KR101919083B1 - 비행체를 이용한 조난자 탐색 방법 - Google Patents

비행체를 이용한 조난자 탐색 방법 Download PDF

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Abstract

제안된 조난자 탐색 방법은 하나 혹은 군집 비행하는 복수의 비행체에 탑재된 무선 탐색 단말 (wireless search terminal)과 조난자가 휴대하는 휴대용 무선 단말 (portable wireless terminal)간의 통신을 통해 조난자의 위치를 산출한다. 비행체에 탑재된 무선 탐색 단말(wireless search terminal)이 주기적으로 구조 비콘 신호를 송출하고, 지상의 조난자가 휴대하는 휴대용 무선 단말은 탐색 모드(search mode)에서 웨이크업하여 구조 비콘 신호를 리스닝하고 다시 슬립(sleep)하는 것을 반복한다. 휴대용 무선 단말은 구조 비콘 신호를 검출하면 조난 알림 모드로 진입하며, 조난 비콘 신호를 송출한다. 비행체의 무선 탐색 단말은 조난 비콘 신호를 수신하고 하나 혹은 복수의 조난 비콘 신호로부터 휴대용 무선 단말의 위치를 산출한다.

Description

비행체를 이용한 조난자 탐색 방법{Person in distress Search Method Utilizing an Aerial Vehicle}
무선 통신 기술, 특히 비행체와 휴대 단말간의 무선 통신 기술을 이용하여 조난자를 탐색하는 방법이 개시된다.
조난된 운항체(vessels in Distress)를 탐색하는 위성에 도움을 받는 탐색 및구조 시스템(Satellite-assisted search-and-rescue systems)이 알려져 있다. 이 기술에 따르면, 조난된 운항체에 탑재된 비콘이 송출하는 조난 정보를 저궤도 정지 위성 (low-earth-orbitor geostationary-earth-orbit satellite)이 수신하여 이를 해당 국가의 지상국으로 전달하고 있다. 이러한 시스템은 작고 가벼우면서 배터리를 오래 사용할 수 있어야 하는 개인용 조난구조 시스템에 적용할 수 없다.
2016.8.25.자 등록된 한국 특허공보 제1,653,125호는 드론을 이용한 조난자 구조 시스템을 개시하고 있다. 개시된 시스템에 따르면, 드론이 촬영한 영상을 지상국으로 전송하고, 또 레이저 거리계를 이용하여 조난자까지 거리를 측정하고 이로부터 조난자의 위치를 산출한다. 위 특허는 익수자를 구조하는 용도로 보이지만 산악의 경우 산림에 가려 조난자의 영상을 확보하기가 불가능하다.
또 조난자가 휴대하는 스마트폰의 경우 산속에서 기지국으로부터 벗어나면서 통신이 두절되거나 배터리가 방전되어 무용인 경우가 대부분이다. 또 치매 노인들에게 지방자치단체가 보급하고 있는 GPS 추적기의 경우 크기가 크고 배터리가 오래 가지 않아서 노인들이 착용하기 번거로워 실효성이 떨어진다.
제안된 발명은 저전력으로 동작하여 배터리를 오래 사용할 수 있는 휴대용 무선 단말을 사용하여 조난자를 탐색할 수 있는 기술을 제공하고자 한다.
또 비행체를 사용하여 넓은 지역을 신속하게 탐색할 수 있는 조난자 탐색 방법을 제공하고자 한다.
제안된 발명의 일 양상에 따르면, 조난자 탐색 방법은 비행체에 탑재된 무선 탐색 단말 (wireless search terminal)과 조난자가 휴대하는 휴대용 무선 단말 (portable wireless terminal)을 사용한다. 무선 탐색 단말은 주기 T1 마다 구조 비콘 신호(a rescue beacon signal)를 송출한다. 지상의 휴대용 무선 단말은 탐색 모드(search mode)에서 주기 T1 보다 긴 시간 TW 동안 웨이크업(wakeup)하여 구조 비콘 신호를 리스닝(listening)하고 다시 슬립(sleep)하는 것을 반복한다. 지상의 휴대용 무선 단말이 구조 비콘 신호를 검출하면 조난 알림 모드(distress alarm mode)로 진입한다. 이때부터 휴대용 무선 단말은 조난 비콘 신호(a distress beacon signal)를 송출한다. 무선 탐색 단말이 조난 비콘 신호를 수신하면 그로부터 휴대용 무선 단말의 위치를 측정하기 위한 측위 기초 데이터(positioning basis data)를 추출한다.
일 양상에 따르면, 무선 탐색 단말이 추출한 측위 기초 데이터는 지상국으로 무선 전송되어 지상국에서 무선 단말의 위치를 산출한다. 또다른 양상에 따르면, 조난자를 탐색하는 비행체가 복수로 군집비행을 하며 각각에 탑재된 무선 탐색 단말이 추출한 측위 기초 데이터들이 서로 교환되거나 마스터 비행체로 송신되어 하나 혹은 복수의 무선 탐색 단말에서 무선 단말의 위치가 산출된다.
또다른 양상에 따르면, 무선 탐색 단말이 추출한 측위 기초 데이터를 활용하여 비행체는 조난자가 있는 위치로 비행 방향을 설정한다. 또다른 양상에 따르면, 조난자를 탐색하는 비행체가 복수로 군집비행을 하면서 서로 측위 기초 데이터들을 교환하여 조난자가 있는 위치로 이동하여 위치 산출이 고속화되고 정밀도가 향상될 수 있다.
또다른 양상에 따르면, 무선 탐색 단말은 지향성 안테나를 통해 지상의 휴대용 무선 단말이 송출하는 조난 비콘 신호를 수신한다. 또다른 양상에 따르면, 측정된 무선 신호 세기가 최대인 지점을 탐색하도록 비행하여 조난자를 신속히 찾아낼 수 있다.
또다른 양상에 따라, 조난자가 소지한 휴대용 무선 단말은 메쉬 형태의 통신을 하는 복수의 비행체의 무선 탐색 단말들을 통해 지상국과 음성 통화를 할 수 있다.
또다른 양상에 따르면, 무선 휴대 단말들은 상호간에 메쉬 네트워크를 구성할 수 있다. 추가적인 양상에 따르면, 이러한 메시 네트워크를 통해 조난자가 소지한 무선 휴대 단말은 지상국으로 조난 비콘 신호를 송출할 수 있다.
제안된 발명에 따르면, 휴대용 무선 단말은 평상시 무선 신호를 송출하지 않고 주기적으로 웨이크업하여 리스닝만 하기 때문에 전력 소모가 최소화된다. 조난자를 탐색하기 위한 비행체가 출동하여 조난자에 근접하여 휴대용 무선 단말이 구조 비콘 신호를 수신하는데 성공했을 때부터는 조난 알림 모드로 진입하여 휴대용 무선 단말이 조난 비콘 신호를 송신하기 때문에 조난자를 신속히 찾아낼 수 있다.
