KR101676485B1 - 이동통신기지국을 이용한 소형비행체 감시 서비스 제공 시스템 및 방법 - Google Patents

이동통신기지국을 이용한 소형비행체 감시 서비스 제공 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이동통신기지국을 이용한 소형비행체 감시 서비스 제공 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 다수의 이동통신 기지국의 안테나 시설에 소형비행체 감시 레이더를 설치함으로써, 레이더 설치를 위한 별도의 설비 구축 없이 다수의 이동통신 기지국에서 정밀한 소형비행체(Drone)의 감시를 제공하는 것이 가능하게 되므로, 전국의 소형비행체를 통합하여 감시 가능한 것이 특징이다.

Description

이동통신기지국을 이용한 소형비행체 감시 서비스 제공 시스템 및 방법{System and method for providing Drone rader using mobile cell towers}
본 발명은 이동통신기지국을 이용한 소형비행체 감시 서비스 제공 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 다수의 이동통신 기지국의 안테나 시설에 소형비행체 감시 레이더를 설치함으로써, 레이더 설치를 위한 별도의 설비 구축 없이 다수의 이동통신 기지국에서 정밀한 소형비행체(Drone)의 감시를 제공하는 것이 가능하게 되므로, 전국의 소형비행체를 통합하여 감시할 수 있는 이동통신기지국을 이용한 소형비행체 감시 서비스 제공 시스템 및 방법에 관한 것이다.
근래에는 사회적으로 무인기 및 소형비행체의 높은 관심에 따라 급속하게 진행되는 무인기 및 소형비행체의 개발과 보급으로 인하여, 주변에서 어렵지 않게 무인기 및 소형비행체를 볼 수 있으며, 무인기 및 소형비행체를 스마트폰과 연동시키거나 무인기 및 소형비행체에 카메라를 탑재시켜 원격으로 영상 촬영이 가능하도록 하는 등의 개발이 급속하게 진행되어 최근에는 민간인들도 어렵지 않게 무인기 및 소형비행체를 이용하여 항공 촬영을 하는 것이 가능해졌다.
그러나, 저고도를 비행하는 무인기 및 소형비행체의 무분별한 운항은 항상 건물 또는 송전탑 등의 장애물과 충돌할 수 있는 위험을 가지며, 갑작스런 고장으로 인한 비행체 추락 또는 무분별한 비행체 운항 간의 추돌 사고 등의 여러 위험 요소를 가지고 있어 무인기 및 소형비행체의 높은 관심의 이면에서는 소형비행체가 사회적으로 큰 위험 요인이 될 수 있다는 우려의 목소리가 높아지고 있다.
또한, 소형비행체 및 무인기를 이용한 무분별한 불법 항공촬영으로 인하여 사생활이 쉽게 침해 당할 수 있다는 우려의 목소리 또한 높아지고 있는데, 근래에는 소형비행체 및 무인기를 포함한 항공기의 질서정연한 운항 흐름 유지와 항공 사고를 방지하기 위하여, 다양한 항공관제 시스템이 제안되고 있다.
이러한 항공관제 시스템 중 레이더를 이용하여 비행체의 위치를 추적하는 장치 및 방법이 하기 특허문헌 1의 “비행체 위치 추적 자료 융합 장치 및 이를 이용한 융합 방법(대한민국 등록특허공보 제10-1135984호)”에 개시되어 있다.
상기 특허문헌 1은 레이더로부터 비행체의 위치 정보를 얻는 추적 위치 획득부와, 상기 추적 위치 획득부를 통해 획득된 위치정보로부터 비행체의 사거리, 고각, 방위각 정보를 각각 위도, 경도, 고도로 변환하는 좌표 변환부와, 레이더로부터 추적상태와 신호대잡음비 정보를 얻는 추적 상태 및 신호대잡음비 획득부와, 상기 추적 상태 및 신호대잡음비 획득부를 통해 획득된 정보를 이용하여 추적 시간 구간마다 레이더를 선별하는 융합 소스 선별부와, 상기 위도, 경도 및 고도 위치 정보를 지구중심 지구고정 공간 좌표로 변환하는 자료 융합 처리 시스템 및 상기 자료 융합용 처리 시스템을 통해 얻어진 지구중심 지구고정 공간좌표를 위도, 경도 및 고도로 변환하는 좌표 역변환부를 포함하여 이루어지는 것이 특징이다.
그러나, 상기 특허문헌 1은 소형비행체 및 무인기의 경우, 전자기파 반사 면적이 극히 작으므로 레이더를 이용한 탐지가 어려워 가용 범위가 좁고, 이를 효율적으로 가용하기 위해선 근거리에서 소형비행체 및 무인기를 탐지하여야 하기 때문에 많은 수의 레이더가 조밀하게 설치되어야 하므로, 레이더의 설치장소가 협소할 경우, 레이더를 효율적으로 가용하기 어렵다는 문제점이 있었다.
또한, 레이더 설치 시, 주변의 건물 또는 산 등의 고지형 장애물로 인한 전자기파 송수신의 방해를 최소화하기 위하여 높은 위치의 레이더 설치 시설을 별도로 구축해야 하므로, 소형비행체 및 무인기 레이더 설치에 많은 비용이 발생 되는 문제점이 있었다.
특허문헌 1 : 대한민국 등록특허공보 제10-1135984호
본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 다수의 이동통신 기지국의 안테나 시설에 소형비행체 감시 레이더를 설치함으로써, 레이더 설치를 위한 별도의 설비 구축 없이 다수의 이동통신 기지국에서 정밀한 소형비행체(Drone)의 감시를 제공하는 것이 가능하게 되므로, 전국의 소형비행체를 통합하여 감시하는 것이 가능한 이동통신기지국을 이용한 소형비행체 감시 서비스 제공 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
또한, 레이더데이터 수집서버를 통해 소형비행체의 감시지역 및 감시시간별로 소형비행체의 운행거리 및 운행방향을 조회 또는 분석 가능한 이동통신기지국을 이용한 소형비행체 감시 서비스 제공 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명에 따른 이동통신기지국을 이용한 소형비행체 감시 서비스 제공 시스템 및 방법은 전자기파를 방사하여 소형비행체의 운행을 감시하도록 다수의 이동통신기지국(10)의 안테나(20)시설에 각각 설치되는 레이더(100)와, 상기 레이더(100)를 통해 파악되는 소형비행체의 감시 정보를 상기 다수의 이동통신기지국(10)으로부터 수집하여 저장하는 레이더데이터 수집서버(200)와, 상기 레이더데이터 수집서버(200)로부터 제공되는 소형비행체의 감시 정보를 통해 전국의 소형비행체를 통합 감시 또는 관리하는 소형비행체 관제센터(300)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 레이더데이터 수집서버(200)는 상기 다수의 이동통신기지국(10)으로부터 수집한 소형비행체의 감시 정보를 상기 다수의 이동통신기지국(10)의 설치지역 및 소형비행체의 감시 시간별로 분류하여 저장하며, 소형비행체의 운행거리 및 운행방향을 포함하는 운행정보를 상기 소형비행체 관제센터(300)로 제공하는 것을 특징으로 한다.
또한, 다수의 이동통신기지국(10)의 안테나(20)시설에 설치된 레이더(100)에서 전자기파를 방사하여 상공의 소형비행체를 감시하는 소형비행체 감시단계와, 레이더데이터 수집서버(200)에서 상기 감시단계로부터 감시되는 소형비행체의 감시 정보를 수집하여 저장하는 소형비행체 감시정보 저장단계와, 소형비행체 관제센터(300)에서 상기 저장단계로부터 저장된 소형비행체의 감시 정보를 통해 전국의 소형비행체를 통합 감시 또는 관리하는 소형비행체 통합관리단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 저장단계에서는 상기 감시단계로부터 감시되는 소형비행체의 감시 정보를 수집하여 상기 다수의 이동통신기지국(10)의 설치지역 및 소형비행체의 감시 시간별로 분류하여 저장하며, 소형비행체의 운행거리 및 운행방향을 포함하는 운행정보를 상기 소형비행체 관제센터(300)로 제공하는 것을 특징으로 한다.
이상 상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 다수의 이동통신 기지국의 안테나 시설에 소형비행체 감시 레이더를 설치함으로써, 레이더 설치를 위한 별도의 설비 구축 없이 다수의 이동통신 기지국에서 정밀한 소형비행체(Drone)의 감시를 제공하는 것이 가능하게 되므로, 전국의 소형비행체를 통합하여 감시할 수 있는 장점이 있다.
또한, 레이더데이터 수집서버를 통해 소형비행체의 감시지역 및 감시시간별로 소형비행체의 운행거리 및 운행방향을 조회 또는 분석 가능한 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동통신기지국을 이용한 소형비행체 감시 서비스 제공 시스템의 구성도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동통신기지국을 이용한 소형비행체 감시 서비스 제공 시스템의 레이더 설치 모습을 보인 실시예도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동통신기지국을 이용한 소형비행체 감시 서비스 제공 방법의 흐름도.
이하에서는 첨부된 도면을 참조로 하여, 본 발명의 일실시예에 따른 이동통신기지국을 이용한 소형비행체 감시 서비스 제공 시스템 및 방법을 상세히 설명한다. 우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 관한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동통신기지국을 이용한 소형비행체 감시 서비스 제공 시스템의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동통신기지국을 이용한 소형비행체 감시 서비스 제공 시스템의 레이더 설치 모습을 보인 실시예도이며, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동통신기지국을 이용한 소형비행체 감시 서비스 제공 방법의 흐름도이다.
이하에서는 도 1 및 2를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동통신기지국을 이용한 소형비행체 감시 서비스 제공 시스템의 구성을 설명하기로 한다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동통신기지국을 이용한 소형비행체 감시 서비스 제공 시스템의 구성은 레이더(100)와, 레이더데이터 수집서버(200)와, 소형비행체 관제센터(300)를 포함하여 구성된다.
상기 레이더(100)는 마이크로단위의 전자기파를 이용하여 상공의 무인기를 포함한 소형비행체를 감시하는 장치로서, 전자기파를 상공에 방사시켜 임의의 물체로부터 반사되어 수신되는 전자기파를 통해 상기 레이더(100)와 물체와의 거리, 물체의 이동방향 및 이동거리, 고도 등의 정보를 알아내는 무선감시장치이다.
본 발명에 있어서, 상기 레이더(100)는 다수의 이동통신기지국(10)의 안테나(20)시설에 각각 설치되는 것이 특징으로서, 이로 인하여, 별도로 레이더(100)의 설치를 위한 설비를 구축하지 않고 무인기 및 소형비행체를 효율적으로 탐지하는 것이 가능하다.
도 2를 참조하여 자세히 설명하면, 통상적으로 이동통신기지국(10)은 이동통신을 이용하는 사용자에게 원활한 통신상태를 제공하기 위하여 1~4Km셀 간격으로 설치되어 있으며, 주변의 건물 또는 산 등의 고지형 장애물로 인한 상기 안테나(20)의 통신 장애를 최소화하기 위하여 상기 안테나(20)가 상기 이동통신기지국(10)의 높은 위치에 설치되어 있다.
본 발명에 따르면, 상기와 같이 1~4Km셀 간격으로 설치되어 있으며, 높은 위치에 설치되어 있는 상기 다수의 이동통신기지국(10)의 상기 안테나(20)시설에 상기 레이더(100)를 설치함으로써, 별도로 상기 레이더(100)의 설치를 위한 설비를 구축하지 않고 무인기 및 소형비행체를 효율적으로 탐지하며, 주변의 건물 또는 산 등의 고지형 장애물로 인한 전자기파 송수신의 방해를 최소화하여 레이더를 운용하는 것이 가능하다.
상기 레이더데이터 수집서버(200)는 상기 다수의 이동통신기지국(10)으로부터 상기 레이더(100)를 통해 파악되는 소형비행체의 운행거리 및 운행방향을 포함한 운행정보를 수집하여 저장하는 것으로서, 소형비행체 관제센터(300)에서 상기 레이더데이터 수집서버(200)를 통해 전국의 소형비행체의 감시정보를 확인하는 것을 가능하게 한다.
또한, 상기 레이더데이터 수집서버(200)는 상기 다수의 이동통신기지국(10)으로부터 수집한 소형비행체의 감시정보를 다수의 이동통신기지국(10)의 설치지역 및 소형비행체의 감시 시간별로 분류하여 소형비행체의 운행거리 및 운행방향을 포함한 운행정보를 저장함으로써, 소형비행체 관제센터(300)에서 소형비행체의 운행정보를 조회 또는 분석하여 전국의 소형비행체를 통합관리하는 것을 가능하게 한다.
상기 소형비행체 관제센터(300)는 상기 레이더데이터 수집서버(200)를 통해 제공되는 소형비행체의 운행정보를 이용하여 전국의 소형비행체를 통합 관리 또는 감시하는 것으로서, 본 발명에 있어서, 상기 소형비행체 관제센터(300)는 전국의 소형비행체의 운행거리 및 운행방향을 포함한 운행정보를 감시지역 및 감시시간별로 분류하여 저장함으로써, 전국의 소형비행체로 인한 사고 또는 범죄를 미연에 방지하거나 발생된 사고 또는 범죄에 대하여 조회 및 분석이 가능한 것이 특징이다.
예를 들어, 상기 소형비행체 관제센터(300)는 등록되지 않은 소형비행체가 임의의 지역에서 무분별한 운행 중임이 감시되면, 이를 불법적인 소형비행체의 운행으로 판단하여 소형비행체 관리자에게 비상등 또는 경고음 등의 수단으로 알림으로써, 소형비행체 관리자가 불법적인 소형비행체의 운행에 대한 조치를 취하는 것을 가능하게 하며, 소형비행체의 운행 간 건물 또는 송전탑 등의 장애물과의 충돌사고 또는 소형비행체의 낙하사고 등의 소형비행체로 인한 사고 발생시, 소형비행체 관리자가 사고지역 및 사고시간의 소형비행체의 운행을 확인하여 사고의 후속조치를 취하는 것을 가능하게 한다.
이하에서는 도 3을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동통신기지국을 이용한 소형비행체 감시 서비스 제공 방법의 과정을 설명하기로 한다. 도 3을 참조하면, 최초, 다수의 상기 이동통신기지국(10)의 상기 안테나(20)시설에 설치된 상기 레이더(100)에서 전자기파를 방사하여 상공의 무인기를 포함한 소형비행체를 감시(S100)하게 되는데, 상기 레이더데이터 수집서버(200)에서는 상기 다수의 이동통신기지국(10)으로부터 상기 레이더(100)를 통해 파악된 소형비행체의 감시정보를 수집하여 상기 다수의 이동통신기지국(10)의 설치지역 및 소형비행체의 감시 시간별로 분류하여 소형비행체의 운행정보를 저장한 후, 상기 소형비행체 관제센터(300)로 제공한다(S200). 이로 인하여, 상기 소형비행체 관제센터(300)를 통해 소형비행체의 감시지역 및 감시시간별로 소형비행체의 운행거리 및 운행방향을 조회 또는 분석 가능하게 된다(S300).
전술한 바와 같이, 본 발명은 무인기를 포함한 소형비행체의 무분별한 운항으로 인한 사고 또는 사생활 침해를 방지 가능하도록 상기 다수의 이동통신기지국(10)의 상기 안테나(20)시설에 소형비행체 상기 레이더(100)를 설치하여 소형비행체의 감시를 제공하는 것으로서, 이동통신 사용자에게 원활한 통신을 제공하기 위하여 1~4km 셀마다 설치되어 있고 주변의 건물 또는 산 등의 고지형 장애물로 인한 안테나의 통신 장애를 최소화하기 위하여 높은 위치에 설치되어 있는 상기 안테나(20)시설에 소형비행체 감시 레이더를 설치함으로써, 별도로 상기 레이더(100)의 설치를 위한 설비를 구축하지 않고 소형비행체를 정밀하게 탐지하여 감시할 수 있을 뿐만 아니라, 주변의 고지형 장애물로 인한 전자기파 송수신의 방해를 최소화하여 효율적으로 전국의 소형비행체를 통합하여 감시할 수 있게 된다.
도면과 명세서에서 최적 실시 예들이 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
10 : 이동통신기지국 20 : 안테나
100: 레이더 200: 레이더데이터 수집서버
300: 소형비행체 관제센터

Claims (4)

  1. 전자기파를 방사하여 소형비행체의 운행을 감시하도록 다수의 이동통신기지국(10)의 안테나(20)시설에 각각 설치되는 레이더(100);
    상기 레이더(100)를 통해 파악되는 소형비행체의 감시 정보를 상기 다수의 이동통신기지국(10)으로부터 수집하여 저장하는 레이더데이터 수집서버(200);
    상기 레이더데이터 수집서버(200)로부터 제공되는 소형비행체의 감시 정보를 통해 전국의 소형비행체를 통합 감시 또는 관리하는 소형비행체 관제센터(300);를 포함하되,
    상기 레이더데이터 수집서버(200)는,
    상기 다수의 이동통신기지국(10)으로부터 수집한 소형비행체의 감시 정보를 상기 다수의 이동통신기지국(10)의 설치지역 및 소형비행체의 감시 시간별로 분류하여 저장하며, 소형비행체의 운행거리 및 운행방향을 포함하는 운행정보를 상기 소형비행체 관제센터(300)로 제공하는 것을 특징으로 하는 이동통신기지국을 이용한 소형비행체 감시 서비스 제공 시스템.
  2. 삭제
  3. 다수의 이동통신기지국(10)의 안테나(20)시설에 설치된 레이더(100)에서 전자기파를 방사하여 상공의 소형비행체를 감시하는 소형비행체 감시단계;
    레이더데이터 수집서버(200)에서 상기 감시단계로부터 감시되는 소형비행체의 감시 정보를 수집하여 저장하는 소형비행체 감시정보 저장단계;
    소형비행체 관제센터(300)에서 상기 저장단계로부터 저장된 소형비행체의 감시 정보를 통해 전국의 소형비행체를 통합 감시 또는 관리하는 소형비행체 통합관리단계;를 포함하되,
    상기 소형비행체 감시정보 저장단계에서는 상기 감시단계로부터 감시되는 소형비행체의 감시 정보를 수집하여 상기 다수의 이동통신기지국(10)의 설치지역 및 소형비행체의 감시 시간별로 분류하여 저장하며, 소형비행체의 운행거리 및 운행방향을 포함하는 운행정보를 상기 소형비행체 관제센터(300)로 제공하는 것을 특징으로 하는 이동통신기지국을 이용한 소형비행체 감시 서비스 제공 방법.
  4. 삭제
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