KR102227468B1 - 스마트 카운터드론 운용시스템 - Google Patents

스마트 카운터드론 운용시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명의 특징에 따르면, 비행금지구역(R)으로 접근하는 침입드론을 퇴치하기 위한 스마트 카운터드론 운용시스템에 있어서, 상기 비행금지구역(R) 내에 배치되어 제어신호에 따라 설정된 위치로 비행이동하고, 영상을 촬영하는 카메라(111) 및 방해전파를 발산하는 재밍건(112)이 각각 장착된 카운터드론(110); 방사된 전자기파의 반사파를 수신하여 비행금지구역(R)으로 접근하는 미확인드론(D)을 감지하는 레이더부(120); 상기 레이더부(120)에서 감지된 미확인드론(D)을 향해 카운터드론(110)이 지근거리까지 비행이동하도록 제어하는 지상통제장치(130); 및 상기 카운터드론(110)의 카메라(111)에서 촬영된 영상을 분석하여 상기 미확인드론(D)이 인가된 드론인지 비인가된 침입드론인지 판단하는 영상분석부(140);를 포함하고, 상기 지상통제장치(130)는 영상분석부(140)의 판단결과에 따라 미확인드론(D)이 인가드론이면 이동한 카운터드론(110)이 복귀하도록 제어하고 침입드론이면 카운터드론(110)의 재밍건(112)을 구동시켜 발사되는 방해전파에 의해 침입드론이 무력화되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 스마트 카운터드론 운용시스템이 제공된다.

Description

스마트 카운터드론 운용시스템{SMART COUNTER DRONE OPERATION SYSTEM}
본 발명은 스마트 카운터드론 운용시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 비행금지구역으로 접근하는 침입드론을 향해 방해전파를 발사하여 무력화 및 퇴치할 수 있으면서도 발사된 방해전파가 지상의 시설물이나 전자장비에 영향을 미치지 않는 스마트 카운터드론 운용시스템에 관한 것이다.
일반적으로 비행금지구역은 군사기지 및 군사시설 보호구역, 공항 및 원자력발전소 등과 같이 안전, 국방 및 그 밖의 이유로 항공기의 비행을 금지하는 육지 또는 영해 상공에 설정된 일정범위의 공역을 의미한다. 이러한 비행금지구역에는 일반 항공기는 물론 드론의 비행도 제한되나 최근 국내외적으로 불법비행 드론이 증가하고 있으며 드론산업의 고도화에 따라 테러위협이 높아지고 있는 실정이다.
기존에는 비행금지구역으로 접근하는 침입드론에 대항하여 드론에 그물을 장착하여 공중에서 침입드론을 포획하거나 도 12에 도시된 바와 같이 지상에서 발사된 재밍건의 방해전파로 침입드론의 라디오 주파수 또는 GPS를 교란시킴으로써 강제착륙, 추락 또는 자동복귀(회항) 등을 유도하는 방식이 이용되었다.
그러나, 전자의 경우 공중에서 그물에 포획된 침입드론이 추락하여 지상시설물이 훼손되거나 인명피해가 발생할 수 있고, 후자의 경우 침입드론을 향해 발사된 방해전파의 일부가 지상의 시설물이나 전자장비를 향하게 되면 시설물이나 전자장비의 정상사용이 제한되거나 고장 및 훼손이 발생할 수 있으며, 두 가지 경우 모두 숙련된 드론조종사나 재밍건 사격수가 항시 대기해야 하는 문제점이 있었다. 또한, 재밍건은 지상에서 발사되기 때문에 수백미터 상공에서 드론이 침입하거나 야간 및 악천후와 같이 시계가 불량한 경우 침입드론을 조준하기가 제한되는 문제점이 있었다.
공개특허공보 제10-2019-0026230호(2019.03.13), LTE 및 Wi-Fi 통신 기반 드론의 재밍 방법 및 장치.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 비행이동하는 카운터드론에 장착된 재밍건을 이용하여 비행금지구역에 접근하는 침입드론의 무력화를 위한 방해전파를 공중에서 발사할 수 있어 방해전파에 의해 지상의 시설물이나 전자장비가 고장 및 훼손되는 것을 미연에 방지할 수 있는 스마트 카운터드론 운용시스템을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 다른 목적은 카운터드론의 카메라에서 촬영된 영상을 분석하여 미확인드론이 인가드론인지 침입드론인지 판단할 수 있고 침입드론으로 판단시 위치추적하면서 재밍건을 구동시켜 무력화시킬 수 있으므로 숙련된 드론조종수나 재밍건 사격수가 항시 대기할 필요가 없는 스마트 카운터드론 운용시스템을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 침입드론을 위치추적 중인 제1카운터드론의 비행가능 잔여시간이 한계잔여시간에 도달하면 비행금지구역에 대기중인 제2카운터드론이 비행이동하여 무력화된 침입드론을 향해 지속적으로 방해전파를 발사함으로써 배터리의 조기소진으로 침입드론을 놓치게 되는 것을 미연에 방지할 수 있는 스마트 카운터드론 운용시스템을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 특징에 따르면, 비행금지구역(R)으로 접근하는 침입드론을 퇴치하기 위한 스마트 카운터드론 운용시스템에 있어서, 상기 비행금지구역(R) 내에 배치되어 제어신호에 따라 설정된 위치로 비행이동하고, 영상을 촬영하는 카메라(111) 및 방해전파를 발산하는 재밍건(112)이 각각 장착된 카운터드론(110); 방사된 전자기파의 반사파를 수신하여 비행금지구역(R)으로 접근하는 미확인드론(D)을 감지하는 레이더부(120); 상기 레이더부(120)에서 감지된 미확인드론(D)을 향해 카운터드론(110)이 지근거리까지 비행이동하도록 제어하는 지상통제장치(130); 및 상기 카운터드론(110)의 카메라(111)에서 촬영된 영상을 분석하여 상기 미확인드론(D)이 인가된 드론인지 비인가된 침입드론인지 판단하는 영상분석부(140);를 포함하고, 상기 지상통제장치(130)는 영상분석부(140)의 판단결과에 따라 미확인드론(D)이 인가드론이면 이동한 카운터드론(110)이 복귀하도록 제어하고 침입드론이면 카운터드론(110)의 재밍건(112)을 구동시켜 발사되는 방해전파에 의해 침입드론이 무력화되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 스마트 카운터드론 운용시스템이 제공된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 