KR20210144084A - A drone landing system and the method of it - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 드론착륙 유도시스템 및 드론착륙 제어방법에 관한 것으로서 보다 상세하게는, 드론 착륙방법에 있어서 드론이 착륙 지점 근처에 왔을 때 정확한 지점으로 착지를 유도하는 알고리즘을 가지는 드론착륙 유도시스템 및 드론착륙 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a drone landing guidance system and a drone landing control method, and more particularly, in the drone landing method, a drone landing guidance system and drone landing having an algorithm for guiding a landing to an accurate point when a drone comes near a landing point It is about the control method.
드론은 군사용으로 활용되던 비행기 였지만, 최근들어 민간용, 산업용으로 활용범위가 넓어졌다.Drones used to be used for military purposes, but in recent years, their use has expanded to civilian and industrial uses.
드론을 이용한 운송은 스피드, 접근성, 효율성이 경쟁력이 되고 있는 시대에서 드론이 새로운 운송대안이 될 것이라는 확신 때문에 글로벌 선두 업체들이 드론 운송 테스트에 열을 올리고 있다.In an era where speed, accessibility, and efficiency are becoming competitive in transport using drones, global leaders are eager to test drone transport because they are confident that drones will become a new transport alternative.
그러나, 드론이 물품을 운송할 때 약간의 거리 오차로 인해 다른 장소에 배송할 수 있기 때문에 정확한 구역에 택배를 배송하게 하는 착륙유도 시스템은 매우 중요하다.However, a landing guidance system that delivers parcels to the correct area is very important because drones can deliver goods to different places due to a slight distance error when transporting goods.
무선 측위(Radio Location)란, 전자기파가 갖는 특성을 이용하여 특정 물체에 대한 위치를 재거나 위치에 관한 정보를 얻는 방법으로, GPS방식, Beacon방식, DSRC 방식이 있다.Radio Location is a method of measuring the location of a specific object or obtaining information about the location using the characteristics of electromagnetic waves, and there are GPS method, Beacon method, and DSRC method.
그 중에서도 GPS 방식은 정확도가 높은 반면 실내에서는 GPS 신호를 수신하지 못할 수 있는 한계를 가진다. Among them, the GPS method has high accuracy, but has a limitation in that it may not be able to receive a GPS signal indoors.
따라서, 지상에서 신호를 재전송 하더라도 신호 간섭, 원근 문제, 동기 문제 등이 발생할 수 있고, GPS 수신기를 장착한 노드만이 그 신호를 수신할 수 있으므로 이러한 GPS 방식의 한계를 해결하기 위해 다양한 무선 측위 방법이 연구되는 중이다.Therefore, even if the signal is retransmitted on the ground, signal interference, perspective problem, synchronization problem, etc. may occur, and only a node equipped with a GPS receiver can receive the signal. This is being studied.
지금까지의 연구성과 가운데 수신 노드와 송신 노드 간의 거리를 구하여 위치를 측위하는 방법이 있다.Among the research achievements so far, there is a method of determining the location by finding the distance between the receiving node and the transmitting node.
이 방법은 먼저 송신 노드 로부터 측위 신호를 수신하여 지연 탭을 측정한 후, 지연 탭을 이용하여 수신 노드~송신 노드 사이 거리를 임시 결정하고, 전파 지연을 이용한 거리 추정 방법과 지연 확산을 이용한 방법 중 어느 하나를 선택하여 최종 거리를 추정한다.This method first receives the positioning signal from the transmitting node, measures the delay tap, then temporarily determines the distance between the receiving node and the transmitting node using the delay tap. Among the distance estimation method using propagation delay and the method using delay spread, Select any one to estimate the final distance.
여기서 거리를 추정하는 도구들로서, 수신 각도(AOA;Angle Of Arrival), 수신 신호 세기(RSSI;Received Signal Strength Indicator), 전파의 도달 시각(TOA;Time Of Arrival), 전파의 도달 시간 차이(TDOA;Time Difference Of Arrival), 전파의 지연 확산(DSOA;Delay Spread Of Arrival) 등을 이용하는 방법이 고려될 수 있다.Here, as tools for estimating the distance, angle of arrival (AOA), received signal strength indicator (RSSI), time of arrival (TOA), difference in arrival time of radio waves (TDOA); Time Difference Of Arrival), a method using delay spread of arrival (DSOA), etc. may be considered.
이들 중 TOA 와 TDOA 를 이용한 방법은 송수신 노드가 멀리 위치한 경우, 수신한 신호의 세기가 약하고 채널 페이딩이 더해져 정확한 거리를 추정하는데 한계가 있다. Among them, the method using TOA and TDOA has limitations in estimating an accurate distance because the strength of the received signal is weak and channel fading is added when the transmitting/receiving node is located far away.
한편, DSOA 방법은 송수신 노드가 가까이 위치한 경우, 확산이 미미해서 분해능(resolution)의 한계가 있는 수신 노드에서 정확한 거리를 추정하기 어려울 수 있는 단점이 있다.On the other hand, the DSOA method has a disadvantage in that it may be difficult to estimate an accurate distance from a receiving node having a limited resolution due to insignificant spread when the transmitting/receiving node is located close to each other.
따라서, 위와 같은 종래의 기술들이 가지는 문제점을 해결할 수 있는 대안이 필요하다.Therefore, there is a need for an alternative that can solve the problems of the above conventional techniques.
위와 같은 종래 기술의 문제점을 극복하기 위한 본 발명은 드론을 효율적이며 정확하게 착륙지점으로 유도가능한 드론착륙 유도시스템 및 드론착륙 제어방법을 제공하는 것에 목적이 있다.An object of the present invention for overcoming the problems of the prior art as described above is to provide a drone landing guidance system and a drone landing control method capable of efficiently and accurately guiding a drone to a landing point.
복수의 AP를 이용하여 드론을 착륙지점에 착륙시키는 드론착륙 제어방법에 있어서, 드론 좌표(x1,y1), 착륙지점 좌표(x2,y2) 및 서로 인접된 한 쌍의 AP 사이의 거리가 각각 입력되는 정보입력단계; 상기 정보입력단계로부터 입력된 상기 x1값에서 상기 x2값을 뺀 X축 차이값 및 상기 y1값에서 상기 y2값을 뺀 Y축 차이값을 각각 판단하는 정보판단단계; 상기 정보판단단계로부터 상기 X축 차이값이 제1 기설정값보다 큰 경우에는 상기 x1 값이 감소하는 방향으로 이동하고, 상기 X축 차이값이 상기 제1 기설정값보다 작은 경우 상기 x1 값이 증가되는 방향으로 이동시키며, 상기 정보판단단계로부터 상기 Y축 차이값이 상기 제1 기설정값보다 큰 경우에는 상기 y1 값이 감소되는 방향으로 이동하고, 상기 Y축 차이값이 상기 제1 기설정값보다 작은 경우 상기 y1 값이 증가하는 방향 이동시키는 이동방향판단단계; 상기 정보판단단계로부터 상기 X축 차이값 및 상기 Y축 차이값이 모두 제2 기설정값보다 작을 경우 상기 드론을 착륙시키는 드론착륙 제어방법을 포함한다.In the drone landing control method for landing a drone at a landing point using a plurality of APs, the drone coordinates (x1, y1), the landing point coordinates (x2, y2), and the distance between a pair of adjacent APs are respectively input information input step; an information determination step of determining an X-axis difference value obtained by subtracting the x2 value from the x1 value input from the information input step and a Y-axis difference value obtained by subtracting the y2 value from the y1 value; From the information determination step, when the X-axis difference value is greater than a first preset value, the x1 value moves in a decreasing direction, and when the X-axis difference value is smaller than the first preset value, the x1 value is moving in an increasing direction, and when the Y-axis difference value is greater than the first preset value from the information determination step, the y1 value moves in a decreasing direction, and the Y-axis difference value is the first preset value a movement direction determining step of moving the y1 value in an increasing direction when it is smaller than the value; and a drone landing control method of landing the drone when both the X-axis difference value and the Y-axis difference value from the information determination step are smaller than a second preset value.
