1.특징

1.1 (비행범위의 확장성) 경량형 인공지능 엣지컴퓨터를 탑재한 드론과 LTE망을 통해 비가시권의 원거리까지 드론을 통하여 배송, 보안, 시설물 점검 등 다양한 서비스 구축가능

1.2 (관제 효율성) 엣지컴퓨터 연결시 아리온 GCS에서 자율 드론의 주행을 관제하고, 주행제어, 항법 관제, 센서제어, 모니터링 및 데이터 송수신 및 데이터 처리 가능화로 드론관제 효율화 확보

1.3 (자율주행의 완전성) 기존 지정된 GPS 경로에 의존하는 반자율식 드론비행방식의 한계성을 극복하여 엣지컴퓨터의 A.I 객체인식 기술 및 트래킹 기술적용에 따른 고도의 자율주행 확보

1.4 (빅데이터 활용성) 별도의 추가 저장장비 없이 아리온GCS에서 영상 녹화 및 캡쳐지원, 비행기록 자동 업로드를 통한 비행기록 관리 및 통계제공, 미션에 따른 빅데이터의 빠른 획득 및 처리효율화

1.5 (관제의 운용성) 다수의 무인이동체의 주행을 제어하는 다중관제부로 1:N 통합관제 모니터링

1.6 (비행의 안전성) 지상제어모드, 원격제어모드, 임무모드를 선택적 활용, 통신두절 상황 대응한 이중 통신체게 구축(근거리 RF, 원거리 LTE)으로 안정화된 비행제어 가능화

1.7 (보안성 및 연동성) 인가된 사용자만 접근가능하며 드론 및 영상데이터 암호화 통해 보안유지하고 mavlink 기반 드론 비행정보를 다른 GCS(Mission Planner 및 QgroundControl 등)와 호환연동 가능

1.8 (실증안전성) 섬지역 드론배송시스템 실질적 구축을 위해 2023년 여수시 드론 실증도시 구축사업 통해 여수, 진모, 개도, 송도에서 배송경로 비행실증 114회 수행하여 150% 초과달성, 드론배송평가항목 실증 10.42개로 116% 초과 달성 )

2. 전체사진

3. 제품구조

4 제품 핵심구조

1) 원격제어소프트웨어(GCS)

네트워크 가능한 곳이면 누구나 언제 어디서든 다수의 무인이동체를 원격제어, 모니터링 할 수 있고 허가된 사용자만 아리온 UMV(무인이동체)에 접속하며 모든 데이터를 암호화하여 사용기능

2) 빅데이터클라우드저장소(HUB)

아리온 UMV(무인이동체)가 실시간 전송한 빅데이터( 주행기록, 영상, 위치데이터, 센서데이터 등) 조회, 관리할 수 있는 웹 어플리케이션으로 허가된 사용자만 이용가능하며 데이터를 타 플랫폼과 연동하는 기능

3) 통합관제솔루션(CTW)

미션 수행중인 아리온 UMV(무인이동체)의 정보를 실시간 통합 모니터링 가능하며 멀티비전 지원으로 각 UMV로부터 수신된 데이터의 상세한 모니터링 가능

4.1 소프트웨어 구성 개념도

5. 제조 및 가공 (소프트웨어 개발공정)

5.1 (요구 분석단계) 드론 제어 GCS 개발에 필요한 사용자 및 시스템 요구사항을 명확히 정의하는 단계이며, 드론 운영자의 관점에서 필요한 기능과 성능을 파악하고 드론 제어, 비행 모니터링, 실시간 영상 스트리밍, 임무제어 등의 GCS가 제공해야할 핵심 기능을 상세히 정의함.

5.2 (시스템 명세 단계) GCS 소프트웨어가 동작할 시스템 환경을 분석하고 상세하게 명세하는 단계이며, 하드웨어, 소프트웨어, 네트워크 등의 환경을 분석하고 해당 환경에서 소프트웨어가 동작 할 수 있는 환경 구성을 상세하게 명세함.

