KR102308700B1 - Tracking drone that can track whether drone is permitted to fly within restricted area and operating method thereof - Google Patents

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KR102308700B1
KR102308700B1 KR1020200047377A KR20200047377A KR102308700B1 KR 102308700 B1 KR102308700 B1 KR 102308700B1 KR 1020200047377 A KR1020200047377 A KR 1020200047377A KR 20200047377 A KR20200047377 A KR 20200047377A KR 102308700 B1 KR102308700 B1 KR 102308700B1
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drone
matrix
tracking
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임중연
전희창
고으뜸
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동국대학교 산학협력단
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Abstract

A tracking drone capable of tracking whether a drone is authorized to fly within a restricted area is disclosed. The present invention relates to a tracking drone and an operation method thereof that acquires an image of the front taken through a camera, performs drone detection on the image, and if it is predicted that there is a drone in front based on this, attempts a communication connection with the drone, and when a communication connection with the drone is established, acquires drone identification information of the drone through the communication with the drone, and then, when it is confirmed that the acquired drone identification information is one among the drone identification information on each of a plurality of predetermined drones, can determine the drone as a drone permitted to fly within the restricted area.

Description

제한구역 내에서 비행이 허가된 드론인지 여부를 추적할 수 있는 추적 드론 및 그 동작 방법{TRACKING DRONE THAT CAN TRACK WHETHER DRONE IS PERMITTED TO FLY WITHIN RESTRICTED AREA AND OPERATING METHOD THEREOF}TRACKING DRONE THAT CAN TRACK WHETHER DRONE IS PERMITTED TO FLY WITHIN RESTRICTED AREA AND OPERATING METHOD THEREOF

본 발명은 제한구역 내에서 비행이 허가된 드론인지 여부를 추적할 수 있는 추적 드론 및 그 동작 방법에 대한 것이다.The present invention relates to a tracking drone capable of tracking whether a drone is permitted to fly within a restricted area and an operating method thereof.

드론(drone)이란, 유무선으로 연결되어 있는 드론 조종 장치로부터 제어 신호를 수신함에 따라 자동 비행이 가능한 무인 비행체로, 최근에 군사용 정찰 목적 외에도 무인 택배 서비스, 건설 현장의 안전 점검 등 다양한 산업 분야에서 활용되고 있다.A drone is an unmanned aerial vehicle that can fly automatically by receiving a control signal from a drone control device that is connected via wire or wireless. is becoming

그러나, 이러한 드론이 지정되지 않은 장소에서 비행하게 되면, 항공기와 충돌할 수 있을 뿐만 아니라 국방상의 보안을 침해할 수도 있다.However, if these drones fly in unspecified locations, they may collide with aircraft and infringe national security.

따라서, 드론이 지정되지 않은 장소에서 비행할 수 없도록 비행금지구역이 지정되어 있다. 예컨대, 비행금지구역은 휴전선 인근, 서울도심 상공 일부, 비행장으로부터 반경 9.3km 이내인 곳을 의미한다.Therefore, a no-fly zone is designated so that the drone cannot fly in an unspecified place. For example, a no-fly zone means a place near the demarcation line, a part of downtown Seoul, or a place within a radius of 9.3 km from the airfield.

한편, 최근에는 드론을 군사 지역에서 작전에 활용하는 경우가 많은데, 만약, 군사 지역에 허가되지 않은 드론이 출몰하게 되면, 작전 수행에 혼선을 초래할 수 있다. 또한, 적군의 드론이 아군의 군사 지역에 침입하는 경우, 군사기밀정보가 노출되는 문제가 발생할 수도 있다.Meanwhile, in recent years, drones are often used for operations in military areas, and if unauthorized drones appear in military areas, it may cause confusion in operation execution. In addition, when an enemy drone invades a friendly military area, there may be a problem in which confidential military information is exposed.

따라서, 군사보호구역 등과 같은 제한구역 내에서 비행이 허가된 드론인지 여부를 보다 빠르게 추적할 수 있도록 하는 드론 추적 기술에 대한 연구가 필요하다.Therefore, there is a need for research on drone tracking technology that can more quickly track whether a drone is permitted to fly within a restricted area such as a military protection zone.

본 발명은 카메라를 통해 촬영된 전방의 이미지를 획득하고, 상기 이미지에 대한 드론 검출을 수행하며, 이를 기초로 전방에 드론이 존재하는 것으로 예측되면, 상기 드론과의 통신 접속을 시도하고, 상기 드론과의 통신 접속이 이루어지면, 상기 드론과의 통신을 통해 상기 드론의 드론 식별 정보를 획득한 후 상기 획득된 드론 식별 정보가 미리 정해진 복수의 드론들 각각에 대한 드론 식별 정보 중 하나인 것으로 확인되면, 상기 드론을 제한구역 내에서 비행이 허가된 드론으로 판단할 수 있는 추적 드론 및 그 동작 방법을 제시하고자 한다.The present invention acquires an image of the front taken through a camera, performs drone detection on the image, and if it is predicted that there is a drone in the front based on this, attempts a communication connection with the drone, and the drone When a communication connection is established with the drone, after acquiring the drone identification information of the drone through communication with the drone, the obtained drone identification information is confirmed as one of the drone identification information for each of a plurality of predetermined drones , to present a tracking drone capable of determining the drone as a drone permitted to fly within a restricted area, and an operation method thereof.

본 발명의 일실시예에 따른 제한구역 내에서 비행이 허가된 드론인지 여부를 추적할 수 있는 추적 드론은 미리 정해진(predetermined) 복수의 드론들 각각에 대한 드론 식별 정보가 저장되어 있는 드론 식별 정보 저장부, 상기 추적 드론에 구비되어 있는 n(n은 2 이상의 자연수임) x k(k는 2 이상의 자연수임)의 해상도를 갖는 카메라를 통해 촬영된 전방의 이미지를 획득하는 이미지 획득부, 상기 이미지를 구성하는 n x k개의 화소들 중 하늘의 색상인 것으로 미리 정해진 적어도 하나의 색상에 대한 화소값 또는 상기 적어도 하나의 색상과의 미리 정해진 유사 범위 내의 색상에 대한 화소값 중 어느 하나의 화소값을 갖는 화소들에 대해 '0'의 코드를 할당하고, 나머지 화소들에 대해 '1'의 코드를 할당함으로써, 상기 이미지에 대한 k x n의 이진 행렬을 생성하는 행렬 생성부, 드론 검출을 위해 미리 정해진 k x n의 필터 행렬 - 상기 필터 행렬은 '0'과 '1'의 코드를 성분으로 갖는 행렬임 - 과 상기 이진 행렬 간의 아다마르 곱(Hadamard product)을 연산함으로써, k x n의 연산 행렬을 생성하는 연산 행렬 생성부, 상기 연산 행렬을 구성하는 성분들 중 '1'의 코드 값의 개수를 카운트하여 상기 카운트된 '1'의 코드 값의 개수가 미리 정해진 임계 개수를 초과하는 것으로 확인되면, 상기 추적 드론의 전방에 드론이 존재하는 것으로 예측하는 예측부 및 상기 추적 드론의 전방에 상기 드론이 존재하는 것으로 예측된 경우, 상기 드론과의 통신 접속을 시도하고, 상기 드론과의 통신 접속이 이루어지면, 상기 드론과의 통신을 통해 상기 드론의 드론 식별 정보를 획득하고, 상기 획득된 드론 식별 정보와 상기 드론 식별 정보 저장부에 저장되어 있는 상기 복수의 드론들 각각에 대한 드론 식별 정보를 비교함으로써, 상기 획득된 드론 식별 정보가 상기 복수의 드론들 각각에 대한 드론 식별 정보 중 하나인 것으로 확인되면, 상기 드론을 상기 제한구역 내에서 비행이 허가된 드론으로 판단하는 판단부를 포함한다.A tracking drone capable of tracking whether or not a drone is permitted to fly within a restricted area according to an embodiment of the present invention stores drone identification information in which drone identification information for each of a plurality of predetermined drones is stored part, an image acquisition unit that acquires an image of the front taken through a camera having a resolution of n (n is a natural number greater than or equal to 2) xk (k is a natural number greater than or equal to 2) provided in the tracking drone, composing the image Among the nxk pixels that have a pixel value for at least one color predetermined to be the color of the sky, or a pixel value for a color within a predetermined similarity range with the at least one color, A matrix generator generating a kxn binary matrix for the image by assigning a code of '0' to the image and assigning a code of '1' to the remaining pixels, a kxn filter matrix predetermined for drone detection - The filter matrix is a matrix having codes of '0' and '1' as components - an operation matrix generator that generates a kxn operation matrix by calculating a Hadamard product between and the binary matrix, the operation If the number of code values of '1' among the components constituting the matrix is counted and it is confirmed that the counted number of code values of '1' exceeds a predetermined threshold number, the drone is present in front of the tracking drone When it is predicted that the drone is present in front of the prediction unit that predicts that the tracking drone is By obtaining the drone identification information of the drone, and comparing the obtained drone identification information with the drone identification information for each of the plurality of drones stored in the drone identification information storage unit, the obtained drone identification information is When it is confirmed that it is one of the drone identification information for each of the plurality of drones, the drone is flown within the restricted area. and a judging unit judging by the permitted drone.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 제한구역 내에서 비행이 허가된 드론인지 여부를 추적할 수 있는 추적 드론의 동작 방법은 미리 정해진 복수의 드론들 각각에 대한 드론 식별 정보가 저장되어 있는 드론 식별 정보 저장부를 유지하는 단계, 상기 추적 드론에 구비되어 있는 n(n은 2 이상의 자연수임) x k(k는 2 이상의 자연수임)의 해상도를 갖는 카메라를 통해 촬영된 전방의 이미지를 획득하는 단계, 상기 이미지를 구성하는 n x k개의 화소들 중 하늘의 색상인 것으로 미리 정해진 적어도 하나의 색상에 대한 화소값 또는 상기 적어도 하나의 색상과의 미리 정해진 유사 범위 내의 색상에 대한 화소값 중 어느 하나의 화소값을 갖는 화소들에 대해 '0'의 코드를 할당하고, 나머지 화소들에 대해 '1'의 코드를 할당함으로써, 상기 이미지에 대한 k x n의 이진 행렬을 생성하는 단계, 드론 검출을 위해 미리 정해진 k x n의 필터 행렬 - 상기 필터 행렬은 '0'과 '1'의 코드를 성분으로 갖는 행렬임 - 과 상기 이진 행렬 간의 아다마르 곱을 연산함으로써, k x n의 연산 행렬을 생성하는 단계, 상기 연산 행렬을 구성하는 성분들 중 '1'의 코드 값의 개수를 카운트하여 상기 카운트된 '1'의 코드 값의 개수가 미리 정해진 임계 개수를 초과하는 것으로 확인되면, 상기 추적 드론의 전방에 드론이 존재하는 것으로 예측하는 단계 및 상기 추적 드론의 전방에 상기 드론이 존재하는 것으로 예측된 경우, 상기 드론과의 통신 접속을 시도하고, 상기 드론과의 통신 접속이 이루어지면, 상기 드론과의 통신을 통해 상기 드론의 드론 식별 정보를 획득하고, 상기 획득된 드론 식별 정보와 상기 드론 식별 정보 저장부에 저장되어 있는 상기 복수의 드론들 각각에 대한 드론 식별 정보를 비교함으로써, 상기 획득된 드론 식별 정보가 상기 복수의 드론들 각각에 대한 드론 식별 정보 중 하나인 것으로 확인되면, 상기 드론을 상기 제한구역 내에서 비행이 허가된 드론으로 판단하는 단계를 포함한다.In addition, the operating method of a tracking drone capable of tracking whether a drone is permitted to fly within a restricted area according to an embodiment of the present invention is a drone identification in which drone identification information for each of a plurality of predetermined drones is stored. maintaining an information storage unit, acquiring an image of the front taken through a camera having a resolution of n (n is a natural number greater than or equal to 2) xk (k is a natural number greater than or equal to 2) provided in the tracking drone; Among the nxk pixels constituting the image, having any one pixel value of a pixel value for at least one color predetermined as being the color of the sky or a pixel value for a color within a predetermined similarity range with the at least one color generating a kxn binary matrix for the image by assigning a code of '0' to the pixels and assigning a code of '1' to the remaining pixels, a kxn filter matrix predetermined for drone detection - The filter matrix is a matrix having codes of '0' and '1' as components - generating a kxn operation matrix by calculating a Hadamard product between and the binary matrix, among the components constituting the operation matrix Counting the number of code values of '1' and when it is confirmed that the counted number of code values of '1' exceeds a predetermined threshold number, predicting that a drone is present in front of the tracking drone; When it is predicted that the drone exists in front of the tracking drone, a communication connection with the drone is attempted, and when a communication connection with the drone is established, the drone identification information of the drone is obtained through communication with the drone. And, by comparing the obtained drone identification information with the drone identification information for each of the plurality of drones stored in the drone identification information storage unit, the obtained drone identification information is a drone for each of the plurality of drones and determining that the drone is a drone permitted to fly within the restricted area when it is confirmed as one of the identification information.