전력 소모가 최소화되기 때문에 배터리 크기를 줄일 수 있고 경량 박형으로 제작할 수 있다. 따라서 노인들이 부담 없이 착용하는 악세서리 형태로 제작될 수도 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 조난자 탐색 시스템의 전체적인 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 무선 탐색 단말의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 휴대용 무선 단말의 구성을 도시한 블록도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 조난자 탐색 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 5는 무선 탐색 단말(WST)이 송신하는 구조 비콘 신호와, 휴대용 무선 단말(PWT)의 웨이크업 및 슬립 주기의 일 예를 도시한 도면이다.
도 6은 비행체와 비행체가 속도 v로 비행할 때 안테나에서 송출되는 전파가 지표면에 도달하는 영역인 무선 커버리지를 도식적으로 도시한 도면이다.
도 7은 또다른 실시예에 따른 조난자 탐색 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 8은 또다른 실시예에 따른 조난자 탐색 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 9는 또 다른 실시예에 따른 조난자 탐색 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 10은 휴대용 무선 단말과 지상국 간의 통신 과정을 설명하는 흐름도이다.
도 11은 무선 탐색 단말간의 메쉬 네트워크를 통해 휴대용 무선 단말이 지상국으로 조난 비콘 신호를 송신하는 과정을 설명하는 흐름도이다.
전술한 그리고 추가적인 발명의 양상들은 이후에 기술하는 실시예들을 통해 명확해질 것이다. 이하에서는 제안하는 발명의 여러 양상들을 첨부된 도면을 참조하여 기술되는 주된 실시예들 및 그와 별개로 언급되는 몇 가지 변형된 실시예들을 통해 당해 기술 분야의 일반적인 전문가가 이해할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 일 실시예에 따른 조난자 탐색 시스템의 전체적인 구성을 도시한 도면이다. 조난자 탐색 시스템은 하나 혹은 복수의 비행체(11,13)와, 가능성이 있는 조난자가 휴대하는 휴대용 무선 단말(portable wireless terminal) (31)을 포함한다. 비행체(11,13)에는 조난자의 휴대용 무선 단말(31)과 통신하는 무선 탐색 단말(wireless search terminal)이 탑재된다. 본 명세서에서 '조난자'란 표현은 아직 조난되지 않았으나 가능성이 있는 사용자와, 현재 조난 상태에 있는 사용자들을 모두 표현한다.
비행체(11,13)은 고정익 무인 운항체(Unmanned Aerial Vehicle)로 도시되었으나 회전익 비행체도 적용 가능하다. 단지 넓은 지역을 고속으로 탐색하기에는 운항속도나 운항 거리면에서 고정익이 더 유리할 수 있다. 무선 탐색 단말은 고정익 비행체의 본체 내부에 탑재되거나 회전익 비행체에 매달려 있을 수도 있다. 또는 비행체의 내부 제어 회로의 일부로 구현될 수도 있다.
휴대용 무선 단말(31)은 조난자가 휴대하는 목걸이의 펜던트, 팔찌, 신용카드 형태나 스마트폰 케이스 등 조난 가능성이 높은 치매 노인이나 지적장애인들이 착용하거나 소지하기에 편리한 형태로 제작될 수 있다.
일 양상에 따르면, 조난자 탐색 시스템은 지상국(51,55)을 더 포함할 수 있다. 지상국은 무선국(51) 및 관리 서버(55)로 구현될 수 있다. 무선국(51)은 조난이 빈번히 일어나는 산악 입구나 해수욕장 등에 설치될 수 있다. 또다른 예로 무선국(51)은 조난자를 수색하는 차량에 설치될 수도 있다. 무선국(51)과 관리 서버(55)는 무선 및/또는 유선의 공용망 및/또는 전용망의 네트워크를 통해 연결될 수 있다. 비행체(11,13)와 무선국(51)간의 통신을 촉진하기 위해 중계국이 설치될 수도 있다. 일 양상에 따르면, 비행체(11,13)들간의 통신을 통해 통신 거리를 늘일 수 있다. 군집비행을 하는 무인 비행체간의 메쉬(mesh) 형태의 통신은 현재도 수십 킬로미터까지 가능하다. 비행체(11)가 측정한 측위 기초 데이터는 비행체(13)로 전달된다. 비행체(13)가 측정한 측위 기초 데이터와 비행체(11)로부터 수신한 측위 기초 데이터들이 비행체(15)로 전달된다. 비행체(15)는 이 측위 기초 데이터를 지상의 무선국(51)으로 전송할 수 있다.
또다른 양상에 따라, 조난자가 소지한 휴대용 무선 단말은 메쉬 형태의 통신을 하는 복수의 비행체의 무선 탐색 단말들을 통해 지상국과 문자 혹은 음성 통화를 할 수 있다. 디지털 네트워크를 통한 음성 통화 기술은 다양하게 공지되어 있으므로 자세한 설명은 생략한다.
또다른 양상에 따르면, 무선 휴대 단말들은 상호간에 메쉬 네트워크를 구성할 수 있다. 추가적인 양상에 따르면, 이러한 메시 네트워크를 통해 조난자가 소지한 무선 휴대 단말은 지상국으로 조난 비콘 신호를 송출할 수 있다.
일 실시예에서 무선 휴대 단말들은 주기적으로 웨이크업하여 근처의 다른 무선 휴대 단말들이 있는지 체크한다. 근처에 다른 무선 휴대 단말이 발견되면 조난 비콘 신호를 전송하면서 전달을 요청한다. 수신한 다른 무선 휴대 단말은 또다른 무선 휴대 단말이 있는지 탐색하고, 발견시 조난 비콘 신호를 전달한다. 이와 같은 과정을 통해 최초 조난자가 휴대한 무선 휴대 단말에서 송출한 조난 비콘 신호는 지상국으로 전달될 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 무선 탐색 단말의 구성을 도시한 블록도이다. 도시된 바와 같이 무선 탐색 단말은 제어회로부(230)와 무선통신부(250) 및 전원공급부(270)를 포함한다. 일 실시예에서 제어회로부(230)와 무선통신부(250)의 대부분의 회로는 시스템-온-칩(System-On-Chip) 반도체로 구현된다. 단지 무선 통신부(250)의 전력증폭기만이 별도의 외부 소자로 구현된다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 또 다른 실시예에서 제어회로부(230)와 무선 통신부(250)는 별도의 반도체 칩으로 구현될 수도 있다. 또 다른 예로 제어회로부(230)는 개별 반도체 칩들과 주변 회로들로 구현될 수도 있다. 무선 통신부(250)도 개별 소자로 구현될 수도 있다.