또한, 상기 제1 기설정값은 서로 인접된 한 쌍의 AP 사이의 거리의 절반이며, 상기 제2 기설정값은 상기 서로 인접된 한 쌍의 AP 사이의 거리의 32분의 1인 것을 특징으로 하는 드론착륙 제어방법을 포함한다.In addition, the first preset value is half the distance between a pair of APs adjacent to each other, and the second preset value is 1/32 of the distance between the pair of APs adjacent to each other. including a drone landing control method.
또한, 상기 복수의 AP는 상기 착륙지점을 둘러싸도록 서로 인접된 한 쌍의 거리가 모두 동일하도록 4개가 마련된 것을 특징으로 하는 드론착륙 제어방법을 포함한다.In addition, the plurality of APs include a drone landing control method, characterized in that four are provided so that the distance of a pair of adjacent to each other to surround the landing point are all the same.
또한, 상기 정보입력단계에서 상기 드론 좌표(x1,y1)는 상기 착륙지점 좌표(x2,y2)를 기준점으로 지정되되, 상기 AP와 상기 드론 사이의 신호 세기가 거리로 환산되어 설정되는 것을 특징으로 하는 드론착륙 제어방법을 포함한다.In addition, in the information input step, the drone coordinates (x1, y1) are designated with the landing point coordinates (x2, y2) as a reference point, and the signal strength between the AP and the drone is converted into a distance and set. including a drone landing control method.
또한, 드론을 착륙목표지점에 착륙시키는 드론착륙 유도시스템에 있어서, 상기 드론이 착륙되는 플레이트; 상기 플레이트에 형성된 복수 개의 모서리부에 각각 마련되어 신호를 발산하는 AP; 상기 드론이 상기 AP로부터 수신한 접근신호의 세기를 비교하여 상기 드론을 제어하는 제어부; 를 포함하는 드론착륙 유도시스템을 포함한다.In addition, in the drone landing guidance system for landing a drone at a landing target point, the drone is landed plate; an AP provided in each of a plurality of corners formed on the plate to emit a signal; a control unit controlling the drone by comparing the strength of the approach signal received by the drone from the AP; It includes a drone landing guidance system comprising a.
또한, 상기 AP는 와이파이(wi-fi) 신호를 발산하는 것을 특징으로 하는 드론착륙 유도시스템을 포함한다.In addition, the AP includes a drone landing guidance system, characterized in that for emitting a Wi-Fi (wi-fi) signal.
또한, 상기 플레이트는 정사각형 형상인 것을 특징으로 하는 드론착륙 유도시스템을 포함한다.In addition, the plate includes a drone landing guidance system, characterized in that the square shape.
또한, 상기 AP는 신호의 세기에 따라서 다른 색상의 빛을 내는 발광부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 드론착륙 유도시스템을 포함한다.In addition, the AP includes a light emitting unit that emits light of different colors according to the strength of the signal; It includes a drone landing guidance system, characterized in that it further comprises.
또한, 상기 발광부 중에서 상기 비교된 접근신호 중에서 가장 작은 경우에 적색을 발광하며, 모든 접근신호의 세기가 동일하면 그린색을 발광하는 것을 특징으로 하는 드론착륙 유도시스템을 포함한다.In addition, the light emitting unit includes a drone landing guidance system, characterized in that red light is emitted when the smallest of the compared approach signals, and green color is emitted when the strength of all approach signals is the same.
또한, 상기 드론은 이미지 센서를 포함하여 상기 발광부의 색상을 판별하며, 상기 적색을 발광하는 AP를 향해 접근되고, 상기 발광부가 모두 그린색일 때 착륙하는 것을 특징으로 하는 드론착륙 유도시스을 포함한다.In addition, the drone includes an image sensor to determine the color of the light emitting unit, approaches toward the AP emitting the red light, and includes a drone landing guidance system, characterized in that it lands when all of the light emitting units are green.
위와 같은 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.According to the present invention as described above, there are the following effects.
드론을 효율적이며 정확하게 착륙지점으로 유도가 가능해진다.The drone can be guided efficiently and accurately to the landing site.
도 1은 삼각측량법 개념도
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 드론(D) 및 타켓영역
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 드론(D)의 방향결정의 개략적 흐름도
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 드론(D)이 타켓영역 밖에서 목표로 하는 착륙지점을 향해 접근해가는 단계를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 드론(D)이 타켓영역 밖에서 목표로 하는 착륙지점을 향해 접근해가는 과정을 MATLAB 코드로 구현한 모습
도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 드론(D)이 타켓영역 내에서 목표로 하는 착륙지점을 향해 접근해가는 단계를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 드론(D)이 타켓영역 내에서 목표로 하는 착륙지점을 향해 접근해가는 과정을 MATLAB 코드로 구현한 모습
도 8, 도 9, 도 10 및 도 11은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 드론(D)이 AP1, AP2, AP3, AP4 중 어느 하나가 위치한 각 사분면에 위치된 경우에서 드론(D) 이동 방향 결정 흐름도이다.
도 12, 도 13, 도 14 및 15는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 드론(D)이 타켓영역의 축방향 상에서 어느 하나의 축상에서 위치된 상태에서 출발하는 경우의 드론(D) 방향을 결정하는 흐름도이다.
도 16, 도 17, 도 18, 도 19 및 20은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 착륙위치가 결정된 드론(D)이 착륙하는 과정을 나타낸 흐름도이다.1 is a conceptual diagram of triangulation.
2 is a drone (D) and a target area according to a preferred embodiment of the present invention
Figure 3 is a schematic flowchart of the direction determination of the drone (D) according to a preferred embodiment of the present invention
4 shows a step in which the drone D approaches the target landing point outside the target area according to a preferred embodiment of the present invention.
5 is a MATLAB code implementation of the process in which the drone D approaches the target landing point outside the target area according to the preferred embodiment of the present invention.
6 shows a step in which the drone D approaches the target landing point within the target area according to the preferred embodiment of the present invention.
7 is a diagram illustrating a process in which a drone D approaches a target landing point within a target area according to a preferred embodiment of the present invention is implemented with MATLAB code.
8, 9, 10 and 11 show the direction of movement of the drone D when the drone D according to a preferred embodiment of the present invention is located in each quadrant in which any one of AP1, AP2, AP3, and AP4 is located. decision flow chart.
12, 13, 14 and 15 determine the direction of the drone (D) when the drone (D) according to a preferred embodiment of the present invention starts from a position positioned on any one axis in the axial direction of the target area. is a flow chart that
16, 17, 18, 19, and 20 are flowcharts illustrating a process in which a drone D having a landing position determined according to a preferred embodiment of the present invention is landed.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 구체적으로 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the present invention can have various changes and can have various embodiments, specific embodiments are illustrated in the drawings and will be described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to a specific embodiment, it should be understood to include all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용한다.In describing each figure, like reference numerals are used for like elements.
