KR101738553B1 - 공중 정찰용 무인 비행체, 이를 이용한 무인 방어 시스템 및 방법 - Google Patents

공중 정찰용 무인 비행체, 이를 이용한 무인 방어 시스템 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101738553B1
KR101738553B1 KR1020160109746A KR20160109746A KR101738553B1 KR 101738553 B1 KR101738553 B1 KR 101738553B1 KR 1020160109746 A KR1020160109746 A KR 1020160109746A KR 20160109746 A KR20160109746 A KR 20160109746A KR 101738553 B1 KR101738553 B1 KR 101738553B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
information
aerial vehicle
image
unmanned aerial
image information
Prior art date
Application number
KR1020160109746A
Other languages
English (en)
Inventor
강종수
Original Assignee
(주)세이프어스드론
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)세이프어스드론 filed Critical (주)세이프어스드론
Priority to KR1020160109746A priority Critical patent/KR101738553B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101738553B1 publication Critical patent/KR101738553B1/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C39/00Aircraft not otherwise provided for
    • B64C39/02Aircraft not otherwise provided for characterised by special use
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C39/00Aircraft not otherwise provided for
    • B64C39/02Aircraft not otherwise provided for characterised by special use
    • B64C39/024Aircraft not otherwise provided for characterised by special use of the remote controlled vehicle type, i.e. RPV
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64DEQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLYING SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENTS OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D43/00Arrangements or adaptations of instruments
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64DEQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLYING SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENTS OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D47/00Equipment not otherwise provided for
    • B64D47/08Arrangements of cameras
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41HARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
    • F41H11/00Defence installations; Defence devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41HARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
    • F41H13/00Means of attack or defence not otherwise provided for
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING; COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00Image analysis
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING; COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00Image analysis
    • G06T7/0002Inspection of images, e.g. flaw detection
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C2201/00Unmanned aerial vehicles; Equipment therefor
    • B64C2201/12Unmanned aerial vehicles; Equipment therefor adapted for particular use
    • B64C2201/121Unmanned aerial vehicles; Equipment therefor adapted for particular use for dropping bombs; for electronic warfare; Flying bombs
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C2201/00Unmanned aerial vehicles; Equipment therefor
    • B64C2201/12Unmanned aerial vehicles; Equipment therefor adapted for particular use
    • B64C2201/127Unmanned aerial vehicles; Equipment therefor adapted for particular use for photography, or video recording, e.g. by using cameras
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C2201/00Unmanned aerial vehicles; Equipment therefor
    • B64C2201/14Unmanned aerial vehicles; Equipment therefor characterised by flight control
    • B64C2201/146Remote controls

Abstract

영상정보를 기반으로 객체 감지 및 객체 타격을 수행하는 공중 정찰용 무인 비행체, 이를 이용한 무인 방어 시스템 및 방법이 개시된다. 본 공중 정찰용 무인 비행체는 기설정된 영역에 대한 영상정보를 수집하는 영상정보 수집부; 및 상기 수집된 영상정보를 기반으로 상기 기설정된 영역에 존재하는 객체를 감지하는 제어부;를 포함한다. 이에 의해, 무인 비행체를 이용하여 정찰 및 감시를 지속적으로 수행하여 아군 및 적군의 이동현황에 관한 정확한 정보의 수집 및 전달함으로써, 적군으로 추정되는 객체 감지 및 피아식별을 수행하고, 적군으로 추정된 객체의 타격을 수행함으로써, 전쟁 발생 시 다양한 작전을 수행할 수 있으며, 이를 통해 아군의 피해를 현저히 줄일 수 있다.

