 후 드론 점유 면적을 줄이기 위해 프로펠러 방향을 정렬시키는 드론 프로펠러 방향 정렬 수단(9)으로
정지한 프로펠러를 정렬 방향으로 회전시키는 이동 봉으로 구성하거나,
혹은, 리프트 하강시 프로펠러가 도킹 스테이션 모서리에 일정 간격으로 설치한 유연한 고무판과의 간섭에 의해 프로펠러가 정렬방향으로 회전함을 특징으로 하는 드론 자동 착륙을 능동 유도형으로 실시하는 도킹스테이션 및 겸용 차량
The method of claim 1
With drone propeller direction alignment means (9) to align propeller direction to reduce drone footprint after landing
Consists of a moving rod which rotates the stationary propeller in the alignment direction,
Alternatively, a docking station and a combined vehicle that actively conducts drone automatic landings, characterized in that the propeller rotates in the alignment direction due to interference with a flexible rubber plate installed at regular intervals at the corner of the docking station when the lift descends.
제 1 항에 있어서
도킹스테이션 부 외부에 설치하는 통신안테나 방향 조정수단(12)은
도킹스테이션 부 외부에 고정된 짐벌 위에 안테나를 고정하고
도킹스테이션 부 위치와 드론의 위치를 각각의 위성좌표 수신기로 획득하는 수단;
짐벌을 회전시켜 안테나 방향을 최적의 전파 감도가 나오는 방향으로 맞춤을 특징으로 하는 드론 자동 착륙을 능동 유도형으로 실시하는 도킹스테이션 및 겸용 차량
The method of claim 1
The communication antenna direction adjusting means 12 installed outside the docking station
The antenna is fixed on the gimbal fixed outside the docking station
Means for obtaining a docking station sub position and a drone position with each satellite coordinate receiver;
Docking stations and combined vehicles with active induction for drone automatic landings, characterized by aligning the gimbal to align the antenna direction with the optimum propagation sensitivity
제 1 항에 있어서
프로펠러 방향 정렬 감지수단(10)은
드론 프로펠러 방향이 정렬되어, 리프트 하강시 프로펠러가 드론 프로펠러가 착륙한 모서리에 걸리지 않음을 판단하고,
착륙상판 리프트 상하 구동수단(4)으로 리프트를 하강시키는 단계;
착륙상판 리프트 위치 감지수단(5)으로 하강이 완료됨을 판단하는 단계;
천정도어 개폐 구동수단(2)로 천정 도어를 닫음을 특징으로 하는 드론 자동 착륙을 능동 유도형으로 실시하는 도킹스테이션 및 겸용 차량
The method of claim 1
Propeller direction alignment detection means 10
The drone propeller orientation is aligned so that when the lift descends, the propeller does not get caught in the corner where the drone propeller lands,
Lowering the lift by the landing plate lift vertical drive means (4);
Determining that the landing is completed by the landing plate lift position detecting means (5);
Docking station and combined vehicle for active drone automatic landing of drone, characterized by closing the ceiling door by the ceiling opening / closing drive means (2)
제 1 항에 있어서
드론 배터리를 충전 및 내부 장치에 전원을 공급하는 고용량배터리 수단(20)은
외부에서 전원 케이블을 연결하여 충전할 수 있도록 도킹스테이션 부 외부에 설치하는 외부 전원케이블 충전수단(17); 및
선택적으로, 태양전지판의 생산 전력으로 충전하는 태양전지판 및 발전전력 충전수단(19); 및
선택적으로, 도킹스테이션 겸용 차량 운행중 차량 발전기로 생산하는 전력으로 충전하는 차량발전기 DC 충전수단(18)을 조합하여 구성함을 특징으로 하는 드론 자동 착륙을 능동 유도형으로 실시하는 도킹스테이션 및 겸용 차량
The method of claim 1
The high capacity battery means 20 for charging the drone battery and supplying power to the internal device is
An external power cable charging means (17) installed outside the docking station to charge by connecting a power cable from the outside; And
Optionally, solar panel and power generation charging means 19 for charging with the production power of the solar panel; And
Optionally, a docking station and a combined vehicle for actively inducing a drone automatic landing, comprising a combination of a vehicle generator DC charging means 18 for charging with electric power generated by a vehicle generator while the docking station is used as a combined vehicle.