제 1, 제 2등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.The terms first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.For example, without departing from the scope of the present invention, a first component may be referred to as a second component, and similarly, a second component may also be referred to as a first component. The term “and/or” includes a combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않아야 한다.Terms such as those defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. shouldn't
도 1과 같이 삼각측량을 이용하여 목표지점(10)의 2차원 좌표를 알기 위해서는 3개 지점(20, 30,40)에 대한 정보가 있어야 한다.As shown in FIG. 1 , in order to know the two-dimensional coordinates of the
3차원 좌표를 인식하기 위해서는 4개 지점에 대한 정보가 있어야 한다. In order to recognize 3D coordinates, information about 4 points is required.
삼각측량을 이용하는 방식은 다시 거리 측정 방식과 각도 측정방식으로 나뉜다.The method using triangulation is again divided into a distance measurement method and an angle measurement method.
거리 측정 방식은 신호 또는 전파의 비행시간 또는 감쇠(attenuation)를 이용하여 셋 이상의 기준점으로부터의 거리를 측정하여 위치를 계산하는 방식이다. The distance measurement method is a method of calculating a position by measuring the distance from three or more reference points using flight time or attenuation of a signal or radio wave.
여기에는RSSI 관계 또는 TDOA가 이용될 수 있다.RSSI relationship or TDOA may be used for this.
각도 측정 방식은 물체의 위치를 계산하는데 거리 대신 각도를 이용하는 방법으로서, 세 지점의 각도를 알거나 두 개의 각도와 기준점간 거리를 이용한다.The angle measurement method is a method of using an angle instead of a distance to calculate the position of an object. The angle of three points is known or the distance between two angles and a reference point is used.
한편, 비콘(Beacon) 이란 블루투스(Bluetooth 4.0)를 이용한 스마트폰 근거리 통신기술로, 서비스 지역 내에 device가 들어오면 위치를 찾는다. On the other hand, a beacon is a smartphone short-distance communication technology using Bluetooth (Bluetooth 4.0), which finds a location when a device enters a service area.
GPS가 위성기반이라면, 비콘은 블루투스 근거리통신 기반으로 더욱 세밀한 위치추적이 가능하게 된다.If GPS is satellite-based, beacons are based on Bluetooth short-distance communication, enabling more detailed location tracking.
비콘은 최대 70m떨어진 장치들과 교신이 가능하며, 이는 NFC보다 가용 거리가 긴 것이다. The beacon can communicate with devices up to 70m away, which has a longer usable range than NFC.
또한, 비콘은 전력소모가 적어 사물인터넷(IoT)구현에 적합하며, 동시에 연결 가능한 기기 수에도 제한이 없다. 또한 실내 위치 정보 제공이 가능하다.In addition, the beacon consumes less power, making it suitable for the implementation of the Internet of Things (IoT), and there is no limit to the number of devices that can be connected at the same time. It is also possible to provide indoor location information.
다음으로 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 드론착륙 제어방법을 설명한다.Next, a drone landing control method according to a preferred embodiment of the present invention will be described.
이론적으로는 3개의 센서만 있어도 정확한 위치를 알 수 있으나, 실제로는 시간차나 거리 측정 오류로 인한 계산 오차가 있을 수 있기 때문에 4개 이상의 센서를 가지고 구현을 하는 것이 바람직하다.Theoretically, even if there are only three sensors, the exact location can be known, but in practice, there may be a calculation error due to a time difference or distance measurement error, so it is preferable to implement it with four or more sensors.
먼저, 착륙 지점을 정사각형으로 설정하고, 각 꼭지점을 Wi-Fi 신호를 내는 AP로 지정한다.First, the landing point is set as a square, and each vertex is designated as an AP that emits a Wi-Fi signal.
다시 말해서, 설정한 착륙 지점을 정사각형(이하 타켓영역)으로 하고, 정사각형의 각 모서리를 AP1, AP2, AP3, AP4로 설정한다.In other words, the set landing point is set as a square (hereinafter referred to as the target area), and each corner of the square is set to AP1, AP2, AP3, and AP4.
여기에서 방위에 대하여 먼저 정리한다.Here, we first summarize the orientation.
AP1은 1사분면에 위치되며 타켓영역의 북동방향(NE)의 모서리 지점이다. AP1 is located in the first quadrant and is the corner point in the northeast direction (NE) of the target area.
AP2은 2사분면에 위치되며 타켓영역의 북서방향(NW)의 모서리 지점이다. AP2 is located in the second quadrant and is the corner point in the northwest direction (NW) of the target area.
AP3은 3사분면에 위치되며 타켓영역의 남서동방향(SW)의 모서리 지점이다. AP3 is located in the third quadrant and is the corner point in the southwest-east direction (SW) of the target area.
AP4은 4사분면에 위치되며 타켓영역의 남동방향(SE)의 모서리 지점이다. AP4 is located in the fourth quadrant and is the corner point in the southeast direction (SE) of the target area.
그리고, 타켓영역의 중앙을 직교하는 가상의 선을 각각 X축과 Y축으로 한다.And, let the virtual line orthogonal to the center of the target area be the X-axis and the Y-axis, respectively.
X축 상에서는 동쪽(E)과 서쪽(N) 방향으로 표현하며, Y축 상에서는 남쪽(S)과 북쪽(N)으로 표현하기로 한다.On the X axis, it is expressed in the east (E) and west (N) directions, and on the Y axis, it is expressed in the south (S) and north (N) directions.
한편, “왼쪽”과 “오른쪽”은 X축 상에서의 방향표현이며, “위” 또는 “아래”는 Y축상의 방향 표현이다.On the other hand, “left” and “right” are direction expressions on the X-axis, and “up” or “down” are direction expressions on the Y-axis.
이들 방향성은 드론이 X축과 Y축 교차점에 있다고 가정한 채로 설명될 수 있다.These directions can be explained by assuming that the drone is at the intersection of the X and Y axes.
한편, 이하에서 설명되는 방향성은 드론의 비행높이 즉, Z축 방향의 고려 없이 단지 X축과 Y축상에서 움직이는 2차원적인 동작으로만 설명하도록 한다.Meanwhile, the directionality described below will be described only as a two-dimensional motion moving on the X and Y axes without considering the flight height of the drone, that is, the Z-axis direction.
드론이 착륙지점 상공에 정확이 위치된 경우 비로소 착륙지점을 향해서 Z축을 따라 하강할 것이다.When the drone is correctly positioned over the landing site, it will descend along the Z-axis toward the landing site.
타켓영역의 착륙 지점좌표는 T(Tx,Ty)가 되고, 드론의 위치좌표는 D(Dx, Dy)로 한다.The coordinates of the landing point of the target area are T(Tx,Ty), and the position coordinates of the drone are D(Dx, Dy).
한편, AP4로부터 타켓영역의 정중앙까지의 거리를 “R”로 하며, AP4와 AP1 사이의 거리를 “d”라 한다.Meanwhile, the distance from AP4 to the center of the target area is “R”, and the distance between AP4 and AP1 is “d”.
먼저, 드론(D)이 타켓영역으로부터 멀리 떨어져 있을 때 타켓영역으로 근접시키는 과정이다.First, it is a process of bringing the drone D closer to the target area when it is far away from the target area.
드론(D)은 AP1, AP2, AP3, AP4로부터 수신된 각 신호의 세기를 상호 비교하여 진행방향을 판단한다.The drone D compares the strengths of the signals received from AP1, AP2, AP3, and AP4 with each other to determine the moving direction.
신호의 세기 즉, RSS(Received Signal Strength)를 이용하는 것이다.The signal strength, that is, RSS (Received Signal Strength) is used.
