KR101746580B1 - Method and system for identifying low altitude unmanned aircraft - Google Patents
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Abstract
저고도 무인항공기 식별 방법 및 시스템을 개시한다. 실시예에 따른 저고도 무인항공기 식별 시스템은 저고도 경보 체계(Low Altitude Warning) 감시 공역을 설정하고, 설정된 감시 공역의 음향신호 무인기 형상정보 및 통신신호를 포함하는 저고도 무인항공기 식별 정보를 통해 감시공역에서 발생되는 특이신호 및 적대표적을 판단한다. 이로써, 무인항공기 기종 별 음향정보와 형상 정보로 특이 신호를 판별하여 저고도 공역에서 기존 탐지레이터의 한계인 지형차폐를 극복하고 탐지 사각지역을 해소 할 수 있으며, 음향 기반 센서 및 전자광학 센서 적외선 센서를 융합하여 감시지역에서 발생되는 통신, 음향 데이터를 보다 정확하게 수집할 수 있도록 한다. A low altitude unmanned aerial vehicle identification method and system are disclosed. The low altitude unmanned aerial vehicle identification system according to the embodiment sets a low altitude warning surveillance airspace and generates low altitude unmanned airplane identification information including a sound signal unmanned aerial image information and a communication signal of the set monitoring airspace And a representative of a specific signal. In this way, it is possible to overcome the topological shielding which is the limit of conventional detector in low-altitude airspace and solve the detection square area by discriminating the specific signal with acoustic information and shape information of each type of unmanned airplane, acoustic-based sensor and electronic optical sensor infrared sensor So that communication and sound data generated in the surveillance area can be collected more accurately.
Description
무인항공기 식별 방법 및 시스템에 관한 것으로 구체적으로, 저고도 공역에서의 저고도 무인항공기 식별 및 이상 표적 판정을 위한 무인 항공기 식별 방법 및 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a method and system for identifying an unmanned airplane, and more particularly, to a method and system for identifying a low-altitude unmanned airplane in a low-altitude airspace and an unmanned airplane for determining an ideal target.
본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.Unless otherwise indicated herein, the contents set forth in this section are not prior art to the claims of this application and are not to be construed as prior art to be included in this section.
과학기술의 혁신적인 발달로 국가간 전쟁 양상이 새롭게 변화하고 있다. 특히 IT 및 S/W, 미디어기술의 급격한 향상과 더불어 통신 및 네트워크체계가 비약적 발전은 무기 및 군수체계 전반에 영향을 끼치고 있고, 과학기술의 발달과 함께 최근 북한의 위협 또한 다양화 되고 있다. 북한은 핵무기 개발, 탄도미사일 발사시험 등의 비대칭위협뿐 아니라 소형 무인항공기(이하 무인기)에 의한 공중감시 시도, 사이버 테러 등 새로운 형식의 비 정규전으로 끊임없이 저 강도 분쟁을 유발하고 있다. 이러한 미래 전장환경 에서는 위험한 임무수행이 가능하면서도 인명손실을 최소화 할 수 있는 무인무기체계의 역할이 증대될 것으로 보인다. The innovative development of science and technology is changing the aspect of war between nations. In particular, the rapid development of IT, software, and media technologies, along with the rapid development of communications and network systems, have had an impact on overall weapons and logistics systems. In addition to asymmetric threats such as the development of nuclear weapons and ballistic missile launch tests, North Korea is constantly raising low-intensity conflicts with new forms of non regularity such as air surveillance by small unmanned aerial vehicles (UAV) and cyber terrorism. In such a future battlefield environment, the role of the unmanned weapon system, which can carry out dangerous missions while minimizing loss of life, will increase.
특히 소형 무인기에 의한 저고도침투 및 감시/정찰활동을 펼치는 등 공간적 이동이 상대적으로 자유로운 저고도 공역(20,000ft 이하)을 활용하여 유, 무인 체계가 통합된 입체전이 전개될 것으로 예상된다. Especially, it is expected that the three-dimensional warfare system integrating the unmanned and unmanned systems will be developed by utilizing the low-altitude airspace (less than 20,000ft) in which the spatial movement is relatively free, such as launching low-level penetration and surveillance / reconnaissance activities by small unmanned aerial vehicles.
무인기는 15cm 정도의 크기로 사람이 손으로 던져서 운용할 수 있는 초소형 무인기부터 45,000ft 이상의 고도에서 운용 가능한 대형 무인기까지 크기와 운용영역이 매우 다양하다. 민간분야에서의 활용범위와 응용분야가 넓어짐에 따라 수요가 증가하여 다양한 종류의 무인기가 개발되고 있으며 민간인도 손쉽게 무인기를 운용할 수 있게 되었다. 이에 따라 무인기를 활용한 테러발생 가능성 또한 높아졌다.UAVs are about 15cm in size and range from small UAVs that can be maneuvered by hand to large UAVs that can be operated at altitudes of over 45,000ft. As the range of applications and application fields in the private sector have increased, demand has increased and various types of UAV have been developed and civilian people can easily operate the UAV. As a result, the possibility of terrorism using UAV has also increased.
