KR102625715B1 - 자유공간 광학(fso) 기술 기반의 하이브리드형 초소형 피아식별 장치 및 방법 - Google Patents

자유공간 광학(fso) 기술 기반의 하이브리드형 초소형 피아식별 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 운용자의 시선 방향으로 상이한 대역의 질문 신호를 송출 가능하도록 운용자의 장비에 탑재되는 질문 송출부, 질문 신호가 송출된 후 응답 신호를 수신 가능하도록 운용자의 장비에 탑재되는 응답 수신부, 및 응답 신호가 미리 정해진 응답 신호와 일치하면 응답 신호를 송신한 비행체를 아군으로 식별하는 신호 처리부를 포함하는 피아식별 장치 및 이에 적용되는 피아식별 방법으로서, 비행체의 상황에 따라 다른 대역의 신호를 사용하여 비행체의 피아를 신속하고 정확하게 식별할 수 있는 피아식별 장치 및 방법이 제시된다.

Description

자유공간 광학(FSO) 기술 기반의 하이브리드형 초소형 피아식별 장치 및 방법{HYBRID TYPE MICRO IDENTIFICATION FRIEND OR FOE APPARATUS BASED ON FREE SPACE OPTICS TECHNOLOGY AND METHOD THEREOF}
본 발명은 피아식별 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 비행체의 상황에 따라 다른 대역의 신호를 사용하여 비행체의 피아를 신속하고 정확하게 식별할 수 있는, 자유공간 광학(FSO) 기술 기반의 하이브리드형 초소형 피아식별 장치 및 방법에 관한 것이다.
피아식별 장치는 접근해오는 표적이 아군인지를 확인하기 위한 것으로, 작전 수행 중에 아군간 오인 공격 피해를 방지하는데 필수적인 것이다. 피아식별 장치는 항공기, 함정, 차량화 방공무기, 개인화기 등에 주로 탑재된다.
한편, 무인 항공기 기술의 급격한 발달로, 최근에는 드론과 같은 소형 무인기에 의한 위협이 고조되는 추세이다. 따라서, 소형 무인기를 위한 피아식별 장치가 필요하다. 그런데 현재까지 저고도에서 운용되는 소형 무인기를 피아식별 가능한 장치가 마련되지 않아, 소형 무인기에 대한 신속한 대응이 제한되고 있는 실정이다.
본 발명의 배경이 되는 기술은 하기의 특허문헌에 게재되어 있다.
KR 10-2103827 B1
본 발명은 비행체의 상황에 따라 다른 대역의 신호를 사용하여 비행체의 피아를 신속하고 정확하게 식별할 수 있는 피아식별 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 실시 형태에 따른 피아식별 장치는, 운용자의 시선 방향 또는 전방향으로 상이한 대역의 질문 신호를 송출 가능하도록 상기 운용자의 장비에 탑재되는 질문 송출부; 상기 질문 신호가 송출된 후 응답 신호를 수신 가능하도록 상기 운용자의 장비에 탑재되는 응답 수신부; 및 상기 응답 신호가 미리 정해진 응답 신호와 일치하면 상기 응답 신호를 송신한 비행체를 아군으로 식별하는 신호 처리부;를 포함한다.
상기 시선 방향으로 비행체를 탐지 가능하도록 상기 운용자의 장비에 탑재되는 탐지부; 상기 탐지부의 탐지 결과 및 상기 신호 처리부의 처리 결과를 전시하도록 상기 운용자의 장비에 탑재되는 전시부; 및 상기 탐지부에서 탐지된 비행체의 개수에 따라 상기 질문 신호의 대역을 전환하도록 상기 운용자의 장비에 탑재되는 질문모드 전환부;를 포함할 수 있다.
상기 질문 송출부 및 상기 응답 수신부는 상기 운용자의 화기장비 및 관측장비 중 어느 하나에 탑재되고, 상기 신호 처리부, 상기 탐지부, 상기 전시부 및 상기 질문모드 전환부는 상기 운용자의 웨어러블 장비에 탑재될 수 있다.
상기 질문 송출부는 레이저(laser) 대역 질문 신호 및 알에프(RF) 대역 질문 신호를 송출할 수 있다.
상기 신호 처리부는, 상기 레이저 대역 질문 신호가 송출된 후 수신된 응답 신호가 미리 정해진 알에프 대역 응답 신호와 일치하면 해당 응답 신호를 송신한 비행체를 아군으로 식별하고, 상기 알에프 대역 질문 신호가 송출된 후 수신된 응답 신호가 미리 정해진 적외선 대역 응답 신호와 일치하면 해당 응답 신호를 송신한 비행체를 아군으로 식별할 수 있다.
상기 미리 정해진 적외선 대역 응답 신호는 미리 정해진 장파장 적외선(Long Wave Infra Red, LWIR) 대역 응답 신호일 수 있다.
상기 탐지부는 상기 시선 방향으로 상기 운용자의 전방 영역 내의 비행체의 개수를 탐지할 수 있다.
상기 질문모드 전환부는, 탐지된 비행체의 개수가 복수개이면 상기 질문 송출부를 알에프 모드로 작동하도록 전환하고, 탐지된 비행체의 개수가 하나이면 상기 질문 송출부를 레이저 모드로 작동하도록 전환할 수 있다.
상기 전시부는 AR(Augmented Reality) 화면을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 따른 피아식별 장치는, 전방향으로 알에프 대역 질문 신호를 송출 가능하도록 운용자의 장비에 탑재되는 질문 송출부; 상기 알에프 대역 질문 신호가 송출된 후 응답 신호를 수신 가능하도록 상기 운용자의 장비에 탑재되는 응답 수신부; 상기 응답 신호가 미리 정해진 적외선 대역 응답 신호와 일치하면 상기 응답 신호를 송신한 비행체를 아군으로 식별하는 신호 처리부;를 포함한다.
상기 적외선 대역 응답 신호는 장파장 적외선 대역 응답 신호일 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 따른 피아식별 장치는, 질문 신호를 수신 가능하도록 비행체에 탑재되는 질문 수신부; 상기 질문 신호를 수신한 후 상기 질문 신호를 송출한 위치로 상이한 대역의 응답 신호를 송출 가능하도록 상기 비행체에 탑재되는 응답 송출부; 수신된 질문 신호의 대역에 따라 상기 응답 신호의 대역을 전환하도록 상기 비행체에 탑재되는 응답모드 전환부;를 포함한다.
상기 응답 송출부는, 알에프 대역 응답 신호 및 적외선 대역 응답 신호를 송출할 수 있다.
상기 적외선 대역 응답 신호는 장파장 적외선 대역 응답 신호일 수 있다.
상기 응답모드 전환부는, 수신된 질문 신호가 미리 정해진 레이저 대역 질문 신호와 일치하면 상기 응답 송출부를 알에프 모드로 작동하도록 전환하고, 수신된 질문 신호가 미리 정해진 알에프 대역 질문 신호와 일치하면 상기 응답 송출부를 적외선 모드로 작동하도록 전환할 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 따른 피아식별 방법은, 운용자의 시선 방향으로 상기 운용자의 전방의 감시 영역 내의 비행체를 탐지하는 과정; 상기 시선 방향 또는 전방향으로 상이한 대역의 질문 신호 중 상기 비행체의 탐지 결과에 대응하는 질문 신호를 송출하는 과정; 상기 감시 영역으로부터 응답 신호를 수신하는 과정; 상기 응답 신호가 미리 정해진 응답 신호와 일치하면 상기 응답 신호를 송신한 비행체를 아군으로 식별하는 과정; 및 상기 비행체의 탐지 결과 및 상기 아군으로 식별된 결과를 상기 운용자의 장비 상에 전시하는 과정;을 포함한다.
상기 비행체를 탐지하는 과정은, 상기 비행체의 개수를 카운트하는 과정;을 포함할 수 있다.
상기 질문 신호를 송출하는 과정은, 상기 비행체의 개수가 하나이면 레이저 대역 질문 신호를 송신하는 과정; 및 상기 비행체의 개수가 복수개이면 알에프 대역 질문 신호를 송신하는 과정;을 포함할 수 있다.
상기 아군으로 식별하는 과정은, 상기 레이저 대역 질문 신호가 송출된 후 수신된 응답 신호가 미리 정해진 알에프 대역 응답 신호와 일치하면 해당 응답 신호를 송신한 비행체를 아군으로 식별하는 과정; 및 상기 알에프 대역 질문 신호가 송출된 후 수신된 응답 신호가 미리 정해진 적외선 대역 응답 신호와 일치하면 해당 응답 신호를 송신한 비행체를 아군으로 식별하는 과정;을 포함할 수 있다.
상기 미리 정해진 적외선 대역 응답 신호는 미리 정해진 장파장 적외선 대역 응답 신호일 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 따른 피아식별 방법은, 질문 신호를 수신하는 과정; 및 상기 질문 신호가 송출되는 위치로 상이한 대역의 응답 신호 중 수신된 질문 신호의 대역에 따라 미리 정해진 응답 신호를 송출하는 과정;을 포함한다.
상기 미리 정해진 응답 신호를 송출하는 과정은, 수신된 질문 신호가 레이저 대역 질문 신호이면 미리 정해진 알에프 대역 응답 신호를 송출하는 과정; 및 수신된 질문 신호가 알에프 대역 질문 신호이면 미리 정해진 적외선 대역 응답 신호를 송출하는 과정;을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 따르면, 상이한 대역의 질문 신호와 각 질문 신호에 맞춰 미리 정해진 응답 신호를 이용하여 비행체가 놓인 상황에 가장 적합한 방식으로 비행체를 피아식별 할 수 있다. 이에, 비행체의 피아를 신속하고 정확하게 식별할 수 있고, 비행체에 대한 신속한 대응이 가능하다.
도 1은 본 발명의 실시 예들에 따른 피아식별 장치의 개략도이다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 실시 예들에 따른 피아식별 장치의 작동을 설명하기 위한 개념도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다. 단지 본 발명의 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 본 발명의 실시 예를 설명하기 위하여 도면은 과장될 수 있고, 도면상의 동일한 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
본 발명은 비행체의 상황에 따라 다른 대역의 신호를 사용하여 비행체의 피아를 신속하고 정확하게 식별할 수 있는 피아식별 장치 및 방법에 관한 것으로, 이하에서는 피아식별 장치 및 방법이 병사용 웨어러블 장비 및 드론봇용 장비에 적용되는 경우를 예시하여 본 발명의 실시 예들을 상세하게 설명한다. 물론, 본 발명의 실시 예들에 따른 피아식별 장치 및 방법은 차량용 장비, 함선용 장비, 항공기용 장비 등에도 다양하게 적용될 수 있다. 한편, 본 발명의 실시 예들에 따른 피아식별 장치 및 방법을 초소형 근거리 네트워크 기술 기반 병사용 영상전송 피아식별 장치 및 방법이라고 지칭할 수도 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예들에 따른 피아식별 장치의 개략도이다.
이하, 도 1을 참조하여, 본 발명의 실시 예들에 따른 피아식별 장치를 상세하게 설명한다.
우선, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 피아식별 장치를 설명한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 피아식별 장치(100)는, 운용자(C)의 시선 방향(D) 또는 전방향으로 상이한 대역의 질문 신호를 송출 가능하도록 운용자(C)의 장비에 탑재되는 질문 송출부(110), 질문 신호가 송출된 후 응답 신호를 수신 가능하도록 운용자(C)의 장비에 탑재되는 응답 수신부(120), 및 응답 신호가 미리 정해진 응답 신호와 일치하면 응답 신호를 송신한 비행체(V)를 아군으로 식별하는 신호 처리부(130)를 포함한다.
또한, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 피아식별 장치(100)는, 시선 방향(D)으로 비행체(V)를 탐지 가능하도록 운용자(C)의 장비에 탑재되는 탐지부(140), 탐지부(140)의 탐지 결과 및 신호 처리부(130)의 처리 결과를 전시하도록 운용자(C)의 장비에 탑재되는 전시부(150), 및 탐지부(140)에서 탐지된 비행체(V)의 개수에 따라 질문 신호의 대역을 전환하도록 운용자(C)의 장비에 탑재되는 질문모드 전환부(160)를 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 피아식별 장치(100)를 하이브리드형 피아식별 질문 장치라고 지칭할 수 있다. 또한, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 피아식별 장치(100)는 워리어 플랫폼과 연동될 수 있다.
운용자(C)는 병사를 포함할 수 있다. 물론, 운용자(C)는 병사 외에도 다양할 수 있다. 비행체(V)는 드론봇을 포함할 수 있다. 이때, 드론봇은 아군에 소속된 드론봇일 수도 있고, 아군에 소속되지 않은 드론봇일 수도 있다. 드론봇은 식별되지 않은 상태일 수 있고, 피아식별 장치(100)에 의해 적아가 식별될 수 있다. 여기서, 적아가 식별된다는 것은 아군으로 식별되거나, 아군이 아닌 것으로 식별되는 것을 의미한다. 아군이 아닌 것은 적군으로 간주될 수 있다. 드론봇은 저고도에서 운용될 수 있다. 이때, 저고도는 항공 부문에서 쓰이는 고도 범위가 정해져 있으므로, 여기서는 설명을 생략한다. 한편, 비행체(V)를 타겟이라고 지칭할 수도 있다. 또한, 비행체(V)의 종류는 다양할 수 있다.
질문 송출부(110)는 시선 방향(D) 또는 전방향('모든 방향'이라고도 한다)으로 질문 신호를 송출하는 역할을 한다. 질문 송출부(110)는 미리 설정된 복수개의 질문 모드별로 질문 신호를 생성 및 송출할 수 있다. 이때, 복수개의 질문 모드는 알에프 모드 및 레이저 모드를 포함할 수 있다. 여기서, 알에프 모드는 질문 송출부(110)가 알에프(RF) 대역 질문 신호를 송출하도록 작동하는 모드일 수 있다. 또한, 레이저 모드는 질문 송출부(110)가 레이저(laser) 대역 질문 신호를 송출하도록 작동하는 모드일 수 있다. 즉, 질문 송출부(110)는 질문 모드에 따라 알에프(RF) 대역 질문 신호를 송출할 수도 있고, 레이저(laser) 대역 질문 신호를 송출할 수도 있다. 물론, 이에 한정되지 않고, 질문 송출부(110)가 작동하는 질문 모드는 다양할 수 있다.
질문 송출부(110)는 복수개의 질문 신호 생성기 및 복수개의 질문 신호 송신기를 포함할 수 있다. 복수개의 질문 신호 생성기는 알에프(RF) 대역 질문 신호 생성기 및 레이저(laser) 대역 질문 신호 생성기를 포함할 수 있다. 복수개의 질문 신호 송신기는 알에프(RF) 송신기 및 레이저 송신기를 포함할 수 있다.
알에프(RF) 대역 질문 신호 생성기는 알에프 모드에 따라 질문 신호를 생성할 수 있다. 질문 신호는 국가부호, 소속명, 고유번호, 운용 정보, 피아식별 코드 등을 포함할 수 있고, 알에프 대역으로 생성 및 변조될 수 있다. 레이저(laser) 대역 질문 신호 생성기는 레이저 모드에 따라 질문 신호를 생성할 수 있다. 질문 신호는 국가부호, 소속명, 고유번호, 운용 정보, 피아식별 코드 등을 포함할 수 있고, 레이저 대역으로 생성 및 변조될 수 있다.
알에프(RF) 송신기는 알에프(RF) 대역 질문 신호 생성기에서 생성된 질문 신호를 전방향으로 송출할 수 있다. 이에, 알에프(RF) 송신기는 알에프(RF) 대역 질문 신호 생성기에서 생성된 질문 신호를 표적 예컨대 식별할 비행체(V)로 송신할 수 있다. 레이저 송신기는 레이저(laser) 대역 질문 신호 생성기에서 생성된 질문 신호를 시선 방향(D)으로 송출할 수 있다. 이에, 레이저 송신기는 레이저(laser) 대역 질문 신호 생성기에서 생성된 질문 신호를 표적 예컨대 식별할 비행체(V)로 송신할 수 있다.
물론, 이에 한정하지 않고, 질문 송출부(110)의 구성은 다양할 수 있다. 한편, 질문 송출부(110)는 레이저 거리 측정기(Laser Ranger Finder: LRF)를 더 포함할 수 있다. 레이저 거리 측정기는 식별할 비행체(V)와 운용자(C) 간의 거리를 측정할 수 있다.
질문 송출부(110)는 운용자(C)의 화기장비 및 관측장비 중 적어도 어느 하나에 탑재될 수 있다. 예컨대 질문 송출부(110)는 운용자(C)의 화기장비 및 관측장비에 모두 탑재될 수 있다. 물론, 이에 한정하지 않고 질문 송출부(110)의 일부가 운용자(C)의 화기장비에 탑재될 수 있고, 질문 송출부(110)의 나머지가 운용자(C)의 관측장비에 탑재될 수 있다. 예컨대 레이저(laser) 대역 질문 신호 생성기와 레이저 송신기가 운용자(C)의 화기장비의 조준경에 탑재될 수 있고, 알에프(RF) 대역 질문 신호 생성기와 알에프(RF) 송신기가 운용자(C)의 관측장비의 관측경에 탑재될 수 있다. 이때, 관측장비는 웨어러블 타입일 수 있고, 예컨대 운용자(C)의 스마트 헬멧과 통합된 것일 수 있다. 레이저 거리 측정기는 운용자(C)의 화기장비 또는 관측장비에 탑재될 수 있다. 물론, 질문 송출부(110)의 탑재 방식은 다양할 수 있다.
응답 수신부(120)는 질문 신호가 송출된 후 응답 신호를 수신하는 역할을 한다. 응답 수신부(120)는 시선 방향(D)으로 운용자(C)의 전방 영역(S)으로부터 방출되는 응답 신호를 수신할 수 있다. 보다 구체적으로는 응답 수신부(120)는 전방 영역(S)으로부터 알에프(RF) 대역 응답 신호 및 적외선(IR) 대역 응답 신호를 수신할 수 있다. 이때, 적외선(IR) 대역 응답 신호는 장파장 적외선(Long Wave Infra Red, LWIR) 대역 응답 신호일 수 있다. 여기서, 알에프(RF) 대역 응답 신호 및 장파장 적외선(Long Wave Infra Red, LWIR) 대역 응답 신호는 비행체(V)에 탑재된 후술하는 응답 송출부(220)로부터 송출된 것일 수 있다. 물론, 알에프(RF) 대역 응답 신호 및 장파장 적외선(Long Wave Infra Red, LWIR) 대역 응답 신호는 적아가 식별되기 전의 비행체(V)의 다양한 응답기로부터 송출된 것일 수도 있다.
응답 수신부(120)는 알에프(RF) 수신기 및 적외선(IR) 수신기를 포함할 수 있다. 이때, 적외선(IR) 수신기는 예컨대 장파장 적외선(LWIR) 수신기일 수 있다. 이때, 더욱 바람직하게는 장파장 적외선(LWIR) 수신기는 장파장 적외선(LWIR) 기반의 자유공간 광학(Free Space Optics: FSO) 수신기일 수 있다. 이때, 장파장 적외선(LWIR) 기반의 자유공간 광학(FSO) 수신기는 장파장 적외선(LWIR) 대역 응답 신호를 다중으로 수신할 수 있고, 이를 위해, 장파장 적외선(LWIR) 기반의 자유공간 광학(FSO) 수신기에는 장파장 적외선(LWIR) 다중 수신 알고리즘이 탑재될 수 있다.
한편, 장파장 적외선(LWIR) 기반의 자유공간 광학(FSO) 수신기는 장파장 적외선(LWIR) 열상 카메라를 포함할 수 있다. 장파장 적외선(LWIR) 열상 카메라는 탑재된 장파장 적외선(LWIR) 다중 수신 알고리즘을 이용하여 내장된 복수의 트랜시버를 운용할 수 있고, 이로부터 다대일 통신을 수행할 수 있다. 즉, 전방 영역(S) 내에 복수개의 비행체(V)가 각기 장파장 적외선(LWIR) 대역 응답 신호를 송출하여도, 이들 신호를 모두 원활하게 수신할 수 있고, 신호 처리부(130)로 전달할 수 있다.
응답 수신부(120)는 운용자(C)의 화기장비 및 관측장비 중 적어도 어느 하나에 탑재될 수 있다. 이때, 응답 수신부(120)는 운용자(C)의 화기장비 및 관측장비에 모두 탑재될 수 있다. 물론, 이에 한정하지 않고 응답 수신부(120)의 일부가 운용자(C)의 화기장비에 탑재될 수 있고, 응답 수신부(120)의 나머지가 운용자(C)의 관측장비에 탑재될 수 있다. 예를 들면, 장파장 적외선(LWIR) 기반의 자유공간 광학(FSO) 수신기가 운용자(C)의 화기장비에 탑재될 수 있고, 알에프(RF) 수신기가 운용자(C)의 웨어러블 관측장비에 탑재될 수 있다. 물론, 응답 수신부(120)의 탑재 방식은 다양할 수 있다.
응답 수신부(120)는 질문 송출부(110)에 연결될 수 있다. 응답 수신부(120)는 질문 송출부(110)에서 질문 신호가 송출되는 것을 감지하여, 감지 결과에 따라 작동할 수 있다. 즉, 응답 수신부(120)는 질문 송출부(110)에서 질문 신호가 송출되면 작동을 개시할 수 있다.
신호 처리부(130)는 응답 신호를 이용하여 비행체(V)를 식별하는 역할을 한다. 이를 위해, 신호 처리부(130)에는 사전에 정해진 응답 신호가 저장될 수 있다. 또한, 신호 처리부(130)는 응답 수신부(120)로부터 응답 신호를 전달받을 수 있게 연결될 수 있다. 또한, 신호 처리부(130)는 응답 수신부(120)로부터 전달받은 응답 신호가 신호 처리부(130)에 사전에 저장된 응답 신호 즉, 미리 정해진 응답 신호와 일치하면 응답 신호를 송신한 비행체(V)를 아군으로 식별할 수 있다. 또한, 신호 처리부(130)는 응답 수신부(120)로부터 전달받은 응답 신호가 미리 정해진 응답 신호와 일치하지 않는 것으로 확인되면 응답 신호를 송신한 비행체(V)를 아군이 아닌 것으로 식별할 수 있다. 이때, 아군이 아닌 것은 적군으로 간주될 수도 있다.
한편, 일치한다는 것은 응답 신호의 대역의 일치 및 응답 신호로부터 추출된 데이터의 일치를 동시에 만족하는 경우를 의미한다. 또한, 일치하지 않는다는 것은 응답 신호의 대역의 일치 및 응답 신호로부터 추출된 데이터의 일치 중 어느 하나라도 만족하지 않는 경우를 의미한다.
즉, 신호 처리부(130)는 응답 수신부(120)로부터 전달받은 응답 신호의 대역과 미리 정해진 응답 신호의 대역도 일치하면서, 이와 함께, 응답 수신부(120)로부터 전달받은 응답 신호로부터 추출된 데이터와 미리 정해진 응답 신호로부터 추출된 데이터도 일치하는 것으로 확인되면, 해당 응답 신호를 송신한 비행체(V)를 아군으로 식별할 수 있다.
반면, 신호 처리부(130)는 응답 수신부(120)로부터 전달받은 응답 신호의 대역과 미리 정해진 응답 신호의 대역이 일치하지 않는 것으로 확인되면, 응답 수신부(120)로부터 전달받은 응답 신호로부터 추출된 데이터와 미리 정해진 응답 신호로부터 추출된 데이터가 일치하더라도, 해당 응답 신호를 송신한 비행체(V)를 아군이 아닌 것으로 식별할 수 있다.
또한, 신호 처리부(130)는 응답 수신부(120)로부터 전달받은 응답 신호의 대역과 미리 정해진 응답 신호의 대역은 일치하지만, 응답 수신부(120)로부터 전달받은 응답 신호로부터 추출된 데이터와 미리 정해진 응답 신호로부터 추출된 데이터가 일치하지 않는 것으로 확인되면, 해당 응답 신호를 송신한 비행체(V)를 아군이 아닌 것으로 식별할 수 있다.
물론, 신호 처리부(130)는 응답 수신부(120)로부터 전달받은 응답 신호의 대역과 미리 정해진 응답 신호의 대역이 일치하지 않고, 응답 수신부(120)로부터 전달받은 응답 신호로부터 추출된 데이터와 미리 정해진 응답 신호로부터 추출된 데이터도 일치하지 않는 것으로 확인되면, 해당 응답 신호를 송신한 비행체(V)를 아군이 아닌 것으로 식별할 수 있다.
보다 구체적으로는, 신호 처리부(130)는 레이저(laser) 대역 질문 신호가 송출된 후 수신된 응답 신호가 미리 정해진 알에프(RF) 대역 응답 신호와, 대역 측면 및 데이터 측면에서 모두 일치하면, 해당 응답 신호를 송신한 비행체(V)를 아군으로 식별할 수 있다.
또한, 신호 처리부(130)는 알에프(RF) 대역 질문 신호가 송출된 후 수신된 응답 신호가 미리 정해진 적외선 대역 응답 신호(장파장 적외선(LWIR) 대역 응답 신호)와, 대역 측면 및 데이터 측면에서 모두 일치하면, 해당 응답 신호를 송신한 비행체를 아군으로 식별할 수 있다.
그리고 신호 처리부(130)는 레이저(laser) 대역 질문 신호가 송출된 후 수신된 응답 신호가 미리 정해진 알에프(RF) 대역 응답 신호와, 대역 측면 및 데이터 측면 중 어느 하나라도 일치하지 않으면 해당 응답 신호를 송신한 비행체(V)를 아군이 아닌 것으로 식별할 수 있다.
또한, 신호 처리부(130)는 알에프(RF) 대역 질문 신호가 송출된 후 수신된 응답 신호가 미리 정해진 장파장 적외선(LWIR) 대역 응답 신호와, 대역 측면 및 데이터 측면 중 어느 하나라도 일치하지 않으면 해당 장파장 적외선(LWIR) 대역 응답 신호를 송신한 비행체를 아군으로 식별할 수 있다.
신호 처리부(130)는 저장기, 처리기 및 비교기를 포함할 수 있다. 물론, 신호 처리부(130)의 구성은 다양할 수 있다. 저장기에는 사전에 정해진 응답 신호가 저장될 수 있다. 사전에 정해진 응답 신호는 아군의 비행체(V) 예컨대 아군의 드론봇의 국가부호, 소속명, 고유번호, 운용 정보, 피아식별 코드 등 다양한 아군 데이터를 포함할 수 있다. 또한, 처리기는 응답 수신부(120)로부터 전달받은 응답 신호를 신호 처리하여 데이터를 추출할 수 있다. 여기서, 응답 신호로부터 추출되는 데이터는 식별할 비행체(V)(즉, 해당 응답 신호를 송출한 비행체(V))의 국가부호, 소속명, 고유번호, 운용 정보, 피아식별 코드 등을 포함할 수 있다. 또한, 비교기는 저장기에 사전에 저장된 응답 신호(즉, 미리 정해진 응답 신호)의 아군 데이터와 처리기에서 식별할 비행체(V)의 응답 신호로부터 추출되는 데이터를 비교하여 일치하는 데이터가 있는지를 확인할 수 있다.
또한, 신호 처리부(130)는 판단기를 포함할 수 있다. 판단기는 비교기로부터 비교 결과를 전달받을 수 있다. 그리고 판단기는 질문 신호의 대역과 응답 신호의 대역이 상응하는 지의 여부를 확인할 수 있다. 판단기는 비교기에서 일치하는 데이터가 있는 것으로 확인되고, 질문 신호의 대역에 상응하는 응답 신호의 대역이 수신된 것으로 확인되면, 해당 응답 신호를 송출한 비행체(V)를 아군으로 피아식별할 수 있다. 또한, 판단기는 비교기에서 일치하는 데이터가 없는 것으로 확인되면, 해당 응답 신호를 송출한 비행체(V)를 아군이 아닌 것 예컨대 적군으로 피아식별할 수 있다. 또한, 판단기는 질문 신호의 대역에 상응하지 않는 응답 신호의 대역이 수신된 것으로 확인되면, 해당 응답 신호를 송출한 비행체(V)를 아군이 아닌 것 예컨대 적군으로 피아식별할 수 있다.
여기서, 질문 신호가 레이저 대역일 때, 응답 신호가 알에프 대역인 것을 대역이 상응한다라고 정의한다. 마찬가지로, 질문 신호가 알에프 대역일 때, 응답 신호가 장파장 적외선(LWIR) 대역인 것을 대역이 상응한다라고 정의한다. 물론, 이러한 정의는 필요에 따라 다양한 방식으로 변경될 수 있다.
한편, 신호 처리부(130)는 판단기가 먼저 질문 신호와 응답 신호의 대역이 상응하는지 판단하여, 이들이 상응하지 않는 것으로 확인되면, 처리기 및 비교기를 작동시키지 않고, 해당 응답 신호를 송출한 비행체(V)를 아군이 아닌 것으로 신속히 피아식별 할 수도 있다.
신호 처리부(130)는 운용자(C)의 웨어러블 장비에 탑재될 수 있다. 예컨대 신호 처리부(130)는 운용자(C)의 스마트 헬멧에 탑재될 수 있다. 물론, 신호 처리부(130)가 탑재되는 웨어러블 장비는 다양할 수 있다. 그리고 신호 처리부(130)는 질문 송출부(110) 및 응답 수신부(120)와 무선 연결될 수 있다.
탐지부(140)는 시선 방향(D)으로 운용자(C)의 전방 영역 내에서 운용되는 비행체(V)를 탐지하는 역할을 한다. 이를 위해, 탐지부(140)는 시선 방향(D)으로 운용자(C)의 전방 영역(S) 내의 비행체(V)의 개수를 탐지할 수 있다. 이를 위한 탐지부(140)의 구성은 다양할 수 있다. 예컨대 탐지부(140)는 다양한 종류의 센서로 구성될 수 있다. 이를테면 탐지부(140)는 전자광학 센서, 카메라 센서, 레이더 센서, 라이다 센서, 적외선 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 물론, 이 외에도 탐지부(140)에 적용되는 센서의 종류는 다양할 수 있다.
탐지부(140)는 운용자(C)의 장비에 탑재될 수 있다. 예컨대 탐지부(140)는 운용자(C)의 웨어러블 장비에 탑재될 수 있다. 이때, 웨어러블 장비로서 스마트 헬멧을 예시한다. 물론, 탐지부(140)가 탑재되는 웨어러블 장비의 종류는 다양할 수 있다.
전시부(150)는 탐지부(140)의 탐지 결과 및 신호 처리부(130)의 처리 결과를 전시하는 역할을 한다. 이를 위해, 전시부(150)는 탐지부(140)로부터 탐지 결과를 전달받을 수 있게 연결될 수 있다. 또한, 전시부(150)는 신호 처리부(130)로부터 피아식별 결과를 전달받을 수 있게 연결될 수 있다. 또한, 전시부(150)는 운용자(C)의 웨어러블 장비 예컨대 스마트 헬멧에 탑재될 수 있다. 또한, 전시부(150)는 AR(Augmented Reality) 화면을 포함할 수 있다. AR 화면은 안경 형태, 고글 형태, 바이저 형태, 모바일 단말기 형태, 스마트 패드 형태 등 다양한 형태를 가질 수 있다. 예컨대 전시부(150)는 탐지부(140)로부터 전달받은 전방 영역(S)의 영상을 운용자(C)에게 전시할 수 있다. 이때, 전시 영상은 영상 내의 비행체(V)마다 피아식별 결과가 라벨링된 형태의 것일 수 있다. 전시부(150)를 가시화부라고 지칭할 수도 있다. 이에, 운용자(C)는 전방 영역(S)의 영상을 제공받을 수 있고, 이와 함께 전방의 비행체(V)들의 피아식별 결과를 시각적으로 제공받아서 신속하게 인지할 수 있다.
질문모드 전환부(160)는 질문 송출부(110)의 질문 모드를 전환시키는 역할을 한다. 즉, 질문모드 전환부(160)는 탐지부(140)에서 탐지된 비행체(V)의 개수에 따라서 질문 송출부(110)에서 송출되는 질문 신호의 대역을 전환하도록 질문 송출부(110)의 질문 모드를 전환시킬 수 있다.
질문모드 전환부(160)는, 탐지된 비행체(V)의 개수가 복수개이면 질문 송출부(110)가 알에프 모드로 작동하도록 질문 송출부(110)의 질문 모드를 전환할 수 있고, 탐지된 비행체(V)의 개수가 하나이면 질문 송출부(110)가 레이저 모드로 작동하도록 질문 송출부(110)의 질문 모드를 전환할 수 있다.
질문모드 전환부(160)는 탐지부(140)로부터 탐지 결과를 전달받을 수 있게 탐지부(140)와 연결될 수 있다. 또한, 질문모드 전환부(160)는 질문 송출부(110)의 질문 모드를 전환할 수 있게 질문 송출부(110)와 연결될 수 있다. 또한, 질문모드 전환부(160)는 운용자(C)의 웨어러블 장비 예컨대 스마트 헬멧에 탑재될 수 있다.
상기와 같이 도 1을 참조하여 본 발명의 제1 실시 예를 설명하였으나, 본 발명은 하기에서 설명되는 다른 실시 예들을 포함하여 다양하게 구성될 수 있다.
그 다음, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 피아식별 장치를 아래에서 상세하게 설명한다. 여기서, 본 발명의 전술한 제1 실시 예와 구분되는 특징을 중심으로 제2 실시 예를 상세하게 설명하기로 한다. 또한, 본 발명의 전술한 제1 실시 예의 설명과 중복되는 내용은 생략하거나 간단하게 설명한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 피아식별 장치(100)는, 전방향으로 알에프(RF) 대역 질문 신호를 송출 가능하도록 운용자(C)의 장비에 탑재되는 질문 송출부(110), 알에프(RF) 대역 질문 신호가 송출된 후 응답 신호를 수신 가능하도록 운용자(C)의 장비에 탑재되는 응답 수신부(120), 및 응답 신호가 미리 정해진 적외선(IR) 대역 응답 신호와 일치하면 응답 신호를 송신한 비행체(V)를 아군으로 식별하는 신호 처리부(130)를 포함한다.
한편, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 피아식별 장치(100)를 근거리용 피아식별 질문 장치라고 지칭할 수 있다. 이때, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 피아식별 장치(100)는 예컨대 단일 표적의 경우에도 사용될 수 있고, 다중 표적의 경우에도 사용될 수 있다. 여기서, 단일 표적은 전방 영역(S)에 식별할 비행체(V)가 단독으로 존재한다는 의미이다. 그리고 다중 표적은 전방 영역(S)에 식별할 비행체(V)의 개수가 복수개인 것을 의미한다. 한편, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 피아식별 장치(100)도 전술한 제1 실시 예의 경우와 유사 혹은 동일하게 워리어 플랫폼과 연동될 수 있다.
운용자(C)는 병사를 포함할 수 있고, 비행체(V)는 드론봇을 포함할 수 있다. 물론, 운용자(C)는 병사 외에도 다양할 수 있고, 비행체(V)도 드론봇 외에도 다양할 수 있다. 비행체(V)는 식별되지 않은 상태일 수 있고, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 피아식별 장치(100)에 의해 적아가 식별될 수 있다.
질문 송출부(110)는 전방향으로 알에프(RF) 대역 질문 신호를 송출하는 역할을 한다. 즉, 질문 송출부(110)는 알에프 모드로 작동되는 것일 수 있다. 이를 위해, 질문 송출부(110)는 알에프(RF) 대역 질문 신호 생성기 및 알에프(RF) 송신기를 포함할 수 있다.
여기서, 알에프(RF) 대역 질문 신호 생성기 및 알에프(RF) 송신기는 본 발명의 제1 실시 예의 경우와 유사하거나 혹은 동일한 구성과 방식일 수 있다. 따라서, 여기서는 이들에 대한 구체적인 설명을 생략한다.
질문 송출부(110)는 운용자(C)의 관측장비에 탑재될 수 있다. 이때, 관측장비는 예컨대 웨어러블 타입일 수 있다. 물론, 질문 송출부(110)가 탑재되는 장비의 종류 및 그 타입은 다양할 수 있다.
응답 수신부(120)는 알에프(RF) 대역 질문 신호가 송출된 후 응답 신호를 수신하는 역할을 한다. 여기서, 응답 수신부(120)는 본 발명의 제1 실시 예의 경우와 유사하거나 혹은 동일한 구성과 방식일 수 있다. 이에, 여기서는 응답 수신부(120)에 대한 구체적인 설명을 생략한다.
응답 수신부(120)는 운용자(C)의 화기장비 및 관측장비 중 적어도 어느 하나에 탑재될 수 있다. 물론, 응답 수신부(120)의 탑재 방식은 다양할 수 있다.
신호 처리부(130)는 응답 수신부(120)에서 수신된 응답 신호를 이용하여 비행체(V)를 피아식별하는 역할을 한다. 즉, 신호 처리부(130)는 응답 수신부(120)에서 수신된 응답 신호가 미리 정해진 적외선(IR) 대역 응답 신호와 대역 측면 및 데이터 측면에서 모두 일치하면 해당 응답 신호를 송신한 비행체(V)를 아군으로 식별할 수 있다. 또한, 신호 처리부(130)는 응답 수신부(120)에서 수신된 응답 신호가 미리 정해진 적외선(IR) 대역 응답 신호와 대역 측면 및 데이터 측면 중 어느 하나라도 일치하지 않으면 해당 응답 신호를 송신한 비행체(V)를 아군이 아닌 것으로 식별할 수 있다. 이를 위해, 신호 처리부(130)는 응답 수신부(120)로부터 응답 신호를 전달받을 수 있도록 응답 수신부(120)와 연결될 수 있다. 또한, 신호 처리부(130)는 저장기, 처리기, 비교기 및 판단기를 포함할 수 있다. 이때, 저장기, 처리기, 비교기 및 판단기는 본 발명의 제1 실시 예의 저장기, 처리기, 비교기 및 판단기의 경우와 유사하거나 혹은 동일한 구성과 방식일 수 있다. 따라서, 여기서는 이들에 대한 구체적인 설명을 생략한다.
그 다음, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 피아식별 장치를 아래에서 상세하게 설명한다. 여기서, 본 발명의 전술한 제1 실시 예 또는 제1 실시 예와 구분되는 특징을 중심으로 제3 실시 예를 상세하게 설명하기로 한다. 또한, 본 발명의 전술한 제1 실시 예 및 제2 실시 예의 설명과 중복되는 내용은 생략하거나 간단하게 설명한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 피아식별 장치(200)는, 질문 신호를 수신 가능하도록 비행체(V)에 탑재되는 질문 수신부(210), 질문 신호를 수신한 후 질문 신호를 송출한 위치로 상이한 대역의 응답 신호를 송출 가능하도록 비행체(V)에 탑재되는 응답 송출부(220), 수신된 질문 신호의 대역에 따라 응답 신호의 대역을 전환하도록 비행체(V)에 탑재되는 응답모드 전환부(230)를 포함한다.
한편, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 피아식별 장치(200)를 하이브리드형 피아식별 응답 장치라고 지칭할 수 있다. 또한, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 피아식별 장치(200)는 비행체(V) 예컨대 드론봇마다 탑재될 수 있다. 즉, 비행체(V)가 복수개이면, 피아식별 장치(200)도 복수개일 수 있고, 복수개의 비행체(V) 각각에 탑재될 수 있다. 또한, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 피아식별 장치(200)는 드론봇전투체계와 연동될 수 있다.
비행체(V)는 드론봇을 포함할 수 있다. 물론, 비행체(V)의 종류는 다양할 수 있다. 질문 신호를 송출한 위치는 운용자(C)의 위치를 의미할 수 있다.
질문 수신부(210)는 질문 신호를 수신하는 역할을 한다. 이때, 질문 신호는 비행체(V)의 피아식별을 위한 것일 수 있다. 또한, 질문 신호는 운용자(C)의 피아식별 질문 장치로부터 송출되는 것일 수 있다. 질문 수신부(210)는 알에프(RF) 수신기 및 레이저 수신기를 포함할 수 있다. 알에프(RF) 수신기는 알에프(RF) 대역 질문 신호를 수신할 수 있다. 레이저 수신기는 레이저(laser) 대역 질문 신호를 수신할 수 있다. 물론, 질문 수신부(210)의 구성은 다양할 수 있다.
응답 송출부(220)는 질문 신호를 수신한 후 질문 신호를 송출한 위치로 상이한 대역의 응답 신호를 송출하는 역할을 한다. 응답 송출부(220)는 미리 설정된 복수개의 응답 모드별로 응답 신호를 생성 및 송출할 수 있다. 이때, 복수개의 응답 모드는 알에프(RF) 모드 및 적외선 모드를 포함할 수 있다. 여기서, 적외선 모드는 장파장 적외선 모드일 수 있다.
응답 송출부(220)는 알에프(RF) 모드로 작동하는 경우, 알에프(RF) 대역 응답 신호를 송출할 수 있다. 이때, 응답 송출부(220)는 알에프(RF) 대역 응답 신호를 전방향으로 송출할 수 있고, 전방향 중에서 질문 신호를 송출한 위치를 향하는 방향으로 송출되는 알에프(RF) 대역 응답 신호를 운용자(C)의 피아식별 질문 장치가 수신할 수 있다. 또한, 응답 송출부(220)는 적외선 모드로 작동하는 경우, 적외선(IR) 대역 응답 신호를 송출할 수 있다. 여기서, 적외선(IR) 대역 응답 신호는 장파장 적외선(LWIR) 대역 응답 신호일 수 있다. 이때, 응답 송출부(220)로부터 송출되는 장파장 적외선(LWIR) 대역 응답 신호는 운용자(C)의 피아식별 질문 장치에서 수신될 수 있다.
응답 송출부(220)는 복수개의 응답 신호 생성기 및 복수개의 응답 신호 송신기를 포함할 수 있다. 복수개의 응답 신호 생성기는 알에프(RF) 대역 응답 신호 생성기 및 장파장 적외선(LWIR) 대역 응답 신호 생성기를 포함할 수 있다. 복수개의 응답 신호 송신기는 알에프(RF) 송신기 및 장파장 적외선(LWIR) 송신기를 포함할 수 있다. 이때, 바람직하게는 장파장 적외선(LWIR) 송신기는 장파장 적외선(LWIR) 기반의 자유공간 광학(FSO) 송신기일 수 있다. 물론, 이에 한정하지 않고, 응답 송출부(220)의 구성은 다양할 수 있다
알에프(RF) 대역 응답 신호 생성기는 알에프(RF) 모드에 따라 알에프(RF) 대역 응답 신호를 생성할 수 있다. 여기서, 응답 신호는 레이저(laser) 대역 질문 신호에 상응하는 것일 수 있다. 장파장 적외선(LWIR) 대역 응답 신호 생성기는 적외선 모드에 따라 장파장 적외선(LWIR) 대역 응답 신호를 생성할 수 있다. 이때, 장파장 적외선(LWIR) 대역 응답 신호는 알에프(RF) 대역 질문 신호에 상응하는 것일 수 있다.
알에프(RF) 송신기는 알에프(RF) 대역 응답 신호 생성기에서 생성된 응답 신호를 운용자(C)의 위치를 포함하여 전방향으로 송신할 수 있다. 장파장 적외선(LWIR) 송신기는 장파장 적외선(LWIR) 대역 응답 신호 생성기에서 생성된 응답 신호를 운용자(C)의 위치로 송신할 수 있다.
응답모드 전환부(230)는 수신된 질문 신호의 대역에 따라 응답 신호의 대역을 전환하는 역할을 한다. 즉, 응답모드 전환부(230)는 질문 수신부(210)에서 수신된 질문 신호가 미리 정해진 레이저 대역 질문 신호와 대역 측면 및 데이터 측면에서 일치하면 응답 송출부(220)가 알에프 모드로 작동하도록 응답 송출부(220)의 응답 모드를 전환할 수 있다. 그리고 응답모드 전환부(230)는 질문 수신부(210)에서 수신된 질문 신호가 미리 정해진 알에프 대역 질문 신호와 일치하면 응답 송출부(220)가 적외선 모드로 작동하도록 응답 송출부(220)의 응답 모드를 전환할 수 있다.
응답모드 전환부(230)는 저장기, 처리기, 비교기 및 모드 전환기를 포함할 수 있다. 저장기에는 사전에 정해진 질문 신호가 저장될 수 있다. 처리기는 질문 수신부(210)로부터 전달받은 질문 신호를 신호 처리하여 데이터를 추출할 수 있다. 비교기는 저장기에 사전에 저장된 질문 신호(즉, 미리 정해진 질문 신호)의 아군 데이터와 처리기가 질문 신호로부터 추출한 데이터를 비교하여 일치하는 데이터가 있는지를 확인할 수 있다. 모드 전환기는 질문 신호의 대역을 확인할 수 있다. 또한, 모드 전환기는 비교기에서 일치하는 데이터가 있는 것으로 확인되고, 질문 신호의 대역이 알에프(RF) 대역인 것으로 확인되면, 장파장 적외선 모드로 응답 송출부(220)의 응답 모드를 전환할 수 있다. 또한, 모드 전환기는 비교기에서 일치하는 데이터가 있는 것으로 확인되고, 질문 신호의 대역이 레이저 대역인 것으로 확인되면, 알에프(RF) 모드로 응답 송출부(220)의 응답 모드를 전환할 수 있다. 물론, 응답모드 전환기(230)의 구성과 방식은 다양할 수 있다.
한편, 본 발명의 전술한 제1 실시 예 내지 제3 실시 예의 피아식별 장치의 구성은 서로 조합됨으로써 변경될 수 있다.
상기한 바와 같이 구성되는 본 발명의 실시 예들에 따른 피아식별 장치의 작동을 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 실시 예들에 따른 피아식별 장치의 작동을 전체적으로 설명하기 위한 개념도이다. 또한, 도 3 및 도 4는 본 발명의 실시 예들에 따른 피아식별 장치의 작동을 부분적으로 설명하기 위한 개념도이다.
이때, 도 3은 단독 비행체의 피아식별을 해야하는 경우에 본 발명의 실시 예들에 따른 피아식별 장치가 비행체의 탐지 결과에 대응하는 질문 신호를 송출하고 전방 영역 예컨대 감시 영역으로부터 응답 신호를 수신하는 일련의 작동을 예시적으로 도시한 개념도이고, 도 4는 다수개의 비행체가 혼재된 상태에서 피아식별을 해야하는 경우에 본 발명의 실시 예들에 따른 피아식별 장치가 비행체의 탐지 결과에 대응하는 질문 신호를 송출하고 감시 영역으로부터 응답 신호를 수신하는 일련의 작동을 예시적으로 도시한 개념도이다.
도 2를 참조하면, 지휘소는 피아식별되지 않은 드론봇이 지휘소의 작전반경에 위치하는 것을 인지할 수 있고, 이때 병사에게 드론봇의 피아식별 임무를 부여할 수 있다.
도 1과 도 2의 (a) 부분 및 도 4를 참조하면, 피아식별을 해야하는 드론봇이 군집된 복수 개체일 때, 병사 예컨대 운용자(C)는 임무를 부여받은 지역으로 이동할 수 있고, 탐지부(140)를 작동시켜 군집 드론봇을 탐지할 수 있다. 탐지부(140)는 드론봇의 개수가 복수개임을 탐지하여, 그 결과를 질문모드 전환부(160)로 전달할 수 있고, 질문모드 전환부(160)는 질문 송출부(110)를 알에프(RF) 모드로 전환시킬 수 있다. 또한, 병사는 질문 송출부(110)로 병사의 시선 방향(D)을 포함한 전방향으로 피아식별을 위한 알에프(RF) 대역 질문 신호를 송출할 수 있다. 이에, 전방 영역(S)으로 피아식별을 위한 알에프(RF) 대역 질문 신호가 송출될 수 있다.
이때, 전방 영역(S) 내의 비행체(V)가 아군의 비행체이면, 병사의 위치로부터 송출되는 알에프(RF) 대역 질문 신호를 수신하고, 그에 상응하는 응답 신호로서 장파장 적외선 대역 응답 신호를 병사의 위치로 송출할 수 있다. 반면, 전방 영역(S) 내의 비행체(V)가 아군의 비행체가 아니면, 병사의 위치로부터 송출되는 알에프(RF) 대역 질문 신호에 상응하는 장파장 적외선 대역 응답 신호를 송출하지 못하고, 이와 다른 임의의 응답 신호를 송출할 수 있다. 즉, 아군의 피아식별 체계의 관점에서 보면, 전방 영역(S) 내의 아군이 아닌 비행체(V)는 알에프(RF) 대역 질문 신호를 수신한 후에, 잘못된 응답 신호를 송출할 수 있다.
전방 영역(S)으로부터 응답 신호가 송출되면, 응답 수신부(120)가 이를 수신하고, 신호 처리부(130)가 수신된 응답 신호를 신호 처리하여 전시부(150)로 전달하고, 전시부(150)는 전방 영역(S)으로부터 획득된 영상과 함께 영상 내의 드론봇들의 피아식별 결과를 병사에게 전시하여 줄 수 있다. 또한, 전시부(150)는 워리어 플랫폼을 통해 병사에게 전시하는 것과 유사 혹은 동일한 사항을 지휘소로 전송하여 줄 수 있다. 병사는 전시부(150)의 AR 화면을 확인하여 복수개의 드론봇 중 아군과 아군이 아닌 것을 시각적으로 구분할 수 있고, 지휘소로부터 명령을 받아 아군이 아닌 드론봇을 전방 영역으로부터 배제하는 작전을 수행할 수 있다.
도 1과 도 2의 (b) 부분 및 도 3을 참조하면, 피아식별을 해야하는 드론봇이 단독 개체일 때, 병사 예컨대 운용자(C)는 임무를 부여받은 지역으로 이동할 수 있고, 탐지부(140)를 작동시켜 드론봇을 탐지할 수 있다. 탐지부(140)는 드론봇의 개수가 하나인 것을 탐지하여, 그 결과를 질문모드 전환부(160)로 전달할 수 있고, 질문모드 전환부(160)는 질문 송출부(110)를 레이저 모드로 전환시킬 수 있다. 또한, 병사는 질문 송출부(110)로 병사의 시선 방향(D)으로 전방 영역(S)에 피아식별을 위한 레이저 대역 질문 신호를 송출할 수 있다.
이때, 전방 영역(S) 내의 비행체(V)가 아군의 비행체이면, 레이저 대역 질문 신호를 수신하고, 그에 상응하는 응답 신호로서 알에프(RF) 대역 응답 신호를 송출할 수 있다. 반면, 전방 영역(S) 내의 비행체(V)가 아군의 비행체가 아니면, 레이저 대역 질문 신호에 상응하는 알에프(RF) 대역 응답 신호를 송출하지 못하고, 이와 다른 임의의 응답 신호를 송출할 수 있다. 즉, 아군의 피아식별 체계의 관점에서 보면, 전방 영역(S) 내의 아군이 아닌 비행체(V)는 레이저 대역 질문 신호를 수신한 후에 잘못된 응답 신호를 송출할 수 있다.
전방 영역(S)으로부터 응답 신호가 송출되면, 응답 수신부(120)가 이를 수신하고, 신호 처리부(130)가 수신된 응답 신호를 신호 처리하여 전시부(150)로 전달하고, 전시부(150)는 전방 영역(S)으로부터 획득된 영상과 함께 영상 내의 드론봇의 피아식별 결과를 병사에게 전시할 수 있다. 또한, 전시부(150)는 워리어 플랫폼을 통해 병사에게 전시하는 것과 유사 혹은 동일한 사항을 지휘소로 전송하여 줄 수 있다. 병사는 전시부(150)의 AR 화면을 확인하여 드론봇의 피아를 시각적으로 구분할 수 있고, 드론봇이 아군의 것이 아니면, 지휘소로부터 명령을 받아 해당 드론봇을 전방 영역으로부터 배제하는 작전을 수행할 수 있다.
하기에서는 본 발명의 실시 예들에 따른 피아식별 장치가 적용되는 피아식별 방법에 대해 설명한다. 여기서, 본 발명의 전술한 실시 예들에 따른 피아식별 장치의 설명과 중복되는 내용은 생략하거나 간단하게 설명하기로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 피아식별 방법은, 운용자(C)의 시선 방향(D)으로 운용자(C)의 전방 영역(S) 예컨대 감시 영역 내의 비행체(V)를 탐지하는 과정, 시선 방향(D) 또는 전방향(모든 방향)으로 상이한 대역의 질문 신호 중 비행체(V)의 탐지 결과에 대응하는 질문 신호를 송출하는 과정, 감시 영역으로부터 응답 신호를 수신하는 과정, 응답 신호가 미리 정해진 응답 신호와 일치하면 응답 신호를 송신한 비행체(V)를 아군으로 식별하는 과정, 및 비행체(V)의 탐지 결과 및 아군으로 식별된 결과를 운용자(C)의 장비 상에 전시하는 과정을 포함한다.
이때, 피아식별 방법은 본 발명의 전술한 실시 예들에 따른 피아식별 질문 장치에 의해 수행될 수 있다. 따라서,하기에서는 본 발명의 전술한 실시 예들에 따른 피아식별 질문 장치로 피아식별 방법이 수행되는 것을 예시하여 설명하기로 한다. 그러나 이에 한정되지 않고, 다양한 구성의 피아식별 장치에 의해, 본 발명의 실시 예에 따른 피아식별 방법이 수행될 수 있다. 한편, 본 발명의 실시 예에 따른 피아식별 방법을 피아식별 질문 방법이라고 지칭할 수도 있다.
우선, 운용자(C)의 시선 방향(D)으로 운용자(C)의 전방의 감시 영역 내의 비행체(V)를 탐지한다.
탐지부(140)는 전자광학 센서, 카메라 센서, 레이더 센서, 라이다 센서, 적외선 센서 중 적어도 하나를 이용하여 감시 영역 예컨대 전방 영역(S) 내의 비행체(V)를 탐지할 수 있고, 그 개수를 카운트할 수 있다. 예를 들어, 전방 영역(S) 내의 비행체(V)가 단독으로 존재할 때, 탐지부(140)는 전방 영역(S) 내의 비행체(V)의 개수를 하나로 카운트할 수 있다. 또한, 전방 영역(S) 내의 비행체(V)가 복수개 예컨대 6개 존재할 때, 탐지부(140)는 전방 영역(S) 내의 비행체(V)의 개수를 6개로 카운트할 수 있다. 여기서, 제시되는 개수는 실시 예의 설명을 위한 일 예시로서, 탐지부(140)가 카운트할 수 있는 비행체(V)의 개수는 한정되지 않는다.
그 다음, 시선 방향(D)으로 상이한 대역의 질문 신호 중 비행체(V)의 탐지 결과에 대응하는 질문 신호를 송출한다. 즉, 질문모드 전환부(160)에서, 비행체(V)의 개수에 맞게 질문 송출부(110)의 질문 모드를 전환시킬 수 있고, 그에 따라, 질문 송출부(110)가, 비행체(V)의 개수가 하나이면 레이저 대역 질문 신호를 전방 영역(S)으로 송신할 수 있고, 비행체(V)의 개수가 복수개이면 알에프 대역 질문 신호를 전방 영역(S)을 포함하여 전방향으로 송신할 수 있다.
그 다음, 감시 영역(S)으로부터 응답 신호를 수신한다. 즉, 전방 영역(S) 내의 비행체(V)는 운용자(C)의 위치로부터 송출되는 질문 신호를 수신하면, 응답 신호를 송출할 수 있다. 전방 영역(S)으로부터 송출되는 이 응답 신호를 운용자(C)의 위치에서 응답 수신부(120)가 수신할 수 있다.
이후, 응답 신호가 미리 정해진 응답 신호와 일치하면 응답 신호를 송신한 비행체(V)를 아군으로 식별한다.
즉, 응답 수신부(120)로 수신된 응답 신호를 신호 처리부(130)로 전달할 수 있다. 또한, 신호 처리부(130)에서 응답 신호를 이용하여 비행체(V)의 피아식별을 할 수 있다. 예컨대 신호 처리부(130)에서, 레이저 대역 질문 신호가 송출된 후 수신된 응답 신호가 미리 정해진 알에프 대역 응답 신호와 대역 측면에서 그리고 데이터 측면에서 모두 일치하면 해당 응답 신호를 송신한 비행체를 아군으로 식별할 수 있다. 또한, 신호 처리부(130)에서, 알에프 대역 질문 신호가 송출된 후 수신된 응답 신호가 미리 정해진 적외선 대역 응답 신호 예컨대 장파장 적외선 대역 응답 신호와 대역 측면에서 그리고 데이터 측면에서 모두 일치하면 해당 응답 신호를 송신한 비행체를 아군으로 식별할 수 있다.
이때, 신호 처리부(130)에서, 레이저 대역 질문 신호가 송출된 후 수신된 응답 신호가 미리 정해진 알에프 대역 응답 신호와 대역 측면에서 그리고 데이터 측면에서 어느 하나라도 일치하지 않는 것이 확인되면 해당 응답 신호를 송신한 비행체를 아군이 아닌 것으로 식별할 수 있다. 마찬가지로, 신호 처리부(130)에서, 알에프 대역 질문 신호가 송출된 후 수신된 응답 신호가 미리 정해진 적외선 대역 응답 신호 예컨대 장파장 적외선 대역 응답 신호와 대역 측면에서 그리고 데이터 측면에서 어느 하나라도 일치하지 않는 것이 확인되면 해당 응답 신호를 송신한 비행체를 아군이 아는 것으로 식별할 수 있다.
그 다음, 비행체(V)의 탐지 결과 및 아군으로 식별된 결과를 운용자(C)의 장비 상에 전시한다. 즉, 신호 처리부(130)의 신호 처리 결과를 전시부(150)로 전달하고, 탐지부(140)의 탐지 영상을 전시부(150)로 전달한 후, 이들을 병합하고, 병합된 영상을 AR 화면 상에 전시하여 운용자(C)에게 시각적으로 제공할 수 있다.
이하, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 피아식별 방법을 아래에서 설명한다. 이때, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 피아식별 방법을 예컨대 피아식별 응답 방법이라고 지칭할 수 있다. 또한, 이하에서는, 본 발명의 전술한 실시 예에 따른 피아식별 방법의 설명과 중복되는 내용은 생략하거나 간단하게 설명하기로 한다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 피아식별 방법은, 질문 신호를 수신하는 과정, 및 질문 신호가 송출되는 위치로 상이한 대역의 응답 신호 중 수신된 질문 신호의 대역에 따라 미리 정해진 응답 신호를 송출하는 과정을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 피아식별 방법 피아식별 방법은 본 발명의 전술한 실시 예들 중 어느 하나의 실시 예의 피아식별 응답 장치에 의해 수행될 수 있다. 따라서,하기에서는 본 발명의 전술한 실시 예들 중 어느 하나의 피아식별 응답 장치로 피아식별 방법이 수행되는 것을 예시하여 설명하기로 한다. 그러나 이에 한정되지 않고, 다양한 구성의 피아식별 장치에 의해, 본 발명의 실시 예에 따른 피아식별 응답 방법이 수행될 수 있다.
우선, 질문 신호를 수신한다. 예컨대 비행체(V)가 전방 영역(S)에서 임무를 수행하는 중에, 지휘소에 의해 인식되어 운용자(C)가 비행체(V)를 피아식별하러 접근할 수 있다. 또한, 운용자(C)가 운용자(C)의 위치에서 전방 영역(S)으로 질문 신호를 송출할 수 있다. 이 질문 신호를 비행체(V)에 탑재된 질문 수신부(210)로 수신할 수 있다.
그 다음, 질문 신호가 송출되는 위치로 상이한 대역의 응답 신호 중 수신된 질문 신호의 대역에 따라 미리 정해진 응답 신호를 송출한다. 예컨대 응답모드 전환부(230)가, 질문 수신부(210)에서 수신된 질문 신호를 전달받아서, 질문 신호의 대역을 확인할 수 있고, 질문 신호가 복조 가능할 경우, 복조하여 이로부터 데이터를 추출할 수 있다. 또한, 응답모드 전환부(230)는 질문 신호의 대역에 따라 질문 신호에 상응하는 응답 신호를 생성하도록 응답 송출부(220)의 응답 모드를 전환시킬 수 있따. 이에, 응답 송출부(220)에서는, 비행체(V) 예컨대 드론봇이 수신된 질문 신호가 레이저 대역 질문 신호이면 그에 상응하도록 미리 정해진 알에프 대역 응답 신호를 송출할 수 있다. 또한, 응답 송출부(220)에서 드론봇이 수신된 질문 신호가 알에프 대역 질문 신호이면 미리 정해진 적외선 대역 응답 신호를 송출할 수 있다. 응답 송출부(220)로부터 송출되는 응답 신호는 운용자(C)가 드론봇의 피아를 식별하는 것에 사용될 수 있다.
상기한 바에 따르면, 본 발명의 실시 예들은 피아식별할 드론봇의 개수에 따라, 드론봇이 다수일 때는 장파장 적외선(LWIR) 기반의 자유공간 광학(FSO) 기술이 적용된 응답 신호를 사용할 수 있고, 드론봇이 단독일 때는 알에프(RF) 기술이 적용된 응답 신호를 사용할 수 있다.
이에, 드론봇의 개수에 상관없이, 예컨대 드론봇이 다수이든 혹은 단독이든, 레이저(laser)만 이용하여 응답 신호를 주고받으며 피아를 식별하는 경우와, 알에프(RF)만 이용하여 응답 신호를 주고받으며 피아를 식별하는 경우에 비해, 본 발명의 실시 예들에서는 신속하고 정확하게 피아식별을 할 수 있다.
또한, 레이저(laser) 및 알에프(RF)는 장파장 적외선(LWIR) 기반의 자유공간 광학(FSO) 기술에 비해서 다대일 통신이 취약하다. 이 때문에, 레이저(laser)와 알에프(RF)를 병용하여 응답 신호를 주고받는 경우에 비해서도, 본 발명의 실시 예들에서는 다대일 통신이 원활하여 신속하고 정확하게 피아식별을 할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예들에서는 장파장 적외선(LWIR) 기반의 자유공간 광학(FSO) 기술을 응답 신호에 적용함으로써, 적 전투원이 육안으로 식별할 수 없는 고속 깜빡임을 통해, 운용자와 아군의 드론봇 간에 피아식별을 위한 정보를 안전하게 주고받을 수 있다.
즉, 본 발명의 실시 예들에 따른 장파장 적외선(LWIR) 기반의 자유공간 광학(FSO) 기술은 장파장 적외선(LWIR) 대역을 이용해 데이터를 전송할 때, 송출지에서 광에너지가 데이터와 함께 변조되어 육안으로 식별할 수 없는 고속 깜빡임 형태로 송출될 수 있고, 이를 수신지에서 검출하고 복조하여 데이터를 추출할 수 있다. 따라서, 적에게 육안으로 노출되지 않고 안전하게 정보를 주고받을 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예들에서는 피아식별 결과를 증강현실 화면으로 운용자에게 제공하여 줌으로써, 피아가 혼재된 상황에서 운용자가 복수의 드론봇의 피아 상태를 각각 즉시 쉽게 확인할 수 있고, 그에 따라 신속한 대응을 할 수 있다.
나아가, 본 발명의 실시 예들에서는 피아식별 장치가 워리어 플랫폼과 연동됨으로써, 다수의 드론봇 중 아군이 아닌 것으로 식별되는 일부 드론봇에 무장을 할당하고, 신속히 타격하여 아군의 드론봇들로부터 신속히 배제시킬 수 있다.
본 발명의 상기 실시 예는 본 발명의 설명을 위한 것이고, 본 발명의 제한을 위한 것이 아니다. 본 발명의 상기 실시 예에 개시된 구성과 방식은 서로 결합하거나 교차하여 다양한 형태로 조합 및 변형될 것이고, 이에 의한 변형 예들도 본 발명의 범주로 볼 수 있음을 주지해야 한다. 즉, 본 발명은 청구범위 및 이와 균등한 기술적 사상의 범위 내에서 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 본 발명이 해당하는 기술 분야에서의 업자는 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 실시 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
110: 질문 송출부 120: 응답 수신부
130: 신호 처리부 140: 탐지부
150: 질문모드 전환부 210: 질문 수신부
220: 응답 송출부 230: 응답모드 전환부

Claims (22)

  1. 운용자의 시선 방향 또는 전방향으로 상이한 대역의 질문 신호를 송출 가능하도록 상기 운용자의 장비에 탑재되는 질문 송출부;
    상기 질문 신호가 송출된 후 응답 신호를 수신 가능하도록 상기 운용자의 장비에 탑재되는 응답 수신부;
    상기 응답 신호가 미리 정해진 응답 신호와 일치하면 상기 응답 신호를 송신한 비행체를 아군으로 식별하는 신호 처리부;
    상기 시선 방향으로 비행체를 탐지 가능하도록 상기 운용자의 장비에 탑재되는 탐지부;
    상기 탐지부의 탐지 결과 및 상기 신호 처리부의 처리 결과를 전시하도록 상기 운용자의 장비에 탑재되는 전시부; 및
    상기 탐지부에서 탐지된 비행체의 개수에 따라 상기 질문 신호의 대역을 전환하도록 상기 운용자의 장비에 탑재되는 질문모드 전환부;를 포함하고,
    상기 탐지부는 상기 시선 방향으로 상기 운용자의 전방 영역 내의 비행체의 개수를 탐지하고,
    상기 질문모드 전환부는, 탐지된 비행체의 개수가 복수개이면 상기 질문 송출부를 알에프 모드로 작동하도록 전환하고, 탐지된 비행체의 개수가 하나이면 상기 질문 송출부를 레이저 모드로 작동하도록 전환하는 피아식별 장치.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 질문 송출부 및 상기 응답 수신부는 상기 운용자의 화기장비 및 관측장비 중 적어도 어느 하나에 탑재되고,
    상기 신호 처리부, 상기 탐지부, 상기 전시부 및 상기 질문모드 전환부는 상기 운용자의 웨어러블 장비에 탑재되는 피아식별 장치.
  4. 청구항 1 또는 청구항 3 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 질문 송출부는 레이저(laser) 대역 질문 신호 및 알에프(RF) 대역 질문 신호를 송출 가능한 피아식별 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 신호 처리부는, 상기 레이저 대역 질문 신호가 송출된 후 수신된 응답 신호가 미리 정해진 알에프 대역 응답 신호와 일치하면 해당 응답 신호를 송신한 비행체를 아군으로 식별하고, 상기 알에프 대역 질문 신호가 송출된 후 수신된 응답 신호가 미리 정해진 적외선 대역 응답 신호와 일치하면 해당 응답 신호를 송신한 비행체를 아군으로 식별하는 피아식별 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 미리 정해진 적외선 대역 응답 신호는 미리 정해진 장파장 적외선(Long Wave Infra Red, LWIR) 대역 응답 신호인 피아식별 장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 청구항 1 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 전시부는 AR(Augmented Reality) 화면을 포함하는 피아식별 장치.
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  16. 운용자의 시선 방향으로 상기 운용자의 전방의 감시 영역 내의 비행체를 탐지하는 과정;
    상기 시선 방향 또는 전방향으로 상이한 대역의 질문 신호 중 상기 비행체의 탐지 결과에 대응하는 질문 신호를 송출하는 과정;
    상기 감시 영역으로부터 응답 신호를 수신하는 과정;
    상기 응답 신호가 미리 정해진 응답 신호와 일치하면 상기 응답 신호를 송신한 비행체를 아군으로 식별하는 과정; 및
    상기 비행체의 탐지 결과 및 상기 아군으로 식별된 결과를 상기 운용자의 장비 상에 전시하는 과정;을 포함하고,
    상기 비행체를 탐지하는 과정은,
    상기 비행체의 개수를 카운트하는 과정;을 포함하고,
    상기 질문 신호를 송출하는 과정은,
    상기 비행체의 개수가 하나이면 레이저 대역 질문 신호를 송신하는 과정; 및
    상기 비행체의 개수가 복수개이면 알에프 대역 질문 신호를 송신하는 과정;을 포함하는 피아식별 방법.
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  19. 청구항 16에 있어서,
    상기 아군으로 식별하는 과정은,
    상기 레이저 대역 질문 신호가 송출된 후 수신된 응답 신호가 미리 정해진 알에프 대역 응답 신호와 일치하면 해당 응답 신호를 송신한 비행체를 아군으로 식별하는 과정; 및
    상기 알에프 대역 질문 신호가 송출된 후 수신된 응답 신호가 미리 정해진 적외선 대역 응답 신호와 일치하면 해당 응답 신호를 송신한 비행체를 아군으로 식별하는 과정;을 포함하는 피아식별 방법.
  20. 청구항 19에 있어서,
    상기 미리 정해진 적외선 대역 응답 신호는 미리 정해진 장파장 적외선 대역 응답 신호인 피아식별 방법.
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