그 다음으로 드론(D)이 타켓영역 근처로 도달한 경우, RSS의 세기를 거리로 환산하고, 삼각측량법을 이용하여 착륙지점으로 유도하게 된다.Next, when the drone D arrives near the target area, the RSS intensity is converted into a distance and guided to the landing point using triangulation.
보다 상세하게 설명하면, 도 3과 같이 드론(D)과 AP1사이의 RSS-1 값, 드론(D)과 AP2사이의 RSS-2 값, 드론(D)과 AP3사이의 RSS-3 값, 드론(D)과 AP4사이의 RSS-4 값을 각각 입력 받는다(S01).More specifically, as shown in FIG. 3 , the RSS-1 value between the drone D and AP1, the RSS-2 value between the drone D and AP2, the RSS-3 value between the drone D and AP3, and the drone RSS-4 values between (D) and AP4 are respectively input (S01).
다음으로, RSS-1 값, RSS-2 값, RSS-3 값, RSS-4 값 중 최소값을 찾는다(S02).Next, a minimum value among the RSS-1 value, the RSS-2 value, the RSS-3 value, and the RSS-4 value is found (S02).
만약 RSS-3 신호의 세기가 최소라면 드론(D)은 AP3 방향으로 이동하게 된다(S03).If the strength of the RSS-3 signal is the minimum, the drone D moves in the direction of AP3 (S03).
도 4를 참조하면서 드론(D)이 타켓영역으로 이동하는 과정을 설명한다.A process of moving the drone D to the target area will be described with reference to FIG. 4 .
1단계에서는 드론(D)과 각 AP1, AP2, AP3, AP4 간의 각각의 RSS-1 값, RSS-2 값, RSS-3 값, RSS-4 값 중 최소값을 찾는다.In
2단계에서는 RSS-1의 값이 최소값이라고 판단하고 드론(D)은 AP1가 있는 북동방향(NE)으로 진행을 하게 된다.In
드론(D)은 AP1방향을 향해 이동하면서 계속하여 AP1, AP2, AP3, AP4간의 RSS 값들을 계산한다.The drone D continuously calculates RSS values between AP1, AP2, AP3, and AP4 while moving in the direction of AP1.
3단계에서 드론(D)이 북동방향(NE) 계속하여 진행하게 되면 AP2와의 RSS-2 값이 최소화되는 시점에서 방향을 턴하여 AP2가 있는 북서방향(NW)으로 선회준비를 하게 되는 것이다.If the drone (D) continues to proceed in the northeast direction (NE) in step 3, it turns at the point when the RSS-2 value with AP2 is minimized and prepares to turn in the northwest direction (NW) where AP2 is located.
이 때, 북서방향(NW)으로의 선회 시점의 결정은 4단계에서 이루어지는데, 타켓영역이 정사각형상이므로 RSS-1 값과 RSS-3값이 동일해지는 순간이다.At this time, the determination of the timing of turning in the northwest direction (NW) is made in
다시 말해서, 드론(D)은 RSS-1 값과 RSS-3값이 동일하게 유지될 수 있는 경로상을 따르되, 진행방향은 RSS값이 가장 큰 AP3의 반대방향으로 설정될 수 있을 것이다.In other words, the drone D follows a path in which the RSS-1 value and the RSS-3 value can be maintained the same, but the direction of travel may be set in the opposite direction to the AP3 having the largest RSS value.
이와 관련된 MATLAB코드를 통한 드론(D)의 비행 제어는 도 5와 같다.The flight control of the drone D through the MATLAB code related thereto is shown in FIG. 5 .
다음으로 드론(D)이 타켓영역으로 진입하였기 때문에 타켓영역 내에서 목표로하는 착륙지점을 설정하는 것에 대하여 도 6을 참조하여 설명한다.Next, since the drone D has entered the target area, setting a target landing point in the target area will be described with reference to FIG. 6 .
도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 드론(D)이 타켓영역 내에서 목표로 하는 착륙지점을 향해 접근해가는 단계를 나타낸다.6 shows a step in which the drone D approaches the target landing point within the target area according to the preferred embodiment of the present invention.
도 6에서 1단계는 드론(D)이 타켓영역에 진입된 모습으로 AP3에 인접되어 위치한다.In
착륙목표 지점은 타켓영역의 정중앙 부분으로, 착륙목표 지점의 좌표는 T(Tx,Ty)이다.The landing target point is the central part of the target area, and the coordinates of the landing target point are T(Tx,Ty).
착륙목표 지점과 AP4 와의 거리는 “R”이며, AP1 과 AP4와의 거리는 “d”이다.The distance between the landing target point and AP4 is “R”, and the distance between AP1 and AP4 is “d”.
다시 말해서, 서로 인접된 한 쌍의 AP 사이의 거리가 “d”이다.In other words, the distance between a pair of APs adjacent to each other is “d”.
즉, 4개의 AP는 착륙목표지점을 중심으로 하는 정사각형을 이루는 것이 바람직할 수 있다. That is, it may be desirable for the four APs to form a square centered on the landing target point.
1단계에서 드론(D)의 위치좌표는 D(Dx, Dy)이며, 제1위치라 한다.In
2단계에서 드론(D)은 제1위치로부터 RSS값이 최소인 AP1를 향해 이동한다.In
3단계에서 드론(D)의 이동은 T(Tx,Ty)와 AP4를 연결하는 가상의 직선에 닿을 때 멈춘다.In step 3, the movement of the drone (D) stops when it touches the virtual straight line connecting T(Tx,Ty) and AP4.
4단계에서 드론(D)은 T(Tx,Ty)를 향해 이동하여 착륙한다. In
이를 구현하기 위한 MATLAB은 도 7과 같다.MATLAB for implementing this is shown in FIG. 7 .
보다 상세한 제어과정을 도 8내지 도 20을 참조하여 설명한다.A more detailed control process will be described with reference to FIGS. 8 to 20 .
먼저, 드론(D)이 AP1, AP2, AP3, AP4이 위치한 의 각 사분면의 어느 한 곳에서 출발하는 경우를 설명한다.First, a case in which the drone D departs from any one of the quadrants of AP1, AP2, AP3, and AP4 will be described.
도 8 내지 도 11은 드론(D)이 AP1, AP2, AP3, AP4 중 어느 하나가 위치한 각 사분면에 위치된 경우에서 드론(D) 이동 방향 결정 흐름도이다.8 to 11 are flowcharts for determining the movement direction of the drone D when the drone D is located in each quadrant in which any one of AP1, AP2, AP3, and AP4 is located.
도 8과 같이 정보입력단계(S1)에서는 드론의 좌표 D(x1, y1)을 입력하고, 착륙목표 지점 좌표 T(x2, y2) 및 AP 사이의 거리 “d” 가 각각 입력된다.As shown in FIG. 8 , in the information input step S1 , the coordinates D(x1, y1) of the drone are input, and the coordinates of the landing target point T(x2, y2) and the distance “d” between the AP are input, respectively.
다음으로 정보입력단계(S1)에서 입력된 정보들을 이용하여 정보판단단계(S2-1, S2-2, S2-3, S2-4)를 거친다.Next, information determination steps S2-1, S2-2, S2-3, and S2-4 are performed using the information input in the information input step S1.
이하에서는 각 정보판단단계(S2-1, S2-2, S2-3, S2-4)에 따라서 드론(D)의 이동방향을 결정하는 이동방향판단단계에 대하여 상술한다.Hereinafter, the movement direction determination step of determining the movement direction of the drone D according to each information determination step S2-1, S2-2, S2-3, S2-4 will be described in detail.
