KR101748305B1 - Low Altitude Unmanned Aircraft Surveillance System - Google Patents
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Abstract
저고도 무인항공기 감시 시스템이 개시된다. 실시예에 따르면, 공중에 체공하며 기체가 충진된 기구본체; 상기 기구본체에 연결되며 지상에 고정 설치되는 로프; 상기 기구본체의 외부에 형성되며 피사체를 촬영하는 카메라를 포함하는 카메라유닛; 상기 카메라유닛에 포함되며 영상을 전송하도록 기구본체에 장착된 영상전송부; 상기 영상전송부에서 전송된 영상신호를 수신하여 표출하는 모니터와, 상기 영상신호를 저장하는 기록저장부로 구성되는 관제센터;를 포함하여 이루어진다.
이에 따르면, 다수의개의 기구본체를 공중에 띄워놓고 지상의 관제센터에서 공중을 정찰할 수 있도록 하여 소형 무인항공기 탐지에 효율적인 저고도에서 공중조기경보기로서의 역할을 수행할 수 있는 효과가 있다.A low altitude unmanned aircraft monitoring system is disclosed. According to an embodiment, there is provided an apparatus comprising: an instrument body which is air-tightly filled with gas; A rope connected to the instrument body and fixed on the ground; A camera unit formed on the outside of the instrument body and including a camera for photographing a subject; A video transmission unit included in the camera unit and mounted on a device body to transmit an image; And a control center including a monitor for receiving and displaying the video signal transmitted from the video transmission unit, and a record storage unit for storing the video signal.
According to the present invention, it is possible to perform a role as an airborne early warning apparatus at low altitude, which is efficient in detecting a small unmanned airplane, by allowing a plurality of dog bodies to be floated in the air and to be scouted at the ground control center.
Description
개시되는 내용은 저고도 무인항공기 감시 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 저고도 비행체 탐지능력을 개선할 수 있는 저비용·고효율의 저고도 무인항공기 감시 시스템에 관련된다. The present disclosure relates to a low altitude unmanned aircraft monitoring system, and more particularly to a low cost, high efficiency low altitude unmanned aircraft monitoring system capable of improving low altitude aircraft detection capability.
본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.Unless otherwise indicated herein, the contents set forth in this section are not prior art to the claims of this application and are not to be construed as prior art to be included in this section.
미래전은 과학기술의 혁신적인 발달로 그 양상이 새롭게 변화하고 있다. 특히 IT 및 S/W, 미디어기술의 급격한 향상과 더불어 통신 및 네트워크체계가 비약적으로 발전하고 있으며 이에 따라 실시간 결심-대응을 보장하기 위한 고도의 先見능력이 다시금 필수적인 요소로 강조되고 있다. The future of science and technology is changing by the innovative development of science and technology. In particular, the rapid development of IT, software, and media technologies has made communications and network systems dramatically evolve, and a high level of foresight to ensure real-time decision-response is emphasized as an essential element.
이러한 과학기술의 발달과 함께 최근 북한의 위협 또한 다변화ㆍ다양화 되고 있다. 북한은 핵무기 개발, 탄도미사일 발사시험 등의 비대칭위협 뿐 아니라 소형 무인항공기(이하 무인기)에 의한 공중감시 시도, 사이버 테러 등 새로운 형식의 비정규전으로 끊임없이 저강도 분쟁을 유발하고 있다. With the development of science and technology, the threat of North Korea has diversified and diversified. In addition to asymmetric threats such as the development of nuclear weapons and ballistic missile launch tests, North Korea is constantly raising low-intensity disputes with new unconventional missions such as air surveillance by small unmanned aerial vehicles (UAV) and cyber terrorism.
이러한 미래 전장환경 에서는 위험한 임무수행이 가능하면서도 인명손실을 최소화 할 수 있는 무인무기체계의 역할이 증대될 것으로 보인다. In such a future battlefield environment, the role of the unmanned weapon system, which can carry out dangerous missions while minimizing loss of life, will increase.
특히 소형 무인기에 의한 저고도침투 및 감시/정찰활동을 펼치는 등 공간적 이동이 상대적으로 자유로운 저고도 공역(20,000ft 이하)을 활용하여 유ㆍ무인 체계가 통합된 입체전이 전개될 것으로 예상된다. Especially, it is expected that the three-dimensional warfare system integrating the unmanned and unmanned systems will be developed utilizing the low-altitude airspace (less than 20,000ft) in which spatial movement is relatively free, such as launching low-level penetration and surveillance / reconnaissance activities by small unmanned aerial vehicles.
무인기는 15cm 정도의 크기로 사람이 손으로 던져서 운용할 수 있는 초소형 무인기부터 45,000ft 이상의 고고도에서 운용 가능한 대형 무인기까지 크기와 운용영역이 매우 다양하다. UAVs are about 15cm in size and range in size and operation from small UAVs that can be thrown by the hand by people to large UAVs that can be operated at altitudes of 45,000ft or more.
