KR20230120245A - 드론용 메타버스 가상 항법시스템 - Google Patents

드론용 메타버스 가상 항법시스템 Download PDF

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KR20230120245A
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한정승
이상원
김소정
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여주대학교 산학협력단
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Abstract

드론 및 단말부와 연결되는 서버를 포함하는 것으로서, 서버는 단말부에 가상현실 형태의 화면정보를 제공하는 출력부 및 드론과 단말부로부터 각각 운행정보 및 화면정보를 획득하며 운행정보 및 화면정보를 서로 일치시키는 연동부를 포함하는 가상 항법시스템을 제공한다. 본 발명의 실시예에 따르면, 군사용, 교육용, 체험용 등 다양한 분야에서 드론을 보다 정확하고 용이하게 운용할 수 있어 드론 운용 관련 범용성을 극대화하고 더 나아가 드론 산업의 활성화를 유도할 수 있으며, 고가의 위치측정 장치에 관한 사용을 최소화하면서도 드론의 운용 정확성을 높일 수 있어, 운용 효율을 현저히 높일 수 있다.

Description

드론용 메타버스 가상 항법시스템{Metaverse virtual navigation system for drones}
본 발명은 드론용 메타버스 가상 항법시스템에 관한 것이다. 상세하게, 본 발명의 다양한 실시예는 메타버스 상에서의 이동과 드론의 이동을 동기화함으로써, 드론의 성능 및 활용도를 높일 수 있는 기술에 관한 것이다.
드론은 소형 비행장치의 일종으로 주로 카메라를 탑재하여 방송용, 감시용 또는 측량용으로 다양한 산업분야에서 사용되고 있다. 최근에는 드론의 가격이 저렴해지고 소형화 및 고성능화됨에 따라, 개인이 드론을 구매하여 사용하는 사례가 증가하고 있다.
한편, 가상현실 관련 기술이 발전하여 가상현실 속에서 다양한 활동이 가능해짐에 따라, 드론 기술 및 가상현실 관련 기술을 접목시키려는 기술이 개발되고 있다. 하지만, 드론의 위치 및 이동 관련 정확도를 높이는 VOR/DME (VHF Omni-directional Range/Distance measurement equipment) 장치가 고가임에 따라, 이를 메타버스 기술과 접목시켜 고효율의 드론 항법시스템의 개발이 필요한 실정이다.
본 발명의 다양한 실시예는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 고가의 거리측정장치를 대체하는 항법 시스템을 개발하는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 드론 및 메타버스 기술을 접목함으로써, 드론 운용 과정에서 위험 상황이 발생하는 것을 방지하는 것이다.
또한, 본 발명은 가상현실에서 실제 상황에서의 드론을 조종하는 과정에서 정확도를 높이는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이를 위해, 단말부에 가상현실 형태의 화면정보를 제공하는 출력부 및 드론과 단말부로부터 각각 운행정보 및 화면정보를 획득하며 운행정보 및 화면정보를 서로 일치시키는 연동부를 포함하는 가상 항법시스템을 제공한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 군사용, 교육용, 체험용 등 다양한 분야에서 드론을 보다 정확하고 용이하게 운용할 수 있어, 드론 운용 관련 범용성을 극대화하고 더 나아가 드론 산업의 활성화를 유도할 수 있다.
또한, 본 발명을 통해 고가의 위치측정 장치에 관한 사용을 최소화하면서도 드론의 운용 정확성을 높일 수 있어, 운용 효율을 현저히 높일 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 드론용 메타버스 가상 항법시스템을 전체적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 서버 내 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 가상현실 내 화면정보를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 위치 연동 기능을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 제1보정이 이루어지는 과정을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 제1보정이 이루어지는 것을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 제2보정이 이루어지는 과정을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 제2보정이 이루어지는 것을 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 제3보정이 이루어지는 과정을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 제3보정이 이루어지는 것을 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 항로 제공 기능이 이루어지는 과정을 나타내는 도면이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 구성요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 비록 "제1", "제2" 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
본 발명을 상세히 설명하기에 앞서, “사용자”는 본 발명에 따른 단말부를 통해 드론을 조종하는 주체이다. 또한, “드론”에는 카메라 등의 촬상수단, 후술할 통신부와의 통신 연결을 수행하는 통신모듈 및 드론의 온오프, 이동 등을 제어하는 제어모듈을 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 드론용 메타버스 가상 항법시스템을 전체적으로 나타내는 도면이다.
본 발명에 따른 드론용 메타버스 가상 항법시스템은 드론(d) 및 단말부(200)와 연결되는 서버(100)를 포함하는 것으로서, 상기 서버(100)는 통신부(110), 출력부(120), 연동부(130), 편집부(140), 전환부(150) 및 항로 제공부(160)를 포함한다. 이와 같은 서버(100)는 드론(d) 및 단말부(200)와 통신 연결된 상태에서 각종 정보를 송수신한다. 또한, 본 발명에 따른 서버(100)는 미리 지정된 기준 마커(m), 지형 및 사물을 기반으로 드론(d)의 위치를 추정하고, 이를 기반으로 단말부(200) 상에 출력되는 화면와 동기화할 수 있다.
단말부(200)는 사용자가 소지하는 상태에서 사용자에게 화면정보를 표시하는 구성으로서, 사용자가 드론(d)을 보다 용이하고 정확하게 조종할 수 있도록 유도한다. 이를 위해, 단말부(200)는 서버(100)와 연결된 상태에서 후술할 출력부(120)를 통해 화면정보를 제공받는다. 여기서, 화면정보는 도 3과 같은 가상현실 형태로 구비되어 고도계, 방향계, 조정간 등의 정보가 표시될 수 있으며, 보다 구체적으로는 가상현실, 증강현실 등을 포함하는 메타버스 형태로 구비될 수 있다. 이를 통해, 사용자가 메타버스 상에 접속해 있는 상태에서 드론(d)을 조정하는 것으로도 실제 현실 상의 드론(d)의 조정을 실시할 수 있다. 한편, 화면정보 상의 드론(d)에 관한 정보 및 실제 현실에서의 드론(d)에 관한 정보가 동기화되어 정확한 움직임을 구현할 수 있도록 서버(100) 내 구성이 개시된다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 서버(100) 내 구성을 나타내는 도면이다. 본 발명에 따른 서버(100)는 통신부(110)를 통해 드론(d) 및 단말부(200)와 연결된 상태에서 화면 연동 기능, 정보 입력 기능, 화면 전환 기능 및 항로 제공 기능을 수행할 수 있다.
통신부(110)는 드론(d), 단말부(200) 및 서버(100)가 통신되도록 하는 구성으로서, 상세하게는 드론(d) 및 단말부(200)로부터 각각 운행정보 및 화면정보를 전달받을 수 있는 통신모듈로 구비된다.
출력부(120)는 단말부(200)를 대상으로 화면정보를 공급한다. 상세하게, 출력부(120)는 미리 저장된 화면정보에 관한 정보를 포함하고, 단말부(200)를 향해 화면정보에 관한 정보를 발송한다. 여기서, 화면정보는 고도계, 방향계, 조정간 등의 정보가 표시되고, 추가로 지형 및 지물 등의 인식 가능한 객체에 관한 정보가 포함될 수 있다.
일례로, 출력부(120)는 별도로 구비된 맵핑수단을 통해 지리정보를 전달받고, 이를 기반으로 단말부(200) 또는 드론(d)의 주변에 위치한 지형 및 지물 등의 인식 가능한 객체를 화면정보로 표시할 수 있다(도 8 참조). 선술하였지만, 상기와 같은 화면정보는 가상현실, 증강현실 등을 포함하는 메타버스 형태로 구비될 수 있다. 이를 통해, 사용자는 단말부(200) 상에 표시되는 화면정보를 기반으로 드론(d)의 움직임 및 위치 관련 정보를 메타버스에 접목시킬 수 있다.
또한, 출력부(120)는 하기와 같은 화면 연동 기능, 정보 입력 기능, 화면 정환 기능 및 항로 제공 기능에 관한 결과를 단말부(200) 상에 제공할 수 있다. 이는 연동부(130), 편집부(140), 전환부(150) 및 항로 제공부(160)에 의해 실시되는 결과를 단말부(200) 상에 전달하는 것이다.
화면 연동 기능은 연동부(130)에 의해 실시된다. 상세하게, 화면 연동 기능은 연동부(130)에 의해 실시되는 제1보정, 제2보정 및 제3보정에 관한 것으로서, 운행정보 및 화면정보를 서로 일치시키는 것이다. 이를 위해, 연동부(130)는 드론(d) 및 단말부(200)로부터 각각 운행정보 및 화면정보를 획득하고, 획득한 운행정보 및 화면정보의 일치 여부를 판단한 후, 불일치 시 운행정보 및 화면정보를 서로 일치시킨다. 이 과정에서 가상현실 상에 구현되는 객체의 크기, 위치 또는 드론(d)의 크기, 속도 또는 위치를 변경하거나, 현실 상의 드론(d)의 위치 또는 속도를 변경함으로써 운행정보 및 화면정보의 일치를 이룰 수 있다.
정보 입력 기능은 편집부(140)에 의해 실시되는 것으로서, 화면정보에서 표시되지 않은 지형 또는 기준 마커(m)에 관한 정보를 입력하는 것이다. 이를 위해, 편집부(140)는 단말부(200)에게 신규 편집 요청을 실시함으로써 신규 지형 또는 신규 기준 마커(m)에 관해 메모 또는 추가 형태로 정보를 입력할 수 있는 입력 정보를 제공할 수 있다.
화면 전환 기능은 운행정보 및 화면정보를 번갈아 조회할 수 있도록 화면을 전환하는 기능이다. 상세하게, 화면 전환 기능은 전환부(150)에 의해 실시되며, 상기 전환부(150)는 단말부(200)에 운행정보 및 화면정보를 동시 또는 순차적으로 플로팅시킨다. 이에 따라, 단말부(200)에서는 가상현실 상의 화면정보 및 드론(d)을 통해 촬상되어 획득할 수 있는 운행정보가 전환 형태로 표시될 수 있다. 여기서, 상기 운행정보 및 화면정보는 사용자에 의한 단말부(200)의 입력에 따라 번갈아 표시되거나, 분할 창의 형태로 동시 조회될 수 있다.
항로 제공 기능은 항로 제공부(160)에 의해 실시되는 것으로서, 드론(d)이 저장된 항로를 따라 이동할 수 있도록 가이드하고, 가이드되어 이동하는 드론(d)에 대응하여 단말부(200) 상에서 이동 현황이 화면정보로 동기화될 수 있도록 표시할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 가상현실 내 화면정보를 나타내는 도면이다.
선술한 바와 같이, 화면정보는 출력부(120)에 의해 단말부(200)에 제공되고 이를 연동부(130)가 수집할 수 있다. 화면정보는 도 3과 같이 고도계, 각도계, 조정간 등 드론(d)의 위치 및 속도에 관한 정보와 지형, 지물 등 객체에 관한 정보를 포함할 수 있다. 이에 따라, 사용자는 가상 현실 상에서 드론(d) 시점으로 조종이 가능하고, 이는 현실 상에서의 드론(d)과 대응될 수 있다.
상기와 같은 화면정보는 터치 등의 단말부(200)의 입력에 의해 가변되고, 이와 동시에 현실 상의 드론(d)의 이동이 가변할 수 있다. 여기서, 화면정보 및 운행정보가 모두 변동하며, 변동되는 운행정보 및 화면정보는 연동부(130)에 의해 동일하도록 조정될 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 위치 연동 기능을 나타내는 도면이다.
연동부(130)는 운행정보 및 화면정보를 일치시키기 위해 미리 지정된 제1보정, 제2보정 및 제3보정을 실시할 수 있으며 이는 화면 연동 기능으로 구현된다.
제1보정은 기준마커를 기반으로 드론(d)의 운행정보 및 화면정보를 동기화하는 보정이고, 제2보정은 지형 및 지물로부터 드론(d)의 운행정보 및 화면정보를 동기화하며, 제3보정은 먼저 형성된 사물의 인식에 따른 드론(d)의 운행정보 및 화면정보를 동기화하는 보정이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 제1보정이 이루어지는 과정을 나타내는 도면이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 제1보정이 이루어지는 것을 나타내는 도면이다.
제1보정은 미리 지정된 기준 마커(m)로부터 드론(d)의 위치를 측정하여 형성된 운행정보 및 화면정보를 일치시키는 보정으로서 연동부(130)에 의해 실시된다.
기준 마커(m)는 드론(d)의 변위정보 등 위치정보를 서버(100)에 제공할 수 있는 구성으로서, 드론(d)과 통신 가능한 통신수단 및 드론(d)의 이동속도, 위치 등 상태에 관한 정보를 측정할 수 있는 계측수단을 포함할 수 있다. 이를 위해 기준 마커(m)는 드론(d)의 방위정보를 알리는 VOR(VHF Omni-directional range), DME(Distance measurement equipment), ADF(Automatic direction finder), TACAN(Tactical air navigation) 등으로 구비될 수 있으며 이에 한정되지 않는다.
드론(d)이 기준 마커(m)에 근접함에 따라, 드론(d)과 통신연결된 통신부(110)는 기준 마커(m)를 인식하는 단계(s110)를 실시한다. 이후 기준 마커(m)는 현실 상의 드론(d)에 관한 위치정보를 송신하는 단계(s120)를 실시한다.
위치정보를 수신한 통신부(110)는 연동부(130)에 위치정보를 송신하고, 연동부(130)는 이에 대응하여 상기 위치정보를 운행정보로 형성하는 단계(s130)를 실시한다.
이후 연동부(130)는 운행정보와 단말부(200) 상에 표시되는 화면정보의 일치 여부를 비교하는 단계(s140)를 실시한다.
여기서, 상기 운행정보 및 화면정보가 서로 일치하는 경우, 연동부(130)는 화면정보가 올바르게 동기화되고 있는 것으로 간주한다.
반면, 상기 운행정보 및 화면정보가 서로 일치하지 않은 경우, 연동부(130)는 화면정보 및 운행정보 간 괴리가 있음을 인지하고, 화면정보를 보정하는 단계(s150)를 실시한다.
도 6을 일례로, 운행정보 및 화면정보의 비교 과정에서 기준 마커(m) 및 드론(d) 간의 직선거리(a)는 동일하고 지면으로부터 드론(d)의 높이(b)가 불일치한 경우, 연동부(130)는 화면정보 상의 드론(d)의 높이가 운행정보 내 드론(d)의 높이가 일치하도록 시각화되는 드론(d)의 높이를 조정한다. 상기와 같은 방법을 통해, 단말부(200)에서 메타버스 형태로 표시되는 드론(d)의 높이가 조정될 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 제2보정이 이루어지는 과정을 나타내는 도면이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 제2보정이 이루어지는 것을 나타내는 도면이다.
제2보정은 지형으로부터 드론(d)의 위치를 측정하여 형성된 운행정보와 화면정보를 일치시키는 것이다. 상세하게, 제2보정은 지형 또는 지물을 기준으로 드론(d)의 위치를 파악하되, 화면정보에 존재하지 않는 지형 또는 지물이 운행정보에 포함되어 있을 시 이를 동기화하는 것이다. 또다른 실시예로서, 제2보정은 선술한 기준 마커(m)가 운행정보에 포함되어 있으나 화면정보에 반영되지 않은 상태일 시에도 기준 마커(m)를 추가하는 동기화를 실시할 수 있다. 즉, 본 명세서에서는 제2보정이 지형 또는 지물을 대상으로 실시되는 것으로 한정하지만, 이에 한정되지 않고 기준 마커(m) 또는 기지정 사물에도 동일하게 적용될 수 있다.
제2보정에서 연동부(130)는 드론(d) 및 단말부(200)로부터 각각 운행정보 및 화면정보를 전송받는다.
드론(d)이 지형 또는 지물에 근접함에 따라, 드론(d)과 통신연결된 통신부(110)는 지형 또는 지물을 인식하는 단계(s210)를 실시한다. 이는 선술한 별도의 맵핑수단을 통해 지리정보를 받은 서버(100) 또는 통신부(110)에서 현실 상의 지형 또는 지물을 인식하는 것으로 대체 가능하다. 또한, 상기 지형 또는 지물을 인식하는 단계는 선술한 기준 마커(m)에도 동일하게 적용될 수 있다.
이후, 드론(d)이 해당 지형 또는 지물의 사진을 촬영하여 연동부(130)로 전송하고, 단말부(200)에서 이에 대응하는 가상현실 형태의 화면정보를 연동부(130)로 전송하는 단계(s220)를 실시한다. 이를 통해, 연동부(130)는 지형 또는 지물에 관한 운행정보 및 메타버스 형태의 화면정보를 모두 소지한다.
이후, 연동부(130)는 획득한 운행정보 및 화면정보의 일치 여부를 판단하는 단계(s230)를 실시한다. 상세하게, 연동부(130)는 화면정보에서 표시되지 않은 지형 또는 지물이 운행정보에 포함되는지 비교한다. 즉, 연동부(130)는 동일 시점에서 운행정보로 드론(d)을 통해 인식된 지형 또는 지물이 가상 현실 상에 존재하는지 판단한다. 도 8을 일례로, 연동부(130)는 동일 구도로 구비되는 운행정보 및 화면정보를 비교하며 일치 여부를 판단한다.
만약 운행정보 및 화면정보 내 지형 또는 지물의 기존재 여부가 동일하지 않을 시, 연동부(130)는 편집부(140)에 신규 편집을 요청하는 단계(s240)를 수행한다. 상세하게, 연동부(130)는 지형 또는 지물이 가상 현실에 존재하지 않는 것으로 판단할 시, 이에 대한 추가가 가능하도록 편집부(140)에 편집을 요청할 수 있다. 이를 위해, 편집부(140)는 연동부(130)와 연결되어야 함이 바람직하다.
이에 대응하여, 편집부(140)는 지형 또는 지물의 추가를 위한 입력 정보를 단말부(200)에 제공하는 단계(s250)를 실시한다. 이는 선술한 정보 입력 기능으로 구현되고, 신규 지형 또는 지물에 대해 메모 또는 이미지 추가 등의 형태로 정보를 입력할 수 있는 입력 정보의 제공으로 발현된다.
단말부(200)는 편집부(140)로부터 발송된 입력 정보를 받아 지형 또는 지물에 관한 입력을 실시하는 단계(s260)를 수행하고, 입력이 완료된 입력 정보는 연동부(130)로 전달된다.
상기와 같은 제2보정을 통해, 가상 현실에서 추가된 지형 또는 지물이 반영되어 시각화될 수 있으며, 사용자는 가상 현실에서 실시간으로 미인식되었던 신규 지형 또는 지물에 관한 라벨링을 통해 인식 효율을 극대화할 수 있다. 아울러, 화재 상황에서의 인명 구조 등 위급 상황에서 사용되는 드론(d)을 운용할 시, 식별되지 않은 구조물에 관한 라벨링에 기반하여 피난을 위한 이동 계획을 용이하게 수립할 수 있어, 드론(d)의 운용 효과를 극대화할 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 제3보정이 이루어지는 과정을 나타내는 도면이고, 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 제3보정이 이루어지는 것을 나타내는 도면이다.
제3보정은 선술한 제1보정 및 제2보정과 달리 운행정보 및 화면정보 간의 오차를 바로잡는 보정으로서 연동부(130)에 의해 실시된다. 상세하게, 제3보정은 운행정보 내 사물의 크기 및 화면정보 내 사물의 크기를 비교하여, 비교 결과에 따라 운행정보 및 화면정보를 일치시키는 보정이다. 즉, 제3보정은 현실 상의 드론(d)의 이동 및 이에 대응하는 가상 현실 상에서의 이동 과정에서 발생할 수 있는 오차를 최소화하기 위한 보정이다.
현실 상의 드론(d)이 기지정 사물에 접근할 시, 통신부(110)는 기지정 사물을 인식하고, 드론(d)에 화면 촬상을 요청하는 단계(310)를 실시한다. 여기서, 기지정 사물은 운행정보 및 화면정보에 모두 반영된 사물로서 선술한 제2보정을 통해 반영이 완료되거나 원래부터 가상현실 및 현실 상에서 식별되는 사물을 의미하며, 기준 마커(m)나 지형/지물로도 대체 가능하다.
이후, 드론(d)은 화면 촬상을 통해 기지정 사물에 관한 이미지를 확보하여 연동부(130)로 전송하는 단계(s320)를 실시한다.
또한, 단말부(200)는 가상 현실 상의 기지정 사물에 관한 화면정보를 연동부(130)로 전달하는 단계(s330)를 수행한다.
이후, 연동부(130)는 획득한 운행정보 내 기지정 사물 및 화면정보 내 기지정 사물의 일치 여부를 확인하는 단계(s340)를 실시한다. 여기서, 양 기지정 사물의 일치 여부는 크기, 위치에 관한 판단으로 구비될 수 있으며 이에 한정되지 않는다.
도 10을 일례로 설명하자면, 운행정보에 표시된 기지정 사물의 크기가 화면정보 내 기지정 사물의 크기보다 큼으로써, 양 기지정 사물이 인식되는 크기가 다른 경우이다. 즉, 가상현실 상에서 기지정 사물이 현실보다 작아보이도록 상기 가상현실 상의 가상 드론(d)이 지면으로부터 보다 상측 방향에 위치한 경우를 의미한다.
양 기지정 사물의 크기 또는 위치가 불일치할 시, 연동부(130)는 화면정보를 보정하는 단계(s350)를 실시한다. 도 10을 일례로, 연동부(130)는 가상현실 상의 기지정 사물의 크기가 운행정보 상의 기지정 사물의 크기와 일치하도록 가상 드론(d)의 고도를 낮춘다. 이를 통해, 운행정보 및 화면정보의 동기화가 완료될 수 있다.
본 발명의 또다른 실시예로서, 양 기지정 사물의 불일치 시 연동부(130)는 현실 상의 드론(d)의 위치를 조정하는 단계가 실시될 수 있다. 상세하게, 연동부(130)는 통신부(110)를 통해 드론(d)의 구동을 제어함으로써 현실 상의 드론(d)이 보다 상측 방향으로 이동하도록 유도할 수 있다. 이를 통해, 운행정보로 식별되는 기지정 사물의 크기가 감소하여 화면정보 내 기지정 사물의 크기와 일치되는 동기화가 이루어질 수 있다. 상기와 같은 현실 드론(d)의 위치 조정 및 가상 현실 상의 가상 드론(d)의 위치 조정은 동시에 병행되거나 단독으로 수행되어, 운행정보 및 화면정보의 동기화가 완료될 수 있다.
상기와 같은 제3보정을 통해, 드론(d)의 이동 과정에서 일반적인 사물의 인식 만으로도 가상현실 상의 화면정보를 현실에 맞게 신속 동기화할 수 있어, 고가의 거리정보제공장치의 개입을 최소화할 수 있다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 항로 제공 기능이 이루어지는 과정을 나타내는 도면이다.
항로 제공부(160)는 항로 정보를 형성하여 드론(d)에게 제공함으로써, 보다 정확하고 용이한 드론(d) 이동을 유도하는 구성이다. 이를 위해 항로 제공부(160)는 연동부(130)와 연결되고, 항로 제공 기능을 통해 드론(d)을 가이드 이동시킬 수 있다.
항로 제공 기능은 제1보정을 실시하는 단계(s100), 제2보정을 실시하는 단계(s200), 제3보정을 실시하는 단계(s300), 공유 지점을 저장하는 단계(s400) 및 항로 정보를 형성하는 단계(s500)를 통해 항로 제공 기능을 구현할 수 있다.
가상 현실에서 단말부(200)의 입력에 따라 가상 드론(d) 및 현실 상의 드론(d)이 이동을 실시함에 따라 기준 마커(m)에 근접한다. 이에 대응하여 연동부(130)의 선술한 제1보정이 이루어져 운행정보 및 화면정보의 1차 동기화가 이루어진다.
이후 단말부(200)의 입력에 따라 재차 드론(d)이 이동하여 지형 또는 지물에 근접함에 따라, 연동부(130) 및 편집부(140)의 주도 하의 제2보정이 실시된다. 이를 통해, 가상현실 상에서 누락될 수 있는 지형 또는 지물에 관한 인식 및 라벨링이 이루어질 수 있다.
이후 단말부(200)의 입력에 따라 재차 드론(d)의 이동을 통해 기지정 사물에 접근함에 따라, 연동부(130)를 통해 제3보정이 실시된다. 이를 통해, 선행된 제2보정에서 인식되거나 기지정된 사물에 관하여 운행정보가 화면정보가 일치하도록 현실 상의 드론(d) 또는 가상 드론(d)의 위치를 조정할 수 있어, 정확도를 높일 수 있다.
제3보정이 완료되면 시점 조정이 완료되어 식별되는 기지정 사물을 대상으로 공유 지점을 저장한다. 상세하게, 항로 제공부(160)는 연동부(130)와 연결된 상태에서 상기 기지정 사물의 위치를 공유 지점으로 지정하는 단계를 실시한다. 상기와 같은 공유 지점은 기지정 사물의 위치이기 때문에, 선술한 기준 마커(m) 및 지형 또는 지물에도 적용될 수 있다.
복수의 공유 지점이 지정되는 과정에서 항로 정보를 형성하는 단계가 실시된다. 상세하게, 항로 제공부(160)는 복수의 공유 지점을 선으로 연결하고, 이 과정에서 항로 정보가 형성된다. 항로 정보는 복수의 공유 지점 간의 직선 또는 곡선으로의 연결 경로로 구비되고, 직선 또는 곡선 여부는 드론(d)의 통행이 불가능한 방공식별구역의 유무 등의 기준에 따라 가변될 수 있으며 이에 한정되지 않는다.
상기와 같이 형성된 항로 정보는 항로 제공부(160)에서 드론(d)으로 제공되고, 이를 기반으로 드론(d)은 저장된 항로를 따라 이동할 수 있다. 사용자는 출력부(120)를 통해 항로 정보를 기반으로 가상 드론(d)이 이동함에 따라 가변하는 화면정보를 제공받을 수 있다.
본 발명을 통해 군사용, 교육용, 체험용 등 다양한 분야에서 드론(d)을 보다 정확하고 용이하게 운용할 수 있어, 드론(d) 운용 관련 범용성을 극대화하고 더 나아가 드론(d) 산업의 활성화를 유도할 수 있다.
또한, 고가의 위치측정 장치에 관한 사용을 최소화하면서도 드론(d)의 운용 정확성을 높일 수 있어, 운용 효율을 현저히 높일 수 있다.
아울러 화재, 군사작전, 기상악화 등 사용자의 접근이 어려운 현장에서 사용자가 꼭 위치하지 않더라도, 사용자는 안전한 위치에서 가상 현실에서의 드론(d) 운용을 통해 현실 상에서의 드론(d)의 구동을 보다 정확하고 신속하게 제어할 수 있기 때문에, 의도하지 않은 사고로부터 안전성을 확보할 수 있다.
추가로, 메타버스 내에서 드론(d)의 실시간 촬상되는 영상을 기반으로 항로 제공이 가능하기 때문에, 드론(d)의 조종이 익숙하지 않은 사용자도 용이하게 드론(d)을 조정할 수 있어 교육 효과를 극대화할 수 있다.
본 발명의 실시예와 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계들은 하드웨어로 직접 구현되거나, 하드웨어에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈로 구현되거나, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM(Random Access Memory), ROM(Read Only Memory), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM), 플래시 메모리(Flash Memory), 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM, 또는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 잘 알려진 임의의 형태의 컴퓨터 판독가능 기록매체에 상주할 수도 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (4)

  1. 드론 및 단말부와 연결되는 서버를 포함하는 것으로서,
    상기 서버는,
    상기 단말부에 가상현실 형태의 화면정보를 제공하는 출력부; 및
    상기 드론 및 단말부로부터 각각 운행정보 및 화면정보를 획득하며, 상기 운행정보 및 화면정보를 서로 일치시키는 연동부;를 포함하는 드론용 메타버스 가상 항법시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 연동부는,
    미리 지정된 기준 마커으로부터 상기 드론의 위치를 측정하여 형성된 운행정보 및 화면정보를 일치시키는 제1보정;
    지형으로부터 상기 드론의 위치를 측정하여 형성된 운행정보 및 화면정보를 일치시키는 제2보정; 및
    상기 드론으로부터 촬상되어 획득한 운행정보 내 기지정 사물의 크기 및 화면정보 내 기지정 사물의 크기를 비교하여, 상기 운행정보 및 화면정보를 일치시키는 제3보정;을 포함하는 드론용 메타버스 가상 항법시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 연동부와 연결되고, 화면정보에서 표시되지 않은 지형 또는 기준 마커에 관한 정보를 입력 또는 수정하는 편집부;를 더 포함하는 드론용 메타버스 가상 항법 시스템.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 연동부와 연결되고, 제1보정, 제2보정 및 제3보정에 관한 정보를 제공받아 항로에 관한 정보를 형성하여, 드론 및 단말부로 전달하는 항로 제공부;를 더 포함하는 드론용 메타버스 가상 항법 시스템.
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