제 1 항에 있어서
도킹스테이션 부 상단을 개폐하는 수단으로
막힌 천정부위와 뚫린 천정부위로 나누어
뚫린 천정부위를 전동으로 이동하는 천정도어(110)를 설치하는 수단; 및
선택적으로, 막힌 천정부위 혹은 도어 상단에는 태양전지판(120)을 설치하여 구성함을 특징으로 하는 드론 자동 착륙을 능동 유도형으로 실시하는 도킹스테이션 및 겸용 차량
The method of claim 1
As a means of opening and closing the top of the docking station
Divided into blocked and broken
Means for installing the Cheonjeop 110 to move the perforated ceiling portion electrically; And
Optionally, a docking station and a combined vehicle that actively conducts drone auto landings by installing a solar panel 120 on a closed ceiling or a door top.
제 1 항에 있어서
드론이 착륙하는 도킹스테이션 상판에서 랜딩기어를 착륙 중심으로 유도하는 착륙드론 착륙중심 이동수단은
착륙중심(460)을 기준으로 전후좌우 경사진(일례로 깔대기 형상) 착륙안내 경사홈(470)을 형성하여 랜딩기어가 경사진 홈 내에 위치하는 단계;
드론 프로펠러 회전을 멈추는 단계;
드론 자체 무게에 의해 착륙안내 경사홈(470)을 타고 이동하여 랜딩기어가 착륙 중심에 정확히 위치함을 특징으로 하는 드론 자동 착륙을 능동 유도형으로 실시하는 도킹스테이션 및 겸용 차량
The method of claim 1
The landing drone landing center vehicle that guides the landing gear to the landing center from the top of the docking station where the drone lands
Forming a landing gear in the inclined groove by forming a landing guide inclined groove 470 inclined back and forth and left and right (for example, funnel shape) based on the landing center 460;
Stopping the drone propeller rotation;
Docking station and combined vehicle that performs drone auto landing with active guide type, characterized in that the landing gear is accurately positioned at the landing center by moving the landing guide inclined groove 470 by the weight of the drone itself.
제 1 항에 있어서
드론 혹은 랜딩기어(400)의 하단부에 설치된 자석에 붙은 수단(430);
드론이 착륙하는 도킹스테이션 상판의 착륙중심(460)에 전자석(440)을 설치하는 수단;
착륙드론 착륙중심위치 감지수단으로 착륙중심에 있음을 판단하는 수단;
전자석에 전력을 공급하여,
드론 하단의 자석에 붙는 수단(430)과 전자석(440)을 붙이는 착륙드론 랜딩기어 고정 및 해제수단을 구성함을 특징으로 하는 드론 자동 착륙을 능동 유도형으로 실시하는 도킹스테이션 및 겸용 차량
The method of claim 1
Means 430 attached to the magnet installed in the lower end of the drone or landing gear 400;
Means for installing an electromagnet 440 at the landing center 460 of the top of the docking station where the drone lands;
Means for determining the landing drone as the landing center position detecting means;
Power the electromagnet,
Docking station and dual purpose vehicle for active induction of drone auto landing, comprising a landing drone landing gear fixing and releasing means for attaching a means 430 and an electromagnet 440 to a magnet at the bottom of the drone.