민간분야에서의 활용범위와 응용분야가 넓어짐에 따라 수요가 증가하여 다양한 종류의 무인기가 개발되고 있으며 민간인도 손쉽게 무인기를 운용할 수 있게 되었다. 이에 따라 무인기를 활용한 테러발생 가능성 또한 높아졌다.As the range of applications and application fields in the private sector have increased, demand has increased and various types of UAV have been developed and civilian people can easily operate the UAV. As a result, the possibility of terrorism using UAV has also increased.
또한 최근 공개된 호버바이크 기술은 불특정 다수 인원에 의한 주요시설 접근을 쉽게 허용할 수 있어 소형폭탄, IED 테러 등 산발적 테러가능성을 높이고 있다. In addition, recently released hover bike technology can easily allow access to major facilities by an unspecified number of people, and it is raising possibility of sporadic terror such as small bomb and IED terror.
우리나라는 국토의 70% 이상이 산악으로 형성되어 있으며 특히 북한과 대치하고 있는 전방지역의 대부분은 높은 봉우리가 많은 험준한 산악지역이다. In Korea, more than 70% of the country is mountainous. In particular, most of the front areas, which are confronted with North Korea, are rugged mountains with high peaks.
이는 지상고도(AGL) 또한 지형에 따라 매우 불규칙함을 의미하며 이로 인해 지상기반 저고도 탐지레이더 운용시 지형차폐에 의해 탐지능력이 저하될 가능성이 매우 높다. This means that the AGL is also very irregular depending on the terrain, which is highly likely to degrade the detection capability of terrestrial low-altitude detection radar operation due to topographic shielding.
따라서 이를 극복하기 위해 지상기반 레이더 이외에도 저고도 전술비행으로 침투하는 비행체를 탐지할 수 있는 효과적인 감시/ 탐지체계의 운용이 요구된다.Therefore, in order to overcome this, it is required to operate an effective surveillance / detection system that can detect airborne infiltration by low altitude tactical flight besides ground based radar.
서울ㆍ경기권의 도심지역은 특히 고층빌딩이 다수 밀집되어 있다. Especially in the downtown areas of Seoul and Gyeonggi-do, many high-rise buildings are concentrated.
또한 지역 내 인구활동의 증가는 높은 대기열을 발생시키고, 지상기반 레이더 운용시 난반사가 증가하여 신뢰도가 하락할 가능성이 높다. In addition, the increase in population activity in the area is likely to cause high queues, and the reliability of ground-based radar operation will decrease due to increased diffuse reflection.
지상기반 레이더가 저고도 비행체를 탐지/추적하는 과정에서도 다중 경로간섭의 영향으로 정확도가 낮아질 수 있으며, 고각 방향의 오차신호가 증가하여 안정적인 추적 데이터를 획득하기가 어렵다. Even when the ground-based radar detects / tracks low-altitude aircraft, accuracy may be lowered due to multipath interference, and it is difficult to acquire stable tracking data due to an increase in error signal in the elevation angle direction.
따라서 레이더 기반의 탐지체계의 단점을 보완할 수 있는 새로운 차원의 탐지체계 운용이 요구된다. Therefore, it is required to operate a new level of detection system that can overcome the shortcomings of radar - based detection systems.
그러나 현재는 소형 무인기에 대한 감시 및 탐지능력의 부족으로 국가중요시설 등 주요시설에 대한 새로운 차원의 방호능력이 요구되고 있다. However, due to lack of surveillance and detection capability for small unmanned aerial vehicles (UAV), a new level of protection capability is required for major facilities such as national important facilities.
상당한 위협이 되고 있는 저고도 공역에서의 무인비행체를 탐지하기 위한 방안으로는 저고도 탐지레이더를 운용하는 것이 일반적이다. In order to detect unmanned aerial vehicles in low altitude airspace, which is a serious threat, it is common to operate low altitude detection radar.
그러나 산악지형 및 도심지역에서 지형차폐에 의한 한계를 극복하기 어렵고 탐지범위 및 정확도 등 가동성이 미흡한 단점이 있다. However, it is difficult to overcome the limitation due to topographic shielding in mountainous terrain and urban areas, and there is a disadvantage that the detection range and accuracy are insufficient.
이를 보완하기 위해, 산악지형에서도 저고도로 침투하는 표적을 탐지/추적하여 조기경보 할 수 있는 능력을 갖추고 이를 자동화체계와 연동하여 실시간 전장감시가 가능하도록 노력하고 있으나 아직 개발단계이며 이마저도 실효성이 입증되지 못하고 있다.In order to compensate for this, we have been able to detect and track low-altitude inflowing targets in mountainous terrain and have early warning capability. We are working on real-time field surveillance by linking it with the automation system, but it is still in development stage and proven to be effective. I can not.
