KR102396773B1 - 무인 비행체 식별 시스템 및 그 방법 - Google Patents

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서연곤
윤동열
방성기
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Abstract

본 발명은 소정의 비행영역을 비행하는 적어도 하나의 무인 비행체들 각각에 탑재되어, 대응된 무인 비행체의 비행정보를 송출하되, 상기 비행정보를 근거리 무선통신 방식으로 송출하는 적어도 하나의 식별장치들; 상기 비행영역에 대한 맵 정보를 저장하고, 상기 적어도 하나의 식별장치들이 송출한 비행정보로부터 상기 비행정보들 각각에 대응된 무인 비행체들의 비행위치를 검출하여 상기 맵 상에 표시하는 적어도 하나의 조종사 단말들; 및 상기 비행영역에서 비행하는 적어도 하나의 무인 비행체들 각각의 비행정보를 저장하고, 상기 적어도 하나의 조종사 단말들 중 어느 하나인 제1 조종사 단말의 요청에 응답하여, 상기 제1 조종사 단말에 대응한 제1 무인 비행체와 소정 거리 이내에 비행 중인 적어도 하나의 주변 비행체들의 비행정보를 검출하여 상기 제1 조종사 단말에게 전송하는 감시서버를 포함하고, 상기 제1 조종사 단말은 상기 맵 상에, 상기 제1 무인 비행체와 상기 주변 비행체들의 비행위치를 함께 표시함으로써, 상용 통신망 사용을 위한 추가적인 비용 지출이 없고, 상용 통신망 음영지역과 무관하게 안정적으로 드론을 식별할 수 있는 장점이 있다.

Description

무인 비행체 식별 시스템 및 그 방법{SYSTEM AND METHOD FOR IDENTIFYING UNMANNED AIRCRAFT}
본 발명은 무인 비행체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 무인 비행체를 식별하기 위한 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
드론(drone) 또는 무인 비행장치(unmanned aircraft system, UAS)는 비행을 하며 촬영이나 측정 등의 다양한 목적을 위해 개인적, 상업적으로의 사용이 급격히 증가하는 추세에 있다.
따라서 안전과 보안등의 다양한 사회적 문제를 위해 이러한 무인 비행체의 식별과 감시방법이 요구되며, 이에 대해 국/내외로 다수의 연구가 진행되고 있다.
국내의 경우 상용통신망(예컨대, 3G/4G) 인프라 구축이 우수하여, 이를 이용한 네트워크 방식으로 드론을 식별하고 감시하는 연구가 진행되고 있으며, 이는 무인비행장치(드론)의 비행에 있어 비행 지역 중복, 비행금지 영역의 침범 및 타 비행 장치와의 충돌 등의 위험성을 실시간으로 감시하고 회피할 수 있는 다양한 서비스 제공을 목적으로 하고 있다.
한국 공개특허 제10-2021-0111169호는 드론 원격 식별 제어 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 적어도 하나의 네트워크를 통하여 무인 항공기를 제어하는 드론 원격 식별 제어 시스템이 개시되어 있다.
상기 특허에 의하면, 상기 드론 원격 식별 제어 시스템은 드론 고유 정보와 드론 위치 정보로 식별되는 무인 항공기인 드론과, 드론을 제어하는 컨트롤러를 포함하는 무인기 시스템과; 드론 위치 정보와 드론 고유 정보로부터 드론이 비행 금지 구역에 있는지 여부를 판단하여 원격 식별 정보를 생성하는 드론 원격 식별 서비스 제공자와; 드론 원격 식별 서비스 제공자로부터 원격 식별 정보를 수신하여 원격 제어 정보를 생성하여 드론 비행 장치를 제어하는 관리 서버 컴퓨터;를 포함함으로써, 무인기에 대한 원격 식별이 가능하여 사람의 상공과 야간의 비행을 규제할 수 있다.
그런데, 이와 같이 네트워크 방식을 이용한 종래의 드론 식별 방법은, 그 성능이 우수한 장점이 있는 반면, 개별 드론마다 상용 통신망을 사용하기 위한 비용을 정기적으로 지출하여야 하며, 상용 통신망 음영지역에서 사용이 불가하고, 시스템 구성이 복잡한 등의 문제가 있었다.
한국 공개특허 제10-2021-0111169호
따라서, 본 발명은 근거리 무선통신 방식(예컨대, WiFi, 블루투스 등)으로 비행정보를 송출하는 식별장치를 드론에 탑재하고, 상기 식별장치로부터 수신된 정를 이용하여 해당 드론을 식별함으로써, 상용 통신망 사용을 위한 추가적인 비용 지출이 없고, 상용 통신망의 음영지역과 무관하게 안정적으로 드론 식별이 가능한 무인 비행체 식별 시스템 및 그 방법을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 다수의 드론에 탑재된 식별장치들 각각이, 대응된 드론의 비행정보를 송출하되, GPS 위성의 절대시간과 내부 타임-틱(time-tick)에 의해 보정된 시분할슬롯, 및 상호 간섭이 없는 소정 개의 전송채널을 이용하여 상기 비행정보를 송출함으로써, 상기 다수의 식별장치들이 송출하는 비행정보가 충돌하지 않도록 하는 무인 비행체 식별 시스템 및 그 방법을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 소정의 비행영역에서 비행하는 다수의 드론들 각각의 비행정보를 저장/감시하고, 임의의 비행드론 및 상기 비행드론의 주변을 비행 중인 적어도 하나의 주변드론의 비행 정보를 맵 상에 함께 표출함으로써, 비행금지 영역의 침범 및 드론들 간에 충돌 위험을 실시간으로 감시하고 회피할 수 있도록 하는 무인 비행체 식별 시스템 및 그 방법을 제공하고자 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에서 제공하는 무인 비행체 식별 시스템은 소정의 비행영역을 비행하는 적어도 하나의 무인 비행체들 각각에 탑재되어, 대응된 무인 비행체의 비행정보를 송출하되, 상기 비행정보를 근거리 무선통신 방식으로 송출하는 적어도 하나의 식별장치들; 상기 비행영역에 대한 맵 정보를 저장하고, 상기 적어도 하나의 식별장치들이 송출한 비행정보로부터 상기 비행정보들 각각에 대응된 무인 비행체들의 비행위치를 검출하여 상기 맵 상에 표시하는 적어도 하나의 조종사 단말들; 및 상기 비행영역에서 비행하는 적어도 하나의 무인 비행체들 각각의 비행정보를 저장하고, 상기 적어도 하나의 조종사 단말들 중 어느 하나인 제1 조종사 단말의 요청에 응답하여, 상기 제1 조종사 단말에 대응한 제1 무인 비행체와 소정 거리 이내에 비행 중인 적어도 하나의 주변 비행체들의 비행정보를 검출하여 상기 제1 조종사 단말에게 전송하는 감시서버를 포함하고, 상기 제1 조종사 단말은 상기 맵 상에, 상기 제1 무인 비행체와 상기 주변 비행체들의 비행위치를 함께 표시하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에서 제공하는 무인 비행체 식별방법은 적어도 하나의 무인 비행체들 각각에 탑재되어 대응된 