본 발명은 카메라를 통해 촬영된 전방의 이미지를 획득하고, 상기 이미지에 대한 드론 검출을 수행하며, 이를 기초로 전방에 드론이 존재하는 것으로 예측되면, 상기 드론과의 통신 접속을 시도하고, 상기 드론과의 통신 접속이 이루어지면, 상기 드론과의 통신을 통해 상기 드론의 드론 식별 정보를 획득한 후 상기 획득된 드론 식별 정보가 미리 정해진 복수의 드론들 각각에 대한 드론 식별 정보 중 하나인 것으로 확인되면, 상기 드론을 제한구역 내에서 비행이 허가된 드론으로 판단할 수 있는 추적 드론 및 그 동작 방법을 제시할 수 있다.The present invention acquires an image of the front taken through a camera, performs drone detection on the image, and if it is predicted that there is a drone in the front based on this, attempts a communication connection with the drone, and the drone When a communication connection is established with the drone, after acquiring the drone identification information of the drone through communication with the drone, the obtained drone identification information is confirmed as one of the drone identification information for each of a plurality of predetermined drones , it is possible to present a tracking drone capable of determining that the drone is a drone permitted to fly within a restricted area, and an operation method thereof.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 추적 드론의 구조를 도시한 도면이다.
도 2 내지 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 추적 드론의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 추적 드론의 동작 방법을 도시한 순서도이다.1 is a diagram showing the structure of a tracking drone according to an embodiment of the present invention.
2 to 3 are diagrams for explaining the operation of the tracking drone according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a method of operating a tracking drone according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 이러한 설명은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였으며, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 본 명세서 상에서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. These descriptions are not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. While describing each drawing, like reference numerals are used for similar components, and unless otherwise defined, all terms used in this specification, including technical or scientific terms, refer to those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. It has the same meaning as is commonly understood by those who have it.

본 문서에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예들에 있어서, 각 구성요소들, 기능 블록들 또는 수단들은 하나 또는 그 이상의 하부 구성요소로 구성될 수 있고, 각 구성요소들이 수행하는 전기, 전자, 기계적 기능들은 전자회로, 집적회로, ASIC(Application Specific Integrated Circuit) 등 공지된 다양한 소자들 또는 기계적 요소들로 구현될 수 있으며, 각각 별개로 구현되거나 2 이상이 하나로 통합되어 구현될 수도 있다. In this document, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included, rather than excluding other components, unless otherwise stated. In addition, in various embodiments of the present invention, each of the components, functional blocks or means may be composed of one or more sub-components, and the electrical, electronic, and mechanical functions performed by each component are electronic. A circuit, an integrated circuit, an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), etc. may be implemented with various well-known devices or mechanical elements, and may be implemented separately or two or more may be integrated into one.

한편, 첨부된 블록도의 블록들이나 흐름도의 단계들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터, 휴대용 노트북 컴퓨터, 네트워크 컴퓨터 등 데이터 프로세싱이 가능한 장비의 프로세서나 메모리에 탑재되어 지정된 기능들을 수행하는 컴퓨터 프로그램 명령들(instructions)을 의미하는 것으로 해석될 수 있다. 이들 컴퓨터 프로그램 명령들은 컴퓨터 장치에 구비된 메모리 또는 컴퓨터에서 판독 가능한 메모리에 저장될 수 있기 때문에, 블록도의 블록들 또는 흐름도의 단계들에서 설명된 기능들은 이를 수행하는 명령 수단을 내포하는 제조물로 생산될 수도 있다. 아울러, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 명령들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 가능한 실시예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 정해진 순서와 달리 실행되는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 실질적으로 동시에 수행되거나, 역순으로 수행될 수 있으며, 경우에 따라 일부 블록들 또는 단계들이 생략된 채로 수행될 수도 있다.On the other hand, the blocks in the accompanying block diagram or steps in the flowchart are computer program instructions that are loaded in a processor or memory of equipment capable of data processing, such as a general-purpose computer, a special-purpose computer, a portable notebook computer, and a network computer, and perform specified functions. can be interpreted as meaning Since these computer program instructions may be stored in a memory provided in a computer device or in a memory readable by a computer, the functions described in the blocks of the block diagrams or the steps of the flowcharts are produced as articles of manufacture containing instruction means for performing the same. could be In addition, each block or each step may represent a module, segment, or portion of code comprising one or more executable instructions for executing the specified logical function(s). It should also be noted that, in some alternative embodiments, it is also possible for the functions recited in blocks or steps to be executed out of the prescribed order. For example, two blocks or steps shown one after another may be performed substantially simultaneously or in the reverse order, and in some cases, some blocks or steps may be omitted.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 추적 드론의 구조를 도시한 도면이다. 1 is a diagram showing the structure of a tracking drone according to an embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 추적 드론(110)은 군사보호구역 등과 같은 제한구역 내에서 비행이 허가된 드론인지 여부를 추적하는데 사용되는 드론으로, 드론 식별 정보 저장부(111), 이미지 획득부(112), 행렬 생성부(113), 연산 행렬 생성부(114), 예측부(115) 및 판단부(116)를 포함한다. The tracking drone 110 according to the present invention is a drone used to track whether a drone is permitted to fly within a restricted area such as a military protection zone, and a drone identification information storage unit 111, an image acquisition unit 112, It includes a matrix generator 113 , an operation matrix generator 114 , a predictor 115 , and a determiner 116 .

드론 식별 정보 저장부(111)에는 미리 정해진(predetermined) 복수의 드론들 각각에 대한 드론 식별 정보가 저장되어 있다.The drone identification information storage unit 111 stores drone identification information for each of a plurality of predetermined drones.

여기서, 상기 복수의 드론들에 대한 드론 식별 정보는 각 드론마다 할당되어 있는 MAC 주소(Media Access Control Address) 등일 수 있다.Here, the drone identification information for the plurality of drones may be a MAC address (Media Access Control Address) assigned to each drone, and the like.

관련해서, 드론 식별 정보 저장부(111)에는 하기의 표 1과 같이 정보가 저장되어 있을 수 있다.In relation to this, information may be stored in the drone identification information storage unit 111 as shown in Table 1 below.

복수의 드론들multiple drones 드론 식별 정보Drone Identification Information 드론 1drone 1 드론 식별 정보 1Drone Identification Information 1 드론 2Drone 2 드론 식별 정보 2Drone Identification Information 2 드론 3Drone 3 드론 식별 정보 3Drone Identification Information 3 ...... ......

이미지 획득부(112)는 추적 드론(110)에 구비되어 있는 n(n은 2 이상의 자연수임) x k(k는 2 이상의 자연수임)의 해상도를 갖는 카메라를 통해 촬영된 전방의 이미지를 획득한다.The image acquisition unit 112 acquires a front image taken through a camera having a resolution of n (n is a natural number greater than or equal to 2) x k (k is a natural number greater than or equal to 2) provided in the tracking drone 110 .

예컨대, 'n=10'이라고 하고, 'k=10'이라고 가정하는 경우, 이미지 획득부(112)는 추적 드론(110)에 구비되어 있는 10 x 10의 해상도를 갖는 카메라를 통해 촬영된 전방의 이미지를 획득할 수 있다.For example, if it is assumed that 'n=10' and 'k=10', the image acquisition unit 112 captures the front image taken through a camera having a resolution of 10 x 10 provided in the tracking drone 110 . image can be obtained.

이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 이미지 획득부(112)는 추적 드론(110)에 구비된 상기 카메라를 통해 미리 지정된 주기 간격으로 전방을 촬영하여 이미지를 획득함으로써, 추적 드론(110)이 본 발명의 드론 추적 절차를 통해 전방에 드론이 존재하는지 확인하고, 전방에 드론이 존재하는 경우, 전방의 드론이 제한구역 내에서 비행이 허가된 드론인지 판단하는 일련의 과정을 반복 수행할 수 있도록 지원할 수 있다.At this time, according to an embodiment of the present invention, the image acquisition unit 112 acquires an image by photographing the front at a predetermined interval through the camera provided in the tracking drone 110 , so that the tracking drone 110 is Through the drone tracking procedure of the present invention, it is checked whether there is a drone in front, and if there is a drone in the front, a series of processes of determining whether the drone in the front is a drone authorized to fly within the restricted area can be repeatedly performed. can support

행렬 생성부(113)는 상기 이미지를 구성하는 n x k개의 화소들 중 하늘의 색상인 것으로 미리 정해진 적어도 하나의 색상에 대한 화소값 또는 상기 적어도 하나의 색상과의 미리 정해진 유사 범위 내의 색상에 대한 화소값 중 어느 하나의 화소값을 갖는 화소들에 대해 '0'의 코드를 할당하고, 나머지 화소들에 대해 '1'의 코드를 할당함으로써, 상기 이미지에 대한 k x n의 이진 행렬을 생성한다.The matrix generator 113 is configured to have a pixel value for at least one color predetermined as being the color of the sky among nxk pixels constituting the image or a pixel value for a color within a predetermined similarity range with the at least one color. By assigning a code of '0' to pixels having any one pixel value and a code of '1' to the remaining pixels, a kxn binary matrix for the image is generated.

연산 행렬 생성부(114)는 드론 검출을 위해 미리 정해진 k x n의 필터 행렬(상기 필터 행렬은 '0'과 '1'의 코드를 성분으로 갖는 행렬임)과 상기 이진 행렬 간의 아다마르 곱(Hadamard product)을 연산함으로써, k x n의 연산 행렬을 생성한다.The operation matrix generator 114 is a Hadamard product between a predetermined kxn filter matrix (the filter matrix is a matrix having codes of '0' and '1' as components) and the binary matrix for drone detection. ) to create a kxn operation matrix.

여기서, 아다마르 곱이란 같은 크기의 벡터나 행렬에서 각 성분을 곱하는 연산을 의미하는 것으로, [a b c]와 [x y z]라는 행렬이 존재할 때, 두 행렬 간의 아다마르 곱은 [ax by cz]로 연산될 수 있다.Here, the Hadamard product means the operation of multiplying each component in a vector or matrix of the same size. can

예측부(115)는 상기 연산 행렬을 구성하는 성분들 중 '1'의 코드 값의 개수를 카운트하여 상기 카운트된 '1'의 코드 값의 개수가 미리 정해진 임계 개수를 초과하는 것으로 확인되면, 추적 드론(110)의 전방에 드론(130)이 존재하는 것으로 예측한다.The prediction unit 115 counts the number of code values of '1' among the components constituting the operation matrix, and when it is confirmed that the counted number of code values of '1' exceeds a predetermined threshold number, tracking It is predicted that the drone 130 is present in front of the drone 110 .

관련해서, 도 2와 도 3에 도시된 그림을 추가로 참조하여 행렬 생성부(113), 연산 행렬 생성부(114), 예측부(115)의 동작을 설명하면 다음과 같다.In relation to this, the operations of the matrix generator 113 , the operation matrix generator 114 , and the predictor 115 will be described with additional reference to the drawings shown in FIGS. 2 and 3 .

먼저, 'n=10'이라고 하고, 'k=10'이라고 하며, 상기 이미지가 도면부호 210과 같이 간략히 10 x 10개의 화소들로 구성되어 있다고 하고, 하늘의 색상인 것으로 미리 정해진 적어도 하나의 색상을 '파랑, 청록'이라고 하며, 상기 임계 개수를 '12개'라고 가정하자.First, it is assumed that 'n=10' and 'k=10', and that the image is simply composed of 10 x 10 pixels as shown by reference numeral 210, and at least one color predetermined to be the color of the sky. Let be 'blue, cyan', and assume that the threshold number is '12'.

이때, 행렬 생성부(113)는 이미지(210)를 구성하는 10 x 10개의 화소들 중 하늘의 색상인 것으로 미리 정해진 적어도 하나의 색상인 '파랑, 청록'에 대한 화소값 또는 상기 적어도 하나의 색상인 '파랑, 청록'과의 미리 정해진 유사 범위 내의 색상에 대한 화소값 중 어느 하나의 화소값을 갖는 화소들에 대해 '0'의 코드를 할당하고, 나머지 화소들에 대해 '1'의 코드를 할당함으로써, 도면부호 220과 같이 이미지(210)에 대한 10 x 10의 이진 행렬(220)을 생성할 수 있다.At this time, the matrix generating unit 113 may generate a pixel value for 'blue, cyan', which is at least one predetermined color as the color of the sky among 10 x 10 pixels constituting the image 210 , or the at least one color. A code of '0' is assigned to pixels having any one pixel value among pixel values for colors within a predetermined similarity range with 'blue, cyan', and a code of '1' is assigned to the remaining pixels. By assigning, a binary matrix 220 of 10 x 10 for the image 210 may be generated as shown by reference numeral 220 .

그러고 나서, 연산 행렬 생성부(114)는 드론 검출을 위해 미리 정해진 10 x 10의 필터 행렬(311)과 10 x 10의 이진 행렬(220) 간의 아다마르 곱을 연산함으로써, 도면부호 312와 같이 10 x 10의 연산 행렬(312)을 생성할 수 있다.Then, the operation matrix generator 114 calculates the Hadamard product between the filter matrix 311 of 10 x 10 and the binary matrix 220 of 10 x 10 predetermined for drone detection, so that 10 x An operation matrix 312 of 10 may be generated.

그 이후, 예측부(115)는 10 x 10의 연산 행렬(312)을 구성하는 성분들 중 '1'의 코드 값의 개수를 '14개'로 카운트하여 상기 카운트된 '1'의 코드 값의 개수인 '14개'가 상기 임계 개수인 '12개'를 초과하는 것으로 확인함으로써, 추적 드론(110)의 전방에 드론(130)이 존재하는 것으로 예측할 수 있다.After that, the prediction unit 115 counts the number of code values of '1' among the components constituting the 10 x 10 operation matrix 312 as '14', By confirming that the number of '14' exceeds the threshold number of '12', it can be predicted that the drone 130 is in front of the tracking drone 110 .

판단부(116)는 추적 드론(110)의 전방에 드론(130)이 존재하는 것으로 예측된 경우, 드론(130)과의 통신 접속을 시도하고, 드론(130)과의 통신 접속이 이루어지면, 드론(130)과의 통신을 통해 드론(130)의 드론 식별 정보를 획득하고, 상기 획득된 드론 식별 정보와 드론 식별 정보 저장부(111)에 저장되어 있는 상기 복수의 드론들 각각에 대한 드론 식별 정보를 비교함으로써, 상기 획득된 드론 식별 정보가 상기 복수의 드론들 각각에 대한 드론 식별 정보 중 하나인 것으로 확인되면, 드론(130)을 상기 제한구역 내에서 비행이 허가된 드론으로 판단한다.When it is predicted that the drone 130 is present in front of the tracking drone 110, the determination unit 116 attempts a communication connection with the drone 130, and when a communication connection with the drone 130 is established, Obtains drone identification information of the drone 130 through communication with the drone 130, and identifies the obtained drone identification information and drone identification for each of the plurality of drones stored in the drone identification information storage unit 111 When it is confirmed that the obtained drone identification information is one of the drone identification information for each of the plurality of drones by comparing the information, the drone 130 is determined as a drone permitted to fly within the restricted area.

예컨대, 예측부(115)에 의해 추적 드론(110)의 전방에 드론(130)이 존재하는 것으로 예측되는 경우, 판단부(116)는 드론(130)과의 통신 접속을 시도하고, 드론(130)과의 통신 접속이 이루어지면, 드론(130)과의 통신을 통해 드론(130)의 드론 식별 정보를 획득할 수 있다.For example, when it is predicted by the prediction unit 115 that the drone 130 exists in front of the tracking drone 110 , the determination unit 116 attempts a communication connection with the drone 130 , and the drone 130 . ), the drone identification information of the drone 130 may be acquired through communication with the drone 130 .

만약, 드론(130)과의 통신을 통해 획득된 드론(130)의 드론 식별 정보를 '드론 식별 정보 1'이라고 가정하는 경우, 판단부(116)는 상기 획득된 드론 식별 정보인 '드론 식별 정보 1'과 상기 표 1과 같은 드론 식별 정보 저장부(111)에 저장되어 있는 상기 복수의 드론들인 '드론 1, 드론 2, 드론 3, ...' 각각에 대한 드론 식별 정보인 '드론 식별 정보 1, 드론 식별 정보 2, 드론 식별 정보 3, ...'을 비교할 수 있다.If it is assumed that the drone identification information of the drone 130 obtained through communication with the drone 130 is 'drone identification information 1', the determination unit 116 is the obtained drone identification information, which is 'drone identification information. 1' and 'drone identification information that is drone identification information for each of the plurality of drones 'drone 1, drone 2, drone 3, ...' stored in the drone identification information storage unit 111 as shown in Table 1 1, drone identification information 2, drone identification information 3, ...' can be compared.

이때, 판단부(116)는 상기 획득된 드론 식별 정보인 '드론 식별 정보 1'이 상기 복수의 드론들인 '드론 1, 드론 2, 드론 3, ...' 각각에 대한 드론 식별 정보인 '드론 식별 정보 1, 드론 식별 정보 2, 드론 식별 정보 3, ...' 중 하나인 것으로 확인함으로써, 드론(130)을 상기 제한구역 내에서 비행이 허가된 드론으로 판단할 수 있다.In this case, the determination unit 116 determines that the 'drone identification information 1', which is the obtained drone identification information, is the 'drone identification information' for each of the plurality of drones 'drone 1, drone 2, drone 3, ...'. By identifying one of the identification information 1, the drone identification information 2, the drone identification information 3, ...', it is possible to determine the drone 130 as a drone permitted to fly within the restricted area.

즉, 추적 드론(110)은 카메라를 통해 촬영된 전방의 이미지를 획득하고, 상기 이미지에 대한 드론 검출을 수행하며, 이를 기초로 전방에 드론(130)이 존재하는 것으로 예측되면, 드론(130)과의 통신 접속을 시도하고, 드론(130)과의 통신 접속이 이루어지면, 드론(130)과의 통신을 통해 드론(130)의 드론 식별 정보를 획득한 후 상기 획득된 드론 식별 정보가 미리 정해진 복수의 드론들 각각에 대한 드론 식별 정보 중 하나인 것으로 확인되면, 드론(130)을 제한구역 내에서 비행이 허가된 드론으로 판단할 수 있다.That is, the tracking drone 110 obtains an image of the front taken through a camera, performs drone detection on the image, and based on this, when it is predicted that the drone 130 exists in the front, the drone 130 When a communication connection is attempted with the drone 130 and a communication connection with the drone 130 is established, the drone identification information of the drone 130 is obtained through communication with the drone 130 and the obtained drone identification information is determined in advance. When it is confirmed as one of the drone identification information for each of the plurality of drones, the drone 130 may be determined as a drone permitted to fly within the restricted area.

본 발명의 일실시예에 따르면, 판단부(116)는 드론(130)과의 통신 접속을 시도한 결과, 드론(130)과의 통신 접속이 이루어지지 않으면, 예측부(115)의 예측에 오류가 있는 것으로 판단하고, 추적 드론(110)의 전방에 드론(130)이 존재하지 않는 것으로 판단할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, if the determination unit 116 attempts a communication connection with the drone 130 and a communication connection with the drone 130 is not established, an error occurs in the prediction of the prediction unit 115 . It may be determined that there is, and it may be determined that the drone 130 does not exist in front of the tracking drone 110 .

또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 판단부(116)는 드론(130)과의 통신을 통해 획득된 드론 식별 정보가 상기 복수의 드론들 각각에 대한 드론 식별 정보 중 하나인 것으로 확인되지 않으면, 드론(130)을 상기 제한구역 내에서 비행이 허가되지 않은 드론으로 판단한 후 사용자 단말(140)로 드론(130)이 상기 제한구역 내에서 비행이 허가되지 않은 드론임을 나타내는 경고 메시지를 전송할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, if the determination unit 116 does not confirm that the drone identification information obtained through communication with the drone 130 is one of the drone identification information for each of the plurality of drones, , after determining that the drone 130 is a drone that is not permitted to fly within the restricted area, a warning message indicating that the drone 130 is a drone that is not permitted to fly within the restricted area can be transmitted to the user terminal 140 . .

또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 판단부(116)는 드론(130)이 신뢰할 수 있는 드론인지 여부를 최종 확인하기 위한 구성으로 인증용 행렬 저장부(117), 인증 이벤트 발생부(118), 랜덤 행렬 생성부(119), 피드백 요청부(120), 검증 행렬 생성부(121) 및 드론 검증부(122)를 포함할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the determination unit 116 is configured to finally check whether the drone 130 is a reliable drone, and the authentication matrix storage unit 117 and the authentication event generation unit 118 are configured. ), a random matrix generation unit 119 , a feedback request unit 120 , a verification matrix generation unit 121 , and a drone verification unit 122 .

인증용 행렬 저장부(117)에는 미리 정해진 m x m(m은 2 이상의 자연수임)의 인증용 행렬이 저장되어 있다.The authentication matrix storage unit 117 stores a predetermined authentication matrix of m x m (m is a natural number equal to or greater than 2).

여기서, 상기 인증용 행렬은 드론(130)에 대한 무결성 검증이 가능하도록 상기 복수의 드론들 각각에 사전 배포되어 있을 수 있다.Here, the authentication matrix may be pre-distributed to each of the plurality of drones to enable integrity verification of the drone 130 .

인증 이벤트 발생부(118)는 판단부(116)에 의해 드론(130)이 허가된 드론으로 판단되면, 드론(130)의 무결성을 검증하기 위한 인증 이벤트를 발생시킨다.When it is determined by the determination unit 116 that the drone 130 is an authorized drone, the authentication event generator 118 generates an authentication event for verifying the integrity of the drone 130 .

랜덤 행렬 생성부(119)는 상기 인증 이벤트가 발생되면, 랜덤한 성분 값들로 구성된 (m+t) x m(t는 m보다 작은 자연수임)의 랜덤 행렬을 생성한다.When the authentication event occurs, the random matrix generator 119 generates a random matrix of (m+t) x m (t is a natural number smaller than m) composed of random component values.

피드백 요청부(120)는 상기 랜덤 행렬을 드론(130)으로 전송하면서, 드론(130)으로 상기 랜덤 행렬과 상기 인증용 행렬을 기초로 연산되는 m x m의 식별 행렬의 피드백을 요청한다.While transmitting the random matrix to the drone 130 , the feedback requesting unit 120 requests feedback of an m x m identification matrix calculated based on the random matrix and the authentication matrix to the drone 130 .

예컨대, 'm=6'이고, 't=3'이라고 가정하면, 인증용 행렬 저장부(117)에는 6 x 6의 인증용 행렬이 저장되어 있을 수 있다.For example, assuming that 'm=6' and 't=3', the authentication matrix storage unit 117 may store a 6 x 6 authentication matrix.

이때, 판단부(116)에 의해 드론(130)이 허가된 드론으로 판단되면, 인증 이벤트 발생부(118)는 드론(130)의 무결성을 검증하기 위한 인증 이벤트를 발생시킬 수 있다.In this case, when the drone 130 is determined as an authorized drone by the determination unit 116 , the authentication event generator 118 may generate an authentication event for verifying the integrity of the drone 130 .

이렇게, 인증 이벤트 발생부(118)에 의해 상기 인증 이벤트가 발생되면, 랜덤 행렬 생성부(119)는 랜덤한 성분 값들로 구성된 9 x 6의 랜덤 행렬을 생성할 수 있다.In this way, when the authentication event is generated by the authentication event generating unit 118 , the random matrix generating unit 119 may generate a 9×6 random matrix composed of random component values.

그 이후, 피드백 요청부(120)는 상기 9 x 6의 랜덤 행렬을 드론(130)으로 전송하면서, 드론(130)으로 상기 랜덤 행렬과 상기 인증용 행렬을 기초로 연산되는 6 x 6의 식별 행렬의 피드백을 요청할 수 있다.Thereafter, the feedback requesting unit 120 transmits the 9×6 random matrix to the drone 130 , and a 6×6 identification matrix calculated based on the random matrix and the authentication matrix to the drone 130 . You can request feedback from

검증 행렬 생성부(121)는 상기 랜덤 행렬에서 미리 정해진 제1 위치에 존재하는 t개의 행의 성분들을 제거하여 m x m의 변형 행렬을 생성한 후 상기 인증용 행렬과 상기 변형 행렬 간의 아다마르 곱을 연산하여 m x m의 검증 행렬을 생성한다.The verification matrix generator 121 generates an mxm transformation matrix by removing components of t rows existing at a predetermined first position in the random matrix, and then calculates the Hadamard product between the authentication matrix and the transformation matrix. Create an m-by-m verification matrix.

예컨대, 앞서 설명한 예시와 같이, 'm=6'이고, 't=3'이며, 상기 랜덤 행렬에서 상기 제1 위치에 존재하는 t개의 행이 '2행', '4행', '6행'이라고 하는 경우, 검증 행렬 생성부(121)는 상기 9 x 6의 랜덤 행렬에서 '2행', '4행', '6행'에 위치하는 성분들을 제거하여 6 x 6의 변형 행렬을 생성할 수 있다. 이후, 검증 행렬 생성부(121)는 상기 6 x 6의 인증용 행렬과 상기 6 x 6의 변형 행렬 간의 아다마르 곱을 연산하여 6 x 6의 검증 행렬을 생성할 수 있다.For example, as in the example described above, 'm=6', 't=3', and t rows existing at the first position in the random matrix are '2nd row', '4th row', '6th row' ', the verification matrix generator 121 generates a 6 x 6 transformation matrix by removing components located in '2 rows', '4 rows', and '6 rows' from the 9 x 6 random matrix. can do. Thereafter, the verification matrix generator 121 may generate a 6×6 verification matrix by calculating a Hadamard product between the 6×6 authentication matrix and the 6×6 transformation matrix.

그 이후, 드론 검증부(122)는, 드론(130)이 상기 식별 행렬의 피드백 요청에 대응하여 추적 드론(110)으로부터 수신한 상기 랜덤 행렬과 드론(130)에 사전 배포되어 있는 상기 인증용 행렬을 기초로 상기 검증 행렬과 동일한 행렬을 상기 식별 행렬로 연산하여 추적 드론(110)으로 피드백함에 따라, 드론(130)으로부터 상기 검증 행렬과 동일한 행렬이 상기 식별 행렬로 연산되어 피드백되는 것으로 확인되면, 드론(130)을 상기 제한구역 내에서 비행이 허가된, 신뢰할 수 있는 드론인 것으로 최종 확인한다.Thereafter, the drone verification unit 122 includes the random matrix received by the drone 130 from the tracking drone 110 in response to the feedback request of the identification matrix and the authentication matrix distributed in advance to the drone 130 . When it is confirmed that the same matrix as the verification matrix is calculated and fed back to the identification matrix from the drone 130 as the same matrix as the verification matrix is calculated and fed back to the tracking drone 110 by calculating the same matrix as the identification matrix based on It is finally confirmed that the drone 130 is a reliable drone that is allowed to fly within the restricted area.

관련해서, 드론(130)이 신뢰할 수 있는 드론이 맞다고 하는 경우, 드론(130)은 추적 드론(110)으로부터 상기 랜덤 행렬과 상기 식별 행렬의 피드백 요청이 수신되면, 추적 드론(110)으로부터 수신된 상기 랜덤 행렬에서 상기 제1 위치에 존재하는 t개의 행의 성분들을 제거하여 상기 변형 행렬을 생성한 후 드론(130)에 사전 배포되어 있는 상기 인증용 행렬과 상기 변형 행렬 간의 아다마르 곱을 연산하여 상기 검증 행렬과 동일한 상기 식별 행렬을 생성한 후 상기 식별 행렬을 추적 드론(110)으로 피드백할 수 있다.In relation to this, if the drone 130 is a reliable drone, when a feedback request for the random matrix and the identification matrix is received from the tracking drone 110, the drone 130 receives the received from the tracking drone 110 After generating the transformation matrix by removing the components of t rows existing at the first position in the random matrix, the Hadamard product between the authentication matrix and the transformation matrix distributed in advance in the drone 130 is calculated. After generating the identification matrix identical to the verification matrix, the identification matrix may be fed back to the tracking drone 110 .

즉, 전술한 예에 따르면, 드론(130)이 신뢰할 수 있는 드론이 맞다고 하는 경우, 드론(130)은 추적 드론(110)으로부터 상기 9 x 6의 랜덤 행렬과 상기 6 x 6의 식별 행렬의 피드백 요청이 수신되면, 추적 드론(110)으로부터 수신된 상기 9 x 6의 랜덤 행렬에서 '2행', '4행', '6행'에 위치하는 성분들을 제거하여 상기 6 x 6의 변형 행렬을 생성한 후 드론(130)에 사전 배포되어 있는 상기 6 x 6의 인증용 행렬과 상기 6 x 6의 변형 행렬 간의 아다마르 곱을 연산하여 상기 6 x 6의 검증 행렬과 동일한 상기 6 x 6의 식별 행렬을 생성한 후 상기 6 x 6의 식별 행렬을 추적 드론(110)으로 피드백할 수 있다.That is, according to the above example, if the drone 130 is a reliable drone, the drone 130 provides feedback of the 9 x 6 random matrix and the 6 x 6 identification matrix from the tracking drone 110 . When a request is received, the 6 x 6 transformation matrix is obtained by removing components located in '2 rows', '4 rows', and '6 rows' from the 9 x 6 random matrix received from the tracking drone 110 . After creation, the 6 x 6 identification matrix identical to the 6 x 6 verification matrix is calculated by calculating the Hadamard product between the 6 x 6 authentication matrix and the 6 x 6 transformation matrix distributed in advance in the drone 130 . After generating , the 6 x 6 identification matrix may be fed back to the tracking drone 110 .

그러면, 드론 검증부(122)는 앞서 검증 행렬 생성부(121)를 통해 생성한 검증 행렬과 드론(130)로부터 피드백된 식별 행렬을 비교하여 양 행렬이 서로 동일한 것으로 확인되면, 드론(130)을 상기 제한구역 내에서 비행이 허가된, 신뢰할 수 있는 드론인 것으로 최종 확인할 수 있다.Then, the drone verification unit 122 compares the verification matrix previously generated through the verification matrix generation unit 121 with the identification matrix fed back from the drone 130, and when it is confirmed that both matrices are identical to each other, the drone 130 is It can be finally confirmed that it is a reliable drone that is allowed to fly within the restricted area.

이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 드론 검증부(122)는 드론(130)이 신뢰할 수 있는 드론인 것으로 최종 확인되지 않으면, 사용자 단말(140)로 드론(130)이 상기 제한구역 내에서 비행이 허가되지 않은 드론임을 나타내는 경고 메시지를 전송할 수 있다.At this time, according to an embodiment of the present invention, if the drone verification unit 122 does not finally confirm that the drone 130 is a reliable drone, the drone 130 is sent to the user terminal 140 within the restricted area. A warning message indicating that the drone is not authorized to fly may be transmitted.

결국, 본 발명에 따른 추적 드론(110)은 드론(130)의 드론 식별 정보가 드론 식별 정보 저장부(111)에 정상적으로 저장되어 있는 것으로 확인되었다고 하더라도, 상기 인증용 행렬을 기초로 드론(130)에 대한 무결성 검증 과정을 추가적으로 수행함으로써, 제한 구역 내에 허가되지 않은 드론이 침입하였는지 여부를 보다 정확하게 감지할 수 있다.After all, even if it is confirmed that the drone identification information of the drone 130 is normally stored in the drone identification information storage unit 111 in the tracking drone 110 according to the present invention, the drone 130 based on the authentication matrix By additionally performing the integrity verification process for the , it is possible to more accurately detect whether an unauthorized drone has entered the restricted area.

본 발명의 일실시예에 따르면, 추적 드론(110)은 소정의 주기 간격으로 카메라를 통해 전방의 이미지를 촬영해서 전방에 드론이 존재하는지 확인하고, 전방에 드론이 존재하는 것으로 확인되는 경우, 전방의 드론이 비행이 허가된 드론이 맞는지 확인하는 일련의 과정을 반복 수행할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the tracking drone 110 takes an image of the front through a camera at a predetermined interval to check whether a drone is present in the front, and when it is confirmed that the drone is in the front, the front It is possible to repeatedly perform a series of processes to check whether the drone of

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 제한구역 내에서 비행이 허가된 드론인지 여부를 추적할 수 있는 추적 드론의 동작 방법을 도시한 순서도이다.4 is a flowchart illustrating an operation method of a tracking drone capable of tracking whether a drone is permitted to fly within a restricted area according to an embodiment of the present invention.

단계(S410)에서는 미리 정해진 복수의 드론들 각각에 대한 드론 식별 정보가 저장되어 있는 드론 식별 정보 저장부를 유지한다.In step S410, a drone identification information storage unit in which drone identification information for each of a plurality of predetermined drones is stored is maintained.

단계(S420)에서는 상기 추적 드론에 구비되어 있는 n(n은 2 이상의 자연수임) x k(k는 2 이상의 자연수임)의 해상도를 갖는 카메라를 통해 촬영된 전방의 이미지를 획득한다.In step S420, a front image taken through a camera having a resolution of n (n is a natural number greater than or equal to 2) x k (k is a natural number greater than or equal to 2) provided in the tracking drone is acquired.

단계(S430)에서는 상기 이미지를 구성하는 n x k개의 화소들 중 하늘의 색상인 것으로 미리 정해진 적어도 하나의 색상에 대한 화소값 또는 상기 적어도 하나의 색상과의 미리 정해진 유사 범위 내의 색상에 대한 화소값 중 어느 하나의 화소값을 갖는 화소들에 대해 '0'의 코드를 할당하고, 나머지 화소들에 대해 '1'의 코드를 할당함으로써, 상기 이미지에 대한 k x n의 이진 행렬을 생성한다.In step S430, any one of a pixel value for at least one color predetermined to be the color of the sky among nxk pixels constituting the image or a pixel value for a color within a predetermined similarity range with the at least one color By assigning a code of '0' to pixels having one pixel value and a code of '1' to the remaining pixels, a kxn binary matrix for the image is generated.

단계(S440)에서는 드론 검출을 위해 미리 정해진 k x n의 필터 행렬(상기 필터 행렬은 '0'과 '1'의 코드를 성분으로 갖는 행렬임)과 상기 이진 행렬 간의 아다마르 곱을 연산함으로써, k x n의 연산 행렬을 생성한다.In step S440, by calculating a Hadamard product between a predetermined kxn filter matrix (the filter matrix is a matrix having codes of '0' and '1' as components) and the binary matrix for drone detection, kxn operation create a matrix

단계(S450)에서는 상기 연산 행렬을 구성하는 성분들 중 '1'의 코드 값의 개수를 카운트하여 상기 카운트된 '1'의 코드 값의 개수가 미리 정해진 임계 개수를 초과하는 것으로 확인되면, 상기 추적 드론의 전방에 드론이 존재하는 것으로 예측한다. In step S450, if the number of code values of '1' is counted among the components constituting the operation matrix and it is confirmed that the counted number of code values of '1' exceeds a predetermined threshold number, the tracking Predict the presence of a drone in front of the drone.

단계(S460)에서는 상기 추적 드론의 전방에 상기 드론이 존재하는 것으로 예측된 경우, 상기 드론과의 통신 접속을 시도하고, 상기 드론과의 통신 접속이 이루어지면, 상기 드론과의 통신을 통해 상기 드론의 드론 식별 정보를 획득하고, 상기 획득된 드론 식별 정보와 상기 드론 식별 정보 저장부에 저장되어 있는 상기 복수의 드론들 각각에 대한 드론 식별 정보를 비교함으로써, 상기 획득된 드론 식별 정보가 상기 복수의 드론들 각각에 대한 드론 식별 정보 중 하나인 것으로 확인되면, 상기 드론을 상기 제한구역 내에서 비행이 허가된 드론으로 판단한다.In step S460, when it is predicted that the drone exists in front of the tracking drone, a communication connection with the drone is attempted, and when a communication connection with the drone is established, the drone is communicated with the drone Obtaining the drone identification information of , and comparing the obtained drone identification information with the drone identification information for each of the plurality of drones stored in the drone identification information storage unit, the obtained drone identification information is When it is confirmed as one of the drone identification information for each of the drones, it is determined that the drone is a drone permitted to fly within the restricted area.

이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 단계(S460)에서는 상기 드론과의 통신 접속을 시도한 결과, 상기 드론과의 통신 접속이 이루어지지 않으면, 단계(S450)에서의 예측에 오류가 있는 것으로 판단하고, 상기 추적 드론의 전방에 상기 드론이 존재하지 않는 것으로 판단할 수 있다.At this time, according to an embodiment of the present invention, if, as a result of attempting communication connection with the drone in step S460, communication connection with the drone is not established, it is determined that there is an error in the prediction in step S450. and it may be determined that the drone does not exist in front of the tracking drone.

또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 단계(S460)에서는 상기 드론과의 통신을 통해 획득된 드론 식별 정보가 상기 복수의 드론들 각각에 대한 드론 식별 정보 중 하나인 것으로 확인되지 않으면, 상기 드론을 상기 제한구역 내에서 비행이 허가되지 않은 드론으로 판단한 후 사용자 단말로 상기 드론이 상기 제한구역 내에서 비행이 허가되지 않은 드론임을 나타내는 경고 메시지를 전송할 수 있다.Further, according to an embodiment of the present invention, if it is not confirmed that the drone identification information obtained through communication with the drone is one of the drone identification information for each of the plurality of drones in step S460, the drone After determining that the drone is not permitted to fly within the restricted area, a warning message indicating that the drone is a drone that is not permitted to fly within the restricted area may be transmitted to the user terminal.

또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 단계(S460)에서는 미리 정해진 m x m(m은 2 이상의 자연수임)의 인증용 행렬(상기 인증용 행렬은 드론에 대한 무결성 검증이 가능하도록 상기 복수의 드론들 각각에 사전 배포되어 있음)이 저장되어 있는 인증용 행렬 저장부를 유지하는 단계, 상기 드론이 허가된 드론으로 판단되면, 상기 드론의 무결성을 검증하기 위한 인증 이벤트를 발생시키는 단계, 상기 인증 이벤트가 발생되면, 랜덤한 성분 값들로 구성된 (m+t) x m(t는 m보다 작은 자연수임)의 랜덤 행렬을 생성하는 단계, 상기 랜덤 행렬을 상기 드론으로 전송하면서, 상기 드론으로 상기 랜덤 행렬과 상기 인증용 행렬을 기초로 연산되는 m x m의 식별 행렬의 피드백을 요청하는 단계, 상기 랜덤 행렬에서 미리 정해진 제1 위치에 존재하는 t개의 행의 성분들을 제거하여 m x m의 변형 행렬을 생성한 후 상기 인증용 행렬과 상기 변형 행렬 간의 아다마르 곱을 연산하여 m x m의 검증 행렬을 생성하는 단계 및 상기 드론이 상기 식별 행렬의 피드백 요청에 대응하여 상기 추적 드론으로부터 수신한 상기 랜덤 행렬과 상기 드론에 사전 배포되어 있는 상기 인증용 행렬을 기초로 상기 검증 행렬과 동일한 행렬을 상기 식별 행렬로 연산하여 상기 추적 드론으로 피드백함에 따라, 상기 드론으로부터 상기 검증 행렬과 동일한 행렬이 상기 식별 행렬로 연산되어 피드백되는 것으로 확인되면, 상기 드론을 상기 제한구역 내에서 비행이 허가된, 신뢰할 수 있는 드론인 것으로 최종 확인하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, in step S460, a predetermined mxm (m is a natural number equal to or greater than 2) authentication matrix (the authentication matrix is the plurality of drones so that integrity verification of the drone is possible). maintaining a matrix storage unit for authentication in which each is pre-distributed); generating an authentication event for verifying the integrity of the drone when the drone is determined to be an authorized drone; the authentication event occurs If it is, generating a random matrix of (m+t) x m (t is a natural number less than m) composed of random component values, while transmitting the random matrix to the drone, the random matrix and the authentication with the drone requesting feedback of an mxm identification matrix calculated based on a matrix for authentication, generating an mxm transformation matrix by removing components of t rows existing at a predetermined first position in the random matrix, and then the authentication matrix generating an mxm verification matrix by calculating the Hadamard product between and the transformation matrix, and the random matrix received from the tracking drone in response to a feedback request of the identification matrix by the drone When it is confirmed that the same matrix as the verification matrix is calculated as the identification matrix from the drone and fed back to the tracking drone by calculating the same matrix as the verification matrix as the identification matrix based on the dragon matrix, the drone and finally confirming that it is a reliable drone that is permitted to fly within the restricted area.

이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 최종 확인하는 단계는 상기 드론이 신뢰할 수 있는 드론인 것으로 최종 확인되지 않으면, 사용자 단말로 상기 드론이 상기 제한구역 내에서 비행이 허가되지 않은 드론임을 나타내는 경고 메시지를 전송할 수 있다.At this time, according to an embodiment of the present invention, in the final confirmation step, if it is not confirmed that the drone is a reliable drone, the user terminal indicates that the drone is a drone that is not permitted to fly within the restricted area. A warning message can be sent.

이상, 도 4를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 추적 드론의 동작 방법에 대해 설명하였다. 여기서, 본 발명의 일실시예에 따른 추적 드론의 동작 방법은 도 1을 이용하여 설명한 추적 드론(110)의 동작에 대한 구성과 대응될 수 있으므로, 이에 대한 보다 상세한 설명은 생략하기로 한다.In the above, an operating method of a tracking drone according to an embodiment of the present invention has been described with reference to FIG. 4 . Here, since the operation method of the tracking drone according to an embodiment of the present invention may correspond to the configuration of the operation of the tracking drone 110 described with reference to FIG. 1 , a more detailed description thereof will be omitted.

본 발명의 일실시예에 따른 추적 드론의 동작 방법은 컴퓨터와의 결합을 통해 실행시키기 위한 저장매체에 저장된 컴퓨터 프로그램으로 구현될 수 있다.The operating method of the tracking drone according to an embodiment of the present invention may be implemented as a computer program stored in a storage medium for execution through combination with a computer.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 추적 드론의 동작 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.In addition, the operating method of the tracking drone according to an embodiment of the present invention may be implemented in the form of a program command that can be executed through various computer means and recorded in a computer readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be specially designed and configured for the present invention, or may be known and available to those skilled in the art of computer software. Examples of the computer-readable recording medium include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic such as floppy disks. - includes magneto-optical media, and hardware devices specially configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include not only machine language codes such as those generated by a compiler, but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.As described above, the present invention has been described with specific matters such as specific components and limited embodiments and drawings, but these are provided to help a more general understanding of the present invention, and the present invention is not limited to the above embodiments. , various modifications and variations are possible from these descriptions by those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Therefore, the spirit of the present invention should not be limited to the described embodiments, and not only the claims to be described later, but also all those with equivalent or equivalent modifications to the claims will be said to belong to the scope of the spirit of the present invention. .

110: 추적 드론
111: 드론 식별 정보 저장부 112: 이미지 획득부
113: 행렬 생성부 114: 연산 행렬 생성부
115: 예측부 116: 판단부
117: 인증용 행렬 저장부 118: 인증 이벤트 발생부
119: 랜덤 행렬 생성부 120: 피드백 요청부
121: 검증 행렬 생성부 122: 드론 검증부
130: 드론 140: 사용자 단말110: tracking drone
111: drone identification information storage unit 112: image acquisition unit
113: matrix generation unit 114: operation matrix generation unit
115: prediction unit 116: judgment unit
117: authentication matrix storage unit 118: authentication event generating unit
119: random matrix generation unit 120: feedback request unit
121: verification matrix generation unit 122: drone verification unit
130: drone 140: user terminal

Claims (12)

제한구역 내에서 비행이 허가된 드론인지 여부를 추적할 수 있는 추적 드론에 있어서,
미리 정해진(predetermined) 복수의 드론들 각각에 대한 드론 식별 정보가 저장되어 있는 드론 식별 정보 저장부;
상기 추적 드론에 구비되어 있는 n(n은 2 이상의 자연수임) x k(k는 2 이상의 자연수임)의 해상도를 갖는 카메라를 통해 촬영된 전방의 이미지를 획득하는 이미지 획득부;
상기 이미지를 구성하는 n x k개의 화소들 중 하늘의 색상인 것으로 미리 정해진 적어도 하나의 색상에 대한 화소값 또는 상기 적어도 하나의 색상과의 미리 정해진 유사 범위 내의 색상에 대한 화소값 중 어느 하나의 화소값을 갖는 화소들에 대해 '0'의 코드를 할당하고, 나머지 화소들에 대해 '1'의 코드를 할당함으로써, 상기 이미지에 대한 k x n의 이진 행렬을 생성하는 행렬 생성부;
드론 검출을 위해 미리 정해진 k x n의 필터 행렬 - 상기 필터 행렬은 '0'과 '1'의 코드를 성분으로 갖는 행렬임 - 과 상기 이진 행렬 간의 아다마르 곱(Hadamard product)을 연산함으로써, k x n의 연산 행렬을 생성하는 연산 행렬 생성부;
상기 연산 행렬을 구성하는 성분들 중 '1'의 코드 값의 개수를 카운트하여 상기 카운트된 '1'의 코드 값의 개수가 미리 정해진 임계 개수를 초과하는 것으로 확인되면, 상기 추적 드론의 전방에 드론이 존재하는 것으로 예측하는 예측부; 및
상기 추적 드론의 전방에 상기 드론이 존재하는 것으로 예측된 경우, 상기 드론과의 통신 접속을 시도하고, 상기 드론과의 통신 접속이 이루어지면, 상기 드론과의 통신을 통해 상기 드론의 드론 식별 정보를 획득하고, 상기 획득된 드론 식별 정보와 상기 드론 식별 정보 저장부에 저장되어 있는 상기 복수의 드론들 각각에 대한 드론 식별 정보를 비교함으로써, 상기 획득된 드론 식별 정보가 상기 복수의 드론들 각각에 대한 드론 식별 정보 중 하나인 것으로 확인되면, 상기 드론을 상기 제한구역 내에서 비행이 허가된 드론으로 판단하는 판단부
를 포함하고,
상기 판단부는
미리 정해진 m x m(m은 2 이상의 자연수임)의 인증용 행렬 - 상기 인증용 행렬은 드론에 대한 무결성 검증이 가능하도록 상기 복수의 드론들 각각에 사전 배포되어 있음 - 이 저장되어 있는 인증용 행렬 저장부;
상기 판단부에 의해 상기 드론이 허가된 드론으로 판단되면, 상기 드론의 무결성을 검증하기 위한 인증 이벤트를 발생시키는 인증 이벤트 발생부;
상기 인증 이벤트가 발생되면, 랜덤한 성분 값들로 구성된 (m+t) x m(t는 m보다 작은 자연수임)의 랜덤 행렬을 생성하는 랜덤 행렬 생성부;
상기 랜덤 행렬을 상기 드론으로 전송하면서, 상기 드론으로 상기 랜덤 행렬과 상기 인증용 행렬을 기초로 연산되는 m x m의 식별 행렬의 피드백을 요청하는 피드백 요청부;
상기 랜덤 행렬에서 미리 정해진 제1 위치에 존재하는 t개의 행의 성분들을 제거하여 m x m의 변형 행렬을 생성한 후 상기 인증용 행렬과 상기 변형 행렬 간의 아다마르 곱을 연산하여 m x m의 검증 행렬을 생성하는 검증 행렬 생성부; 및
상기 드론이 상기 식별 행렬의 피드백 요청에 대응하여 상기 추적 드론으로부터 수신한 상기 랜덤 행렬과 상기 드론에 사전 배포되어 있는 상기 인증용 행렬을 기초로 상기 검증 행렬과 동일한 행렬을 상기 식별 행렬로 연산하여 상기 추적 드론으로 피드백함에 따라, 상기 드론으로부터 상기 검증 행렬과 동일한 행렬이 상기 식별 행렬로 연산되어 피드백되는 것으로 확인되면, 상기 드론을 상기 제한구역 내에서 비행이 허가된, 신뢰할 수 있는 드론인 것으로 최종 확인하는 드론 검증부
를 포함하는 제한구역 내에서 비행이 허가된 드론인지 여부를 추적할 수 있는 추적 드론.In a tracking drone capable of tracking whether a drone is permitted to fly within a restricted area,
a drone identification information storage unit in which drone identification information for each of a plurality of predetermined drones is stored;
an image acquisition unit for acquiring an image of the front taken through a camera having a resolution of n (n is a natural number greater than or equal to 2) xk (k is a natural number greater than or equal to 2) provided in the tracking drone;
any one of a pixel value for at least one color predetermined as being the color of the sky among nxk pixels constituting the image or a pixel value for a color within a predetermined similarity range with the at least one color a matrix generator generating a kxn binary matrix for the image by allocating a code of '0' to the pixels having a '0' and assigning a code of '1' to the remaining pixels;
Calculation of kxn by calculating a Hadamard product between a filter matrix of kxn predetermined for drone detection - the filter matrix is a matrix having codes of '0' and '1' as components - and the binary matrix an arithmetic matrix generator for generating a matrix;
If the number of code values of '1' among the components constituting the operation matrix is counted and it is confirmed that the counted number of code values of '1' exceeds a predetermined threshold number, the drone in front of the tracking drone a prediction unit that predicts the existence of and
When it is predicted that the drone exists in front of the tracking drone, a communication connection with the drone is attempted, and when a communication connection with the drone is established, the drone identification information of the drone is obtained through communication with the drone. Obtaining, by comparing the obtained drone identification information with the drone identification information for each of the plurality of drones stored in the drone identification information storage unit, the obtained drone identification information for each of the plurality of drones When it is confirmed that it is one of the drone identification information, a determination unit that determines the drone as a drone permitted to fly within the restricted area
including,
the judging unit
A matrix for authentication of a predetermined mxm (m is a natural number equal to or greater than 2) - The authentication matrix is pre-distributed to each of the plurality of drones to enable integrity verification of the drone - A matrix storage unit for authentication in which the stored ;
an authentication event generating unit for generating an authentication event for verifying the integrity of the drone when the drone is determined as an authorized drone by the determination unit;
a random matrix generator for generating a random matrix of (m+t) x m (t being a natural number smaller than m) composed of random component values when the authentication event occurs;
a feedback requesting unit for requesting feedback of an mxm identification matrix calculated based on the random matrix and the authentication matrix to the drone while transmitting the random matrix to the drone;
Validation generating an mxm verification matrix by generating an mxm transformation matrix by removing components of t rows existing at a predetermined first position in the random matrix, and then calculating the Hadamard product between the authentication matrix and the transformation matrix matrix generator; and
Based on the random matrix received from the tracking drone in response to the request for feedback of the identification matrix by the drone and the authentication matrix pre-distributed to the drone, the same matrix as the verification matrix is calculated as the identification matrix. As the tracking drone is fed back, if it is confirmed that the same matrix as the verification matrix is calculated and fed back from the drone to the identification matrix, the drone is finally confirmed as a reliable drone permitted to fly within the restricted area drone verification unit
A tracking drone capable of tracking whether a drone is authorized to fly within a restricted area containing 제1항에 있어서,
상기 판단부는
상기 드론과의 통신 접속을 시도한 결과, 상기 드론과의 통신 접속이 이루어지지 않으면, 상기 예측부의 예측에 오류가 있는 것으로 판단하고, 상기 추적 드론의 전방에 상기 드론이 존재하지 않는 것으로 판단하는 제한구역 내에서 비행이 허가된 드론인지 여부를 추적할 수 있는 추적 드론.According to claim 1,
the judging unit
As a result of attempting communication connection with the drone, if communication connection with the drone is not established, it is determined that there is an error in the prediction of the prediction unit, and it is determined that the drone does not exist in front of the tracking drone. A tracking drone that can track whether a drone is authorized to fly within it. 제1항에 있어서,
상기 판단부는
상기 드론과의 통신을 통해 획득된 드론 식별 정보가 상기 복수의 드론들 각각에 대한 드론 식별 정보 중 하나인 것으로 확인되지 않으면, 상기 드론을 상기 제한구역 내에서 비행이 허가되지 않은 드론으로 판단한 후 사용자 단말로 상기 드론이 상기 제한구역 내에서 비행이 허가되지 않은 드론임을 나타내는 경고 메시지를 전송하는 제한구역 내에서 비행이 허가된 드론인지 여부를 추적할 수 있는 추적 드론.According to claim 1,
the judging unit
If it is not confirmed that the drone identification information obtained through communication with the drone is one of the drone identification information for each of the plurality of drones, after determining that the drone is a drone that is not permitted to fly within the restricted area, the user A tracking drone capable of tracking whether the drone is a drone permitted to fly within a restricted area by transmitting a warning message indicating that the drone is a drone that is not permitted to fly within the restricted area to a terminal. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 드론 검증부는
상기 드론이 신뢰할 수 있는 드론인 것으로 최종 확인되지 않으면, 사용자 단말로 상기 드론이 상기 제한구역 내에서 비행이 허가되지 않은 드론임을 나타내는 경고 메시지를 전송하는 제한구역 내에서 비행이 허가된 드론인지 여부를 추적할 수 있는 추적 드론.According to claim 1,
The drone verification unit
If the drone is not finally confirmed to be a reliable drone, it is determined whether the drone is permitted to fly within the restricted area, which transmits a warning message indicating that the drone is a drone that is not permitted to fly within the restricted area to the user terminal. A tracking drone that can be tracked. 제한구역 내에서 비행이 허가된 드론인지 여부를 추적할 수 있는 추적 드론의 동작 방법에 있어서,
미리 정해진(predetermined) 복수의 드론들 각각에 대한 드론 식별 정보가 저장되어 있는 드론 식별 정보 저장부를 유지하는 단계;
상기 추적 드론에 구비되어 있는 n(n은 2 이상의 자연수임) x k(k는 2 이상의 자연수임)의 해상도를 갖는 카메라를 통해 촬영된 전방의 이미지를 획득하는 단계;
상기 이미지를 구성하는 n x k개의 화소들 중 하늘의 색상인 것으로 미리 정해진 적어도 하나의 색상에 대한 화소값 또는 상기 적어도 하나의 색상과의 미리 정해진 유사 범위 내의 색상에 대한 화소값 중 어느 하나의 화소값을 갖는 화소들에 대해 '0'의 코드를 할당하고, 나머지 화소들에 대해 '1'의 코드를 할당함으로써, 상기 이미지에 대한 k x n의 이진 행렬을 생성하는 단계;
드론 검출을 위해 미리 정해진 k x n의 필터 행렬 - 상기 필터 행렬은 '0'과 '1'의 코드를 성분으로 갖는 행렬임 - 과 상기 이진 행렬 간의 아다마르 곱(Hadamard product)을 연산함으로써, k x n의 연산 행렬을 생성하는 단계;
상기 연산 행렬을 구성하는 성분들 중 '1'의 코드 값의 개수를 카운트하여 상기 카운트된 '1'의 코드 값의 개수가 미리 정해진 임계 개수를 초과하는 것으로 확인되면, 상기 추적 드론의 전방에 드론이 존재하는 것으로 예측하는 단계; 및
상기 추적 드론의 전방에 상기 드론이 존재하는 것으로 예측된 경우, 상기 드론과의 통신 접속을 시도하고, 상기 드론과의 통신 접속이 이루어지면, 상기 드론과의 통신을 통해 상기 드론의 드론 식별 정보를 획득하고, 상기 획득된 드론 식별 정보와 상기 드론 식별 정보 저장부에 저장되어 있는 상기 복수의 드론들 각각에 대한 드론 식별 정보를 비교함으로써, 상기 획득된 드론 식별 정보가 상기 복수의 드론들 각각에 대한 드론 식별 정보 중 하나인 것으로 확인되면, 상기 드론을 상기 제한구역 내에서 비행이 허가된 드론으로 판단하는 단계
를 포함하고,
상기 판단하는 단계는
미리 정해진 m x m(m은 2 이상의 자연수임)의 인증용 행렬 - 상기 인증용 행렬은 드론에 대한 무결성 검증이 가능하도록 상기 복수의 드론들 각각에 사전 배포되어 있음 - 이 저장되어 있는 인증용 행렬 저장부를 유지하는 단계;
상기 드론이 허가된 드론으로 판단되면, 상기 드론의 무결성을 검증하기 위한 인증 이벤트를 발생시키는 단계;
상기 인증 이벤트가 발생되면, 랜덤한 성분 값들로 구성된 (m+t) x m(t는 m보다 작은 자연수임)의 랜덤 행렬을 생성하는 단계;
상기 랜덤 행렬을 상기 드론으로 전송하면서, 상기 드론으로 상기 랜덤 행렬과 상기 인증용 행렬을 기초로 연산되는 m x m의 식별 행렬의 피드백을 요청하는 단계;
상기 랜덤 행렬에서 미리 정해진 제1 위치에 존재하는 t개의 행의 성분들을 제거하여 m x m의 변형 행렬을 생성한 후 상기 인증용 행렬과 상기 변형 행렬 간의 아다마르 곱을 연산하여 m x m의 검증 행렬을 생성하는 단계; 및
상기 드론이 상기 식별 행렬의 피드백 요청에 대응하여 상기 추적 드론으로부터 수신한 상기 랜덤 행렬과 상기 드론에 사전 배포되어 있는 상기 인증용 행렬을 기초로 상기 검증 행렬과 동일한 행렬을 상기 식별 행렬로 연산하여 상기 추적 드론으로 피드백함에 따라, 상기 드론으로부터 상기 검증 행렬과 동일한 행렬이 상기 식별 행렬로 연산되어 피드백되는 것으로 확인되면, 상기 드론을 상기 제한구역 내에서 비행이 허가된, 신뢰할 수 있는 드론인 것으로 최종 확인하는 단계
를 포함하는 제한구역 내에서 비행이 허가된 드론인지 여부를 추적할 수 있는 추적 드론의 동작 방법.In the operating method of a tracking drone that can track whether the drone is allowed to fly within a restricted area,
maintaining a drone identification information storage unit in which drone identification information for each of a plurality of predetermined drones is stored;
acquiring a front image taken through a camera having a resolution of n (n is a natural number greater than or equal to 2) xk (k is a natural number greater than or equal to 2) provided in the tracking drone;
any one of a pixel value for at least one color predetermined as being the color of the sky among nxk pixels constituting the image or a pixel value for a color within a predetermined similarity range with the at least one color generating a kxn binary matrix for the image by assigning a code of '0' to pixels having a '0' and assigning a code of '1' to the remaining pixels;
Calculation of kxn by calculating a Hadamard product between a filter matrix of kxn predetermined for drone detection - the filter matrix is a matrix having codes of '0' and '1' as components - and the binary matrix generating a matrix;
If the number of code values of '1' among the components constituting the operation matrix is counted and it is confirmed that the counted number of code values of '1' exceeds a predetermined threshold number, the drone in front of the tracking drone predicting that it exists; and
When it is predicted that the drone exists in front of the tracking drone, a communication connection with the drone is attempted, and when a communication connection with the drone is established, the drone identification information of the drone is obtained through communication with the drone. Obtaining, by comparing the obtained drone identification information with the drone identification information for each of the plurality of drones stored in the drone identification information storage unit, the obtained drone identification information for each of the plurality of drones When it is confirmed that it is one of the drone identification information, determining the drone as a drone permitted to fly within the restricted area
including,
The judging step
A matrix for authentication of a predetermined mxm (m is a natural number equal to or greater than 2) - The authentication matrix is pre-distributed to each of the plurality of drones to enable the integrity verification of the drone - The authentication matrix storage unit maintaining;
generating an authentication event for verifying the integrity of the drone when it is determined that the drone is an authorized drone;
generating a random matrix of (m+t) x m (t being a natural number less than m) composed of random component values when the authentication event occurs;
while transmitting the random matrix to the drone, requesting feedback of an mxm identification matrix calculated based on the random matrix and the authentication matrix to the drone;
generating an mxm transformation matrix by removing components of t rows existing at a predetermined first position in the random matrix, and then calculating a Hadamard product between the authentication matrix and the transformation matrix to generate an mxm verification matrix ; and
Based on the random matrix received from the tracking drone in response to the request for feedback of the identification matrix by the drone and the authentication matrix pre-distributed to the drone, the same matrix as the verification matrix is calculated as the identification matrix. As the tracking drone is fed back, if it is confirmed that the same matrix as the verification matrix is calculated and fed back from the drone to the identification matrix, the drone is finally confirmed as a reliable drone permitted to fly within the restricted area step to do
A method of operating a tracking drone that can track whether a drone is permitted to fly within a restricted area comprising a. 제6항에 있어서,
상기 판단하는 단계는
상기 드론과의 통신 접속을 시도한 결과, 상기 드론과의 통신 접속이 이루어지지 않으면, 상기 예측하는 단계에서의 예측에 오류가 있는 것으로 판단하고, 상기 추적 드론의 전방에 상기 드론이 존재하지 않는 것으로 판단하는 제한구역 내에서 비행이 허가된 드론인지 여부를 추적할 수 있는 추적 드론의 동작 방법.7. The method of claim 6,
The judging step
As a result of attempting communication connection with the drone, if communication connection with the drone is not established, it is determined that there is an error in the prediction in the predicting step, and it is determined that the drone does not exist in front of the tracking drone A method of operation of a tracking drone that can track whether a drone is permitted to fly within a restricted area. 제6항에 있어서,
상기 판단하는 단계는
상기 드론과의 통신을 통해 획득된 드론 식별 정보가 상기 복수의 드론들 각각에 대한 드론 식별 정보 중 하나인 것으로 확인되지 않으면, 상기 드론을 상기 제한구역 내에서 비행이 허가되지 않은 드론으로 판단한 후 사용자 단말로 상기 드론이 상기 제한구역 내에서 비행이 허가되지 않은 드론임을 나타내는 경고 메시지를 전송하는 제한구역 내에서 비행이 허가된 드론인지 여부를 추적할 수 있는 추적 드론의 동작 방법.7. The method of claim 6,
The judging step
If it is not confirmed that the drone identification information obtained through communication with the drone is one of the drone identification information for each of the plurality of drones, after determining that the drone is a drone that is not permitted to fly within the restricted area, the user A method of operating a tracking drone capable of tracking whether the drone is a drone permitted to fly within a restricted area by transmitting a warning message indicating that the drone is a drone that is not permitted to fly within the restricted area to a terminal. 삭제delete 제6항에 있어서,
상기 최종 확인하는 단계는
상기 드론이 신뢰할 수 있는 드론인 것으로 최종 확인되지 않으면, 사용자 단말로 상기 드론이 상기 제한구역 내에서 비행이 허가되지 않은 드론임을 나타내는 경고 메시지를 전송하는 제한구역 내에서 비행이 허가된 드론인지 여부를 추적할 수 있는 추적 드론의 동작 방법.7. The method of claim 6,
The final confirmation step is
If the drone is not finally confirmed to be a reliable drone, it is determined whether the drone is permitted to fly within the restricted area, which transmits a warning message indicating that the drone is a drone that is not permitted to fly within the restricted area to the user terminal. How a tracking drone that can be tracked works. 제6항, 제7항, 제8항 또는 제10항 중 어느 한 항의 방법을 컴퓨터와의 결합을 통해 실행시키기 위한 컴퓨터 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능 기록 매체.A computer-readable recording medium recording a computer program for executing the method of any one of claims 6, 7, 8, or 10 through combination with a computer. 제6항, 제7항, 제8항 또는 제10항 중 어느 한 항의 방법을 컴퓨터와의 결합을 통해 실행시키기 위한 저장매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.A computer program stored in a storage medium for executing the method of any one of claims 6, 7, 8 or 10 in combination with a computer.
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