제 1 항에 있어서
드론이 착륙하는 도킹스테이션 상판(450)에는
착륙한 드론의 배터리를 충전하는 드론 배터리 충전 수단으로
드론의 하단부에 전극을 설치하는 드론 배터리 충전단자(491);
도킹스테이션 상판(450)에 충전용 전극을 설치하는 상판 배터리 충전전극(492);
드론이 착륙중심에 정확하게 위치하면
드론 하단부의 드론 배터리 충전단자(491)와 도킹 및 충전스테이션 상판(450)의 상판 배터리 충전전극(492)이 연결되어 드론 배터리를 자동 충전함을 특징으로 하는 드론 자동 착륙을 능동 유도형으로 실시하는 도킹스테이션 및 겸용 차량
The method of claim 1
On the docking station top plate 450 where the drone lands
Drone battery charging means to charge the battery of the landed drone
A drone battery charging terminal 491 for installing an electrode at a lower end of the drone;
A top battery charging electrode 492 for installing a charging electrode on the top of the docking station 450;
If the drone is correctly positioned at the landing center
The drone battery charging terminal 491 of the lower part of the drone and the top electrode battery charging electrode 492 of the docking and charging station top plate 450 are connected to perform the auto drone auto landing, which is characterized in that it automatically charges the drone battery. Docking Stations and Combined Vehicles
제 1 항에 있어서
도킹스테이션 및 겸용 차량이 경사지에 있더라도 착륙 면은 수평을 유지하기 위해,
도킹스테이션 상판(450)을 모션 테이블 위에 고정하여
경사도에 따라
모션테이블을 제어하여 드론이 착륙하는 도킹스테이션 상판(450)은 수평을 유지하도록 구성함을 특징으로 하는 드론 자동 착륙을 능동 유도형으로 실시하는 도킹스테이션 및 겸용 차량
The method of claim 1
In order to keep the landing surface level even when the docking station and the combined vehicle are on the slope,
Docking station top plate 450 is fixed on the motion table
According to the slope
Docking station and dual-use vehicle for active induction of the drone automatic landing, characterized in that the docking station top plate 450 is controlled to maintain the horizontal plane by controlling the motion table
제 1 항에 있어서
드론이 2개 모터 연결축 방향으로 착륙하도록
2개 모터 연결축 방향(320)을 도킹스테이션 부 길이 방향으로 하고
다른 2개 모터 연결축 방향(320)은 도킹스테이션 부 폭 방향과 같도록 구성함을 특징으로 하는 드론 자동 착륙을 능동 유도형으로 실시하는 도킹스테이션 및 겸용 차량
The method of claim 1
To allow the drone to land in the direction of the two motor
The direction of the two motor connecting shafts 320 to the docking station
Docking station and dual vehicle for active induction of the drone automatic landing, characterized in that the two other motor connecting shaft direction 320 is configured to be the same as the docking station width direction
제 19 항에 있어서
2개 모터 연결축 방향을 도킹스테이션 부 길이 방향으로 하고 해당 프로펠러는 도킹스테이션 부 폭 방향으로 정렬하고,
다른 2개 모터 연결축 방향을 도킹스테이션 부 폭 방향으로 하고 해당 프로펠러는 도킹스테이션 부 길이 방향으로 정렬하여
점유면적이 (1개 모터 연결축 길이 x 다른 1개 모터 연결축 길이)로 최소화함을 특징으로 하는 드론 자동 착륙을 능동 유도형으로 실시하는 도킹스테이션 및 겸용 차량
The method of claim 19
Align the two motor connecting shafts in the docking station section length and the corresponding propellers in the docking station section width direction,
The other two motor connecting shafts are in the docking station section width direction, and the corresponding propellers are aligned in the docking station section length direction.
Docking stations and combined vehicles with active induction for drone automatic landings, characterized by minimizing the footprint (one motor connecting shaft length x another motor connecting shaft length)
제 1 항에 있어서
드론이 2개 모터 인접 축 방향으로 착륙하도록
2개 모터 인접축 방향(350)을 도킹스테이션 부 길이 방향으로 하고
다른 2개 모터 인접축 방향(350)은 도킹스테이션 부 폭 방향과 같도록 구성함을 특징으로 하는 드론 자동 착륙을 능동 유도형으로 실시하는 도킹스테이션 및 겸용 차량
The method of claim 1
To allow the drone to land in the direction of two motor adjacent
Two motor adjacent axis direction (350) is the docking station side length direction
Docking station and combined vehicle for the active induction of the drone automatic landing, characterized in that the other two motor adjacent axis direction 350 is configured to be the same as the docking station part width direction
제 21 항에 있어서
모든 프로펠러는 도킹스테이션 부 폭 방향으로 정렬하거나,
혹은, 모든 프로펠러는 도킹스테이션 부 길이 방향으로 정렬하여
점유면적이 최소화하도록 정렬된 프로펠러(260)로 구성함을 특징으로 하는 드론 자동 착륙을 능동 유도형으로 실시하는 도킹스테이션 및 겸용 차량
The method of claim 21
All propellers should be aligned in the docking station section width direction,
Alternatively, all propellers can be aligned along the length of the docking station
Docking stations and combined vehicles for active drone automatic landings, characterized by propellers 260 arranged to minimize occupied area
제 1 항에 있어서
2대 혹은 4대의 드론으로 순환 비행하도록
제1 드론(600)이 이착륙 및 충전하는 제1 도킹 및 충전스테이션(620); 및
순차적으로
제2 드론(610)이 이착륙 및 충전하는 제2 도킹 및 충전스테이션(630)을 각각 구성하는 수단;
선택적으로, 제3 드론(760), 제4 드론(770), 제3 도킹 및 충전스테이션(720), 제4 도킹 및 충전스테이션(730)을 구성하는 수단;
각각의 도킹 및 충전스테이션을 상하로 상승 및 하강시키는 리프트는 분리 혹은 함께 구성함을 특징으로 하는 드론 자동 착륙을 능동 유도형으로 실시하는 도킹스테이션 및 겸용 차량
The method of claim 1
To cycle through two or four drones.