도 8처럼 정보판단단계(S2-1)에서 x1 값이 x2 보다 크고, y1 값이 y2 보다 크며, x2와 x1의 차이값의 절대값이 d값의 절반보다 크며, y2와 y1의 차이값의 절대값이 d값의 절반보다 큰지를 모두 만족하는지를 판단하고, 이들 조건을 모두 만족하는 경우 이동방향판단단계(S3-1)를 거치게 된다.8, in the information determination step (S2-1), the x1 value is greater than x2, the y1 value is greater than y2, the absolute value of the difference between x2 and x1 is greater than half of the d value, and the difference between y2 and y1 is It is determined whether the absolute value is greater than half of the d value or not, and if all of these conditions are satisfied, the movement direction determination step S3-1 is performed.
이와 같은 경우 이동방향판단단계(S3-1)에서는 드론(D)의 현위치가 북동방향(NE)에 있는 것으로 파악하여 이동방향을 남서방향(SW)로 전환하도록 설정된다.In this case, in the movement direction determination step S3-1, the current position of the drone D is determined to be in the northeast direction (NE), and the movement direction is set to be switched to the southwest direction (SW).
한편, 도 9처럼 정보판단단계(S2-2)에서 x2 값이 x1 보다 크고, y1 값이 y2 보다 크며, x2와 x1의 차이값의 절대값이 d값의 절반보다 크며, y2와 y1의 차이값의 절대값이 d값의 절반보다 큰지를 모두 만족하는지를 판단하고, 이들 조건을 모두 만족하는 경우 이동방향판단단계(S3-2)를 거치게 된다.Meanwhile, as shown in FIG. 9 , in the information determination step S2-2, the x2 value is greater than x1, the y1 value is greater than y2, the absolute value of the difference between x2 and x1 is greater than half of the d value, and the difference between y2 and y1 It is determined whether the absolute value of the value is greater than half of the d value or not, and if all of these conditions are satisfied, the movement direction determination step S3-2 is performed.
이와 같은 경우 이동방향판단단계(S3-2)에서는 드론(D)의 현위치가 북서방향(NW)에 있는 것으로 파악하여 이동방향을 남동방향(SE)로 전환하도록 설정하게 된다.In this case, in the movement direction determination step S3-2, the current position of the drone D is determined to be in the northwest direction (NW), and the movement direction is set to be switched to the southeast direction (SE).
한편, 도 10처럼 정보판단단계(S2-3)에서 x2 값이 x1 보다 크고, y2 값이 y1 보다 크며, x2와 x1의 차이값의 절대값이 d값의 절반보다 크며, y2와 y1의 차이값의 절대값이 d값의 절반보다 큰지를 모두 만족하는지를 판단하고, 이들 조건을 모두 만족하는 경우 이동방향판단단계(S3-3)를 거치게 된다.Meanwhile, as shown in FIG. 10 , in the information determination step S2-3, the x2 value is greater than x1, the y2 value is greater than y1, the absolute value of the difference between x2 and x1 is greater than half of the d value, and the difference between y2 and y1 It is determined whether the absolute value of the value is greater than half of the d value or not, and if all of these conditions are satisfied, the movement direction determination step S3-3 is performed.
이와 같은 경우 이동방향판단단계(S3-3)에서는 드론(D)의 현위치가 남서방향(SW)에 있는 것으로 파악하여 이동방향을 북동방향(NE)로 전환하도록 설정하게 된다.In this case, in the movement direction determination step S3-3, the current position of the drone D is determined to be in the southwest direction SW, and the movement direction is set to be switched to the northeast direction NE.
한편, 도 11처럼 정보판단단계(S2-4)에서 x1 값이 x2 보다 크고, y2 값이 y1 보다 크며, x2와 x1의 차이값의 절대값이 d값의 절반보다 크며, y2와 y1의 차이값의 절대값이 d값의 절반보다 큰지를 모두 만족하는지를 판단하고, 이들 조건을 모두 만족하는 경우 이동방향판단단계(S3-4)를 거치게 된다.On the other hand, as shown in FIG. 11 , in the information determination step S2-4, the x1 value is greater than x2, the y2 value is greater than y1, the absolute value of the difference between x2 and x1 is greater than half of the d value, and the difference between y2 and y1 It is determined whether the absolute value of the value is greater than half of the d value or not, and if all of these conditions are satisfied, the movement direction determination step S3-4 is performed.
이와 같은 경우 이동방향판단단계(S3-4)에서는 드론(D)의 현위치가 남동방향(SE)에 있는 것으로 파악하여 이동방향을 북서방향(NW)로 전환하도록 설정하게 된다.In this case, in the movement direction determination step S3-4, the current position of the drone D is determined to be in the southeast direction SE, and the movement direction is set to be switched to the northwest direction NW.
다음으로, 드론(D)이 타켓영역의 축방향 상에서 위치된 상태에서 출발하는 경우 도 12 내지 도 15를 참조하여 설명한다.Next, a case in which the drone D starts in a state positioned in the axial direction of the target area will be described with reference to FIGS. 12 to 15 .
도 12 내지 도 15는 드론(D)이 타켓영역의 축방향 상에서 어느 하나의 축 상에 위치된 상태에서 출발하는 경우의 드론(D) 방향을 결정하는 흐름도이다.12 to 15 are flowcharts for determining the direction of the drone (D) when the drone (D) starts in a state located on any one axis in the axial direction of the target area.
정보입력단계(S1)에서는 드론의 좌표 D(x1, y1)을 입력하고, 착륙목표 지점 좌표 T(x2, y2) 및 AP 사이의 거리 “d” 가 각각 입력된다.In the information input step (S1), the coordinates D (x1, y1) of the drone are input, and the coordinates of the landing target point T (x2, y2) and the distance “d” between the AP are input, respectively.
다음으로 도 12처럼 정보입력단계(S1)의 정보를 이용한 정보판단단계(S2-5)에서 y1이 y2 보다 크고, x2와 x1의 차이값의 절대값이 d의 절반보다 작은지를 판단하여 이들 조건을 모두 만족하면, 이동방향판단단계(S3-5)에서 현재 드론(D)의 위치가 북쪽(N)에 있는 것으로 간주하여 북쪽(N)의 반대방향인 아래방향으로 이동 방향을 전환하도록 설정하게 된다.Next, in the information determination step (S2-5) using the information of the information input step (S1) as shown in FIG. 12, it is determined whether y1 is greater than y2 and the absolute value of the difference between x2 and x1 is less than half of d, and these conditions If all of the above are satisfied, in the movement direction determination step (S3-5), the current location of the drone (D) is considered to be in the north (N) and set to change the movement direction in the downward direction, which is the opposite direction of the north (N). do.
한편, 도 13처럼 정보입력단계(S1)의 정보를 이용한 정보판단단계(S2-6)에서 y2가 y1 보다 크고, x2와 x1의 차이값의 절대값이 d의 절반보다 작은지를 판단하여 이들 조건을 모두 만족하면, 이동방향판단단계(S3-6)에서 현재 드론(D)의 위치는 남쪽(S)에 있는 것으로 간주하여 남쪽(S)의 반대방향인 위방향으로 이동 방향을 전환하도록 설정하게 된다.On the other hand, as shown in FIG. 13, in the information determination step (S2-6) using the information of the information input step (S1), it is determined whether y2 is greater than y1 and the absolute value of the difference between x2 and x1 is less than half of d. If all are satisfied, in the movement direction determination step (S3-6), the current location of the drone (D) is considered to be in the south (S) and set to change the movement direction to the upward direction opposite to the south (S). do.