Description

공중 정찰용 무인 비행체, 이를 이용한 무인 방어 시스템 및 방법{Usmanned aerial vehicle for airborne reconnaissance, system for usmanned defense and method using the same}
본 발명은 공중 정찰용 무인 비행체, 이를 이용한 무인 방어 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 영상정보를 기반으로 객체 감지 및 객체 타격을 수행하는 공중 정찰용 무인 비행체, 이를 이용한 무인 방어 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 무인 항공기(UAV: Unmanned Aerial Vehicle)란, 사람이 탑승하지 않는 항공기를 말한다. 즉, 조종사가 없이 사전에 입력된 프로그램에 따라 또는 비행체 스스로 주위 환경(장애물, 항로 등)을 인식하고 판단하여 자율비행(Autonomous Flying)하는 비행체를 말한다. 최근에는 기상관측, 지형탐사, 정찰, 감시 등의 다양한 목적을 위해 사용되고 있으며, 사람이 탑승하지 않은 상태에서 탑재된 온 보드 컴퓨터에 의해 그 자세 및 위치가 자동으로 제어될 수 있고 원격통제소의 명령에 의해 원하는 위치로 이동할 수 있는 플랫폼으로서 다양한 형태와 크기의 제품이 개발되고 있다.
특히, 이러한 무인 항공기는 감시 정찰 분야를 중심으로 활용되고 있는데, 그 핵심 임무는 기체에 장착된 영상 감지기를 이용하여 획득된 영상데이터를 지상의 원격관제소에 제공하는 것이다.
이와 관련하여, 한국공개특허 제2011-0088053호 감시정찰 업무를 수행하고, 이동형 기지국과 통신하는 무인 비행체, 무인 비행체의 감시정보를 획득하는 개인 휴대용 단말에 관한 기술을 개시하고 있다. 그러나 상기 한국공개특허 제2011-0088053호 등과 같은 종래의 무인 항공기 제어 기술은, 전투 발생 시 원격지의 상태나 각종 관측을 수행할 뿐, 전투에 적극적으로 개입할 수 있는 타격 수단과의 연계 수단의 부재로 인하여 그 역할에 한계가 존재한다.
이에, 무인 비행체를 이용하여 정찰 및 감시를 지속적으로 수행하되, 전투 발생 시 전투에 적극적으로 개입하여 적군을 타격할 수 있는 방안에 관한 연구가 요구된다.
(선행문헌 0001) 한국공개특허 제2011-0088053호
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 무인 비행체를 이용하여 정찰 및 감시를 지속적으로 수행하여 적군으로 추정되는 객체를 감지하고, 감지된 객체의 타격을 수행하는 공중 정찰용 무인 비행체, 이를 이용한 무인 방어 시스템 및 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 공중 정찰용 무인 비행체는 기설정된 영역에 대한 영상정보를 수집하는 영상정보 수집부; 및
상기 수집된 영상정보를 기반으로 상기 기설정된 영역에 존재하는 객체를 감지하는 제어부;를 포함한다.
여기서, 상기 제어부는, 상기 수집된 영상정보가 복수의 프레임으로 구성된 제1 영상정보인 경우, 상기 수집된 제1 영상정보를 이루는 상기 복수의 프레임에서 특정 영역의 변화가 기설정된 범위를 벗어난 것인지 여부를 판단하고, 상기 특정 영역의 변화가 기설정된 변화 범위를 벗어난 것으로 판단되면, 상기 특정 영역에 객체가 감지된 것으로 판단할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 수집된 영상정보가 상기 기설정된 영역을 피사체로 열화상 촬영되어 수집된 제2 영상정보인 경우, 상기 수집된 제2 영상정보에서 특정 영역과 다른 영역의 온도차가 기설정된 온도차 범위를 벗어난 것인지 여부를 판단하고, 상기 특정 영역과 상기 다른 영역의 온도차가 기설정된 온도차 범위를 벗어난 것으로 판단되면, 상기 특정 영역에 객체가 감지된 것으로 판단할 수 있다.
그리고 본 실시예에 따른 공중 정찰용 무인 비행체는 외부로부터 상기 기설정된 영역에 대한 정보가 암호화된 상태로 수신되도록 하거나, 상기 영상정보 및 상기 기설정된 영역에 존재하는 객체의 감지 여부에 대한 정보가 암호화된 상태로 외부에 전달되도록 하는 통신부;를 더 포함할 수 있고, 이때, 상기 제어부는, 상기 시드 키를 이용하여 상기 수신된 기설정된 영역에 대한 정보가 복호화되도록 하거나, 상기 영상정보 또는 상기 기설정된 영역에 존재하는 객체의 감지 여부에 대한 정보를 암호화할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 공중 정찰용 무인 비행체는 상기 영상정보가 수집되는 경우, 상기 영상정보가 수집되는 위치의 위치정보를 수집하는 위치정보 수집부; 및 상기 기설정된 영역까지의 거리를 산출하여 거리정보를 생성하는 거리정보 생성부;를 더 포함할 수 있으며, 이때, 상기 제어부는, 상기 기설정된 영역에 객체가 감지된 것으로 되면, 상기 영상정보가 수집된 위치의 위치정보 및 상기 객체까지의 거리에 대한 거리정보가 상기 기설정된 영역을 촬영한 영상정보와 매칭되도록 하고, 상기 위치정보 및 상기 거리정보가 매칭된 영상정보를 암호화할 수 있다.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 방어 시스템은 기설정된 영역에 대한 영상정보를 수집하고, 상기 수집된 영상정보를 기반으로 상기 기설정된 영역에 존재하는 객체를 감지하는 공중 정찰용 무인 비행체; 상기 공중 정찰용 무인 비행체로부터 상기 영상정보 및 상기 기설정된 영역에 존재하는 객체의 감지 여부에 대한 정보가 수신되면, 상기 수신된 영상정보를 기반으로 상기 기설정된 영역에 존재하는 객체에 대한 타격 여부를 결정하는 전투지휘 서버; 및 상기 서버에 의해 상기 객체에 대한 타격이 결정되면, 상기 서버로부터 상기 타격이 결정된 객체에 대한 정보를 수신하고, 상기 수신된 객체에 대한 정보를 기반으로 상기 객체에 대하여 타격을 수행하는 타격용 무인 비행체;를 포함할 수 있다.
그리고 상기 전투지휘 서버는, 상기 영상정보를 기반으로 상기 객체에 대한 피아식별을 수행하여 상기 객체에 적군인 것으로 판단되면, 상기 객체에 대한 타격을 결정할 수 있다.
또한, 상기 전투지휘 서버는, 상기 영상정보가 복수의 프레임으로 구성된 제1 영상정보이면, 상기 제1 영상정보를 이루는 상기 복수의 프레임에서 객체가 감지된 것으로 판단되는 특정 영역에 대한 이미지를 추출하고, 상기 추출된 이미지를 기저장된 이미지들과 비교하여 상기 객체에 대한 제1 피아식별을 수행하되, 상기 추출된 이미지와 동일한 이미지가 검출되지 않으면, 상기 수신된 영상정보를 수집한 시점의 공중 정찰용 무인 비행체의 위치정보 및 상기 공중 정찰용 무인 비행체로부터 상기 객체까지의 거리정보를 상기 공중 정찰용 무인 비행체에 요청하며, 상기 요청된 위치정보 및 거리정보가 수신되면, 상기 수신된 위치정보 및 거리정보를 이용하여 상기 객체의 좌표정보를 산출하고, 상기 산출된 좌표정보에 해당하는 지역에 암호화된 부호 전파를 발사하여 상기 객체가 아군인지 여부를 검증함으로써, 상기 감지된 객체에 대한 제2 피아식별을 수행할 수 있다.
그리고 상기 전투지휘 서버는, 상기 영상정보가 상기 기설정된 영역을 피사체로 열화상 촬영되어 수집된 제2 영상정보이면, 상기 제2 영상정보에서 상기 객체가 감지된 특정 영역에 대한 이미지를 추출하고, 상기 추출된 이미지를 기저장된 이미지들과 비교하여 상기 객체에 대한 제1 피아식별을 수행하되, 상기 추출된 이미지와 동일한 이미지가 검출되지 않으면, 상기 수신된 영상정보를 수집한 시점의 공중 정찰용 무인 비행체의 위치정보 및 상기 공중 정찰용 무인 비행체로부터 상기 객체까지의 거리정보를 상기 공중 정찰용 무인 비행체에 요청하며, 상기 요청된 위치정보 및 거리정보가 수신되면, 상기 수신된 위치정보 및 거리정보를 이용하여 상기 객체의 좌표정보를 산출하고, 상기 산출된 좌표정보에 해당하는 지역에 부호 전파를 발사하여 상기 객체가 아군인지 여부를 검증함으로써, 상기 감지된 객체에 대한 제2 피아식별을 수행할 수 있다.
또한, 상기 타격용 무인 비행체는, 내부에 폭약 및 상기 폭약이 폭발하도록 하는 뇌관을 구비되고, 상기 서버에 의해 상기 객체에 대한 타격이 결정되면, 상기 객체에 접근하도록 하는 비행경로에 대한 정보를 수신하고, 상기 수신된 비행경로에 대한 정보에 따라 비행하여 상기 객체에 접근하도록 하되, 상기 객체까지의 거리에 대한 거리정보를 지속적으로 생성하여 상기 생성된 거리정보가 기설정된 거리 범위 이내인 것으로 판단되면, 상기 뇌관이 상기 폭약을 점화하도록 함으로써, 상기 객체에 대한 타격을 수행할 수 있다.