일 실시예에서, 제어회로부(230)는 마이크로프로세서(231)와 메모리(237를 포함한다. 도시된 실시예에서 메모리(237)는 플래시메모리로 구현된다. 일 실시예에서 마이크로프로세서(231)는 비행체 인터페이스(239)를 통해 비행체의 메인 컨트롤러와 통신한다. 비행체 인터페이스(239)는 직렬통신버스일 수 있다. 비행체 인터페이스(239)를 통해 무선 탐색 단말은 구조 비콘 신호나 조난 비콘 신호의 송출 주기에 맞추어 비행체가 비행하도록 비행체 메인 컨트롤러로 요구할 수 있다. 또 비행체 인터페이스(239)를 통해 무선 탐색 단말은 스스로의 계산 결과에 따라 조난자가 있을 가능성이 높은 위치 부근으로 비행체가 비행하도록 비행체의 메인 컨트롤러로 요구할 수 있다. 일 실시예에서 비행체의 메인 컨트롤러는 자동운항모듈(auto-flight module)을 포함한다.
무선 통신부(250)는 하나 혹은 송수신 전력이 독립적으로 제어되는 복수의 무선 송수신부를 포함할 수 있다. 일 실시예에서 무선 통신부(250)는 제1 무선 송수신부(251) 및 제2 무선 송수신부(253)를 포함한다. 도시된 실시예에서 제1 무선 송수신부(251)는 지향성 안테나(255)에 연결되며 휴대용 무선 단말과 통신한다. 지향성 안테나(255)는 좁고 이득이 높은 지향 특성을 가진다. 비행체가 비행하는 동안 제1 무선 송수신부(251)를 통해 휴대용 무선 단말로부터의 조난 비콘 신호를 수신한다면 그 순간의 비행체의 안테나가 지향하는 위치 부근에 조난자가 있다고 추측할 수 있다. 그러나 제안된 발명은 이에 한정되지 않으며, 또다른 예로 안테나(255)는 다이폴 안테나일 수 있다. 다이폴 안테나를 사용함으로써 보다 넓은 지역에서 조난 비콘 신호를 탐색할 수 있다.
제2 무선 송수신부(253)는 안테나(257)를 통해 휴대용 무선 단말 혹은 지상국과 통신한다. 안테나(257)는 지향 특성이 넓기 때문에 광범위한 지역에 걸쳐 휴대용 무선 단말로 구조 비콘 신호를 송신하거나 ACK 신호를 수신할 수 있다. 무선 탐색 단말은 제2 무선 송수신부(253)를 통해 구조 비콘 신호를 송출하고 휴대용 무선 단말로부터의 ACK 신호를 탐색하며, ACK 신호를 수신한 후 조난 알림 모드로 진입한 후 지향성 안테나(255)와 제1 무선 송수신부(251)를 통해 조난 비콘 신호를 탐색한다.
또 다른 실시예에서 무선 탐색 단말은 단지 한 개의 무선 송수신부만을 구비한다. 이 무선 송수신부를 통해 지상국 및 휴대용 무선 단말과 통신한다. 상이한 위치에서 동일한 휴대용 무선 단말로부터 수신한 복수의 신호를 이용하여 휴대용 무선 단말의 위치를 산출한다. 위치 산출은 무선 탐색 단말 내부의 마이크로프로세서(231)가 수행할 수도 있고, 지상국의 컴퓨터가 수행할 수도 있다.
또 다른 실시예에서 무선 탐색 단말은 단지 한 개의 무선 송수신부만을 구비한다. 이 무선 송수신부를 통해 지상국, 휴대용 무선 단말 및 다른 비행체의 무선 탐색 단말과 통신한다. 상이한 비행체들이 상이한 위치에서 동일한 휴대용 무선 단말로부터 수신한 복수의 신호를 이용하여 휴대용 무선 단말의 위치를 산출한다. 위치 산출은 마스터인 무선 탐색 단말 내부의 마이크로프로세서(231)가 수행할 수도 있고, 지상국의 컴퓨터가 수행할 수도 있다.
또 다른 실시예에서 무선 탐색 단말은 지향성 안테나(255)를 통해 휴대용 무선 단말과 통신하는 제1 무선 송수신부(251)와, 안테나(257)를 통해 지상국과 통신하는 제2 무선 송수신부(253)를 구비할 수 있다. 비행체가 저속 비행하면서 지향성 안테나(255)와 제1 무선 송수신부(251)를 통해 비교적 좁은 지역에 구조 비콘 신호를 송출하고 ACK 신호가 수신되는지 확인한 후 그 다음 탐색 지역으로 이동한다.
또 다른 실시예에서 무선 탐색 단말은 안테나(255)를 통해 휴대용 무선 단말과 통신하는 제1 무선 송수신부(251)와, 안테나(257)를 통해 지상국 및 타 비행체와 통신하는 제2 무선 송수신부(253)를 구비할 수 있다. 이 실시예에서 안테나(255)의 지향 특성은 상대적으로 넓은 지역을 커버한다. 비행체는 자신이 어떤 휴대용 무선 단말로부터 수신한 신호와, 하나 혹은 복수의 타 비행체에서 동일한 휴대용 무선 단말로부터 수신한 신호들로부터 휴대용 무선 단말의 위치를 산출한다.
전원공급부(270)는 단말 전체에 필요한 전원을 공급한다. 비행체에 탑재되기 때문에 비행체 자체의 배터리를 사용하거나 자체의 배터리를 탑재하여 사용할 수 있다. 배터리의 불안정한 직류 전원을 각 회로부가 필요로 하는 몇 개의 레벨의 안정된 전압과 전류로 변환하여 공급하는 복수 채널의 직류-직류-변환기(DC-DC converter)를 포함할 수 있다. 무선 통신부(250)는 사용하지 않을 동안은 전원 공급이 차단되도록 전력 스위치를 개재하여 전원이 공급될 수 있다. 전력 스위치가 차단될 동안 해당하는 채널의 직류-직류-변환기의 구동을 정지시킴으로써 스탠바이 전력 소모를 한층 더 줄일 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 휴대용 무선 단말의 구성을 도시한 블록도이다. 도시된 바와 같이 일 실시예에 따른 휴대용 무선 단말은 사용자 인터페이스부(333), 제어회로부(330)와 무선 통신부(350) 및 전원공급부(370)를 포함한다. 일 실시예에 있어서 사용자 인터페이스부(333)는 배터리 잔량을 표시하는 LED와, 전원을 켜고 끄는 버튼을 포함한다. 일 실시예에서 제어회로부(330)와 무선통신부(350)의 대부분의 회로는 시스템-온-칩(System-On-Chip) 반도체로 구현된다. 단지 무선 통신부(350)의 전력증폭기만이 별도의 외부 소자로 구현된다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 또 다른 실시예에서 제어회로부(330)와 무선 통신부(350)는 별도의 반도체 칩으로 구현될 수도 있다. 휴대용 무선 단말은 전력 소모를 최소로 하는 것이 중요하다. 이것은 조난자가 발견될 수 있는 시간적 여유를 주기도 하지만 배터리를 가볍고 소형화시켜 단말기를 휴대하기 편하고 다양한 디자인으로 설계하는 것을 가능하게 하는 중요한 요소이다. 따라서 도시된 실시예에서 하드웨어는 하나의 SoC칩에 전력증폭회로 및 안테나와 전원회로 정도만을 포함시키도록 설계된다.
제어회로부(230)는 마이크로프로세서(331)와 메모리(337)를 포함한다. 도시된 실시예에서 메모리(337)는 플래시메모리로 구현되며, 장치의 동작을 제어하는 프로그램과 데이터 및 임시 데이터가 저장된다. 제어회로부(330)는 상시 웨이크업 회로부(always-wake-up part)를 포함한다. 마이크로프로세서(331)는 대기상태에서는 저속 클럭으로 동작하며 저전력으로 작동한다. 저전력 동작시 마이크로프로세서(331)는 내부의 저전력 메모리만을 액세스하고, 메모리(337)는 전원 공급이 차단된다. 타이머(335) 출력은 마이크로프로세서의 인터럽트 입력단에 연결된다. 타이머(335)가 설정된 주기마다 타이머 이벤트를 발생하면 마이크로프로세서는 해당하는 인터럽트 루틴을 수행한다.
일 실시예에서, 전원공급부(370)는 단말 전체에 필요한 전원을 공급한다. 전원공급부(370)는 배터리와, 배터리의 불안정한 직류 전원을 각 회로부가 필요로 하는 몇 개의 레벨의 안정된 전압과 전류로 변환하여 공급하는 복수 채널의 직류-직류-변환기(DC-DC converter)를 포함할 수 있다. 무선 통신부(350)는 사용하지 않을 동안은 전원 공급이 차단되도록 전력 스위치를 개재하여 전원이 공급될 수 있다. 전력 스위치가 차단될 동안 해당하는 채널의 직류-직류-변환기의 구동을 정지시킴으로써 스탠바이 전력 소모를 한층 더 줄일 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 조난자 탐색 방법을 설명하는 흐름도이다. 도시된 방법은 휴대용 무선 단말과 무선 탐색 단말이 내부의 메모리에 저장된 프로그램을 각각의 제어회로를 구성하는 마이크로프로세서가 실행하는 것으로 구현된다.
일 실시예에 따른 조난자 탐색 방법에 따르면, 무선 탐색 단말과 휴대용 무선 단말은 각각 전원이 공급되면 내부 초기화를 거쳐 탐색 모드를 시작한다(단계 411,451). 일 양상에 따르면, 먼저 비행체에 탑재된 무선 탐색 단말이 주기 T1 마다 구조 비콘 신호를 송출한다(단계 453). 일 양상에 따르면, 구조 비콘 신호는 수신자를 특정하지 않고 방송된다(broadcast).
비콘은 원래 고대에 적의 침략이나 자연 재해 등을 경고하기 위해 높은 고지대에 피운 불을 의미한다(In ancient times, beacons were hilltop fires or lights to warn impending enemy invasion or natural disaster). 오늘날 비콘 신호는 주로 전파, 초음파, 가시광, 레이저나 다른 형태의 신호를 통해 어떤 장치의 위치를 알리거나 어떤 타스크를 수행할 중비가 되었다는 것을 알리는 신호이다(Today, beacons are primarily radio, ultrasonic, optical, laser, or other types of signals that indicate the proximity or location of a device or its readiness to perform a task).
지상의 조난자가 휴대하는 휴대용 무선 단말은 탐색 모드에 진입하면 주기 T1 보다 긴 시간 TW 동안 웨이크업(wakeup)하여 구조 비콘 신호를 리스닝(listening)하고 다시 슬립(sleep)하는 것을 반복한다(단계 413).
도 5는 무선 탐색 단말(WST)이 송신하는 구조 비콘 신호와, 휴대용 무선 단말(PWT)의 웨이크업 및 슬립 주기의 일 예를 도시한 도면이다. 도시된 바와 같이, 무선 탐색 단말은 주기 T1의 구조 비콘 신호를 송출한다. 도시된 예에서 휴대용 무선 단말이 웨이크업하는 시간은 구조 비콘 신호의 한 주기보다 길고 두 주기보다 짧은 시간으로 설정되었다. 무선 탐색 단말이 유효한 탐색 거리 이내에 있다면 휴대용 무선 단말은 한 개의 구조 비콘 신호를 수신할 것이다. 그러나 휴대용 무선 단말이 웨이크업하는 시간은 구조 비콘 신호의 두 개 혹은 그 보다 더 많은 주기에 걸치도록 설정될 수도 있다. 이 경우 휴대용 무선 단말의 배터리 소모가 더 많아질 것이다.
도 6은 비행체와 비행체가 속도 v로 비행할 때 안테나에서 송출되는 전파가 지표면에 도달하는 영역인 무선 커버리지를 도식적으로 도시한 도면이다. 도 6에서 구조 비콘 신호가 도달하는 영역의 비행체의 진행 방향으로의 길이를 S라 하고 비행체의 비행 속도를 v라 하면,
v < S/ T1 가 성립한다.
또 비행체의 비행 속도는 구조 비콘 신호의 송출 주기를 고려하여 제어되어야 한다. 또 무선 탐색 단말이 웨이크업과 슬립을 반복하는 주기 T2는 배터리 용량과, 구조 비콘 신호의 커버리지 및 비행체의 비행 속도 v 를 감안하여 설정될 수 있다. 즉, 구조 비콘 신호가 도달하는 영역의 비행체의 진행 방향으로의 길이를 S라 하면,
v < S/T2
가 성립한다.
T1 << T2 이므로 비행체의 비행 속도는 무선 탐색 단말이 웨이크업과 슬립을 반복하는 주기 T2 와 무선 커버리지에 따라 결정되어야 한다.
따라서 휴대용 무선 단말의 배터리 사용시간을 늘이기 위해 T2를 길게 하면 비행체의 비행 속도는 매우 느리게 설정되어야 한다. 예를 들어 무선 커버리지의 직경이 1Km 이고 웨이크업 주기 T2가 100ms 인 경우 비행체의 비행 속도는 시속 10km 로 되어야 한다. 무선 커버리지를 높일 경우 비행기의 비행 고도가 높아지고 이는 휴대용 무선 단말의 송출 전력을 높여야 하는 문제를 초래할 수도 있다.
비행체의 비행 속도를 높여 조난자 탐색 속도를 높이는 방안으로 복수의 비행체가 동일한 비행 궤적을 따라 꼬리에 꼬리를 물고 비행하는 방안을 들 수 있다. T2 = nㆍTW 일 때 n 대 이상의 비행기가 무선 커버리지가 서로 겹치도록 꼬리에 꼬리를 물고 동일한 궤적을 비행하면서 구조 비콘 신호를 송출한다. 또 다른 방안으로 동일한 지역을 주기 T2를 기준으로 서로 다른 시간에 반복해서 비행하며 탐색하는 방안이 있다. 이러한 방안들은 비행체간 통신과 항법 장치의 제어를 통한 군집비행을 요구한다.
이후에 휴대용 무선 단말은 구조 비콘 신호를 수신에 성공하면(단계 415) ACK 신호를 송출한다(단계 417). 도시된 실시예에서 비행체의 비행 속도는 웨이크업 주기 T2를 고려하여 설정되어 있으므로 구조 비콘 신호를 수신한 휴대용 무선 단말은 웨이크업 상태에서 슬립 모드로 진입하지 않고 바로 그 주기 안에서 ACK 신호를 송출하는 것이 바람직하다. 이후에 휴대용 무선 단말은 조난 알림 모드로 진입한다(단계 419). 일 양상에 따르면, 조난 알림 모드에서 휴대용 무선 단말은 더 이상 웨이크업과 슬립을 반복하지 않거나, 웨이크업 주기를 크게 단축하여 동작할 수 있다.
무선 탐색 단말은 구조 비콘 신호를 송신하면서 동일한 무선 채널을 통해 ACK 신호를 탐색하고 있다가 ACK 신호가 수신되면(단계 455) 무선 탐색 단말은 조난 알림 모드로 진입한다(단계 455). 일 양상에 따르면, 조난 알림 모드에서 무선 탐색 단말과 휴대용 무선 단말은 연결을 설정하고 양방향 통신을 할 수 있다. 일 예로, ACK 신호에 포함된 접속 정보나 구조 비콘 신호에 포함된 접속 정보를 사용하여 연결을 설정할 수 있다. 이러한 연결 설정은 무선 채널의 전환을 수반할 수 있다.
일 양상에 따라, ACK 신호가 수신되면 근처에 조난자가 있을 가능성이 높으므로 근처를 선회 비행하도록 비행체 메인 컨트롤러에게 지시할 수 있다(단계 459). 이러한 비행 지시는 ACK 신호를 수신한 시점에서의 비행체의 위치를 중심으로 일정한 반경의 영역을 선회하는 지시일 수 있다.
휴대용 무선 단말은 조난 알림 모드로 진입하면 조난 비콘 신호를 송출한다(단계 421). 일 양상에 따르면, 조난 비콘 신호는 휴대용 무선 단말의 ID와 비상 메시지(emergency message를 포함할 수 있다. 휴대용 무선 단말의 ID로부터 휴대용 무선 단말의 소지자를 식별할 수 있다.
무선 탐색 단말은 휴대용 무선 단말이 송출한 조난 비콘 신호를 수신하면(단계 461) 그로부터 휴대용 무선 단말의 위치를 측정하기 위한 측위 기초 데이터(positioning basis data)를 추출한다(단계 463).
일 양상에 따르면, 측위 기초 데이터는 동일한 비행체가 비행하는 동안 상이한 위치에서 수신한 복수의 조난 비콘 신호로부터의 복수의 데이터를 포함할 수 있다.
일 양상에 따르면, 측위 기초 데이터는 측정시점에서 비행기의 위치 정보와, 조난 구조 신호의 도달 시간(Time Difference of Arrival : TDoA) 정보를 포함할 수 있다. TDoA 방식에서 측정국은 단말과 통신할 때 신호지연을 측정한다. 각 측정국의 신호 도달 시각차를 측정한 값으로 쌍곡선을 그리고 그 쌍곡선들의 교점을 단말기의 위치로 추정한다.
일 실시예에 있어서, 도달 시간은 비동기 방식으로 측정된다. 일 실시예에서 단계 453에서 무선 탐색 단말이 송출하는 구조 비콘 신호는 송출 시각 정보를 포함한다. 휴대용 무선 단말은 구조 비콘 신호를 수신하면 즉시 ACK를 송출한다(단계 417). 이때 ACK 신호는 구조 비콘 신호에 포함되어 있던 송출 시각 정보도 포함한다. 무선 탐색 단말은 ACK를 수신한 즉시 수신 시각을 기록하고, ACK에 포함된 송출 시각 정보에서 이 시각을 차감하여 TDoA를 계산한다.
또다른 예로, 동기화 방식이 적용될 수 있다. 예를 들어 RBS(Reference Broadcast Synchronization) 방식에서는 마스터 노드가 연결된 노드들에게 기준 비컨 신호를 송신하고 이를 수신한 노드들은 자신의 타임스탬프를 저장한다. 그리고 각 노드들이 이 타임 스탬프를 교환하여 전송 지연인 오프셋을 계산하여 동기화한다.
무선 탐색 단말은 조난자의 주위라고 판단된 영역을 선회하면서 여러 지점에서 조난 비콘 신호를 수신하고 그로부터 이러한 측위 기초 데이터를 추출한 후 수집된 측위 기초 데이터들, 예를 들면 상대적으로 가장 멀리 떨어진 3지점에서의 측위 기초 데이터를 기초로 3각법에 의해 휴대용 무선 단말의 위치를 산출하고 이를 지표면에 투사하여 결정할 수 있다(단계 465).
또다른 양상에 따르면, 측위 기초 데이터는 측정시점에서 비행기의 위치 정보와, 조난 구조 신호의 무선 신호 세기값(Received Signal Strength Indication : RSSI) 정보를 포함할 수 있다. 무선 탐색 단말은 조난자의 주위라고 판단된 영역을 선회하면서 여러 지점에서 조난 비콘 신호를 수신하고 그로부터 이러한 측위 기초 데이터를 추출한 후 수집된 측위 기초 데이터들, 예를 들면 상대적으로 가장 멀리 떨어진 3지점에서의 측위 기초 데이터를 기초로 3각법에 의해 휴대용 무선 단말의 위치를 산출하고 이를 지표면에 투사하여 결정할 수 있다(단계 465).
이후에 산출된 위치를 지상국으로 전송하고(단계 467), 귀환 비행 지시를 비행체 인터페이스로 출력한다(단계 469).
도 7은 또 다른 실시예에 따른 조난자 탐색 방법을 설명하는 흐름도이다. 이 실시예에 있어서, 단계 463까지는 도 4에 도시된 실시예와 유사하다. 일 양상에 따르면, 조난자 탐색 방법은 비행체에서 일정 시간 동안 측정한 조난 비콘 신호의 도달 시간 정보 중 일정 시간 내 최소값으로부터 휴대용 무선 단말의 위치를 산출하는 단계(단계 464 내지 466)를 더 포함할 수 있다. 선회 비행 중 측정되는 도달 시간 정보 중 일정 시간 내 최소값은 비행체가 휴대용 무선 단말과 가장 근접한 위치에 있을 때 측정된 값이므로, 그 조난 비콘 신호를 수신한 시점의 비행체의 위치에서 지표면으로 투영한 위치를 휴대용 무선 단말의 위치로 추정할 수 있다.
또 다른 양상에 따르면, 조난자 탐색 방법은 비행체의 메인 컨트롤러로 도달 시간 정보가 감소하는 방향으로 비행 방향을 설정하도록 지시 명령을 출력하는 탐색 운항 단계(465)를 더 포함할 수 있다. 이 경우 비행 속도를 극히 저속으로 설정하는 것이 바람직할 수 있다. 일정시간, 즉 주기적으로 최소값을 찾을 때 한 주기내에서 TDoA의 연속적인 측정에서 값이 오히려 더 커지거나 줄어드는 정도가 미약한 경우에는 그 직전 측정값이 최소값이라고 볼 수 있다. 무선 탐색 단말은 이때의 비행체의 위치를 지표면에 투영한 위치를 조난자의 위치로 산출한다(단계 466). 이후에 무선 탐색 단말은 산출된 위치값을 지상국으로 전송하고(단계 467), 자동 운항 모듈로 귀환 비행을 지시한다.
도달 시간 정보에 기초하여 위치를 산출하기 위해서는 비행체의 무선 탐색 단말들과 조난자가 휴대하는 휴대용 무선 단말들이 모두 동일한 클럭을 유지할 필요가 있다. 일 양상에 따르면, 무선 탐색 단말은 휴대용 무선 단말들에게 클럭을 동기화시키기 위한 타임 스탬프 신호를 전송한다. 일 예로, 무선 탐색 단말이 송신하는 구조 비콘 신호는 타임 스탬프 정보를 포함할 수 있다. 휴대용 무선 단말은 이 타임 스탬프 정보를 수신하면 클럭 동기화 알고리즘에 따라 오프셋을 측정하고 클럭을 보정한다. 복수의 비행체로부터 타임 스탬프를 수신할 경우 그 중 최선의 마스터 클럭(best master clock)을 선택하여 클럭을 보정한다.
도 8은 또 다른 실시예에 따른 조난자 탐색 방법을 설명하는 흐름도이다. 이 실시예에 있어서, 단계 463까지는 도 4에 도시된 실시예와 유사하다. 이 실시예에 있어서, 무선 탐색 단말은 지향성 안테나를 사용한다. 일 양상에 따르면, 조난자 탐색 방법은 비행체에서 일정 시간 동안 측정한 조난 비콘 신호의 무선 신호 세기값(Received Signal Strength Indication : RSSI) 중 일정 시간 내 최대값으로부터 휴대용 무선 단말의 위치를 산출하는 단계(단계 464 내지 466)를 더 포함할 수 있다. 선회 비행 중 측정되는 무선 신호 세기값 중 일정 시간 내 최대값은 비행체가 휴대용 무선 단말과 가장 근접한 위치에 있을 때 측정된 값이므로, 그 조난 비콘 신호를 수신한 시점의 비행체의 위치에서 지표면으로 투영한 위치를 휴대용 무선 단말의 위치로 추정할 수 있다.
또 다른 양상에 따르면, 조난자 탐색 방법은 비행체의 메인 컨트롤러로 무선 신호 세기가 증가하는 방향으로 비행 방향을 설정하도록 지시 명령을 출력하는 탐색 운항 단계(465)를 더 포함할 수 있다. 이 경우 비행 속도를 극히 저속으로 설정하는 것이 바람직할 수 있다. 일정시간, 즉 주기적으로 최대값을 찾을 때 한 주기내에서 RSSI의 연속적인 측정에서 값이 오히려 더 작아지거나 증가하는 정도가 미약한 경우에는 그 직전 측정값이 그 측정 구간내 최대값이라고 볼 수 있다. 무선 탐색 단말은 이때의 비행체의 위치를 지표면에 투영한 위치를 조난자의 위치로 산출한다(단계 466). 이후에 무선 탐색 단말은 산출된 위치값을 지상국으로 전송하고(단계 467), 자동 운항 모듈로 귀환 비행을 지시한다.
도 4, 도 7, 도 8을 참조하여 설명한 실시예들에 있어서, 무선 탐색 단말이 스스로 추출한 측위 기초 데이터에 기초하여 조난자의 위치를 산출하였다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 추출한 측위 기초 데이터를 지상국으로 전송하고 이로부터 지상국이 조난자의 위치를 산출할 수도 있다. 예를 들면 도 7의 실시예에서 비행체는 선회 비행을 계속하고 무선 탐색 단말은 수신한 조난 비콘 신호로부터 추출된 측위 기초 데이터들을 지상국으로 계속 전송한다. 지상국에서는 일정시간 동안 수신한 측위 기초 데이터 중 TDoA 가 일정 시간 내 최소값인 위치에서 비행체의 위치를 조난자의 위치로 산출할 수 있다. 또 다른 예로, 지상국은 수신한 측위 기초 데이터 중 TDoA의 값들과 대응하는 비행체의 위치 데이터를 분석하여 비행체로 하여금 새로운 선회 영역을 설정하도록 비행 지시를 전송할 수도 있다.
또 예를 들면 도 8의 실시예에서 비행체는 선회 비행을 계속하고 무선 탐색 단말은 수신한 조난 비콘 신호로부터 추출된 측위 기초 데이터들을 지상국으로 계속 전송한다. 지상국에서는 일정시간 동안 수신한 측위 기초 데이터 중 RSSI가 최대일 때의 비행체의 위치를 조난자의 위치로 산출할 수 있다. 또 다른 예로, 지상국은 수신한 측위 기초 데이터 중 RSSI 값들과 대응하는 비행체의 위치 데이터를 분석하여 비행체로 하여금 새로운 선회 영역을 설정하도록 비행 지시를 전송할 수도 있다.
도 9는 또 다른 실시예에 따른 조난자 탐색 방법을 설명하는 흐름도이다. 이 실시예에 있어서, 조난자를 탐색하기 위해 3대의 비행체가 군집비행을 한다. 더 많은 비행체가 사용될 수도 있으나 예시적으로 3대의 경우를 설명한다. 휴대용 무선 단말과 3개의 무선 탐색 단말들은 전원이 인가되면 초기화 루틴을 수행한 후 탐색 모드에 진입한다(단계들 411,451,551,651). 도 4의 실시예에서와 동일하게 먼저 비행체에 탑재된 무선 탐색 단말들이 주기 T1 마다 구조 비콘 신호를 송출한다(단계들 453,553,653). 일 양상에 따르면, 구조 비콘 신호는 수신자를 특정하지 않고 방송된다(broadcast).
지상의 조난자가 휴대하는 휴대용 무선 단말은 탐색 모드에 진입하면 주기 T1 보다 긴 시간 TW 동안 웨이크업(wakeup)하여 구조 비콘 신호를 리스닝(listening)하고 다시 슬립(sleep)하는 것을 반복한다(단계 413).
이후에 휴대용 무선 단말은 무선 탐색 단말 A로부터의 구조 비콘 신호를 수신에 성공하면(단계 415) ACK 신호를 송출한다(단계 417). 도시된 실시예에서 비행체의 비행 속도는 웨이크업 주기 T2를 고려하여 설정되어 있으므로 구조 비콘 신호를 수신한 휴대용 무선 단말은 웨이크업 상태에서 슬립 모드로 진입하지 않고 바로 그 주기 안에서 ACK 신호를 송출하는 것이 바람직하다. 이후에 휴대용 무선 단말은 조난 알림 모드로 진입한다(단계 419). 일 양상에 따르면, 조난 알림 모드에서 휴대용 무선 단말은 더 이상 웨이크업과 슬립을 반복하지 않거나, 웨이크업 주기를 크게 단축하여 동작할 수 있다.
무선 탐색 단말 A는 구조 비콘 신호를 송신하면서 동일한 무선 채널을 통해 ACK 신호를 탐색하고 있다가 ACK 신호가 수신되면, 이 사실을 주변의 무선 탐색 단말들에게 방송한다. 이때 휴대용 무선 단말의 ID나 접속 정보가 함께 전달된다(단계 455, 555, 655). 도시된 실시예에서, 휴대용 무선 단말로부터 ACK 신호를 먼저 수신한 무선 탐색 단말이 군집비행을 제어하는 마스터로 동작한다.
무선 탐색 단말들은 조난 알림 모드로 진입한다(단계 457, 557, 657). 일 양상에 따르면, 조난 알림 모드에서 무선 탐색 단말과 휴대용 무선 단말은 연결을 설정하고 양방향 통신을 할 수 있다. 일 예로, ACK 신호에 포함된 접속 정보나 구조 비콘 신호에 포함된 접속 정보를 사용하여 연결을 설정할 수 있다. 이러한 연결 설정은 무선 채널의 전환을 수반할 수 있다.
마스터로 동작하는 무선 탐색 단말 A는 수신된 ACK 신호와 그 신호가 수신된 위치에 기초하여 예상되는 조난자 위치를 중심으로 선회 비행하도록 요구하는 군집비행 지시를 먼저 자신이 탑재된 비행체의 자동 운항 모듈로 출력한다. 또 이 군집비행 지시를 무선탐색단말 B와 무선탐색단말C에게 송신한다(단계 459). 이를 수신한 무선탐색단말 B와 무선탐색단말C 는 이 군집비행 지시를 자신이 탑재된 비행체의 자동 운항 모듈로 출력한다 (단계들 559, 659). 군집 비행 지시는 비행체들이 서로 충돌하지 않도록 설정된 비행 궤적 정보를 포함한다.
휴대용 무선 단말은 조난 알림 모드로 진입하면 조난 비콘 신호를 송출한다(단계 421). 일 양상에 따르면, 조난 비콘 신호는 휴대용 무선 단말의 ID와 비상 메시지(emergency message를 포함할 수 있다. 휴대용 무선 단말의 ID로부터 휴대용 무선 단말의 소지자를 식별할 수 있다.
무선 탐색 단말들은 휴대용 무선 단말이 송출한 조난 비콘 신호를 수신하면(단계들 461,561,661) 그로부터 휴대용 무선 단말의 위치를 측정하기 위한 측위 기초 데이터(positioning basis data)를 추출한다(단계들 463, 563, 663).
일 양상에 따르면, 측위 기초 데이터는 측정시점에서 비행기의 위치 정보와, 조난 구조 신호의 도달 시간(Time Difference of Arrival : TDoA) 정보를 포함할 수 있다. 또다른 양상에 따르면, 측위 기초 데이터는 측정시점에서 비행기의 위치 정보와, 조난 구조 신호의 무선 신호 세기값(Received Signal Strength Indication : RSSI) 정보를 포함할 수 있다.
이후에 무선탐색단말 B와 무선탐색단말 C는 추출한 측위 기초 데이터를 무선 탐색 단말 A로 전송한다. 무선 탐색 단말 A는 자신의 측위 기초 데이터와, 무선탐색단말 B와 무선탐색단말 C로부터 수신한 측위 기초 데이터들로부터 휴대용 무선 단말의 위치를 산출하고(단계 463), 산출된 위치 값을 지상국으로 전송한다(단계 467). 이후에 무선탐색단말 A는 비행체의 메인 컨트롤러로 귀환 비행 지시를 출력하고, 무선탐색단말 B와 무선탐색단말 C에게 귀환 비행 지시를 송출한다(단계 469). 무선탐색단말 B와 무선탐색단말 C는 수신한 귀환 비행 지시 정보를 각각의 비행체의 메인 컨트롤러로 출력한다.
또다른 양상에 따라, 조난자가 소지한 휴대용 무선 단말은 메쉬 형태의 통신을 하는 복수의 비행체의 무선 탐색 단말들을 통해 지상국과 문자 혹은 음성 통화를 할 수 있다. 휴대용 무선 단말이 탐색 모드에서 구조 비콘 신호를 리스닝 중에(413) 구조 비콘 신호를 수신하고, 사용자로부터 통화 지시, 예를 들어 음성 통화 버튼이 눌러지면, 음성 통화 모드로 진입한다(단계 1011,1021). 음성 통화 모드로 진입하기 전에 휴대용 무선 단말은 무선 탐색 단말로 지상국으로의 음성 신호 연결이 가능한 상태인지 질의한다. 비행체들의 군집 비행을 통해 무선 탐색 단말들간의 메쉬 네트워크가 구성된 경우, 무선 탐색 단말은 음성 신호 연결이 가능한 상태임을 회신한다.
이후에 음성 통화 모드에서 휴대용 무선 단말은 음성 통화 회로를 활성화시키고 웨이크업 상태를 유지한다. 이후에 무선 탐색 단말들의 메쉬 네트워크를 통해 휴대용 무선 단말과 지상국의 단말 간에 음성 신호가 연결된다.
또다른 양상에 따르면, 무선 휴대 단말들은 상호간에 메쉬 네트워크를 구성할 수 있다. 추가적인 양상에 따르면, 이러한 메시 네트워크를 통해 조난자가 소지한 무선 휴대 단말은 지상국으로 조난 비콘 신호를 송출할 수 있다.
일 실시예에서 무선 휴대 단말은 탐색 모드에서 주기적으로 웨이크업하여 근처의 다른 무선 휴대 단말들이 있는지 체크한다(단계 1111,1113). 근처에 다른 무선 휴대 단말이 발견되면 조난 알림 모드로 진이한다(단계 1115). 이때 근처의 휴대용 무선 단말은 비행체로부터 구조 비콘 신호를 리스닝할 때와 동일하게 동작한다. 조난자의 휴대용 무선 단말이 조난 알림 모드로 진입한 후 조난 비콘 신호를 송출한다(단계 421). 이때 근처의 휴대용 무선 단말이 이 신호를 수신하면 마치 비행체의 무선 탐색 단말과 같이 구조 비콘 신호를 송출한다(단계 1141). 근처의 다른 휴대용 무선 단말이 이 구조 비콘 신호를 수신하면, 조난 알림 모드로 진입하고, 조난 비콘 신호를 전달받아 타 휴대용 무선 단말 혹은 지상국으로 다시 전달한다(단계 1141, 1159, 1161). 이와 같은 과정을 통해 최초 조난자가 휴대한 무선 휴대 단말에서 송출한 조난 비콘 신호는 지상국으로 전달될 수 있다. 이상에서 본 발명을 첨부된 도면을 참조하는 실시예들을 통해 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며, 이들로부터 당업자라면 자명하게 도출할 수 있는 다양한 변형예들을 포괄하도록 해석되어야 한다. 특허청구범위는 이러한 변형예들을 포괄하도록 의도되었다.
11, 13, 15 : 비행체 31 : 조난자
51 : 무선국 55 : 관리 서버
230 : 제어 회로부 231 : 마이크로프로세서
237 : 메모리 239 : 비행체 인터페이스
250 : 무선 통신부 251 : 제1 무선 송수신부
253 : 제2 무선 송수신부 255 : 제1 안테나
257 : 제2 안테나 270 : 전원공급부
330 : 제어 회로부 331 : 마이크로프로세서
333 : 사용자 인터페이스부 335 : 타이머
337 : 메모리 350 : 무선 통신부
355 : 안테나 370 : 전원공급부

Claims (16)

  1. 비행체에 탑재된 무선 탐색 단말(wireless search terminal)이 주기 T1 마다 구조 비콘 신호(a rescue beacon signal)를 송출하는 단계;
    지상의 조난자가 휴대하는 휴대용 무선 단말(portable wireless terminal)이 탐색 모드(search mode)에서 주기 T1 보다 긴 시간 TW 동안 웨이크업(wakeup)하여 구조 비콘 신호를 리스닝(listening)하고 다시 슬립(sleep)하는 것을 주기 T2 마다 반복하는 단계;
    휴대용 무선 단말이 구조 비콘 신호를 검출하고 조난 알림 모드(distress alarm mode)로 진입하는 단계;
    휴대용 무선 단말이 조난 비콘 신호(a distress beacon signal)를 계속 송출하는 단계;
    무선 탐색 단말이 조난 알림 모드에서 조난 비콘 신호를 수신하고 휴대용 무선 단말의 위치를 측정하기 위한 측위 기초 데이터(positioning basis data)를 추출하는 단계;
    조난 비콘 신호의 도달 시간 정보 중 일정 시간 내 최소값으로부터 휴대용 무선 단말의 위치를 산출하는 단계;
    를 포함하되,
    측위 기초 데이터는 측정시점에서 비행기의 위치 정보와, 조난 비콘 신호의 도달 시간(Time Difference of Arrival : TDoA) 정보를 포함하고,
    복수의 측위 기초 데이터들이 동일한 비행체가 비행하는 동안 상이한 위치에서 수신한 복수의 조난 비콘 신호로부터 생성되는 조난자 탐색 방법.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서, 복수의 측위 기초 데이터들이 상이한 위치를 비행하는 복수의 비행체가 수신한 복수의 조난 비콘 신호로부터의 생성되는 조난자 탐색 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    무선 탐색 단말이 타 비행체에 탑재된 무선 탐색 단말이 송신하는, 측위 기초 데이터가 포함된 무선 신호를 수신하여 다시 송출하는 무선 신호 중계 단계;
    를 더 포함하는 조난자 탐색 방법.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 방법이 :
    비행체의 메인 컨트롤러로 도달 시간 정보가 감소하는 방향으로 비행 방향을 설정하도록 지시 명령을 출력하는 탐색 운항 단계;를 더 포함하는 조난자 탐색 방법.
  8. 제 1 항에 있어서 구조 비콘 신호는 무선 탐색 단말의 클럭을 동기화시키기 위한 타임 스탬프 정보를 포함하는 조난자 탐색 방법.
  9. 제 1 항에 있어서, 무선 탐색 단말의 안테나는 지향성 안테나인 조난자 탐색 방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 방법이 :
    비행체에서 측정한 조난 비콘 신호의 무선 신호 세기값(Received Signal Strength Indication : RSSI) 중 일정 시간 내 최대값으로부터 휴대용 무선 단말의 위치를 산출하는 단계;를 더 포함하는 조난자 탐색 방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 방법이 :
    비행체의 메인 컨트롤러로 무선 신호 세기가 증가하는 방향으로 비행 방향을 설정하도록 지시 명령을 출력하는 탐색 운항 단계;를 더 포함하는 조난자 탐색 방법.
  12. 제 1 항에 있어서, 조난 비콘 신호는 위성측위 데이터를 포함하는 조난자 탐색 방법.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 방법이 :
    무선 탐색 단말이 타 비행체의 무선 탐색 단말이 송출한 측위 기초 데이터를 수신하는 단계;
    무선 탐색 단말이 타 비행체로부터 수신한 측위 기초 데이터와 자신이 추출한 측위 기초 데이터로부터 휴대용 무선 단말의 위치를 산출하는 단계;
    를 더 포함하는 조난자 탐색 방법.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 방법이 :
    무선 탐색 단말이 타 비행체로부터 수신한 측위 기초 데이터를 기초로 휴대용 무선 단말로 접근하는 비행 방향을 산출하는 단계;
    산출된 비행 방향 정보를 비행체의 메인 컨트롤러로 출력하는 단계;를 더 포함하는 조난자 탐색 방법.
  15. 제 1 항에 있어서, 상기 방법이 :
    비행체에 탑재된 무선 탐색 단말이 휴대용 무선 단말과 통신을 연결하는 단계;
    상기 무선 탐색 단말과 적어도 하나의 타 비행체에 탑재된 무선 탐색 단말이 메쉬(mesh) 네트워크를 구성하는 단계;
    상기 타 비행체 중 하나의 비행체에 탑재된 무선 탐색 단말이 지상국과 통신을 연결하는 단계;
    지상국과 휴대용 무선 단말이 문자나 음성 통신을 진행하는 단계;
    를 더 포함하는 조난자 탐색 방법.
  16. 제 1 항에 있어서, 무선 휴대 단말이 적어도 하나의 타 무선 휴대 단말과 메쉬 네트워크를 연결하는 단계;
    조난자가 휴대한 무선 휴대 단말이 지상국으로 상기 메쉬 네트워크를 통해 조난 비콘 신호를 송출하는 단계;
    를 더 포함하는 조난자 탐색 방법.

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