무인 비행체의 비행정보를 송출하는 적어도 하나의 식별장치들, 상기 식별장치에서 송출된 비행정보를 수신하되, 상기 적어도 하나의 무인 비행체들 각각에 대응한 적어도 하나의 조종사 단말들, 및 상기 적어도 하나의 조종사 단말들과 통신하는 클라우드 감시서버를 이용하여 무인 비행체를 식별하는 무인 비행체 식별 방법에 있어서, 상기 적어도 하나의 식별장치들이, 대응된 무인 비행체의 비행정보를 송출하되, 상기 비행정보를 근거리 무선통신 방식으로 송출하는 식별정보 송출단계; 상기 식별정보 송출단계에서 송출된 비행정보를 수신한 상기 조종사 단말들이, 상기 비행정보로부터 대응된 무인 비행체의 비행감시정보를 생성하여 상기 클라우드 감시서버에 저장하는 비행감시정보 저장단계; 상기 조종사 단말이, 대응된 무인 비행체의 비행위치를 검출하는 비행위치 검출단계; 및 상기 조종사 단말이, 상기 검출된 비행위치를 상기 조종사 단말에 표시된 지도 영역에 표시하는 비행위치 표시단계를 포함하되, 상기 비행위치 표시단계는 상기 적어도 하나의 조종사 단말들 중 어느 하나인 제1 조종사 단말의 요청에 응답하여, 상기 제1 조종사 단말에 대응한 제1 무인 비행체와 소정 거리 이내에 비행 중인 적어도 하나의 주변 비행체들의 비행정보를 검출하여, 상기 지도 영역에 상기 제1 무인 비행체와 상기 주변 비행체들의 비행위치를 함께 표시하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 무인 비행체 식별 장치 및 그 방법은 근거리 무선통신 방식(예컨대, WiFi, 블루투스 등)으로 비행정보를 송출하는 식별장치를 드론에 탑재하고, 상기 식별장치로부터 수신된 정보를 이용하여 해당 드론을 식별함으로써, 상용 통신망 사용을 위한 추가적인 비용 지출이 없고, 상용 통신망 음영지역과 무관하게 안정적으로 드론을 식별할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 다수의 드론에 탑재된 식별장치들 각각이, 대응된 드론의 비행정보를 송출하되, GPS 위성의 절대시간과 내부 타임-틱(time-tick)에 의해 보정된 시분할슬롯, 및 상호 간섭이 없는 소정 개의 전송채널을 이용하여 상기 비행정보를 송출함으로써, 상기 다수의 식별장치들이 송출하는 비행정보가 충돌하지 않도록 하는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 소정의 비행영역에서 비행하는 다수의 드론들 각각의 비행정보를 저장/감시하고, 임의의 비행드론 및 상기 비행드론의 주변을 비행 중인 적어도 하나의 주변드론의 비행 정보를 맵 상에 함께 표출함으로써, 비행금지 영역의 침범 및 드론들 간에 충돌 위험을 실시간으로 감시하고 회피할 수 있도록 하는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무인 비행체 식별 시스템에 대한 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 식별장치에 대한 개략적인 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 조종사 단말에 대한 개략적인 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 감시서버에 대한 개략적인 블록도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무인 비행체 식별 방법에 대한 처리 절차를 예시한 도면들이다.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 식별정보 송출 과정을 세부적으로 설명하기 위한 도면들이다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 조종사 단말의 화면예를 예시한 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 설명하되, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 한편 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. 또한 상세한 설명을 생략하여도 본 기술 분야의 당업자가 쉽게 이해할 수 있는 부분의 설명은 생략하였다.
명세서 및 청구범위 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무인 비행체 식별 시스템에 대한 개략적인 구성도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 무인 비행체 식별 시스템은, 드론들(즉, 비행드론(100), 주변드론(200)) 각각에 탑재된 식별장치들, 드론들(즉, 비행드론(100), 주변드론(200)) 각각을 조종하는 조종사가 소지한 조종사 단말(300), 및 조종사 단말(300)과 통신하는 감시서버(400)를 포함하며, 이들을 이용한 개략적인 무인 비행체 식별 과정은 다음과 같다.
먼저, 단계 S10, 및 단계 S20에서, 상기 식별장치(Remote ID)들은 드론들(즉, 비행드론(100), 주변드론(200)) 각각에 탑재되어 대응된 드론의 비행정보를 수집한 후, 표준 WiFi 통신체계를 이용하여 이를 송출한다. 이를 위해, 상기 드론들(즉, 비행드론(100), 주변드론(200))은 각각 WiFi 안테나(17, 27)를 구비할 수 있다.
상기 식별장치(Remote ID)는 미리 설정된 샘플주기(예컨대, 1초) 마다 상기 비행정보를 계획된 WiFi 채널에 N회 이상 송출하되, 브로드캐스팅이 가능한 비콘(beacon) 메시지를 이용할 수 있다.
상기 비행정보는 대응된 드론의 고유 ID, 위치정보, 전송 ID, 및 개인정보를 포함할 수 있고, 상기 개인정보는 모뎀 IMEI(International Mobile Equipment Identity), 기체등록번호, 및 회사코드를 포함할 수 있으며, 상기 고유 ID, 위치정보, 전송 ID를 제외한 필드의 데이터는 암호화하여 송출한다. 또한, 해당 드론의 비행에 따라 상기 식별장치(Remote ID)가 수집하는 상기 비행정보는 수시로 변화하지만, 한 샘플주기 동안 상기 식별장치(Remote ID)가 송출하는 송출 메시지는 동일하다.
또한, 상기 단계 S10, 및 상기 단계 S20에서, 조종사 단말(300), 및 감시서버(400)는 상기 식별장치(Remote ID)가 송출한 비행정보를 수신한다. 도 1의 예에서는, 조종사 단말(300)이 비행드론(100)의 비행정보를 수신하고, 감시서버(400)가 주변드론(200)의 비행정보를 수신하는 예를 도시하고 있다. 하지만, 조종사 단말(300), 및 감시서버(400)는 상기 WiFi 통신망에 의해 접근 가능한 영역 내에서 비행중인 모든 드론들(미도시)의 비행정보를 수신할 수 있다. 이는 상기 식별장치(Remote ID)가 수집된 비행정보를 브로드캐스팅하기 때문이다.
단계 S30에서는, 감시서버(400)가 상기 수집된 비행정보를 저장/관리한다. 이를 위해, 감시서버(400)는 내부 데이터베이스 또는 통신망으로 연결된 클라우드 서버를 이용할 수 있다. 이로 인해, 감시서버(400)는 소정의 비행 영역을 비행 중인 드론들의 비행정보를 감시할 수 있고, 뿐만 아니라, 상기 소정의 비행 영역을 비행 중인 임의의 한 드론(예컨대, 제1 드론)을 조종하는 조종사 단말의 요청에 응답하여, 상기 제1 드론과 소정 거리 이내에서 비행 중인 적어도 하나의 드론(즉, 주변 드론)의 비행 정보를 제공할 수 있다.
이를 위해, 감시서버(400)는 클라우드 서버로 구현할 수 있으며, 드론의 비행정보를 저장/관리하기 위해 개발된 드론 감시 프로그램이 탑재되어, 조종사 단말(300) 및 상기 식별장치와 정보를 교환할 수 있다.
단계 S40에서는, 조종사 단말(300)이, 감시서버(400)에게 비행드론(100)과 소정 거리 이내에서 비행 중인 적어도 하나의 주변드론(200) 정보(즉, 주변드론(200)의 비행정보)를 요청하고, 단계 S50에서는, 감시서버(400)가 상기 요청에 응답하여 주변드론(200)의 비행정보를 조종사 단말(300)에게 제공한다.
단계 S60에서는, 조종사 단말(300)이 상기 비행정보를 표시부에 표시한다. 이 때, 조종사 단말(300)은 비행드론(100)의 위치와, 주변드론(200)의 위치를 하나의 지도 영역에 함께 표시한다. 이는 임의의 조종사가 자신이 조종 중인 드론의 비행 위치를 감시함으로써, 허가된 비행 범위를 벗어나지 않도록 할 뿐 아니라, 주변을 비행 중인 다른 드론들의 비행 위치를 함께 확인함으로써, 드론간 충돌을 방지하도록 하기 위함이다.
이를 위해, 조종사 단말(300)에는, 드론 식별을 위해 개발된 식별 어플이 탑재되고, 상기 식별어플을 통해 상기 식별장치, 및 감시서버(400)와 정보 교환을 할 수 있다. 즉, 조종사 단말(300)은 상기 식별어플을 통해, 상기 식별장치가 송출한 비행정보를 모든 수신채널을 통해 연속적으로 확인하고, 무결성이 확인된 비행정보 모두를 수집한다. 또한, 상기 식별어플은 상기 수집된 비행정보에 중복된 프레임을 단일화하여 감시서버(400)로 전송하되, 감시서버(400)가 설정한 샘플주기(예컨대, △T)에 맞춰 전송한다.
또한, 조종사 단말(300)은 소정의 비행영역에 대한 맵 정보를 저장하고, 비행드론(100) 또는 주변드론(200)에 탑재된 식별장치가 송출한 비행정보로부터 비행드론(100) 또는 주변드론(200)의 비행위치를 검출하여 상기 맵 상에 표시한다. 이를 위해, 조종사 단말(300)은 상기 비행정보로부터 대응된 드론의 고유 ID와 위치정보를 검출하여, 화면의 맵에 표시할 수 있다.
도 2 내지 도 4는 상기 식별장치, 조종사 단말(300), 및 감시서버(400) 각각의 구성이 예시된 도면들로서, 도 2 내지 도 4를 참조하여 상기 식별장치, 조종사 단말(300), 및 감시서버(400) 각각을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 식별장치에 대한 개략적인 블록도로서, 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 식별장치(10)는 위치해석모듈(11), 고도계산모듈(12), 내부메모리(13), 전송패킷 생성모듈(14), 전송모듈(15), 식별장치 제어모듈(16), 및 안테나(17)를 포함한다.
위치해석모듈(11)은 GPS 위치센서(110)로부터 GPS 데이터를 수신하고, 상기 GPS 데이터로부터 GPS 위성의 절대시각정보, 및 위/경도를 검출하여 내부 메모리(13)에 저장한다. 이를 위해, 위치해석모듈(11)은 GPS 위치센서(110)로부터 NMEA-0183 형태의 메시지를 수신받고 상기 NMEA-0183 형태의 메시지에 포함된 GPGGA 필드에 포함된 시각정보, 위도, 경도 부분을 해석하여 내부 메모리(13)에 저장할 수 있다.
고도계산모듈(12)은 바로미터 기압센서(120)로부터 현재 위치의 기압정보를 수신하고, 상기 기압정보로부터 해수면 기준 고도(MSL: Mean Sea Level)를 산출하여 내부 메모리(13)에 저장한다.
이 때, GPS 위치센서(110), 및 바로미터 기압센서(120)는 대응된 드론에 설치될 수 있다.
내부메모리(13)는 식별장치(10)의 동작을 위해 필요한 정보들을 저장하되, 감시서버(400)로부터 발급된 무인 비행체 고유번호(ID), 해당 드론의 위치정보(예컨대, 위/경도, 해수면 기준 고도)를 저장할 수 있다. 또한, 내부메모리(13)는 비행 허가를 요청하고, 감시서버(400)로부터 할당된 암호화키 값을 저장할 수 있다.
전송패킷 생성모듈(14)은 비행정보 전송패킷(예컨대, WiFi Beacon 메시지)을 생성하되, 내부메모리(13)에 저장된 고유번호(ID), 상기 위/경도, 상기 해수면 기준 고도, 및 별도로 입력된 개인정보(예컨대, 근거리 무선통신망에 접속하기 위한 접속정보(예컨대, IMEI), 기체 등록번호, 및 제작회사코드 등)를 포함하는 비행정보 전송패킷(예컨대, WiFi Beacon 메시지)을 생성한다.
이 때, 상기 개인정보는 감시서버(400)에서 할당받고, 조종사 단말(300)을 통해 수신한 암호화 키 값을 사용하여 암호화한 후, 상기 비행정보 전송패킷에 추가하거나, 비행정보 전송패킷(예컨대, WiFi Beacon 메시지)의 전송시에 전송모듈(15)에서 암호화하여 전송할 수 있다.
전송모듈(15)은 상기 비행정보 전송패킷을 근거리 통신방식으로 브로드캐스팅한다. 이 때, 전송모듈(15)은 다른 무인 비행체들(예컨대, 주변 비행체 들)의 비행정보 전송패킷과 충돌을 최소화하기 위해 별도로 고안된 전송 알고리즘을 사용한다. 즉, 전송모듈(15)은, GPS 위치센서(110)에서 수신한 GPS 데이터에 포함된, GPS 위성의 절대시각정보와 내부 타임-틱(time-tick)에 의해 보정된 다수의 시분할 슬롯들, 및 근거리 무선 채널 중 상호 간섭이 없는 소정개의 전송채널을 이용하여 상기 비행정보 전송패킷을 브로드캐스팅한다.
도 7은 다수의 식별장치들 간에 시각 정보를 동기화하기 위해, GPS 위성의 절대시각정보와 내부 타임-틱(time-tick)에 의해 시분할 슬롯을 보정하는 과정을 설명하기 위한 도면으로서, 상기 GPGGA 필드에 포함되고 1msec 해상도를 갖는 위성의 절대시간과, 내부 타임 TICK을 사용하여 정확한 시분할의 기준점을 잡기 위한 방법이 예시되어 있다. 도 7을 참조하여 상기 과정을 설명하면, 다음과 같다.
먼저, 상기 다수의 식별장치들 간에 시각 정보를 동기화는 절대시간의 매초 단위의 경계면(xx.000 sec)을 기준으로 하며, 이를 위해 GPS 내 포함된 시간 정보를 사용하는데, 상기 위성의 절대시간과, GPS 위치센서로부터 수신되는 데이터의 주기는 상기 1초 단위의 경계면(xx.000 sec)과의 경계오차(△T)를 포함한다. 따라서, 전송모듈(15)는, 도 7에 예시된 바와 같이, 상기 절대시간과 내부 타임 TICK을 사용하여 경계오차(△T) 및 GPS 간헐적인 미 수신에 대한 경우를 보정하여 정확한 시분할의 기준점을 잡는다.
즉, 전송모듈(15)은 10msec 단위로 GPS에서 수신된 절대시간에서 옵셋 시간을 계산하여 시각 정보를 보정하고, 내부에서 증분되는 하드웨어 타임 TICK을 초기화하며, 절대시간 수신이 지연되거나, 미수신되는 경우는 상기 내부 타임 TICK을 사용하여 상기 시각 동기화를 수행한다.
도 8은 이와 같이 소정개의 전송채널을 선택하는 방법을 설명하기 위한 도면으로서, IEEE 802.11(WiFi)에서 사용하는 무선 채널의 예를 도시하고 있다. 도 8을 참조하면, IEEE 802.11(WiFi)은 13개의 협소한 대역의 무선 채널을 사용한다. 따라서, IEEE 802.11(WiFi) 규격에 의해 비행정보를 전송하는 다수의 식별장치가 동시에 인접한 채널을 사용할 경우, 물리적으로 무선신호의 충돌이 발생하여, 상기 비행정보 전송패킷이 손상될 수 있다.
본 발명에서는, 이러한 문제를 해결하기 위해, 다수의 식별장치들 각각에서 송출되는 비행정보 전송패킷들 간에 충돌을 회피하기 위해, 도 7에 예시된 13개의 무선채널들 중, 1번, 5번, 9번, 13번 채널만을 선택하여 상기 비행정보 전송패킷을 전송한다. 즉, 상기 전송채널로서, IEEE 802.11(WiFi) 규격에서 제공하는 13개의 무선채널들 중 1번, 5번, 9번, 13번의 채널들을 선택한다.
또한, 전송모듈(15)은 상호 간섭이 없는 것으로 선택된 상기 전송채널(즉, 1번, 5번, 9번, 13번의 채널들) 및 상기 보정된 시분할 슬롯의 조합이 서로 다른 소정개의 송신패턴들을 생성하고, 상기 송신패턴들을 랜덤하게 선택하여 상기 비행정보 전송패킷을 브로드캐스팅한다.
이 때, 상기 송신패턴을 생성하기 위한 시분할 슬롯의 단위는 10msec(시스템 요구도에 따라 가변 가능함)로 설정할 수 있고, 상기 시분할 슬롯 1개에는 1개의 송신채널을 할당하여 상기 비행정보 전송패킷을 전송하도록 할 수 있다. 또한, 연속된 시분할 슬롯 4개에 각기 다른 1개의 송신채널을 배치한 송신패턴을 10개 이상 미리 정의 하여 사용할 수 있다. 예를 들어, 샘플주기를 1초로 하여, 업데이트된 비행정보 전송패킷은 상기 송신패턴에 따라 1초 동안 N번 반복하여 송신할 수 있다(이 때, TS = 10msec 일 때, N은 25임).
도 9는 이러한 송신패턴의 예를 도시한 도면으로서, 상기 전송채널들(1번, 5번, 9번, 13번 채널)과, 상기 보정된 시분할 슬롯들(T1, T2, T3, T4)의 조합이 서로 다른 10개의 송신 패턴이 생성된 예를 도시하고 있다.
이 경우 전송모듈(15)은 랜덤함수를 통해 상기 송신패턴들 중 하나를 선택하여 사용할 수 있다.
식별장치 제어모듈(16)은 미리 설정된 제어 알고리즘에 의거하여, 식별장치(10)의 전반적인 동작을 제어한다.
안테나(17)는 미리 설정된 전송 주기로 상기 비행정보 전송패킷을 브로드캐스팅한다.
이러한 식별장치(10)는 저고도 무인기의 특성상 150m 이내의 정밀 고도를 위해, 바로미터 기압센서를 이용하여 고도를 측정하고, 표준 GPS 모듈 프로토콜을 수용하며, 외부 안테나를 사용할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 조종사 단말에 대한 개략적인 블록도이다. 도 1 및 도 3을 참조하면, 조종사 단말(300)은 서버 인터페이스부(310), 비행정보 수집부(320), 맵저장부(330), 비행감시정보 생성부(340), 위치 검출부(350), 표시부(360), 및 단말 제어부(370)를 포함한다.
서버 인터페이스부(310)는 감시서버(400)와의 통신 인터페이스를 제공한다. 즉, 서버 인터페이스부(310)는, 단말제어부(370)의 제어를 받아 동작하며, 비행드론(100)과 소정 거리 이내에 비행 중인 적어도 하나의 주변드론(200)들의 비행정보를 감시서버(400)로 요청하고, 그에 대한 응답으로 감시서버(400)로부터 주변드론(200)들의 비행정보를 수신한다.
비행정보 수집부(320)는 비행정보 전송패킷을 수집하되, 적어도 하나의 식별장치(10)들 모두가 송출한 비행정보 전송패킷들을 모두 수집한다.
맵저장부(330)는 맵 정보를 저장한다.
비행감시정보 생성부(340)는 비행정보 수집부(320)에서 수집된 비행정보 전송패킷을 감시서버(400)로 전송하기 위한 형태로 변경한다. 즉, 비행감시정보 생성부(340)는 상기 비행정보 전송패킷을 조종사 단말(300)과 감시서버(400) 간의 통신 규격에 맞는 데이터로 변환한다. 예를 들어, 조종사 단말(300)과 감시서버(400)는 정보 교환의 보안성을 위해 HTTPS 기반의 프로토콜을 사용하며, 감시서버(400)에서 SSL 인증서를 포함한 정보를 제공받을 수 있다. 즉, 조종사 단말(300)과 감시서버(400)간의 정보 교환은 HTTP 기반의 REST(REpresentational State Transfer) 통신 방식을 사용하며 그 형식은 JSON(JavaScript Object Notation)을 사용할 수 있다. 따라서, 비행감시정보 생성부(340)는 이러한 규격에 맞도록 상기 비행정보 전송패킷의 형태를 변경할 수 있다.
위치 검출부(350)는 상기 비행정보 전송패킷들을 분석하여, 각각의 비행정보 전송패킷을 전송한 식별장치에 대응한 무인 비행체의 위치를 검출한다. 예를 들어, 위치 검출부(350)는 상기 비행정보 전송패킷에 포함된 위/경도, 및 고도 정보를 이용하여 상기 무인비행체의 위치를 검출할 수 있다.
표시부(360)는 위치 검출부(350)에서 검출된 무인 비행체의 위치, 및 상기 주변 비행체들의 위치를 맵 상에 표시한다. 이 때, 표시부(360)는 상기 무인 비행체를 고유 ID와 함께 아이콘 형태로 표시하되, 상기 비행체 아이콘은 허가 여부와 신고 여부에 따라 개별 색상으로 표시할 수 있다. 또한, 상기 비행체 아이콘을 클릭하면 기체에 대한 위치/고도/고유ID 등의 정보를 상세히 확인하도록 매칭시킬 수 있다. 또한, 표시부(360)에 표시되는 지도의 범위는 사용자의 선택 정보(예컨대, 500m, 1000m, 2000m)에 의거하여, 결정될 수 있다.
단말 제어부(370)는 미리 설정된 단말 제어 알고리즘에 의거하여, 조종사 단말(300) 전체의 동작을 제어한다. 특히, 단말 제어부(370)는 임의의 제2 무인 비행체에 대하여 비행정보 수집부(320)를 통해 수집된 제1 비행정보와, 서버 인터베이스부(310)를 통해 수신된 제2 비행정보를 비교하고, 그 결과에 의거하여 표시부(360)를 제어한다. 즉, 단말 제어부(370)는 상기 제1 및 제2 비행정보가 불일치하는 경우, 상기 제2 무인 비행체가 불법 비행 신고 대상임을 알리기 위한 메시지를 출력하도록 표시부(360)를 제어한다.
또한, 단말 제어부(370)는 서버 인터페이스부(310)를 통해 감시서버(400)에게, 임의의 제3 무인 비행체에 대한 비행 허가를 여부를 요청하고, 그에 대한 응답으로 미 허가 비행체 응답을 수신한 경우 상기 제3 무인 비행체가 미 허가 비행 신고 대상임을 알리기 위한 메시지를 출력하도록 표시부(360)를 제어한다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 조종사 단말의 화면예를 예시한 도면으로서, 도 10은 고유 ID가 123456인 드론에 대한 비행등록 화면예를 도시하고, 도 11은 고유 ID가 123456인 드론의 비행정보를 확인하기 위한 화면예를 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 감시서버에 대한 개략적인 블록도이다. 도 1 및 도 4를 참조하면, 감시서버(400)는 드론관리 DB(410), 비행정보 관리 DB(420), 단말 인터페이스부(430), 등록부(440), 비행허가 심사부(450), 주변드론 검출부(460), 및 서버제어부(470)를 포함한다.
드론관리 DB(410)는 소정의 비행영역에서 비행하기 위해 사전에 등록한 드론들의 정보를 저장/관리한다. 이 때, 상기 드론들의 등록정보는 조종사, 기체등록번호, 소속회사, 유효기간, 및 근거리 무선 통신망에 접속하기 위한 접속정보를 포함할 수 있다.
비행정보 관리 DB(420)는 상기 비행영역에서 현재 비행 중인 무인 비행체들의 비행정보(에컨대, 고유ID/위치정보/고도정보/허용비행범위 등)를 저장/관리한다.
단말 인터페이스부(430)는 적어도 하나의 조종사 단말(300)들과의 통신 인터페이스를 제공한다.
등록부(440)는 임의의 무인 비행체 등록을 위한 등록정보의 입력에 응답하여, 상기 무인 비행체의 등록 정보를 드론관리 DB(410)에 저장하고, 상기 무인 비행체에게 ID를 발급한다. 이 때, 상기 등록정보는 조종사 단말(300) 또는 별도의 외부 장치를 통해 입력될 수 있다.
비행허가 심사부(450)는 단말 인터페이스부(430)를 통해, 임의의 조종사 단말(300)로부터, 상기 무인 비행체의 희망 비행 범위를 포함한 비행허가 요청 정보가 입력되면, 드론 관리 DB(410)에 저장된 정보에 의거하여 상기 무인 비행체의 유효성 여부를 결정하고, 비행정보 관리 DB(420)에 저장된 정보에 의거하여, 상기 희망 비행 범위에 대한 타 비행체의 점유 여부를 판단하여 비행 허가 여부를 결정한다.
주변드론 검출부(460)는 단말 인터페이스부(430)를 통해, 임의의 조종사 단말(300)로부터, 특정 무인 비행체를 기준으로 소정 반경 이내에서 비행중인 적어도 하나의 주변 무인 비행체 검출 요청 정보가 입력되면, 비행 정보 관리 DB(420)에 저장된 정보에 의거하여, 상기 주변 무인 비행체들을 검출한다.
서버제어부(470)는 미리 설정된 감시서버 제어 알고리즘에 의거하여, 감시서버(400)의 동작을 제어한다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무인 비행체 식별 방법에 대한 처리 절차를 예시한 도면들로서, 본 발명의 식별장치가 탑재된 비행드론(100), 상기 식별장치로부터 수신된 비행정보에 의거햐여 대응된 비행드론을 식별하는 식별어플이 탑재된 조종사 단말(300), 및 감시프로그램이 탑재된 감시서버(400)들간의 처리 절차가 예시되어 있다. 도 5는 비행드론(100)을 감시서버(400)에 등록한 후 비행허가를 받기 위한 처리 절차가 예시되어 있고, 도 6은 비행드론(100)에 설치된 식별장치에서 송출하는 비행정보를 이용하여 비행드론(100)을 식별하는 절차의 예가 도시되어 있다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 단계 S105 및 단계 S110에서는, 임의의 무인 비행체 등록을 위한 등록정보의 입력에 응답하여 감시서버(400)가 상기 무인 비행체의 등록 정보를 드론관리 DB(410)에 저장하고, 상기 무인 비행체에게 ID를 발급한다. 이 때, 상기 등록정보는 조종사 단말(300) 또는 별도의 외부장치를 통해 입력될 수 있다.
단계 S115 및 단계 S120에서는, 비행드론(즉, 식별장치)(100)이 감시서버(400)로부터 ID를 수신하여, 저장한다.
단계 S125 내지 단계 S130에서는, 비행허가 요청정보를 입력받은 조종사 단말(300)이 감시서버(400)로 비행허가를 요청한다. 예를 들어, 단계 S125에서, 비행 허가를 위해 사용자가 무인 비행체의 고유 ID 및 허가 비행 반경정보, 비행 예약 시간, 그리고 현재 스마트폰 GPS 위치 등의 정보를 조종사 단말(300)로 입력하면, 이를 수신한 조종사 단말(300)은, 단계 S130에서, 감시서버(400)로 비행허가를 요청한다.
단계 S135에서는, 감시서버(400)가 상기 요청 정보에 포함된 고유 ID에 대응한 무인 비행체가 드론 관리 DB(410)에 등록되었는지 여부를 따라 상기 무인 비행체의 유효성을 확인하고, 비행정보 관리 DB(420)에 저장된 정보에 의거하여, 상기 희망 비행 반경정보에 대한 타 비행체의 점유 여부를 판단하여 비행 허가 여부를 심사한다.
단계 S140에서는, 감시서버(400)가 상기 심사에 통과한 드론에 대하여 암호화키를 할당하고, 단계 S145 및 단계 S150에서는, 조종사 단말(300)을 거쳐 비행드론(100)에 탑재된 식별장치로 상기 암호화키를 전달한다.
단계 S155에서는, 비행드론(100)에 탑재된 식별장치가 상기 암호화키를 저장한다.
도 4 및 도 6을 참조하면, 단계 S205에서는, 비행드론(100)에 탑재된 식별장치가 시스템 변수를 초기화한다. 이 때, 초기화되는 시스템 변수는 송신패턴, 시분할 주기 등을 포함할 수 있다. 이 때 생성된 송신패턴은 도 9에 예시된 바와 같다.
단계 S210 내지 단계 S240에서는, 비행드론(100)에 설치된 식별장치가 대응된 무인 비행체의 비행정보를 송출하되, 상기 비행 정보를 근거리 무선통신 방식으로 송출한다. 이를 위해, 단계 S210에서는, 상기 식별장치가, 비행드론(100)의 비행정보를 수집한다. 즉, 단계 S210에서, 상기 식별장치는 GPS 위치 센서로부터 GPS 데이터를 수신한 후 상기 GPS 데이터로부터 GPS 위성의 절대시각정보, 및 위/경도를 검출하고, 바로미터 기압센서로부터 기압정보를 수신한 후 상기 기압정보로부터 해수면 기준 고도를 산출한다.
단계 S215에서는, 도 7에 예시된 바와 같이, 상기 식별장치가 시각 동기화를 수행한다. 이는, 데이터 전송시, 다른 식별장치들과의 데이터 전송 충돌을 방지하기 위함이다.
단계 S220에서는, 상기 식별장치가, 랜덤 함수에 의거하여, 단계 S205의 초기화 단계에서 생성된 송신 패턴(도 9 참조) 중 하나를 선택한다.
단계 S225에서는 상기 식별장치가, 기 저장된 무인 비행체 고유번호, 상기 위/경도, 상기 해수면 기준 고도에 의거하여, 비행정보 전송패킷을 생성하고, 단계 S230에서는, 상기 식별장치가 상기 비행정보 전송패킷을 조종사 단말(300)로 전송하되, 근거리 통신방식으로 브로드 캐스팅한다. 이 때, 단계 S230에서, 상기 식별장치는 상기 GPS 위성의 절대시각정보와 내부 타임-틱(time-tick)에 의해 보정된 다수의 시분할 슬롯들, 및 근거리 무선 채널 중 상호 간섭이 없는 소정개의 전송채널을 이용하여 상기 비행정보 전송패킷을 브로드캐스팅할 수 있다.
한편, 상기 단계 S225 및 단계 S230는, 단계 S220에서 선택된 송신패턴 단위로 샘플주기동안 수행된다. 따라서, 단계 S235에서 상기 선택된 송신패턴에 의한 송출이 완료될 때까지 단계 S225 및 단계 S230을 반복 수행하고, 단계 S240에서 상기 샘플주기가 경과될 때까지 단계 S215 내지 단계 S235의 과정을 반복 수행한다.
한편, 단계 S245 내지 단계 S255에서는, 상기 식별장치로부터 송출된 비행정보를 수신한 조종사 단말(300)이, 상기 샘플주기동안 단계 S230를 통해 송출된 비행정보 전송패킷을 수집하고, 상기 비행정보로부터 대응된 무인 비행체의 비행감시정보를 생성한다. 이 때 생성된 무인 비행체의 비행감시 정보는, 단계 S260에서, 상기 감시서버(400)로 전달된 후 감시서버(400)에 저장될 수 있다.
단계 S265 및 단계 S270에서는, 조종사 단말(300)이, 대응된 무인 비행체의 비행위치를 검출한 후, 상기 검출된 비행위치를 조종사 단말(300)에 표시된 지도 영역에 표시한다. 이 때, 상기 무인 비행체의 위치를 검출하고, 표시하기 위한 구체적인 사항에 대하여는 도 3을 참조한 조종사 단말(300)에 표시하는 내용과 유사하므로, 중복 설명을 생략한다.
단계 S275 내지 단계 S285에서는, 조종사 단말(300)이 감시서버(400)에게 비행단말(100)과 소정 거리 이내에 비행 중인 적어도 하나의 주변 비행체들의 비행정보를 요청하고, 감시서버(400)는 상기 요청에 응답하여 주변 비행체 정보를 검출한 후, 조종사단말(300)에게 전달한다.
단계 S290에서, 조종사 단말(300)은 지도 영역에 비행단말(100)과, 적어도 하나의 주변 비행체들의 비행위치를 함께 표시한다.
한편, 상기 방법은, 임의의 제2 무인 비행체에 대하여 상기 조종사 단말이 수신한 제1 비행정보와, 상기 감시서버에 기 등록된 제2 비행정보를 비교하는 비교단계를 더 포함하고, 상기 단계 S290는, 상기 제1 및 제2 비행정보가 불일치하는 경우, 상기 제2 무인 비행체가 불법 비행 신고 대상임을 알리기 위한 메시지를 함께 출력할 수 있다.
이 때, 도 5 및 도 6을 참조한 설명에서, 도 1 내지 도 4를 참조한 장치 설명의 내용과 중복되는 내용에 대하여는 중복 설명을 생략하였다.
이와 같이 본 발명은 근거리 무선통신 방식(예컨대, WiFi, 블루투스 등)으로 비행정보를 송출하는 식별장치를 드론에 탑재하고, 상기 식별장치로부터 수신된 정를 이용하여 해당 드론을 식별함으로써, 상용 통신망 사용을 위한 추가적인 비용 지출이 없고, 상용 통신망의 음영지역과 무관하게 안정적으로 드론 식별이 가능한 특징이 있다.
이상에서는 본 발명의 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명이 실시 예로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등한 것으로 인정되는 범위의 모든 변경 및 수정을 포함한다.
10: 식별장치 11: 위치해석모듈
12: 고도계산모듈 13: 내부메모리
14: 전송패킷 생성모듈 15: 전송모듈
16: 식별장치 제어모듈 17: 안테나
100: 비행드론 200: 주변드론
300: 조종사 단말 310: 서버 인터페이스부
320: 비행정보 수집부 330: 맵저장부
340: 비행감시정보 생성부 350: 위치 검출부
360: 표시부 370: 단말 제어부
400: 감시서버 410: 드론관리 DB
420: 비행정보 관리 DB 430: 단말 인터페이스부
440: 등록부 450: 비행허가 심사부
460: 주변드론 검출부 470: 서버 제어부

Claims (12)

  1. 소정의 비행영역을 비행하는 적어도 하나의 무인 비행체들 각각에 탑재되어, 대응된 무인 비행체의 비행정보를 송출하되, 상기 비행정보를 근거리 무선통신 방식으로 송출하는 적어도 하나의 식별장치들;
    상기 비행영역에 대한 맵 정보를 저장하고, 상기 적어도 하나의 식별장치들이 송출한 비행정보로부터 상기 비행정보들 각각에 대응된 무인 비행체들의 비행위치를 검출하여 상기 맵 상에 표시하는 적어도 하나의 조종사 단말들; 및
    상기 비행영역에서 비행하는 적어도 하나의 무인 비행체들 각각의 비행정보를 저장하고, 상기 적어도 하나의 조종사 단말들 중 어느 하나인 제1 조종사 단말의 요청에 응답하여, 상기 제1 조종사 단말에 대응한 제1 무인 비행체와 소정 거리 이내에 비행 중인 적어도 하나의 주변 비행체들의 비행정보를 검출하여 상기 제1 조종사 단말에게 전송하는 감시서버를 포함하고,
    상기 제1 조종사 단말은
    상기 맵 상에, 상기 제1 무인 비행체와 상기 주변 비행체들의 비행위치를 함께 표시하고,
    상기 식별장치들 각각은
    상기 감시서버로부터 발급된 무인 비행체 고유번호를 저장하는 내부메모리;
    GPS 수신기로부터 GPS 데이터를 수신하고, 상기 GPS 데이터로부터 GPS 위성의 절대시각정보, 및 위/경도를 검출하여 상기 내부 메모리에 저장하는 위치해석모듈;
    기압정보를 수신하고, 상기 기압정보로부터 해수면 기준 고도(MSL: Mean Sea Level)를 산출하여 상기 내부 메모리에 저장하는 고도계산모듈;
    상기 고유번호, 상기 위/경도, 및 상기 해수면 기준 고도를 포함하는 비행정보 전송패킷을 생성하는 전송패킷 생성모듈; 및
    상기 비행정보 전송패킷을 근거리 무선통신 방식으로 브로드캐스팅하는 전송모듈을 포함하되,
    상기 전송모듈은
    상기 GPS 위성의 절대시각정보와 내부 타임-틱(time-tick)에 의해 보정된 다수의 시분할 슬롯들, 및 근거리 무선 채널 중 상호 간섭이 없는 소정개의 전송채널을 이용하여 상기 비행정보 전송패킷을 브로드캐스팅하는 것을 특징으로 하는 무인 비행체 식별 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 전송패킷 생성모듈은
    근거리 무선통신망에 접속하기 위한 접속정보, 대응된 무인 비행체의 기체 등록번호, 및 제작회사코드를 포함하는 개인정보필드를 더 포함하는 비행정보 전송패킷을 생성하고,
    상기 전송모듈은
    상기 감시서버로부터, 상기 임의의 무인 비행체에 발급된 암호화키를 이용하여, 상기 개인정보필드를 암호화하여 전송하는 것을 특징으로 하는 무인 비행체 식별 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 전송모듈은
    상기 전송채널 및 상기 시분할 슬롯의 조합이 서로 다른 소정개의 송신패턴들을 생성하고,
    상기 송신패턴들을 랜덤하게 선택하여 상기 비행정보 전송 패킷을 브로드캐스팅하는 것을 특징으로 무인 비행체 식별 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기 조종사 단말들 각각은
    상기 적어도 하나의 식별장치들이 송출한 비행정보 전송패킷들을 모두 수집하는 비행정보 수집부;
    상기 비행정보 전송패킷들을 분석하여, 각각의 비행정보 전송패킷을 전송한 식별장치에 대응한 무인 비행체의 위치를 검출하는 위치 검출부;
    상기 감시서버와의 통신 인터페이스를 제공하고, 상기 제1 무인 비행체와 소정 거리 이내에 비행 중인 적어도 하나의 주변 비행체들의 비행정보를 상기 감시서버로 요청하고, 그에 대한 응답으로 상기 감시서버로부터 상기 주변 비행체들의 비행정보를 수신하는 서버 인터페이스부;
    상기 맵 정보를 저장하는 맵 저장부; 및
    상기 위치 검출부에서 검출된 무인 비행체의 위치, 및 상기 주변 비행체들의 위치를 상기 맵 상에 표시하는 표시부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 비행체 식별 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 조종사 단말들 각각은
    임의의 제2 무인 비행체에 대하여 상기 비행정보 수집부를 통해 수집된 제1 비행정보와, 상기 서버 인터페이스부를 통해 수신된 제2 비행정보를 비교하는 단말 제어부를 더 포함하고,
    상기 표시부는
    상기 제1 및 제2 비행정보가 불일치하는 경우, 상기 제2 무인 비행체가 불법 비행 신고 대상임을 알리기 위한 메시지를 출력하는 것을 특징으로 하는 무인 비행체 식별 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 상기 단말 제어부는
    상기 서버 인터페이스부를 통해 상기 감시서버에게, 임의의 제3 무인 비행체에 대한 비행 허가를 여부를 요청하고,
    상기 표시부는
    그에 대한 응답으로 미 허가 비행체 응답을 수신한 경우 상기 제3 무인 비행체가 미 허가 비행 신고 대상임을 알리기 위한 메시지를 출력하는 것을 특징으로 하는 무인 비행체 식별 시스템.
  8. 제7항에 있어서, 상기 감시 서버는
    상기 비행영역에서 비행하기 위해 사전에 등록한 제4 무인 비행체들의 등록정보를 저장/관리하되, 상기 제4 무인 비행체의 조종사, 기체등록번호, 소속회사, 유효기간, 및 근거리 무선 통신망에 접속하기 위한 접속정보를 포함한 기체 관리 정보를 저장하는 제1 데이터베이스부;
    상기 비행영역에서 비행 중인 제5 무인 비행체들의 비행정보를 저장/관리하는 제2 데이터베이스부;
    상기 적어도 하나의 조종사 단말들과의 통신 인터페이스를 제공하는 단말 인터페이스부;
    임의의 제6 무인 비행체 등록을 위한 등록정보의 입력에 응답하여, 상기 제6 무인 비행체의 등록 정보를 상기 제1 데이터베이스부에 저장하고, 상기 제6 무인 비행체에게 ID를 발급하는 등록부;
    상기 단말 인터페이스부를 통해, 임의의 제7 무인 비행체를 조종하는 조종사 단말로부터, 상기 제7 무인 비행체의 희망 비행 범위를 포함한 비행허가 요청 정보가 입력되면, 상기 제1 데이터베이스부에 저장된 정보에 의거하여 상기 제7 무인 비행체의 유효성 여부를 결정하고, 상기 제2 데이터베이스부에 저장된 정보에 의거하여, 상기 희망 비행 범위에 대한 타 비행체의 점유 여부를 판단하여 비행 허가 여부를 결정하는 비행허가 심사부; 및
    임의의 제8 무인 비행체를 조종하는 조종사 단말로부터, 상기 제8 무인 비행체를 기준으로 소정 반경 이내에서 비행중인 적어도 하나의 제9 무인 비행체 검출 요청 정보가 입력되면, 상기 제2 데이터베이스부에 저장된 정보에 의거하여, 상기 적어도 하나의 제9 무인 비행체들을 검출하는 주변 비행체 검출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 비행체 식별 시스템.
  9. 적어도 하나의 무인 비행체들 각각에 탑재되어 대응된 무인 비행체의 비행정보를 송출하는 적어도 하나의 식별장치들, 상기 식별장치에서 송출된 비행정보를 수신하되, 상기 적어도 하나의 무인 비행체들 각각에 대응한 적어도 하나의 조종사 단말들, 및 상기 적어도 하나의 조종사 단말들과 통신하는 클라우드 감시서버를 이용하여 무인 비행체를 식별하는 무인 비행체 식별 방법에 있어서,
    상기 적어도 하나의 식별장치들이, 대응된 무인 비행체의 비행정보를 송출하되, 상기 비행정보를 근거리 무선통신 방식으로 송출하는 식별정보 송출단계;
    상기 식별정보 송출단계에서 송출된 비행정보를 수신한 상기 조종사 단말들이, 상기 비행정보로부터 대응된 무인 비행체의 비행감시정보를 생성하여 상기 클라우드 감시서버에 저장하는 비행감시정보 저장단계;
    상기 조종사 단말이, 대응된 무인 비행체의 비행위치를 검출하는 비행위치 검출단계; 및
    상기 조종사 단말이, 상기 검출된 비행위치를 상기 조종사 단말에 표시된 지도 영역에 표시하는 비행위치 표시단계를 포함하되,
    상기 비행위치 표시단계는
    상기 적어도 하나의 조종사 단말들 중 어느 하나인 제1 조종사 단말의 요청에 응답하여, 상기 제1 조종사 단말에 대응한 제1 무인 비행체와 소정 거리 이내에 비행 중인 적어도 하나의 주변 비행체들의 비행정보를 검출하여, 상기 지도 영역에 상기 제1 무인 비행체와 상기 주변 비행체들의 비행위치를 함께 표시하고,
    상기 식별정보 송출단계는
    GPS 데이터를 수신하고, 상기 GPS 데이터로부터 GPS 위성의 절대시각정보, 및 위/경도를 검출하는 위치해석 단계;
    기압정보를 수신하고, 상기 기압정보로부터 해수면 기준 고도를 산출하는 고도계산 단계;
    기 저장된 무인 비행체 고유번호, 상기 위/경도, 상기 해수면 기준 고도에 의거하여, 비행정보 전송패킷을 생성하는 전송패킷 생성단계; 및
    상기 전송패킷을 근거리 통신방식으로 브로드 캐스팅하는 전송단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 비행체 식별 방법.
  10. 삭제
  11. 제9항에 있어서, 상기 전송단계는
    상기 GPS 위성의 절대시각정보와 내부 타임-틱(time-tick)에 의해 보정된 다수의 시분할 슬롯들, 및 근거리 무선 채널 중 상호 간섭이 없는 소정개의 전송채널을 이용하여 상기 비행정보 전송패킷을 브로드캐스팅하는 것을 특징으로 하는 무인 비행체 식별 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    임의의 제2 무인 비행체에 대하여 상기 조종사 단말이 수신한 제1 비행정보와, 상기 감시서버에 기 등록된 제2 비행정보를 비교하는 비교단계를 더 포함하고,
    상기 표시단계는
    상기 제1 및 제2 비행정보가 불일치하는 경우, 상기 제2 무인 비행체가 불법 비행 신고 대상임을 알리기 위한 메시지를 함께 출력하는 것을 특징으로 하는 무인 비행체 식별 방법.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150129601A (ko) * 2014-05-12 2015-11-20 고려대학교 산학협력단 드론 네트워크에서 드론의 지리적 위치 정보를 기반으로 한 데이터 전달 방법
KR20170028811A (ko) * 2015-09-04 2017-03-14 유성훈 무인 비행체의 비행을 모니터링하는 방법, 사용자 단말, 서버 및 디텍팅 장치
KR20180099977A (ko) * 2017-02-27 2018-09-06 주식회사 베이리스 무인 항공기의 제어 시스템 및 그 제어 방법
KR101908923B1 (ko) * 2015-10-19 2018-10-17 (주)에이알웍스 Uav 관제 시스템 및 uav 관제 시스템의 uav 비행 제어 수행 방법
KR20210111169A (ko) 2020-03-02 2021-09-10 한국전자통신연구원 드론 원격 식별 제어 시스템 및 방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150129601A (ko) * 2014-05-12 2015-11-20 고려대학교 산학협력단 드론 네트워크에서 드론의 지리적 위치 정보를 기반으로 한 데이터 전달 방법
KR20170028811A (ko) * 2015-09-04 2017-03-14 유성훈 무인 비행체의 비행을 모니터링하는 방법, 사용자 단말, 서버 및 디텍팅 장치
KR101908923B1 (ko) * 2015-10-19 2018-10-17 (주)에이알웍스 Uav 관제 시스템 및 uav 관제 시스템의 uav 비행 제어 수행 방법
KR20180099977A (ko) * 2017-02-27 2018-09-06 주식회사 베이리스 무인 항공기의 제어 시스템 및 그 제어 방법
KR20210111169A (ko) 2020-03-02 2021-09-10 한국전자통신연구원 드론 원격 식별 제어 시스템 및 방법

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