KR102340118B1 - 무인 수상정 및 무인 항공기의 연계를 통한 정찰 시스템 및 방법 - Google Patents

무인 수상정 및 무인 항공기의 연계를 통한 정찰 시스템 및 방법 Download PDF

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한화시스템 주식회사
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Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 정찰 시스템은, 원격 운용 통제소; 상기 원격 운용 통제소로부터 제어 명령을 수신하고, 상기 제어 명령에 따른 결과 정보를 전송하는 무인 수상정; 및 상기 무인 수상정에 탑재되어 충전을 수행하며, 상기 제어 명령을 수신하고 상기 제어 명령에 따른 결과 정보를 상기 무인 수상정에 전송하는 무인 항공기를 포함하며, 여기서, 상기 무인 항공기는 상기 원격 운용 통제소로부터 결정된 감시/정찰을 수행하고 상기 감시/정찰에 대한 정보를 전송함을 특징으로 한다.

Description

무인 수상정 및 무인 항공기의 연계를 통한 정찰 시스템 및 방법{Reconnaissance systems and method through unmanned watercraft and unmanned aerial vehicle}
본 발명은 무인 감시/정찰을 수행하는 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 무인 수상정 및 무인 항공기 연계를 통한 정찰 시스템 및 방법에 관한 것이다.
종래에는 무인 수상정을 통해 해양의 감시/정찰을 수행하였다. 무인 수상정의 레이더, 카메라 등이 무인 수상정의 마스트에 탑재되며 임무를 수행하게 된다. 그러나, 마스트의 높이는 한계가 있어 카메라의 높이 또한 높게 탑재 될 수 없는 문제점 및 이에 더 좋은 이미지 획득이 힘든 문제점이 존재하게 된다. 즉, 기존의 무인 수상정의 감시 정찰 수행시 무인 수상정의 마스트의 높이는 한정적으로 이에 탑재된 카메라를 활용해 이미지 획득시 한계가 존재 하게 된다.
한편, 최근 무인화를 통한 수상 감시(inspection) 정찰 임무를 수행하는 연구개발이 활발히 진행되고 있으며, 이는 기술 고도화에 따라 감시 정찰을 넘어 대함전 및 대잠전, 대기뢰전 등의 임무 수행 범위를 확대해 나가는 형태로 발전하고 있다.
이러한 확대되는 임무 상황에서 무인 수상정과 무인 항공기간의 연계된 임무 수행 필요성이 제기되고 있다.
본 발명은 무인 수상정과 무인 항공기가 연계되어 감시/ 정찰의 임무를 수행 하는 정찰 시스템 및 방법을 제안하고자 한다.
본 발명은 무인 수상정을 중계기로 상용하여 무인 항공기로부터 획득한 정보를 원격 운용 통제소에 전달하는 정찰 시스템 및 방법을 제안하고자 한다.
본 발명은 무인 수상정을 통해 충전 및 안착을 수행하는 무인 항공기의 정찰 장치 및 방법을 제안하고자 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 정찰 시스템은, 원격 운용 통제소; 상기 원격 운용 통제소로부터 제어 명령을 수신하고, 상기 제어 명령에 따른 결과 정보를 전송하는 무인 수상정; 및 상기 무인 수상정에 탑재되어 충전을 수행하며, 상기 제어 명령을 수신하고 상기 제어 명령에 따른 결과 정보를 상기 무인 수상정에 전송하는 무인 항공기; 상기 무인 항공기는, 상기 원격 운용 통제소로부터 결정된 감시/정찰을 수행하고 상기 감시/정찰에 대한 정보를 전송함을 특징으로 한다.
일 실시 예에 따라 상기 운용 통제소, 상기 무인 수상정, 및 상기 무인 항공기 각각은, 무선 통신부를 구비하여 무선 통신을 수행하며, 상기 무선 통신은, Wi-Fi, 4G, 5G, 6G 통신 또는 군사/경찰/비상 통신을 수행하기 위한 감시/정찰 전용 통신 중, 적어도 하나를 사용하고; GPS 수신부를 구비하여 수상에서의 위치를 측정하고, 측정된 위치를 상기 무선 통신을 이용하여 상호 교환하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에 따라 상기 무인 수상정과 상기 무인 항공기는, 충전을 수행하기 위한 충전 포인트 및 장소에 대한 정보를 공유하며, 상기 공유된 정보를 기반으로 해당 무인 수상정을 확인하고, 충전 가능 여부 및 충전 상태를 확인하며, 상기 무인 수상정에 구비된 마그네틱 척을 통해 상기 무인 항공기의 안착을 수행하며, 상기 안착 여부에 따라 상기 무인 항공기의 충전을 제어함을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 무인 항공기를 이용한 정찰 방법에 있어서, 무인 수상정이 원격 운용 통제소로부터 제어 명령을 수신하고, 상기 제어 명령에 따른 결과 정보를 상기 원격 운용 통제소로 전송하는 단계; 및 무인 항공기가 상기 무인 수상정으로부터 상기 제어 명령을 수신하고, 상기 제어 명령에 따른 결과 정보를 상기 무인 수상정으로 전송하는 단계; 상기 무인 항공기는, 상기 원격 운용 통제소로부터 결정된 감시/정찰을 수행하고 상기 감시/정찰에 대한 정보를 전송하며, 상기 무인 수상정에 탑재됨을 특징으로 한다.
일 실시 예에 따라 상기 운용 통제소, 상기 무인 수상정, 및 상기 무인 항공기 각각은, 무선 통신부를 구비하여 무선 통신을 수행하며, 상기 무선 통신은, Wi-Fi, 4G, 5G, 6G 통신 또는 군사/경찰/비상 통신을 수행하기 위한 감시/정찰 전용 통신 중, 적어도 하나를 사용하고; GPS 수신부를 구비하여 수상에서의 위치를 측정하고, 측정된 위치를 상기 무선 통신을 이용하여 상호 교환하는 단계를 포함함을 특징으로 한다.
일 실시 예에 따라 상기 무인 수상정과 상기 무인 항공기는, 충전을 수행하기 위한 충전 포인트 및 장소에 대한 정보를 공유하며, 상기 공유된 정보를 기반으로 해당 무인 수상정을 확인하고, 충전 가능 여부 및 충전 상태를 확인하며, 상기 무인 수상정에 구비된 마그네틱 척을 통해 상기 무인 항공기의 안착을 수행하며, 상기 안착 여부에 따라 상기 무인 항공기의 충전을 제어하는 단계를 포함함을 특징으로 한다.
본 발명은 무인 수상정과 무인 항공기(일 예로, 드론)의 연계를 통해 마스트 높이의 한계를 해결하는 장점을 제공한다. 즉, 무인 수상정이 가지고 있는 한계를 드론을 통해 감시/정찰이 더욱 용이하게 가능하게 한다. 또한, 더 높은 환경에서 이미지를 획득함에 따라 더 좋은 정보를 얻을 수 있는 장점이 생기게 된다. 또한, 무인 수상정을 이용한 통신 중계 기능을 통해 드론의 통신거리를 늘릴 수 있는 장점을 가지게 된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따라 무인 수상정과 무인 항공기의 연계를 통한 정찰 시스템을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따라 운용통제소-무인 수상정-무인 항공기를 이용한 정찰 시스템을 개략적으로 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 일 예에 따라 정찰을 수행하는 정찰 시스템의 일련의 과정을 도시한 도면.
본 발명의 실시 예에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당하는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
본 발명의 실시 예들은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 특정한 실시 형태에 대해 범위를 한정하려는 것이 아니며, 발명된 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 실시 예들을 설명함에서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "구성되다" 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.
본 발명의 실시 예에서 '모듈' 혹은 '부'는 적어도 하나의 기능이나 동작을 수행하며, 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 복수의 '모듈' 혹은 복수 의'부'는 특정한 하드웨어로 구현될 필요가 있는 '모듈' 혹은 '부'를 제외하고는 적어도 하나의 모듈로 일체화되어 적어도 하나의 프로세서(미도시)로 구현될 수 있다.
본 발명의 실시 예에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
이하에서, 본 발명의 실시 예에 따른 표적 탐지 방법에 대하여 설명하기로 한다. 본 발명의 실시 예에 따른 표적 탐지 방법에 대한 설명에 있어서, 본 발명의 실시 예에 따른 레이더 장치와 관련하여 전술한 내용과 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따라 무인 수상정과 무인 항공기의 연계를 통한 정찰 시스템을 도시한 도면이며, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따라 운용통제소-무인 수상정-드론을 이용한 정찰 시스템을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 정찰 시스템은 무인 수상정(110) 및 상기 무인 수상정에 탑재 가능한 무인 항공기(120)을 포함한다. 상기 정찰 시스템은, 상공, 수상, 수중에서의 복합 감시를 수행할 수 있다.
보다 구체적으로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 복합 감시 시스템은 항공 영상을 촬영하여 주변 영상 정보를 획득하는 무인 항공기(120), 수중 모티터링을 수행하는 적어도 하나 이상의 무인 잠수정을 포함하며, 상기 무인 항공기와 무인 잠수정을 제어하는 무인 수상정(110)을 포함한다.
수상 위의 무인 수상정(110)인 USV(Unmanned Surface Vessel)를 모선으로, 상공은 무인 항공기(120)인 UAV(Unmaned Aerial Vehicle)으로, 수중은 무인 잠수정인 AUV(Autonomous Unmmanded Vehicle, 도시하지 않음)으로 구비되며, 이를 통해 상공, 수상, 수중에 대한 감시/검사 작업을 동시에 수행할 수 있다.
무인 수상정인 USV(110)는 무인 항공기인 UAV(120)와 무인 잠수정인 AUV에 대한 중앙 제어를 담당한다. 일 예로, AUV가 정의된 임무를 수행할 때 AUV의 위치와 상태를 모니터링하며 AUV가 지정된 경로를 벗어날 경우, GPS 정보를 기반으로 상기 AUV의 실시간 수중 위치를 파악하여 정의된 경로를 추종할 수 있도록 관련 정보를 제공한다. 일 예로, 무인 수상정(110)은 무인 잠수정이 수중 검사를 수행할 수 있도록 경로정보를 제공하고, 무인 잠수정의 위치를 실시간으로 감시하여, 지정된 경로를 이탈하는 경우, 지정된 경로를 추종할 수 있도록 경로를 재설정하여 무인 잠수정에 제공한다.
여기서, 상기 무인 수상정(110) 선체 하부에는 소나 센서가 구비되고, 무인 수상정(110)은 소나 센서를 통해 무인 잠수정의 위치를 실시간으로 감시하여 무인 잠수정의 운행 경로를 확인한다. 확인 결과, 무인 잠수정이 지정된 경로를 이탈하면, 무인 수상정(110)은 구비된 GPS 수신기를 통해 취득된 GPS 위치정보를 기반으로 무인 잠수정의 수중 위치를 파악하고, 파악된 수중 위치에서 지정된 경로를 추종할 수 있도록 경로를 재설정하여 무인 잠수정에 제공한다.
또한, 무인 수상정(110)은 상부에 탑재된 무인 항공기(120)에 주변 영상을 촬영하도록 하는 제어신호를 전송하고, 무인 항공기(120)로부터 촬영된 주변 영상정보를 수신한다. 즉, 무인 항공기(120)는 무인 수상정(110)의 제어신호에 따라 이륙하여 주변 영상을 촬영 및 촬영된 주변 영상정보를 무인 수상정(110)으로 전송한다. 그러면, USV(110)는 주변 영상정보와 AUV로부터 전송된 수중 검사정보를 GPS 위치 기반으로 매칭한다. 또한, UAV(120)는 USV(110)와 AUV의 진행 방향을 스캔하여, 전방의 상황과 장애물에 대하여 사전 파악을 가능하게 한다.
즉, 무인 수상정의 상부 데크에는 무인 항공기(120)가 탑재되므로, 필요 시 무인 항공기(120)를 이륙시켜 무인 항공기(120)가 촬영한 영상정보를 수신하고, 그 영상정보를 통해 진행방향에 대한 정보를 제공받을 수 있다. 또한, 무인 수상정(110)은 무인 항공기(120)로부터 수신한 주변 영상정보를 분석하여, 전방의 상황과 장애물 존재 여부를 파악하고, 그 파악결과에 근거하여 기 설정된 경로를 변경할 수 있다. 또한, 무인 수상정(110)은 무인 잠수정으로부터 전송된 수중 검사정보와 무인 항공기(120)로부터 전송된 주변 영상 정보를 위치 기반으로 매칭한다.
또한, 무인 수상정(110)은 원격지(100)의 관리자와 통신을 주고받기 위한 중계기 역할을 수행하여, 원격지(100)은 무인 수상정(100)을 물론이거니와, 무인 항공기(120)의 상태 모니터링 및 제어를 가능하게 한다. 이에, 무인 수상정(110)은 무선 통신을 통해 운용 통제소(100)의 원격 관리자로부터 제어 명령을 수신하고, 제어 명령에 따른 결과 정보를 관리자에게 제공한다. 즉, 무인 수상정(110)은 지상관제 시스템 또는 원격 운용 통제소와 통신을 수행하며, 환경 감시를 위해 필요한 정보를 송수신한다. 또한, 무인 수상정(110)은, 적어도 하나 이상의 무인 항공기(120)와 통신을 수행하며, 각각의 무인 항공기(120)에 설정된 영역을 비행하면서 환경 감시를 수행할 수 있도록 제어한다. 본 발명에서 USV(110)는 상기 UAV(120)와 무선 통신을 수행한다. 또한, 운용통제소(100)는 USV(110) 및 상기 UAV(120)와 무선 통신을 수행한다. 여기서, 각각의 무인 항공기(120)은 운용통제소 또는 무인 수상정의 제어 신호에 따라 설정된 안전 반경내에서 동작한다. 즉, 무인 항공기는 설정된 안정 반경을 중심으로 하여 일정 거리 이내로 장애물 혹은 타 무인 이동체가 접근하게 되면, 충돌을 암시, 이를 회피하기 위하여 필요한 거리를 요청하는 동작을 수행할 수 있다.
무인 수상정(110)은 상부 데크(deck)에 무인 항공기 탑재를 위한 제1영역(160), 하부에 적어도 하나 이상의 무인 잠수정 도킹(docking)을 위한 제2영역(170)이 구비되고, 무선 통신을 통해 무인 잠수정과 무인 항공기는 서로의 정보를 공유/제어한다. 여기서, 무인 수상정(110)의 상부 데크(deck)에는 태양전지(Solar Cell)가 구비 가능하며, 무인 수상정(110)은 물론, 무인 잠수정 및 무인 항공기(10)에 전원을 공급한다.
설명한 바와 같이, 무인 수상정의 상부 데크에 태양 전지가 구비되어 있으므로, 무인 항공기는 원격지에서 장시간 임무를 수행하더라도 자체 충전이 가능하고, 충전된 전기에너지는 선상과 선저에 탑재(또는 장착)된 무인 항공기(120)을 무선/유선 방식으로 충전시켜, 원격지에서 장기간의 야외 임무 수행을 가능하게 한다.
본 발명에 따른 복합 감시 시스템은, 무인 수상정(110)에 구비된 충전 시스템을 통해 전원을 공급받음으로써, 해상이라는 공간에서의 장시간 임무 수행을 가능하게 한다. 상기 무인 수상정(110)은 크루즈, 보트, 여객선 등의 배 모양으로 도시되었으나, 그 형상은 자유로이 변경될 수 있으며, 본 발명은 배 모양을 일 예로 설명한다.
특히, 본 발명의 일 예에 따라 무인 항공기는 무인 수상정의 외부 환경에 따른 움직임을 고려하여 무선충전 또는 도킹 또는 안착 부위가 움직이게 되어 탑재 및 충전 가능하다. 이는 무인 수상정이 바람, 조류, 해류 등과 같은 동적인 움직임이 존재하는 외부환경에 따라 흔들림이 존재하는 환경을 고려한 것으로, 무인 수상정이 정 위치할 수 없는 외부 환경을 고려한 것이다.
따라서, 본 발명에서는 무인 수상정 내 짐벌 축에 무선충전기와 드론을 마그네틱 척 또는 상용 척을 활용해 효과적으로 안착 또는 고정할 수 있는 구조를 적용한다. 또한, 무선 사용이 불가할 경우 마그네틱 척 또는 콜렛 척을 통해 유선으로 드론을 충전하도록 제안한다. 이에, 보다 효과적으로 무인 수상정 내 드론이 탑재되어 충전을 수행할 수 있다.
본 발명의 일 예에 따라 무인 수상정 및 무인 항공기 및 운용통제소는 각각 무선 통신부를 구비하여 무선 통신을 수행한다. 본 발명이 적용되는 무선 통신은 Wi-Fi, 4G, 5G, 6G 및 군사/ 경찰/ 비상 통신을 수행하기 위한 감시/정찰 전용 통신 중, 적어도 하나를 사용할 수 있다. 또한, 무인 수상정 및 무인 항공기 및 운용통제소는 GPS 수신부를 구비하여 수상에서의 위치를 측정하고, 측정된 위치를 상호 교환할 수 있다. 소나 센서는 무인 잠수정의 위치를 실시간으로 측정한다. 제어부는 무선 통신부를 통해 무인 항공기 또는 무인 수상정 및 무인 잠수정의 운행을 제어한다.
제어부는 소나 센서를 통해 무인 잠수정의 위치를 실시간으로 감시하여, 기 지정된 경로를 이탈하는 경우, 지정된 경로를 추종할 수 있도록 경로를 재설정하여 무인 잠수정에 제공한다. 즉, 제어부는 소나 센서를 통해 무인잠수정의 위치를 실시간으로 감시하여 무인 잠수정의 운행 경로를 확인한다. 그 확인결과, 무인 잠수정이 지정된 경로를 이탈하면, 제어부는 GPS 수신부를 통해 취득된 GPS 위치정보를 기반으로 무인 잠수정의 수중 위치를 파악하고, 파악된 수중 위치에서 지정된 경로를 추종할 수 있도록 경로를 재설정하여 무인 잠수정에 제공한다.
또한, 제어부는 상부에 탑재된 무인 항공기에 주변 영상을 촬영하도록 하는 제어신호를 무선 통신부를 통해 전송하고, 무인 항공기로부터 촬영된 주변 영상정보가 수신되면, 수신된 영상을 분석하여 전방의 상황과 장애물 존재 여부를 판단한다. 이때, 제어부는 현재 수신되는 영상정보와 동일한 위치의 영상정보를 비교하여 상황 변동을 감지할 수 있다. 또한, 제어부는 실시간으로 제공하는 영상의 정보를 탐지하여 인지하는 영상 인식 알고리즘 예컨대, PCA(Principal Component Analysis), LDA(Latent Dirichlet Allocation), RDA(recursive division algorithm), GSVD(Generalised Singular Value Decomposition) 등을 이용하여 영상을 분석하고, 그 분석결과를 근거로 전방의 상황과 장애물 존재 여부를 판단할 수 있다.
제어부는 무인 항공기로부터 수신한 주변 영상정보를 분석하여, 전방의 상황과 장애물 존재 여부를 파악하고, 그 파악결과에 근거하여 기 설정된 경로를 변경할 수 있다. 제어부는 무인 잠수정에서 검사한 수중 검사정보, 무인 항공기에서 촬영된 주변 영상정보, 무인 잠수정의 위치 및 경로 등을 무선 통신부를 통해 관리자에게 전송할 수 있다. 따라서 관리자는 무인 잠수정의 정상 주행 또는 궤도 이탈 여부와 그 정도, 위치 간 이동 시간을 실시간으로 지속 확인할 수 있다. 제어부는 무선 통신부를 통해 원격의 관리자로부터 제어 명령이 수신되면, 그 제어 명령에 따라 무인잠수정 또는 무인 항공기를 제어하고, 그 제어 결과를 무선 통신부를 통해 관리자에게 제공한다.
태양전지는 무인 수상정(100)은 물론, 무인 잠수정 및 무인 항공기에 전원을 공급한다. 낮 동안 패널을 통해 입사한 태양광을 태양 전지를 통해 전기에너지로 변환되어 전력 변환 모듈과 커패시터를 통해 배터리에 에너지로 충전됨과 동시에, 태양전지는 무인 수상정의 구동부, 가령 모터를 구동한다. 제1 충전부는 선체 상부에 위치하여 무인 항공기를 충전한다. 즉, 제1 충전부는 무인 항공기의 탑재가 감지되면, 태양 전지로부터 전기를 공급받아 무인 항공기를 충전시킨다. 본 발명에 따라 상기 제1 충전부는 무인 항공기(일 예로, 드론)의 충전을 수행할 수 있다. 이러한 무인 항공기는 탑승자 없이 외부의 제어에 따라 비행하는 소형 비행기체로서, 작은 공간에서의 발함 및 회수가 가능하고, 유인 항공기에 비해 관리 비용이 작은 장점이 있다. 무인 항공기는 무인 수상정의 제어에 따라 비행하여 주변 영상을 촬영하고, 촬영된 주변 영상정보를 무인 수상정으로 전송한다. 이때, 무인 항공기는 복수의 감시 장비를 탑재하고 있으며, 감시 장비로는 대수상 레이더, 전자 광학 카메라, 적외선 탐지 장비 등일 수 있다. 무인 항공기는 무인 수상정(100)과 무인 잠수정의 진행 방향을 스캔하여, 전방의 상황과 장애물에 대하여 사전 파악을 가능하게 한다.
무인 수상정은 조향, 제동, 모터 등의 구동부, 수위 측정 센서 등의 각종 센서 등을 포함할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 예에 따라 정찰을 수행하는 정찰 시스템의 일련의 과정을 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에서 드론은 무인 수상정에 안착되어 충전중에 무인 수상정에서 나오는 제어 신호에 따라 임무수행을 진행하게 된다. 운용통제소-무인 수상정-드론의 관계를 통해 상호 제어가 진행되며 운용통제소에서는 무인 수상정의 제어기와 통신기를 통해 무인 수상정을 제어하며 드론의 상태 확인이 가능하다. 또한 무인 수상정에서 드론과의 통신을 제어하며 드론 제어를 진행하게 된다. 이때 드론을 제어할 때 무인 수상정은 중계기 역할이 되며 드론과 운용통제소와의 통신 거리를 더욱 증가 시킬 수 있게 된다. 따라서, 무인 수상정과 드론과의 연계 정찰이 가능하며 무인 수상정의 중계기 역할을 통해 해상에서 드론의 임무 범위를 더욱 증가 시킬 수 있는 장점을 가지게 된다.
보다 구체적으로, 무인 수상정에 대한 임무 준비가 완료됨을 확인하면(300), 무인 수상정에 탑재된 드론을 확인한다(305). 이때, 드론과 무인 수상정간의 상호 연동을 확인한다(315). 또한, 드론의 충전 및 충전 상태를 확인한다(310).
임무 투입을 위한 감시/정찰을 결정되면(320), 원격 운용 통제소는 감시/정찰을 위한 정보를 무인 수상정에 전달 및 확인한다(325). 필요한 경우, 해당 임무를 지속적으로 수행하도록 제어한다(330). 한편, 임무 종료가 판단되는 경우(340), 드론으로 하여금 무인 수상정으로 복귀하도록 한다(345).
드론을 통한 감시/정찰이 필요하면(350), 드론 충전 해체를 지시하고 감시/정찰을 실시하도록 제어한다(355). 드론으로부터 감시/정찰 정보를 전송하도록 제어하고(360), 드론으로부터 수신된 감시/정찰 정보는 무인 수상정을 통해 운격운용통제소로 전달된다(365). 원격운용통제소는 무인 수상정으로부터 전송된 정보를 확인하여(370), 임무의 지속 여부를 결정한다(375).
임무 종료를 결정하면(380), 드론 안착을 요청하고, 해당 드론의 충전을 진행한다(385). 이에 해당 드론은 무인 수상정으로 복귀를 수행한다(390).
설명한 바와 같이, 무인 수상정은 상기 원격 운용 통제소로부터 제어 명령을 수신하고, 상기 제어 명령에 따른 결과 정보를 전송한다. 상기 무인 항공기는 상기 무인 수상정에 탑재되어 충전을 수행하며, 상기 무인 수상정으로부터 원격 운용 통제소의 제어 명령을 수신하고 상기 제어 명령에 따른 결과 정보를 상기 무인 수상정으로 전송한다. 상기 무인 항공기는, 상기 원격 운용 통제소로부터 결정된 감시/정찰을 수행하고 상기 감시/정찰에 대한 정보를 상기 무인 수상정을 통해 상기 원격 운용 통제소로 전송한다. 따라서, 상기 무인 수상정을 이용한 통신 중계 거리를 증가시키게 된다.
또한, 상기 무인 수상정과 상기 무인 항공기는, 충전을 수행하기 위한 충전 포인트 및 장소에 대한 정보를 공유하며, 상기 공유된 정보를 기반으로 해당 무인 수상정을 확인하고, 충전 가능 여부 및 충전 상태를 확인한다. 상기 무인 수상정에 구비된 마그네틱 척을 통해 상기 무인 항공기의 안착을 수행하며, 상기 안착 여부에 따라 상기 무인 항공기의 충전을 제어한다.
상기에서, 본 발명의 바람직한 실시 예가 특정 용어들을 사용하여 설명 및 도시되었지만 그러한 용어는 오로지 본 발명을 명확하게 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 실시 예 및 기술된 용어는 다음의 청구범위의 기술적 사상 및 범위로부터 이탈되지 않고서 여러 가지 변경 및 변화가 가해질 수 있는 것은 자명한 일이다. 이와 같이 변형된 실시 예들은 본 발명의 사상 및 범위로부터 개별적으로 이해되어서는 안 되며, 본 발명의 청구범위 안에 속한다고 해야 할 것이다.
200: 원격 운용 통제소
210: 무인수상정
220: 드론

Claims (6)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 무인 항공기를 이용한 정찰 방법에 있어서,
    무인 수상정이, 임무 준비가 완료되면, 상기 무인 수상정에 탑재된 무인 항공기와의 연동을 확인하고, 상기 무인 항공기의 충전 상태를 확인하는 단계;
    원격 운용 통제소가, 임무 투입을 위한 감시/정찰이 결정되면, 감시/정찰을 위한 정보를 상기 무인 수상정으로 전송하는 단계;
    상기 원격 운용 통제소가, 상기 무인 항공기를 통한 감시/정찰이 필요한 경우, 상기 무인 항공기의 충전 해제를 상기 무인 수상정에 지시하는 단계;
    상기 무인 수상정이, 상기 지시에 따라 상기 무인 항공기의 충전 해제를 실행한 후, 상기 정보를 상기 무인 항공기로 전송하는 단계;
    상기 무인 항공기가, 상기 무인 수상정에서 이탈한 후, 상기 정보를 기반으로 상기 감시/정찰을 수행하여 감시/정찰 정보를 생성하는 단계;
    상기 무인 수상정이, 상기 무인 항공기로부터 상기 감시/정찰 정보를 수신하여 상기 원격 운용 통제소로 전송하는 단계;
    상기 원격 운용 통제소가, 상기 감시/정찰 정보를 기반으로 상기 감시/정찰에 대한 임무의 지속 여부를 결정하는 단계;
    상기 원격 운용 통제소가, 상기 임무의 종료가 결정되면, 상기 무인 수상정으로 상기 무인 항공기의 안착을 요청하는 단계;
    상기 무인 수상정이, 상기 요청에 따라 상기 무인 항공기의 충전을 수행하기 위한 충전 포인트 및 장소에 대한 정보를 상기 무인 항공기와 공유하는 단계;
    상기 무인 수상정이, 상기 공유된 정보를 기반으로 상기 무인 항공기를 확인하고, 상기 무인 항공기에 대한 충전 가능 여부 및 충전 상태를 확인하는 단계; 및
    상기 무인 수상정이, 상기 무인 수상정에 구비된 마그네틱 척을 통해 상기 무인 항공기의 안착을 수행하며, 상기 안착 여부에 따라 상기 무인 항공기의 충전을 제어하는 단계를 포함하는 정찰 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 운용 통제소, 상기 무인 수상정, 및 상기 무인 항공기 각각은,
    무선 통신부를 구비하여 무선 통신을 수행하며, 상기 무선 통신은, Wi-Fi, 4G, 5G, 6G 통신 또는 군사/경찰/비상 통신을 수행하기 위한 감시/정찰 전용 통신 중, 적어도 하나를 사용하고;
    GPS 수신부를 구비하여 수상에서의 위치를 측정하고, 측정된 위치를 상기 무선 통신을 이용하여 상호 교환하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 정찰 방법.
  6. 삭제
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