그리고 상기 전투지휘 서버는, 별도의 저장장치에 저장된 시드 키를 이용하여 상기 공중 정찰용 무인 비행체 또는 상기 타격용 무인 비행체에 전달하기 위해 정보를 암호화하거나 상기 공중 정찰용 무인 비행체 또는 상기 타격용 무인 비행체로부터 암호화된 상태로 수신된 정보를 복호화하되, 상기 영상정보를 기반으로 상기 객체에 대한 피아식별을 수행하도록, 상기 객체의 좌표정보를 산출하고, 상기 산출된 좌표정보에 해당하는 지역에 상기 부호 전파를 발사하는 경우에도 상기 시드 키를 이용하여 상기 부호 전파가 암호화된 상태로 발사되도록 할 수 있다.
또한, 상기 전투지휘 서버는, 상기 공중 정찰용 무인 비행체 또는 상기 타격용 무인 비행체가 격납 가능하도록 격납 수단 및 전원공급 수단이 마련되어, 상기 공중 정찰용 무인 비행체 또는 상기 타격용 무인 비행체의 정비 및 점검 시 전원공급이 함께 수행되도록 할 수 있다.
그리고 상기 전투지휘 서버는, 육상 또는 해상 이동 수단이 마련되어, 육로 또는 해로를 따라 이동 중인 상태에서도 상기 수신된 영상정보를 기반으로 상기 객체에 대한 타격 여부를 결정할 수 있다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 방어 방법은 공중 정찰용 무인 비행체가 상기 기설정된 영역에 대한 영상정보를 수집하는 단계; 상기 공중 정찰용 무인 비행체가 수집된 영상정보를 기반으로 상기 기설정된 영역에 존재하는 객체를 감지하는 단계; 상기 공중 정찰용 무인 비행체로부터 상기 영상정보 및 상기 기설정된 영역에 존재하는 객체의 감지 여부에 대한 정보가 수신되면, 상기 전투지휘 서버가 상기 수신된 영상정보를 기반으로 상기 객체에 대한 타격 여부를 결정하는 단계; 및 상기 전투지휘 서버에 의해 상기 객체에 대한 타격이 결정되면, 상기 타격용 무인 비행체가 수신된 상기 객체에 대한 정보를 기반으로 상기 객체에 대하여 타격을 수행하는 단계;를 포함한다.
이에 의해, 무인 비행체를 이용하여 정찰 및 감시를 지속적으로 수행하여 아군 및 적군의 이동현황에 관한 정확한 정보의 수집 및 전달함으로써, 적군으로 추정되는 객체 감지 및 피아식별을 수행하고, 적군으로 추정된 객체의 타격을 수행함으로써, 전쟁 발생 시 다양한 작전을 수행할 수 있으며, 이를 통해 아군의 피해를 현저히 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 방어 시스템을 개략적으로 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 방어 시스템의 구성을 더욱 상세하게 설명하기 위해 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공중 정찰용 무인 비행체가 수집한 영상을 기반으로 객체를 감지하는 과정을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공중 정찰용 무인 비행체가 수집한 영상을 기반으로 객체를 감지하는 과정을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 방어 방법을 설명하기 위해 도시한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 방어 방법을 설명하기 위해 도시한 흐름도이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다. 이하에 소개되는 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 방어 시스템을 개략적으로 설명하기 위해 도시한 도면이다.
본 실시예에 따른 무인 방어 시스템은 무인 비행체를 이용하여 정찰 및 감시를 지속적으로 수행하여 적군으로 추정되는 객체를 감지하고, 감지된 객체의 타격을 수행한다.
이를 위해 본 무인 방어 시스템은, 공중 정찰용 무인 비행체(100), 전투지휘 서버(200) 및 타격용 무인 비행체(300)를 포함한다.
우선, 공중 정찰용 무인 비행체(100)는 기설정된 영역에 대한 영상정보를 수집한다.
여기서 기설정된 영역은 정찰하고자 하는 특정 영역에 대한 정보를 전투지휘 서버(200) 또는 외부로부터 설정된 지역 또는 영역을 의미한다.
예를 들면, 전투지휘 서버(200)는, 위도 38° 경도 127°인 지역에 대한 좌표정보를 공중 정찰용 무인 비행체(100)에 전달하여, 공중 정찰용 무인 비행체(100)가 수신된 좌표정보에 따라 해당 지역에 대한 영상정보를 수집하도록 할 수 있다.
또한, 공중 정찰용 무인 비행체(100)는 최대 2km 이내의 비행고도로 비행하며, 영상정보를 분석하여 해당 지역에 존재하는 군사 시설 또는 육상 또는 해상용 병기와 같은 객체를 감지할 수 있다.
공중 정찰용 무인 비행체(100)가 이러한 객체를 감지하는 과정에 관한 설명은 도 3 및 도 4를 참조하여 후술에서 하기로 한다.
전투지휘 서버(200)는 공중 정찰용 무인 비행체(100)에 영상정보를 수집하고자 하는 지역에 대한 정보를 전달하고, 공중 정찰용 무인 비행체(100)가 수집한 영상정보 및 해당 지역에 존재하는 객체의 감지 여부에 대한 정보를 수집하여, 감지된 객체에 대한 피아식별을 수행하고, 해당 객체가 적군으로 판단되면, 객체에 대한 타격에 대한 수행 여부를 결정할 수 있다.
예를 들면, 공중 정찰용 무인 비행체(100)가 정찰하고자 하는 지역에 대한 영상정보를 수집하고, 수집된 영상정보를 기반으로 해당 지역에 존재하는 객체를 감지하면, 전투지휘 서버(200)는, 감지된 객체가 암호화된 부호 전파를 발사하고, 발사된 부호 전파에 대하여 응답이 없거나, 암호화된 부호 전파로 응답이 되지 않는 경우에, 해당 객체를 적군으로 판단할 수 있다.
타격용 무인 비행체(300)는 서버에 의해 객체에 대한 타격을 수행하기로 결정되면, 객체의 좌표정보와 같은 타격이 결정된 객체에 대한 정보를 수신하고, 수신된 정보를 기반으로 타격을 수행할 수 있다.
타격용 무인 비행체(300)가 객체 타격을 수행하는 과정에 관한 설명은 도 2를 참조하여 후술에서 하기로 한다.
한편, 본 무인 방어 시스템의 구성요소들 간에 전달되는 정보들은 모두 동일한 시드 키를 이용하여 암호화된 상태로 전달되며, 수신된 정보들은 시드 키를 이용하여 복호화될 수 있다.
여기서, 시드 키는 랜덤 함수, 랜덤 함수에서 이용되는 시드 값, 전투지휘 서버(200)에 대한 정보를 포함한다.
전투지휘 서버(200) 또는 외부에 의해 시드 키가 생성되면, 생성된 시드 키가 USB 메모리와 같이 저장장치에 저장되고, 저장장치에 저장된 상태로 공중 정찰용 무인 비행체(100) 및 타격용 무인 비행체(300)에 전달됨으로써, 시드 키가 유출되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 이를 통하여 공중 정찰용 무인 비행체(100), 전투지휘 서버(200) 및 타격용 무인 비행체(300)는 동일한 시드 키를 이용하여 정보들을 암호화하거나 복호화할 수 있다.
예를 들면, 전투지휘 서버(200)가 시드 키를 생성하는 경우, 생성된 시드 키는 별도의 저장장치에 저장되고, 시드 키가 저장된 저장장치가 공중 정찰용 무인 비행체(100) 및 타격용 무인 비행체(300)가 저장장치에 유선으로 연결되는 방식으로 공중 정찰용 무인 비행체(100) 및 타격용 무인 비행체(300)에 시드 키를 전달할 수 있다.
그리고 시드 키는 주기적으로 새로운 시드 키로 갱신되도록 하여 시드 키가 유출되는 것을 방지하도록 할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 방어 시스템의 구성을 더욱 상세하게 설명하기 위해 도시한 블록도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공중 정찰용 무인 비행체(100)가 수집한 영상을 기반으로 객체를 감지하는 과정을 설명하기 위해 도시한 도면이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공중 정찰용 무인 비행체(100)가 수집한 영상을 기반으로 객체를 감지하는 과정을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
이하에서는 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 실시예에 따른 무인 방어 시스템의 구성을 더욱 상세하게 설명하기로 한다. 특히, 도 3 및 도 4를 참조하여 본 실시예에 따른 무인 방어 시스템의 구성요소 중 공중 정찰용 무인 비행체(100)가 수집한 영상을 기반으로 객체를 감지하는 과정을 설명하기로 한다.
우선, 공중 정찰용 무인 비행체(100)는 전술한 바와 같이 기설정된 영역에 대한 영상정보를 수집하고, 수집된 영상정보를 분석하여 해당 지역에 존재하는 군사 시설 또는 육상 또는 해상용 병기와 같은 객체를 감지하기 위해, 구동부(110), 영상정보 수집부(120), 제어부(130), 통신부(140), 저장부(150), 위치정보 수집부(160), 거리정보 생성부(160) 및 배터리부(미도시)를 포함한다.
구동부(110)는 공중 정찰용 무인 비행체(100)가 기설정된 영역을 향해 비행하도록 하기 위해 마련된다.
구체적으로 구동부(110)는 공중 정찰용 무인 비행체(100)의 상측에 구비된 복수의 회전 날개를 회전시킴으로써, 항력을 발생시키고, 발생시킨 항력에 의해 공중 정찰용 무인 비행체(100)가 비행하도록 할 수 있다.
영상정보 수집부(120)는 기설정된 영역에 대한 영상정보를 수집하기 위해 마련된다.
구체적으로 예를 들면, 영상정보 수집부(120)는 복수의 렌즈가 구비되는 파노라마 카메라(360도 카메라)로 구현되어 공중 정찰용 무인 비행체(100)의 전방, 후방, 좌측방, 우측방 및 하방으로 동영상을 촬영할 수 있다.
이때, 촬영된 동영상은 복수의 프레임으로 구성된 제1 영상정보이며, 기설정된 영역에 존재하는 객체가 감지된 경우, 촬영 시점이 감지된 객체를 따라다니며 촬영된 동영상을 의미한다.
다른 예를 들면, 영상정보 수집부(120)는 기설정된 영역을 피사체로 열화상 촬영이 가능한 열화상 카메라로 구현될 수 있다.
이때, 영상정보 수집부(120)는 열화상 방식으로 수집된 제2 영상정보에서 다른 영역과 온도차가 나타나는 특정 영역에 대한 객체의 존재 여부를 판단할 수 있다.
제어부(130)는 공중 정찰용 무인 비행체(100)의 전반적인 기능을 제어하기 위해 마련된다.
구체적으로 설명하면 우선, 제어부(130)는 시드 키를 이용하여 전투지휘 서버(200)로부터 수신된 정보를 복호화하거나, 또는 전투지휘 서버(200)에 전달하는 정보를 암호화할 수 있다.
그리고 제어부(130)는, 전투지휘 서버(200)로부터 정찰하고자 하는 영역에 대한 정보가 수신되면, 수신된 정보를 복호화할 뿐만 아니라 이를 기반으로 영상정보를 수집하고자 하는 영역을 설정할 수 있다.
또한, 제어부(130)는 영상정보 수집부(120)를 통해 기설정된 영역에 대한 영상정보가 수집되면, 수집된 영상정보를 분석하여 기설정된 영역에 존재하는 객체의 여부를 판단함으로써, 기설정된 영역에 존재하는 객체를 감지할 수 있다.
구체적으로 예를 들면, 제어부(130)는 수집된 영상정보가 복수의 프레임으로 구성된 제1 영상정보(동영상)인 경우, 수집된 제1 영상정보를 이루는 복수의 프레임에서 도 3a에 도시된 바와 같이 특정 영역이 포함된 이미지 정보를 추출하고, 추출된 이미지 정보로부터 기설정된 시간이 경과한 이후 다시 도 3b에 도시된 바와 같이 추출된 이미지 정보에 포함된 특정 영역이 포함된 다른 이미지 정보를 추출하여, 처음 추출한 이미지 정보와 재차 추출한 이미지 정보를 비교하여 특정 영역의 변화를 감지할 수 있다.
이때, 제어부(130)는, 특정 영역의 변화가 기설정된 범위를 벗어난 것으로 판단되면, 특정 영역에 객체가 존재하는 것으로 판단할 수 있으며, 이 경우, 제어부(130)는 특정 영역에 존재하는 것으로 판단된 객체에 대한 정보를 시드 키를 이용하여 암호화한 상태로 전투지휘 서버(200)에 전달할 수 있다.
한편, 다른 예를 들면, 제어부(130)는 수집된 영상정보가 도 4의 b에 도시된 바와 같이 열화상 촬영 방식으로 수집된 제2 영상정보(열화상 이미지)인 경우, 수집된 제2 영상정보에서 다른 영역과 온도차가 발생하는 특정 영역을 감지할 수 있다.
또한, 제어부(130)는 특정 영역과 다른 영역 간의 온도차가 기설정된 온도차 범위를 벗어난 것인지 여부를 판단하고, 온도차가 기설정된 온도차 범위를 벗어난 것으로 판단되면, 특정 영역에 객체가 존재하는 것으로 판단할 수 있다.
이를 통해, 제어부(130)는, 도 4의 a에 도시된 바와 같이 동영상을 촬영하여 수집한 영상정보만으로 확인이 어려운 군사시설에 대한 정보를 수집할 수 있다.
그리고 제어부(130)는 적군에 의한 피격을 회피하기 위해, 특정 영역에 객체가 존재하는 것으로 판단되면, 감지된 객체로부터 기설정된 거리만큼 멀어질 때까지 랜덤하게 생성된 패턴을 따라 비행하도록 비행경로를 재설정할 수 있다.
구체적으로 예를 들면, 제어부(130)는 특정 영역에 객체가 존재하는 것으로 판단되면, 감지된 객체로부터 2km 이상 거리가 멀어질 때까지 랜덤하게 생성된 패턴을 따라 비행하도록 비행경로를 재설정할 수 있다.
여기서 랜덤하게 생성된 패턴은 공중 정찰용 무인 비행체(100)의 비행방향이 전방, 후방, 상방, 하방, 좌측방, 후측방 중 어느 하나의 방향으로 2~3초 간격마다 변경되도록 하되, 비행방향이 변경되는 패턴이 랜덤하게 변경되도록 하는 패턴을 의미한다.
예를 들면, 제어부(130)는, 전방으로 2초간 비행한 이후, 상방으로 3초간 비행하고, 이어서 좌측방으로 2초간 비행한 이후 상방으로 2초간 비행하고, 전방으로 3초간 비행하는 등 비행 방향 및 비행 방향 변경 시간을 랜덤하게 변경할 수 있다.
한편, 통신부(140)는 전투지휘 서버(200)와 통신을 수행하기 위해 마련된다.
구체적으로 통신부(140)는 전투지휘 서버(200)로부터 정찰하고자 하는 영역에 대한 정보가 수신하거나, 수집된 영상정보 및 기설정된 영역에 존재하는 객체의 감지 여부에 대한 정보를 전투지휘 서버(200)로 전달할 수 있다.
이때, 수집된 영상정보 및 기설정된 영역에 존재하는 객체의 감지 여부에 대한 정보는 제어부(130)에 의해 암호화된 상태로 전투지휘 서버(200)로 전달된다.
저장부(150)는 공중 정찰용 무인 비행체(100)의 기능을 수행하기 위한 프로그램 및 정보들을 저장하기 위해 마련된다.
구체적으로 저장부(150)는 전투지휘 서버(200) 또는 외부로부터 정찰하고자 하는 지역에 대한 정보를 수신하는 경우, 이를 저장할 수 있으며, 공중 정찰용 무인 비행체(100)가 기설정된 영역에 대한 영상정보를 수집하는 경우, 이를 저장할 수 있다.
다만, 시드 키는 저장부(150)에 저장되지 않고, 별도로 마련된 저장장치에 저장되도록 하여 시드 키가 유출되는 것을 방지하도록 할 수 있다.
위치정보 수집부(160)는 영상정보가 수집되면, 공중 정찰용 무인 비행체(100)가 영상정보를 수집한 위치에 대한 위치정보를 수집하기 위해 마련되며, 거리정보 생성부(160)는 영상정보가 수집되면, 영상정보를 수집한 위치로부터 감지된 객체까지의 거리에 대한 거리정보를 생성하기 위해 마련된다.
이때, 제어부(130)는, 영상정보가 수집된 이후, 위치정보가 수집되고, 거리정보가 생성되면, 수집된 영상정보에 위치정보 및 거리정보를 매칭시켜 저장하거나, 시드 키를 이용하여 암호화하고, 암호화된 상태로 전투지휘 서버(200)에 전달되도록 할 수 있다.
배터리부(미도시)는 공중 정찰용 무인 비행체(100)의 구성요소들에 전원을 공급하기 위해 마련된다.
또한, 배터리부(미도시)는 잔존하는 전원의 양을 제어부(130)에 전달할 수 있다.
이때, 제어부(130)는 배터리부에 잔존하는 전원의 양이 기설정된 범위 이내인 것으로 판단되면, 기설정된 영역에 대한 영상정보의 수집을 중단하고 전투지휘 서버(200)가 있는 곳 또는 전원공급이 가능한 시설을 향해 비행경로를 재설정할 수 있다.
한편, 공중 정찰용 무인 비행체(100)는 타격 지점을 주변의 아군에게 알리기 위해, 전술한 구동부(110), 영상정보 수집부(120), 제어부(130), 통신부(140), 저장부(150), 위치정보 수집부(160), 거리정보 생성부(160) 및 배터리부(미도시) 이외에, 타격 지점 표시부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 타격 지점 표시부(미도시)는 감지된 객체를 타격하기에 앞서, 감지된 객체에 레이저 또는 적외선 레이저를 방사하여 주변의 아군에게 타격 지점을 표시할 수 있다.
이를 위해, 타격 지점 표시부(미도시)는 레이저 방사 모듈 또는 적외선 방사 모듈로 구현될 수 있다.
전투지휘 서버(200)는 전술한 바와 같이 공중 정찰용 무인 비행체(100)에 영상정보를 수집하고자 하는 지역에 대한 정보를 전달하고, 공중 정찰용 무인 비행체(100)가 수집한 영상정보 및 해당 지역에 존재하는 객체의 감지 여부에 대한 정보를 수집하여, 해당 지역에 존재하는 것으로 감지된 객체에 대한 피아식별을 수행하고, 해당 객체가 적군으로 판단되면, 객체에 대한 타격 여부를 결정하기 위해 통신부(210), 제어부(220), 저장부(230), 이동부(240), 격납부(250) 및 전원 공급부(260)를 포함한다.
통신부(210)는 공중 정찰용 무인 비행체(100) 또는 타격용 무인 비행체(300)와 통신을 수행하기 위해 마련된다.
구체적으로 통신부(210)는 공중 정찰용 무인 비행체(100)에 정찰하고자 하는 영역에 대한 정보를 전달하거나 공중 정찰용 무인 비행체(100)로부터 영상정보 및 기설정된 영역에 존재하는 객체의 감지 여부에 대한 정보를 수신할 수 있다.
또한, 통신부(210)는 제어부(130)에 의해 기설정된 영역에 존재하는 객체가 적군으로 판단되는 경우, 타격용 무인 비행체(300)에 적군으로 판단된 객체를 타격하도록 하는 제어 신호를 전달할 수 있다.
이때, 통신부(210)가 전달하는 정보들은 모두 제어부(220)에 의해 암호화된 상태로 전달된다.
제어부(220)는 전투지휘 서버(200)의 전반적인 기능을 제어하기 위해 마련된다.
구체적으로 설명하면, 제어부(220)는 시드 키를 이용하여 공중 정찰용 무인 비행체(100) 또는 타격용 무인 비행체(300)로부터 수신된 정보들을 복호화하거나, 공중 정찰용 무인 비행체(100) 또는 타격용 무인 비행체(300)에 전달하는 정보를 암호화할 수 있다.
또한, 제어부(220)는 공중 정찰용 무인 비행체(100)에 의해 기설정된 영역에 객체가 존재한다고 판단되면, 통신부(210)를 통해 해당 객체를 향해 암호화된 부호 전파를 발사하고, 발사된 부호 전파에 대하여 응답이 없거나, 암호화된 부호 전파로 응답이 되지 않는 경우에, 해당 객체를 적군으로 판단할 수 있다.
예를 들면, 제어부(220)는 수신된 영상정보에서 객체가 감지된 특정 영역에 대한 이미지를 추출하고, 추출된 이미지를 기저장된 이미지들과 비교하여 객체에 대한 제1 피아식별을 수행할 수 있다.
이때, 제어부(220)는 기저장된 이미지들 중 추출된 이미지와 동일한 이미지가 검출되지 않으면, 수신된 영상정보를 수집한 시점의 공중 정찰용 무인 비행체(100)의 위치정보 및 공중 정찰용 무인 비행체(100)로부터 객체까지의 거리정보를 상기 공중 정찰용 무인 비행체(100)에 요청할 수 있다.
그러면, 제어부(220)는 요청된 위치정보 및 거리정보를 수신하여, 수신된 위치정보 및 거리정보를 이용하여 객체의 좌표정보를 산출하고, 산출된 좌표정보에 해당하는 지역에 암호화된 부호 전파를 발사하여 객체가 아군인지 여부를 검증함으로써, 감지된 객체에 대한 제2 피아식별을 수행할 수 있다.
다만, 공중 정찰용 무인 비행체(100)의 제어부(130)가 수집된 영상정보에 위치정보 및 거리정보를 매칭시켜 전달한 경우, 제어부(220)는 별다른 요청 과정 없이 수신된 영상정보에 매칭된 위치정보 및 거리정보를 이용하여 객체의 좌표정보를 산출할 수 있다.
저장부(230)는 전투지휘 서버(200)의 기능을 수행하기 위한 프로그램 및 정보들을 저장하기 위해 마련된다.
구체적으로 저장부(230)에는 공중 정찰용 무인 비행체(100)에 대한 식별정보, 타격용 무인 비행체(300)에 대한 식별정보, 공중 정찰용 무인 비행체(100)에 정찰하고자 하는 영역에 대한 정보와 공중 정찰용 무인 비행체(100)로부터 수신된 영상정보 및 기설정된 영역에 존재하는 객체의 감지 여부에 대한 정보 등이 저장될 수 있다.
다만, 시드 키는 저장부(230)에 저장되지 않고, 별도로 마련된 저장장치에 저장되도록 하여 시드 키가 유출되는 것을 방지하도록 할 수 있다.
이동부(240)는 전투지휘 서버(200)가 육상 또는 해상으로 이동되기 위해 마련된다.
예를 들면, 이동부(240)는 선박 또는 자동차와 같은 이동 수단으로 구현되어 전투지휘 서버(200)가 육로 또는 해로를 따라 이동 중인 상태에서도 수신된 영상정보를 기반으로 객체에 대한 타격 여부를 결정할 수 있다.
격납부(250)는 공중 정찰용 무인 비행체(100) 또는 타격용 무인 비행체(300)의 격납을 수행하기 위해 마련되며, 전원 공급부(260)는 공중 정찰용 무인 비행체(100) 또는 타격용 무인 비행체(300)에 전원을 공급하기 위해 마련된다.
구체적으로 격납부(250)는 공중 정찰용 무인 비행체(100) 또는 타격용 무인 비행체(300)가 착륙된 상태로 정비 및 점검을 수행할 수 있고, 전원 공급부(260)는 정비 및 점검을 받기 위해 착륙한 공중 정찰용 무인 비행체(100) 또는 타격용 무인 비행체(300)에 유선 또는 무선 방식으로 전원을 공급할 수 있다.
예를 들면, 공중 정찰용 무인 비행체(100) 또는 타격용 무인 비행체(300)는 기설정된 시간 간격마다 전투지휘 서버의 격납부(250)에 착륙하여 전원이 공급되도록 하거나, 배터리부에 잔존하는 전원의 양이 기설정된 범위 이내인 것으로 판단되면, 주어진 명령에 대한 실행을 중단하고, 전투지휘 서버(200) 또는 전원공급이 가능한 시설로 비행경로를 재설정하여 회항하도록 할 수 있다.
한편, 타격용 무인 비행체(300)는 전술한 바와 같이 서버에 의해 객체에 대하여 타격을 수행하기로 결정되면, 객체의 좌표정보와 같은 타격이 결정된 객체에 대한 정보를 수신하고, 수신된 정보를 기반으로 타격을 수행하기 위해, 구동부(310), 제어부(320), 통신부(330), 폭약 수납부(340), 뇌관부(350), 거리정보 생성부(360) 및 배터리부(미도시)를 포함한다.
구동부(310)는 서버에 의해 객체에 대하여 타격을 수행하기로 결정되면, 타격용 무인 비행체(300)가 해당 객체에 타격을 수행하기 위해 비행하도록 할 수 있다.
구체적으로 구동부(310)는 타격용 무인 비행체(300)의 상측에 구비된 복수의 회전 날개를 회전시킴으로써, 항력을 발생시키고, 발생시킨 항력에 의해 타격용 무인 비행체(300)가 비행하도록 할 수 있다.
제어부(320)는 타격용 무인 비행체(300)의 전반적인 기능을 제어하기 위해 마련된다.
구체적으로 설명하면 우선, 제어부(320)는 시드 키를 이용하여 전투지휘 서버(200)로부터 수신된 정보를 복호화하거나, 또는 전투지휘 서버(200)에 전달하는 정보를 암호화할 수 있다.
또한, 제어부(320)는, 타격 목표인 객체를 향해 접근하는 경우, 거리정보 생성부(360)를 통해 타격용 무인 비행체(300)로부터 객체까지의 거리를 지속적으로 생성하도록 하고, 생성된 거리정보가 기설정된 거리 범위 이내인 것으로 판단되면, 뇌관을 이용하여 폭약이 점화되도록 함으로써, 객체에 대한 타격을 수행할 수 있다.
그리고 제어부(320)는 객체에 대한 타격을 수행하기 위해 비행하는 동안에 객체(적군)에 의한 피격을 회피하기 위해, 타격 명령이 수신되면, 타격하기로 한 객체까지의 거리가 기설정된 거리 범위 이내인 것으로 판단될 때까지 랜덤하게 생성된 패턴을 따라 비행하도록 비행경로를 재설정할 수 있다.
여기서 랜덤하게 생성된 패턴은 타격용 무인 비행체(300)의 비행방향이 전방, 후방, 상방, 하방, 좌측방, 후측방 중 어느 하나의 방향으로 2~3초 간격마다 변경되도록 하되, 비행방향이 변경되는 패턴이 랜덤하게 변경되도록 하는 패턴을 의미한다.
예를 들면, 제어부(320)는, 전방으로 2초간 비행한 이후, 상방으로 3초간 비행하고, 이어서 좌측방으로 2초간 비행한 이후 상방으로 2초간 비행하고, 전방으로 3초간 비행하는 등 비행 방향 및 비행 방향 변경 시간을 랜덤하게 변경할 수 있다.
통신부(330)는 전투지휘 서버(200)와 통신을 수행하기 위해 마련된다. 구체적으로 통신부(330)는 전투지휘 서버(200)로부터 타격하고자 하는 객체에 대한 정보를 수신할 수 있다.
폭약 수납부(340)는 폭약을 수납하기 위해 마련되고, 뇌관부(350)는 수납된 폭약을 점화시키기 위한 뇌관을 구비한다.
또한, 폭약 수납부(340) 및 뇌관부(350)는 외부로부터 물리적 충격을 받는 경우에, 쉽게 점화되거나 폭발하지 않도록 경량인 알루미늄 합금(aluminium alloy) 외에, SUS, 고장력강(high tension steel)등 다양한 금속으로 형성될 수 있다.
거리정보 생성부(360)는 타격용 무인 비행체(300)로부터 객체까지의 거리를 지속적으로 생성하기 위해 마련된다.
예를 들면, 거리정보 생성부(360)는, 객체를 향해 적외선을 방사하는 적외선 방식 거리감지 센서 또는 객체를 향해 초음파를 발사하는 초음파 방식 거리감지 센서로 구현될 수 있다.
배터리부(미도시)는 공중 정찰용 무인 비행체(100)의 구성요소들에 전원을 공급하기 위해 마련되며, 배터리부(미도시)는 잔존하는 전원의 양을 제어부(320)에 전달할 수 있다.
이때, 제어부(320)는 배터리부에 잔존하는 전원의 양이 기설정된 범위 이내인 것으로 판단되면, 객체를 향한 접근을 중단하고 전투지휘 서버(200)가 있는 곳 또는 전원공급이 가능한 시설을 향해 비행경로를 재설정할 수 있다.
한편, 타격용 무인 비행체(300)는 타격 지점을 주변의 아군에게 알리기 위해, 전술한 구동부(310), 제어부(320), 통신부(330), 폭약 수납부(340), 뇌관부(350), 거리정보 생성부(360) 및 배터리부(미도시) 이외에, 타격 지점 표시부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 타격용 무인 비행체(300)의 타격 지점 표시부(미도시)는 공중 정찰용 무인 비행체(100)의 타격 지점 표시부와 마찬가지로 감지된 객체를 타격하기에 앞서, 감지된 객체에 레이저 또는 적외선 레이저를 방사하여 주변의 아군에게 타격 지점을 표시할 수 있다.
이를 위해, 타격 지점 표시부(미도시)는 레이저 방사 모듈 또는 적외선 방사 모듈로 구현될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 방어 방법을 설명하기 위해 도시한 흐름도이다.
이하에서는 도 5를 참조하여 본 실시예에 따른 무인 방어 시스템을 이용하는 무인 방어 방법을 설명하기로 한다. 다만, 본 실시예에 따른 무인 방어 시스템의 구성요소인 공중 정찰용 무인 비행체(100), 전투지휘 서버(200) 및 타격용 무인 비행체(300)에 대한 설명 중 전술한 내용은 간략하게 설명하기로 한다.
우선, 전투지휘 서버(200)가 공중 정찰용 무인 비행체(100)에 정찰하고자 하는 영역에 대한 정보를 전달하면(S510), 공중 정찰용 무인 비행체(100)가 정찰하고자 하는 영역에 대한 영상정보를 수집할 수 있다(S520).
공중 정찰용 무인 비행체(100)가 수집된 영상정보를 기반으로 기설정된 영역에 객체가 존재하는지 판단하고(S530), 기설정된 영역 중 특정 영역에 객체가 존재하는 것으로 판단하면(S530-Y), 특정 영역에 존재하는 객체에 대한 정보를 전투 지휘 서버에 전달할 수 있다(S540).
또한, 전투지휘 서버(200)는 수신된 영상정보를 기반으로 특정 영역에 존재하는 객체의 피아식별을 수행할 수 있다(S550).
구체적으로 전투지휘 서버(200)는 특정 영역에 존재하는 객체가 적으로 판단되면(S560-Y), 전투지휘 서버(200)는 타격용 무인 비행체(300)로 객체의 좌표정보 및 비행경로에 대한 정보를 전달한다(S570).
구체적으로 전투지휘 서버(200)는 영상정보가 복수의 프레임으로 구성된 제1 영상정보이면, 제1 영상정보를 이루는 복수의 프레임에서 객체가 감지된 것으로 판단되는 특정 영역에 대한 이미지를 추출하고, 영상정보가 기설정된 영역을 피사체로 열화상 촬영되어 수집된 제2 영상정보이면, 제2 영상정보에서 객체가 감지된 특정 영역에 대한 이미지를 추출할 수 있다.
또한, 전투지휘 서버(200)는, 제1 영상정보 또는 제2 영상정보로부터 특정 영역에 대한 이미지가 추출되면, 추출된 이미지를 기저장된 이미지들과 비교하여 객체에 대한 제1 피아식별을 수행하되, 추출된 이미지와 동일한 이미지가 검출되지 않으면, 수신된 영상정보를 수집한 시점의 공중 정찰용 무인 비행체(100)의 위치정보 및 공중 정찰용 무인 비행체(100)로부터 객체까지의 거리 정보를 공중 정찰용 무인 비행체(100)에 요청하며, 요청된 위치정보 및 거리정보가 수신되면, 수신된 위치정보 및 거리정보를 이용하여 객체의 좌표정보를 산출하고, 산출된 좌표정보에 해당하는 지역에 암호화된 부호 전파를 발사하여 객체가 아군인지 여부를 검증함으로써, 감지된 객체에 대한 제2 피아식별을 수행할 수 있다.
다만, 공중 정찰용 무인 비행체(100)가 수집된 영상정보에 위치정보 및 거리정보를 매칭시켜 전달한 경우, 전투지휘 서버(200)는 별다른 요청 과정 없이 수신된 영상정보에 매칭된 위치정보 및 거리정보를 이용하여 객체의 좌표정보를 산출하고, 산출된 좌표정보에 해당하는 지역에 암호화된 부호 전파를 발사하여 객체가 아군인지 여부를 검증함으로써, 감지된 객체에 대한 제2 피아식별을 수행할 수 있다.
또한, 여기서, 비행경로에 대한 정보는 타격용 무인 비행체(300)의 위치정보 및 객체의 좌표정보를 기반으로 타격용 무인 비행체(300)가 객체를 향해 접근하도록 설정된 비행경로에 대한 정보이다.
타격용 무인 비행체(300)는 객체의 좌표정보 및 비행경로에 대한 정보가 수신되면, 수신된 객체의 좌표정보 및 비행경로에 대한 정보를 기반으로 객체를 향해 접근하며, 거리정보 생성부(160)를 통해 타격용 무인 비행체(300)로부터 객체까지의 거리를 지속적으로 생성하도록 하고(S580), 생성된 거리정보가 기설정된 거리 범위 이내인 것으로 판단되면(S590-Y), 뇌관을 이용하여 폭약이 점화되도록 함으로써, 객체에 대한 타격을 수행할 수 있다(S595).
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 방어 방법을 설명하기 위해 도시한 흐름도이다.
이하에서는 무인 방어 시스템을 구성하는 구성요소들 간의 정보 전달 과정에 시드 키를 이용한 암호화 및 복호화 과정이 포함된 무인 방어 방법을 설명하기로 한다.
우선, 전투지휘 서버(200)가 시드 키를 획득하면(S610), 공중 정찰용 무인 비행체(100)에 획득된 시드 키를 전달하고(S615), 타격용 무인 비행체(300)에 획득된 시드 키를 전달할 수 있다(S620).
이때, 전투지휘 서버(200)는 별도로 마련된 복수의 저장장치에 획득한 시드 키를 모두 저장하고, 동일한 시드 키가 저장된 저장장치들이 공중 정찰용 무인 비행체(100) 및 타격용 무인 비행체(300)에 유선으로 연결되도록 할 수 있다.
이때, 각각의 저장장치들은 고유한 식별정보가 매칭되어 있어, 각각의 저장장치에 저장된 시드 키가 고유한 식별정보와 매칭될 수 있다.
다만, 시드 키에 매칭된 식별정보는 전투지휘 서버(200)가 해당 시드 키가 어느 저장장치에 저장되어 있는지 식별하기 위한 용도일 뿐이며, 각각의 저장장치에 저장된 시드 키를 이용하여 정보의 암호화 또는 복호화하는 경우, 서로 다른 시드 키로 판단되는 등의 문제가 발생되지 않도록 한다.
한편, 전투지휘 서버(200)가 공중 정찰용 무인 비행체(100)에 정찰하고자 하는 영역에 대한 정보를 시드 키를 이용하여 암호화한 상태로 공중 정찰용 무인 비행체(100)로 전달하면(S625), 공중 정찰용 무인 비행체(100)가 수신된 기설정된 영역에 대한 정보를 복호화하고(S630), 기설정된 영역에 대한 영상정보를 수집할 수 있다(S635).
공중 정찰용 무인 비행체(100)가 수집된 영상정보를 기반으로 기설정된 영역에 객체가 존재하는지 판단하고(S640), 기설정된 영역 중 특정 영역에 객체가 존재하는 것으로 판단하면(S640-Y), 특정 영역에 존재하는 객체에 대한 정보를 암호화하여 전투 지휘 서버에 전달할 수 있다(S645).
또한, 전투지휘 서버(200)는 수신된 영상정보를 복호화하고(S650), 복호화된 영상정보를 기반으로 특정 영역에 존재하는 객체의 피아식별을 수행하여(S655), 특정 영역에 존재하는 객체가 적으로 판단되면(S660-Y), 전투지휘 서버(200)는 타격용 무인 비행체(300)로 객체의 좌표정보 및 비행경로에 대한 정보를 전달한다(S665).
타격용 무인 비행체(300)는 객체의 좌표정보 및 비행경로에 대한 정보가 수신되면, 수신된 객체의 좌표정보 및 비행경로에 대한 정보를 복호화하고(S670), 복호화된 객체의 좌표정보 및 비행경로에 대한 정보를 기반으로 객체를 향해 접근하며, 거리정보 생성부(160)를 통해 타격용 무인 비행체(300)로부터 객체까지의 거리를 지속적으로 생성하도록 하고(S580), 생성된 거리정보가 기설정된 거리 범위 이내인 것으로 판단되면(S585-Y), 뇌관을 이용하여 폭약이 점화되도록 함으로써, 객체에 대한 타격을 수행할 수 있다(S690).
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명의 기술적 사상을 효과적으로 설명하기 위한 특정의 실시예를 위주로 도시하고 설명한 것에 불과하다. 따라서, 본 발명은 상기한 실시예에만 한정되지는 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다. 아울러, 본 발명의 범위는 상기의 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어진다. 또한, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10 : 영상정보에 포함된 객체 100 : 공중 정찰용 무인 비행체
110 : 구동부 120 : 영상정보 수집부
130 : 제어부 140 : 통신부
150 : 저장부 160 : 위치정보 수집부
170 : 거리정보 생성부 200 : 전투지휘 서버
210 : 통신부 220 : 제어부
230 : 저장부 240 : 이동부
250 : 격납부 260 : 전원 공급부
300 : 타격용 무인 비행체
310 : 구동부 320 : 제어부
330 : 통신부 340 : 폭약 수납부
350 : 뇌관부 360 : 거리정보 생성부

Claims (14)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 기설정된 영역에 대한 영상정보를 수집하고, 상기 수집된 영상정보를 기반으로 상기 기설정된 영역에 존재하는 객체를 감지하는 공중 정찰용 무인 비행체;
    상기 공중 정찰용 무인 비행체로부터 상기 영상정보 및 상기 기설정된 영역에 존재하는 객체의 감지 여부에 대한 정보가 수신되면, 상기 수신된 영상정보를 기반으로 상기 기설정된 영역에 존재하는 객체에 대한 타격 여부를 결정하는 전투지휘 서버; 및
    상기 서버에 의해 상기 객체에 대한 타격이 결정되면, 상기 서버로부터 상기 타격이 결정된 객체에 대한 정보를 수신하고, 상기 수신된 객체에 대한 정보를 기반으로 상기 객체에 대하여 타격을 수행하는 타격용 무인 비행체;를 포함하고,
    상기 전투지휘 서버는,
    상기 영상정보를 기반으로 상기 객체에 대한 피아식별을 수행하여 상기 객체에 적군인 것으로 판단되면, 상기 객체에 대한 타격 여부를 결정하며,
    상기 전투지휘 서버는,
    상기 영상정보가 복수의 프레임으로 구성된 제1 영상정보이면, 상기 제1 영상정보를 이루는 상기 복수의 프레임에서 객체가 감지된 것으로 판단되는 특정 영역에 대한 이미지를 추출하고,
    상기 추출된 이미지를 기저장된 이미지들과 비교하여 상기 객체에 대한 제1 피아식별을 수행하되, 상기 추출된 이미지와 동일한 이미지가 검출되지 않으면, 상기 수신된 영상정보를 수집한 시점의 공중 정찰용 무인 비행체의 위치정보 및 상기 공중 정찰용 무인 비행체로부터 상기 객체까지의 거리정보를 상기 공중 정찰용 무인 비행체에 요청하며,
    상기 요청된 위치정보 및 거리정보가 수신되면, 상기 수신된 위치정보 및 거리정보를 이용하여 상기 객체의 좌표정보를 산출하고, 상기 산출된 좌표정보에 해당하는 지역에 암호화된 부호 전파를 발사하여 상기 객체가 아군인지 여부를 검증함으로써, 상기 감지된 객체에 대한 제2 피아식별을 수행하는 것을 특징으로 하는 무인 방어 시스템.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 기설정된 영역에 대한 영상정보를 수집하고, 상기 수집된 영상정보를 기반으로 상기 기설정된 영역에 존재하는 객체를 감지하는 공중 정찰용 무인 비행체;
    상기 공중 정찰용 무인 비행체로부터 상기 영상정보 및 상기 기설정된 영역에 존재하는 객체의 감지 여부에 대한 정보가 수신되면, 상기 수신된 영상정보를 기반으로 상기 기설정된 영역에 존재하는 객체에 대한 타격 여부를 결정하는 전투지휘 서버; 및
    상기 서버에 의해 상기 객체에 대한 타격이 결정되면, 상기 서버로부터 상기 타격이 결정된 객체에 대한 정보를 수신하고, 상기 수신된 객체에 대한 정보를 기반으로 상기 객체에 대하여 타격을 수행하는 타격용 무인 비행체;를 포함하고,
    상기 전투지휘 서버는,
    상기 영상정보를 기반으로 상기 객체에 대한 피아식별을 수행하여 상기 객체에 적군인 것으로 판단되면, 상기 객체에 대한 타격 여부를 결정하며,
    상기 전투지휘 서버는,
    상기 영상정보가 상기 기설정된 영역을 피사체로 열화상 촬영되어 수집된 제2 영상정보이면, 상기 제2 영상정보에서 상기 객체가 감지된 특정 영역에 대한 이미지를 추출하고,
    상기 추출된 이미지를 기저장된 이미지들과 비교하여 상기 객체에 대한 제1 피아식별을 수행하되, 상기 추출된 이미지와 동일한 이미지가 검출되지 않으면, 상기 수신된 영상정보를 수집한 시점의 공중 정찰용 무인 비행체의 위치정보 및 상기 공중 정찰용 무인 비행체로부터 상기 객체까지의 거리정보를 상기 공중 정찰용 무인 비행체에 요청하며,
    상기 요청된 위치정보 및 거리정보가 수신되면, 상기 수신된 위치정보 및 거리정보를 이용하여 상기 객체의 좌표정보를 산출하고, 상기 산출된 좌표정보에 해당하는 지역에 부호 전파를 발사하여 상기 객체가 아군인지 여부를 검증함으로써, 상기 감지된 객체에 대한 제2 피아식별을 수행하는 것을 특징으로 하는 무인 방어 시스템.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 타격용 무인 비행체는,
    내부에 폭약 및 상기 폭약이 폭발하도록 하는 뇌관을 구비되고, 상기 서버에 의해 상기 객체에 대한 타격이 결정되면, 상기 객체에 접근하도록 하는 비행경로에 대한 정보를 수신하고, 상기 수신된 비행경로에 대한 정보에 따라 비행하여 상기 객체에 접근하도록 하되, 상기 객체까지의 거리에 대한 거리정보를 지속적으로 생성하여 상기 생성된 거리정보가 기설정된 거리 범위 이내인 것으로 판단되면, 상기 뇌관이 상기 폭약을 점화하도록 함으로써, 상기 객체에 대한 타격을 수행하는 것을 특징으로 하는 무인 방어 시스템.
  11. 제6항에 있어서,
    상기 전투지휘 서버는,
    별도의 저장장치에 저장된 시드 키를 이용하여 상기 공중 정찰용 무인 비행체 또는 상기 타격용 무인 비행체에 전달하기 위해 정보를 암호화하거나 상기 공중 정찰용 무인 비행체 또는 상기 타격용 무인 비행체로부터 암호화된 상태로 수신된 정보를 복호화하되,
    상기 영상정보를 기반으로 상기 객체에 대한 피아식별을 수행하도록, 상기 객체의 좌표정보를 산출하고, 상기 산출된 좌표정보에 해당하는 지역에 상기 부호 전파를 발사하는 경우에도 상기 시드 키를 이용하여 상기 부호 전파가 암호화된 상태로 발사되도록 하는 것을 특징으로 하는 무인 방어 시스템.
  12. 제6항에 있어서,
    상기 전투지휘 서버는,
    상기 공중 정찰용 무인 비행체 또는 상기 타격용 무인 비행체가 격납 가능하도록 격납 수단 및 전원공급 수단이 마련되어, 상기 공중 정찰용 무인 비행체 또는 상기 타격용 무인 비행체의 정비 및 점검 시 전원공급이 함께 수행되도록 하는 것을 특징으로 하는 무인 방어 시스템.
  13. 제6항에 있어서,
    상기 전투지휘 서버는,
    육상 또는 해상 이동 수단이 마련되어, 육로 또는 해로를 따라 이동 중인 상태에서도 상기 수신된 영상정보를 기반으로 상기 객체에 대한 타격 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 무인 방어 시스템.
  14. 공중 정찰용 무인 비행체가 기설정된 영역에 대한 영상정보를 수집하는 단계;
    상기 공중 정찰용 무인 비행체가 수집된 영상정보를 기반으로 상기 기설정된 영역에 존재하는 객체를 감지하는 단계;
    상기 공중 정찰용 무인 비행체로부터 상기 영상정보 및 상기 기설정된 영역에 존재하는 객체의 감지 여부에 대한 정보가 수신되면, 전투지휘 서버가 상기 수신된 영상정보를 기반으로 상기 객체에 대한 타격 여부를 결정하는 단계; 및
    상기 전투지휘 서버에 의해 상기 객체에 대한 타격이 결정되면, 타격용 무인 비행체가 수신된 상기 객체에 대한 정보를 기반으로 상기 객체에 대하여 타격을 수행하는 단계;를 포함하고,
    상기 전투지휘 서버는,
    상기 영상정보를 기반으로 상기 객체에 대한 피아식별을 수행하여 상기 객체에 적군인 것으로 판단되면, 상기 객체에 대한 타격 여부를 결정하며,
    상기 전투지휘 서버는,
    상기 영상정보가 복수의 프레임으로 구성된 제1 영상정보이면, 상기 제1 영상정보를 이루는 상기 복수의 프레임에서 객체가 감지된 것으로 판단되는 특정 영역에 대한 이미지를 추출하고,
    상기 추출된 이미지를 기저장된 이미지들과 비교하여 상기 객체에 대한 제1 피아식별을 수행하되, 상기 추출된 이미지와 동일한 이미지가 검출되지 않으면, 상기 수신된 영상정보를 수집한 시점의 공중 정찰용 무인 비행체의 위치정보 및 상기 공중 정찰용 무인 비행체로부터 상기 객체까지의 거리정보를 상기 공중 정찰용 무인 비행체에 요청하며,
    상기 요청된 위치정보 및 거리정보가 수신되면, 상기 수신된 위치정보 및 거리정보를 이용하여 상기 객체의 좌표정보를 산출하고, 상기 산출된 좌표정보에 해당하는 지역에 암호화된 부호 전파를 발사하여 상기 객체가 아군인지 여부를 검증함으로써, 상기 감지된 객체에 대한 제2 피아식별을 수행하는 것을 특징으로 하는 무인 방어 방법.
KR1020160109746A 2016-08-29 2016-08-29 공중 정찰용 무인 비행체, 이를 이용한 무인 방어 시스템 및 방법 KR101738553B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160109746A KR101738553B1 (ko) 2016-08-29 2016-08-29 공중 정찰용 무인 비행체, 이를 이용한 무인 방어 시스템 및 방법