또한 최근 공개된 호버바이크 기술은 불특정 다수 인원에 의한 주요시설 접근을 쉽게 허용할 수 있어 소형폭탄, IED 테러 등 산발적 테러가능성을 높이고 있다. 우리나라는 국토의 70% 이상이 산악으로 형성되어 있으며 특히 북한과 대치하고 있는 전방지역의 대부분은 높은 봉우리가 많은 험준한 산악지역이다. In addition, recently released hover bike technology can easily allow access to major facilities by an unspecified number of people, and it is raising possibility of sporadic terror such as small bomb and IED terror. In Korea, more than 70% of the country is mountainous. In particular, most of the front areas, which are confronted with North Korea, are rugged mountains with high peaks.
이는 지상고도(AGL) 또한 지형에 따라 매우 불규칙함을 의미하며 이로 인해 지상기반 저고도 탐지레이더 운용 시 지형차폐에 의해 탐지능력이 저하될 가능성이 매우 높다. 따라서 이를 극복하기 위해 지상기반 레이더 이외에도 저고도 전술비행으로 침투하는 비행체를 탐지할 수 있는 효과적인 감시, 탐지체계의 운용이 요구된다.This means that the AGL is also very irregular depending on the terrain, which is highly likely to degrade the detection capability of terrestrial low-altitude detection radar operation due to topographic shielding. Therefore, in order to overcome this problem, besides the ground-based radar, it is required to operate an effective surveillance and detection system capable of detecting infiltration by low-altitude tactical flight.
저고도 경보 체계(Low Altitude Warning) 감시 공역을 설정하고, 설정된 감시 공역의 음향신호 무인기 형상정보 및 통신신호를 포함하는 저고도 무인항공기 식별 정보를 통해 감시공역에서 발생되는 특이신호 및 적대표적을 판단하는 저고도 무인항공기 식별 방법 및 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다. Low Altitude Warning A low altitude warning system that establishes a surveillance airspace, identifies specific signals generated from surveillance airspace and low-altitude unmanned aircraft identification information including acoustic signal UAV shape information and communication signals of the monitored surveillance airspace It is an object of the present invention to provide a method and system for identifying an unmanned aerial vehicle.
실시예에 따른 저고도 무인항공기 식별 시스템의 저고도 무인항공기 식별 방법은 (A) 저고도 무인항공기종별 음향 및 형상정보를 등록 받아 데이터베이스화 하는 단계; (B) 저고도 경보 체계(Low Altitude Warning) 감시 공역을 설정하고, 설정된 감시 공역의 음향신호 및 통신신호를 포함하는 저고도 무인항공기 식별 정보를 수집하는 단계; (C) 수집된 식별 정보에 기 저장된 무인항공기별 음향 및 형상정보에서 일정 수준이상 벗어나는 특이 신호 포함 여부를 판단하는 단계; (D) 수집된 식별 정보에 특이 신호가 포함된 경우, 특이신호를 발생시키는 저고도 무인 항공기의 표적 영상을 촬영하여, 지상 관제 센터 및 저고도 공중 경보 센터로 전송하는 단계; (E) 저고도 공중 경보 센터에서 무인 항공기 표적 영상에 포함된 음향 및 형상 정보를 기 저장된 무인항공기종 별 음향 및 형상정보와 비교하는 단계; (F) 비교 결과에 따라, 무인항공기의 이상 표적 여부를 판정하는 단계; (G) 무인항공기가 이상표적으로 판정되는 경우, 무인항공기의 적대 표적 여부를 확인하는 단계; (H) 이상표적이 적대표적인 경우, 요격체계를 제어하는 단계; 를 포함한다.A low altitude unmanned aerial vehicle identification method of a low altitude unmanned aerial vehicle identification system according to an exemplary embodiment of the present invention includes the steps of: (A) registering low-altitude unmanned aerial vehicle type acoustic and shape information into a database; (B) setting a low altitude warning monitoring area, collecting low-altitude unmanned airplane identification information including acoustic signals and communication signals of the set monitoring area; (C) judging whether or not a specific signal exceeding a certain level is included in the acoustic and shape information for each unmanned airplane stored in the collected identification information; (D) capturing a target image of a low altitude unmanned aerial vehicle that generates a specific signal when the collected identification information includes a specific signal, and transmitting the target image to a ground control center and a low altitude air alert center; (E) comparing the sound and shape information included in the target image of the unmanned aerial vehicle with the acoustic and shape information of the unmanned aerial vehicle at the low altitude air alert center; (F) determining whether an unmanned airplane is abnormally targeted according to the comparison result; (G) checking whether the unmanned airplane is an enemy target if the unmanned airplane is determined as an ideal target; (H) controlling the interceptor system if the target is representative of the target; .
다른 실시예에 따른 저고도 무인항공기 식별 시스템은 감시공역에서 항공기의 음향 정보, 통신 정보 및 형상 정보를 수집하는 항공기 식별 정보 수집 모듈; 및 수집된 항공 식별 정보를 기 저장된 식별 정보와 비교하여 수집된 식별정보에 이상신호의 포함 여부를 파악하고, 이상신호 포함 여부에 따라 감시 공역에 존재하는 무인항공기가 이상표적인지 판단하는 저고도 공중 경보 센터; 를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a low altitude unmanned aerial vehicle identification system comprising: an aircraft identification information collection module for collecting acoustic information, communication information and shape information of an aircraft in a supervised airspace; And comparing the collected aerial identification information with the previously stored identification information to determine whether or not an abnormal signal is included in the collected identification information and determining whether the unmanned aerial vehicle existing in the surveillance airspace is an ideal target, center; .