북한 무인기 사건 이후 저고도 레이더의 사각지대를 보완하기 위해 군은 열상 감시장비(TOD)와 다기능 관측경 등 감시장비를 보강하고 경계병들의 육안 감시를 보완하는 방안을 고려한 바 있다. In order to supplement the blind spot of low altitude radar after the North Korean UAV, the military has considered supplementing surveillance equipment such as TOD and multifunctional observation and supplementing the visual surveillance of the border guards.
그러나 육안감시로는 300m 이상의 고도에 대한 관측이 어렵다. 공개된 자료에 따르면 북한 무인기는 1∼2km 의 고도로 영공에 침투하였다고 알려져 있어, 지상에서의 육안감시는 북한 무인기를 막는데 제한이 많다. However, it is difficult to observe the altitude of 300m or more by visual observation. According to the public data, it is known that North Korea's UAV is infiltrated into the airspace at an altitude of 1 to 2 km, so that the naked eye surveillance on the ground has a lot of restrictions to prevent the UAV.
또한 저고도 무인기의 요격수단이 제한되는 단점이 있었다. Also, there is a disadvantage that the means of interception of low altitude UAV is limited.
성공적인 요격을 위해서는 TWS(tracking while Scan)가 필수적인데, 소형 무인기의 낮은 RCS는 이를 어렵게 한다. For successful interception, tracking while scan (TWS) is essential, and low RCS with small UAV makes this difficult.
이렇기 때문에 기존 발칸포를 이용한 화망구성 등 제한적인 대응방법이 제시되고 있으며, 레이저무기 등 정확한 요격이 가능하다고 알려진 장비는 비용 대비 효과가 지나치게 낮다는 문제를 야기한다. Therefore, limited countermeasures such as the configuration of the network using existing floodplains have been suggested, and equipment known to be capable of precise interception, such as laser weapons, causes a problem that the cost effectiveness is too low.
또한 도심에서는 2차피해 우려로 하드킬(hard-kill) 방식의 무인기 대응책에 많은 제한이 있다. There are also a number of restrictions on the hard-kill countermeasures of UAVs due to concerns about secondary damage in urban areas.
무인기를 활용한 도발은 낮은 비용으로 높은 효과를 얻을 수 있으며, 이는 북한에게 매우 매력적인 수단이다. A provocation using a UAV can achieve high effectiveness at low cost, which is a very attractive means to North Korea.
이에 대한 군의 현 대응책은 실효성 및 비용 대비 효과가 매우 낮다. The military's current countermeasures are very ineffective and cost-effective.
이를 극복하기 위해서는 반드시 저비용·고효율의 저고도 무인기 대응방안이 제시되어야 한다.In order to overcome this, low-cost, high-efficiency, low-altitude UAVs must be proposed.
개시되는 내용은 센서를 공중에 체공시켜 탐지능력을 향상시킬 수 있고, 소형 무인항공기 탐지에 효율적인 저고도에서 공중감시체계 역할을 수행할 수 있도록 하는 저고도 무인항공기 감시 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide a low altitude unattended airplane monitoring system capable of enhancing the detection capability of the sensor by airing the sensor in the air and performing the air monitoring system efficiently at low altitude for detecting small unmanned airplanes.
실시예의 목적은, 공중에 체공하며 기체가 충진된 기구본체; 상기 기구본체에 연결되며 지상에 고정 설치되는 로프; 상기 기구본체의 외부에 형성되며 피사체를 촬영하는 카메라를 포함하는 카메라유닛; 상기 카메라유닛에 포함되며 영상을 전송하도록 기구본체에 장착된 영상전송부; 상기 영상전송부에서 전송된 영상신호를 수신하여 표출하는 모니터와, 상기 영상신호를 저장하는 기록저장부로 구성되는 관제센터;를 포함하는 저고도 무인항공기 감시 시스템에 의해 달성될 수 있다.The object of the embodiment is to provide a device body which is filled in the air and filled with gas; A rope connected to the instrument body and fixed on the ground; A camera unit formed on the outside of the instrument body and including a camera for photographing a subject; A video transmission unit included in the camera unit and mounted on a device body to transmit an image; And a control center comprising a monitor for receiving and displaying the video signal transmitted from the video transmission unit and a recording and storing unit for storing the video signal.
상기 관제센터는 카메라유닛을 원격 조정하는 조정부가 포함되는 것을 특징으로 한다. And the control center includes an adjustment unit for remotely adjusting the camera unit.
상기 카메라유닛은 카메라가 비행체를 추적하면서 촬영하도록 위치추적장치를 포함하는 것을 특징으로 한다. And the camera unit includes a position tracking device for the camera to photograph while tracking the air vehicle.
상기 기구본체는 바람이 통과할 수 있도록 관통구를 갖는 도우넛 형상으로 이루어지고, 상기 관통구에 풍력발전기가 형성되는 것을 특징으로 한다. The apparatus main body has a donut shape having a through hole so that wind can pass therethrough, and a wind power generator is formed in the through hole.