지상통제장치(130)는 카운터드론(110)의 자세제어센서(113)에서 감지된 기울기 감지값을 이용하여 재밍건(112)의 발사방향을 판단하되, 재밍건(112)의 발사방향이 수평선(L)보다 하방으로 기울어진 상태에서는 방해전파가 발사되지 않도록 제어하는 것을 특징으로 하는 스마트 카운터드론 운용시스템이 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 영상분석부(140)는 카메라(111)에서 촬영된 영상 내에서 침입드론(D)을 객체로 인식하여 방해전파에 의해 무력화된 침입드론(D)의 움직임을 추종하고, 상기 지상통제장치(130)는 무력화된 침입드론(D)이 자동착지하도록 하강 이동하면 카운터드론(110)이 함께 하강하면서 지속적으로 방해전파를 발산하도록 하며, 무력화된 침입드론(D)이 자동복귀하도록 후퇴 이동하면 카운터드론(110)이 추적하면서 지속적으로 방해전파를 발사하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 스마트 카운터드론 운용시스템이 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 카운터드론(110)의 배터리 잔량을 측정하는 배터리잔량 측정부(150); 또는 카운터드론(110)의 비행지속 시간을 측정하는 비행지속시간 측정부(160); 중 어느 하나 이상의 측정부 및 상기 배터리잔량 측정부(150)의 배터리 잔량정보 또는 비행지속시간 측정부(160)의 비행지속 시간정보를 이용하여 카운터드론(110)의 비행가능 잔여시간을 측정하는 비행가능시간 산출부(170);를 더 포함하고, 상기 비행금지구역(R) 내에는 복수 대의 카운터드론(110; 110a,110b) 배치되며, 상기 지상통제장치(130)는 비행이동하여 방해전파를 발사하면서 침입드론(D)을 무력화하고 있는 제1카운터드론(110a)의 비행가능 잔여시간이 설정된 한계잔여시간에 도달하면 비행금지구역(R)에서 대기중인 제2카운터드론(110b)이 해당 침입드론(D)을 향해 비행이동하고 방해전파를 발사하여 제1카운터드론(110a)과 임무교대하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 스마트 카운터드론 운용시스템이 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 카운터드론(110)은 제어신호에 따라 점등제어되는 위치표시램프(114)가 더 장착되고, 상기 지상통제장치(130)는 제2카운터드론(110b)이 침입드론(D)을 향해 비행이동하는 중에 제1카운터드론(110a)의 위치표시램프(114)가 점등되도록 제어하며, 상기 영상분석부(140)는 제2카운터드론(110b)의 카메라(111)에서 촬영된 영상을 분석하여 제1카운터드론(110a)에 장착된 위치표시램프(114)의 불빛이미지(I)를 검출하고, 상기 지상통제장치(130)는 제2카운터드론(110b)이 검출된 불빛이미지(I)를 지향하여 비행이동하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 스마트 카운터드론 운용시스템이 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 위치표시램프(114)는 카운터드론(110)의 바디(117) 상에서 제어신호에 따라 수평회동 및 상하회동이 가능하도록 장착되고, 상기 지상통제장치(130)는 제1카운터드론(110a)과 제2카운터드론(110b) 간의 상대적 위치변화에 따라 제1카운터드론(110a)에 장착된 위치표시램프(114)의 점등방향이 제2카운터드론(110b)을 지향하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 스마트 카운터드론 운용시스템이 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 위치표시램프(114)는 제어신호에 따라 복수의 점등색 중 어느 하나의 점등색으로 점등하거나 소등하고, 상기 영상분석부(140)는 제2카운터드론(110b)의 카메라(111)에서 촬영된 영상을 분석하여 제1카운터드론(110a)에 장착된 위치표시램프(114)의 점등색을 검출하며, 상기 지상통제장치(130)는 제1카운터드론(110a)의 위치표시램프(114)가 단위시간별로 설정된 점등패턴으로 점멸상태 및 점등색이 변화하도록 제어하고, 상기 영상분석부(140)는 제2카운터드론(110b)의 카메라(111)에서 촬영된 영상 내에서 점등된 복수 개의 불빛이미지 중 설정된 점등패턴으로 점등되는 불빛이미지가 상기 제1카운터드론(110a)에 장착된 위치표시램프(114)의 불빛이미지(I)인 것으로 판단하며, 상기 지상통제장치(130)는 영상분석부(140)에서 판단된 불빛이미지(I)를 지향하여 제2카운터드론(110b)이 비행이동하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 스마트 카운터드론 운용시스템이 제공된다.
이상에서와 같이 본 발명에 의하면,
첫째, 비행금지구역(R) 내에 배치된 카운터드론(110)은 제어신호에 따라 설정된 위치로 비행이동하고 영상을 촬영하는 카메라(111) 및 방해전파를 발산하는 재밍건(112)이 각각 장착되며, 레이더부(120)는 방사된 전자기파의 반사파를 수신하여 비행금지구역(R)으로 접근하는 미확인드론(D)을 감지하고, 지상통제장치(130)는 레이더부(120)에서 감지된 미확인드론(D)을 향해 카운터드론(110)이 지근거리까지 비행이동하도록 제어하며, 영상분석부(140)는 카운터드론(110)의 카메라(111)에서 촬영된 영상을 분석하여 상기 미확인드론(D)이 인가된 드론인지 비인가된 침입드론인지 판단하고, 상기 지상통제장치(130)는 영상분석부(140)의 판단결과에 따라 미확인드론(D)이 인가드론이면 이동한 카운터드론(110)이 복귀하도록 제어하고 침입드론이면 카운터드론(110)의 재밍건(112)을 구동시켜 발사되는 방해전파에 의해 침입드론이 무력화되도록 제어하는 것과 같이, 비행이동하는 카운터드론(110)에 장착된 재밍건(112)을 이용하여 비행금지구역(R)에 접근하는 침입드론(D)의 무력화를 위한 방해전파를 공중에서 발사할 수 있어 방해전파에 의해 지상의 시설물이나 전자장비가 고장 및 훼손되는 것을 미연에 방지할 수 있다.
둘째, 상기 지상통제장치(130)는 카운터드론(110)의 자세제어센서(113)에서 감지된 기울기 감지값을 이용하여 재밍건(112)의 발사방향을 판단하되, 재밍건(112)의 발사방향이 수평선(L)보다 하방으로 기울어진 상태에서는 방해전파가 발사되지 않도록 제어함으로써, 재밍건(112)의 방해전파가 지상의 시설물이나 전자장비에 가해져 정상사용이 제한되거나 고장이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
셋째, 상기 영상분석부(140)는 카메라(111)에서 촬영된 영상 내에서 침입드론(D)을 객체로 인식하여 방해전파에 의해 무력화된 침입드론(D)의 움직임을 추종하고, 상기 지상통제장치(130)는 무력화된 침입드론(D)이 자동착지하도록 하강 이동하면 카운터드론(110)이 함께 하강하면서 지속적으로 방해전파를 발산하도록 하며, 무력화된 침입드론(D)이 자동복귀하도록 후퇴 이동하면 카운터드론(110)이 추적하면서 지속적으로 방해전파를 발사하도록 제어함으로써, 숙련된 드론조종사나 재밍건 사격수없이도 침입드론(D)을 추적하여 무력화시킬 수 있다.
넷째, 배터리잔량 측정부(150)는 상기 카운터드론(110)의 배터리 잔량을 측정하고, 비행지속시간 측정부(160)는 배터리잔량 측정부(150); 또는 카운터드론(110)의 비행지속 시간을 측정하며, 비행가능시간 산출부(170)는 배터리잔량 측정부(150)의 배터리 잔량정보 또는 비행지속시간 측정부(160)의 비행지속 시간정보를 이용하여 카운터드론(110)의 비행가능 잔여시간을 측정하고, 상기 비행금지구역(R) 내에는 복수 대의 카운터드론(110; 110a,110b) 배치되며, 상기 지상통제장치(130)는 비행이동하여 방해전파를 발사하면서 침입드론(D)을 무력화하고 있는 제1카운터드론(110a)의 비행가능 잔여시간이 설정된 한계잔여시간에 도달하면 비행금지구역(R)에서 대기중인 제2카운터드론(110b)이 해당 침입드론(D)을 향해 비행이동하고 방해전파를 발사하여 제1카운터드론(110a)과 임무교대하도록 제어함으로써, 배터리의 조기소진으로 침입드론(D)을 놓치게 되는 것을 미연에 방지할 수 있다.
다섯째, 상기 카운터드론(110)은 제어신호에 따라 점등제어되는 위치표시램프(114)가 더 장착되고, 상기 지상통제장치(130)는 제2카운터드론(110b)이 침입드론(D)을 향해 비행이동하는 중에 제1카운터드론(110a)의 위치표시램프(114)가 점등되도록 제어하며, 상기 영상분석부(140)는 제2카운터드론(110b)의 카메라(111)에서 촬영된 영상을 분석하여 제1카운터드론(110a)에 장착된 위치표시램프(114)의 불빛이미지(I)를 검출하고, 상기 지상통제장치(130)는 제2카운터드론(110b)이 검출된 불빛이미지(I)를 지향하여 비행이동하도록 제어함으로써, 제2카운터드론(110b)이 침입드론(D)을 향해 최단거리로 비행이동할 수 있으며 GPS신호가 갖는 위치오차를 보상하여 보다 정확하게 비행이동할 수 있다.
여섯째, 상기 위치표시램프(114)는 카운터드론(110)의 바디(117) 상에서 제어신호에 따라 수평회동 및 상하회동이 가능하도록 장착되고, 상기 지상통제장치(130)는 제1카운터드론(110a)과 제2카운터드론(110b) 간의 상대적 위치변화에 따라 제1카운터드론(110a)에 장착된 위치표시램프(114)의 점등방향이 제2카운터드론(110b)을 지향하도록 제어함으로써, 위치표시램프(114)가 제1카운터드론(110a)의 바디(117)나 주변 장애물에 의해 가려지는 것을 최소화할 수 있으며 제1카운터드론(110a)의 비행자세나 지향방향에 상관없이 항상 위치표시램프(114)의 불빛이미지(I)를 제2카운터드론(110b)에게 제공할 수 있다.
일곱째, 상기 위치표시램프(114)는 제어신호에 따라 복수의 점등색 중 어느 하나의 점등색으로 점등하거나 소등하고, 상기 영상분석부(140)는 제2카운터드론(110b)의 카메라(111)에서 촬영된 영상을 분석하여 제1카운터드론(110a)에 장착된 위치표시램프(114)의 점등색을 검출하며, 상기 지상통제장치(130)는 제1카운터드론(110a)의 위치표시램프(114)가 단위시간별로 설정된 점등패턴으로 점멸상태 및 점등색이 변화하도록 제어하고, 상기 영상분석부(140)는 제2카운터드론(110b)의 카메라(111)에서 촬영된 영상 내에서 점등된 복수 개의 불빛이미지 중 설정된 점등패턴으로 점등되는 불빛이미지가 상기 제1카운터드론(110a)에 장착된 위치표시램프(114)의 불빛이미지(I)인 것으로 판단하며, 상기 지상통제장치(130)는 영상분석부(140)에서 판단된 불빛이미지(I)를 지향하여 제2카운터드론(110b)이 비행이동하도록 제어함으로써, 제2카운터드론(110b)의 카메라(111)에 촬영된 영상에 다른 램프(예를 들면 주변 시설물의 조명, 항공기 조명등)의 불빛이미지가 포함되더라도 오인하지 않고 제2카운터드론(110b)를 침입드론(D) 측으로 정확하게 비행이동시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스마트 카운터드론 운용시스템을 나타낸 개략도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스마트 카운터드론 운용시스템의 기능적 구성을 나타낸
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 카운터드론의 재밍건에서 공중발사된 방해전파에 의해 침입드론이 무력화된 상태를 나타낸 개략도,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 지상통제부의 구성을 나타낸 측면도,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 카운터드론에 장착된 재밍건의 발사방향이 수평선보다 하방으로 기울어진 상태를 나타낸 측면도,
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 카운터드론이 자동착지하는 침입드론을 위치추적하며 지속적으로 무력화하는 상태를 나타낸 측면도,
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 카운터드론이 자동복귀하는 침입드론을 위치추적하며 지속적으로 무력화하는 상태를 나타낸 측면도,
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제1카운터드론이 비행금지구역에 대기중인 제2카운터드론과 임무교대하는 상태를 나타낸 측면도,
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 위치표시램프의 동작원리를 설명하기 위한 측면도,
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 카운터드론에 장착된 위치표시램프의 불빛이미지를 지향하여 비행이동하는 동작원리를 설명하기 위한 개략도,
도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 카운터드론에 장착된 위치표시램프의 점등패턴을 나타낸 테이블표,
도 12는 종래에 재밍건을 이용하여 침입드론을 무력화시키는 상태를 나타낸 개략도이다.
상술한 본 발명의 목적, 특징들 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스마트 카운터드론 운용시스템은 비행이동하는 카운터드론에 장착된 재밍건을 이용하여 비행금지구역(R)에 접근하는 침입드론의 무력화를 위한 방해전파를 공중에서 발사할 수 있어 방해전파에 의해 지상의 시설물이나 전자장비가 고장 및 훼손되는 것을 미연에 방지할 수 있는 스마트 카운터드론 운용시스템으로서, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 카운터드론(110), 레이더부(120), 지상통제장치(130) 및 영상분석부(140)를 포함한다.
여기서, 상기 비행금지구역(R)은 군사기지 및 군사시설 보호구역, 공항 및 원자력 발전소 등과 같이 안전, 국방 및 그 밖의 이유로 항공기의 비행을 금지하도록 설정된 일정범위의 공역을 포함하며, 이 밖에 특정 보호시설물(10)을 경계하기 위해 임의로 설정된 구역을 모두 포함한다.
먼저, 상기 카운터드론(110)은 비행금지구역(R)으로 접근하는 침입드론(D)을 무력화시키기 위해 운용되는 드론으로서, 비행금지구역(R) 내에 배치되어 지상통제장치(130)의 제어신호에 따라 설정된 위치로 비행이동하고 영상을 촬영하는 카메라(111) 및 방해전파를 발산하는 재밍건(112)이 각각 장착된다.
여기서, 상기 카운터드론(110)은 비행이동하면서 촬영한 영상을 통신망을 통해 실시간으로 지상통제장치(130)측으로 전송한다. 상기 카운터드론(110)과 지상통제장치(130)를 신호연결하는 통신망은 일반적인 RF통신방식을 이용할 수 있으나, LTE 또는 5G 통신방식으로 신호연결되면 기존의 RF통신방의 전파수신 거리제약의 한계를 뛰어넘어 통신거리를 대폭 연장시킬 수 있으며, 스마트폰의 보급으로 전국 범위에 걸쳐 폭넓은 통신영역을 갖는 LTE 및 5G 통신인프라를 그대로 이용할 수 있으므로 통신설비의 구축비용을 절감할 수 있다.
또한, 상기 카운터드론(110)에는 비행제어수단(Flying Control)이 구비되어 지상통제장치(130)의 제어신호(이동명령)에 따라 지정된 위치로 비행하도록 조종될 수도 있으며, 자이로스코프, 가속도계 등의 자이로센서(113), 지자기센서 및 기압 센서 등을 포함하는 각종 센서류 및 프로펠러 구동수단이 구비되고, 상기 비행제어수단은 지상통제장치(130)의 자동조종 또는 수동조종에 따른 제어신호에 따라 각 센서들의 감지값을 이용하여 프로펠러 구동수단을 구동제어함으로써 카운터드론(110)이 균형을 유지한 상태로 지정된 위치로 비행이동하도록 동작한다. 그리고, 도시되지 않았으나 카운터드론(110)에는 지상통제장치(130)와의 데이터송수신을 위한 통신부 및 위치정보 산출에 필요한 GPS신호를 수신하는 GPS모듈이 구비된다.
또한, 상기 카운터드론(110)의 GPS신호를 이용하여 침입드론(D)의 위치정보를 최단 시간내에 획득할 수 있다. 이를 위해 카운터드론(110)은 통신망을 통해 수신된 지상통제장치(130)의 제어신호에 따라 지정된 위치로 비행이동하며 지상통제장치(130)는 카운터드론(110)로부터 수신된 GPS신호 및 메모리에 기저장된 맵데이터를 이용하여 카운터드론(110)의 현재위치정보를 산출하여 지정된 위치로 위치이동하도록 구동제어한다. 더불어, 상기 카메라(111)와 재밍건(112)은 지상통제장치(130)의 제어신호에 따라 촬영방향 및 발사방향이 상하 좌우로 조작가능하도록 장착되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 카운터드론(110)은 비행금지구역(R) 내에서 복수 대가 구비되어 동시에 비행금지구역(R)으로 침투하는 복수의 침입드론(D)에 대해 개별적으로 대응하거나 기대응중인 카운터드론(110)과 대기중인 카운터드론(110)을 임무교대할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
상기 레이더부(120)는 비행금지구역(R) 내에 배치되어 사방으로 전자기파를방사하고 방사된 전자기파의 반사파를 수신하여 비행금지구역(R)으로 접근하는 미확인드론(D)을 감지한다. 여기서, 상기 레이더부(120)에는 GPS와 연동된 맵데이터가 구비되어 감지된 미확인드론(D)의 위치좌표를 산출할 수 있으며 산출된 위치좌표를 지상통제장치(130)측으로 전송할 수 있다.
상기 지상통제장치((GCS;Ground Control System, 130)는 비행금지구역(R)의 지상에 배치되어 카운터드론(110)을 비행제어하는 수단으로서, 상기 레이더부(120)에서 감지된 미확인드론(D)을 향해 카운터드론(110)이 미확인드론(D)의 지근거리까지 비행이동하도록 제어한다. 여기서, 상기 지근거리는 카운터드론(110)이 미확인드론(D)을 영상분석하여 식별할 수 있는 영상을 촬영가능하도록 근접한 거리 또는 재밍건(112)의 방해전파로 무력화 가능하도록 근접한 거리를 의미한다.
상기 영상분석부(140)는 카운터드론(110)의 카메라(111)에서 촬영된 영상을 분석하여 미확인드론(D)이 인가된 드론인지 비인가된 침입드론인지 판단한다. 여기서, 영상분석부(140)는 수신된 영상을 영상분석하여 영상 내에서 미확인드론(D)을 객체로 인식하여 탐색하면서 드론에 대한 정보를 획득하는데 미확인드론(D)의 제조사, 모델, 사양, 통신프로토콜을 추정하고 추정된 정보를 이용하여 기구축된 블랙리스트에 있는 침입드론(D)인지 판단한다.
또한, 상기 지상통제장치(130)는 영상분석부(140)의 판단결과에 따라 미확인드론(D)이 인가드론이면 카운터드론(110)이 복귀하도록 제어하고 침입드론이면 도 3에 도시된 바와 같이 카운터드론(110)의 재밍건(112)을 구동시켜 발사되는 방해전파에 의해 침입드론(D)이 무력화되도록 제어한다. 더불어, 상기 지상통제장치(130)는 방해전파의 주파수대역 및 출력강도를 조절해가면서 동시에 카메라(111)에서 촬영된 영상 내에서의 카운터드론(110)의 움직임을 분석하여 무력화에 최적인 주파수 대역과 출력강도를 선택할 수 있다.
그리고, 상기 영상분석부(140)는 카메라(111)에서 촬영된 영상 내에서 미확인드론(D)을 감지객체로 인식하고 영상의 전후 프레임을 비교하면서 미확인드론(D)와 카운터드론(110) 간의 상대적인 위치변화를 판단할 수 있으며, 지상통제장치(130)는 이러한 위치변화 정보를 이용하여 카운터드론(110)이 미확인드론(D)을 위치추적하도록 비행제어할 수 있다. 또한, 영상분석부(140)의 영상분석을 통해 미확인드론(D)과 카운터드론(110) 간의 이격거리를 판단하거나 카운터드론(110)로부터 발사되는 초음파 및 레이저의 반사파를 이용하여 이격거리를 판단할 수 있으며 판단된 이격거리정보를 이용하여 미확인드론(D)과 충돌하지 않으면서도 지근거리를 유지한 상태로 추적할 수 있다.
상술한 바와 같이 비행이동하는 카운터드론(110)에 장착된 재밍건(112)을 이용하여 비행금지구역(R)에 접근하는 침입드론(D)의 무력화를 위한 방해전파를 공중에서 발사할 수 있어 방해전파에 의해 지상의 시설물이나 전자장비가 고장 및 훼손되는 것을 미연에 방지할 수 있다.
한편, 상기 영상분석부(140)는 지상통제장치(130)와 별개의 모듈로 구성되어 독립적인 형태를 가질 수 있으며 지상통제장치(130)와 모듈 내에 함께 구성되어 일체된 형태를 가질 수도 있다. 또한, 상기 카운터드론(110), 레이더부(120), 영상분석부(140) 및 지상통제장치(130)는 비행금지구역(R) 내에서 고정된 시설물에 배치될 수도 있으나, 도 4에 도시된 바와 같이 도로를 따라 이동가능한 지상통제부(200)에 설치될 수도 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 상기 지상통제부(200)는 이동차량(210) 및 이동차량(210)에 적재되며 비행제어와 모니터링을 위한 공간을 제공하는 통제실(221) 및 카운터드론(110)이 수용되는 드론대기실(222)이 내부에 마련된 콘솔함(220)을 포함하며, 상기 영상분석부(140) 및 지상통제장치(130)는 통제실(221)에 설치될 수 있다. 따라서, 침입드론(D)이 원거리까지 복귀이동(회항)하는 경우 이동차량(210)으로 침입드론(D)을 따라가면서 카운터드론(110)을 운용할 수 있다.
한편, 상기 지상통제장치(130)는 카운터드론(110)의 자세제어센서(113)에서 감지된 기울기 감지값을 이용하여 재밍건(112)의 발사방향을 판단하되, 도 5에 도시된 바와 같이 재밍건(112)의 발사방향이 수평선(L)보다 하방으로 기울어진 상태에서는 방해전파가 발사되지 않도록 제어함으로써, 재밍건(112)의 방해전파가 지상의 시설물이나 전자장비에 가해져 정상사용이 제한되거나 고장이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 일반적으로 드론은 방해전파에 의해 무력화된 경우 현 위치에서 지상으로 자동착지하거나 정상상태가 될때까지 공중에서 정지비행(Hovering)하거나 출발위치로 자동복귀(회황)하도록 설정된다.
따라서, 상기 영상분석부(140)는 카메라(111)에서 촬영된 영상 내에서 침입드론(D)을 객체로 인식하여 방해전파에 의해 무력화된 침입드론(D)의 움직임을 추종하고, 상기 지상통제장치(130)는 도 6에 도시된 바와 같이 무력화된 침입드론(D)이 자동착지하도록 하강 이동하면 카운터드론(110)이 함께 하강하면서 지속적으로 방해전파를 발산하도록 하며, 도 7에 도시된 바와 같이 무력화된 침입드론(D)이 자동복귀하도록 후퇴 이동하면 카운터드론(110)이 추적하면서 지속적으로 방해전파를 발사하도록 제어함으로써, 숙련된 드론조종사나 재밍건 사격수없이도 침입드론(D)을 추적하여 무력화시킬 수 있다.
한편, 상기 카운터드론(110)은 비행하면서 배터리 전원을 소모할 뿐만 아니라 침입드론(D)의 무력화를 위해 지속적으로 방해전파를 발사하기 때문에 배터리 전원이 더욱 빠르게 소모된다. 따라서, 침입드론(D)이 무려화되어 공중에서 정지비행하는 경우 침입드론(D)보다 카운터드론(110)의 배터리가 먼저 소진되면 더 이상의 비행이 제한되어 침입드론(D)에 대한 퇴치임무를 수행하기가 제한될 수 있다.
이에 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스마트 카운터드론 운용시스템에서는 이를 방지하기 위해, 배터리잔량 측정부(150) 또는 비행지속시간 측정부(160) 중 어느 하나 이상의 측정부 및, 비행가능시간 산출부(170)를 더 포함할 수 있다.
상기 배터리잔량 측정부(150)는 카운터드론(110)에 배치되어 카운터드론(110)의 배터리 잔량을 측정하고, 비행지속시간 측정부(160)는 지상에서 대기중이던 카운터드론(110)이 이륙한 순간부터 현재까지 비행을 지속한 시간을 측정하며, 비행가능시간 산출부(170)는 배터리잔량 측정부(150)의 배터리 잔량정보 또는 비행지속시간 측정부(160)의 비행지속 시간정보를 이용하여 카운터드론(110)의 비행가능 잔여시간을 산출한다.
여기서, 상기 비행가능시간 산출부(170)는 각 카운터드론(110)별로 완충된 상태의 배터리 잔량정보가 기저장되어 배터리잔량 측정부(150)로부터 수신되는 배터리 잔량정보를 비교하여 앞으로 비행이 가능한 잔여시간을 산출할 수 있다. 상기 배터리 잔량정보는 배터리의 출력단자에서 측정되는 전원특성(예를 들면, 전류값, 전압값)을 기준으로 측정될 수 있다.
또한, 상기 비행가능시간 산출부(170)는 각 카운터드론(110)별로 배터리가 완충된 상태에서의 총비행가능시간 정보가 기저장되어 비행지속시간 측정부(160)로부터 수신되는 비행지속 시간정보를 비교하여 앞으로 비행이 가능한 잔여시간을 산출할 수 있다. 상기 총비행가능시간 정보는 복수 대의 카운터드론(110)을 대상으로 장착된 배터리로 비행한 시간을 측정하는 반복실험을 통해 획득된 평균 비행가능시간 데이터를 이용할 수 있다. 따라서, 총비행가능시간이 1시간이고 비행지속시간 측정부(160)에서 측정된 비행지속 시간정보가 30분인 경우 해당 카운터드론(110)은 앞으로 30분을 더 비행가능한 것으로 즉, 한계잔여시간이 30분인 것으로 판단할 수 있는 것이다.
더불어, 상기 지상통제장치(130)는 비행금지구역(R)에 배치된 복수 개의 카운터드론(110; 110a,110b) 중 비행이동하여 방해전파를 발사하면서 침입드론(D)을 무력화하고 있는 제1카운터드론(110a)의 비행가능 잔여시간이 설정된 한계잔여시간에 도달하면 도 8에 도시된 바와 같이 비행금지구역(R)에서 대기중인 제2카운터드론(110b)이 해당 침입드론(D)을 향해 비행이동하고 방해전파를 발사하여 제1카운터드론(110a)과 임무교대하도록 제어한다.
상기 지상통제장치(130)는 제2카운터드론(110b)이 제1카운터드론(110a)의 위치 즉, 침입드론(D)의 위치로 이동할 수 있도록 제1카운터드론(110a)으로부터 수신된 GPS신호를 이용하여 현재 위치좌표를 획득하고 이를 기반으로 이동명령을 전송하여 제2카운터드론(110b)이 비행이동하도록 제어한다. 또한, 제1카운터드론(110a)의 재밍건(112)에서 현재 출력되는 방해전파의 주파수대역 및 출력강도에 대한 정보를 함께 제2카운터드론(110b)로 전송하여 제2카운터드론(110b)이 현장에 도착하는대로 침입드론(D)을 향해 무력화에 최적인 주파수 대역과 출력강도로 방해전파를 발사할 수 있다.
이와 같이 제1카운터드론(110a)의 잔여 비행가능시간에 따라 제2카운터드론(110b)으로 자동 임무교대함하도록 제어함으로써 배터리의 조기소진으로 침입드론(D)을 놓치게 되는 것을 미연에 방지할 수 있다.
상기 배터리잔량 측정부(150), 비행지속시간 측정부(160) 및 비행가능시간 산출부(170)는 상술한 영상분석부(140)의 경우와 마찬가지로 지상통제장치(130)와 별개의 모듈로 구성되어 독립적인 형태(예를 들면, 카운터드론(110) 내부)를 가질 수 있으며 지상통제장치(130)와 모듈 내에 함께 구성되어 일체된 형태를 가질 수도 있다.
한편, 상기 지상통제장치(130)는 제1카운터드론(110a)으로부터 수신되는 GPS신호를 기반으로 현재 위치좌표를 산출하고 산출된 위치좌표로 제2카운터드론(110b)이 비행이동하도록 제어할 수 있다. 그러나 제1카운터드론(110a)의 위치가 빈번하게 변동되는 경우 이를 감지하고 새로운 위치좌표를 산출하여 전송되는 절차가 반복되면서 제2카운터드론(110b)의 이동시간이 길어질 수 있다. 이에 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스마트 카운터드론 운용시스템에서는 제2카운터드론(110b)이 직관적으로 확인되는 불빛이미지를 지향하여 비행이동하도록 제어할 수 있다.
이를 위해, 도 9에 도시된 바와 같이 상기 카운터드론(110)은 제어신호에 따라 점등제어되는 위치표시램프(114)가 더 장착되고, 상기 지상통제장치(130)는 제2카운터드론(110b)이 침입드론(D)을 향해 비행이동하는 중에 제1카운터드론(110a)의 위치표시램프(114)가 점등되도록 제어하며, 상기 영상분석부(140)는 제2카운터드론(110b)의 카메라(111)에서 촬영된 영상을 분석하여 제1카운터드론(110a)에 장착된 위치표시램프(114)의 불빛이미지(I)를 검출하고, 상기 지상통제장치(130)는 제2카운터드론(110b)이 검출된 불빛이미지(I)를 지향하여 비행이동하도록 제어한다. 따라서, 상기 제2카운터드론(110b)이 침입드론(D)을 향해 최단거리로 비행이동할 수 있으며 GPS신호가 갖는 위치오차를 보상하여 보다 정확하게 비행이동할 수 있다.
여기서, 상기 제2카운터드론(110b)이 비행이동을 시작하면 제1카운터드론(110a)에 장착된 위치표시램프(114)가 점등되도록 하고, 도 10에 도시된 바와 같이 제2카운터드론(110b)의 카메라(111)에서 촬영된 영상을 분석하여 영상프레임(F) 내에서 위치표시램프(114)의 불빛이미지(I)가 추출되면 제2카운터드론(110b)이 추출된 불빛이미지(I)를 지향하여 위치이동하도록 구동제어한다.
상기 지상통제장치(130)는 영상 내에서 제2카운터드론(110b)이 비행하는 방향과 상기 불빛이미지(I) 간의 상대적 위치관계를 이용하여 제2카운터드론(110b)이 불빛이미지(I)를 지향하도록 방향전환하는데 필요한 조향각도의 조절치를 판단할 수 있다.
또한, 도 9의 확대도에 도시된 바와 같이 상기 위치표시램프(114)는 카운터드론(110)의 바디(117) 상에서 제어신호에 따라 수평회동 및 상하회동이 가능하도록 장착된다. 여기서, 바디(117)에 대하여 수평방향으로 회동동작하는 제1회동브라켓(118)과 이 제1회동브라켓(119)에 대하여 상하로 회동동작하는 제2회동브라켓(119)이 구비되고 이 제2회동브라켓(119)에 위치표시램프(114)가 장착되어 불빛이 조사되는 방향을 다양하게 조절할 수 있다.
더불어, 상기 지상통제장치(130)는 제1카운터드론(110a)과 제2카운터드론(110b) 간의 상대적 위치변화에 따라 제1카운터드론(110a)에 장착된 위치표시램프(114)의 점등방향이 제2카운터드론(110b)을 지향하도록 제어함으로써, 위치표시램프(114)가 제1카운터드론(110a)의 바디(117)나 주변 장애물에 의해 가려지는 것을 최소화할 수 있으며 제1카운터드론(110a)의 비행자세나 지향방향에 상관없이 항상 위치표시램프(114)의 불빛이미지(I)를 제2카운터드론(110b)에게 제공할 수 있다.
더불어, 상기 위치표시램프(114)는 제어신호에 따라 복수의 점등색 중 어느 하나의 점등색으로 점등하거나 소등하고, 상기 영상분석부(140)는 제2카운터드론(110b)의 카메라(111)에서 촬영된 영상을 분석하여 제1카운터드론(110a)에 장착된 위치표시램프(114)의 점등색을 검출하며, 도 11에 도시된 바와 같이 상기 지상통제장치(130)는 제1카운터드론(110a)의 위치표시램프(114)가 단위시간(예를 들면, 1sec)별로 설정된 점등패턴으로 점멸상태(점등 또는 소등) 및 점등색(예를 들면, 적색, 청색, 황색 등)이 변화하도록 제어한다.
그리고, 상기 영상분석부(140)는 제2카운터드론(110b)의 카메라(111)에서 촬영된 영상 내에서 점등된 복수 개의 불빛이미지 중 상기 설정된 점등패턴으로 점등되는 불빛이미지가 제1카운터드론(110a)에 장착된 위치표시램프(114)의 불빛이미지(I)인 것으로 판단하고, 상기 지상통제장치(130)는 영상분석부(140)에서 판단된 불빛이미지(I)를 지향하여 제2카운터드론(110b)이 비행이동하도록 제어할 수 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 제2카운터드론(110b)의 카메라(111)에서 촬영된 영상 내에 복수 개의 불빛이미지가 검출되면 일정시간 동안 각 불빛이미지의 점등상태(점등 및 소등)와 점등색을 인식하여 각각의 점등패턴을 분석하고, 분석된 각 점등패턴과 기설정된 점등패턴을 비교하여 도 11에 예시된 바와 같이 "2초(sec)간 적색점등→1초간 소등→2초간 녹색점등→1초간 소등→1초간 적색점등→1초간 소등→1초간 황색점등→1초간 소등"의 점등패턴으로 점등되는 불빛이미지를 제2카운터드론(110b)의 위치표시램프(114)에 의한 불빛이미지(I)인 것으로 판단하는 것이다.