바람직한 실시예에 있어서, 항공기 식별정보 수집 모듈은 공중에 체공하며 기체가 충진된 기구본체; 기구본체에 연결되며 지상에 고정 설치되는 로프; 기구본체의 외부에 형성되며 피사체를 촬영하는 카메라를 포함하는 카메라유닛; 카메라유닛에 포함되며 영상을 전송하도록 기구본체에 장착된 영상전송부; 를 포함한다.In a preferred embodiment, the aircraft identification information collection module comprises: an instrument body which is air-tightly filled with gas; A rope connected to the instrument body and fixed on the ground; A camera unit formed on the outside of the instrument body and including a camera for photographing a subject; A video transmission unit included in the camera unit and mounted on the instrument body to transmit an image; .
무인항공기 기종 별 음향정보와 형상 정보로 특이 신호를 판별함으로써, 저고도 공역에서 기존 탐지레이터의 한계인 지형차폐를 극복하고 탐지 사각지역을 해소 할 수 있으며, 음향 기반 센서 및 전자광학 센서 적외선 센서를 융합하여 감시지역에서 발생되는 통신, 음향 데이터를 보다 정확하게 수집할 수 있다. 아울러, 저고도 무인항공기 시스템을 지상의 요격 및 타격체계와 연동하여 운용할 경우 실시간 타격이 가능한 효과적인 대공 무기체계로 활용할 수 있다. By discriminating specific signals with acoustic information and shape information of each type of unmanned aerial vehicle, it is possible to overcome the topological shielding which is the limit of conventional detector in low-altitude airspace, to solve the detection square area, and to integrate acoustic- So that communication and sound data generated in the surveillance area can be collected more accurately. In addition, when a low-altitude unmanned aerial vehicle system is operated in conjunction with a ground interceptor and striking system, it can be used as an effective air weapon system capable of real-time blowing.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood that the effects of the present invention are not limited to the above effects and include all effects that can be deduced from the detailed description of the present invention or the configuration of the invention described in the claims.
도 1은 실시예에 따른 저고도 무인항공기 경보 시스템 운용 개념도
도 2는 실시예에 따른 무인항공기 식별 시스템을 나타낸 도면
도 3은 실시예에 따른 저고도 공중 경보 센터(100)에서의 데이터 처리 구성을 나타낸 블록도
도 4a는 항공기 식별 정보를 수집 가능하도록 센서가 열기구의 본체에 구비된 예를 나타낸 도면
도 4b는 실시예에 따른 저고도 무인항공기 감시 시스템에서 기구본체에 구비된 카메라와 센서를 보다 상세하게 나타내기 위한 도면
도 4c는 실시예에 따른 저고도 무인항공기 감시 시스템에서 기구본체의 작용을 예시하는 도면
도 5는 실시예에 따른 저고도 무인항공기 식별 방법의 데이터 처리 흐름을 나타낸 흐름도FIG. 1 is a conceptual diagram for operating a low-altitude unmanned aircraft warning system according to an embodiment
2 is a diagram illustrating an unmanned aerial vehicle identification system according to an embodiment;
3 is a block diagram showing a data processing configuration in the low-altitude
4A is a view showing an example in which a sensor is provided in a body of a balloon for collecting airplane identification information
FIG. 4B is a diagram illustrating a camera and a sensor provided in the instrument body in more detail in the low-altitude unmanned aerial vehicle monitoring system according to the embodiment
4C is a diagram illustrating the operation of the instrument body in the low altitude unmanned aerial vehicle monitoring system according to the embodiment
5 is a flowchart showing a data processing flow of the low-altitude unmanned airplane identification method according to the embodiment
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 도면부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the concept of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like numbers refer to like elements throughout.
본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. The following terms are defined in consideration of the functions in the embodiments of the present invention, which may vary depending on the intention of the user, the intention or the custom of the operator. Therefore, the definition should be based on the contents throughout this specification.
도 1은 실시예에 따른 저고도 무인항공기 경보 시스템 운용 개념도 이다.FIG. 1 is a conceptual diagram for operating a low-altitude unmanned aerial vehicle alert system according to an embodiment.
도 1에 도시된 바와 같이, 실시예에 따른 저고도 무인항공기 경보 시스템은 무인항공기의 공역에서 관측범위(long range, close range)에 따라 무인항공기의 음향 및 형상 정보를 전자광학(EO, Electron Optical) 센서, 적외선 센서 및 음향센서를 통해 수집하고 수집결과를 분석하여 이상신호를 판별하고 수집된 신호에 이상신호가 포함된 경우, 이를 분석하여 공역의 무인항공기가 적체로 판단되는 경우 요격체제를 이용해 공격해 적체로 판정된 비행물체를 공격하기 위한 시스템이다.As shown in FIG. 1, the low-altitude unmanned aerial vehicle alert system according to an embodiment of the present invention is configured to detect acoustic and shape information of an unmanned airplane (EO) according to an observation range (long range, close range) When an abnormal signal is detected by the sensor, the infrared sensor and the acoustic sensor and the collected result is analyzed and the abnormal signal is included in the collected signal, if the unmanned airplane of the airplane is judged to be inaccurate, It is a system for attacking a flying object determined to be a pirate.