5.3 (설계 단계) 분석된 요구사항과 시스템 명세를 바탕으로 소프트웨어의 아키텍처와 상세 설계를 수행하는 단계이며, GCS 구성요소, 서버 연동 방식, 데이터 흐름 등의 시스템 아키텍처를 설계하고 소프트웨어의 기능 모듈별 확장성 및 유지보수를 고려하여 상세 설계함.

5.4 (구현 단계) 설계 단계에서 정의된 내용을 바탕으로 GCS 소프트웨어와 시스템을 개발하는 단계이며, 개발 환경을 정하고 필요한 라이브러리를 통합하며 설계된 각 모듈, 서버 연동, 통신 프로토콜, UI/UX를 구현함.

5.5 (테스트 단계) 개발된 GCS 소프트웨어가 요구사항을 충족하는지 검증하고 안정성을 확보하는 단계이며, 각 모듈별로 기능이 올바르게 작동하는지 단위테스트를 한 후 서로 연동되었을 때 올바르게 작동하는지 통합테스트를 진행함. 테스트 과정에서 발견한 버그를 수정하고, 성능 및 안전성 개선 작업을 수행함.

5.6 (유지보수 단계) GCS 소프트웨어의 지속적인 기능 개선, 버그 수정 및 안정적인 운영을 위해 유지보수하는 단계이며, 성능 저하나 버그 발생 등을 모니터링하고 신속하게 파악 및 수정하여 패치를 배포함. Windows 운영체제 업데이트, 드론 펌웨어 업데이트, 서버 시스템 변경 등 외부 환경 변화에 대한 호환성을 유지하고 필요한 경우 업데이트함. 사용자로부터 문의 사항 및 피드백을 수렴하여 소프트웨어를 개선하고 기술 지원을 제공함.

                               <개발 공정도>

6. 기능 및 성능

6.1 기능

6.1.1 특허 제10-2612635호, “자율 무인이동체 관제 플랫폼 시스템”

1) 특허요약

본 발명의 일 실시예에 따른 자율 무인이동체 관제 플랫폼 시스템은 무인이동체; 상기 무인이동체에 탑재되는 미션 컴퓨터; 상기 무인이동체를 개별 제어하는 지상 제어부; 상기 미션 컴퓨터 또는 상기 지상 제어부와 상기 무인이동체의 임무 또는 주행 관련 데이터를 주고 받거나 저장하는 데이터 허브; 및 상기 미션 컴퓨터 또는 상기 데이터 허브를 통해 상기 무인이동체의 임무 또는 주행 관련 데이터를 전달 받아 다수의 무인이동체의 주행 또는 임무를 실시간 모니터링하거나 제어하는 다중 관제부;를 포함하며, 상기 데이터 허브를 통해 상기 무인이동체에 대한 개별 임무 기록 또는 주행 기록을 확인하거나 기록할 수 있다.

2) 특허가 적용된 제품 기능

- 본 관제 플랫폼 시스템은 무선 통신에 의해 데이터를 송수신하거나 데이터를 처리하는 인공지능 컴퓨팅을 지원함, 미션 컴퓨터는 무인이동체에 탑재되거나 장착되는 비행 컨트롤러, 주행 카메라, 통신 모뎀, 미션 카메라, 카메라 짐벌 또는 머니퓰레이터와 연결되는 엣지 컴퓨팅 디바이스 역할

- 원격제어모드, 지상제어모드 및 임무모드 선택하고 직접 조종이 필요한 경우 지상제어모드를 수행하여 무인이동체를 직접 조종

지상 제어부의 화면에 표시된 지도상의 위치를 클릭하여 경로를 설정하면 해당 무인이동체가 해당 위치로 이동하거나 각 경로별 임무 부여 됨

- 임무모드 수행시, 촬영한 이미지와 지상 제어부의 화면에 표시된 지도가 서로 스와프되어 디스플레이 됨

- 클라우드 서버는 데이터 허브와 연결되어 데이터를 주고 받으며 선택된 무인이동체의 주행 또는 임무 데이터를 시간별, 위치별 또는 경로별로 확인 가능하고 사진 데이터 일별, 월별 또는 연별 통계 데이터를 확인 할 수 있음

- 무인이동체의 정보를 실시간 통합 모니터링 멀티비전 지원 제공, 각 수신된 주행 데이터 또는 임무 데이터의 상세 모니터링을 제공 함

 6.1.2 특허 제10-1894409호, “드론 관제 시스템 및 방법”

1) 특허요약

본 발명의 일 실시예에 따른 드론 관제 시스템은 초기 관찰을 위해 임무 현장에 출동하는 시점으로부터 도착 및 회귀할 때까지의 전 과정에서 주변 환경 및 상기 임무 현장에 관한 영상을 촬영하거나 임무 관련 정보를 수집하는 드론; 상기 드론과 근거리 무선 통신을 통해, 상기 임무 현장에 관한 위치 정보 및 비행 경로 정보를 포함하는 비행 제어 명령을 상기 드론에 전송하여 상기 드론의 비행을 자동 모드로 제어하되, 상기 드론과 LTE 이동통신망 기반의 쌍방향 통신을 통해, 관제 근무자의 수동 조작 시 상기 드론에 조종 신호를 전송하여 상기 드론의 비행 제어를 수동 모드로 전환하고, 상기 드론으로부터 상기 주변 환경 및 상기 임무 현장에 관한 촬영 영상과 상기 임무 관련 정보 중 적어도 하나를 수신하여 현장 근무자 단말기에 스트리밍으로 전송하는 관제 센터; 및 상기 현장 근무자 단말기에 설치되고, 상기 관제 센터로부터 상기 현장 근무자 단말기를 통해 상기 촬영 영상 및 상기 임무 관련 정보 중 적어도 하나를 수신하여 실시간으로 상기 현장 근무 단말기의 화면에 표시함으로써 상기 현장 근무자가 상기 현장의 상황에 대해 파악할 수 있도록 하는 어플리케이션을 포함한다.

2) 특허가 적용된 제품 기능

- 드론과 근거리 무선 통신 또는 LTE 이동통신망 기반의 쌍방향 통신을 통해 비행을 원격 및 수동으로 제어 가능

관제 시스템은 비행 경로 주변 환경 및 임무 현장에 관한 촬영 영상, 임무 관련 정보, 수동비행 제어 관련 정보 수신하여 단말기에 스트리밍으로 실시간 전송 함

- 관제 센터는 비행 조이스틱 수동 조작에 따라 조종 신호를 발생하고 조종 신호를 LTE 이동통신망과 연동하여 드론에 전송하여 드론의 비행을 원격 제어 함

- 비행 제어 시 현재 위치 비행 경로 정보와 비행 제어 명령에 포함된 비행 경로 정보를 비교 분석하여 비행 경로를 벗어나는지를 판단하고 이탈시 신호 발생

- 통합 관리 서버는 드론의 비행 제어 및 임무 수행의 최적화를 위한 빅데이터를 지속적으로 업데이트 함, 업데이트된 빅데이터를 자율 비행에 활용하거나, 비행 중 발생 가능 사건에 대한 건별(case by case) 대응 매뉴얼로 활용함

- 관제 센터는 통합 관리 서버를 포함하여 드론 촬영 영상, 수집된 임무 관련 정보, 수동 비행 제어 관련 정보를 LTE 이동통신망을 통해 드론으로부터 실시간으로 관제 모니터링이 가능하도록 스트리밍 서비스를 제공함

6.2 성능 및 시험방법

7. 하자보증

8. 포장 및 표시

8.1 포장

SW 탑재된 USB 및 USB 케이스 제공

8.2 표시

8.2.1 모델명(SW 버전)

8.2.2 회사명

8.2.3 원산지

8.2.4 A/S 연락처

8.2.5 제조연월

9. 적용자료

다음의 자료는 이 규격의 적용을 위해 필수적이다. 발행연도가 표기된 자료는 인용된 판만을 적용하고, 발행연도가 표기되지 않은 자료는 최신판을 적용한다.

9.1 특허 제 10-2612635호, 특허 제 10-1894409호

9.2 소프트웨어 진흥법