상기 풍력발전기는 기구본체에 장착되는 풍력터빈과, 상기 풍력터빈의 회전력을 전달받아 전기를 생산하는 발전기와, 생산된 전기를 저장하는 축전부를 포함하는 것을 특징으로 한다. The wind turbine includes a wind turbine mounted on a main body of the apparatus, a generator that receives the rotational force of the wind turbine to produce electricity, and a power storage unit that stores the generated electricity.
상기 기구본체에는 음향 탐지기가 형성되어 항공체 발생소음(모터음 등)을 감지하도록 한 것으로, 상기 음향 탐지기에 연결되어 항공체 발생소음의 주파수를 분석하여 기종을 확인하는 것을 특징으로 한다. The apparatus main body is provided with an acoustic detector to detect airborne noise (motor noise), and is connected to the acoustic detector to analyze the frequency of the airborne noise generated by the airborne sound generator to confirm the model.
상기 기구본체를 적재한 후 원하는 장소로 이송하는 이송차량이 포함되는 것을 특징으로 한다. And a transfer vehicle for transferring the apparatus main body to a desired place after loading the apparatus main body.
상기 이송차량에는 기구본체의 내부에 부력을 제공하는 가스를 충진하는 가스주입장치를 구비하는 것을 특징으로 한다. The transporting vehicle is provided with a gas injecting device for injecting gas which provides buoyancy in the interior of the instrument body.
상기 기구본체의 로프를 감아서 권취하는 드럼과, 상기 드럼을 회전시키는 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. A drum for winding up the rope of the instrument body and winding it, and a driving unit for rotating the drum.
개시된 실시예에 따르면, 다수의개의 기구본체를 공중에 띄워놓고 지상의 관제센터에서 공중을 정찰할 수 있도록 하여 소형 무인항공기 탐지에 효율적인 저고도에서 공중감시체계 역할을 수행할 수 있는 효과가 있다.According to the disclosed embodiment, it is possible to perform the aerial surveillance system at a low altitude, which is efficient in detecting small unmanned aerial vehicles, by allowing a plurality of dog bodies of the dog to float in the air and reconnaissance the air at the ground control center.
또한 개시된 실시예에 따르면, 단순한 기구 플랫폼 및 모듈화 설계의 채용으로 임무장비의 교체가 용이하므로 높은 범용성을 가지고 기술 진부화에 능동적으로 대처할 수 있는 효과가 있다.Also, according to the disclosed embodiment, it is possible to actively cope with technical obsolescence with high versatility because it is easy to replace mission equipment by employing a simple instrument platform and a modular design.
도 1은 실시예에 따른 저고도 무인항공기 감시 시스템의 구성을 나타낸 도면,
도 2는 실시예에 따른 저고도 무인항공기 감시 시스템에서 '기구본체'에 대한 사시도,
도 3은 실시예에 따른 저고도 무인항공기 감시 시스템에서 '기구본체'의 '카메라'를 상세하게 보여주는 정면도,
도 4는 실시예에 따른 저고도 무인항공기 감시 시스템에서 '기구본체'의 작용을 예시하는 도면,
도 5는 실시예에 따른 저고도 무인항공기 감시 시스템에서 풍력발전이 가능한 기구본체를 보여주는 도면,
도 6은 실시예에 따른 저고도 무인항공기 감시 시스템의 작동을 나타낸 흐름도.1 is a diagram illustrating a configuration of a low-altitude unmanned aerial vehicle monitoring system according to an embodiment,
2 is a perspective view of the 'instrument body' in the low-altitude unmanned aerial vehicle monitoring system according to the embodiment,
FIG. 3 is a front view showing in detail the 'camera' of the 'instrument body' in the low-altitude unmanned aerial vehicle monitoring system according to the embodiment;
4 is a diagram illustrating the operation of the 'instrument body' in the low altitude unmanned aerial vehicle monitoring system according to the embodiment,
FIG. 5 is a view showing a mechanism body capable of generating wind power in a low-altitude unattended airplane monitoring system according to an embodiment;
6 is a flow chart illustrating the operation of a low altitude unattended airplane monitoring system according to an embodiment.
이하 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
하기에서 설명될 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이며, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed. It does not mean anything.
또한, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있으며, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있고, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 함을 밝혀둔다. In addition, the sizes and shapes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation, and the terms defined specifically in consideration of the configuration and operation of the present invention may vary depending on the intention or custom of the user, operator It should be noted that the definitions of these terms should be made on the basis of the contents throughout this specification.
첨부된 도면 중에서, 도 1은 실시예에 따른 저고도 무인항공기 감시 시스템의 구성을 나타낸 도면, 도 2는 실시예에 따른 저고도 무인항공기 감시 시스템에서 '기구본체'에 대한 사시도, 도 3은 실시예에 따른 저고도 무인항공기 감시 시스템에서 '기구본체'의 '카메라'를 상세하게 보여주는 정면도, 도 4는 실시예에 따른 저고도 무인항공기 감시 시스템에서 '기구본체'의 작용을 예시하는 도면, 도 5는 실시예에 따른 저고도 무인항공기 감시 시스템에서 풍력발전이 가능한 기구본체를 보여주는 도면, 도 6은 실시예에 따른 저고도 무인항공기 감시 시스템의 작동을 나타낸 흐름도이다.FIG. 1 is a perspective view of a low altitude unmanned aerial vehicle monitoring system according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a perspective view of a ' FIG. 4 is a view illustrating the operation of the 'instrument body' in the low-altitude unmanned aerial vehicle monitoring system according to the embodiment, and FIG. 5 is a view showing the operation of the ' FIG. 6 is a flowchart illustrating an operation of a low-altitude unmanned aerial vehicle monitoring system according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 실시예에 따른 저고도 무인항공기 감시 시스템은, 공중에 체공하며 기체가 충진된 기구본체(2); 기구본체(2)에 연결되며 지상에 고정 설치되는 로프(3); 기구본체(2)의 외부에 형성되며 피사체를 촬영하는 카메라(4)를 포함하는 카메라유닛; 카메라유닛에 포함되며 영상을 전송하도록 기구본체(2)에 장착된 영상전송부(5); 영상전송부(5)에서 전송된 영상신호를 수신하여 표출하는 모니터와, 상기 영상신호를 저장하는 기록저장부로 구성되는 관제센터(6);를 포함하여 구성된다.As shown in FIGS. 1 to 6, the low-altitude unmanned aerial vehicle monitoring system according to the embodiment includes an
기구본체(2)는 열기 또는 가스가 주입되어 공중에 부양될 수 있으며 태양광선 및 풍속에 손상되지 않도록 내구성을 갖는 합성수지재질로 제작된다. The
기구본체(2)의 상,하부에는 플레이트(22)가 형성되고, 하부의 플레이트(22)에는 로프(3)의 선단이 결속된다.
로프(3)는 지상에 고정 설치되는 장착대(29)에 일단이 연결되고, 타단은 기구본체(2)의 하부 플레이트(22)가 고정되어 기구본체(2)가 더이상 상승하지 못하도록 하고, 일정한 높이에서 떠있도록 제어하게 된다. One end of the
기구본체(2)에는 음향 탐지기(23)와 전자광학기(EO), 자외선 센서(IR)가 포함된다.The
음향 탐지기(23)는 지상의 소음과 산란-간섭효과로 인해 탐지 사거리가 100-200m 정도로 매우 짧다. The
본 실시예에서는 레이더가 기구본체(2)에 장착되어 있으므로 공중에서 레이더를 운용하여 지상보다 훨씬 넓은 영역의 탐지가 가능하다. In this embodiment, since the radar is mounted on the
또한 공중에서 운용하게 된다면 지형에 따른 간섭과 산란효과가 감소되어 지상보다 탐지범위가 넓어질 수 있다. In addition, if it is operated in the air, the interference due to the terrain and the scattering effect are reduced, and the detection range can be wider than that of the ground.
상기 카메라유닛은 기구본체(2)의 외주면에 다수 형성되는 카메라(4)와, 카메라(4)에 연결되는 신호 송출부 및 카메라(4)의 각도를 조절하는 조절부를 포함한다. 카메라유닛은 위치추적장치(미도시)가 형성되어 타겟의 움직임을 추적하면서 촬영할 수 있다. The camera unit includes a plurality of
따라서 카메라(4)는 자동 또는 수동으로 촬영 각도를 조절하면서 피사체, 즉 미확인 비행체를 추적할 수 있고, 추적하면서 촬영할 수 있도록 한다. Therefore, the
관제센터(6)는 카메라유닛을 원격 조정할 수 있도록 조정부가 포함된다. 조정부는 컴퓨터를 이용하여 타겟의 경로를 계속 추적하면서 기종을 분석하는데 도움을 주게 된다. The
한편 다른 실시예에 따르면, 도 5에 도시된 바와 같이, 기구본체(2)는 내부에 열기 또는 기체가 충진되는 풍선형상이되, 바람이 통과할 수 있도록 관통구(25)를 갖는 도우넛 형상으로 이루어지고, 관통구(25)에 풍력발전기가 포함되는 것이다. 5, the
풍력발전기는 기구본체(2)에 장착되는 풍력터빈(27)과, 풍력터빈(27)의 회전력을 전달받아 전기를 생산하는 발전기와, 생산된 전기를 저장하는 축전부를 포함하여 구성된다. The wind turbine generator includes a
따라서 기구본체(2)에 장착된 각종 장비들을 운용하는 전력을 자체적으로 생산하여 사용함으로서 장기간 공중 체류가 가능해질 수 있다. Therefore, the power for operating various equipment mounted on the
즉, 기구본체(2)에 장착된 음향/EO/IR 통합센서를 공중에서 운용하기 위해서는 주변소음을 최소화할 수 있는 기구 방식이 유리하다. That is, in order to operate the acoustic / EO / IR integrated sensor mounted on the
장기간 임무수행을 위해 배터리 보다는 지상에서 계류 케이블을 통해 전력을 공급하는 방법을 사용하는 것이 효율적이다. For long-term mission performance, it is more efficient to use a method to supply power from the ground via mooring cables rather than batteries.
그러나 이 경우 전력 공급이 제한되는 오지에서의 운용이 어렵고 전력공급 시설의 설치에 많은 시간이 필요해 즉응성이 떨어진다. However, in this case, it is difficult to operate in the outskirts where the power supply is limited, and the installation time of the power supply facility is time-consuming, so that it is not suitable.
이를 개선하기 위해 풍력발전기를 기구본체(2)에 포함시키는 것이다. In order to solve this problem, a wind power generator is included in the appliance
공중풍력발전(Airborne Wind Energy)은 500m 이상 상공의 양질의 바람자원을 활용하여 높은 발전효율을 얻을 수 있다. Airborne Wind Energy can achieve high power generation efficiency by utilizing high quality wind resources over 500m.
발전방식은 공중에서 풍력터빈을 가동하여 높은 효율을 얻는 것이다. The generation method is to operate the wind turbine in the air to obtain high efficiency.
기구본체(2)는 저고도 무인기 탐지를 위해 지상으로부터 1∼2km 사이 고도에서 고정형으로 운용되므로 공중풍력발전의 적용이 가능하다. Since the
이를 통해 전원공급 인프라 구축비용이 감소하고, 급속전개가 가능하게 된다.This reduces the cost of constructing the power supply infrastructure and enables rapid deployment.
상기 기구본체(2)에는 음향 탐지기(23)가 장착되어 항공체 발생소음을 감지할 수 있다. The
음향 탐지기(23)에 연결되어 항공체 발생소음의 주파수를 분석하여 기종을 확인하는 것이다. And is connected to the
또한 기구본체(2)에는 전자광학기(EO) 및 적외선탐지기(IR)가 장착될 수 있다. In addition, the
전자광학기(EO) 및 적외선탐지기(IR)는 주 감시수단인 음향탐지기술과 함께 탐지능력을 부가시켜주게 된다. Electron optics (EO) and infrared detectors (IR) add detection capability together with acoustic detection technology, which is the main monitoring device.
탐지거리는 수백km 밖에서도 탐지가 가능하다. 또한 탐지능력은 m단위에서 cm단위로 더욱 정밀해져 가고 있다. Detection distances can be detected within hundreds of kilometers. In addition, the detection capability is becoming more precise in cm units to cm units.
한편 저고도에서 임의의 비행체를 탐지했다면 그 다음으로 그 비행체의 피아식별 및 상세 기종에 대한 식별이 가능해야 한다. On the other hand, if an arbitrary flight is detected at low altitudes, then it is necessary to be able to identify the aircraft and identify the detailed aircraft.
비행체는 각 기종마다 고유한 음향 및 형상특성을 가지고 있으며, 이를 탐지뿐만 아니라 식별에도 활용이 가능하다. The aircraft has unique sound and shape characteristics for each model, and it can be used not only for detection but also for identification.
카메라(4) 및 음향 탐지기(23)를 이용하여 특정 임의 비행체에 대한 영상과 음향 신호를 탐지한다면, 데이터 링크로 지상 통제소와 통신을 하여 클라우드 서버에 저장된 무인항공기에 대한 신호정보와 비교분석하여 탐지한 무인항공기의 기종 및 피아식별 등 이 가능할 것이다. If the
상세한 식별을 위해서 다양한 무인기에 대한 방대한 데이터가 클라우드 서버에 미리 저장되어 있다. For detailed identification, vast amounts of data for various UAVs are stored in advance in the cloud server.
상기의 데이터를 획득하기 위해서는 정보 수집에 대한 법제화 및 민,군 연계, 그리고 방대한 데이터를 다룰 수 있는 빅데이터 기법이 적용된다. In order to acquire the above data, legislation of information gathering, population linkage, and big data technique capable of handling vast amount of data are applied.
한편 상기 기구본체(2)를 적재한 후 원하는 장소로 이송하기 위한 이송차량(미도시)이 구비된다. On the other hand, a transport vehicle (not shown) is provided for transporting the
이송차량은 대규모의 적재함이 장착되고 안정적인 주행이 가능한 무진동시스템이 적용된 윙바디 트럭이 바람직하다. The transport vehicle is preferably a wingbed truck to which a vibration-free system capable of stable running with a large-sized loading box is applied.
