KR101726252B1 - 무인 비행체 연동 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 목표 지점까지 편대 비행이 가능하도록 감시 목적의 비행체와 폭격 목적의 비행체를 상호 연동시키는 무인 비행체 연동 시스템을 제안한다. 본 발명에 따른 시스템은 타겟의 위치 정보를 기초로 타겟이 위치한 지점으로 비행하는 적어도 하나의 제2 비행체; 및 무인 비행체로서, 미리 정해진 시간마다 타겟의 위치 정보를 획득하여 제2 비행체로 전송하며, 미리 정해진 시간마다 제2 비행체까지의 거리 정보를 기초로 제2 비행체와의 간격을 조절하여 제2 비행체와 편대 비행을 수행하는 제1 비행체를 포함한다.

Description

무인 비행체 연동 시스템 {Interworking system between unmanned aerial vehicles}
본 발명은 무인 비행체들을 상호 연동시키는 시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 폭격 목적의 비행체와 감시 목적의 비행체를 상호 연동시키는 시스템에 관한 것이다.
미사일(Missile)은 로켓 엔진이나 제트 엔진으로 추진하여 유도 장치에 의해 탄두를 목표물에 도달시켜 파괴하는 무기의 총칭이다. 이러한 미사일의 유도 방식에는 크게 궤도 유도 방식과 관성 유도 방식이 있다.
궤도 유도 방식을 이용하는 미사일의 경우 발사 지점으로부터 목표물을 향해 전파를 발사하고 그 전파에 따라 목표물에 도달하기 때문에 목표물이 이동하는 경우 타격이 어려워지는 문제점이 있다.
반면 관성 유도 방식을 이용하는 미사일의 경우 관성을 이용하여 미사일의 운동 상태를 구하고 그것이 사전에 정한 진로와 달라지면 미사일 자신이 진로를 수정하기 때문에 목표물이 이동하더라도 타격이 가능해진다. 그러나 이러한 미사일에는 목표물을 추적하기 위한 장치들이 추가로 장착되기 때문에 부피가 커지고 제조 비용이 과대해지는 문제점이 있다.
한국공개특허 제2014-0044808호는 폭격 목적의 비행체에 관한 것이다. 그러나 이 특허는 비행체의 자세 제어와 추력 기능에 대하여 제안하고 있기 때문에 상기한 문제점을 해결할 수 없다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 목표 지점까지 편대 비행(Formation flight)이 가능하도록 감시 목적의 비행체와 폭격 목적의 비행체를 상호 연동시키는 무인 비행체 연동 시스템을 제안하는 것을 목적으로 한다.
그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 사항으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위해 안출된 것으로서, 타겟의 위치 정보를 기초로 상기 타겟이 위치한 지점으로 비행하는 적어도 하나의 제2 비행체; 및 무인 비행체로서, 미리 정해진 시간마다 상기 타겟의 위치 정보를 획득하여 상기 제2 비행체로 전송하며, 미리 정해진 시간마다 상기 제2 비행체까지의 거리 정보를 기초로 상기 제2 비행체와의 간격을 조절하여 상기 제2 비행체와 편대 비행(Formation flight)을 수행하는 적어도 하나의 제1 비행체를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 비행체 연동 시스템을 제안한다.
바람직하게는, 상기 제1 비행체는 목표 지점에 대한 정보를 기초로 비행 경로를 생성하여 상기 비행 경로를 상기 제2 비행체와 공유하며, 상기 비행 경로를 기초로 상기 제2 비행체와 상기 편대 비행을 수행한다.
바람직하게는, 상기 제1 비행체는 적어도 사방에 장착된 레이저 센서와 소나 센서(Sonar sensor) 중 적어도 하나의 센서를 이용하여 상기 제2 비행체까지의 거리 정보를 획득한다.
바람직하게는, 상기 제2 비행체는 적어도 사방에 장착된 레이저 센서와 소나 센서 중 적어도 하나의 센서를 이용하여 상기 제1 비행체까지의 거리 정보를 획득하며, 상기 제1 비행체는 상기 제2 비행체에 의해 획득된 거리 정보를 기초로 상기 제2 비행체까지의 거리 정보를 산출하여 상기 제2 비행체와의 간격을 조절한다.
바람직하게는, 상기 제1 비행체는 미리 정해진 비행 경로에 따라 비행하면서 목표 지점을 감시하며, 상기 목표 지점에 대한 영상 정보 및 상기 목표 지점에 대한 음향 정보를 기초로 상기 타겟을 식별/결정한 후 상기 타겟의 위치 정보를 획득한다.
바람직하게는, 상기 제1 비행체 및 상기 제2 비행체는 미리 정해진 시간마다 상기 목표 지점 또는 상기 타겟에 대한 영상 정보를 획득하여 저장하고, 상기 영상 정보가 획득되면 상기 영상 정보를 다른 비행체와 공유하며, 상기 영상 정보가 획득되면 미리 정해진 장치로 전송한다.
바람직하게는, 상기 제1 비행체는 소형 비행체이다.
본 발명은 상기한 목적 달성을 위한 구성들을 통하여 다음 효과를 얻을 수 있다.
첫째, 감시 목적의 비행체와 폭격 목적의 비행체가 상호 연동함으로써 목표물이 이동하더라도 폭격 목적의 비행체를 목표물까지 안내하는 것이 가능해진다.
둘째, 폭격 목적의 비행체에 목표물을 추적하는 장치가 탑재되지 않아도 되므로 폭격 목적의 비행체의 부피를 감소시킬 수 있으며, 폭격 목적의 비행체를 제조하는 데에 드는 비용을 절감시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 비행체 상호간 연동 시스템의 개념도이다.
도 2는 비행체 상호간 연동 시스템에서 비행체 #1을 구성하는 제1 센서부의 내부 구성도이다.
도 3은 비행체 상호간 연동 시스템에서 비행체 #1을 구성하는 제1 구동부의 내부 구성도이다.
도 4는 비행체 상호간 연동 시스템에서 비행체 #1을 구성하는 영상 기록부의 내부 구성도이다.
도 5는 비행체 상호간 연동 시스템에서 비행체 #2를 구성하는 폭발부의 내부 구성도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무인 비행체 연동 시스템을 개략적으로 도시한 개념도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
이하 도면을 참조하여 본 발명의 일실시 형태로써 전술 소형 비행체의 구성 및 운용 방법에 대하여 설명한다. 전술 소형 비행체는 예컨대 드론(Drone)을 말한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 비행체 상호간 연동 시스템의 개념도이다.
도 1에 따르면, 비행체 상호간 연동 시스템(100)은 비행체 #1(110), 비행체 #2(120) 및 지상 통제소(130)를 포함한다.
비행체 상호간 연동 시스템(100)은 비행체 #1(110), 비행체 #2(120) 및 지상 통제소(130)의 상호 네트워크에 의한 전파를 통한 외부 체계 연동으로 비행 경로 정보, 상대 비행체의 위치, 상대 비행체의 자세, 편대 비행 정보, 목표 지점이나 타겟에 대한 정보, 영상 분석 정보, 작전 수립 정보 등을 공유하는 것을 목적으로 한다.
비행체 상호간 연동 시스템(100)은 비행체 #1(110)과 비행체 #2(120) 간 비율을 1:1로 구성하여 운용할 수 있으나, 1:N(여기서 N은 2 이상의 자연수), N:1, N:N 등으로 구성하여 운용하는 것도 가능하다.
지상 통제소(130)는 비행체 #1(110) 및 비행체 #2(120)와 통신하여 비행 경로 정보 전달, 비행체 위치 확인, 비행체 제어, 편대 비행 정보 전달, 타겟 정보 전달, 외부 체계 연동, 영상 분석, 작전 수립 등의 기능을 수행한다.
비행체 #1(110)은 감시 목적의 비행체로서, 제1 신호 처리부(111), 제1 센서부(112), 제1 구동부(113), 제1 RF 송수신부(114), 영상 기록부(115), 제1 저장 장치(116) 및 제1 배터리(117)를 포함한다.
제1 신호 처리부(111)는 비행체 #1(110)을 구성하는 각 구성의 전체 작동을 제어하는 것이다. 이러한 제1 신호 처리부(111)는 영상/음성 신호처리/전달, 위치/자세 신호처리/전달, 모터 제어 신호처리/전달, 자동 최적 비행 경로 생성 등의 기능을 수행한다.
비행체 #1(110)은 단일화된 신호 처리부를 이용하여 소형 경량화가 가능하다.
제1 센서부(112)는 비행체 #1(110)의 위치, 타겟의 위치, 비행체 #2(120)까지의 거리, 비행체 #1(110)의 자세 등을 측정하는 것이다. 이러한 제1 센서부(112)는 도 2에 도시된 바와 같이 거리 측정 센서(201), 자세 센서(202), 위치 센서(203) 등을 포함할 수 있다. 도 2는 비행체 상호간 연동 시스템에서 비행체 #1을 구성하는 제1 센서부의 내부 구성도이다.
거리 측정 센서(201)는 비행체 #2(120)까지의 거리 정보(간격 정보)를 측정하여 제1 신호 처리부(111)로 전달하는 것이다.
비행체 #1(110)은 내장된 거리 측정 센서(201)를 이용하여 서로 간의 거리를 유지하고, 충돌이 없도록 관리를 하여, 개별 운용자가 없이 단일 운용자가 편대 비행을 명령할 경우, 유기적인 비행이 가능해진다.
자세 센서(202)는 비행체 #1(110)의 비행 자세, 속도, 위치 등의 정보를 측정하여 제1 신호 처리부(111)로 전달하는 것이다.
위치 센서(203)는 비행체 #1(110)의 비행 위치 정보(GPS, 비콘 신호 등)을 측정하여 제1 신호 처리부(111)로 전달하는 것이다.
비행체 #1(110)은 거리 측정 센서(201), 자세 센서(202), 위치 센서(203) 등을 이용하여 자세 제어 및 비행 위치를 확보할 수 있으므로 자체적으로 유도 및 조종이 가능하다.
다시 도 1을 참조하여 설명한다.
제1 구동부(113)는 비행체 #1(110)의 비행을 위한 것이다. 이러한 제1 구동부(113)는 도 3에 도시된 바와 같이 제1 모터 위치 검출 센서(211), 제1 모터 드라이버(212) 등을 포함할 수 있다. 도 3은 비행체 상호간 연동 시스템에서 비행체 #1을 구성하는 제1 구동부의 내부 구성도이다.
제1 모터 위치 검출 센서(211)는 제1 구동부(113)를 구성하는 제1 모터(미도시)를 제어하기 위한 회전 위치 정보를 획득하는 것이다.
제1 모터 드라이버(212)는 제1 모터 위치 검출 센서(211)에 의해 획득된 정보를 기초로 제1 모터를 제어하는 것이다. 제1 모터 드라이버(212)는 제1 모터의 각속도, 각가속도 등을 제어할 수 있다.
비행체 #1(110)은 이러한 제1 구동부(113)를 통해 프로펠러의 방향에 대한 제어가 가능하여 빠른 고도 전환, 신속한 위치 이동 및 비행이 가능하다.
다시 도 1을 참조하여 설명한다.
제1 RF 송수신부(114)는 비행체 #2(120), 지상 통제소(130) 등과 통신하기 위한 것이다. 제1 RF 송수신부(114)는 표적 정보 입수/전달, 촬영 정보 전달, 비행체 #2(120)와의 연동 정보 등을 비행체 #2(120), 지상 통제소(130) 등과 송수신할 수 있다.
영상 기록부(115)는 목표 지점이나 타겟에 대한 영상 정보, 음성/음향 정보 등을 획득하는 것이다. 이러한 영상 기록부(115)는 도 4에 도시된 바와 같이 렌즈(221), CCD(222), 제2 모터 위치 검출 센서(223), 제2 모터 드라이버(224), 스피커(225), 오디오 코덱(226) 등을 포함할 수 있다. 도 4는 비행체 상호간 연동 시스템에서 비행체 #1을 구성하는 영상 기록부의 내부 구성도이다.
렌즈(221)는 목표 지점을 포함한 외부에 대한 영상 정보를 획득하는 것이다.
CCD(222)는 렌즈(221)에 의해 획득된 영상 정보를 변조하는 것이다. CCD(222)는 렌즈(221)로부터 수신된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변조할 수 있다. CCD(222)는 이렇게 변조된 영상 신호를 제1 신호 처리부(111)로 전송한다.
제2 모터 위치 검출 센서(223)는 렌즈(221)의 움직임을 제어하는 제2 모터(미도시)를 제어하기 위한 회전 위치 정보를 획득하는 것이다.
제2 모터 드라이버(224)는 제2 모터 위치 검출 센서(223)에 의해 획득된 정보를 기초로 제2 모터를 제어하는 것이다. 제2 모터 드라이버(224)는 제2 모터의 각속도, 각가속도 등을 제어할 수 있다.
스피커(225)는 목표 지점을 포함한 외부로부터 음성/음향 정보를 획득하는 것이다.
오디오 코덱(226)은 스피커(225)에 의해 획득된 음성/음향 정보를 변조하는 것이다. 오디오 코덱(226)은 스피커(225)로부터 수신된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변조할 수 있다. 오디오 코덱(226)은 이렇게 변조된 음성/음향 신호를 제1 신호 처리부(111)로 전송한다.
다시 도 1을 참조하여 설명한다.
제1 저장 장치(116)는 제1 신호 처리부(111)로 입력되는 각종 정보나 제1 신호 처리부(111)에 의해 처리된 결과를 저장하는 것이다. 제1 저장 장치(116)는 비행 데이터, 항법 결과, 비행 경로 등을 저장할 수 있다.
제1 배터리(117)는 비행체 #1(110)을 구성하는 각 구성에 전원을 공급하는 것이다.
비행체 #2(120)는 폭격 목적의 비행체로서, 제2 신호 처리부(121), 제2 센서부(122), 제2 구동부(123), 제2 RF 송수신부(124), 폭발부(125), 제2 저장 장치(126) 및 제2 배터리(127)를 포함한다.
제2 신호 처리부(121)는 비행체 #2(120)를 구성하는 각 구성의 전체 작동을 제어하는 것이다. 이러한 제2 신호 처리부(121)는 신관 점화 신호처리/전달, 위치/자세 신호처리/전달, 모터 제어 신호처리/전달, 자동 최적 비행 경로 생성 등의 기능을 수행한다.
비행체 #2(120)는 단일화된 신호 처리부를 이용하여 소형 경량화가 가능하다.
제2 센서부(122)는 비행체 #2(120)의 위치, 타겟의 위치, 비행체 #1(110)까지의 거리, 비행체 #2(120)의 자세 등을 측정하는 것이다. 이러한 제2 센서부(122)는 제1 센서부(112)의 경우와 마찬가지로 거리 측정 센서, 자세 센서, 위치 센서 등을 포함할 수 있다.
거리 측정 센서는 비행체 #1(110)까지의 거리 정보(간격 정보)를 측정하여 제2 신호 처리부(121)로 전달하는 것이다.
비행체 #2(120)는 내장된 거리 측정 센서를 이용하여 서로 간의 거리를 유지하고, 충돌이 없도록 관리를 하여, 개별 운용자가 없이 단일 운용자가 편대 비행을 명령할 경우, 유기적인 비행이 가능해진다.
자세 센서는 비행체 #2(120)의 비행 자세, 속도, 위치 등의 정보를 측정하여 제2 신호 처리부(121)로 전달하는 것이다.
위치 센서는 비행체 #2(120)의 비행 위치 정보(GPS, 비콘 신호 등)을 측정하여 제2 신호 처리부(121)로 전달하는 것이다.
비행체 #2(120)는 거리 측정 센서, 자세 센서, 위치 센서 등을 이용하여 자세 제어 및 비행 위치를 확보할 수 있으므로 자체적으로 유도 및 조종이 가능하다.
제2 구동부(123)는 비행체 #2(120)의 비행을 위한 것이다. 이러한 제2 구동부(123)는 제1 구동부(113)의 경우와 마찬가지로 제1 모터 위치 검출 센서, 제1 모터 드라이버 등을 포함할 수 있다.
제1 모터 위치 검출 센서는 제2 구동부(123)를 구성하는 모터(미도시)를 제어하기 위한 회전 위치 정보를 획득하는 것이다.
제1 모터 드라이버는 제1 모터 위치 검출 센서에 의해 획득된 정보를 기초로 제2 구동부(123)를 구성하는 모터를 제어하는 것이다. 제1 모터 드라이버는 상기한 모터의 각속도, 각가속도 등을 제어할 수 있다.
비행체 #2(120)는 이러한 제2 구동부(123)를 통해 프로펠러의 방향에 대한 제어가 가능하여 빠른 고도 전환, 신속한 위치 이동 및 비행이 가능하다.
제2 RF 송수신부(124)는 비행체 #1(110), 지상 통제소(130) 등과 통신하기 위한 것이다. 제2 RF 송수신부(124)는 표적 정보 입수/전달, 촬영 정보 전달, 비행체 #1(110)와의 연동 정보 등을 비행체 #1(110), 지상 통제소(130) 등과 송수신할 수 있다.
폭발부(125)는 비행체 #2(120)가 목표 지점(특히 타겟)에 도달하면 비행체 #2(120)를 폭발시키는 것이다. 이러한 폭발부(125)는 도 5에 도시된 바와 같이 장약(231), 신관(232) 등을 포함할 수 있다. 도 5는 비행체 상호간 연동 시스템에서 비행체 #2를 구성하는 폭발부의 내부 구성도이다.
신관(232)은 제2 신호 처리부(121)의 제어에 따라 탄두를 점화시키는 것이다.
장약(231)은 신관(232)에 의해 점화된 탄두를 폭발시켜 목표 지점(ex. 적 인원/시설)을 타격하는 것이다.
비행체 #2(120)는 폭발부(125)를 내장하여 원격으로 타격이 가능하다.
다시 도 1을 참조하여 설명한다.
제2 저장 장치(126)는 제2 신호 처리부(121)로 입력되는 각종 정보나 제2 신호 처리부(121)에 의해 처리된 결과를 저장하는 것이다. 제2 저장 장치(126)는 비행 데이터, 항법 결과, 비행 경로 등을 저장할 수 있다.
제2 배터리(127)는 비행체 #2(120)을 구성하는 각 구성에 전원을 공급하는 것이다.
이상 설명한 비행체 상호간 연동 시스템(100)은 하나의 비행체 #1(110)에 대하여 다수의 비행체 #2(120)를 구성하여 운용할 수 있다.
한편 비행체 #1(110)과 비행체 #2(120) 상호간의 통신은 각 비행체에 내장된 근거리 RF 송수신부(114, 124)를 통해 통신하며, 서로 인근 비행체 간에는 RELAY 기능이 있다. 그래서 촬영 영상 전달 기능, 이동 경로 공유, 공통 표적 설정, 목표물 추적, 위험 식별 기능 등을 비행체 #1(110)과 비행체 #2(120) 상호간에 공유함으로써 적 인원의 타격으로 비행체의 손실을 입더라도 단 1기의 비행체만 생존하면 지상 통제소(130) 및 지상 인원에 획득 정보 전송이 가능하고, 작전간 편대 비행 등의 형태로 비행체가 유기적으로 대응이 가능해진다.
다음으로 도 1 내지 도 5를 참조하여 전술한 비행체 상호간 연동 시스템의 운용 방안에 대하여 설명한다.
① 운용자는 작전 전 미리 비행 경로 생성을 통해 각 비행체(비행체 #1(110), 비행체 #2(120))를 작전 지역에 날린다.
② 비행체는 저장 장치에 내장된 비행 경로를 따라 작전 지역으로 이동한다.
③ 비행체의 이동시 위치 정보 및 자세 정보는 내장된 센서를 통해 실시간으로 습득하고, RF 송수신부를 통해 외부와 통신하여 자신들의 위치를 운용자에 알린다. 또한 비행체는 습득된 정보를 바탕으로 신호 처리부의 DSP를 통해 비행 속도, 비행 방향 등을 스스로 제어할 수 있으며, 외부 운용자를 통해서 제어 받으며, 목적지로 비행한다.
④ 센서 정보는 각 모터 드라이버에 전달되어 모터 구동을 위한 제어 신호를 생성하고, 센서 정보와 결합하여 이미 입력되어 있는 자세 제어 알고리즘을 통해 올바른 형태로 비행한다.
⑤ 비행체는 기본적으로 상호 간의 간격이 일정 거리 이내인 경우 편대 비행을 기본으로 운영하며, 상호 간의 위치는 RF 송수신부를 통해 공유하며, 거리 측정 센서를 통해 서로 간의 간격을 검증한다. 거리 측정 센서는 레이저 방식, 소나 방식 등의 센서를 이용한다. 거리 측정 센서는 비행체 중심으로 사방에 배치되어 전방향의 모든 거리 측정이 가능하다.
⑥ DSP는 위치/자세, 모터 제어, 자동 최적 비행 경로 등의 신호 처리를 담당하고 비행체 용도에 따라 신관 점화 및 영상/음성 신호 처리 기능이 추가될 수 있다.
⑦ 감시용 비행체(즉 비행체 #1(110))는 초소형 카메라와 스피커를 내장하고 있으며, 이는 별도의 구동 모터에 의해 회전을 하며, 작전 지역을 감시할 수 있다.
⑧ 비행체의 적 인원 식별은 비행체의 카메라를 통한 운용자의 조작에 의한 식별과 비행체 자체의 영상 처리 알고리즘을 통해 목표물을 식별한다.
⑨ 비행체는 RF 송수신부를 이용하여 상호 간에 목표물 식별 내용을 공유할 수 있으며, 인근 비행체의 파괴 전까지 영상 정보를 전송할 수 있다. 따라서 본 발명은 작전 간 다량의 수가 파괴되더라도 운용자에 정보 전달이 가능한 장점이 있다.
⑩ 폭발용 비행체(즉 비행체 #2(120))는 내부에 카메라와 스피커 대신에 폭발물을 내장하고 있으며, 폭발물은 DSP의 정보 처리에 따라 신관 점화를 통해 폭발이 가능하다. 폭발용 비행체는 카메라가 없으므로 목표물 타격시 주변 감시용 비행체(즉 비행체 #1(110))가 전달한 목표물의 위치값을 이용하여 이동하며, 이동시 자체 보유한 거리 측정 센서를 이용하여 목표물의 위치를 비행간 보정한다. 효과적인 타격이 필요할 시 주변 감시용 비행체의 카메라를 이용하여 운용자가 직접 유도를 통해 타격이 가능하다.
이상 도 1 내지 도 5를 참조하여 비행체 상호간 연동 시스템(100)의 구성 및 운용 방안에 대하여 설명하였다. 이상 설명한 비행체 상호간 연동 시스템(100)은 상기한 구성 및 운용 방안을 통하여 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
첫째, 비행체 #1(110)과 비행체 #2(120)는 개별 구동부를 보유하여, 프로펠러의 방향에 대한 제어가 가능하여, 빠른 고도 전환 및 위치 이동이 가능하다.
둘째, 운용에 있어서 감시 목적의 경우 비행체 #1(110)은 필수로 필요하고, 타격 목적에 있어서는 비행체 #2(120)가 필요하다. 일반적인 경우, 비행체 #1(110)은 다수의 비행체 #2(120)들과 구성하여 운용이 가능하다.
세째, 비행체 간의 통신은 각 비행체에 내장된 근거리 RF 송수신부를 통하여 통신하며, 서로 인근 비행체 간에는 RELAY 기능이 있어서 촬영 영상 전달 기능, 이동 경로 공유, 공통 표적 설정, 목표물 추적, 위험 식별 기능 등이 있어 적 인원의 타격으로 비행체의 손실을 입더라도 단 1기의 비행체만 생존하면 지상 통제소(130) 및 지상 인원에 획득 정보 전송이 가능하고, 작전 간 편대 비행 등의 형태로 비행체가 유기적으로 대응이 가능하다.