따라서, 이와 같이 점등패턴의 분석을 통한 불빛이미지 구분방식으로 상기 제2카운터드론(110b)의 카메라(111)에 촬영된 영상에 다른 램프(예를 들면 주변 시설물의 조명, 항공기 조명등)의 불빛이미지가 포함되더라도 오인하지 않고 제2카운터드론(110b)를 침입드론(D) 측으로 정확하게 비행이동시킬 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
110,110a,110b...카운터드론
111...카메라 112...재밍건
114...위치표시램프 120...레이더부
130...지상통제장치 140...영상분석부
150...배터리잔량 측정부 160...비행지속시간 측정부
170...비행가능시간 측정부 D...미확인드론, 침입드론
I...불빛이미지 R...비행금지구역

Claims (6)

  1. 비행금지구역(R)으로 접근하는 침입드론을 퇴치하기 위한 스마트 카운터드론 운용시스템에 있어서, 상기 비행금지구역(R) 내에 배치되어 제어신호에 따라 설정된 위치로 비행이동하고, 영상을 촬영하는 카메라(111) 및 방해전파를 발산하는 재밍건(112)이 각각 장착된 카운터드론(110); 방사된 전자기파의 반사파를 수신하여 비행금지구역(R)으로 접근하는 미확인드론(D)을 감지하는 레이더부(120); 상기 레이더부(120)에서 감지된 미확인드론(D)을 향해 카운터드론(110)이 지근거리까지 비행이동하도록 제어하는 지상통제장치(130); 상기 카운터드론(110)의 카메라(111)에서 촬영된 영상을 분석하여 상기 미확인드론(D)이 인가된 드론인지 비인가된 침입드론인지 판단하는 영상분석부(140); 상기 카운터드론(110)의 배터리 잔량을 측정하는 배터리잔량 측정부(150); 카운터드론(110)의 비행지속 시간을 측정하는 비행지속시간 측정부(160); 및 상기 배터리잔량 측정부(150)의 배터리 잔량정보 또는 비행지속시간 측정부(160)의 비행지속 시간정보를 이용하여 카운터드론(110)의 비행가능 잔여시간을 측정하는 비행가능시간 산출부(170);를 포함하고,
    상기 지상통제장치(130)는 영상분석부(140)의 판단결과에 따라 미확인드론(D)이 인가드론이면 이동한 카운터드론(110)이 복귀하도록 제어하고 침입드론이면 카운터드론(110)의 재밍건(112)을 구동시켜 발사되는 방해전파에 의해 침입드론이 무력화되도록 제어하며,
    상기 지상통제장치(130)는 카운터드론(110)의 자세제어센서(113)에서 감지된 기울기 감지값을 이용하여 재밍건(112)의 발사방향을 판단하되, 재밍건(112)의 발사방향이 수평선(L)보다 하방으로 기울어진 상태에서는 방해전파가 발사되지 않도록 제어하고,
    상기 비행금지구역(R) 내에는 복수 대의 카운터드론(110; 110a,110b)이 배치되며, 상기 지상통제장치(130)는 비행이동하여 방해전파를 발사하면서 침입드론(D)을 무력화하고 있는 제1카운터드론(110a)의 비행가능 잔여시간이 설정된 한계잔여시간에 도달하면 비행금지구역(R)에서 대기중인 제2카운터드론(110b)이 해당 침입드론(D)을 향해 비행이동하고 방해전파를 발사하여 제1카운터드론(110a)과 임무교대하도록 제어하며,
    상기 카운터드론(110)은 제어신호에 따라 점등제어되는 위치표시램프(114)가 더 장착되고, 상기 지상통제장치(130)는 제2카운터드론(110b)이 침입드론(D)을 향해 비행이동하는 중에 제1카운터드론(110a)의 위치표시램프(114)가 점등되도록 제어하며, 상기 영상분석부(140)는 제2카운터드론(110b)의 카메라(111)에서 촬영된 영상을 분석하여 제1카운터드론(110a)에 장착된 위치표시램프(114)의 불빛이미지(I)를 검출하고, 상기 지상통제장치(130)는 제2카운터드론(110b)이 검출된 불빛이미지(I)를 지향하여 비행이동하도록 제어하며,
    상기 위치표시램프(114)는 카운터드론(110)의 바디(117) 상에서 제어신호에 따라 수평회동 및 상하회동이 가능하도록 장착되고, 상기 지상통제장치(130)는 제1카운터드론(110a)과 제2카운터드론(110b) 간의 상대적 위치변화에 따라 제1카운터드론(110a)에 장착된 위치표시램프(114)의 점등방향이 제2카운터드론(110b)을 지향하도록 제어하며,
    상기 위치표시램프(114)는 제어신호에 따라 복수의 점등색 중 어느 하나의 점등색으로 점등하고, 상기 영상분석부(140)는 제2카운터드론(110b)의 카메라(111)에서 촬영된 영상을 분석하여 제1카운터드론(110a)에 장착된 위치표시램프(114)의 점등색을 검출하며, 상기 지상통제장치(130)는 제1카운터드론(110a)의 위치표시램프(114)가 단위시간별로 설정된 점등패턴으로 점멸상태 및 점등색이 변화하도록 제어하고, 상기 영상분석부(140)는 제2카운터드론(110b)의 카메라(111)에서 촬영된 영상 내에서 점등된 복수 개의 불빛이미지 중 설정된 점등패턴으로 점등되는 불빛이미지가 상기 제1카운터드론(110a)에 장착된 위치표시램프(114)의 불빛이미지(I)인 것으로 판단하며, 상기 지상통제장치(130)는 영상분석부(140)에서 판단된 불빛이미지(I)를 지향하여 제2카운터드론(110b)이 비행이동하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 스마트 카운터드론 운용시스템.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 영상분석부(140)는 카메라(111)에서 촬영된 영상 내에서 침입드론(D)을 객체로 인식하여 방해전파에 의해 무력화된 침입드론(D)의 움직임을 추종하고,
    상기 지상통제장치(130)는 무력화된 침입드론(D)이 자동착지하도록 하강 이동하면 카운터드론(110)이 함께 하강하면서 지속적으로 방해전파를 발산하도록 하며, 무력화된 침입드론(D)이 자동복귀하도록 후퇴 이동하면 카운터드론(110)이 추적하면서 지속적으로 방해전파를 발사하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 스마트 카운터드론 운용시스템.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11943047B2 (en) 2022-05-06 2024-03-26 Agency For Defense Development Apparatus and method of CRPA neutralization for illegal unmanned aerial vehicle

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170045071A (ko) * 2015-10-16 2017-04-26 조승철 복수의 드론을 이용한 교대형 감시 시스템 및 방법
KR101779938B1 (ko) * 2016-02-29 2017-09-19 국민대학교산학협력단 사생활 보호를 위한 드론 보안 장치 및 그의 제어 방법
KR102001181B1 (ko) * 2019-03-13 2019-07-17 유콘시스템 주식회사 무허가 드론을 격추시키는 드론

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170045071A (ko) * 2015-10-16 2017-04-26 조승철 복수의 드론을 이용한 교대형 감시 시스템 및 방법
KR101779938B1 (ko) * 2016-02-29 2017-09-19 국민대학교산학협력단 사생활 보호를 위한 드론 보안 장치 및 그의 제어 방법
KR102001181B1 (ko) * 2019-03-13 2019-07-17 유콘시스템 주식회사 무허가 드론을 격추시키는 드론

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
공개특허공보 제10-2019-0026230호(2019.03.13), LTE 및 Wi-Fi 통신 기반 드론의 재밍 방법 및 장치.

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11943047B2 (en) 2022-05-06 2024-03-26 Agency For Defense Development Apparatus and method of CRPA neutralization for illegal unmanned aerial vehicle

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