도 2는 실시예에 따른 무인항공기 식별 시스템을 나타낸 도면이다. 2 is a view illustrating an unmanned aerial vehicle identification system according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 실시예에 따른 무인항공기 식별 시스템은 공중 센서를 포함하는 항공기 식별 정보 수집 모듈 모듈(200) 및 저고도 공중 경보 센터 (100)를 포함하여 구성될 수 있다. Referring to FIG. 2, the unmanned aerial vehicle identification system according to an embodiment of the present invention may include an aircraft identification
항공기 식별 정보 수집 모듈(200)은 무인항공기가 비행하는 감시공역에서 항공기의 음향 정보, 통신 정보 및 형상 정보를 전자광학(Electron Optical) 센서, 적외선(IR)센서 및 각종 음향 센서를 통해 수집한다. 센서들은 열기구 본체 등에 고정될 수 있다.The aircraft identification
저고도 공중 경보 센터(100)는 수집된 항공 식별 정보를 기 저장된 식별 정보와 비교하여 수집된 식별정보에 이상신호의 포함 여부를 파악하고, 이상신호 포함 여부에 따라 감시 공역에 존재하는 무인항공기가 이상표적인지 판단한다. 실시예에 있어서, 저고도 공중 경보 센터(100)는 요격 체계와 연동되어 적체로 판단될 경우, 적체로의 공격을 실시간으로 수행 할 수 있도록 한다.The low-altitude
도 3은 실시예에 따른 저고도 공중 경보 센터(100)에서의 데이터 처리 구성을 나타낸 블록도이다.3 is a block diagram showing a data processing configuration in the low-altitude
도 3을 참조하면, 저고도 공중 경보 센터(100)은 데이터베이스(110), 통신모듈(130), 분석모듈(150) 및 판단모듈(170)을 포함하여 구성될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 '모듈' 이라는 용어는 용어가 사용된 문맥에 따라서, 소프트웨어, 하드웨어 또는 그 조합을 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 예를 들어, 소프트웨어는 기계어, 펌웨어(firmware), 임베디드코드(embedded code), 및 애플리케이션 소프트웨어일 수 있다. 또 다른 예로, 하드웨어는 회로, 프로세서, 컴퓨터, 집적 회로, 집적 회로 코어, 센서, 멤스(MEMS; Micro-Electro-Mechanical System), 수동 디바이스, 또는 그 조합일 수 있다. 3, the low altitude
데이터베이스(110)에는 무인항공기, 저고도 항공기 등 각종 항공기종 별 형상, 음향, 통신 주파수 정보를 포함하는 항공기 식별 정보가 데이터베이스화 되어 저장된다. 데이터베이스에는 항공기 식별 정보뿐만 아니라, 각종 센서의 메타데이터, 공역의 위치 정보 요격체계와의 통신 정보 등 무인항공기 식별 및 무인항공기 경보에 필요한 일련의 데이터가 저장된다. In the
통신모듈(130)은 항공기 식별 모듈에 포함된 여러 공중 센서로부터 항공기 식별 정보를 수신하고, 무인항공기 분석 결과를 요격 체계시스템으로 전송한다. The
분석모듈(150)은 데이터베이스화 된 무인항공기종 별 음향 및 형상정보를 수집된 무인항공기 식별 정보와 비교하여 오차율이 일정 수준 이상인 신호를 특이 신호로 판단한다. The
판단모듈(170)은 특이신호 발생 여부가 분석모듈로부터 전달되면, 무인 항공기 표적 영상에 포함된 음향 및 형상 정보와 기 저장된 무인항공기종 별 음향 및 형상정보의 일치율이 일정 수준 미만인 경우, 무인 항공기를 이상 표적으로 판정하고 판정 결과를 요격 체계 및 각종 공격시스템에 전송한다. The
도 4a 내지 도 4c는 실시예에 따른 항공기 식별 정보 수집 모듈(200)에 설치된 항공기 식별 정보 수집 센서들과 센서들의 기능을 설명하기 위한 도면이다. 4A to 4C are views for explaining functions of sensors and sensors for collecting the aircraft identification information installed in the aircraft identification
도 4a는 항공기 식별 정보를 수집 가능하도록 센서가 열기구의 본체에 구비된 예를 나타낸 도면이고 도 4b는 실시예에 따른 저고도 무인항공기 감시 시스템에서 기구본체에 구비된 카메라와 센서를 보다 상세하게 나타내기 위한 도면이고 도 4c는 실시예에 따른 저고도 무인항공기 감시 시스템에서 기구본체의 작용을 예시하는 도면이다. FIG. 4A is a view showing an example in which a sensor is provided in a body of a hot air balloon so as to collect airplane identification information, and FIG. 4B is a detailed view showing a camera and a sensor provided in the apparatus body in the low- And FIG. 4C is a view illustrating the operation of the instrument body in the low-altitude unmanned aerial vehicle monitoring system according to the embodiment.
도 4a에 도시된 바와 같이, 실시예에 따른 항공기 식별정보 수집 모듈은, 공중에 체공하며 기체가 충진된 기구본체(2); 기구본체(2)에 연결되며 지상에 고정 설치되는 로프(3); 기구본체(2)의 외부에 형성되며 피사체를 촬영하는 카메라(4)를 포함하는 카메라유닛; 을 포함하여 구성될 수 있다.As shown in FIG. 4A, the aircraft identification information collecting module according to the embodiment includes an instrument
기구본체(2)는 열기 또는 가스가 주입되어 공중에 부양될 수 있으며 태양광선 및 풍속에 손상되지 않도록 내구성을 갖는 합성수지재질로 제작된다. The
기구본체(2)의 상, 하부에는 플레이트(22)가 형성되고, 하부의 플레이트(22)에는 로프(3)의 선단이 결속된다.