네째, 저장 장치를 비행 경로에 내장하여 경로 비행이 가능하다.
다섯째, 위치 센서, 자세 제어 센서, 거리 측정 센서 등을 이용한 자세 제어 및 비행 위치를 확보하여 유도 및 조종이 가능하다.
여섯째, 모터 드라이버와 위치 검출 센서를 이용하여 신속한 위치 이동 및 비행이 가능하다.
일곱째, 단일화된 신호 처리부를 이용하여 소형 경량화가 가능하다.
여덟째, 폭발물을 내장하여 원격으로 타격이 가능하다.
아홉째, 내장된 거리 측정 센서를 이용하여 상호 간의 거리를 유지하고, 충돌이 없도록 관리를 하여, 개별 운용자가 없이 단일 운용자가 편대 비행을 명령할 경우, 유기적인 비행이 가능하다.
이상 설명한 본 발명은 전술 소형 비행체의 감시 정찰 및 방호 분야에 적용될 수 있다. 즉 드론 등과 같은 소형 무인 비행체를 이용하여 적군 지역 및 적군의 동태를 감시 정찰하고, 필요에 따라 폭발물을 이용한 타격을 실행하는 데에 적용될 수 있다.
이상 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일실시 형태에 대하여 설명하였다. 이하에서는 이러한 일실시 형태로부터 추론 가능한 본 발명의 바람직한 형태에 대하여 설명한다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무인 비행체 연동 시스템을 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 6에 따르면, 무인 비행체 연동 시스템(300)은 제1 비행체(310) 및 제2 비행체(320)를 포함한다.
제2 비행체(320)는 타겟의 위치 정보를 기초로 타겟이 위치한 지점으로 비행하는 것이다. 이러한 제2 비행체(320)는 적어도 하나 구비될 수 있다. 제2 비행체(320)는 폭발용 비행체로서, 도 1의 비행체 #2(120)에 대응하는 개념이다.
제1 비행체(310)는 무인 비행체로서, 미리 정해진 시간마다 타겟의 위치 정보를 획득하여 제2 비행체(320)로 전송하며, 미리 정해진 시간마다 제2 비행체(320)까지의 거리 정보를 기초로 제2 비행체(320)와의 간격을 조절하여 제2 비행체(320)와 편대 비행(Formation flight)을 수행하는 것이다. 이러한 제1 비행체(310)는 적어도 하나 구비될 수 있다. 제1 비행체(310)는 감시용 비행체로서, 도 1의 비행체 #1(110)에 대응하는 개념이다.
제1 비행체(310)는 목표 지점에 대한 정보를 기초로 비행 경로를 생성하여 비행 경로를 제2 비행체(320)와 공유하며, 비행 경로를 기초로 제2 비행체(320)와 편대 비행을 수행할 수 있다. 본 실시예에서는 타겟(목표물)이 최초 위치한 지점(제1 비행체가 비행을 시작하기 전에 타겟이 위치한 지점)을 목표 지점으로 이용할 수 있다.
한편 목표 지점을 타겟이 최초 위치한 지점으로 할 경우, 제1 비행체(310)는 미리 정해진 시간마다 타겟의 위치 정보를 획득하여 타겟의 위치가 변동되었는지 여부를 판단할 수 있다. 제1 비행체(310)는 타겟의 위치가 변동된 것으로 판단되면 타겟의 변동된 위치를 기초로 비행 경로를 다시 생성하여 제2 비행체(320)와 공유하고 제2 비행체(320)와의 편대 비행을 수행할 수 있다.
제1 비행체(310)는 적어도 사방에 장착된 레이저 센서와 소나 센서(Sonar sensor) 중 적어도 하나의 센서를 이용하여 제2 비행체(320)까지의 거리 정보를 획득할 수 있다.
한편 제2 비행체(320)가 적어도 사방에 장착된 레이저 센서와 소나 센서 중 적어도 하나의 센서를 이용하여 제1 비행체(310)까지의 거리 정보를 획득하는 것도 가능하다. 이 경우 제1 비행체(310)는 제2 비행체(320)에 의해 획득된 거리 정보를 기초로 제2 비행체(320)까지의 거리 정보를 산출하여 제2 비행체(320)와의 간격을 조절할 수 있다.
제1 비행체(310)는 미리 정해진 비행 경로에 따라 비행하면서 목표 지점을 감시하며, 목표 지점에 대한 영상 정보 및 목표 지점에 대한 음향 정보를 기초로 타겟을 식별/결정한 후 타겟의 위치 정보를 획득할 수 있다.
한편 제1 비행체(310) 및 제2 비행체(320)는 미리 정해진 시간마다 목표 지점 또는 타겟에 대한 영상 정보를 획득하여 저장할 수 있다. 또한 제1 비행체(310) 및 제2 비행체(320)는 영상 정보가 획득되면 이 영상 정보를 다른 비행체로 전송하여 다른 비행체와 공유할 수 있다. 또한 제1 비행체(310) 및 제2 비행체(320)는 영상 정보가 획득되면 미리 정해진 장치(ex. 지상 통제소(130)에 구비된 서버 또는 지상 통제소(130)를 운용 관리하는 자가 접속하는 단말)로 전송할 수 있다.
제1 비행체(310)는 소형 비행체로 구현될 수 있다. 본 실시예에서 제1 비행체(310)는 드론(Drone)과 같은 소형 비행체로 구현될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 기재되어 있다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 또한, 이와 같은 컴퓨터 프로그램은 USB 메모리, CD 디스크, 플래쉬 메모리 등과 같은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 기록매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 캐리어 웨이브 매체 등이 포함될 수 있다.
또한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 상세한 설명에서 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (7)

  1. 타겟의 위치 정보를 기초로 상기 타겟이 위치한 지점으로 비행하는 적어도 하나의 제2 비행체; 및
    무인 비행체로서, 미리 정해진 시간마다 공통의 상기 타겟의 위치 정보를 획득하여 상기 제2 비행체로 전송하며, 미리 정해진 시간마다 레이저 센서와 소나 센서(sonar sensor) 중 적어도 하나의 센서를 이용하여 얻은 상기 제2 비행체까지의 거리 정보를 기초로 상기 제2 비행체와의 간격을 조절하는 적어도 하나의 제1 비행체
    를 포함하며,
    상기 제1 비행체와 상기 제2 비행체는 각각 공통의 목표 지점에 대한 정보를 기초로 비행 경로를 미리 정하여 비행하고,
    미리 정해진 시간마다 상기 목표 지점 또는 공통의 상기 타겟에 대한 영상 정보를 획득하여 저장하고, 상기 영상 정보가 획득되면 상기 영상 정보를 다른 비행체와 공유하며, 상기 영상 정보가 획득되면 미리 정해진 장치로 전송하고,
    공통의 상기 타겟을 타격하기 위해 공통의 상기 타겟을 추적하며, 공통의 상기 타겟을 타격하기 전에 위험을 식별하여 공유하는 것을 특징으로 하는 무인 비행체 연동 시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 비행체는 적어도 사방에 장착된 레이저 센서와 소나 센서(Sonar sensor) 중 적어도 하나의 센서를 이용하여 상기 제2 비행체까지의 거리 정보를 획득하는 것을 특징으로 하는 무인 비행체 연동 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 비행체는 적어도 사방에 장착된 레이저 센서와 소나 센서 중 적어도 하나의 센서를 이용하여 상기 제1 비행체까지의 거리 정보를 획득하며,
    상기 제1 비행체는 상기 제2 비행체에 의해 획득된 거리 정보를 기초로 상기 제2 비행체까지의 거리 정보를 산출하여 상기 제2 비행체와의 간격을 조절하는 것을 특징으로 하는 무인 비행체 연동 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 비행체는 미리 정해진 비행 경로에 따라 비행하면서 목표 지점을 감시하며, 상기 목표 지점에 대한 영상 정보 및 상기 목표 지점에 대한 음향 정보를 기초로 상기 타겟을 식별/결정한 후 상기 타겟의 위치 정보를 획득하는 것을 특징으로 하는 무인 비행체 연동 시스템.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 비행체는 소형 비행체인 것을 특징으로 하는 무인 비행체 연동 시스템.
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