KR102386776B1 - 모의 무인기를 이용한 인공지능기반 위성항법 기만 기술 분석 장치 및 방법 - Google Patents

모의 무인기를 이용한 인공지능기반 위성항법 기만 기술 분석 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 모의 무인기를 이용한 인공지능기반 위성항법 기만 기술 분석 장치는 모의 무인기의 비행을 시뮬레이션하는 무인기 비행 시뮬레이터션부, 소정의 위성항법신호를 실시간으로 모의하며, 전파 방해를 통해 모의 무인기를 무력화시키는 무인기 항법 모의부 및 상기 무인기 비행 시뮬레이션부 및 무인기 항법 모의부를 제어하여, 소정의 시나리오에 따른 기만신호를 상기 모의 무인기로 입력되도록 제어하여 기만신호의 실효성을 검증 및 분석하는 제어부를 포함한다.

Description

모의 무인기를 이용한 인공지능기반 위성항법 기만 기술 분석 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR ANALYZING GNSS JAMMING BASED ON AI USING UNMANNED AERIAL VEHICLE}
본 발명은 모의 무인기를 이용한 인공지능기반 위성항법 기만 기술 분석 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 전파방해를 통해 드론을 무력화하는 기술의 실효성을 검증하고 그 효과를 객관적으로 분석할 수 있는 HILS(Hardware-in-the-Loop (HIL) simulation) 기반의 재밍효과도를 분석할 수 있도록 한 모의 무인기를 이용한 인공지능기반 위성항법 기만 기술 분석 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근 4차 산업혁명과 함께 드론 관련 사업은 지속적으로 성장세를 보이고 있는 가운데, 이러한 드론은 개인의 사생활 침해, 관련 법안 미비, 범퇴 및 테러 활용 등으로 그 악용사례가 늘고 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해 만들어진 안티드론 대응기술은 드론을 탐지, 식별한 후에 무력화하는 모든 기술을 포함하고 있고, 국내외에서 다양한 솔루션이 활발히 개발되고 있다.
이처럼 국내외에서 개발된 전파방해를 통해 안티드론을 무력화하는 장비 또는 기술들에 대한 연구 활동이 활발히 이루어지고 있지만, 대부분의 장비들은 개발 당시 사용했던 특정 무인기를 대상으로 개발되었기에, 모든 무인기에 대한 그 성능 및 효과를 검증하기 어려운 실정이다.
또한, 안티드론에 대한 비행항법 종류 및 사용자의 정의에 따라 경우의 수가 많이 존재하기 때문에 이를 분석하기 위한 기술이 필요하다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 전파방해를 통해 드론을 무력화하는 기술의 실효성을 검증하고 그 효과를 객관적으로 분석할 수 있는 HILS(Hardware-in-the-Loop (HIL) simulation) 기반의 재밍효과도를 분석할 수 있는, 모의 무인기를 이용한 인공지능기반 위성항법 기만 기술 분석 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
다만, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상기된 바와 같은 과제로 한정되지 않으며, 또다른 과제들이 존재할 수 있다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 제1 측면에 따른 모의 무인기를 이용한 인공지능기반 위성항법 기만 기술 분석 장치는, 모의 무인기의 비행을 시뮬레이션하는 무인기 비행 시뮬레이터션부, 소정의 위성항법신호를 실시간으로 모의하며, 전파 방해를 통해 모의 무인기를 무력화시키는 무인기 항법 모의부 및 상기 무인기 비행 시뮬레이션부 및 무인기 항법 모의부를 제어하여, 소정의 시나리오에 따른 기만신호를 상기 모의 무인기로 입력되도록 제어하여 기만신호의 실효성을 검증 및 분석하는 제어부를 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 모의 무인기의 목표 비행 정보에 따른 비행 명령을 생성하여 상기 무인기 항법 모의부로 전송하고, 상기 무인기 항법 모의부는 상기 비행 명령에 상응하는 비행 제어 명령을 생성하여 상기 무인기 비행 시뮬레이션부로 전송함에 따라, 상기 무인기 비행 시뮬레이션부는 상기 비행 제어 명령에 상응하도록 상기 모의 무인기의 모터를 제어하기 위한 비행 정보를 생성할 수 있다.
상기 무인기 비행 시뮬레이션부는 상기 비행 정보로, 상기 모의 무인기의 모터를 제어하기 위한 자세 정보 및 각속도 정보를 생성하여 상기 무인기 항법 모의부로 전송하고, 위치 정보 및 속도 정보를 생성하여 상기 제어부로 전송할 수 있다.
상기 제어부는 소정의 기만 방법 중 선택된 기만 방법에 따른 SW 기반의 기만 위치 정보 및 속도 정보를 생성하여 상기 무인기 항법 모의부로 전송할 수 있다.
상기 소정의 기만 방법은 정적 좌표 기반 기만 방법과 동적 좌표 기반 기만 방법을 이용할 수 있다.
상기 제어부는 상기 정적 좌표 기반 기만 방법이 선택된 경우, 사용자의 입력 장치로부터 정적 좌표 정보와, 기만 방향 정보 및 기만 속도 정보를 입력받으면, 상기 정적 좌표 정보, 기만 방향 및 속도 정보에 상응하는 SW 기반의 기만 위치 정보 및 속도 정보를 생성하여 상기 무인기 항법 모의부로 전송할 수 있다.
상기 제어부는 소정의 기만 방법 중 선택된 기만 방법에 따른 RF 기반의 기만 위치 정보 및 속도 정보를 생성하여 상기 무인기 항법 모의부로 전송할 수 있다.
상기 제어부는 상기 선택된 기만 방법에 따라 RF 기반 기만신호를 생성하여 상기 무인기 항법 모의부로 전송하고, 상기 무인기 항법 모의부는 상기 RF 기반 기만신호를 GNSS 안테나를 통해 수신하여 GNSS 수신기를 통해 상기 RF 기반의 기만 위치 정보 및 속도 정보를 생성할 수 있다.
상기 제어부는 상기 모의 무인기의 목표 비행 경로와 실시간 경로 및 상기 선택된 기반 방법에 따른 기만 경로를 디스플레이 상에 전시할 수 있다.
한편, 본 발명의 제2 측면에 따른 모의 무인기를 이용한 인공지능기반 위성항법 기만 기술 분석 방법은, 모의 무인기의 목표 비행 정보에 따른 비행 명령을 생성하는 단계; 상기 비행 명령에 상응하는 비행 제어 명령을 생성하여 시뮬레이션하는 단계; 소정의 시나리오에 따른 기만신호를 상기 모의 무인기로 입력되도록 제어하는 단계; 및 상기 기만신호의 실효성을 검증 및 분석하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 비행 정보는 상기 모의 무인기의 모터를 제어하기 위한 자세 정보 및 각속도 정보와, 상기 모의 무인기의 위치 정보 및 속도 정보를 포함할 수 있다.
소정의 시나리오에 따른 기만신호를 상기 모의 무인기로 입력되도록 제어하는 단계는, 상기 소정의 시나리오에 따른 기만 방법의 선택 입력을 수신하는 단계; 및 상기 선택된 기만 방법에 따른 SW 기반 또는 RF 기반의 기만 위치 정보 및 속도 정보를 생성하여 상기 모의 무인기를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 소정의 시나리오에 따른 기만 방법의 선택 입력을 수신하는 단계는, 상기 소정의 기만 방법으로 정적 좌표 기반 기만 방법과 동적 좌표 기반 기만 방법 중 어느 하나의 선택 입력을 수신할 수 있다.
상기 소정의 시나리오에 따른 기만 방법의 선택 입력을 수신하는 단계는, 상기 소정의 기만 방법으로 사용자의 입력 장치로부터 상기 정적 좌표 기반 기만 방법의 선택 입력을 수신하는 단계; 상기 사용자의 입력 장치로부터 정적 좌표 정보와, 기만 방향 정보 및 기만 속도 정보를 수신하는 단계를 포함하고, 상기 선택된 기만 방법에 따른 SW 기반 또는 RF 기반의 기만 위치 정보 및 속도 정보를 생성하여 상기 모의 무인기를 제어하는 단계는, 상기 정적 좌표 정보, 기만 방향 및 속도 정보에 상응하는 SW 기반의 기만 위치 정보 및 속도 정보를 생성하여 상기 모의 무인기를 제어할 수 있다.
상기 선택된 기만 방법에 따른 SW 기반 또는 RF 기반의 기만 위치 정보 및 속도 정보를 생성하여 상기 모의 무인기를 제어하는 단계는, 상기 선택된 기만 방법에 따라 RF 기반 기만신호를 생성하여 GNSS 안테나로 전송하는 단계; 상기 RF 기반 기만신호를 GNSS 안테나를 통해 수신하는 단계; 및 상기 RF 기반 기만신호를 기반으로 GNSS 수신기에서 상기 RF 기반의 기만 위치 정보 및 속도 정보를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 기만신호의 실효성을 검증 및 분석하는 단계는, 상기 모의 무인기의 목표 비행 경로와 실시간 경로 및 상기 선택된 기반 방법에 따른 기만 경로를 디스플레이 상에 전시하는 단계를 포함할 수 있다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 면에 따른 컴퓨터 프로그램은, 하드웨어인 컴퓨터와 결합되어 상기 모의 무인기를 이용한 인공지능기반 위성항법 기만 기술 분석 장치 및 방법을 실행하며, 컴퓨터 판독가능 기록매체에 저장된다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
스마트 위성항법기만 기술은 실시간 위성 신호를 생성할 수 있기 때문에 GNSS신호가 도달하지 못하는 터널, 건물 내, 도심 등 LBS(위치기반서비스) 제공이 필요한 민/군 응용분야에서 다양하게 활용이 가능하다. 또한, 불법드론의 피해를 막기 위한 주요시설 대공방어를 위해 활용할 수 있다.
전술한 본 발명의 일 실시예에 의하면, 기존 기술과 달리 무인 비행체가 인식하지 못하도록 신호의 방향, 신호의 세기, 반송파, 도플러주파수, 항법 메시지 등의 변화를 제어할 수 있고, 무인 비행체의 수신기와 기만신호생성기 사이의 위성신호 수신 시각오차에 대한 정밀한 계산 및 보상기술이 요구되기 때문에 향후 송/수신 간의 시각오차를 줄이기 위한 용도로 학계/산학계 등 다양한 분야에 응용될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 불법드론이 주요시설이나 공공시설에 접근하는 것을 효과적으로 막을 수 있으며, 불법드론을 유도 기만하기 위한 효율적인 재밍기법 연구 등을 통해 불법드론에 대한 피해사례를 줄여 나갈 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이하에 첨부되는 도면들은 본 실시 예에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 실시 예들을 제공한다. 다만, 본 실시 예의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시 예로 구성될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인공지능기반 위성항법 기만 기술 분석 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인공지능기반 위성항법 기만 기술 분석 장치의 상세 기능 블록도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 인공지능기반 위성항법 기만 기술 분석 방법의 순서도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 구성요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 비록 "제1", "제2" 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
안티드론은 대부분 GNSS(Global Navigation Satellite System) 기반의 항법 시스템을 보조항법으로 사용하고 있는데, GSNN 기반의 항법은 본인의 전파보다 강한 전파교란에 매우 취약하다. 따라서, 무인 비행체는 정확한 포지셔닝에 의존하기 때문에, 기존 GNSS 신호에 스푸핑(Spoofing)이 가해지게 되면, 항법에 부정적인 영향을 끼치게 된다. 그렇기에, GNSS 스푸핑이 얼마나 또는 어떠한 영향을 미치는지에 대한 확인 및 기술의 실효성을 검증할 필요가 있다.
하지만, 실제 이를 시험하기 위해서는 추락이라는 리스크 때문에 실 비행을 통해 검증하기에는 어려움이 존재한다.
이러한 문제를 해소하기 위한 본 발명은 따른 무인기 재밍효과도를 분석하기 위한 기술로, 기만신호를 생성하는 무인기 항법 모의부(120)를 검증하기 용이하도록 다양한 센서들과 모의 무인기에서 운용되고 있는 다양한 결합 항법 등을 모의할 수 있기 때문에 보다 객관적이고 효용성이 높다.
또한, 지속적으로 발전하는 안티드론에 대해 야외시험 이전에 다양한 시나리오별로 그 재밍효과를 분석할 수 있는 장점이 있다.
마지막으로, 본 발명에 따르면 안티드론의 기만효과도 분석뿐만 아니라 무인기의 결합항법을 통한 비행자세제어 등 다양한 분야에 활용이 가능하다.
이하에서는 도 1 내지 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 모의 무인기를 이용한 인공지능기반 위성항법 기만 기술 분석 장치(100, 이하 인공지능기반 위성항법 기만 기술 분석 장치)에 대해 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인공지능기반 위성항법 기만 기술 분석 장치(100)의 블록도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인공지능기반 위성항법 기만 기술 분석 장치(100)의 상세 기능 블록도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 인공지능기반 위성항법 기만 기술 분석 장치(100)는 무인기 비행 시뮬레이션부(110), 무인기 항법 모의부(120) 및 제어부(130)를 포함한다.
무인기 비행 시뮬레이션부(110)는 모의 무인기의 비행을 시뮬레이션한다. 일 실시예로, 무인기 비행 시뮬레이션부(110)는 XPLANE 기반의 비행 시뮬레이션을 이용할 수 있으며, 미들웨어를 통해 무인기 항법 모의부(120) 및 제어부(130)와 데이터를 송수신할 수 있다. 한편, 본 발명의 설명에서는 XPLANE을 시뮬레이션 프로그램으로 이용하는 것으로 설명하도록 하나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
무인기 항법 모의부(120)는 소정의 위성항법신호를 실시간으로 모의하며, 전파 방해를 통해 모의 무인기를 무력화시키는 기능을 수행한다. 무인기 항법 모의부(120)는 다양한 무인기에 탑재되어 있는 각종 센서들을 모의 무인기에 탑재하여 제어부(130)에 포함된 개발된 기만신호생성부의 성능을 검증하고, 객관성을 확보하기 위해 다양한 회사에서 개발된 상용 FCS(비행제어시스템, Flight Control System) 및 개발용 FCS를 탑재할 수 있도록 설계하였다.
또한, 무인기에 탑재되어 있는 각종 센서들은 무인기의 고도와 자세, 위치 정보 등에 영향을 줄 수 있기 때문에, 본 발명에서의 모의 무인기의 결합방식을 다양하게 모의하고 실제 센서들이 다양하게 탑재될 수 있도록 용이하게 설계하였다.
마지막으로, 효과적인 유도기만 효과를 검증 및 분석하기 위해 FCS와 연동하여 모의 무인기의 자세를 제어하고 그 결과가 실시간으로 반영될 수 있도록 무반사 방향탐지챔버에 3축 로테이터를 설치하였다.
제어부(130)는 기만신호를 생성하는 기만신호생성부와, 제어 및 분석부로 구성될 수 있다. 제어부(130)는 무인 비행 시뮬레이션부 및 무인기 항법 모의부(120)를 제어하며, 소정의 시나리오에 따른 기만신호를 모의 무인기로 입력되도록 제어하여 기만신호의 실효성을 검증 및 분석한다. 즉, 제어부(130)는 제어 결과 및 상황을 전시할 수 있으며, 센서들의 상태를 모니터링할 수 있고, 다양한 시나리오 기반의 기만신호를 방사하여 그 실효성을 검증하고 분석할 수 있다.
이하, 도 3과 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 인공지능기반 위성항법 기만 기술 분석 장치(100)에 의해 수행되는 방법에 대해 설명하도록 한다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 인공지능기반 위성항법 기만 기술 분석 방법의 순서도이다. 이때, 도 3은 SW 기반의 기만 신호를 운용하는 실시예이고, 도 4는 RF 기반의 기만 신호를 운용하는 실시예를 나타낸 것이다.
먼저 도 3을 참조하면, 제어부(130)의 UAV(Unmanned Aerial Vehicle) 운용 S/W부는 모의 무인기의 목표 비행 정보에 따른 비행 명령을 생성하여 무인기 항법 모의부(120)의 FCC(Flight Control Computer)로 전송한다(S105).
이를 수신한 무인기 항법 모의부(120)는 비행 명령에 따른 비행 제어 명령을 생성하여 무인기 비행 시뮬레이션부(110)의 XPLANE으로 전송한다(S110).
무인기 비행 시뮬레이션부(110)는 비행 제어 명령에 상응하도록 모의 무인기의 모터를 제어하기 위한 비행 정보를 생성한다(S115). 즉, 무인기 비행 시뮬레이션부(110)는 비행 정보로 모의 무인기를 제어하기 위한 자세 정보 및 각속도 정보를 생성하여 무인기 항법 모의부(120)로 전송한다(S120). 무인기 항법 모의부(120)는 자세 정보와 각속도 정보를 모터로 제공하고, AHRS&GNSS 모듈에서 해당 자세 정보와 각속도 정보에 상응하는 자세 정보 및 각속도 정보를 생성하며 모의 무인기를 운용한다(S125). 이와 같이 생성된 자세 정보 및 각속도 정보는 다시 FCC로 전송된다(S130).
또한, 무인기 비행 시뮬레이션부(110)는 위치 정보와 속도 정보를 생성하여 제어부(130)의 GNSS 모의신호 발생 S/W부로 제공한다(S135). 제어부(130)의 GNSS 모의신호 발생 S/W부는 해당 위치 정보 및 속도 정보를 수신함에 따라 무인기 항법 모의부(120)의 FCC로 해당 정보를 제공한다(S140).
이와 같이 모의 무인기를 위한 비행 정보가 생성되고 제어되는 과정에서, 기만신호를 생성하여 모의 무인기에 입력시킨다.
즉, 제어부(130)는 소정의 기만 방법 중 선택된 기만 방법에 따른 SW 기반의 기만 위치 정보 및 속도 정보를 생성하여 무인기 항법 모의부(120)로 전송하고(S155), 이를 수신한 무인기 항법 모의부(120)의 FCC는 기만 위치 정보 및 속도 정보를 모의 무인기에 인가한다.
일 실시예로, 소정의 기만 방법은 정적 좌표 기반 기만 방법과 동적 좌표 기반 기만 방법을 포함할 수 있다.
동적 좌표 기반 기만 방법은 원, 기 설정된 루트에 따라 모의 무인기가 움직이도록 하는 기만 방법이다.
정적 좌표 기반 기만 방법은 제어부(130)의 조이스틱 등 사용자 입력 장치를 통해 사용자에 의해 선택될 경우 운용되는 것으로(S145), 사용자의 입력 장치로부터 정적 좌표와, 기만 방향 정보 및 기만 속도 정보를 입력받으면(S150), 정적 위치 정보, 기만 방향 및 속도 정보에 상응하는 SW 기반의 기만 위치 정보 및 속도 정보를 생성하여 무인기 항법 모의부(120)로 전송할 수 있다.
제어부(130)는 모의 무인기에 기만 신호가 인가됨에 따라 기만 신호의 실효성을 검증 및 분석할 수 있다. 또한, 제어부(130)는 모의 무인기의 목표 비행 경로와 실시간 경로, 그리고 선택된 기만 방법에 따른 기만 경로의 상황을 디스플레이 상에 전시할 수 있다.
다음으로, 도 4를 참조하여 RF 기반의 기만 신호를 운용하는 실시예를 설명하도록 한다.
먼저, 제어부(130)의 UAV(Unmanned Aerial Vehicle) 운용 S/W부는 모의 무인기의 목표 비행 정보에 따른 비행 명령을 생성하여 무인기 항법 모의부(120)의 FCC(Flight Control Computer)로 전송한다(S205).
무인기 항법 모의부(120)는 비행 명령에 따른 비행 제어 명령을 생성하여 무인기 비행 시뮬레이션부(110)의 XPLANE으로 전송한다(S210).
무인기 비행 시뮬레이션부(110)는 비행 제어 명령에 상응하도록 모의 무인기의 모터를 제어하기 위한 비행 정보를 생성한다(S215). 즉, 무인기 비행 시뮬레이션부(110)는 비행 정보로 모의 무인기를 제어하기 위한 자세 정보 및 각속도 정보를 생성하여 무인기 항법 모의부(120)로 전송한다(S220). 무인기 항법 모의부(120)는 자세 정보와 각속도 정보를 모터로 제공하고, AHRS&GNSS 모듈에서 해당 자세 정보와 각속도 정보에 상응하는 자세 정보 및 각속도 정보를 생성하며 모의 무인기를 운용한다(S225). 이와 같이 생성된 자세 정보 및 각속도 정보는 다시 FCC로 전송된다(S230).
또한, 무인기 비행 시뮬레이션부(110)는 위치 정보와 속도 정보를 생성하여 제어부(130)의 GNSS 모의신호 발생 S/W부로 제공한다(S235). 제어부(130)의 GNSS 모의신호 발생 S/W부는 해당 위치 정보 및 속도 정보를 수신함에 따라 GNSS RF 모의신호 발생기를 통해 무인기 항법 모의부(120)의 GNSS 안테나, GNSS 수신기를 거쳐 FCC로 해당 정보를 제공한다(S240).
이와 같이 모의 무인기를 위한 비행 정보가 생성되고 모의 무인기가 제어되면, RF 기반 기만신호를 생성하여 모의 무인기에 입력시킨다.
즉, 제어부(130)는 소정의 기만 방법 중 선택된 기만 방법에 따른 RF 기반의 기만 위치 정보 및 속도 정보를 GNSS RF 모의신호 발생기를 통해 RF 기반 기만신호로 생성하여 무인기 항법 모의부(120)로 전송하고(S255), 무인기 항법 모의부(120)는 RF 기반 기만신호를 GNSS 안테나를 통해 수신하여 GNSS 수신기를 통해 RF 기반 기만 위치 정보 및 속도 정보를 생성하여 이를 모의 무인기에 인가한다.
일 실시예로, 소정의 기만 방법은 정적 좌표 기반 기만 방법과 동적 좌표 기반 기만 방법을 포함할 수 있다.
동적 좌표 기반 기만 방법은 원, 기 설정된 루트에 따라 모의 무인기가 움직이도록 하는 기만 방법이다.
정적 좌표 기반 기만 방법은 제어부(130)의 조이스틱 등 사용자 입력 장치를 통해 사용자에 의해 선택될 경우 운용되는 것으로(S245), 사용자의 입력 장치로부터 정적 좌표와, 기만 방향 정보 및 기만 속도 정보를 입력받으면(S250), 정적 위치 정보, 기만 방향 및 속도 정보에 상응하는 SW 기반의 기만 위치 정보 및 속도 정보를 생성하여 무인기 항법 모의부(120)로 전송할 수 있다.
제어부(130)는 모의 무인기에 기만 신호가 인가됨에 따라 기만 신호의 실효성을 검증 및 분석할 수 있다. 또한, 제어부(130)는 모의 무인기의 목표 비행 경로와 실시간 경로, 그리고 선택된 기만 방법에 따른 기만 경로의 상황을 디스플레이 상에 전시할 수 있다.
한편, 상술한 설명에서, 단계 S105 내지 S250은 본 발명의 구현예에 따라서, 추가적인 단계들로 더 분할되거나, 더 적은 단계들로 조합될 수 있다. 또한, 일부 단계는 필요에 따라 생략될 수도 있고, 단계 간의 순서가 변경될 수도 있다. 아울러, 기타 생략된 내용이라 하더라도 도 1 내지 도 2의 모의 무인기를 이용한 인공지능기반 위성항법 기만 기술 분석 장치(100)의 내용은 도 3 및 도 4의 내용에도 적용될 수 있다.
이상에서 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 모의 무인기를 이용한 인공지능기반 위성항법 기만 기술 분석 방법은, 하드웨어인 컴퓨터와 결합되어 실행되기 위해 프로그램(또는 어플리케이션)으로 구현되어 매체에 저장될 수 있다.
상기 전술한 프로그램은, 상기 컴퓨터가 프로그램을 읽어 들여 프로그램으로 구현된 상기 방법들을 실행시키기 위하여, 상기 컴퓨터의 프로세서(CPU)가 상기 컴퓨터의 장치 인터페이스를 통해 읽힐 수 있는 C, C++, JAVA, Ruby, 기계어 등의 컴퓨터 언어로 코드화된 코드(Code)를 포함할 수 있다. 이러한 코드는 상기 방법들을 실행하는 필요한 기능들을 정의한 함수 등과 관련된 기능적인 코드(Functional Code)를 포함할 수 있고, 상기 기능들을 상기 컴퓨터의 프로세서가 소정의 절차대로 실행시키는데 필요한 실행 절차 관련 제어 코드를 포함할 수 있다. 또한, 이러한 코드는 상기 기능들을 상기 컴퓨터의 프로세서가 실행시키는데 필요한 추가 정보나 미디어가 상기 컴퓨터의 내부 또는 외부 메모리의 어느 위치(주소 번지)에서 참조되어야 하는지에 대한 메모리 참조관련 코드를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 컴퓨터의 프로세서가 상기 기능들을 실행시키기 위하여 원격(Remote)에 있는 어떠한 다른 컴퓨터나 서버 등과 통신이 필요한 경우, 코드는 상기 컴퓨터의 통신 모듈을 이용하여 원격에 있는 어떠한 다른 컴퓨터나 서버 등과 어떻게 통신해야 하는지, 통신 시 어떠한 정보나 미디어를 송수신해야 하는지 등에 대한 통신 관련 코드를 더 포함할 수 있다.
상기 저장되는 매체는, 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로는, 상기 저장되는 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있지만, 이에 제한되지 않는다. 즉, 상기 프로그램은 상기 컴퓨터가 접속할 수 있는 다양한 서버 상의 다양한 기록매체 또는 사용자의 상기 컴퓨터상의 다양한 기록매체에 저장될 수 있다. 또한, 상기 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장될 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 인공지능기반 위성항법 기만 기술 분석 장치
110: 무인기 비행 시뮬레이션부
120: 무인기 항법 모의부
130: 제어부

Claims (16)

  1. 모의 무인기를 이용한 인공지능기반 위성항법 기만 기술 분석 장치에 있어서,
    모의 무인기의 비행을 시뮬레이션하는 무인기 비행 시뮬레이터션부,
    소정의 위성항법신호를 실시간으로 모의하며, 전파 방해를 통해 모의 무인기를 무력화시키는 무인기 항법 모의부 및
    상기 무인기 비행 시뮬레이션부 및 무인기 항법 모의부를 제어하여, 소정의 시나리오에 따른 기만신호를 상기 모의 무인기로 입력되도록 제어하여 기만신호의 실효성을 검증 및 분석하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 모의 무인기의 목표 비행 정보에 따른 비행 명령을 생성하여 상기 무인기 항법 모의부로 전송하고, 상기 무인기 항법 모의부는 상기 비행 명령에 상응하는 비행 제어 명령을 생성하여 상기 무인기 비행 시뮬레이션부로 전송함에 따라, 상기 무인기 비행 시뮬레이션부는 상기 비행 제어 명령에 상응하도록 상기 모의 무인기의 모터를 제어하기 위한 비행 정보를 생성하며,
    상기 무인기 비행 시뮬레이션부는 상기 비행 정보로, 상기 모의 무인기의 모터를 제어하기 위한 자세 정보 및 각속도 정보를 생성하여 상기 무인기 항법 모의부로 전송하고, 위치 정보 및 속도 정보를 생성하여 상기 제어부로 전송하고,
    상기 제어부는,
    소정의 기만 방법 중 선택된 기만 방법에 따른 SW 기반의 기만 위치 정보 및 속도 정보를 생성하여 상기 무인기 항법 모의부로 전송하며,
    상기 소정의 기만 방법은 정적 좌표 기반 기만 방법과 동적 좌표 기반 기만 방법을 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 정적 좌표 기반 기만 방법이 선택된 경우, 사용자의 입력 장치로부터 정적 좌표 정보와, 기만 방향 정보 및 기만 속도 정보를 입력받으면, 상기 정적 좌표 정보, 기만 방향 및 속도 정보에 상응하는 SW 기반의 기만 위치 정보 및 속도 정보를 생성하여 상기 무인기 항법 모의부로 전송하며,
    상기 제어부는,
    소정의 기만 방법 중 선택된 기만 방법에 따른 RF 기반의 기만 위치 정보 및 속도 정보를 생성하여 상기 무인기 항법 모의부로 전송하고,
    상기 제어부는,
    상기 선택된 기만 방법에 따라 RF 기반 기만신호를 생성하여 상기 무인기 항법 모의부로 전송하고, 상기 무인기 항법 모의부는 상기 RF 기반 기만신호를 GNSS 안테나를 통해 수신하여 GNSS 수신기를 통해 상기 RF 기반의 기만 위치 정보 및 속도 정보를 생성하며,
    상기 제어부는,
    상기 모의 무인기의 목표 비행 경로와 실시간 경로 및 상기 선택된 기반 방법에 따른 기만 경로를 디스플레이 상에 전시하는 것인 모의 무인기를 이용한 인공지능기반 위성항법 기만 기술 분석 장치.
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  5. 삭제
  6. 삭제
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  10. 모의 무인기를 이용한 인공지능기반 위성항법 기만 기술 분석 방법에 있어서,
    모의 무인기의 목표 비행 정보에 따른 비행 명령을 생성하는 단계;
    상기 비행 명령에 상응하는 비행 제어 명령을 생성하여 시뮬레이션하는 단계;
    소정의 시나리오에 따른 기만신호를 상기 모의 무인기로 입력되도록 제어하는 단계; 및
    상기 기만신호의 실효성을 검증 및 분석하는 단계를 포함하고,
    상기 비행 정보는 상기 모의 무인기의 모터를 제어하기 위한 자세 정보 및 각속도 정보와, 상기 모의 무인기의 위치 정보 및 속도 정보를 포함하며,
    소정의 시나리오에 따른 기만신호를 상기 모의 무인기로 입력되도록 제어하는 단계는,
    상기 소정의 시나리오에 따른 기만 방법의 선택 입력을 수신하는 단계; 및
    상기 선택된 기만 방법에 따른 SW 기반 또는 RF 기반의 기만 위치 정보 및 속도 정보를 생성하여 상기 모의 무인기를 제어하는 단계를 포함하고,
    상기 소정의 시나리오에 따른 기만 방법의 선택 입력을 수신하는 단계는,
    상기 소정의 기만 방법으로 정적 좌표 기반 기만 방법과 동적 좌표 기반 기만 방법 중 어느 하나의 선택 입력을 수신하며,
    상기 소정의 시나리오에 따른 기만 방법의 선택 입력을 수신하는 단계는,
    상기 소정의 기만 방법으로 사용자의 입력 장치로부터 상기 정적 좌표 기반 기만 방법의 선택 입력을 수신하는 단계;
    상기 사용자의 입력 장치로부터 정적 좌표 정보와, 기만 방향 정보 및 기만 속도 정보를 수신하는 단계를 포함하고,
    상기 선택된 기만 방법에 따른 SW 기반 또는 RF 기반의 기만 위치 정보 및 속도 정보를 생성하여 상기 모의 무인기를 제어하는 단계는,
    상기 정적 좌표 정보, 기만 방향 및 속도 정보에 상응하는 SW 기반의 기만 위치 정보 및 속도 정보를 생성하여 상기 모의 무인기를 제어하고,
    상기 선택된 기만 방법에 따른 SW 기반 또는 RF 기반의 기만 위치 정보 및 속도 정보를 생성하여 상기 모의 무인기를 제어하는 단계는,
    상기 선택된 기만 방법에 따라 RF 기반 기만신호를 생성하여 GNSS 안테나로 전송하는 단계;
    상기 RF 기반 기만신호를 GNSS 안테나를 통해 수신하는 단계; 및
    상기 RF 기반 기만신호를 기반으로 GNSS 수신기에서 상기 RF 기반의 기만 위치 정보 및 속도 정보를 생성하는 단계를 포함하며,
    상기 기만신호의 실효성을 검증 및 분석하는 단계는,
    상기 모의 무인기의 목표 비행 경로와 실시간 경로 및 상기 선택된 기반 방법에 따른 기만 경로를 디스플레이 상에 전시하는 단계를 포함하는 것인 모의 무인기를 이용한 인공지능기반 위성항법 기만 기술 분석 방법.
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