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160109746A KR101738553B1 (ko) 2016-08-29 2016-08-29 공중 정찰용 무인 비행체, 이를 이용한 무인 방어 시스템 및 방법
PCT/KR2017/009239 WO2018043988A1 (ko) 2016-08-29 2017-08-24 공중 정찰용 무인 비행체, 이를 이용한 무인 방어 시스템 및 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101738553B1 true KR101738553B1 (ko) 2017-06-08

Family

ID=59220923

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160109746A KR101738553B1 (ko) 2016-08-29 2016-08-29 공중 정찰용 무인 비행체, 이를 이용한 무인 방어 시스템 및 방법

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR101738553B1 (ko)
WO (1) WO2018043988A1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102031319B1 (ko) * 2019-04-26 2019-10-11 한화시스템(주) 드론을 이용한 탐지시스템
KR102031320B1 (ko) * 2019-04-26 2019-10-11 한화시스템(주) 드론탐지시스템을 이용한 대상탐지방법
KR102136273B1 (ko) * 2020-02-25 2020-07-21 국방과학연구소 물체 인식 장치

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111739242A (zh) * 2020-06-04 2020-10-02 成都凌亚科技有限公司 一种敌我识别系统及识别方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101634937B1 (ko) * 2015-05-11 2016-07-08 (주)투비시스템 무인 비전 검사시스템 및 이를 이용한 무인 비전 검사방법

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130009894A (ko) * 2013-01-05 2013-01-23 이상윤 공간정보기술을 이용한 근거리 정밀타격 무인항공기시스템
KR20140127574A (ko) * 2013-04-25 2014-11-04 (주)유타스 화재 오보 감소를 위한 무인 비행체를 이용한 화재 감시 시스템
KR20160070384A (ko) * 2014-12-10 2016-06-20 박원일 열화상 감지에 의한 비행물체 탐지시스템
KR101566341B1 (ko) * 2015-06-01 2015-11-05 원기연 화재진압용 소방드론

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101634937B1 (ko) * 2015-05-11 2016-07-08 (주)투비시스템 무인 비전 검사시스템 및 이를 이용한 무인 비전 검사방법

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102031319B1 (ko) * 2019-04-26 2019-10-11 한화시스템(주) 드론을 이용한 탐지시스템
KR102031320B1 (ko) * 2019-04-26 2019-10-11 한화시스템(주) 드론탐지시스템을 이용한 대상탐지방법
KR102136273B1 (ko) * 2020-02-25 2020-07-21 국방과학연구소 물체 인식 장치

Also Published As

Publication number Publication date
WO2018043988A1 (ko) 2018-03-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101738553B1 (ko) 공중 정찰용 무인 비행체, 이를 이용한 무인 방어 시스템 및 방법
US9830695B2 (en) System, method, and computer program product for indicating hostile fire
US9569849B2 (en) System, method, and computer program product for indicating hostile fire
US8833231B1 (en) Unmanned range-programmable airburst weapon system for automated tracking and prosecution of close-in targets
US8976023B2 (en) Advanced cooperative defensive military tactics, armor, and systems
US9103628B1 (en) System, method, and computer program product for hostile fire strike indication
US20120274922A1 (en) Lidar methods and apparatus
EP2348276A1 (en) System and method for situation specific generation and assessment of risk profiles and start of suitable action for protection of vehicles
US6764041B2 (en) Imaging device and method
KR20130009894A (ko) 공간정보기술을 이용한 근거리 정밀타격 무인항공기시스템
EP1794535B1 (en) A system and method for destroying flying objects
KR20080037434A (ko) 카메라를 장착한 자폭형 무인 소형 비행 장치와 그를 위한원격 조정 장치
US8794119B2 (en) System and method for registration of artillery fire
KR101558983B1 (ko) 유도 비행체 발사 시스템 및 방법
KR101839887B1 (ko) 지능자탄 투하 시스템
KR101726252B1 (ko) 무인 비행체 연동 시스템
JP5521594B2 (ja) 誘導飛翔体装置
US9279643B2 (en) Preemptive countermeasure management
KR102034029B1 (ko) 자율주행 이동형 레이더 시스템 및 위험요소 회피 방법
US10922982B2 (en) Active shooter response drone
US20210063120A1 (en) System and method for active shooter defense
KR20190072791A (ko) 장애물에 가려진 표적을 사격하는 원격 화기 제어 장치
WO2002084201A1 (en) Maneuver training system using global positioning satellites, rf transceiver, and laser-based rangefinder and warning receiver
CN111949048A (zh) 一种无人机集群系统

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant