KR101876741B1 - 위성 항법 기만에 의한 무인기 유도 기만 장치 및 방법 - Google Patents

위성 항법 기만에 의한 무인기 유도 기만 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

위성 항법 기만에 의한 무인기 유도 기만 장치 및 방법이 개시된다. 제1 방향으로부터 수신되는 상기 제1 방향의 GNSS 위성 신호를 수신하는 GNSS(global navigation satellite system) 위성 신호 수신 모듈; 상기 GNSS 위성 신호 수신 모듈에서 수신된 GNSS 위성 신호를 소정 시간만큼 지연(delay)하여 재밍 신호(jamming signal)을 생성하는 재밍 신호 생성 모듈; 상기 재밍 신호 생성 모듈에서 생성된 재밍 신호를 상기 제1 방향의 반대 방향인 제2 방향으로 송신하는 재밍 신호 송신 모듈을 구성한다. 상술한 위성 항법 기만에 의한 무인기 유도 기만 장치 및 방법에 의하면, 아군 영역의 방향에서 입사되는 GNSS 위성 신호를 지연시켜 무인기로 송신하도록 구성됨으로써, 무인기가 실제보다 적군의 영역에 가깝게 있는 것으로 오인하게 하고 이로 인해 무인기가 아군 영역으로 지속적으로 이동하도록 유도하는 효과가 있다. 이에, 무인기가 아군 영역에서 체공하는 시간을 증가시킴으로써, 아군 영역에서 추락하게 하거나 나포할 수 있는 효과가 있다.

Description

위성 항법 기만에 의한 무인기 유도 기만 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD OF GUIDE DECEPTION OF UNMANNED AIRCRAFT VEHICLE BY SATELLITE NAVIGATION DECEPTION}
본 발명은 무인기의 유도 기만 장치 및 방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 위성 항법 기만에 의한 무인기 유도 기만 장치 및 방법에 관한 것이다.
무인기는 정찰, 폭격 등의 임무를 위해 효율적으로 활용되고 있다.
이러한 무인기의 유도 기만을 위해 종래에는 주로 일반 잡음 재밍 신호를 방사하여 무인기의 GNSS(global navigation satellite system) 수신기를 불능 상태가 되게 하고 있다.
그런데, 종래의 무인기 유도 기만 방식은 주로 무인기의 정확한 위치 정보가 필요하며 그 위치 정보로 실시간으로 재밍 신호를 송신해야 하는 문제점이 있다. 즉, 표적에 대한 1:1의 대응만 가능하다.
이러한 경우, 무인기는 현재 위치 정보를 정확하게 알 수 없어서 비행에 차질을 빚게 된다. 그러나, 방향 정보는 계속 인식할 수 있기 때문에 적군의 영역으로 무인기를 운항시켜 적군이 회수할 수는 있게 된다.
하지만, 이러한 일반 재밍 신호에 의해서는 무인기의 운항을 교란시킬 뿐이며, 무인기를 추락시키거나 아군의 영역으로 유인하여 나포하는 것은 쉽지 않다는 문제점이 있다.
대한민국특허청 등록특허공보 10-1076232
본 발명의 목적은 위성 항법 기만에 의한 무인기 유도 기만 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 위성 항법 기만에 의한 무인기 유도 기만 방법을 제공하는 데 있다.
상술한 본 발명의 목적에 따른 위성 항법 기만에 의한 무인기 유도 기만 장치는, 제1 방향으로부터 수신되는 상기 제1 방향의 GNSS 위성 신호를 수신하는 GNSS(global navigation satellite system) 위성 신호 수신 모듈; 상기 GNSS 위성 신호 수신 모듈에서 수신된 GNSS 위성 신호를 소정 시간만큼 지연(delay)하여 재밍 신호(jamming signal)을 생성하는 재밍 신호 생성 모듈; 상기 재밍 신호 생성 모듈에서 생성된 재밍 신호를 상기 제1 방향의 반대 방향인 제2 방향으로 송신하는 재밍 신호 송신 모듈을 포함하도록 구성될 수 있다.
여기서, 상기 제1 방향은 남쪽 방향이고, 상기 제2 방향은 북쪽 방향으로 구성될 수 있다.
그리고 상기 재밍 신호 생성 모듈은, DRFM(digital radio frequency memory)을 이용하여 상기 GNSS 위성 신호를 디지털 지연(digital delay)하도록 구성될 수 있다.
그리고 상기 GNSS 위성 신호 수신 모듈은, 상기 수신된 GNSS 위성 신호 중에서 미리 설정된 상기 제1 방향의 GNSS 위성 신호를 구별하여 추출하도록 구성될 수 있다.
그리고 상기 GNSS 위성 신호 수신 모듈은, 상기 수신된 GNSS 위성 신호 중에서 사용자에 의해 원격 설정되는 상기 제1 방향의 GNSS 위성 신호를 구별하여 추출하도록 구성될 수 있다.
그리고 상기 무인기 유도 기만 장치는, 비행체에 설치되도록 구성될 수 있다.
그리고 상기 설치된 비행체의 레이더(radar)에 의해 무인기가 감지되는 경우, 감지된 무인기를 향해 상기 재밍 신호를 생성하여 송신하도록 제어하는 제어 모듈을 더 포함하도록 구성될 수 있다.
상술한 본 발명의 다른 목적에 따른 위성 항법 기만에 의한 무인기 유도 기만 방법은, GNSS(global navigation satellite system) 위성 신호 수신 모듈이 제1 방향으로부터 수신되는 상기 제1 방향의 GNSS 위성 신호를 수신하는 단계; 재밍 신호 생성 모듈이 상기 GNSS 위성 신호 수신 모듈에서 수신된 GNSS 위성 신호를 소정 시간만큼 지연(delay)하여 재밍 신호(jamming signal)을 생성하는 단계; 재밍 신호 송신 모듈이 상기 재밍 신호 생성 모듈에서 생성된 재밍 신호를 상기 제1 방향의 반대 방향인 제2 방향으로 송신하는 단계를 포함하도록 구성될 수 있다.
여기서, 상기 제1 방향은 남쪽 방향이고, 상기 제2 방향은 북쪽 방향이 될 수 있다.
그리고 상기 재밍 신호 생성 모듈이 상기 GNSS 위성 신호 수신 모듈에서 수신된 GNSS 위성 신호를 소정 시간만큼 지연하여 재밍 신호을 생성하는 단계는, DRFM(digital radio frequency memory)을 이용하여 상기 GNSS 위성 신호를 디지털 지연(digital delay)하도록 구성될 수 있다.
그리고 상기 GNSS 위성 신호 수신 모듈이 제1 방향으로부터 수신되는 상기 제1 방향의 GNSS 위성 신호를 수신하는 단계는, 상기 GNSS 위성 신호 수신 모듈이 상기 수신된 GNSS 위성 신호 중에서 미리 설정된 상기 제1 방향의 GNSS 위성 신호를 구별하여 추출하도록 구성될 수 있다.
그리고 상기 GNSS 위성 신호 수신 모듈이 제1 방향으로부터 수신되는 상기 제1 방향의 GNSS 위성 신호를 수신하는 단계는, 상기 수신된 GNSS 위성 신호 중에서 사용자에 의해 원격 설정되는 상기 제1 방향의 GNSS 위성 신호를 구별하여 추출하도록 구성될 수 있다.
그리고 레이더(radar)에 의해 무인기가 감지되는 경우, 제어 모듈이 상기 감지된 무인기를 향해 상기 재밍 신호를 생성하여 송신하도록 제어하는 단계를 더 포함하도록 구성될 수 있다.
상술한 위성 항법 기만에 의한 무인기 유도 기만 장치 및 방법에 의하면, 아군 영역의 방향에서 입사되는 GNSS 위성 신호를 지연시켜 무인기로 송신하도록 구성됨으로써, 무인기가 실제보다 적군의 영역에 가깝게 있는 것으로 오인하게 하고 이로 인해 무인기가 아군 영역으로 지속적으로 이동하도록 유도하는 효과가 있다.
이에, 무인기가 아군 영역에서 체공하는 시간을 증가시킴으로써, 아군 영역에서 추락하게 하거나 나포할 수 있는 효과가 있다.
남북 대치 상황에서 북한의 무인기에 기만 신호를 방사하여 무인기가 실제보다 북쪽에 위치하는 것으로 오인시킴으로써, 남한 영역의 체공 시간을 증가시키고 추락을 유도하거나 나포할 수 있는 확률을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 위성 항법 기만에 의한 무인기 유도 기만 장치의 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 위성 항법 기만에 의한 무인기 유도 기만 장치의 블록 구성도이다.
도 3 및 도 4은 본 발명의 유도 기만에 의한 무인기의 이동 경로를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 위성 항법 기만에 의한 무인기 유도 기만 방법의 흐름도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 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 사용하였다.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 위성 항법 기만에 의한 무인기 유도 기만 장치의 모식도이다.
도 1을 참조하면, 무인기는 여러 GNSS(global navigation satellite system) 위성으로부터 GNSS 위성 신호를 수신하여 현재 위치를 파악한다. 여기서, 적군이 북쪽 방향의 영역에 있고, 아군이 남쪽 방향의 영역에 있는 경우, 남쪽 방향의 GNSS 위성에서 수신되는 GNSS 위성 신호를 소정 시간만큼 지연(delay)시켜 무인기를 향해 재송신하도록 구성된다. 이러한 경우, 남쪽의 GNSS 위성 신호가 늦게 수신되어 무인기는 실제 무인기의 위치보다 더 북쪽에 위치하는 것으로 오인하게 된다.
이에, 무인기는 정찰 등의 임무를 위해 남쪽으로 계속 더 깊숙히 남하하게 되며, 아군 영역에서의 체공 시간이 증가하게 된다. 이로 인해 체공 가능 시간을 초과하여 아군 영역에서 추락하거나 아군에 의해 나포될 확률이 높아지게 된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 위성 항법 기만에 의한 무인기 유도 기만 장치의 블록 구성도이다.
도 2를 참조하면, 위성 항법 기만에 의한 무인기 유도 기만 장치(100)는 GNSS(global navigation satellite system) 위성 신호 수신 모듈(110), 재밍 신호(jamming signal) 생성 모듈(120), 재밍 신호 송신 모듈(130) 및 제어 모듈(140)을 포함하도록 구성될 수 있다.
위성 항법 기만에 의한 무인기 유도 기만 장치(100)는 지상에 설치될 수도 있으며, 아군의 비행체에 설치될 수도 있다.
이하, 세부적인 구성에 대하여 설명한다.
GNSS 위성 신호 수신 모듈(110)은 제1 방향으로부터 수신되는 제1 방향의 GNSS 위성 신호를 수신하도록 구성될 수 있다. 여기서, 제1 방향은 아군과 적군이 대치한다고 할 때 아군의 영역의 방향이 될 수 있다.
GNSS 위성 신호 수신 모듈(110)은 여러 방향의 GNSS 위성 신호를 수신하지만, 그 GNSS 위성 신호 중에서 미리 설정된 제1 방향의 GNSS 위성 신호를 구별하여 추출하도록 구성될 수 있다.
또한, GNSS 위성 신호 수신 모듈(110)은 앞서 수신된 GNSS 위성 신호 중에서 사용자에 의해 원격 설정되는 제1 방향의 GNSS 위성 신호를 구별하여 추출하도록 구성될 수 있다.
재밍 신호 생성 모듈(120)은 GNSS 위성 신호 수신 모듈(110)에서 수신된 GNSS 위성 신호를 소정 시간만큼 지연(delay)하여 재밍 신호(jamming signal)를 생성하도록 구성될 수 있다.
여기서, 시간의 지연이 길수록 적의 무인기는 제1 방향의 반대 방향으로 멀리 위치하는 것으로 오인할 수 있다.
재밍 신호 생성 모듈(120)은 필요에 따라 시간의 지연을 가변적으로 설정하여 재밍 신호를 생성하도록 구성될 수 있다.
재밍 신호 생성 모듈(120)은 DRFM(digital radio frequency memory)을 이용하여 GNSS 위성 신호를 디지털 지연(digital delay)하도록 구성될 수 있다.
재밍 신호 송신 모듈(140)은 재밍 신호 생성 모듈(130)에서 생성된 재밍 신호를 제1 방향의 반대 방향인 제2 방향으로 송신하도록 구성될 수 있다.
여기서, 제1 방향은 남쪽 방향이고 제2 방향은 북쪽 방향이 될 수 있다. 남한과 북한의 대치 상황에서 북한의 무인기는 지속적으로 남쪽 방향으로 기만 유도될 수 있다.
아군 비행체에서 재밍 신호를 송신하는 경우, 아군 비행체의 위치에 따라 제1 방향과 제2 방향은 수시로 가변적으로 설정될 수 있다.
이러한 재밍 신호를 무인기를 감지하지 않고서도 특정 방향의 상공으로 방사하여 적군의 무인기들이 교란될 수 있도록 구성될 수 있다.
한편, 아군의 비행체의 레이더(radar)에 의해 무인기가 감지되는 경우, 제어 모듈(140)은 그 감지된 무인기를 향해 재밍 신호를 생성하여 송신하도록 제어할 수 있다.
이처럼 적의 무인기의 위치를 인식하고 있는 경우에는, 지속적으로 해당 무인기를 원하는 방향을 바꿔가며 유도할 수 있다.
도 3 및 도 4은 본 발명의 유도 기만에 의한 무인기의 이동 경로를 나타내는 도면이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 적의 무인기가 지속적으로 남하하여 아군 영역에서 체공하는 시간이 증가하는 것을 나타내고 있다. 적의 무인기는 원하는 경로보다 훨씬 남쪽으로 비행하게 된다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 위성 항법 기만에 의한 무인기 유도 기만 방법의 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 레이더(radar)에 의해 무인기가 감지되는 경우, 제어 모듈(140)이 감지된 무인기를 향해 재밍 신호를 생성하여 송신하도록 제어할 수 있다(S101). 이 단계는 생략될 수도 있다.
다음으로, GNSS(global navigation satellite system) 위성 신호 수신 모듈(110)이 제1 방향으로부터 수신되는 제1 방향의 GNSS 위성 신호를 수신한다(S102).
이때, GNSS 위성 신호 수신 모듈(110)은 GNSS 위성 신호 수신 모듈(110)이 수신된 GNSS 위성 신호 중에서 미리 설정된 제1 방향의 GNSS 위성 신호를 구별하여 추출하도록 구성될 수 있다.
그리고 GNSS 위성 신호 수신 모듈(110)이 앞서 수신된 GNSS 위성 신호 중에서 사용자에 의해 원격 설정되는 제1 방향의 GNSS 위성 신호를 구별하여 추출하도록 구성될 수 있다.
다음으로, 재밍 신호 생성 모듈(120)이 GNSS 위성 신호 수신 모듈(110)에서 수신된 GNSS 위성 신호를 소정 시간만큼 지연(delay)하여 재밍 신호(jamming signal)을 생성한다(S103).
이때, 재밍 신호 생성 모듈(120)은 DRFM(digital radio frequency memory)을 이용하여 GNSS 위성 신호를 디지털 지연(digital delay)하도록 구성될 수 있다.
다음으로, 재밍 신호 송신 모듈(140)이 재밍 신호 생성 모듈(120)에서 생성된 재밍 신호를 제1 방향의 반대 방향인 제2 방향으로 송신한다(S104).
여기서, 제1 방향은 남쪽 방향이고, 제2 방향은 북쪽 방향이 될 수 있다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
110: GNSS 위성 신호 수신 모듈
120: 재밍 신호 생성 모듈
130: 재밍 신호 송신 모듈
140: 제어 모듈

Claims (13)

  1. 제1 방향으로부터 수신되는 상기 제1 방향의 GNSS 위성 신호를 수신하되, 수신된 GNSS 위성 신호 중에서 미리 설정된 상기 제1 방향의 GNSS 위성 신호를 구별하여 추출하는 GNSS(global navigation satellite system) 위성 신호 수신 모듈;
    상기 GNSS 위성 신호 수신 모듈에서 수신된 GNSS 위성 신호를 소정 시간만큼 지연(delay)하여 적군의 무인기가 실제 위치보다 아군 영역에서 더 멀리 위치한 것으로 오인토록 하는 재밍 신호(jamming signal)을 생성하되, 지연 시간을 가변 설정하여 재밍 신호를 생성하는 재밍 신호 생성 모듈;
    상기 재밍 신호 생성 모듈에서 생성된 재밍 신호를 상기 제1 방향의 반대 방향인 제2 방향으로 송신하는 재밍 신호 송신 모듈을 포함하는 위성 항법 기만에 의한 무인기 유도 기만 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 방향은, 남쪽 방향이고,
    상기 제2 방향은, 북쪽 방향인 것을 특징으로 하는 위성 항법 기만에 의한 무인기 유도 기만 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 재밍 신호 생성 모듈은,
    DRFM(digital radio frequency memory)을 이용하여 상기 GNSS 위성 신호를 디지털 지연(digital delay)하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 위성 항법 기만에 의한 무인기 유도 기만 장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 GNSS 위성 신호 수신 모듈은,
    상기 수신된 GNSS 위성 신호 중에서 사용자에 의해 원격 설정되는 상기 제1 방향의 GNSS 위성 신호를 구별하여 추출하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 위성 항법 기만에 의한 무인기 유도 기만 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 무인기 유도 기만 장치는,
    비행체에 설치되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 위성 항법 기만에 의한 무인기 유도 기만 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 설치된 비행체의 레이더(radar)에 의해 무인기가 감지되는 경우, 감지된 무인기를 향해 상기 재밍 신호를 생성하여 송신하도록 제어하는 제어 모듈을 더 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 위성 항법 기만에 의한 무인기 유도 기만 장치.
  8. GNSS(global navigation satellite system) 위성 신호 수신 모듈이 제1 방향으로부터 수신되는 상기 제1 방향의 GNSS 위성 신호를 수신하되, 수신된 GNSS 위성 신호 중에서 미리 설정된 상기 제1 방향의 GNSS 위성 신호를 구별하여 추출하는 단계;
    재밍 신호 생성 모듈이 상기 GNSS 위성 신호 수신 모듈에서 수신된 GNSS 위성 신호를 소정 시간만큼 지연(delay)하여 적군의 무인기가 실제 위치보다 아군 영역에서 더 멀리 위치한 것으로 오인토록 하는 재밍 신호(jamming signal)을 생성하되, 지연 시간을 가변 설정하여 재밍 신호를 생성하는 단계;
    재밍 신호 송신 모듈이 상기 재밍 신호 생성 모듈에서 생성된 재밍 신호를 상기 제1 방향의 반대 방향인 제2 방향으로 송신하는 단계를 포함하는 위성 항법 기만에 의한 무인기 유도 기만 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 방향은, 남쪽 방향이고,
    상기 제2 방향은, 북쪽 방향인 것을 특징으로 하는 위성 항법 기만에 의한 무인기 유도 기만 방법.
  10. 제8항에 있어서, 상기 재밍 신호 생성 모듈이 상기 GNSS 위성 신호 수신 모듈에서 수신된 GNSS 위성 신호를 소정 시간만큼 지연하여 재밍 신호을 생성하는 단계는,
    DRFM(digital radio frequency memory)을 이용하여 상기 GNSS 위성 신호를 디지털 지연(digital delay)하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 위성 항법 기만에 의한 무인기 유도 기만 방법.
  11. 삭제
  12. 제8항에 있어서, 상기 GNSS 위성 신호 수신 모듈이 제1 방향으로부터 수신되는 상기 제1 방향의 GNSS 위성 신호를 수신하는 단계는,
    상기 수신된 GNSS 위성 신호 중에서 사용자에 의해 원격 설정되는 상기 제1 방향의 GNSS 위성 신호를 구별하여 추출하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 위성 항법 기만에 의한 무인기 유도 기만 방법.
  13. 제8항에 있어서, 레이더(radar)에 의해 무인기가 감지되는 경우, 제어 모듈이 상기 감지된 무인기를 향해 상기 재밍 신호를 생성하여 송신하도록 제어하는 단계를 더 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 위성 항법 기만에 의한 무인기 유도 기만 방법.
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