한편, 도 14처럼 정보입력단계(S1)의 정보를 이용한 정보판단단계(S2-7)에서 x1이 x2 보다 크고, y2와 y1의 차이값의 절대값이 d의 절반보다 작은지를 판단하여 이들 조건을 모두 만족하면, 이동방향판단단계(S3-7)에서 현재 드론(D)의 위치는 동쪽(E)에 있는 것으로 간주하여 동쪽(E)의 반대방향인 왼쪽 방향으로 이동 방향을 전환하도록 설정하게 된다.On the other hand, as shown in Fig. 14, in the information determination step (S2-7) using the information of the information input step (S1), x1 is greater than x2, and it is determined whether the absolute value of the difference between y2 and y1 is less than half of d. If all of these are satisfied, in the movement direction determination step (S3-7), the current location of the drone (D) is considered to be in the east (E), and the movement direction is set to change to the left direction, which is the opposite direction to the east (E). do.
한편, 도 15처럼 정보입력단계(S1)의 정보를 이용한 정보판단단계(S2-8)에서 x2가 x1 보다 크고, y2와 y1의 차이값의 절대값이 d의 절반보다 작은지를 판단하여 이들 조건을 모두 만족하면, 이동방향판단단계(S3-8)에서 현재 드론(D)의 위치는 서쪽(W)에 있는 것으로 간주하여 서쪽(W)의 반대방향인 오른쪽 방향으로 이동 방향을 전환하도록 설정하게 된다.On the other hand, as shown in FIG. 15, in the information determination step (S2-8) using the information of the information input step (S1), it is determined whether x2 is greater than x1 and the absolute value of the difference between y2 and y1 is less than half of d. If all of these are satisfied, the current location of the drone (D) is considered to be in the west (W) in the movement direction determination step (S3-8), and the movement direction is set to change to the right direction, which is the opposite direction to the west (W). do.
다음으로 도 16 내지 도 20을 참조하여 드론(D)이 착륙 지점에 착지하는 과정을 설명한다.Next, a process in which the drone D lands on a landing point will be described with reference to FIGS. 16 to 20 .
도 16내지 도 20은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 착륙위치가 결정된 드론(D)이 착륙하는 과정을 나타낸 흐름도이다.16 to 20 are flowcharts illustrating a process in which a drone (D) having a landing position determined according to a preferred embodiment of the present invention is landed.
도16처럼, 정보입력단계(S1)에서는 드론의 좌표 D(x1, y1)을 입력하고, 착륙목표 지점 좌표 T(x2, y2) 및 AP 사이의 거리 “d” 가 각각 입력된다.16, in the information input step (S1), the coordinates D(x1, y1) of the drone are input, and the landing target coordinate T(x2, y2) and the distance “d” between the AP are input, respectively.
먼저, 정보입력단계(S1)의 정보를 이용한 정보판단단계(S2-9)에서 x2와 x1의 차이값의 절대값이 d의 절반보다 작고, y2와 y1의 차이의 절대값도 d의 절반 보다 작은지를 판단하여 이들 조건을 모두 만족하면 드론(D)의 착륙위치가 만족(S3-9)된다.First, in the information judgment step (S2-9) using the information of the information input step (S1), the absolute value of the difference between x2 and x1 is less than half of d, and the absolute value of the difference between y2 and y1 is also less than half of d If all of these conditions are satisfied by determining whether it is small, the landing position of the drone D is satisfied (S3-9).
다음으로 드론(D)의 착륙위치가 만족(S3-9)된 상태로 제2판단단계(S4-1)를 통해 x1이 x2보다 작고 y1이 y2보다 작은지를 판단하고 이들 조건이 모두 만족되면, 보정단계(S5-1)에서 x1에 d/8값을 더한 값을 x1으로 재설정하고, y1에 d/8값을 더한 값을 y1으로 재설정한 다음, 최종 판단단계(S6)에서 x2와 재설정된 x1의 차이값의 절대값이 d/32 보다 작고, y2와 재설정된y1의 차이값의 절대값이 d/32보다 작은지를 판단하여 최종 판단단계(S6)의 조건을 만족하지 못하면 만족할 때까지 다시 보정단계(S5-1)를 거치고, 최종 판단단계(S6)의 조건을 만족하면 비로소 드론(D)의 착륙을 최종 허락하는 단계(S7)를 거치게 된다.Next, in the state where the landing position of the drone D is satisfied (S3-9), it is determined whether x1 is smaller than x2 and y1 is smaller than y2 through the second determination step (S4-1), and if all of these conditions are satisfied, In the correction step (S5-1), the value obtained by adding the value of d/8 to x1 is reset to x1, the value obtained by adding the value of d/8 to y1 is reset to y1, and then, in the final determination step (S6), x2 and the reset value are reset. It is determined whether the absolute value of the difference value of x1 is smaller than d/32 and the absolute value of the difference value between y2 and the reset y1 is smaller than d/32. After the correction step (S5-1) and the final determination step (S6) are satisfied, the final permission step (S7) of the landing of the drone (D) is passed.
한편, 드론(D)의 착륙위치가 만족(S3-9)된 상태로 제2판단단계(S4-2)를 통해 x1이 x2보다 작고 y2가 y1보다 작은지를 판단하고 이들 조건이 모두 만족되면, 보정단계(S5-2)에서 x1에 d/8값을 더한 값을 x1으로 재설정하고, y1에 d/8값을 뺀 값을y1으로 재설정한 다음, 최종 판단단계(S6)에서 x2와 재설정된x1의 차이값의 절대값이 d/32 보다 작고, y2와 재설정된y1의 차이값의 절대값이 d/32보다 작은지를 판단하여 최종 판단단계(S6)의 조건을 만족하지 못하면 만족할 때까지 다시 보정단계(S5-2)를 거치고, 최종 판단단계(S6)의 조건을 만족하면 비로소 드론(D)의 착륙을 최종 허락하는 단계(S7)를 거치게 된다.On the other hand, in the state where the landing position of the drone D is satisfied (S3-9), it is determined whether x1 is smaller than x2 and y2 is smaller than y1 through the second determination step (S4-2), and if all of these conditions are satisfied, In the correction step (S5-2), the value obtained by adding the d/8 value to x1 is reset to x1, and the value obtained by subtracting the d/8 value from y1 is reset to y1, and then x2 and the reset value are reset in the final judgment step (S6) It is determined whether the absolute value of the difference value of x1 is smaller than d/32 and the absolute value of the difference value between y2 and the reset y1 is smaller than d/32. After the correction step (S5-2) and the final determination step (S6) is satisfied, the final permission step (S7) of the landing of the drone (D) is passed.
한편, 드론(D)의 착륙위치가 만족(S3-9)된 상태로 제2판단단계(S4-3)를 통해 x2가 x1보다 작고 y1이 y2보다 작은지를 판단하고 이들 조건이 모두 만족되면, 보정단계(S5-3)에서 x1에 d/8값을 뺀 값을 x1으로 재설정하고, y1에 d/8값을 더한 값을y1으로 재설정한 다음, 최종 판단단계(S6)에서 x2와 재설정된x1의 차이값의 절대값이 d/32 보다 작고, y2와 재설정된y1의 차이값의 절대값이 d/32보다 작은지를 판단하여 최종 판단단계(S6)의 조건을 만족하지 못하면 만족할 때까지 다시 보정단계(S5-3)를 거치고, 최종 판단단계(S6)의 조건을 만족하면 비로소 드론(D)의 착륙을 최종 허락하는 단계(S7)를 거치게 된다.On the other hand, in the state where the landing position of the drone D is satisfied (S3-9), it is determined whether x2 is smaller than x1 and y1 is smaller than y2 through the second determination step (S4-3), and if all of these conditions are satisfied, In the correction step (S5-3), the value obtained by subtracting the value of d/8 from x1 is reset to x1, the value obtained by adding the value of d/8 to y1 is reset to y1, and then, in the final judgment step (S6), x2 and the reset value are reset. It is determined whether the absolute value of the difference value of x1 is smaller than d/32 and the absolute value of the difference value between y2 and the reset y1 is smaller than d/32. After the correction step (S5-3) and the final determination step (S6) are satisfied, the final permission step (S7) of the landing of the drone (D) is passed.
한편, 드론(D)의 착륙위치가 만족(S3-9)된 상태로 제2판단단계(S4-4)를 통해 x2가 x1보다 작고 y2가 y1보다 작은지를 판단하고 이들 조건이 모두 만족되면, 보정단계(S5-4)에서 x1에 d/8값을 뺀 값을 x1으로 재설정하고, y1에 d/8값을 뺀 값을y1으로 재설정한 다음, 최종 판단단계(S6)에서 x2와 재설정된 x1의 차이값의 절대값이 d/32 보다 작고, y2와 재설정된y1의 차이값의 절대값이 d/32보다 작은지를 판단하여 최종 판단단계(S6)의 조건을 만족하지 못하면 만족할 때까지 다시 보정단계(S5-4)를 거치고, 최종 판단단계(S6)의 조건을 만족하면 비로소 드론(D)의 착륙을 최종 허락하는 단계(S7)를 거치게 된다.On the other hand, in the state where the landing position of the drone D is satisfied (S3-9), it is determined whether x2 is smaller than x1 and y2 is smaller than y1 through the second determination step (S4-4), and if all of these conditions are satisfied, In the correction step (S5-4), the value obtained by subtracting the d/8 value from x1 is reset to x1, the value obtained by subtracting the d/8 value from y1 is reset to y1, and then the value obtained by subtracting the d/8 value from x1 is reset to y1 It is determined whether the absolute value of the difference value of x1 is smaller than d/32 and the absolute value of the difference value between y2 and the reset y1 is smaller than d/32. After the correction step (S5-4) and the condition of the final determination step (S6) is satisfied, the final permission step (S7) of the landing of the drone (D) is passed.
이와 같이 드론이 착륙지점에 도달된 경우 높이를 하강시킴으로써 정확하고 안전한 착륙이 가능해진다.In this way, when the drone reaches the landing point, it is possible to land accurately and safely by lowering the height.
한편, 본 발명의 바람직한 다른 실시 예에 따른 드론착륙유도 시스템을 소개한다.On the other hand, a drone landing guidance system according to another preferred embodiment of the present invention is introduced.
드론착륙유도 시스템은 정사각형의 구조체로 마련될 수 있다.The drone landing guidance system may be provided in a square structure.
드론착륙유도 시스템은 앞서 설명된 AP1, AP2, AP3, AP4가 정사각형 구조체의 각 모서리부에 위치될 수 있다.In the drone landing guidance system, the aforementioned AP1, AP2, AP3, and AP4 may be located at each corner of the square structure.
제어부(미도시)는 각 AP1, AP2, AP3, AP4에서 신호를 발생시킨다.A control unit (not shown) generates a signal in each of AP1, AP2, AP3, and AP4.
이 때 신호의 종류는 wi-fi 신호일 수 있다.In this case, the type of the signal may be a wi-fi signal.
제어부(미도시)는 드론(D)이 수신한 각 AP1, AP2, AP3, AP4로부터 수신된 신호의 세기를 실시간으로 상호 비교하고, 가장 약한 신호를 갖는 AP를 판별한 뒤, 가장 약한 신호를 갖는 AP에 인접되는 방향으로 실시간 안내한다.The control unit (not shown) compares the strength of signals received from each of AP1, AP2, AP3, and AP4 received by the drone D in real time, determines the AP having the weakest signal, and has the weakest signal. Real-time guidance in the direction adjacent to the AP.
드론(D)이 수신한 각 AP1, AP2, AP3, AP4로부터 수신된 신호의 세기가 동일해지면 착륙신호를 인가한다.When the strength of the signal received from each of AP1, AP2, AP3, and AP4 received by the drone D becomes the same, the landing signal is applied.
이 때, 드론(D)이 하강함에 따라서 각 AP1, AP2, AP3, AP4로부터 수신된 신호의 세기는 점차 증가하게 된다.At this time, as the drone D descends, the intensity of signals received from each of AP1, AP2, AP3, and AP4 gradually increases.
한편, 드론(D)이 착륙한 지점, 즉 각 AP1, AP2, AP3, AP4로부터 거리가 동일한 착륙지점으로부터 각 AP1, AP2, AP3, AP4간의 거리는 이며, 각 AP1, AP2, AP3, AP4로부터 인 지점에서의 신호의 세기는 착륙지점의 기설정된 신호세기 값으로 설정될 수 있다.Meanwhile, the distance between each of AP1, AP2, AP3, and AP4 from the landing point of the drone (D), that is, the same distance from each of AP1, AP2, AP3, and AP4 and from AP1, AP2, AP3, and AP4, respectively. The signal strength at the in point may be set to a preset signal strength value of the landing point.
따라서, 제어부는 드론(D)이 착륙하는 동안 각 AP1, AP2, AP3, AP4로부터 신호의 세기가 착륙지점의 기설정된 신호세기 값에 수렴할수록 드론의 회전익 구동력을 선형적으로 줄이도록 제어신호를 송출함으로써 드론의 안정적이고 부드러운 착륙이 가능해지도록 하는 것도 바람직할 수 있다.Therefore, while the drone (D) is landing, the control signal is transmitted to linearly reduce the rotor driving force of the drone as the signal strength from each of AP1, AP2, AP3, and AP4 converges to the preset signal strength value at the landing point. It may also be desirable to allow a stable and smooth landing of the drone by doing so.
다시 말해서, 제어부는 드론(D)과 각 AP1, AP2, AP3, AP4로부터 신호의 세기가 착륙지점의 기설정된 신호세기 값에 수렴할 때 드론의 회전익 구동력을 오프시킬 수 있다.In other words, when the signal strength from the drone D and each of AP1, AP2, AP3, and AP4 converges to a preset signal strength value of the landing point, the controller may turn off the rotor driving force of the drone.
한편, 본 발명의 다른 실시 예에서의 드론착륙유도 시스템이 가지는 정사각형 구조체는 드론이 착지되는 플레이트를 가질 수 있는데, 드론이 착지되는 플레이트는 드론의 착륙지면을 제공하는 소프트바텀부를 포함하는 것도 바람직할 수 있다.On the other hand, the square structure of the drone landing guidance system in another embodiment of the present invention may have a plate on which the drone is landed. can
왜냐하면, 드론이 착륙할 때 주위 바람 등의 영향으로 하강움직임이 급격히 이루어질 때 드론에 가해지는 충격력을 최소화하기 위함이다.This is because, when the drone lands, it is to minimize the impact force applied to the drone when the descending movement is rapidly made under the influence of the surrounding wind.
한편, 본 발명의 다른 실시 예에서의 드론착륙유도 시스템에는 각 AP1, AP2, AP3, AP4 에 발광부(미도시)를 개별적으로 갖는 것도 가능하다.On the other hand, in the drone landing guidance system in another embodiment of the present invention, it is also possible to individually have a light emitting unit (not shown) in each AP1, AP2, AP3, AP4.
발광부는 각 AP1, AP2, AP3, AP4로부터 드론과의 신호의 세기를 나타낼 수 있는데, 예를 들어 신호의 세기가 가장 약한 곳의 발광부(예. AP1의 발광부)는 적색을 발산하고, 나머지 3개의 발광부는 녹색을 발광할 수 있다.The light emitting unit may indicate the strength of a signal with the drone from each of AP1, AP2, AP3, and AP4. For example, the light emitting unit (eg, the light emitting unit of AP1) where the signal strength is the weakest emits red, and the rest The three light emitting units may emit green light.
이 경우, 드론은 자체적으로 탑재된 이미지센서(미도시)를 이용하여 발광부의 색상을 추적할 수도 있을 것이다.In this case, the drone may be able to track the color of the light emitting part using an image sensor (not shown) mounted on its own.
이 경우, 드론은 적색 빛을 발광하는 AP1을 향해 이동 가능한 것이다.In this case, the drone can move toward AP1 that emits red light.
위와 같은 과정을 통해 AP1, AP2, AP3, AP4에 탑재된 각 발광부의 색상이 모두 그린색일 경우 제어부는 드론에게 착륙 가능 신호를 허락할 수 있을 것이다.Through the above process, if the color of each light emitting unit mounted on AP1, AP2, AP3, and AP4 is all green, the control unit will be able to allow a landing possible signal to the drone.
10 : 목표지점
20 : 제1 지점
30 : 제2 지점
40 : 제3 지점10: target point
20: first point
30: second point
40: 3rd point
Claims (10)
드론 좌표(x1,y1), 착륙지점 좌표(x2,y2) 및 서로 인접된 한 쌍의 AP 사이의 거리가 각각 입력되는 정보입력단계;
상기 정보입력단계로부터 입력된 상기 x1값에서 상기 x2값을 뺀 X축 차이값 및 상기 y1값에서 상기 y2값을 뺀 Y축 차이값을 각각 판단하는 정보판단단계;
상기 정보판단단계로부터 상기 X축 차이값이 제1 기설정값보다 큰 경우에는 상기 x1 값이 감소하는 방향으로 이동하고, 상기 X축 차이값이 상기 제1 기설정값보다 작은 경우 상기 x1 값이 증가되는 방향으로 이동시키며,
상기 정보판단단계로부터 상기 Y축 차이값이 상기 제1 기설정값보다 큰 경우에는 상기 y1 값이 감소되는 방향으로 이동하고, 상기 Y축 차이값이 상기 제1 기설정값보다 작은 경우 상기 y1 값이 증가하는 방향 이동시키는 이동방향판단단계;
상기 정보판단단계로부터 상기 X축 차이값 및 상기 Y축 차이값이 모두 제2 기설정값보다 작을 경우 상기 드론을 착륙시키는,
드론착륙 제어방법.
In the drone landing control method for landing a drone at a landing point using a plurality of APs,
an information input step of inputting drone coordinates (x1, y1), landing point coordinates (x2, y2), and a distance between a pair of adjacent APs, respectively;
an information determination step of determining an X-axis difference value obtained by subtracting the x2 value from the x1 value input from the information input step and a Y-axis difference value obtained by subtracting the y2 value from the y1 value;
From the information determination step, when the X-axis difference value is greater than a first preset value, the x1 value moves in a decreasing direction, and when the X-axis difference value is smaller than the first preset value, the x1 value is move in an increasing direction,
From the information determination step, when the Y-axis difference value is greater than the first preset value, the y1 value moves in a decreasing direction, and when the Y-axis difference value is smaller than the first preset value, the y1 value a movement direction determination step of moving the increasing direction;
Landing the drone when both the X-axis difference value and the Y-axis difference value from the information determination step are smaller than a second preset value,
Drone landing control method.
상기 제1 기설정값은 서로 인접된 한 쌍의 AP 사이의 거리의 절반이며, 상기 제2 기설정값은 상기 서로 인접된 한 쌍의 AP 사이의 거리의 32분의 1인 것을 특징으로 하는,
드론착륙 제어방법.
According to claim 1,
The first preset value is half the distance between a pair of APs adjacent to each other, and the second preset value is one-32 of the distance between the pair of APs adjacent to each other,
Drone landing control method.
상기 복수의 AP는 상기 착륙지점을 둘러싸도록 서로 인접된 한 쌍의 거리가 모두 동일하도록 4개가 마련된 것을 특징으로 하는,
드론착륙 제어방법.
According to claim 1,
The plurality of APs are characterized in that four are provided so that a pair of adjacent to each other has the same distance to surround the landing point,
Drone landing control method.
상기 정보입력단계에서 상기 드론 좌표(x1,y1)는 상기 착륙지점 좌표(x2,y2)를 기준점으로 지정되되, 상기 AP와 상기 드론 사이의 신호 세기가 거리로 환산되어 설정되는 것을 특징으로 하는,
드론착륙 제어방법.
According to claim 1,
In the information input step, the drone coordinates (x1, y1) are designated with the landing point coordinates (x2, y2) as a reference point, and the signal strength between the AP and the drone is converted into a distance and set, characterized in that,
Drone landing control method.
상기 드론이 착륙되는 플레이트;
상기 플레이트에 형성된 복수 개의 모서리부에 각각 마련되어 신호를 발산하는 AP;
상기 드론이 상기 AP로부터 수신한 접근신호의 세기를 비교하여 상기 드론을 제어하는 제어부; 를 포함하는,
드론착륙 유도시스템.
In a drone landing guidance system for landing a drone at a landing target point,
a plate on which the drone is landed;
an AP provided in each of a plurality of corners formed on the plate to emit a signal;
a control unit controlling the drone by comparing the strength of the approach signal received by the drone from the AP; containing,
Drone landing guidance system.
상기 AP는 와이파이(wi-fi) 신호를 발산하는 것을 특징으로 하는,
드론착륙 유도시스템.
6. The method of claim 5,
The AP is characterized in that it emits a Wi-Fi signal,
Drone landing guidance system.
상기 플레이트는 정사각형 형상인 것을 특징으로 하는,
드론착륙 유도시스템.
6. The method of claim 5,
The plate is characterized in that the square shape,
Drone landing guidance system.
상기 AP는 신호의 세기에 따라서 다른 색상의 빛을 내는 발광부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
드론착륙 유도시스템.
6. The method of claim 5,
The AP includes a light emitting unit that emits light of different colors according to the strength of the signal; characterized in that it further comprises,
Drone landing guidance system.
상기 발광부 중에서 상기 비교된 접근신호 중에서 가장 작은 경우에 적색을 발광하며, 모든 접근신호의 세기가 동일하면 그린색을 발광하는 것을 특징으로 하는,
드론착륙 유도시스템.
9. The method of claim 8,
Among the light emitting units, red light is emitted when the smallest of the compared approach signals, and green color is emitted when the intensity of all approach signals is the same,
Drone landing guidance system.
상기 드론은 이미지 센서를 포함하여 상기 발광부의 색상을 판별하며, 상기 적색을 발광하는 AP를 향해 접근되고, 상기 발광부가 모두 그린색일 때 착륙하는 것을 특징으로 하는,
드론착륙 유도시스템.
10. The method of claim 9,
The drone determines the color of the light emitting unit including an image sensor, approaches the AP that emits red light, and lands when all of the light emitting units are green.
Drone landing guidance system.
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- 2020-05-21 KR KR1020200060871A patent/KR102379454B1/en active IP Right Grant
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