A first docking and charging station 620 to which the first drone 600 takes off, lands, and charges; And
Sequentially
Means for configuring a second docking and charging station 630 for the second drone 610 to take off, land and charge;
Optionally, means for configuring a third drone 760, a fourth drone 770, a third docking and charging station 720, a fourth docking and charging station 730;
A docking station and a combined vehicle with active guided drone auto landing, characterized in that the lifts that lift and lower the respective docking and charging stations up and down are configured separately or together.
제 1 항에 있어서
드론 도킹스테이션 부에 설치된 드론을 붙잡기 위한 고정 수단(일례로 전자석,♂)이 있는 매니퓨레이터(manipulator)와 연결 고정하기 위해
드론 하단부에 매니퓨레이터와 결합 수단(일례로 자석에 철판,♀)이 설치됨을 특징으로 매니퓨레이터 결합 수단이 장착된 드론
The method of claim 1
To secure the connection with a manipulator with a fixing means (e.g., an electromagnet, ♂) for holding the drone installed in the drone docking station
Drone equipped with a manipulator coupling means, characterized in that the manipulator and coupling means (for example, iron plate, ♀) is installed at the bottom of the drone
제 1 항에 있어서
드론과 드론 조종 및 임무용 무선통신 네트워크를 구성하는 수단;
드론의 비행을 조종하는 드론 조종 수단(GCS, Ground Control Station);
드론 카메라 영상을 표시하는 디스플레이 수단;
드론의 비행 정보 및 상태를 표시하는 디스플레이 수단을 포함하여 구성함을 특징으로 하는 드론 자동 착륙을 능동 유도형으로 실시하는 도킹스테이션 및 겸용 차량
The method of claim 1
Means for constructing a drone and a drone piloting and mission wireless communication network;
Drone control means (GCS) for controlling the flight of drones;
Display means for displaying a drone camera image;
Docking station and dual purpose vehicle for active inductive type drone auto landing, comprising display means for displaying drone's flight information and status
드론이 자동으로 착륙하는 도킹 스테이션에 있어서,
각 수단을 제어하고 작동시키는 제어 및 장치수단(1);
도킹스테이션 부 상단을 개폐하는 천정도어 개폐 구동수단(2);
도킹스테이션 부 상단이 개방되면 도킹 및 충전 스테이션을 올리는 착륙상판 리프트 상하 구동수단(4);
드론이 착륙하는 도킹 및 충전 스테이션은
드론의 정확한 착륙지점을 유도하는 착륙 정밀유도 수단(21); 및
착륙후 드론 랜딩기어를 착륙 중심으로 유도하는 착륙드론 착륙중심 이동수단(6); 및
드론의 랜딩기어를 움직이지 않도록 고정하는 착륙드론 랜딩기어 고정 및 해제수단(8)을 포함하고,
선택적으로, 점유 면적을 줄이기 위해 프로펠러 방향을 정렬하는 드론 프로펠러 방향 정렬수단(9);
선택적으로, 드론 배터리를 충전하기 위한 고용량 배터리 수단(20);
선택적으로, 착륙 지점의 풍향과 풍속을 측정하기 위한 풍향 풍속 센서 수단 및 착륙 드론에 풍향 풍속 데이터 전달 수단;;
선택적으로, 착륙 드론 방위각 센서의 오차를 보정하여 착륙 방향을 표시하기 위한 2개 이상의 IR 빔 발생 수단;
선택적으로, 착륙한 드론의 배터리를 충전하는 드론배터리 충전수단(11);
선택적으로, 드론 카메라의 촬영 영상을 외부에서 볼 수 있도록 도킹스테이션 외부에 설치하는 드론 영상 외부 디스플레이 수단(14)으로 구성함을 특징으로 하는 드론 도킹스테이션 및 겸용 차량
In the docking station where the drone automatically lands,
Control and device means (1) for controlling and operating each means;
Cheongjin opening and closing drive means for opening and closing the docking station section (2);
Landing top lift vertical drive means for raising the docking and charging station when the top of the docking station is opened;
The docking and charging station where the drone lands
Landing precision guiding means 21 for inducing an accurate landing point of the drone; And
Landing drone landing center means for guiding the drone landing gear to the landing center after landing; And
A landing drone landing gear fixing and releasing means (8) for fixing the landing gear of the drone so as not to move,
Optionally, drone propeller direction alignment means 9 for aligning the propeller direction to reduce the occupied area;
Optionally, high capacity battery means 20 for charging the drone battery;
Optionally, wind direction wind speed sensor means for measuring wind direction and wind speed at the landing point and wind direction wind speed data transfer means to the landing drone;
Optionally, two or more IR beam generating means for correcting an error of the landing drone azimuth sensor to indicate the landing direction;
Optionally, the drone battery charging means 11 for charging the battery of the landed drone;
Optionally, a drone docking station and a combined vehicle, characterized in that it comprises a drone image external display means 14 installed outside the docking station so that the photographed image of the drone camera can be viewed from the outside.