로프(3)는 지상에 고정 설치되는 장착 대에 일단이 연결되고, 타단은 기구본체(2)의 하부 플레이트(22)가 고정되어 기구본체(2)가 더 이상 상승하지 못하도록 하고, 일정한 높이에서 떠있도록 제어하게 된다. One end of the
기구본체(2)에는 음향 탐지기(23)와 전자광학(EO)센서, 적외선 센서(IR)가 포함된다. 음향 탐지기(23)는 지상의 소음과 산란-간섭효과로 인해 탐지 사거리가 100-200m 정도로 매우 짧다. 본 실시예에서는 레이더가 기구본체(2)에 장착되어 있으므로 공중에서 레이더를 운용하여 지상보다 훨씬 넓은 영역의 탐지를 가능하게 한다. 또한 공중에서 항공기 식별 정보를 수집하는 센서를 운용하게 된다면 지형에 따른 간섭과 산란효과가 감소되어 지상보다 탐지범위가 넓어질 수 있다. 카메라유닛은 기구본체(2)의 외주면에 다수 형성되는 카메라(4)와, 카메라(4)에 연결되는 신호 송출부 및 카메라(4)의 각도를 조절하는 조절부를 포함한다. 카메라유닛은 위치추적장치(미도시)가 형성되어 무인항공기의 움직임을 추적하면서 촬영할 수 있다. 따라서 카메라(4)는 자동 또는 수동으로 촬영 각도를 조절하면서 피사체, 즉 미확인 비행체를 추적할 수 있고, 추적하면서 촬영할 수 있도록 한다. The
또한 센서 및 카메라는 관제센터인 저고도 공중 경보 센터가 카메라유닛을 원격 조정할 수 있도록 조정부를 포함할 수 있다. 조정부는 컴퓨터를 이용하여 타겟의 경로를 계속 추적하면서 기종을 분석하는데 용이한 데이터를 지속적으로 수집할 수 있도록 한다.In addition, the sensor and the camera may include an adjustment unit so that the low altitude public alert center, which is the control center, can remotely control the camera unit. The coordinator keeps track of the path of the target using a computer so that it can continuously collect data that is easy to analyze the model.
도 4b에 도시된 바와 같이, 기구본체(2)는 내부에 열기 또는 기체가 충진 되는 풍선형상이되, 바람이 통과할 수 있도록 관통구를 갖는 도넛 형상으로 이루어지고, 관통구에 풍력발전기가 포함될 수 있다. 풍력발전기는 기구본체(2)에 장착되는 풍력터빈과, 풍력터빈의 회전력을 전달받아 전기를 생산하는 발전기와, 생산된 전기를 저장하는 축전부를 포함하여 구성된다. 따라서 기구본체(2)에 장착된 각종 장비들을 운용하는 전력을 자체적으로 생산하여 사용함으로써 장기간 공중 체류가 가능해질 수 있다. 또한 기구본체(2)에는 전자광학(EO)센서 및 적외선(IR)센서가 장착될 수 있다. 전자광학(EO)센서 및 적외선(IR)센서는 주 감시수단인 음향탐지기술과 함께 무인항공기 식별을 위해 이용되어 보다 빠르게 무인항공기의 형상 및 음향 정보를 수집하여 무인항공기의 적체 여부를 정확하게 파악 할 수 있도록 한다. As shown in FIG. 4B, the
카메라(4) 및 음향 탐지기(23)를 이용하여 특정 임의 비행체에 대한 영상과 음향 신호를 탐지한다면, 데이터 링크로 지상 통제소와 통신을 하여 클라우드에 저장된 무인항공기에 대한 신호정보와 비교 분석하여 탐지한 무인항공기의 기종 및 피아식별 등이 가능할 것이다. If the
상세한 식별을 위해서 다양한 무인기에 대한 방대한 데이터가 클라우드에 미리 저장되어 있다. For detailed identification, vast amounts of data for various UAVs are pre-stored in the cloud.
상기의 데이터를 획득하기 위해서는 정보 수집에 대한 법제화 및 민, 군 연계, 그리고 방대한 데이터를 다룰 수 있는 빅데이터 기법이 적용된다. In order to acquire the above data, legislation of information gathering, population linkage, and big data technique capable of handling vast amount of data are applied.
도 5는 실시예에 따른 저고도 무인항공기 식별 방법의 데이터 처리 흐름을 나타낸 흐름도이다.5 is a flowchart showing a data processing flow of the low-altitude unmanned aerial vehicle identification method according to the embodiment.
먼저 무인항공기 식별 시스템에서는 저고도 무인항공기종 별 음향 및 형상정보를 등록 받아 데이터베이스화 한다. 실시예에 있어서, 무인항공기 식별 시스템은 항공기종별 음향 및 형상 정보뿐만 아니라 저고도 무인항공기 공역의 위치 정보, 센서 세부 정보 등 음향 정보와 형상정보를 포함하는 항공기 식별 정보를 통한 무인항공기 식별 시스템 기능과 동작에 필요한 일련의 데이터를 저장하고, S100 단계에서 LAW(Low Altitude Warning) 체계로 저고도 무인항공기 감시 공역을 가동시킨다.First, in the UAV identification system, acoustic and shape information of low altitude unmanned aerial aircraft models are registered and databaseed. In the embodiment, the unmanned aerial vehicle identification system functions and functions of the unmanned aerial vehicle identification system through the aircraft identification information including the acoustic information and the shape information, such as the location information of the low-altitude unmanned airplane, In step S100, a low altitude unmanned aircraft monitoring airspace is operated in a low altitude warning (LAW) system.
S110 단계에서는 항공기 식별 정보 수집 모듈에서 저고도 경보 체계(Low Altitude Warning) 감시 공역을 설정하고, 설정된 감시 공역의 음향신호 및 통신신호를 포함하는 저고도 무인항공기 식별 정보를 수집한다. In step S110, a low altitude warning monitoring area is set in the aircraft identification information collection module, and low-altitude unmanned airplane identification information including acoustic signals and communication signals of the set monitoring area is collected.
S120 단계에서는 수집된 식별 정보에 특이 신호 포함 여부를 판단한다. 실시예에 있어서, 데이터베이스화된 무인항공기종 별 음향 및 형상정보를 수집된 무인항공기 식별 정보와 비교하여 오차율이 일정 수준 이상인 신호를 특이 신호로 판단할 수 있다.In step S120, it is determined whether a specific signal is included in the collected identification information. In an embodiment, the acoustic and shape information of the database of the UAV may be compared with the collected UAV identification information, and a signal having a certain error rate or higher may be determined as a specific signal.
S130 단계에서는 수집된 식별 정보에 특이 신호가 포함된 경우, 카메라로 특이신호를 발생시키는 저고도 무인 항공기의 표적 영상을 촬영하여, 지상 관제 센터로 전송한다.In step S130, if the collected identification information includes a specific signal, the target image of the low altitude unmanned aerial vehicle that generates a specific signal with the camera is captured and transmitted to the ground control center.
S140 단계에서는 항공기 표적 영상 촬영 데이터 및 음향데이터를 포함하는 항공기 식별 데이터를 관제 센터로 송신하고, S150 단계에서는 전송한 항공기 식별 데이터를 수신한다. S160 단계에서는 수신한 식별데이터를 처리한다.In step S140, the airplane identification data including the airplane target image capturing data and the sound data is transmitted to the control center, and the transmitted airplane identification data is received in step S150. In step S160, the received identification data is processed.
S170 단계에서는 데이터 처리결과에 이상 표적 신호가 포함되어 있는지 판단한다. 예컨대, 무인 항공기 표적 영상에 포함된 음향 및 형상 정보와 기 저장된 무인항공기종 별 음향 및 형상정보의 일치율이 일정 수준 미만인 경우, 상기 무인 항공기를 이상 표적으로 판정 할 수 있다.In step S170, it is determined whether an abnormal target signal is included in the data processing result. For example, if the agreement between the sound and shape information included in the target image of the unmanned airplane and the sound and shape information of the previously stored unmanned aerial vehicle is less than a predetermined level, the unmanned airplane can be determined as an ideal target.
무인항공기가 이상표적으로 판정된 경우, S180 단계에서, 무인항공기가 이상표적의 적대 표적 여부를 확인한다. 예컨대, 무인 항공기 표적 영상에 포함된 음향 및 형상 정보와 기 저장된 무인항공기종 별 음향 및 형상정보의 일치율이 일정 수준 미만인 경우, 무인 항공기를 이상 표적으로 판정할 수 있다.If it is determined that the unmanned airplane is an ideal target, then in step S180, the unmanned airplane confirms whether an enemy target is an enemy target. For example, if the concordance rate of the acoustic and shape information included in the target image of the UAV is less than a predetermined level, the UAV can be determined as an ideal target.
적대 표적 확신 신호가 생성되는 경우, S182 단계에서 지휘소로 무인 항공기 식별 데이터를 전송하고, 지휘소는 전송된 데이터를 분석하여 요격결정을 내린다. 요격을 수행하는 것으로 결정되는 경우, S200 단계에서 요격체계를 제어한다. If the hostile target assurance signal is generated, the unmanned aerial vehicle identification data is transmitted to the command center in step S182, and the command center analyzes the transmitted data to make an intercept determination. If it is determined to perform the interception, the interception system is controlled in step S200.
본 개시에 따른 무인항공기 식별 시스템을 통해 무인항공기 기종 별 음향정보와 형상 정보로 특이 신호를 판별함으로써, 저고도 공역에서 기존 탐지레이터의 한계인 지형차폐를 극복하고 탐지 사각지역을 해소 할 수 있으며, 음향 기반 센서 및 전자광학 센서 적외선 센서를 융합하여 감시지역에서 발생되는 통신, 음향 데이터를 보다 정확하게 수집할 수 있다. 아울러, 저고도 무인항공기 시스템을 지상의 요격 및 타격체계와 연동하여 운용할 경우 실시간 타격이 가능한 효과적인 대공 무기체계로 활용할 수 있다. By discriminating the specific signal from the acoustic information and the shape information of each type of the unmanned aerial vehicle through the unmanned aerial vehicle identification system according to the present disclosure, it is possible to overcome the terrain shielding which is the limit of the conventional detector in low altitude airspace, Based sensor and an electro-optical sensor infrared sensor can be fused to collect communication and acoustic data generated in the surveillance area more accurately. In addition, when a low-altitude unmanned aerial vehicle system is operated in conjunction with a ground interceptor and striking system, it can be utilized as an effective air weapon system capable of real-time blowing.
개시된 내용은 예시에 불과하며, 특허청구범위에서 청구하는 청구의 요지를 벗어나지 않고 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양하게 변경 실시될 수 있으므로, 개시된 내용의 보호범위는 상술한 특정의 실시예에 한정되지 않는다.It is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. It is not limited to the embodiment.
100: 항공기 식별 정보 수집 모듈 저고도 공중 경보 센터
110: 데이터베이스
130: 통신모듈
150: 분석모듈
170: 판단모듈
200: 항공기 식별 정보 수집 모듈
2: 기구본체 3: 로프
4: 카메라 100: Aircraft identification information collection module Low altitude public alarm center
110: Database
130: Communication module
150: Analysis module
170: Judgment module
200: Aircraft identification information collection module
2: instrument body 3: rope
4: Camera
Claims (14)
(A) 저고도 무인항공기종별 음향 및 형상정보를 등록 받아 데이터베이스화 하는 단계;
(B) 저고도 경보 체계(Low Altitude Warning) 감시 공역을 설정하고, 설정된 감시 공역의 음향신호 및 통신신호를 포함하는 저고도 무인항공기 식별 정보를 수집하는 단계;
(C) 수집된 식별 정보에 기 저장된 무인항공기별 음향 및 형상정보에서 일정 수준이상 벗어나는 특이 신호 포함 여부를 판단하는 단계;
(D) 수집된 식별 정보에 특이 신호가 포함된 경우, 특이신호를 발생시키는 저고도 무인 항공기의 표적 영상을 촬영하여, 지상 관제 센터 및 저고도 공중 경보 센터로 전송하는 단계;
(E) 저고도 공중 경보 센터에서 상기 무인 항공기 표적 영상에 포함된 음향 및 형상 정보를 기 저장된 무인항공기종별 음향 및 형상정보와 비교하는 단계;
(F) 비교 결과에 따라, 무인항공기의 이상 표적 여부를 판정하는 단계;
(G) 상기 무인항공기가 이상표적으로 판정되는 경우, 상기 무인항공기의 적대 표적 여부를 확인하는 단계;
(H) 상기 이상표적이 적대표적인 경우, 요격체계를 제어하는 단계; 를 포함하고
상기 (G) 상기 무인항공기의 적대 표적 여부를 확인하는 단계; 는
상기 이상표적이 우군표적 또는 무가치 표적인지 파악하고, 우군표적 또는 무가치 표적이 모두 아닌 경우, 상기 무인항공기를 적대 표적으로 판정하는 것을 특징으로 하는 저고도 무인항공기 식별 방법.
A low altitude unmanned aerial vehicle identification method for a low altitude unmanned aerial vehicle identification system,
(A) registering low-altitude unmanned aerial vehicle type sound and shape information into a database;
(B) setting a low altitude warning monitoring area, collecting low-altitude unmanned airplane identification information including acoustic signals and communication signals of the set monitoring area;
(C) judging whether or not a specific signal exceeding a certain level is included in the acoustic and shape information for each unmanned airplane stored in the collected identification information;
(D) capturing a target image of a low altitude unmanned aerial vehicle that generates a specific signal when the collected identification information includes a specific signal, and transmitting the target image to a ground control center and a low altitude air alert center;
(E) comparing the sound and shape information included in the unmanned airplane target image with previously stored unmanned airplane type sound and shape information in a low-altitude air alarm center;
(F) determining whether an unmanned airplane is abnormally targeted according to the comparison result;
(G) if the unmanned airplane is determined as an ideal target, checking whether the unmanned airplane is hostile to the unmanned airplane;
(H) controlling the intercept system if the abnormal target is representative; Including the
(G) confirming whether or not the unmanned airplane is hostile to the unmanned airplane; The
Determining whether the ideal target is a friendly target or a non-target target, and determining that the unmanned airplane is a hostile target if both the friendly target and the ununified target are not present.
전자광학 (Electron Optics) 센서, 적외선 센서 및 음향 센서를 통해 설정된 감시 공역에서 발생되는 항공기의 음향신호, 형상 정보 및 통신 신호를 수집하는 것을 특징으로 하는 저고도 무인항공기 식별 방법.
The method of claim 1, further comprising the steps of: (B) collecting low-altitude unattended airplane identification information including acoustic signals and communication signals of the monitored airspace; The
Wherein the acoustic signal, the shape information, and the communication signal of the aircraft generated in the monitoring space established through the electro-optic sensor, the infrared sensor, and the acoustic sensor are collected.
데이터베이스화 된 무인항공기종별 음향 및 형상정보를 수집된 무인항공기 식별 정보와 비교하여 오차율이 일정 수준 이상인 신호를 특이 신호로 판단하는 것을 특징으로 하는 저고도 무인항공기 식별방법.
The method according to claim 1, further comprising: (C) determining whether a specific signal is included in the collected identification information; The
And comparing the acoustic information and the shape information of the database type of the unmanned aerial vehicle with the collected unmanned airplane identification information to determine a signal having an error rate equal to or higher than a certain level as a specific signal.
상기 무인 항공기 표적 영상에 포함된 음향 및 형상 정보와 기 저장된 무인항공기종 별 음향 및 형상정보의 일치율이 일정 수준 미만인 경우, 상기 무인 항공기를 이상 표적으로 판정하는 것을 특징으로 하는 저고도 무인항공기 식별방법.
The method of claim 1, further comprising: determining whether an unmanned air vehicle is an ideal target according to the result of the comparison (F); The
Wherein the unmanned airplane is determined to be an ideal target when the agreement between the acoustic and shape information included in the unmanned airplane target image and the acoustic and shape information of the previously stored unmanned aerial vehicle is less than a predetermined level.
감시공역에서 항공기의 음향 정보, 통신 정보 및 형상 정보를 수집하는 항공기 식별 정보 수집 모듈; 및
상기 수집된 항공 식별 정보를 기 저장된 식별 정보와 비교하여 수집된 식별정보에 이상신호의 포함 여부를 파악하고, 이상신호 포함 여부에 따라 감시 공역에 존재하는 무인항공기가 이상표적인지 판단하는 저고도 공중 경보 센터;를 포함하고
상기 항공기 식별정보 수집 모듈은
공중에 체공하며 기체가 충진된 기구본체;
상기 기구본체에 연결되며 지상에 고정 설치되는 로프;
상기 기구본체의 외부에 형성되며 피사체를 촬영하는 카메라를 포함하 는 카메라유닛;
상기 카메라유닛에 포함되며 영상을 전송하도록 기구본체에 장착된 영 상전송부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 저고도 무인항공기 식별 시스템.
A low altitude unmanned aerial vehicle identification system,
An aircraft identification information collection module for collecting acoustic information, communication information and shape information of the aircraft in the surveillance airspace; And
The collected aerial identification information is compared with pre-stored identification information to determine whether an abnormal signal is included in the collected identification information, and a low altitude air alarm to determine whether the unmanned aerial vehicle existing in the surveillance airspace is an ideal target, Center;
The aircraft identification information collection module
An instrument body which is filled with air and which is filled with air;
A rope connected to the instrument body and fixed on the ground;
A camera unit formed on the outside of the instrument body and including a camera for photographing a subject;
An image transmission unit included in the camera unit and mounted on the instrument body to transmit an image; Wherein the low-altitude unmanned aerial vehicle identification system comprises:
전자광학 (Electron Optics) 센서, 적외선 센서 및 음향 센서를 통해 설정된 감시 공역에서 발생되는 항공기의 음향신호, 형상 정보 및 통신 신호를 수집하는 것을 특징으로 하는 저고도 무인항공기 식별 시스템.
7. The method of claim 6, wherein the aircraft identification information collection module
Wherein the controller collects acoustic signals, shape information, and communication signals of an aircraft generated in a supervisory space set through an Electron Optics sensor, an infrared sensor, and an acoustic sensor.
데이터베이스화 된 무인항공기종 별 음향 및 형상정보를 수집된 무인항공기 식별 정보와 비교하여 오차율이 일정 수준 이상인 신호를 특이 신호로 판단하는 것을 특징으로 하는 저고도 무인항공기 식별시스템.
7. The system of claim 6, wherein the low elevation public alert center
And comparing the acoustic and shape information of the database-based UAV with the collected UAV identification information to judge a signal having an error rate equal to or higher than a certain level as a specific signal.
상기 무인 항공기 표적 영상에 포함된 음향 및 형상 정보와 기 저장된 무인항공기종 별 음향 및 형상정보의 일치율이 일정 수준 미만인 경우, 상기 무인 항공기를 이상 표적으로 판정하는 것을 특징으로 하는 저고도 무인항공기 식별시스템.
7. The system of claim 6, wherein the low elevation public alert center
Wherein the unmanned airplane is determined to be an ideal target when the agreement between the acoustic and shape information included in the unmanned airplane target image and the acoustic and shape information of the previously stored unmanned aerial vehicle type is less than a predetermined level.
7. The low altitude unmanned aerial vehicle identification system of claim 6, wherein the camera unit includes a position tracking device for the camera to photograph while tracking the air vehicle.
바람이 통과할 수 있도록 관통구를 갖는 도우넛 형상으로 이루어지고,
상기 관통구에 풍력발전기가 형성되는 것을 특징으로 하는 저고도 무인항공기 식별시스템.
7. The apparatus according to claim 6, wherein the instrument body
And is formed in a donut shape having a through hole so that wind can pass therethrough,
And a wind power generator is formed in the through hole.
기구본체에 장착되는 풍력터빈;
상기 풍력터빈의 회전력을 전달받아 전기를 생산하는 발전기;
생산된 전기를 저장하는 축전부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 저고도 무인항공기 식별시스템.
13. The wind power generator according to claim 12,
A wind turbine mounted on the instrument body;
A generator for generating electricity by receiving the rotational force of the wind turbine;
A power storage unit for storing generated electricity;
Wherein the low-altitude unmanned aerial vehicle identification system comprises:
상기 기구본체에는 음향 탐지기가 형성되어 항공체 발생소음을 감지하도록 한 것으로,
상기 음향 탐지기에 연결되어 항공체 발생소음의 주파수를 분석하여 기종을 확인하는 것을 특징으로 하는 저고도 무인항공기 식별 시스템.
The method according to claim 6,
An acoustic detector is formed in the instrument body to detect airborne noise generated by the airborne object.
Wherein the control unit is connected to the acoustic detector to analyze the frequency of the airborne object noise to identify the type of the low-altitude unmanned airplane.
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| KR1020170006983A KR101746580B1 (en) | 2017-01-16 | 2017-01-16 | Method and system for identifying low altitude unmanned aircraft |
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- 2017-01-16 KR KR1020170006983A patent/KR101746580B1/en active IP Right Grant
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