KR102607816B1 - 무인항공기용 충전장치 및 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 송전선로의 고장을 감시하는 무인항공기용 충전장치에 있어서, 3D공간정보와 비행속도를 이용하여 무인항공기의 배터리 소모량과 잔량을 실시간으로 비교하는 배터리 제어부, 상기 무인항공기의 비행경로를 설정하는 무인항공기 제어부, 태양광 내지 송전선로 전력을 이용하여 충전이 진행되는 무선충전장치를 포함하며 상기 배터리 제어부가 현재 잔량과 예측 소모량을 비교한 후에 상기 무인항공기 제어부에서 상기 비교값에 따라 비행경로를 설정하는 것을 특징으로 하는 무인항공기용 충전장치 및 제어방법이다.

Description

무인항공기용 충전장치 및 제어방법{WIRELESS CHARGING DEVICE AND CONTROL METHOD FOR UNMANNED AERIAL VEHICLE}

본 발명은 무인 항공기용 무선 충전 장치 및 제어방법에 관한 것으로, 특히 송전선로(초고전압 전력이 송전 되는 고압선, 송전탑, 애자 및 클램프 등)의 고장을 감시하는 무인항공기의 무선충전장치 및 제어방법에 관한 것이다.

송전선로(초고전압 전력이 송전 되는 고압선, 송전탑, 애자 및 클램프 등)는 수만 볼트[V]의 고압 전기가 흐르므로 매우 위험해 지상에서 수십 미터의 공중에 설치되는데, 이는 자연환경(낙뢰, 폭우, 태풍 등)에 노출되어 손상의 가능성이 높아 정기적인 검사가 필수적이다. 이전의 선로 감시의 경우, 작업자가 철탑금구에 직접 탑승하여 송전선로를 육안으로 점검하였기 때문에 작업자의 안전 문제와 함께 고비용 저효율적인 점검이 이루어지고, 또한 송전을 정지한 후, 검사 작업을 수행해야 하므로 작업 가능 시기가 제한되는 단점이 있었다.

무인항공기는 별도의 송전선로 감시를 위한 장치(고해상도, 열화상, UV 카메라 등)를 부가적으로 설치하여 송전선로 감시를 위한 시스템 구성이 가능하며 위성 및 관성항법 장치를 통해 GPS기반으로 조종자가 설정한 경로, 고도, 속도로 이동하거나 무인항공기 내에 탑재된 제어시스템에 의하여 위치나 자세, 방향 등을 제어하는 것이 가능하다. 이와 같은 무인 항공기(회전익기) 시스템의 특징들은 저속, 초저속, 공중 정지 비행이 필요한 송전선로 순시 점검에 적합하다고 할 수 있다.

그러나 무인항공기는 배터리 용량의 한계로 장시간의 지속적인 선로 감시업무에 어려움은 물론, 산이나 바다 등의 넓은 지역의 순시를 진행할 때에는 다수의 예측 불가능한 외부 요인들과 배터리의 용량문제로 전원공급이 더더욱 어려워져 안정적인 선로감시 업무에 차질이 생길 뿐만 아니라 극단적인 상황에서는 불시착할 가능성마저 있다. 이러한 지속성과 안정성의 부족은 송배전선 감시에서의 무인 항공기 도입을 더디게 만들어 왔다.

상술한 문제점을 해결하고자, 송전선로 전력과 자연광을 이용한 무인 항공기로의 지속적인 전원 공급을 통해 무인 항공기 배터리의 용량 한계로 인한 지속성의 부족을 극복하고, 다수의 외부 요인에 의하여 과도한 배터리 소모가 일어나는 상황이 발생하더라도 경로를 수정하여 무인 항공기의 불시착을 방지하면서도 면밀한 감시를 할 수 있는 알고리즘을 포함하여 외부 요인으로 인한 안정성의 부족을 극복할 수 있는 무인항공기용 충전장치 및 제어방법을 제시하고자 한다.

본 발명은 송전선로의 고장을 감시하는 무인항공기용 충전장치에 있어서, 3D공간정보와 비행속도를 이용하여 무인항공기의 배터리 소모량과 잔량을 실시간으로 비교하는 배터리 제어부, 상기 무인항공기의 비행경로를 설정하는 무인항공기 제어부, 태양광 내지 송전선로 전력을 이용하여 충전이 진행되는 무선충전장치를 포함하며 상기 배터리 제어부가 현재 잔량과 예측 소모량을 비교한 후에 상기 무인항공기 제어부에서 상기 비교값에 따라 비행경로를 설정하는 것을 특징으로 하는 무인항공기용 충전장치이다.
본 발명은 송전선로의 고장을 감시하는 무인항공기용 충전장치 제어방법에 있어서, 무인항공기의 배터리 소모량 예측 및 비행경로에 충전소 추가 단계; 상기 무인항공기의 배터리 잔량과 예측 소모량 비교 단계; 비행경로 수정 단계; 및 충전소로 이동 및 착륙 단계;를 포함하고, 상기 충전소로 이동 및 착륙 단계에서 상기 충전소는 송전철탑 위에 설치되며, 상기 비행경로 수정 단계는 현재 상기 무인항공기의 배터리 잔량이 상기 예측 소모량보다 큰 경우에는 설정된 비행경로를 따라 비행하고, 현재 상기 무인항공기의 배터리 잔량이 상기 예측 소모량보다 작은 경우에는 무선충전장치가 설치된 경로점을 다음 경로점으로 수정하고 무선충전이 이루어진 후 상기 설정된 비행경로대로 비행한다. 여기서 상기 충전소는 충전부에서 충전이 진행되는 무선충전장치가 있고, 상기 충전부는 태양광 방식 내지 송전선로 전류 방식 중 어느 한 방식으로 상기 무선충전장치에서 전원공급부의 배터리로부터 전원을 공급받으며, 상기 태양광 방식은 태양광 모듈을 통해 광전효과에 의한 광기전력을 이용하고, 상기 송전선로 전류 방식은 CT변류기를 통해 상기 송전선로 전류를 변류시켜 이용하며, 상기 태양광 방식으로 전원공급이 불가능할 경우에는 상기 송전선로 전류 방식으로 전원공급이 진행된다.

상기와 같은 구성의 본 발명은 송전선로 순시를 위한 무인항공기의 본체를 굳이 내리지 않아도 철탑 위에 마련된 무선충전장치에서 무인항공기의 관리가 가능하여 인력낭비 해소는 물론, 배터리 용량의 한계로 장시간, 장거리 선로 감시에 어려움이 있던 이전의 문제점이 배터리가 항상 충전상태를 유지하게 함으로써 해결되어 효율적인 업무가 가능하다.

도 1은 본 발명에 따른 순서도이다.
도 2는 본 발명에 따른 무선 충전장치의 순서도이다.
도 3은 본 발명에 따른 대체 충전소 안내시의 경로 변경의 예시이다.
도 4는 본 발명에 따른 대용량 배터리(106-3) 충전의 순서도이다.
도 5는 본 발명에 따른 무인항공기 배터리의 잔량 부족 시 경로 변경의 예시이다.
도 6은 본 발명에 따른 무선충전지점을 보여주는 그림이다.
도 7은 본 발명에 따른 무인항공기의 배터리장치 구성도이다.
도 8은 본 발명에 따른 무인항공기의 무선충전장치의 구성도이다.
도 9는 본 발명에 따른 무선충전장치의 전원공급부의 구성도이다.
도 10은 본 발명에 따른 무인항공기의 충전방식의 개념도이다.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시 예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 구성은 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.

본 발명은 송전선로의 고장을 감시하는 무인항공기용 충전장치에 있어서, 3D공간정보와 비행속도를 이용하여 무인항공기의 배터리 소모량과 잔량을 실시간으로 비교하는 배터리 제어부 (302), 상기 무인항공기의 비행경로를 설정하는 무인항공기 제어부(305), 태양광 내지 송전선로 전력을 이용하여 충전이 진행되는 무선충전장치(100) 포함하며, 상기 배터리 제어부가 현재 잔량과 예측 소모량을 비교한 후에 상기 무인항공기 제어부에서 상기 비교값에 따라 비행경로를 설정하는 것을 특징으로 한다.

무인항공기의 배터리(301) 방전에 따른 불시착 사고 등의 문제를 방지하기 위해, 상기 배터리 제어부(302)는 3D공간정보와 주어진 비행 속도를 기반으로 기존 비행경로를 따라 다음 충전소까지 가는데 필요한 소모량을 예측하여 실시간으로 현재 잔량과 비교하게 된다. 상기 배터리 제어부(302)에서 상기 무인항공기의 배터리(301) 잔량을 지속적으로 체크 하되 상기 예측 소모량보다 부족하지 않으면 초기에 설정된 비행경로를 따라 비행하여 사전에 비행경로에 포함된 철탑(무선충전장치(100) 설치 장소)의 착륙지점에 착륙하여 상기 무인항공기의 배터리를 충전한다. 그러나 돌풍 및 비행 오차 등에 따라 무인항공기의 배터리(301)가 상기 예측 소모량 보다 부족한 잔량을 보유하게 될 경우, 상기 무인항공기 제어부(305)가 비행경로(경로점 1····n)를 수정하여 다음에 경유할 상기 무선충전장치(100)가 설치된 경로점이 다음 경로점이 되고 상기 무선충전장치가 설치된 경로점의 직후부터 다시 상기 설정된 비행경로대로 비행하도록 한다.

본 발명의 무인 항공기는 단순한 비행이 아닌 송전선로의 감시가 목적이기 때문에 모든 비행경로를 거쳐 면밀한 감시를 할 필요가 있다. 따라서 배터리 문제로 거치지 못한 경로점부터 다시 비행하는 위의 알고리즘은 매우 중요하다 할 수 있다.

본 발명에 따른 무선충전장치는 송전철탑 위에 설치되며, 제어부(101), 송,수신부(102), 충전부(105), GPS장치(103), 전원공급부(106), 상태표시부(104), DB구축부(107)를 포함한다. 무인항공기는 상기 배터리 제어부(302)가 무인항공기의 운항 중 상기 무인항공기의 배터리(301)의 잔량이 예상보다 부족하다고 판단하여 상기 무인항공기 제어부(305)가 정해진 알고리즘을 통해 비행경로를 수정하거나 기존 비행경로에서 다음 경로점이 충전소일 경우 상기 무선충전장치(100)가 설치된 장소로 착륙하여 배터리를 충전하게 된다. 이때, 무인항공기에는 RFID(Radio Frequency Identification) Tag와 같은 무선 인식이 가능한 태그를 부착하여 각 무인항공기에 대한 ID관리와 함께 충전시간과 충전량에 대한 효율적 데이터 관리가 가능하다.

상기 전원공급부(106)는 크게 두 가지로 구성되어 있다. 첫째, 태양광 모듈(106-1)을 설치하고, 여기서 발전 되는 전력을 대용량 배터리에 공급하는 방식이다. 상기 태양광 모듈(106-1)은 상기 무선충전장치(100) 주위에 설치된다. 둘째, 철탑의 송전선로 전력을 이용하여 충전하는 방법으로 변류기(CT)(전력유도장치)(200)를 이용하여 철탑에 흐르는 전류로부터 일정 전류를 전력변환 장치(106-2)에서 변류시켜 대용량 배터리(106-3)에 전원을 공급하는 방식이다. 날씨가 흐릴 때나 태양광을 얻을 수 없는 야간에는 태양광발전을 통한 충전의 효율성이 떨어지게 되는데 두 번째 방법에서처럼 송전선로 전력을 이용하여 상시 충전을 하게 되면 연속적인 무선충전장치(100)의 운영이 가능하다. 단, 상기 무선충전장치(100)는 태양광 충전을 우선으로 사용하나 모종의 이유로 태양광 충전의 효율이 떨어질 경우에만 변류기 충전을 이용하여 충전 효율을 유지할 수 있도록 한다. 태양광 충전과 변류기 충전, 두 가지의 충전부가 있으므로 한쪽 충전 방식이 고장 나더라도 지속적인 충전이 가능하여 무선충전의 공급 신뢰도를 높일 수 있다.

상기 충전부(105)는 현재 적용이 가능한 비접촉방식의 충전기술인 전자기 유도를 이용한 충전 방식, 자기 공명을 이용한 충전방식, 전기에너지를 레이저 빔으로 변환전송 및 수신하여 충전하는 방식, 전기에너지를 마이크로웨이브 변환전송 및 수신하는 방식 등으로 전력 전달이 가능하도록 한다. 이때 전원은 사전에 상기한 두 가지 방식으로 충전해둔 대용량 배터리(106-3)에서 전원을 공급받는다.

또한, 상기 상태표시부(104)를 두어 무선충전장치의 충전량을 숫자(디지털)혹은 색상으로 표시하도록 하고, 상기 DB구축부(107)를 두어 효율적인 충전데이터 관리가 가능하도록 한다. 무인항공기에 따라 충전용량도 다를 것이고, 충전시간도 다르기 때문에 이에 알맞은 충전요금 체계가 필요하다. 무선충전 장치 내 상기 DB 구축부(107)는 상기 충전부(105)에서 무인항공기로 공급되는 전력량을 실시간으로 측정하여 무인항공기의 충전량에 따른 요금을 무인항공기가 소속되어 있는 기관에 청구할 수 있도록 한다. 뿐만 아니라, 무선충전장치에 발생하는 각종 고장에 대한 신호를 소속기관에 발신할 수 있도록 한다.

도 1은 본 발명의 전체 순서도이다. 무인항공기 내 상기 배터리 제어부(302)는 상기 배터리(301)의 잔량을 체크하여 전원의 부족여부를 확인하고, 기존 비행경로를 따라 다음 충전소까지 가는데 필요한 상기 무인항공기의 배터리 잔량보다 부족하다고 판단하면 비행경로 변경을 실시한다. 이렇게 비행경로가 변경되었을 경우 혹은, 다음 경로점이 충전소인 경우에는 무인항공기에 내장된 GPS장치(303)와 3D 공간정보 모델링을 통해 선로점검 영역 내의 철탑(무선충전장치(100) 설치 장소)으로 이동하여 착륙지점에 착륙한다. 무인항공기가 충전장소에 안전하게 착륙하였을 경우, 현재 적용이 가능한 비접촉방식의 충전기술을 적용해 전류를 흐르게 하여 상기 무인항공기의 배터리(301)를 충전한다. 충전 후에는 무선충전장치의 상기 DB구축부(107)에서 무인항공기에 부착된 RFID칩과 같은 식별 도구를 이용하여 충전시간과 충전량에 포함되는 충전정보를 저장한 후, 기관에 요금을 정산하여 사용자에게 전송한다.

그 후 무인항공기 상기 제어부(305)는 경로점이 남았는지 판단하고 남은 경로점이 있다면 무인 항공기가 기존 경로에 복귀하도록 한다. 남은 경로점이 없다면 소속 기관으로의 복귀 비행을 실시한다.

도 2는 무선 충전장치의 순서도와 대체 충전소 안내 방법을 나타낸다. 우선 대기 상태에서는 무인 항공기의 착륙 신호를 기다린다. 착륙 신호가 잡히면 상기 대용량 배터리(106-3) 잔량과 상기 충전부(105)의 동작 여부를 확인하여 충전 가능 여부를 판단한다. 충전이 가능하면 무인항공기가 착륙하여 충전 후 다시 대기 상태로 돌아간다. 그러나 충전이 불가능하다 판단될 경우, 소속 기관에 문제 신호를 발신한 후 대체 충전소를 안내하게 되는데, 그 방법은 도 3과 같다. 기존 경로가 A-B-C-D-E-F 순일 때, 충전소인 B지점에서 충전 불가 신호가 감지될 경우 다음 충전소인 E와 경로점을 치환한 후 기존 충전소 B는 경로에서 제거한다. 결국 A-E-C-D-F 순의 경로가 되며 G는 F이후의 경로점이다.

도 4는 대용량 배터리(106-3) 충전의 순서도를 나타낸다. 무인충전장치의 대용량 배터리 충전 방식은 크게 두 가지로 나눌 수 있다. 첫째, 철탑 상부에 무인항공기의 충전을 위한 태양광 모듈(106-1)을 설치하고, 여기에서 발전되는 전력으로 충전을 하는 방식이다. 상기 태양광 모듈(106-1)은 상기 무선충전장치(100)의 주위에 설치된다. 둘째, 송전선로의 전력을 이용하여 충전하는 방법으로 변류기(CT : Current Transformer)(전류 유도장치)(200)를 이용해 철탑에 흐르는 전류로부터 일정전류를 변류시켜 충전하는 방식이다. 우선 태양광 충전가능 여부를 확인하고, 불가능하다면 선로 이용 변류기 충전 가능 여부를 확인하여 가능한 충전 방식으로 대용량 배터리를 충전한다. 이 과정은 무인항공기의 착륙 여부에 상관없이 계속 진행된다. 한편, 상기한 두 가지 충전 방식이 모두 불가능하여 대용량 배터리(106-3) 충전이 불가능한 경우에는 소속 기관에 문제 신호를 발신하여 문제 해결을 유도한다

도 5는 무인항공기의 배터리 잔량 부족에 따른 경로 변경의 예시를 나타낸다. 비행기 그림은 무인 항공기를 나타내며 번개 그림은 무선충전장치를 나타낸다. 현재 무선충전장치는 E 경로점에 위치한다고 가정한다. 기존 경로가 A-B-C-D-E-F 순일 때, B지점에서 외부 요인으로 인한 잔량 부족이 감지될 경우 다음 충전소인 E를 다음 경로점으로 하고 기존 다음 경로점인 C는 충전소 이후 경로점으로 변경한다. 나머지 경로점의 순서에 대해서는 변경이 없어 변경 후경로는 A-B-E-C-D-F 가 되어 무인항공기가 모든 경로점을 거칠 수 있게 된다.

도 6은 무인항공기의 무선충전지점을 나타낸다. 철탑 상부에 무인항공기의 충전을 위한 상기 무선충전장치(100)를 설치하고, 무인항공기에 내장된 상기 GPS장치(303)를 사용하여 3D 공간정보 기반의 설정된 송전탑(무선충전장치(100) 설치 장소)으로 이·착륙을 수행한다. 또한, 송전선(고전압, 대전류)에 의해 전자계가 발생하므로, 무인항공기의 안정성을 확보하기 위해 송전선로와 일정 간격이상 이격하여 이·착륙한다. 무인항공기 주위의 전자계가 센서 내에 인식된 기준치보다 초과시 운영자에게 경보정보를 전송한다.

도 7은 본 발명의 무인항공기의 배터리장치 구성도이다. 기존 비행경로에서 다음 경로점이 충전소이거나 상기 배터리 제어부(302)가 무인항공기의 운항 중 상기 배터리(301)의 잔량이 예상보다 부족하다고 판단하여 상기 무인항공기 제어부(305)가 정해진 알고리즘을 통해 비행경로를 수정하면 3D 정보공간 기반의 지정된 철탑(무선충전부(306) 설치 장소)으로 무인항공기가 자동 착륙하게 된다. 그 후, 무선충전부(306)를 통해 무인항공기의 상기 배터리(301)에 충전을 시작한다. 무선 송/수신부(304)는 상기 무선충전부(306)에서 무인항공기의 충전용량을 감시자에게 송신하며, 만약 배터리에 충전이 되지 않을 경우, 선로감시를 중지하고 착륙지점으로 강제 복귀 혹은 그마저도 불가능할 경우 무선충전장치에 대기시킨다.

도 8은 무선충전장치의 구성도이다. 무인 항공기가 착륙하면 상기 무선충전장치 제어부(101)에서 충전 가능 여부를 확인한다. 상기 충전부(105)는 상기 전원 공급부(106)의 상기 대용량 배터리(106-3)에 전원을 연결하여 무인항공기의 배터리에 비접촉 방식으로 현재 적용이 가능한 비접촉방식의 충전기술인 전자기 유도를 이용한 충전 방식, 자기 공명을 이용한 충전 방식, 전기에너지를 레이저 빔으로 변환전송 및 수신하여 충전하는 방식, 전기에너지를 마이크로웨이브 변환전송 및 수신하는 방식 등으로 전력 전달을 할 수 있도록 한다.

상기 DB구축부(107)에서는 무인항공기를 식별하고 전력 공급량을 측정하여 충전금액을 정산해 사용자에게 청구한다. 상기 상태 표시부(104)는 현재 대용량 배터리(106-3)에 공급 가능한 전원 방식과 대용량 배터리 잔량을 표시한다. 무인항공기의 배터리의 충전용량 역시 표시하여 지상통제시스템(GCS)에서도 충전여부를 확인할 수 있도록 한다. 장치 고장 여부 역시 표시할 수 있도록 하고 장치 고장 시 상기 무선 송/수신부(102)에서 소속 기관에 고장 신호를 발신하도록 하며, 다른 무인 항공기에도 대체 충전소의 위치를 발신해 비행에 차질이 없도록 한다.

도 9는 무선충전장치의 전원공급부(106)를 나타내고, 도 10은 본 발명에 따른 무인항공기의 충전방식의 개념도를 나타낸다.

전원공급 방식은 크게 두 가지로 나눌 수 있다. 첫째, 철탑 상부에 무인항공기의 충전을 위한 태양광 모듈(SOLAR CELL(106-1))을 설치하고 여기서 발전되는 전력으로 충전을 하는 방식이다. 이 방식은, 빛 에너지를 전기에너지로 변환할 목적으로 제작된 광전지로서 금속과 반도체의 접촉면 또는 반도체의 p-n접합에 빛을 쪼이면 광전효과에 의해 광기전력이 일어나는 현상을 이용한 것이다. 태양전지는 매우 낮은 전압을 유기하므로 태양전지모듈의 Array구성은 적정한 전압 유기를 위해 직렬연결로 전압을 구성하고 병렬연결회로를 통하여 전류량을 증가시킨다. 둘째, 송전선로의 전력을 이용하는 방법으로 CT 변류기(200)(전력유도장치)를 이용하여 철탑에 흐르는 일정전류를 변류시켜 충전하는 방식이다. 이 두 가지 방식을 통해 얻은 전류는 전력변환장치(106-2)를 통해 무인항공기의 충전에 알맞은 전력으로 바뀌어 상기 대용량 배터리(106-3)에 저장된다. 이때 두 가지 전원 공급 방식이 모두 불가능한 경우 고장 신호를 상기 무선 송/수신부(102)를 통해 소속 기관에 발신하도록 한다.

도 10은 본 발명에 따른 무인항공기의 충전방식의 개념도이다.

본 발명은 GPS 기반의 자동항법이 가능한 무인항공기가 이륙 전 송전선로 순시를 위한 작업범위가 정해지면 감시계획을 생성하기 위해 감시대상의 위치지형정보 및 철탑 정보를 3D 공간정보로 모델링하여, 감시계획에 따라 비행경로(경로점 1····n)를 생성한 후, 비행경로 중간에 무선충전장치를 추가하여 무인항공기가 무선충전장치(100)에 자동으로 착륙할 수 있도록 지원한다. 그리고 무인항공기의 배터리(301) 잔량 문제로 해당 비행경로를 따를 수 없을 경우 비행경로를 수정하여 잔량 문제를 해결한 후 비행경로를 따를 수 있도록 지원한다. 3D 공간정보는 송전선로 감시 비행업무를 수행할 지역의 3차원 수치지도 위에 위성사진을 입혀서 평면상의 거리뿐만 아니라 공간적인 측위를 판단할 수 있다. 이 3D 공간정보에서는 실제 송전탑의 설계도를 기반으로 한 송전구조물의 3D 모델이 적용되어 있어 송전탑 및 송전선의 연결 정보 및 지리 및 공간적 위치관계뿐만 아니라 주어진 비행 속도와 예정 비행 거리를 근거로 예상되는 배터리 소모량을 입체적으로 판단하여 무인충전소를 경로 낭비를 최소화하도록 비행 경로점 사이에 추가하여 무인항공기가 송전선로 감시 업무 수행 시 배터리 방전에 따른 불시착 사고 등의 문제를 회피하는데 효율적으로 활용할 수 있다.

이상에서 설명된 본 발명의 실시 예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

100 : 무선충전장치
101 : 무선충전장치 제어부
102 : 무선 송/수신부
103 : GPS장치
104 : 상태표시부
105 : 충전부
106 : 전원공급부
106-1 : SOLAR CELL
106-2 : 전력변환장치
106-3 : 대용량 배터리
107 : DB구축부
200 : CT 변류기
301 : 무인항공기의 배터리
302 : 배터리 제어부
303 : GPS장치/ RFID장치
304 : 무선송/수신부
305 : 무인항공기 제어부
306 : 무선 충전부

Claims (1)

1. 송전선로의 고장을 감시하는 무인항공기용 충전장치 제어방법에 있어서,
   무인항공기의 배터리 소모량 예측 및 비행경로에 충전소 추가 단계;
   상기 무인항공기의 배터리 잔량과 예측 소모량 비교 단계;
   비행경로 수정 단계; 및
   충전소로 이동 및 착륙 단계;를 포함하고,
   상기 충전소로 이동 및 착륙 단계에서 상기 충전소는 송전철탑 위에 설치되며,
   상기 비행경로 수정 단계는,
   현재 상기 무인항공기의 배터리 잔량이 상기 예측 소모량보다 큰 경우에는 설정된 비행경로를 따라 비행하고,
   현재 상기 무인항공기의 배터리 잔량이 상기 예측 소모량보다 작은 경우에는 무선충전장치가 설치된 경로점을 다음 경로점으로 수정하고 무선충전이 이루어진 후 상기 설정된 비행경로대로 비행하며,
   상기 충전소는 충전부에서 충전이 진행되는 무선충전장치가 있고,
   상기 무선충전장치는 무인항공기의 착륙신호가 잡히면 상기 무선충전장치에서 전원공급부의 배터리 잔량과 충전부의 동작여부를 확인하여 충전 가능여부를 판단하고, 충전이 불가능하다고 판단될 경우에는 소속 기관에 문제 신호를 발신한 후 대체 충전소로 안내하며,
   상기 충전부는 태양광 방식 내지 송전선로 전류 방식 중 어느 한 방식으로 상기 무선충전장치에서 전원공급부의 배터리로부터 전원을 공급받으며,
   상기 태양광 방식은 태양광 모듈을 통해 광전효과에 의한 광기전력을 이용하고,
   상기 송전선로 전류 방식은 CT변류기를 통해 상기 송전선로 전류를 변류시켜 이용하며,
   상기 태양광 방식으로 전원공급이 불가능할 경우에는 상기 송전선로 전류 방식으로 전원공급이 진행되는 것을 특징으로 하는 무인항공기용 충전장치 제어방법.