제 26 항에 있어서
도킹스테이션 및 겸용 차량이 경사지에 있더라도 착륙 면은 수평을 유지하기 위해,
도킹스테이션 상판(450)을 모션 테이블 위에 고정하여
경사도에 따라
모션 테이블을 제어하여 드론이 착륙하는 도킹스테이션 상판(450)은 수평을 유지하도록 구성함을 특징으로 하는 드론 도킹스테이션 및 겸용 차량
The method of claim 26
In order to keep the landing surface level even when the docking station and the combined vehicle are on the slope,
Docking station top plate 450 is fixed on the motion table
According to the slope
Drone docking station and dual vehicle, characterized in that the docking station top plate 450 to control the motion table is configured to maintain the horizontal plane
제 26 항에 있어서
드론과 드론 조종 및 임무용 무선통신 네트워크를 구성하는 수단;
드론의 비행을 조종하는 드론 조종 수단(GCS, Ground Control Station);
드론 카메라 영상을 표시하는 디스플레이 수단;
드론의 비행 정보 및 상태를 표시하는 디스플레이 수단을 포함하여 구성함을 특징으로 하는 드론 자동 착륙을 능동 유도형으로 실시하는 도킹스테이션 및 겸용 차량
The method of claim 26
Means for constructing a drone and a drone piloting and mission wireless communication network;
Drone control means (GCS) for controlling the flight of drones;
Display means for displaying a drone camera image;
Docking station and dual purpose vehicle for active inductive type drone auto landing, comprising display means for displaying drone's flight information and status
제 1 및 26 항에 있어서,
고정식 감시카메라(840)를 설치한 수직구조물(820) 수단;
수직 구조물 수단(800) 상단에 설치한 도킹스테이션(800) 수단;
도킹스테이션 수단(800)을 중심으로 자동 이륙, 자동 착륙, 자동 충전하도록 운용하는 드론 수단(830);
드론 수단(830)의 이동식 감시카메라(850)로 구성함을 특징으로 하는 고정식 및 이동식 감시카메라를 동시에 운용하는 도킹스테이션이 설치된 수직 구조물
The method of claim 1 and 26,
Vertical structure 820 means for installing a fixed surveillance camera 840;
Docking station 800 means installed on top of the vertical structure means 800;
A drone means 830 which operates to automatically take off, auto landing, and auto charging about the docking station means 800;
Vertical structure is installed docking station for operating the fixed and mobile surveillance camera at the same time, characterized in that consisting of a mobile surveillance camera 850 of the drone means 830
드론 운용 시스템에 있어서,
원격제어컴퓨터 수단(1000)은 통신 네트워크 수단(2000)을 통하여 도킹스테이션 수단(3000) 및 드론 수단(4000)을 제어하도록 구성하여,
원격제어컴퓨터 수단(1000)의 제어 명령에 의하여,
도킹스테이션 수단(3000) 상단을 개방하는 천정도어 개폐 구동수단;
도킹스테이션 수단(3000) 상단이 개방되면 도킹스테이션 상판을 올리는 착륙상판 리프트 상하 구동수단;
1) 드론 수단(4000)은 자동으로 이륙하고, 2) 목적지까지 자동 비행한 후, 3) 임무를 수행하면서, 4) 비행데이터 및 임무데이터를 전송하고, 5) 다시 도킹 스테이션 수단(3000)으로 돌아와 자동 착륙한 후, 6) 도킹스테이션 상판을 내리고, 7) 도킹스테이션 수단(3000) 상단을 닫고, 8) 자동 충전이 이루어져, 9) 다음 명령을 기다리는 자동화된 드론 시스템으로 구성함을 특징으로 하는 자동화된 드론 운용 시스템
In drone operation system,
The remote control computer means 1000 is configured to control the docking station means 3000 and the drone means 4000 via the communication network means 2000,
By the control command of the remote control computer means 1000,
Champon opening and closing drive means for opening the top of the docking station means (3000);
Landing top plate lift up and down drive means for raising the top of the docking station when the upper end of the docking station means (3000);
1) the drone means 4000 automatically take off, 2) automatically fly to the destination, 3) perform missions, 4) transmit flight data and mission data, and 5) back to the docking station means 3000. After returning to auto landing, 6) lowering the docking station top plate, 7) closing the top of the docking station means 3000, 8) automatic charging is performed, and 9) an automated drone system waiting for the next command. Automated Drone Operation System
제 30 항에 있어서,
원격제어컴퓨터 수단(1000)은
통신 네트워크 수단(2000)을 통하여
복수 개의 도킹스테이션 수단(3000, 3100, 3200)) 및 드론 수단(4000, 4100,4200))을 제어하도록 구성 함을 특징으로 하는 자동화된 드론 운용 시스템

The method of claim 30,
The remote control computer means 1000
Via communication network means 2000
Automated drone operating system, characterized in that configured to control a plurality of docking station means (3000, 3100, 3200) and drone means (4000, 4100, 4200)

KR1020180088449A 2018-07-30 2018-07-30 The active guided docking station and a combined vehicle for automatically landing the drones at the docking station KR20200013352A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180088449A KR20200013352A (en) 2018-07-30 2018-07-30 The active guided docking station and a combined vehicle for automatically landing the drones at the docking station

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180088449A KR20200013352A (en) 2018-07-30 2018-07-30 The active guided docking station and a combined vehicle for automatically landing the drones at the docking station

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20200013352A true KR20200013352A (en) 2020-02-07

Family

ID=69569980

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180088449A KR20200013352A (en) 2018-07-30 2018-07-30 The active guided docking station and a combined vehicle for automatically landing the drones at the docking station

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20200013352A (en)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210129997A (en) 2020-04-21 2021-10-29 울산과학기술원 Self-Powered Tracker System and Method
KR102323924B1 (en) * 2021-07-02 2021-11-10 주식회사 지오앤 Spatial image drawing system for creating reliable drawing image by quickly reflecting changing topographic information
KR20220003851A (en) * 2020-07-02 2022-01-11 중앙대학교 산학협력단 Autonomous landing system of UAV on moving platform
KR102377859B1 (en) * 2021-10-28 2022-03-23 극동에너지 주식회사 Photovoltaic panel management system.
KR20220078748A (en) * 2020-12-03 2022-06-13 주식회사 두드론 All-weather Docking Station-Based Forest Fire Monitoring and Initial Extinguishing System
KR102472485B1 (en) * 2021-10-05 2022-12-01 주식회사 유시스 System for charging of station employing dron
KR102496528B1 (en) * 2022-06-29 2023-02-07 주식회사 위즈윙 Vehicle drone takeoff and landing carrier
KR20230017972A (en) * 2021-07-28 2023-02-07 에스아이오티 주식회사 Unmanned aerial vehicle station
CN116048113A (en) * 2022-12-28 2023-05-02 内蒙古易飞航空科技有限公司 Unmanned aerial vehicle formation autonomous dynamic landing recovery system based on multi-sensor fusion
KR20230108865A (en) 2022-01-12 2023-07-19 현대자동차주식회사 Drone docking station and control method thereof

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101788140B1 (en) 2016-08-12 2017-10-19 한국항공우주연구원 System and Method for Landing of Unmanned Aerial Vehicle
KR101805440B1 (en) 2016-08-08 2017-12-07 한국항공우주연구원 A Scheme of Fixed Devices of Drone Landing Gear for a Drone Charging Station

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101805440B1 (en) 2016-08-08 2017-12-07 한국항공우주연구원 A Scheme of Fixed Devices of Drone Landing Gear for a Drone Charging Station
KR101788140B1 (en) 2016-08-12 2017-10-19 한국항공우주연구원 System and Method for Landing of Unmanned Aerial Vehicle

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210129997A (en) 2020-04-21 2021-10-29 울산과학기술원 Self-Powered Tracker System and Method
KR20220003851A (en) * 2020-07-02 2022-01-11 중앙대학교 산학협력단 Autonomous landing system of UAV on moving platform
KR20220078748A (en) * 2020-12-03 2022-06-13 주식회사 두드론 All-weather Docking Station-Based Forest Fire Monitoring and Initial Extinguishing System
KR102323924B1 (en) * 2021-07-02 2021-11-10 주식회사 지오앤 Spatial image drawing system for creating reliable drawing image by quickly reflecting changing topographic information
KR20230017972A (en) * 2021-07-28 2023-02-07 에스아이오티 주식회사 Unmanned aerial vehicle station
KR102472485B1 (en) * 2021-10-05 2022-12-01 주식회사 유시스 System for charging of station employing dron
KR102377859B1 (en) * 2021-10-28 2022-03-23 극동에너지 주식회사 Photovoltaic panel management system.
KR20230108865A (en) 2022-01-12 2023-07-19 현대자동차주식회사 Drone docking station and control method thereof
KR102496528B1 (en) * 2022-06-29 2023-02-07 주식회사 위즈윙 Vehicle drone takeoff and landing carrier
CN116048113A (en) * 2022-12-28 2023-05-02 内蒙古易飞航空科技有限公司 Unmanned aerial vehicle formation autonomous dynamic landing recovery system based on multi-sensor fusion
CN116048113B (en) * 2022-12-28 2023-08-18 内蒙古易飞航空科技有限公司 Unmanned aerial vehicle formation autonomous dynamic landing recovery system based on multi-sensor fusion

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20200013352A (en) The active guided docking station and a combined vehicle for automatically landing the drones at the docking station
KR20190125130A (en) The drone docking station vehicle configured to automatically take off, landing and charging the drones in the vehicle
US11858631B2 (en) Aerial launch and/or recovery for unmanned aircraft with submersible devices, and associated systems and methods
EP3924799B1 (en) Geo-fiducials for uav navigation
CN107943073B (en) Unmanned aerial vehicle taking-off and landing method, equipment and system and unmanned aerial vehicle
US10633115B2 (en) Autonomous system for unmanned aerial vehicle landing, charging and takeoff
US9505493B2 (en) System for automatic takeoff and landing by interception of small UAVs
US20180196418A1 (en) Method for unattended operations using autonomous or remotely operated vehicles
US20170225802A1 (en) Systems and methods for deployment and operation of vertical take-off and landing (vtol) unmanned aerial vehicles
EP3045393B1 (en) Apparatus for charging and housing unmanned vertical takeoff and landing aircraft and method for same
US11307574B2 (en) Unmanned aerial vehicle fleet management
WO2018026754A1 (en) Multi-craft uav carrier system and airframe
WO2015182924A1 (en) Apparatus and method for aligning landing position of unmanned aerial vehicle and ground system including same apparatus
CN111527460B (en) Method and system using a deployed Unmanned Aerial Vehicle (UAV) dedicated to operating infrastructure
US10600327B2 (en) Unmanned aircraft transportation
WO2015195175A2 (en) System for automatic takeoff and landing by interception of small uavs
KR101858244B1 (en) Wireless power transmission apparatus for drones in the air and wireless power transmission system including the same
AU2019344664B2 (en) Unmanned aerial vehicle fleet management
KR102184020B1 (en) Active Guided Docking Station
CN111056032A (en) Unmanned ship-borne unmanned aerial vehicle charging lifting system and implementation method
JP2023126830A (en) Base device, base device control method, and base device control program
KR200489024Y1 (en) Unmanned operation system for VTOL UAV
CN107644545A (en) A kind of unmanned plane parking position monitoring system and its monitoring method
KR102259954B1 (en) Drone and robot car docking system for camera
RU2757400C1 (en) Automatic refueling system of an unmanned aerial vehicle