상기 이송차량에는 기구본체(2)의 내부에 부력을 제공하는 가스를 충진하는 가스주입장치(미도시)가 구비된다. The transporting vehicle is provided with a gas injecting device (not shown) for injecting gas which provides buoyancy in the interior of the
따라서 설치장소에 기구본체(2)를 안착시킨 후 가스를 주입하여 부상하도록 한다. Therefore, after the
기구본체(2)의 하부에는 로프(3)가 연결되어 지상에 형성된 장착대(29)에 결속된다. 로프(3)는 드럼에 권취된 상태이므로 기구본체가 부상하면서 로프를 당기게 되므로 드럼이 회전하여 권취된 로프가 풀리면서 길이를 유지할 수 있게 된다. A
상기 로프를 감아서 권취하는 드럼에는 구동부가 연결된다. 구동부의 작동은 로프를 다시 드럼에 감기 위한 회전력을 발휘함으로써 기구본체를 하강시킬 수 있게 된다. A driving portion is connected to a drum winding the rope. The operation of the driving unit can lower the instrument body by exerting the rotational force for winding the rope back on the drum.
기구본체를 지상으로 하강시켜 고장을 수리하고, 기타 필요한 장비를 더 추가하는 작업을 할 수 있는 것이다. The mechanism body can be lowered to the ground to repair faults, and other necessary equipment can be added.
한편 본 실시예는 순수한 경보체계로서 요격수단을 적용하지 않는 것이 합리적이긴 하지만 필요에 따라서는 직접 요격할 수 있는 요격수단(62)과 연계될 필요가 있다. Although it is reasonable that this embodiment does not apply an interceptor as a pure alert system, it is necessary to be linked to an
일 예로서는 기구본체(2) 내부의 부양 기체를 헬륨이 아닌 수소로 충전하고, 이를 기폭시킴으로서 적 무인기에 대해 타격하는 것이다. As an example, the floating body inside the
수소를 기폭제로 사용하여 적 무인기에 파편 혹은 그물을 방사형으로 광범위에 발사하여 제압하는 것이다. Using hydrogen as an initiator, it fires a fleet or net in a radial wide range on enemy UAVs.
이하 본 실시예의 작용을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation of the present embodiment will be described.
실시예에 따른 저고도 감시체겨(LAW체계)를 요구되는 작전지역에 배치/가동한다(S100). (LAW system) according to the embodiment is placed / operated in the required operation area (S100).
작전지역인 감시공역의 음향 및 통신신호를 수집한다. 이때 음향정보 수집방식은 마이크로폰 어레이 시스템(microphone array system)을 적용하여 발원지의 위치와 이동속도제원 등의 정보를 수집한다. 통신신호는 원격조종 통신주파수감지 및 와이파이(WIFI) 신호를 감지한다(S110).Acquire the sound and communication signals of the surveillance area, which is the operational area. In this case, the acoustic information collection method uses a microphone array system to collect information such as the location of the origin and the moving speed specification. The communication signal detects the remote control communication frequency and detects a WIFI signal (S110).
이후 무신호상태 또는 자연잡음 이외의 특이신호가 탐지되는지 판단한다(S120).Then, it is determined whether a specific signal other than the no-signal state or natural noise is detected (S120).
음향 및 광학센서(EO/IIR)를 운용하여 탐지거리(근거리) 내에서 표적영상정보를 획득한다(S130).The target image information is acquired within the detection distance (near distance) by operating the acoustic and optical sensors (EO / IIR) (S130).
탐지센서를 통해 획득된 표적정보의 음문 및 형상정보를 지상기반 빅 데이터 시스템(big data system)으로 전송한다(S140).The negative tone and shape information of the target information obtained through the detection sensor is transmitted to the ground-based big data system (S140).
지상기반 빅 데이터 시스템은 음문 및 형상정보를 수신한다(S150). The ground-based big data system receives the negative tone and the shape information (S150).
기존 데이터와의 일치여부를 실시간으로 판단한다(S160).Whether or not the data matches with the existing data is determined in real time (S160).
데이터 분석결과 우군표적 혹은 무가치표적이 아닐 경우 적대표적여부를 확인한다(S170).If the result of the data analysis is not a friendly or untargeted target, it is checked whether the target is representative (S170).
적대표적이 확실하면 요격센터로 데이터를 전송 및 처리한다(S180). If the representative is positive, data is transmitted and processed to the interception center (S180).
불명확한 표적일 경우 데이터 링크를 통해 지휘소로 표정정보를 전송한다(S181).If the target is unclear, the facial expression information is transmitted to the command center through the data link (S181).
이후 지휘관에 의해 요격여부를 결정한다(S182).Thereafter, the commander decides whether or not to intercept (S182).
요격여부 결정된 후 표적에 적합한 요격수단(미사일 등)을 선택하고, 요격을 실행한다(S200).After determining whether or not to intercept, an interceptor (missile or the like) suitable for the target is selected and an interceptor is executed (S200).
비록 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 청구의 범위에 속함은 자명하다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made without departing from the spirit and scope of the invention, and all such changes and modifications are intended to be within the scope of the appended claims. It is self-evident.
2 : 기구본체 3 : 로프
4 : 카메라 5 : 영상전송부
6 : 관제센터 23 : 음향 탐지기
26 : 전자광학기 IR : 자외선 센서
EO : 전자광학기 62 : 요격수단2: instrument body 3: rope
4: camera 5: video transmission unit
6: Control Center 23: Sound Detector
26: Electro-optic IR: Ultraviolet sensor
EO: Electro-optical device 62: Intercepting means
Claims (7)
상기 기구본체에 연결되며 지상에 고정 설치되는 로프;
상기 기구본체의 외부에 형성되며 피사체를 촬영하는 카메라를 포함하는 카메라유닛;
상기 카메라유닛에 포함되며 영상을 전송하도록 기구본체에 장착된 영상전송부;
상기 영상전송부에서 전송된 영상신호를 수신하여 표출하는 모니터와, 상기 영상신호를 저장하는 기록저장부로 구성되는 관제센터;를 포함하고,
상기 카메라유닛은 카메라가 비행체를 추적하면서 촬영하도록 위치추적장치를 포함하며,
상기 관제센터는 카메라유닛을 원격 조정할 수 있도록 조정부가 포함되고,
상기 기구본체는 바람이 통과할 수 있도록 관통구를 갖는 도우넛 형상으로 이루어지고,
상기 관통구에 풍력발전기가 형성되며,
상기 풍력발전기는,
기구본체에 장착되는 풍력터빈;
상기 풍력터빈의 회전력을 전달받아 전기를 생산하는 발전기;
생산된 전기를 저장하는 축전부;를 포함하며,
상기 기구본체에는 음향 탐지기가 형성되어 항공체 발생소음을 감지하도록 한 것으로,
상기 음향 탐지기에 연결되어 항공체 발생소음의 주파수를 분석하여 기종을 확인하는 것이며,
상기 기구본체에는 전자광학기(EO), 자외선 센서(IR)가 포함되고,
무인기에 대한 데이터가 저장된 클라우드 서버를 포함하는 것이며,
상기 카메라 및 음향 탐지기를 이용하여 비행체에 대한 영상과 음향 신호를 탐지하고,
탐지된 신호를 데이터 링크로 지상 통제소와 통신을 하여 클라우드에 저장된 무인항공기에 대한 신호정보와 비교분석하여 탐지한 무인항공기의 기종 및 피아식별이 가능한 것을 특징으로 하는 저고도 무인항공기 감시 시스템.An instrument body which is filled with air and which is filled with air;
A rope connected to the instrument body and fixed on the ground;
A camera unit formed on the outside of the instrument body and including a camera for photographing a subject;
A video transmission unit included in the camera unit and mounted on a device body to transmit an image;
And a control center comprising a monitor for receiving and displaying the video signal transmitted from the video transmission unit and a record storage unit for storing the video signal,
Wherein the camera unit includes a position tracking device for the camera to shoot while tracking the air vehicle,
The control center includes a control unit for remotely controlling the camera unit,
The instrument body is formed in a donut shape having a through hole so that wind can pass through it,
A wind power generator is formed in the through hole,
The wind power generator includes:
A wind turbine mounted on the instrument body;
A generator for generating electricity by receiving the rotational force of the wind turbine;
And a power storage unit for storing the generated electricity,
An acoustic detector is formed in the instrument body to detect airborne noise generated by the airborne object.
And is connected to the acoustic detector to analyze the frequency of the airborne noise,
The instrument body includes an electro-optical device (EO) and an ultraviolet sensor (IR)
A cloud server in which data about the UAV is stored,
The image and sound signals for the air vehicle are detected using the camera and the sound detector,
A low altitude unmanned airplane surveillance system characterized in that the detected signal is communicated to a ground control station through a data link and compared with the signal information of the unmanned airplane stored in the cloud, whereby the type and the identification of the unmanned airplane can be identified.
상기 기구본체를 적재한 후 원하는 장소로 이송하는 이송차량이 포함되는 것을 특징으로 하는 저고도 무인항공기 감시 시스템.The method according to claim 1,
And a transporting vehicle for transporting the apparatus body to a desired place after loading the apparatus main body.
상기 이송차량에는 기구본체의 내부에 부력을 제공하는 가스를 충진하는 가스주입장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 저고도 무인항공기 감시 시스템.
The method according to claim 6,
Wherein the transport vehicle is provided with a gas injection device for filling a gas which provides buoyancy in the interior of the instrument body.
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| KR1020160151762A KR101748305B1 (en) | 2016-11-15 | 2016-11-15 | Low Altitude Unmanned Aircraft Surveillance System |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |