KR102243150B1 - Multi-pattern Anti-drone Jamming system and its method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 비표준 안티 드론에서 발생하는 전파만 수신 및 분석하여 재밍 신호를 발생하고, 다양한 멀티 패턴 중 안티 드론의 재밍에 효과적인 패턴만 송신하여 재밍의 효율을 높이는 멀티 패턴 안티 드론 재밍 시스템 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 멀티 패턴 안티 드론 재밍 시스템은 전파를 송수신하는 안테나, 안테나로부터 전파를 수신하는 전파 수신부, 전파 수신부의 수신 신호를 분석하고 멀티 패턴을 생성하는 멀티 패턴 생성부, 및 멀티 패턴 생성부에서 생성한 멀티 패턴 중 어느 하나를 송신하는 전파 송신부로 이루어진다. The present invention relates to a multi-pattern anti-drone jamming system and method for generating jamming signals by receiving and analyzing only radio waves generated by non-standard anti-drones, and transmitting only patterns effective for jamming of anti-drones among various multi-patterns to increase jamming efficiency. will be.
The multi-pattern anti-drone jamming system of the present invention is generated by an antenna that transmits and receives radio waves, a radio wave receiver that receives radio waves from the antenna, a multi-pattern generator that analyzes a received signal from the radio wave receiver and generates a multi-pattern, and a multi-pattern generator. It consists of a radio wave transmitter that transmits any one of a multi-pattern.
Description
본 발명은 멀티 패턴 안티 드론 재밍 시스템 및 방법에 관한 것으로, 상세하게는, 비표준 안티 드론에서 발생하는 전파를 광대역으로 분석하여 비표준 안티 드론으로 재밍(jamming) 신호를 송신하는 것이다. 즉, 본 발명은 비표준 안티 드론으로 재밍 신호를 송신하여 비표준 안티 드론을 무력화할 수 있는 멀티 패턴 안티 드론 재밍 시스템 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a multi-pattern anti-drone jamming system and method, and in particular, to transmit a jamming signal to a non-standard anti-drone by analyzing a radio wave generated by a non-standard anti-drone in a broadband manner. That is, the present invention relates to a multi-pattern anti-drone jamming system and method capable of neutralizing a non-standard anti-drone by transmitting a jamming signal to a non-standard anti-drone.
무인 항공기인 드론(drone)은 조종사가 비행체에 직접 탑승하지 않고 지상에서 원격 조종하여 비행하는 비행체로서, 프로펠러의 회전에 의해 공중에 뜰 수 있으며, 무선 전파의 유도에 의해서 비행될 수 있다. 드론은 원거리에서 원격 제어가 용이하도록 설계되었으며, 무선 기술의 발달로 최근 군사용이 아닌 개인이 소장한 소형의 무선 정찰용 비행 물체인 드론이 시판되어 사용되고 있다. A drone, which is an unmanned aerial vehicle, is a vehicle that a pilot remotely controls from the ground without directly boarding the vehicle, and can float in the air by the rotation of a propeller, and can be flown by induction of radio waves. Drones are designed for easy remote control from a long distance, and with the development of wireless technology, drones, which are small flying objects for wireless reconnaissance owned by individuals, not for military use, are commercially available and used.
드론이 많이 도입됨에 따라 드론을 불법적으로 이용하는 사례가 발생하고 있다. 이러한 문제를 해결하고자 불법드론을 처치하기 위해 전파 방해와 교란, 그물, 레이저, 독수리 등의 방법이 제안 되고 있다. 그 중에서도 드론을 제어하는 무선 통신 시스템을 단절 시키는 방해 전파인 재밍 신호를 발생시키는 재밍 장치가 개발되었다. With the introduction of a large number of drones, there are cases of illegal use of drones. In order to solve this problem, methods such as jamming and disturbance, nets, lasers, and eagles have been proposed to deal with illegal drones. Among them, a jamming device that generates a jamming signal, which is a jamming wave that disconnects a wireless communication system that controls a drone, has been developed.
종래의 재밍 장치는 드론과 드론 제어기 간의 무선 통신을 단절하기 위하여 LTE(Long Term Evolution) 신호 또는 Wi-Fi 신호와 동일한 대역에서 간섭신호를 발생시키고 있으며, 광대역을 지원하는 송신 필터, 송신 앰프 등이 개발 되어야 하므로 재밍 장치의 설계 복잡도와 설계 비용이 증가한다는 문제가 있어 재밍 신호의 대역폭을 감소시켜 재밍 장치의 설계 복잡도 및 설계 비용을 낮추는 방법이 연구되었다. Conventional jamming devices generate interference signals in the same band as LTE (Long Term Evolution) signals or Wi-Fi signals in order to disconnect wireless communication between drones and drone controllers. Since it has to be developed, there is a problem that the design complexity and design cost of the jamming device are increased. Therefore, a method of reducing the design complexity and design cost of the jamming device by reducing the bandwidth of the jamming signal has been studied.
그 일례로, 대한민국 특허공개공보 제10-2019-0026230호에서는 LTE 신호의 대역 별로 동기 신호 및 PBCH(Physical Broadcast Channel) 신호가 포함된 대역을 식별하여 재밍 신호의 중심 주파수(center frequency)를 설정하여 재밍 신호를 출력하는 LTE 및 Wi-Fi 통신 기반 드론의 재밍 방법 및 장치를 연구하였다. As an example, Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2019-0026230 identifies a band including a synchronization signal and a PBCH (Physical Broadcast Channel) signal for each band of an LTE signal and sets the center frequency of the jamming signal. A jamming method and apparatus for drones based on LTE and Wi-Fi communication that output jamming signals were studied.
그러나 이 시스템의 경우 표준 주파수를 사용하지 않는 비표준 주파수를 사용하는 드론에 대해서는 검출 및 재밍 신호의 송신이 어려운 단점이 있다. However, this system has a disadvantage that it is difficult to detect and transmit jamming signals for drones using non-standard frequencies that do not use standard frequencies.
본 발명의 목적은, 비표준 안티 드론에서 발생하는 전파만 수신 및 분석하여 재밍 신호를 발생하는 멀티 패턴 안티 드론 재밍 시스템 및 방법을 제공하는 것이다. An object of the present invention is to provide a multi-pattern anti-drone jamming system and method for generating a jamming signal by receiving and analyzing only radio waves generated by a non-standard anti-drone.
본 발명은 다양한 멀티 패턴 중 안티 드론의 재밍에 효과적인 패턴만 송신하여 재밍의 효율을 높이는 멀티 패턴 안티 드론 재밍 시스템 및 방법을 제공하는데 또 다른 목적이 있다. Another object of the present invention is to provide a multi-pattern anti-drone jamming system and method that increases jamming efficiency by transmitting only a pattern effective for jamming of an anti-drone among various multi-patterns.
본 발명에 따른 멀티 패턴 안티 드론 재밍 시스템은 전파를 송수신하는 안테나, 안테나로부터 전파를 수신하는 전파 수신부, 전파 수신부의 수신 신호를 분석하고 멀티 패턴을 생성하는 멀티 패턴 생성부, 및 멀티 패턴 생성부에서 생성한 멀티 패턴 중 어느 하나를 송신하는 전파 송신부를 포함할 수 있다. The multi-pattern anti-drone jamming system according to the present invention includes an antenna for transmitting and receiving a radio wave, a radio wave receiving unit for receiving radio waves from the antenna, a multi-pattern generating unit for analyzing a received signal of the radio wave receiving unit and generating a multi-pattern, and It may include a radio wave transmitter that transmits any one of the generated multi-patterns.
여기서, 안테나는 지향성 또는 무지향성 중 적어도 어느 하나의 방사 패턴을 형성할 수 있다. Here, the antenna may form at least one radiation pattern of directional or non-directional.
또한, 안테나는 어레이 안테나의 이득과 위상에 따라 지향성 또는 무지향성의 방사 패턴이 각각 또는 동시에 형성될 수 있다. In addition, the antenna may have a directional or non-directional radiation pattern respectively or simultaneously according to a gain and a phase of the array antenna.
여기서, 멀티 패턴 생성부는 안테나의 방사 패턴을 제어하여 수신 신호 중 비표준 안티 드론의 방사 주파수를 추출할 수 있다. Here, the multi-pattern generator may control the radiation pattern of the antenna to extract the radiation frequency of the non-standard anti-drone among the received signals.
또한, 멀티 패턴 생성부는 안테나의 방사 패턴을 제어하여 비표준 안티 드론과의 거리를 추출할 수 있다. In addition, the multi-pattern generator may control the radiation pattern of the antenna to extract the distance from the non-standard anti-drone.
여기서, 멀티 패턴 생성부는 단일 주파수(continuous wave) 재밍 신호, 임펄스(impulse) 재밍 신호, 멀티톤(multi-tone) 재밍 신호, 램프(ramp) 재밍 신호, 스위프(sweep) 재밍 신호, 및 노이즈(noise) 재밍 신호 중 적어도 어느 하나를 생성할 수 있다. Here, the multi-pattern generator is a single frequency (continuous wave) jamming signal, impulse (impulse) jamming signal, multi-tone (multi-tone) jamming signal, ramp (ramp) jamming signal, sweep (sweep) jamming signal, and noise (noise). ) At least one of jamming signals may be generated.
또한, 멀티 패턴 생성부는 수신 신호가 시간 분할 신호 또는 주파수 분할 신호 중 어느 하나에 해당하는지 분석할 수 있다. In addition, the multi-pattern generator may analyze whether the received signal corresponds to either a time division signal or a frequency division signal.
여기서, 멀티 패턴 생성부는 수신 신호가 멀티 캐리어(multi carrier) 신호, 위상 변조 신호, 주파수 변조 신호, 및 진폭 변조 신호 중 어느 하나에 해당하는지 분석할 수 있다. Here, the multi-pattern generator may analyze whether the received signal corresponds to any one of a multi-carrier signal, a phase modulated signal, a frequency modulated signal, and an amplitude modulated signal.
또한, 멀티 패턴 생성부는 카메라로부터 제공하는 영상을 분석하여 안티 드론의 비행 형태를 감지할 수 있다. In addition, the multi-pattern generator may detect the flight type of the anti-drone by analyzing the image provided from the camera.
여기서, 멀티 패턴 생성부는 비행 형태가 회전, 추락, 급선회, 뒤집힘, 급상승, 및 리턴 중 어느 하나에 해당하는지 분석할 수 있다. Here, the multi-pattern generator may analyze whether the flight type corresponds to any one of rotation, fall, sudden turn, overturn, sudden rise, and return.
또한, 멀티 패턴 생성부는 비행 형태에 따라 이득 제어 재밍 신호로 전파 송신부의 송신 출력을 조절할 수 있다. In addition, the multi-pattern generator may adjust the transmission power of the radio wave transmitter with a gain control jamming signal according to the flight type.
한편, 멀티 패턴 생성부는 비행 형태에 따라 멀티 패턴의 조합으로 멀티 패턴을 생성할 수 있다. Meanwhile, the multi-pattern generator may generate a multi-pattern by combining the multi-patterns according to the flight type.
본 발명의 다른 실시예에 따른 멀티 패턴 안티 드론 재밍 방법은 전파 수신부에서 전파를 수신하는 전파 수신 단계, 전파 수신부의 수신 신호를 분석하고 멀티 패턴을 생성하는 멀티 패턴 생성 단계, 및 멀티 패턴 생성부에서 생성한 멀티 패턴 중 어느 하나의 전파를 송신하는 전파 송신 단계를 포함할 수 있다. A multi-pattern anti-drone jamming method according to another embodiment of the present invention includes a radio wave receiving step of receiving a radio wave in a radio wave receiving unit, a multi-pattern generating step of analyzing a received signal of the radio wave receiving unit and generating a multi-pattern, and a multi-pattern generating unit. It may include a radio wave transmission step of transmitting any one of the generated multi-patterns.
본 발명에 의한 멀티 패턴 안티 드론 재밍 시스템 및 방법은 비표준 안티 드론에서 발생하는 전파만 수신 및 분석하여 재밍 신호를 발생하는 장점이 있다. The multi-pattern anti-drone jamming system and method according to the present invention has the advantage of generating a jamming signal by receiving and analyzing only radio waves generated by a non-standard anti-drone.
또한, 본 발명에 의한 멀티 패턴 안티 드론 재밍 시스템 및 방법은 다양한 멀티 패턴 중 안티 드론의 재밍에 효과적인 패턴만 송신하여 재밍의 효율을 높이는 장점이 있다. In addition, the multi-pattern anti-drone jamming system and method according to the present invention has an advantage of increasing the jamming efficiency by transmitting only a pattern effective for jamming of an anti-drone among various multi-patterns.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 패턴 안티 드론 재밍 시스템을 나타낸 구성도이다.
도 2는 도 1의 안테나에서 방사하는 송신 신호의 방사 패턴을 상세히 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2의 방사 패턴을 발생하는 어레이 안테나를 상세히 나타낸 도면이다.
도 4는 도 1의 안테나 특성에 따른 수신 신호 주파수 특성의 차이를 상세히 나타낸 신호파형이다.
도 5는 도 1의 안테나 특성에 따른 수신 신호 전력의 차이를 상세히 나타낸 신호파형이다.
도 6은 도 1의 안테나에서 송신하는 멀티 패턴의 종류를 상세히 나타낸 신호파형이다.
도 7은 도 1의 안테나에서 수신되는 안티 드론의 시간 및 주파수 분할 방식을 상세히 나타낸 신호파형이다.
도 8은 도 1의 안테나에서 수신되는 안티 드론의 변조 방식 종류를 상세히 나타낸 신호파형이다.
도 9는 도 1의 카메라에서 관찰되는 안티 드론의 재밍에 대한 영향을 분석한 패턴을 상세히 나타낸 도면이다.
도 10은 도 1의 안테나에서 송신되는 이득 제어 재밍 신호를 상세히 나타낸 신호파형이다.
도 11은 도 1의 안테나에서 송신되는 멀티 패턴 신호의 조합 예를 상세히 나타낸 신호파형이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 패턴 안티 드론 재밍 방법을 나타낸 순서도이다. 1 is a block diagram showing a multi-pattern anti-drone jamming system according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram showing in detail a radiation pattern of a transmission signal radiated from the antenna of FIG. 1.
3 is a diagram illustrating in detail an array antenna generating the radiation pattern of FIG. 2.
4 is a detailed signal waveform showing a difference in frequency characteristics of a received signal according to the antenna characteristics of FIG. 1.
5 is a detailed signal waveform showing a difference in received signal power according to the antenna characteristics of FIG. 1.
6 is a detailed signal waveform showing the types of multi-patterns transmitted by the antenna of FIG. 1.
7 is a detailed signal waveform showing a time and frequency division method of an anti-drone received from the antenna of FIG. 1.
FIG. 8 is a detailed signal waveform showing the types of modulation schemes of the anti-drone received from the antenna of FIG. 1.
9 is a diagram showing in detail a pattern analyzing the effect of the anti-drone on jamming observed by the camera of FIG. 1.
10 is a detailed signal waveform illustrating a gain control jamming signal transmitted from the antenna of FIG. 1.
11 is a detailed signal waveform illustrating an example of a combination of multi-pattern signals transmitted from the antenna of FIG. 1.
12 is a flowchart illustrating a multi-pattern anti-drone jamming method according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 실시를 위한 구체적인 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 설명한다. A specific embodiment for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 의도는 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해될 수 있다. In the present invention, various modifications may be made and various embodiments may be provided, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. This is not intended to limit the present invention to a specific embodiment, it can be understood to include all changes, equivalents, or substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 멀티 패턴 안티 드론 재밍 시스템 및 방법에 대해 상세히 설명한다. Hereinafter, a multi-pattern anti-drone jamming system and method according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 패턴 안티 드론 재밍 시스템을 나타낸 구성도이며, 도 2 내지 도 11은 도 1을 상세히 설명하기 위한 세부 도면 및 신호파형이다. 1 is a block diagram showing a multi-pattern anti-drone jamming system according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 to 11 are detailed diagrams and signal waveforms for describing FIG. 1 in detail.
이하, 도 1 내지 도 11을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 패턴 안티 드론 재밍 시스템을 설명할 수 있다. Hereinafter, a multi-pattern anti-drone jamming system according to an embodiment of the present invention may be described with reference to FIGS. 1 to 11.
먼저, 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 패턴 안티 드론 재밍 시스템은 전파를 송수신하는 안테나(100), 안테나(100)로부터 전파를 수신하는 전파 수신부(200), 전파 수신부(200)의 수신 신호를 분석하고 멀티 패턴을 생성하는 멀티 패턴 생성부(300), 및 멀티 패턴 생성부(300)에서 생성한 멀티 패턴 중 어느 하나를 송신하는 전파 송신부(400)로 이루어진다. First, referring to FIG. 1, a multi-pattern anti-drone jamming system according to an embodiment of the present invention includes an
또한, 멀티 패턴 생성부(300)는 카메라(500)로부터 제공하는 영상을 분석하여 안티 드론의 비행 형태를 감지할 수 있다. In addition, the
한편, 안테나(100)는 지향성과 무지향성을 제어할 수 있는 구조이며, 이를 통해 주변 잡음을 제거하여 비표준 안티 드론의 주파수 및 거리를 정확히 측정할 수 있다. Meanwhile, the
또한, 멀티 패턴 생성부(300)는 비표준 안티 드론의 신호를 분석하여 적절한 안티 드론 재밍 신호를 송출할 수 있으며, 특히 카메라(500)를 통해 드론의 비행 형태를 분석함으로써, 재밍 신호의 이득 제어를 수행하여나 다수의 멀티 패턴을 송출하여 효과적으로 재밍 신호를 발생할 수 있는 장점이 있다. In addition, the
도 2는 도 1의 안테나(100)에서 방사하는 송신 신호의 방사 패턴을 상세히 나타낸 도면이다. FIG. 2 is a diagram showing in detail a radiation pattern of a transmission signal radiated from the
도 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 안테나(100)는 지향성 또는 무지향성 등의 방사 패턴을 형성할 수 있다. As can be seen in FIG. 2, the
이때, 전파 수신부(200)는 전방향 안테나와 지향성 안테나를 통해 주변 잡음과 비표준 안티 드론 방향에서 수신되는 전파를 동시에 수신하여 비표준 안티 드론 방향에서 수신되는 전파의 크기가 큰 주파수에 대해 분석을 수행할 수 있다. At this time, the
여기서, 방사 패턴은 전력이 집중되어 있는 집중 방사 패턴(R300)에 대해 방사 패턴의 송신 방향 대비 집중 방사 패턴(R300)의 구분되는 각도를 반치각(R220)이라 하고 집중 방사 패턴(R300)의 방사 폭을 전치각(R210)으로 나타낼 수 있다. 여기서 전치각(R210)은 전파 수신부(200)에서 신호 처리에 의해 구분하여 수신될 수 있다. Here, the radiation pattern is the angle at which the concentrated radiation pattern R300 is divided compared to the transmission direction of the radiation pattern with respect to the concentrated radiation pattern R300 in which power is concentrated, and is referred to as a half-value angle R220, and the radiation of the concentrated radiation pattern R300. The width may be expressed as an anterior tooth angle R210. Here, the preposition angle R210 may be classified and received by the radio
따라서, 이러한 방사패턴을 이용하여 여러 주파수를 분석하지 않고 비표준 안티 드론 방향의 주파수만 선택하여 재밍 신호를 생성하여 송신함으로써, 재밍 신호를 송신하는 전파 송신부(400)의 크기를 줄일 수 있는 효과가 있다. Therefore, there is an effect of reducing the size of the
도 3은 도 2의 방사 패턴을 발생하는 어레이 안테나(110)를 상세히 나타낸 도면이다. 3 is a diagram showing in detail the
도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 안테나(100)는 어레이 안테나(110)의 이득과 위상에 따라 지향성 또는 무지향성의 방사 패턴이 각각 또는 동시에 형성될 수 있다. As can be seen from FIG. 3, the
즉, 안테나(100)는 다수의 어레이 안테나(110)로 구성되어 있으며, 어레이 안테나(110) 간의 간격 및 어레이 안테나(110) 각각의 신호 위상, 신호 크기에 따라 안테나(100)에서 방사하는 방사 패턴이 결정된다. That is, the
이때, 어레이 안테나(110)의 수신 신호 위상 및 수신 신호 크기를 결합하는 미 도시된 수신 신호 결합부를 전파 수신부(200) 내에 적어도 두 개를 구비할 수 있으며, 각각의 수신 신호 결합부의 결합 방법에 따라 하나의 안테나(100)로부터 지향성과 무지향성을 동시에 수신할 수 있어 안테나(100)의 크기를 줄일 수 있는 효과가 있다. In this case, at least two unillustrated reception signal combining units for combining the received signal phase and the received signal magnitude of the
도 4는 도 1의 안테나(100) 특성에 따른 수신 신호 주파수 특성의 차이를 상세히 나타낸 신호파형이다. 4 is a detailed signal waveform showing a difference in frequency characteristics of a received signal according to characteristics of the
도 4에서 볼 수 있는 바와 같이, 멀티 패턴 생성부(300)는 안테나(100)의 방사 패턴을 제어하여 수신 신호 중 비표준 안티 드론의 방사 주파수를 추출할 수 있다. As can be seen in FIG. 4, the
도 4(a)는 안테나(100)가 무지향성일 경우에 대한 수신 신호 주파수 특성을 나타낸 신호파형이고, 도 4(b)는 안테나(100)가 지향성일 경우에 대한 수신 신호 주파수 특성을 나타낸 신호파형이다. 4(a) is a signal waveform showing the frequency characteristics of the received signal when the
즉, 도 3에서 언급하였듯이, 안테나(100)의 지향 특성으로부터 안테나(100)의 무지향 특성을 상쇄함으로써, 비표준 안티 드론에서 발생되는 주파수만 추출할 수 있는데, 이는 안테나(100)의 무지향 특성 신호인 수신 주파수 스펙트럼(R400) 대비 안테나(100)의 지향 특성에서 추가로 나타나는 신호인 드론 발생 주파수 스펙트럼(R410)을 전파 수신부(200)에서 필터링함으로써 추출할 수 있다. That is, as mentioned in FIG. 3, by canceling the omni-directional characteristic of the
따라서, 하나의 안테나(100)의 신호를 두 개의 수신 신호 결합부 출력을 분석함으로써, 비표준 안티 드론에서 발생되는 주파수만 쉽게 추출할 수 있는 장점이 있다. Therefore, by analyzing the output of the two reception signal combiners for a signal of one
도 5는 도 1의 안테나(100) 특성에 따른 수신 신호 전력의 차이를 상세히 나타낸 신호파형이다. 5 is a signal waveform detailing the difference in received signal power according to the characteristics of the
도 5에서 알 수 있는 바와 같이, 멀티 패턴 생성부(300)는 안테나(100)의 방사 패턴을 제어하여 비표준 안티 드론과의 거리를 추출할 수 있다. As can be seen in FIG. 5, the
도 5(a)는 안테나(100)가 무지향성일 경우에 대한 수신 신호 전력을 나타낸 신호파형이고, 도 5(b)는 안테나(100)가 지향성일 경우에 대한 수신 신호 전력을 나타낸 신호파형이다. FIG. 5(a) is a signal waveform showing the received signal power when the
즉, 도 3에서 언급하였듯이, 안테나(100)의 지향 특성으로부터 안테나(100)의 무지향 특성을 상쇄하여 비표준 안티 드론에서 발생되는 신호만 추출할 수 있다. 이때, 멀티 패턴 생성부(300)에서는 안테나(100)의 수신 신호를 거리로 환산하여 분석함으로써, 비표준 안티 드론의 거리를 추출할 수 있는데, 이는 안테나(100)의 무지향 특성 신호인 수신 전력 분포(R500) 대비 안테나(100)의 지향 특성에서 추가로 나타나는 신호인 드론 발생 전력 분포(R510)를 전파 수신부(200)에서 필터링함으로써 추출할 수 있다. That is, as mentioned in FIG. 3, only the signal generated by the non-standard anti-drone can be extracted by canceling the omni-directional characteristic of the
따라서, 하나의 안테나(100)의 신호를 두 개의 수신 신호 결합부 출력을 분석함으로써, 비표준 안티 드론과의 거리를 쉽게 추출할 수 있는 장점이 있다. Accordingly, there is an advantage in that a distance to a non-standard anti-drone can be easily extracted by analyzing the outputs of the two reception signal combiners for a signal of one
도 6은 도 1의 안테나(100)에서 송신하는 멀티 패턴의 종류를 상세히 나타낸 신호파형이다. 6 is a detailed signal waveform showing the types of multi-patterns transmitted by the
도 6에서 볼 수 있는 바와 같이, 멀티 패턴 생성부(300)는 단일 주파수(continuous wave) 재밍 신호(R610), 임펄스(impulse) 재밍 신호(R620), 멀티톤(multi-tone) 재밍 신호(R630), 램프(ramp) 재밍 신호(R640), 스위프(sweep) 재밍 신호(R650), 및 노이즈(noise) 재밍 신호(R660) 중 적어도 어느 하나를 생성할 수 있다. As can be seen in FIG. 6, the
여기서, 단일 주파수(continuous wave) 재밍 신호(R610)는 단일 주파수를 연속적으로 사용하는 것으로서 안티 드론과 동일한 주파수일 경우 안티 드론의 수신 증폭기의 증폭률을 떨어뜨리게 되어 안티 드론 제어기의 신호 수신에 영향을 줄 수 있고, 안티 드론과 다소 떨어진 주파수일 경우 안티 드론과 안티 드론 제어기와의 캐리어 동기에 영향을 주어 안티 드론 제어기의 신호 수신에 영향을 줄 수 있는 효과가 있다. Here, the single frequency (continuous wave) jamming signal R610 continuously uses a single frequency, and when the frequency is the same as that of the anti-drone, the amplification factor of the receiving amplifier of the anti-drone decreases, thereby affecting the signal reception of the anti-drone controller. In addition, if the frequency is slightly separated from the anti-drone, there is an effect that can affect the signal reception of the anti-drone controller by affecting the carrier synchronization between the anti-drone and the anti-drone controller.
한편, 임펄스(impulse) 재밍 신호(R620)는 안티 드론에 일시적인 장애를 줄 수 있으며, 안티 드론이 에러 복구하는 시간 동안 안티 드론이 정상 동작을 수행하지 못할 수 있어 재밍 신호 송출에 대한 전력을 줄일 수 있는 장점이 있으며, 임펄스(impulse) 재밍 신호(R620)의 크기가 클 경우 안티 드론의 수신 증폭기를 파괴할 수도 있는 효과도 있다. On the other hand, the impulse jamming signal R620 may cause a temporary failure to the anti-drone, and the anti-drone may not be able to perform its normal operation during the error recovery time of the anti-drone, thereby reducing power for jamming signal transmission. In addition, if the size of the impulse jamming signal R620 is large, the reception amplifier of the anti-drone may be destroyed.
또한, 멀티톤(multi-tone) 재밍 신호(R630)는 안티 드론이 주파수 호핑 등과 같은 기술을 사용할 경우에 대해 하나의 주파수 뿐만 아니라 여러 주파수에 영향을 줄 수 있는 장점이 있다. In addition, the multi-tone jamming signal R630 has an advantage of affecting not only one frequency but also several frequencies when the anti-drone uses a technique such as frequency hopping.
한편, 램프(ramp) 재밍 신호(R640)는 안티 드론의 거리에 따라 특정 멀티 패턴의 크기를 조절할 수 있어, 전력 효율을 극대화할 수 있는 장점이 있다. Meanwhile, the ramp jamming signal R640 has an advantage of maximizing power efficiency since the size of a specific multi-pattern can be adjusted according to the distance of the anti-drone.
또한, 스위프(sweep) 재밍 신호(R650)는 안티 드론에 장애를 줄 수 있는 주파수가 불확실 할 경우 전 대역에 대해 주파수를 스위프하여 안티 드론에 장애를 줄 수 있는 효과가 있다. In addition, the sweep jamming signal R650 has an effect of causing an obstacle to the anti-drone by sweeping the frequency over the entire band when a frequency that may interfere with the anti-drone is uncertain.
한편, 노이즈(noise) 재밍 신호(R660)는 안티 드론의 수신 증폭기의 잡음 레벨을 높여 안티 드론 제어기의 신호 수신에 영향을 줄 수 있는 효과가 있다. On the other hand, the noise jamming signal R660 has an effect of increasing the noise level of the reception amplifier of the anti-drone and affecting the signal reception of the anti-drone controller.
도 7은 도 1의 안테나(100)에서 수신되는 안티 드론의 시간 및 주파수 분할 방식을 상세히 나타낸 신호파형이다. FIG. 7 is a signal waveform detailing the time and frequency division method of the anti-drone received from the
도 7에서 알 수 있는 바와 같이, 멀티 패턴 생성부(300)는 수신 신호가 시간 분할 신호 또는 주파수 분할 신호 중 어느 하나에 해당하는지 분석할 수 있다. As can be seen in FIG. 7, the
즉, 멀티 패턴 생성부(300)는 시간 분할 송신 신호(R710) 또는 시간 분할 수신 신호(R720)가 위치한 시간만 재밍 신호를 송신함으로써, 전파 송신부(400)에서 송신하는 송신 전력을 효율적으로 사용할 수 있는 장점이 있으며, 특히, 시간 분할 송신 신호(R710)와 시간 분할 수신 신호(R720)를 분석하여 구분함으로써, 시간 분할 수신 신호(R720)에만 재밍 신호를 송신하여 송신 전력을 더욱 효율적으로 사용할 수도 있다. That is, the
한편, 멀티 패턴 생성부(300)는 주파수 분할 송신 신호(R730) 또는 주파수 분할 수신 신호(R740)가 위치한 주파수에만 재밍 신호를 송신함으로써, 전파 송신부(400)에서 송신하는 송신 전력을 효율적으로 사용할 수 있는 장점이 있으며, 특히, 주파수 분할 송신 신호(R730)와 주파수 분할 수신 신호(R740)를 분석하여 구분함으로써, 주파수 분할 수신 신호(R740)에만 재밍 신호를 송신하여 송신 전력을 더욱 효율적으로 사용할 수도 있다. On the other hand, the
도 8은 도 1의 안테나(100)에서 수신되는 안티 드론의 변조 방식 종류를 상세히 나타낸 신호파형이다. FIG. 8 is a signal waveform detailing the types of modulation schemes of the anti-drone received from the
도 8에서 볼 수 있는 바와 같이, 멀티 패턴 생성부(300)는 수신 신호가 멀티 캐리어(multi carrier) 신호(R810), 위상 변조 신호(R820), 주파수 변조 신호(R830), 및 진폭 변조 신호(R840) 중 어느 하나에 해당하는지 분석할 수 있다. As can be seen in FIG. 8, the
즉, 전파 수신부(200)에서 수신한 신호 파형의 형태를 분석함으로써, 각 변조 방식 별 효과적인 멀티 패턴을 사용할 수 있는 효과가 있다. That is, by analyzing the shape of the signal waveform received by the radio
예를 들어, 수신한 신호 파형이 멀티 캐리어(multi carrier) 신호(R810)의 경우 멀티 캐리어를 사용하므로 단일 주파수(continuous wave) 재밍 신호(R610), 멀티톤(multi-tone) 재밍 신호(R630), 및 스위프(sweep) 재밍 신호(R650) 중 멀티톤(multi-tone) 재밍 신호(R630)를 사용하여 여러 캐리어에 동시에 영향 주는 것이 효과적일 수 있다. For example, since the received signal waveform uses multi-carriers in the case of a multi-carrier signal R810, a continuous wave jamming signal R610 and a multi-tone jamming signal R630 It may be effective to simultaneously affect several carriers by using a multi-tone jamming signal R630 among the, and sweep jamming signals R650.
한편, 수신한 신호 파형이 위상 변조 신호(R820)의 경우 전 대역이 동시에 수신되므로, 멀티톤(multi-tone) 재밍 신호(R630) 보다는 캐리어 위상 동기에 영향을 주는 스위프(sweep) 재밍 신호(R650) 또는 안티 드론 수신 증폭기의 잡음 레벨을 높이는 노이즈(noise) 재밍 신호(R660)가 더 효과적일 수 있다. On the other hand, in the case of the phase modulated signal R820, the received signal waveform is received at the same time, so that the sweep jamming signal R650 affects the carrier phase synchronization rather than the multi-tone jamming signal R630. ) Or a noise jamming signal R660 that increases the noise level of the anti-drone reception amplifier may be more effective.
또한, 수신한 신호 파형이 주파수 변조 신호(R830)의 경우 주파수 동기에 영향을 주도록 스위프(sweep) 재밍 신호(R650)를 사용하는 것이 효과적일 수 있다. In addition, when the received signal waveform is the frequency modulated signal R830, it may be effective to use the sweep jamming signal R650 to affect frequency synchronization.
한편, 진폭 변조 신호(R840)의 경우 진폭에 영향을 주도록 단일 주파수(continuous wave) 재밍 신호(R610)를 연속적으로 송신하는 것이 효과적일 수 있다. Meanwhile, in the case of the amplitude modulated signal R840, it may be effective to continuously transmit a continuous wave jamming signal R610 to affect the amplitude.
따라서, 수신한 신호 파형에 따라 적절한 멀티 패턴을 사용함으로써, 효과적으로 재밍 효율을 높일 수 있는 효과가 있다. Therefore, by using an appropriate multi-pattern according to the received signal waveform, there is an effect of effectively increasing the jamming efficiency.
도 9는 도 1의 카메라(500)에서 관찰되는 안티 드론의 재밍에 대한 영향을 분석한 패턴을 상세히 나타낸 도면이다. FIG. 9 is a diagram showing a detailed pattern of an analysis of the effect of the anti-drone on jamming observed by the
도 9에서 알 수 있는 바와 같이, 멀티 패턴 생성부(300)는 비행 형태가 회전, 추락, 급선회, 뒤집힘, 급상승, 및 리턴 중 어느 하나에 해당하는지 분석할 수 있다. As can be seen in FIG. 9, the
즉, 카메라(500)를 통해 안티 드론의 비행 형태를 분석할 수 있으며, 멀티 패턴의 송신 시각과 비행 형태를 분석함으로써 재밍 시각과 재밍 주파수, 및 효과적인 재밍 멀티 패턴을 사용할 수 있는 효과가 있다. That is, it is possible to analyze the flight type of the anti-drone through the
도 10은 도 1의 안테나(100)에서 송신되는 이득 제어 재밍 신호(R900)를 상세히 나타낸 신호파형이다. 10 is a detailed signal waveform illustrating a gain control jamming signal R900 transmitted from the
도 10에서 볼 수 있는 바와 같이, 멀티 패턴 생성부(300)는 비행 형태에 따라 이득 제어 재밍 신호(R900)로 전파 송신부(400)의 송신 출력을 조절할 수 있다. As can be seen in FIG. 10, the
즉, 도 9에 언급된 바와 같이 비행 형태를 분석함으로써, 안티 드론에 장애를 주었는지 판단을 할 수 있으며, 장애가 발생할 때까지 전파 송신부(400)의 송신 출력을 높이는 한편, 장애가 발생할 경우 전파 송신부(400)의 송신 출력을 줄임으로써, 전파 송신부(400)의 송신 출력 효율을 높일 수 있는 장점이 있다. That is, by analyzing the flight type as mentioned in FIG. 9, it is possible to determine whether or not the anti-drone has been disturbed, and while increasing the transmission power of the
도 11은 도 1의 안테나(100)에서 송신되는 멀티 패턴 신호의 조합 예를 상세히 나타낸 신호파형이다. 11 is a detailed signal waveform illustrating an example of a combination of multi-pattern signals transmitted from the
도 11에서 알 수 있는 바와 같이, 멀티 패턴 생성부(300)는 비행 형태에 따라 멀티 패턴의 조합으로 멀티 패턴을 생성할 수 있다. As can be seen in FIG. 11, the
즉, 도 9에 언급된 바와 같이 비행 형태를 분석함으로써, 안티 드론에 장애를 주었는지 판단을 할 수 있으며, 장애가 발생할 때까지 제일 적절한 멀티 패턴 순으로 발생을 할 수 있으며, 특히, 스위프(sweep) 재밍 신호(R650)의 경우 장애가 발생하는 주파수만 분석하여 스위프함으로써, 안티 드론의 재밍을 효과적으로 수행할 수 있는 장점이 있다. That is, by analyzing the flight type as mentioned in FIG. 9, it is possible to determine whether or not the anti-drone has an obstacle, and until the failure occurs, the most appropriate multi-patterns can be generated. In particular, a sweep In the case of the jamming signal R650, there is an advantage of effectively performing jamming of the anti-drone by analyzing and sweeping only the frequency at which the failure occurs.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 패턴 안티 드론 재밍 방법을 나타낸 순서도이다. 12 is a flowchart illustrating a multi-pattern anti-drone jamming method according to an embodiment of the present invention.
도 12에서 볼 수 있는 바와 같이, 멀티 패턴 안티 드론 재밍 방법은 전파 수신부(200)에서 전파를 수신하는 단계(S100), 전파 수신부(200)의 수신 신호를 분석하고 멀티 패턴을 생성하는 단계(S200), 및 멀티 패턴 생성부(300)에서 생성한 멀티 패턴 중 어느 하나의 전파를 송신하는 단계(S300)로 이루어진다. As can be seen in FIG. 12, the multi-pattern anti-drone jamming method includes the steps of receiving a radio wave in the radio wave receiving unit 200 (S100), analyzing the received signal from the radio
특히, 멀티 패턴 생성 단계(S200)는 비표준 안티 드론의 신호를 분석하여 적절한 안티 드론 재밍 신호를 송출할 수 있으며, 특히 카메라(500)를 통해 드론의 비행 형태를 분석함으로써, 재밍 신호의 이득 제어를 수행하여나 다수의 멀티 패턴을 송출하여 효과적으로 재밍 신호를 발생할 수 있는 장점이 있다. In particular, in the multi-pattern generation step (S200), it is possible to transmit an appropriate anti-drone jamming signal by analyzing the signal of the non-standard anti-drone. In particular, by analyzing the flight type of the drone through the
이상과 같이 본 발명에 따른 멀티 패턴 안티 드론 재밍 시스템 및 방법은 비표준 안티 드론에서 발생하는 전파만 수신 및 분석하여 재밍 신호를 발생하는 장점이 있으며, 다양한 멀티 패턴 중 안티 드론의 재밍에 효과적인 패턴만 송신하여 재밍의 효율을 높이는 장점이 있다. As described above, the multi-pattern anti-drone jamming system and method according to the present invention has the advantage of generating a jamming signal by receiving and analyzing only radio waves generated from non-standard anti-drones, and transmitting only patterns effective for jamming of anti-drones among various multi-patterns. Thus, there is an advantage of increasing the efficiency of jamming.
상술한 것은 하나 이상의 실시예의 실례를 포함한다. 물론, 상술한 실시예들을 설명할 목적으로 컴포넌트들 또는 방법들의 가능한 모든 조합을 기술할 수 있는 것이 아니라, 당업자들은 다양한 실시예의 많은 추가 조합 및 치환할 수 있음을 인식할 수 있다. 따라서 설명한 실시예들은 첨부된 청구범위의 진의 및 범위 내에 있는 모든 대안, 변형 및 개조를 포함하는 것이다. What has been described above includes examples of one or more embodiments. Of course, not all possible combinations of components or methods can be described for the purpose of describing the above-described embodiments, but those skilled in the art will recognize that many additional combinations and substitutions of various embodiments are possible. Accordingly, the described embodiments are intended to cover all alternatives, modifications and adaptations that fall within the spirit and scope of the appended claims.
Claims (13)
상기 안테나로부터 전파를 수신하는 전파 수신부;
상기 전파 수신부의 수신 신호를 분석하고 멀티 패턴을 생성하는 멀티 패턴 생성부; 및
상기 멀티 패턴 생성부에서 생성한 상기 멀티 패턴 중 어느 하나를 송신하는 전파 송신부;를 포함하고,
상기 멀티 패턴 생성부는, 상기 안테나의 방사 패턴을 제어하여 비표준 안티 드론과의 거리를 추출하고,
상기 안테나의 수신 신호를 거리로 환산하고 상기 안테나의 무지향 특성 신호인 수신 전력 분포 대비 상기 안테나의 지향 특성에서 추가로 나타나는 신호인 드론 발생 전력 분포를 필터링하여 상기 비표준 안티 드론의 거리를 추출하고,
카메라로부터 제공하는 영상을 분석하여 안티 드론의 비행 형태를 감지하고,
상기 비행 형태가 회전, 추락, 급선회, 뒤집힘, 급상승, 및 리턴 중 어느 하나에 해당하는지 분석하고,
상기 비행 형태에 따라 이득 제어 재밍 신호로 상기 전파 송신부의 송신 출력을 조절하고,
상기 비행 형태에 따라 상기 멀티 패턴의 조합으로 멀티 패턴을 생성하는 것을 특징으로 하는 멀티 패턴 안티 드론 재밍 시스템.An antenna for transmitting and receiving radio waves;
A radio wave receiver for receiving radio waves from the antenna;
A multi-pattern generator that analyzes the received signal of the radio wave receiver and generates a multi-pattern; And
Including; a radio wave transmission unit for transmitting any one of the multi-pattern generated by the multi-pattern generation unit,
The multi-pattern generator extracts a distance from a non-standard anti-drone by controlling a radiation pattern of the antenna,
The distance of the non-standard anti-drone is extracted by converting the received signal of the antenna into a distance and filtering a drone-generated power distribution, which is a signal additionally appearing in the directivity characteristic of the antenna, compared to the received power distribution, which is an omni-directional characteristic signal
By analyzing the image provided from the camera, it detects the flight pattern of the anti-drone,
Analyze whether the flight type corresponds to any one of rotation, fall, sudden turn, overturn, sudden rise, and return,
Adjusting the transmission power of the radio wave transmitter with a gain control jamming signal according to the flight type,
Multi-pattern anti-drone jamming system, characterized in that generating a multi-pattern by a combination of the multi-pattern according to the flight type.
상기 안테나는, 지향성 또는 무지향성 중 적어도 어느 하나의 방사 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 멀티 패턴 안티 드론 재밍 시스템.The method of claim 1,
The antenna, a multi-pattern anti-drone jamming system, characterized in that forming at least one radiation pattern of directional or omni-directional.
상기 안테나는, 어레이 안테나의 이득과 위상에 따라 지향성 또는 무지향성의 방사 패턴이 각각 또는 동시에 형성되는 것을 특징으로 하는 멀티 패턴 안티 드론 재밍 시스템.The method of claim 2,
The antenna is a multi-pattern anti-drone jamming system, characterized in that the directional or non-directional radiation patterns are formed respectively or simultaneously according to the gain and the phase of the array antenna.
상기 멀티 패턴 생성부는, 상기 안테나의 방사 패턴을 제어하여 상기 수신 신호 중 비표준 안티 드론의 방사 주파수를 추출하는 것을 특징으로 하는 멀티 패턴 안티 드론 재밍 시스템.The method of claim 1,
The multi-pattern generation unit controls a radiation pattern of the antenna to extract a radiation frequency of a non-standard anti-drone among the received signals.
상기 멀티 패턴 생성부는, 단일 주파수(continuous wave) 재밍 신호, 임펄스(impulse) 재밍 신호, 멀티톤(multi-tone) 재밍 신호, 램프(ramp) 재밍 신호, 스위프(sweep) 재밍 신호, 및 노이즈(noise) 재밍 신호 중 적어도 어느 하나를 생성하는 것을 특징으로 하는 멀티 패턴 안티 드론 재밍 시스템.The method of claim 1,
The multi-pattern generator includes a continuous wave jamming signal, an impulse jamming signal, a multi-tone jamming signal, a ramp jamming signal, a sweep jamming signal, and noise. ) Multi-pattern anti-drone jamming system, characterized in that generating at least one of the jamming signal.
상기 멀티 패턴 생성부는, 상기 수신 신호가 시간 분할 신호 또는 주파수 분할 신호 중 어느 하나에 해당하는지 분석하는 것을 특징으로 하는 멀티 패턴 안티 드론 재밍 시스템.The method of claim 1,
The multi-pattern generation unit analyzes whether the received signal corresponds to either a time division signal or a frequency division signal.
상기 멀티 패턴 생성부는, 상기 수신 신호가 멀티 캐리어(multi carrier) 신호, 위상 변조 신호, 주파수 변조 신호, 및 진폭 변조 신호 중 어느 하나에 해당하는지 분석하는 것을 특징으로 하는 멀티 패턴 안티 드론 재밍 시스템.The method of claim 1,
The multi-pattern generation unit analyzes whether the received signal corresponds to any one of a multi-carrier signal, a phase-modulated signal, a frequency-modulated signal, and an amplitude-modulated signal.
상기 전파 수신부의 수신 신호를 분석하고 멀티 패턴을 생성하는 멀티 패턴 생성 단계; 및
멀티 패턴 생성부에서 생성한 상기 멀티 패턴 중 어느 하나의 전파를 송신하는 전파 송신 단계;를 포함하고,
상기 멀티 패턴 생성 단계에서는 안테나의 방사 패턴을 제어하여 비표준 안티 드론과의 거리를 추출하고,
상기 안테나의 수신 신호를 거리로 환산하고 상기 안테나의 무지향 특성 신호인 수신 전력 분포 대비 상기 안테나의 지향 특성에서 추가로 나타나는 신호인 드론 발생 전력 분포를 필터링하여 상기 비표준 안티 드론의 거리를 추출하고,
카메라로부터 제공하는 영상을 분석하여 안티 드론의 비행 형태를 감지하고,
상기 비행 형태가 회전, 추락, 급선회, 뒤집힘, 급상승, 및 리턴 중 어느 하나에 해당하는지 분석하고,
상기 비행 형태에 따라 이득 제어 재밍 신호로 전파 송신부의 송신 출력을 조절하고,
상기 비행 형태에 따라 상기 멀티 패턴의 조합으로 상기 멀티 패턴을 생성하는 것을 특징으로 하는 멀티 패턴 안티 드론 재밍 방법.A radio wave receiving step of receiving a radio wave in a radio wave receiving unit;
A multi-pattern generating step of analyzing a received signal of the radio wave receiving unit and generating a multi-pattern; And
Including; a radio wave transmission step of transmitting any one of the multi-patterns generated by the multi-pattern generation unit,
In the multi-pattern generation step, the distance from the non-standard anti-drone is extracted by controlling the radiation pattern of the antenna,
The distance of the non-standard anti-drone is extracted by converting the received signal of the antenna into a distance and filtering a drone-generated power distribution, which is a signal additionally appearing in the directional characteristic of the antenna, compared to the received power distribution, which is the non-directional characteristic signal of the antenna,
By analyzing the image provided from the camera, it detects the flight type of the anti-drone,
Analyze whether the flight type corresponds to any one of rotation, fall, sudden turn, overturn, sudden rise, and return,
Adjust the transmission power of the radio wave transmitter with a gain control jamming signal according to the flight type,
Multi-pattern anti-drone jamming method, characterized in that generating the multi-pattern by a combination of the multi-pattern according to the flight type.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E90F | Notification of reason for final refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right |