KR102466481B1 - 무인 항공기의 비행공역 통제 및 충돌 방지를 위한 관제 시스템 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 무인 항공기(무인 비행장치 포함)의 비행공역 통제 및 충돌 방지를 위한 관제 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 비행 중인 무인 항공기의 비행 금지 및 제한 공역에서 비행을 방지하도록 관리하고, 저고도로 인접 비행 중인 소형 유인 항공기와의 충돌을 방지하기 위한 관제 시스템 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 무인 항공기의 비행공역 통제 및 충돌 방지를 위한 관제 시스템 및 방법은 저고도로 비행하는 소형 경량 항공기 및 회전익 항공기를 운용하는 조종사로 하여금 무인 항공기 인접 경보를 제공하여 충돌의 위험성을 줄일 수 있고, 또한 해당 유인 항공기에 근접하는 무인 항공기 조종사로 하여금 기체를 안전한 장소로 측시 착륙 내지 이동시키도록 하여 안전한 운용을 보장할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 무인 항공기의 비행공역 통제 및 충돌 방지를 위한 관제 시스템 및 방법은 저고도로 비행하는 소형 경량 항공기 및 회전익 항공기를 운용하는 조종사로 하여금 무인 항공기 인접 경보를 제공하여 충돌의 위험성을 줄일 수 있고, 또한 해당 유인 항공기에 근접하는 무인 항공기 조종사로 하여금 기체를 안전한 장소로 측시 착륙 내지 이동시키도록 하여 안전한 운용을 보장할 수 있다.
Description
본 발명은 무인 항공기(무인 비행장치 포함)의 비행공역 통제 및 충돌 방지를 위한 관제 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 비행 중인 무인 항공기의 비행 금지 및 제한 공역에서 비행을 방지하도록 관리하고, 저고도로 인접 비행 중인 소형 유인 항공기와의 충돌을 방지하기 위한 관제 시스템 및 방법에 관한 것이다.
항공산업의 발달로 유인 항공기를 비롯하여 무인 항공기에 관한 공급과 수요가 지속적으로 증가하고 있다. 이에 따라 항공기의 비행을 관리할 수 있는 항공기 비행 공역 규정과 항공 교통 관제 시스템에 대한 연구 개발이 다방면으로 진행되고 있다.
그 일환으로 기존에는 유인 항공기와 항공 교통 관제소 간에 1차 감시 레이더(Primary Surveillance Radar, PSR), 2차 감시 레이더(Secondary Surveillance radar, SSR) 및 음성 통신을 통해 상호 정보를 주고받도록 통신 시스템이 구축되어 있다. 하지만 이러한 통신 시스템 구축에도 불구하고 무인 항공기의 경우 크기가 작아 레이더를 이용한 식별이 어렵기 때문에 항공 교통 관제소에서 항공 교통 관제 업무시 관제 공역 내 비행 중인 무인 항공기와의 충돌 위험 주의 및 경고가 불가능하였다.
일반적으로 현재 운용 중인 상용 무인 항공기는 신뢰성 및 안전성의 이유로 인해 원칙적으로 시계 내 비행이나 매우 제한된 출력의 영상 송수신기로 인해 제한된 고도에서 시계 외 비행이 허용되고 있고, 또한 유인 항공기 공역에서 비행이 사실상 불가능하기 때문에 중고도로 운항하는 유인 항공기에는 실질적인 위협이 되지 않았다.
그러나 주로 저고도에서 비행하는 경량 고정익 항공기 또는 회전익 항공기의 경우 인접 비행 중인 무인 항공기가 치명적인 위협 요인이 될 수 있다. 이러한 이유로 무인 항공기 또한 항공 교통 관제의 대상에 포함되어야 한다. 또한, 무인 항공기 조종사가 비행이 제한되거나 혹은 금지되는 공역 내 또는 기체가 운집된 공역에서 비행할 경우 조종사에게 비행 주의 또는 금지 경고를 안내하고, 또한 관련 당국의 조치가 이루어져야 하지만 무인 항공기의 식별이 어렵기 때문에 대응이 불가능하였다.
본 발명은 비행 중인 무인 항공기의 비행 주의 및 제한 공역에서 비행을 방지하고, 저고도로 인접 비행 중인 소형 유인 항공기와의 충돌을 방지하기 위해 상용 무선단말장치와 상용 스테이션 서버를 이용하여 낮은 비용으로 획득 및 운용 가능한 무인 항공기의 비행 공역 통제 및 충돌 방지를 위한 관제 시스템 및 방법을 제공한다.
본 발명의 실시 예에 따른 인 항공기의 비행공역 통제 및 충돌 방지를 위한 관제 시스템은, 무인 항공기에 탑재되고, GPS(Global Positioning System)로부터 GPS 데이터를 수신하며, 수신된 GPS 데이터를 이용하여 자신이 탑재된 해당 무인 항공기의 비행정보를 산출하여 해당 무인 항공기의 비행상태를 평가하는 무인 항공기 탑재 단말장치; 상용 무선통신망을 통해 상기 무인 항공기 탑재 단말장치와 무선 데이터 통신하고, 상기 무인 항공기 탑재 단말장치로부터 해당 무인 항공기의 비행정보를 제공받으며, 제공받은 해당 무인 항공기의 비행정보를 토대로 해당 무인 항공기가 비행 금지 및 제한 공역에 인접하거나 침범하는지를 분석하여 식별하는 비행공역 통제서버; 및 해당 무인 항공기의 조종사가 소지하거나 착용하는 단말기로서, 상기 상용 무선통신망을 통해 상기 비행공역 통제서버로부터 해당 무인 항공기의 비행정보와 비행 금지 및 제한 공역 비행을 경고하는 알람신호를 제공받고, 제공받은 비행 금지 및 제한 공역 비행을 경고하는 알람신호에 응답하여 조종사에게 해당 무인 항공기가 비행 금지 및 제한 공역에 인접하거나 침범하고 있음을 경고하는 무인 항공기 조종사 단말장치를 포함한다.
상기 무인 항공기 탑재 단말장치는, 상기 GPS로부터 해당 무인 항공기의 GPS 데이터를 수신하는 GPS 기능모듈; 상기 GPS 기능모듈을 통해 수신된 GPS 데이터를 기반으로 해당 무인 항공기의 비행정보를 측정 및 산출하는 지자계 측정 기능모듈; 상기 지자계 측정 기능모듈에서 측정 및 산출된 해당 무인 항공기의 비행정보를 이용하여 해당 무인 항공기의 비행상태를 평가하는 비행평가 기능모듈; 상기 지자계 측정 기능모듈을 통해 측정 및 산출된 해당 무인 항공기의 비행정보를 저장하는 저장 기능모듈; 및 상기 상용 무선통신망을 통해 상기 비행공역 통제서버와 무선 데이터 통신하는 통신 기능모듈을 포함할 수 있다.
상기 비행공역 통제서버는, 상기 상용 무선통신망을 매개로 상기 무인 항공기 탑재 단말장치 및 상기 무인 항공기 조종사 단말장치와 통신하는 통신 기능모듈; 상기 무인 항공기 탑재 단말장치로부터 제공받은 해당 무인 항공기의 비행정보를 기반으로 해당 무인 항공기가 비행 금지 및 제한 공역에 인접하거나 침범하는지를 분석하여 식별하는 식별 기능모듈; 상기 무인 항공기 탑재 단말장치로부터 제공받은 해당 무인 항공기의 비행정보를 저장하는 데이터베이스; 상기 무인 항공기 탑재 단말장치에서 제공받은 해당 무인 항공기의 비행정보를 관리하는 제1 관리모듈; 해당 무인 항공기의 비행 금지 및 제한 공역 비행 이력정보를 관리하는 제2 관리모듈; 및 해당 무인 항공기의 비행 금지 및 제한 공역 정보를 관리하는 제3 관리모듈을 포함할 수 있다.
상기 무인 항공기 조종사 단말장치는, 상기 상용 무선통신망을 매개로 상기 비행공역 통제서버와 무선 데이터 통신하는 통신 기능모듈; 상기 무인 항공기 조종사 단말장치와 해당 무인 항공기를 조종하는 조종사와의 인터페이스를 제공하고, 상기 비행공역 통제서버로부터 제공받은 비행 금지 및 제한 공역 비행에 대한 경고 알람신호에 응답하여 조종사에게 경고음, 경고등 또는 경고 진동음 중 적어도 어느 하나의 방식으로 위험을 경고하는 UI 기능모듈; 및 상기 비행 공역 통제서버로부터 제공받은 해당 무인 항공기의 비행정보를 저장하는 저장 기능모듈을 포함할 수 있다.
유인 항공기의 조종사가 소지하거나 착용하는 단말기로서, 상기 상용 무선통신망을 통해 상기 비행공역 통제서버와 무선 데이터 통신하는 유인 항공기 조종사 단말장치를 더 포함할 수 있다.
상기 유인 항공기 조종사 단말장치는 상기 GPS로부터 GPS 데이터를 수신하며, 수신된 GPS 데이터를 이용하여 해당 유인 항공기의 비행정보를 산출하여 저장하고, 산출된 해당 유인 항공기의 비행정보를 상기 상용 무선통신망을 통해 상기 비행공역 통제서버로 전송할 수 있다.
상기 비행공역 통제서버는 상기 유인 항공기 조종사 단말장치로부터 해당 유인 항공기의 비행정보를 제공받아 해당 유인 항공기가 비행 금지 및 제한 공역 내로 인접 또는 침범하여 무인 항공기와의 충돌 위험성이 있는지를 평가하고, 평가 결과, 해당 유인 항공기가 비행 금지 및 제한 공역 내로 인접 또는 침범하여 무인 항공기와의 충돌 위험성이 있는 것으로 평가되면, 유인 항공기와 무인 항공기 간의 충돌 위험성을 경고하는 신호를 상기 유인 항공기 조종사 단말장치 또는 상기 무인 항공기 조종사 단말장치로 전송할 수 있다.
상기 유인 항공기 조종사 단말장치는 상기 비행공역 통제서버로부터 비행 금지 및 제한 공역 내로 인접 또는 침범하여 무인 항공기와의 충돌 위험성을 경고하는 신호를 수신받아 경고음, 경고등 또는 경고 진동음 중 적어도 어느 하나의 방식으로 위험 상황을 경고할 수 있다.
상기 무인 항공기 조종사 단말장치는 상기 비행공역 통제서버로부터 비행 금지 및 제한 공역 내로 인접 또는 침범하여 유인 항공기와의 충돌 위험성을 경고하는 신호를 수신받아 경고음, 경고등 또는 경고 진동음 중 적어도 어느 하나의 방식으로 위험 상황을 경고할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무인 항공기의 비행공역 통제 및 충돌 방지를 위한 관제 방법은, (a) GPS(Global Positioning System)로부터 해당 무인 항공기의 GPS 데이터를 수신하는 과정; (b) 상기 GPS 데이터를 기반으로 해당 무인 항공기의 비행정보를 측정 및 산출하고, 산출된 해당 무인 항공기의 비행정보를 이용하여 비행상태를 평가하는 과정; (c) 산출된 해당 무인 항공기의 비행정보를 이용하여 해당 무인 항공기가 비행 금지 및 제한 공역 내에 인접하거나 침범하고 있는지를 분석하여 식별하는 과정; 및 (d) 식별 결과, 해당 무인 항공기가 비행 금지 및 제한 공역 내에 인접하거나 침범하고 있는 것으로 판단되면, 해당 무인 항공기의 조종사에게 해당 무인 항공기가 현재 비행 금지 및 제한 공역 내에 인접하거나 침범하고 있음을 경고하는 과정을 포함한다.
(e) 상기 (a) 단계 전에, 신규로 운용하고자 하는 무인 항공기를 등록하는 과정을 더 포함하고, 상기 (e) 과정은, (e-1) 신규로 등록할 무인 항공기의 아이템 생성을 요청하는 과정; (e-2) 신규로 등록할 무인 항공기의 고유식별 ID와 신규로 등록할 무인 항공기의 아이템 생성을 요청한 무인 항공기 조종사 단말장치의 ID를 생성 및 할당하는 과정; (e-3) 신규로 등록할 무인 항공기의 운항정보를 요청하고, 상기 무인 항공기 조종사 단말장치로부터 신규로 등록할 무인 항공기의 운항정보를 제공받는 과정; 및 (e-4) 신규로 등록할 무인 항공기에 탑재될 무인 항공기 탑재 단말장치의 고유식별번호와 상기 무인 항공기 탑재 단말장치에 입력된 상기 무인 항공기의 고유식별 ID를 제공받아 상기 무인 항공기 탑재 단말장치의 ID를 생성 및 할당하는 과정을 포함할 수 있다.
(e-5) 상기 (e-4) 과정 후, 상기 무인 항공기의 고유식별 ID, 상기 무인 항공기 조종사 단말장치의 ID, 상기 무인 항공기 탑재 단말장치의 ID 및 신규로 등록할 무인 항공기의 운항정보를 조합하여 신규로 등록할 무인 항공기의 아이템을 생성하는 과정을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무인 항공기의 비행공역 통제 및 충돌 방지를 위한 관제 방법은, (a) GPS(Global Positioning System)로부터 해당 유인 항공기의 GPS 데이터를 수신하는 과정; (b) 상기 GPS 데이터를 기반으로 해당 유인 항공기의 비행정보를 측정 및 산출하는 과정; (c) 해당 유인 항공기가 비행 금지 및 제한 공역 내로 인접하거나 침범하여 무인 항공기와의 충돌 위험성이 있는지를 평가하는 과정; 및 (d) 평가 결과, 해당 유인 항공기가 비행 금지 및 제한 공역 내로 인접하거나 침범하여 무인 항공기와의 충돌 위험성이 있는 것으로 평가되면, 해당 유인 항공기의 조종사에게 충돌 위험성을 경고하는 과정을 포함한다.
상기 (d) 과정에서는 해당 유인 항공기가 비행 금지 및 제한 공역 내로 인접하거나 침범하여 무인 항공기와의 충돌 위험성이 있는 것으로 평가되면, 해당 무인 항공기의 조종사에게 충돌 위험성을 경고할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 저고도로 비행하는 소형 경량 항공기 및 회전익 항공기를 운용하는 조종사로 하여금 무인 항공기 인접 경보를 제공하여 충돌의 위험성을 줄일 수 있고, 또한 해당 유인 항공기에 근접하는 무인 항공기 조종사로 하여금 기체를 안전한 장소로 측시 착륙 내지 이동시키도록 하여 안전한 운용을 보장할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 관제 시스템을 개략적으로 나타내는 도면.
도 2는 본 발명에 따른 무인 항공기 탑재 단말장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면.
도 3은 본 발명에 따른 비행공역 통제서버의 구성을 개략적으로 나타낸 도면.
도 4는 본 발명에 따른 무인 항공기 조종사 단말장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 관제 방법을 나타내는 흐름도.
도 6은 본 발명에 따른 무인 항공기의 신규 등록방법을 나타내는 흐름도.
도 7은 본 발명에 따른 무인 항공기 아이템의 일례를 나타내는 도면.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 무인 항공기 충돌 경고 알람방법을 나타내는 흐름도.
도 2는 본 발명에 따른 무인 항공기 탑재 단말장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면.
도 3은 본 발명에 따른 비행공역 통제서버의 구성을 개략적으로 나타낸 도면.
도 4는 본 발명에 따른 무인 항공기 조종사 단말장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 관제 방법을 나타내는 흐름도.
도 6은 본 발명에 따른 무인 항공기의 신규 등록방법을 나타내는 흐름도.
도 7은 본 발명에 따른 무인 항공기 아이템의 일례를 나타내는 도면.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 무인 항공기 충돌 경고 알람방법을 나타내는 흐름도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 발명의 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
본 발명을 설명하기에 앞서 관련된 종래기술들에 대해 설명하면 다음과 같다.
국내 공개특허 제10-2008-0113021호에서 제안된 항공기 충돌 감지/회피 시스템 및 방법에서는 항공기에 대한 잠재적인 충돌 위험성을 식별하여 임의의 식별된 위험을 회피하기 위한 기동을 제공하는 화상 호출기(image interrogator)를 포함한다. 그리고, 모션센서(motion sensor)는 그 주변의 화상 프레임을 그 프레임 내에서 이동하는 국부적인 목표를 검출하는 클러터 억제(cluttersuppression) 및 목표검출장치에 제공하고, LOS(Line of sight: 시선), 다중목표 추적장치는 검출된 국부적인 목표를 추적하여 검출된 국부적인 목표마다 LOS 좌표에서의 추적 이력을 유지하고, 위험성 평가장치는 어느 추적된 국부적인 목표가 충돌 위험성을 내포하고 있는지 여부를 판단하며, 회피기동장치는 임의의 식별된 상기 충돌 위험성을 회피하기 위한 기동을 비행 제어 및 안내장치에 제공하여 항공기의 충돌을 방지하고자 하였다. 그러나 국내 공개특허 제10-2008-0113021호에서 제안된 종래기술에서는 기존 유인 항공기 비행시 조종사가 주로 이용하는 '보고-피하기(see-avoid)'의 시스템을 단순히 장치적 시스템에 적용한 것에 불과한 것으로, 날씨가 흐리거나, 혹은 대기 상태가 좋지 못하여 화상 제공 및 모션센서가 본연의 기능을 수행하지 못한 경우에는 원활한 충돌 회피 기능을 수행할 수 없다. 이 때문에 무인 항공기 충돌 방지 및 위치 식별을 위한 통신 시스템에 대한 연구 개발이 지속적으로 요구되고 있다.
다른 종래기술로, 국내 등록특허 제10-1119175호에서는 무인 항공기 충돌 방지 및 위치식별을 위한 음성 관제 시스템 및 음성관제 방법이 제안되었다. 무인 항공기 조종사가 위치한 GC 음성 통신 시스템과, 무인 항공기(UAV) 시스템의 UAV 음성통신 시스템과, 관제사가 위치한 ACC 음성 통신 시스템으로 구성하여 GC 음성 통신 시스템과 UAV 음성 통신 시스템이 디지털 음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파로 양방 음성통신하고, UAV 음성 통신 시스템과 ACC 음성 통신 시스템이 아날로그 음성신호 또는 디지털 음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파로 양방 음성 통신 가능하게 하여, 항공 교통 관제소와 무인 항공기와의 통신을 가능하게 하였다. 그러나 이러한 종래기술에서 제안된 음성 관제 시스템은 그라운드 컨트롤 시스템(GCS)를 운용하지 않는 무인 항공기 조종사에게는 적용이 불가하고 취미를 목적으로 소형 무인 항공기를 운용하는 조종사가 구비하기에 경제적인 제약이 따르며, 또한 이 기술을 적용하기 위해서 별도의 공용 주파수 지정에 대한 문제가 있다.
따라서, 새롭게 제안되는 관제 시스템과 방법에서는 그라운드 컨트롤 시스템(GCS)과 같은 고가의 운용 시스템을 구비하지 못한 무인 항공기 조종사들이 최소한의 비용으로 획득 및 운용할 수 있어야 하고, 또한 별도의 통신 주파수 지정 문제를 해결하기 위해서는 현재 구축되어 있는 통신 플랫폼을 이용한 관리방법의 구현이 필요하다. 이를 위해 본 발명은 상용 무선단말장치와 상용 스테이션 서버를 이용하여 낮은 비용으로 획득 및 운용 가능한 무인 항공기 공역 통제 방법을 제공한다.
본 명세서에 기재된 용어들 중 일부는 설명의 편의를 위해 혼용되어 기재될 수 있다. 예를 들어, '항공기'와 '기체', '비행'과 '운항', '비행정보'와 '운항정보'는 혼용되어 기재되어 있으나 본 명세서에서는 각각 동일한 의미로 해석될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 관제 시스템을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 관제 시스템(10)은 무인 항공기의 비행공역 통제 및 충돌을 방지하기 위한 시스템으로서, 무인 항공기 탑재 단말장치(11), 비행공역 통제서버(12) 및 무인 항공기 조종사 단말장치(13)를 포함한다.
무인 항공기 탑재 단말장치(11)는 GPS(Global Positioning System)와 데이터 통신한다. 그리고, GPS로부터 GPS 데이터, 즉 자신이 탑재되는 무인 항공기의 좌표 데이터를 수신받고, 수신받은 좌표 데이터를 기반으로 해당 무인 항공기의 수평좌표, 비행고도, 지상속도(ground speed) 및 방위각 등을 포함하는 비행정보(운항정보)를 산출한 후 산출된 비행정보를 토대로 해당 무인 항공기의 비행상태를 평가한다.
도 2는 본 발명에 따른 무인 항공기 탑재 단말장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 1 및 도 2와 같이, 본 발명에 따른 무인 항공기 탑재 단말장치(11)는 무인 항공기에 탑재되는 단말기로서, GPS 기능모듈(111), 지자계 측정 기능모듈(112), 비행평가 기능모듈(113), 저장 기능모듈(114) 및 통신 기능모듈(115)을 포함한다.
이러한 무인 항공기 탑재 단말장치(11)는 상기한 모듈들(111~115)의 기능이 탑재된 상용 무선통신단말기(예컨대, 손목형 상용 운영체제가 탑재된 무선통신단말기)이거나, 또는 모듈들(111~115)의 기능이 탑재되는 새로운 무선통신단말기일 수 있다.
GPS 기능모듈(111)은 GPS와 데이터 통신하여 GPS로부터 자신이 탑재되는 해당 무인 항공기의 GPS 데이터, 예컨대 해당 무인 항공기의 위치 좌표 데이터를 수신한다.
지자계 측정 기능모듈(112)은 예를 들어 지자계(지자기) 센서(Geo-magnetic sensor)를 이용하여 GPS 기능모듈(111)을 통해 수신된 GPS 데이터(좌표 데이터)를 기반으로 해당 무인 항공기의 비행정보, 예컨대 수평좌표, 비행고도, 지상속도 및 방위각 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 해당 무인 항공기의 비행정보를 계산한다.
비행평가 기능모듈(113)은 지자계 측정 기능모듈(112)에서 산출된 해당 무인 항공기의 비행정보를 수신받아 현재 비행 중인 해당 무인 항공기의 비행상태를 평가한다. 예를 들어, 비행평가 기능모듈(113)은 수평좌표, 비행고도, 지상속도 및 방위각 등을 기반으로 해당 무인 항공기가 정상적으로 비행하고 있는지를 평가한다.
이러한 비행평가 기능모듈(113)은 예를 들어, 신규로 운항할 무인 항공기를 등록할 때 비행공역 통제서버(12)에 제공되는 운항정보에 맞게 현재 비행이 이루어지는지를 평가할 수도 있다. 또한, 산출된 무인 항공기의 비행정보를 이용하여 해당 무인 항공기가 비행 금지 및 제한 공역 내를 비행하는지를 자체 평가할 수도 있다.
저장 기능모듈(114)은 지자계 측정 기능모듈(112)을 통해 산출된 해당 무인 항공기의 비행정보, 예를 들어 수평좌표, 비행고도, 지상속도 및 방위각 등을 정보를 저장하는 한편, 비행평가 기능모듈(113)을 통해 수행되는 평가 결과를 저장한다.
통신 기능모듈(115)은 비행공역 통제서버(12)와 무선 데이터 통신하기 위한 통신모듈로서, 지자계 측정 기능모듈(112)을 통해 산출된 해당 무인 항공기의 비행정보를 비행공역 통제서버(12)로 전송하는 한다. 이때, 비행평가 기능모듈(113)을 통해 얻어진 해당 무인 항공기의 비행상태에 대한 평가 결과 또한 함께 전송될 수 있다.
도 1과 같이, 비행 공역 통제서버(12)는 적어도 하나 이상의 무인 항공기 탑재 단말장치(11)로부터 해당 무인 항공기의 비행정보를 제공받아 데이터베이스에 저장한다. 그리고, 해당 무인 항공기 탑재 단말장치(11)에 할당된 해당 무인 항공기 조종사 단말장치(13)에 해당 무인 항공기의 비행정보를 제공하고, 무인 항공기의 비행정보를 토대로 비행 금지 및 제한 공역에 침범하거나 인접한 무인 항공기를 필터링하여 식별한 후 해당 무인 항공기 조종사 단말장치(13)에 경고 알람을 전송한다.
도 3은 본 발명에 따른 비행공역 통제서버의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 비행공역 통제서버(12)는 통신 기능모듈(121), 식별 기능모듈(122), 데이터베이스(123), 및 제1 내지 제3 관리 기능모듈(124~126)을 포함한다. 이때, 제1 내지 제3 관리 기능모듈(124~126)은 각각 독립적인 모듈로 분리되어 있으나, 각 기능이 통합되어 하나의 모듈로 운용될 수도 있다.
통신 기능모듈(121)은 상용 무선통신망(1)을 매개로 무인 항공기 탑재 단말장치(11)의 통신 기능모듈(116)과 무선 데이터 통신하는 모듈로서, 무인 항공기 탑재 단말장치(11)의 통신 기능모듈(16)로부터 해당 무인 항공기의 비행정보를 제공받는다.
식별 기능모듈(122)은 무인 항공기 탑재 단말장치(11)로부터 제공받은 무인 항공기의 비행정보를 기반으로 무인 항공기가 비행 금지 및 제한 공역 내를 비행하고 있는지를 식별한다. 즉, 통신 기능모듈(121)로 수신되는 무인 항공기의 비행정보를 기반으로 해당 무인 항공기가 비행 금지 및 제한 공역 내를 비행하는지를 식별한다.
데이터베이스(123)는 무인 항공기 탑재 단말장치(11)의 통신 기능모듈(16)로부터 통신 기능모듈(121)을 통해 수신받은 해당 무인 항공기의 비행정보를 저장한다.
제1 관리 기능모듈(124)은 무인 항공기의 운항정보 관리모듈이고, 제2 관리 기능모듈(125)은 무인 항공기 비행 금지 및 제한 공역 비행 이력정보 관리모듈이며, 제3 관리 기능모듈(126)은 무인 항공기 비행 금지 및 제한 공역 정보 관리모듈이다.
제1 관리 기능모듈(124)은 신규 무인 항공기의 등록시 입력된 운항정보나 무인 항공기 탑재 단말장치(11)에서 제공받은 비행정보를 무인 항공기별로 등록 관리한다. 제2 관리 기능모듈(125)은 식별 기능모듈(122)을 통해 식별된 비행 금지 및 제한 공역 내를 비행하는 이력정보를 무인 항공기별로 등록 관리한다. 제3 관리 기능모듈(126)은 무인 항공기 비행 금지 지역 및 제한 공역 정보 등을 등록 관리한다.
식별 기능모듈(122)은 제3 관리 기능모듈(126)에서 관리되는 무인 항공기 비행 금지 및 제한 공역 정보를 이용하여 해당 무인 항공기가 비행 금지 및 제한 공역 내를 비행하고 있는지를 식별할 수 있다. 예를 들어, 식별 기능모듈(122)은 무인 항공기 탑재 단말장치(11)로부터 제공받은 해당 무인 항공기의 비행정보와 제3 관리 기능모듈(126)에서 관리되는 무인 항공기 비행 금지 및 제한 공역 정보를 비교하여 해당 무인 항공기가 비행 금지 및 제한 공역 내를 비행하고 있는지를 판단한다.
도 1과 같이, 무인 항공기 조종사 단말장치(13)는 무인 항공기 조종사의 무선통신단말기로서, 비행공역 통제서버(12)로부터 해당 무인 항공기의 비행정보 및/또는 비행 금지 및 제한 공역 비행을 경고하는 알람신호를 전송받아 조종사에게 제공한다.
도 4는 본 발명에 따른 무인 항공기 조종사 단말장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 무인 항공기 조종사 단말장치(13)는 통신 기능모듈(131), UI(User Interface) 기능모듈(132) 및 저장 기능모듈(133)을 포함한다.
무인 항공기 조종사 단말장치(13)는 상기한 모듈들(131~133)의 기능이 탑재된 상용 무선통신단말기(예컨대, 손목형 상용 운영체제가 탑재된 무선통신단말기)이거나, 상기한 모듈들(131~133)의 기능이 탑재되는 새로운 무선통신단말기일 수 있다.
통신 기능모듈(131)은 상용 무선통신망(1)을 매개로 비행공역 통제서버(12)로부터 제공되는 해당 무인 항공기의 비행정보를 제공받는다. 또한, 비행공역 통제서버(12)로부터 제공되는 비행 금지 및 제한 공역 비행을 경고하는 알람신호를 수신한다.
UI 기능모듈(132)은 무인 항공기의 조종사와 무인 항공기 조종사 단말장치(13) 간의 인터페이스를 제공하기 위한 모듈로서, 비행공역 통제서버(12)로부터 통신 기능모듈(131)을 통해 수신되는 비행 금지 및 제한 공역 비행에 대한 경고 알람신호에 응답하여 조종사에게 경고음, 경고등 및/또는 경고 진동음을 제공할 수 있다. 이때, 경고 알람은 UI에서 제공하는 음향 또는 디스플레이를 통해 제공할 수 있다.
저장 기능모듈(133)은 비행 공역 통제서버(12)로부터 통신 기능모듈(131)을 통해 수신되는 무인 항공기의 비행정보를 저장한다. 즉, 해당 무인 항공기에 탑재된 무인 항공기 탑재 단말장치(11)로부터 제공되는 무인 항공기의 비행정보를 저장한다.
한편, 본 발명에 따른 무인 항공기 탑재 단말장치(11)의 모듈들(111, 112, 113, 115)은 소프트웨어 또는 하드웨어적으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 소프트웨어로 구현된 경우 저장 기능모듈(114)에 저장되어 프로세서를 통해 구동될 수 있다.
본 발명에 따른 무인 항공기 조종사 단말장치(13)를 구성하는 모듈들(131, 132) 또한 소프트웨어 또는 하드웨어적으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 소프트웨어로 구현된 경우 저장 기능모듈(114)에 저장되어 프로세서를 통해 구동될 수 있다.
무인 항공기 탑재 단말장치(11)와 무인 항공기 조종사 단말장치(13)의 모듈들이 소프트웨어적으로 구성된 경우, 예컨대, 컴퓨터 판독 가능 매체에 저장되어 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 기록매체의 형태(또는 컴퓨터 프로그램 제품)로 구현될 수 있다. 이때, 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터 저장매체(예컨대, 메모리, 자기/광학 매체 또는 SSD(Solid-State Drive) 등)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있는데, 예컨대 휘발성 및 비휘발성 매체 또는 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함할 수 있다. 또한, 전체 또는 일부가 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 포함하고, 컴퓨터 프로그램은 프로세서에 의해 처리되는 프로그래밍 가능한 기계 명령어를 포함하며, 고레벨 프로그래밍언어(High-level Programming Language), 객체 지향 프로그래밍 언어(Object-oriented Programming Language), 어셈블리 언어 또는 기계 언어 등으로 구현될 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 관제 방법을 설명하기 위해 나타내는 흐름도이다.
도 5를 참조하면, GPS로부터 해당 무인 항공기의 GPS 데이터를 수신한다(S11).
이어서, GPS 데이터를 기반으로 해당 무인 항공기의 수평좌표, 비행고도, 지상속도 및 방위각 등을 포함하는 해당 무인 항공기의 비행정보(운항정보)를 산출하고, 산출된 무인 항공기의 비행정보를 이용하여 해당 무인 항공기의 비행상태를 평가한다(S12).
이어서, 지자계 측정 기능모듈(112)을 통해 산출된 해당 무인 항공기의 비행정보를 저장 기능모듈(114)에 저장한다(S13). 이때, 해당 무인 항공기의 비행정보에는 비행평가 기능모듈(113)의 평가 결과를 포함할 수 있다. 해당 무인 항공기의 비행정보는 무인 항공기 탑재 단말장치(11)에서 비행공역 통제서버(12)로 전송된다.
이어서, 비행공역 통제서버(12)는 무인 항공기 탑재 단말장치(11)로부터 해당 무인 항공기의 비행정보를 제공받아 데이터베이스(123)에 저장하고, 해당 무인 항공기의 비행정보는 무인 항공기 조종사 단말장치(13)로 전송되어 저장된다(S14, S16).
이어서, 비행공역 통제서버(12)는 식별 기능모듈(122)을 통해 무인 항공기 탑재 단말장치(11)로부터 제공받은 해당 무인 항공기의 비행정보를 기반으로 해당 무인 항공기가 현재 비행 금지 및 제한 공역 내를 비행하고 있는지를 식별한다(S15).
이어서, 식별 결과, 해당 무인 항공기가 비행 금지 및 제한 공역 내로 인접 또는 침범하여 비행하는 것으로 판단되면, 비행 금지 및 제한 공역 인접/침범을 경고하는 알람신호를 무인 항공기 조종사 단말장치(13)로 전송한다. 그리고, 무인 항공기의 비행 금지 및 제한 공역 내 비행 이력정보는 데이터베이스(123)에 저장된다(S17).
이어서, 무인 항공기 조종사 단말장치(13)는 비행공역 통제서버(12)로부터 제공되는 비행 금지 및 제한 공역 내 인접 또는 침범을 경고하는 알람신호를 제공받고, 제공받은 알람신호에 응답하여 무인 항공기의 비행 금지 및 제한 공역 인접 또는 침범에 대한 경고 알람을 발생하여 해당 무인 항공기의 조종사에게 제공한다(S18).
한편, 본 발명에 따른 비행공역 통제서버(12)는 다수 개의 무인 항공기 탑재 단말장치(11)를 운용해야 하므로, 각각의 무인 항공기 탑재 단말장치(11)에 고유식별정보를 할당할 필요가 있다. 또한, 무인 항공기 탑재 단말장치(11)의 고유식별정보는 무인 항공기 탑재 단말장치(11)가 탑재되는 무인 항공기를 운용하는 무인 항공기 조종사가 소지 또는 착용하고 있는 무인 항공기 조종사 단말장치(13)에 할당된다.
도 6은 본 발명에 따른 무인 항공기의 신규 등록방법을 나타내는 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 무인 항공기 조종사는 신규 운용 무인 항공기를 등록한다(S21). 무인 항공기 조종사 단말장치(13)는 신규 운용 무인 항공기를 등록하기 위해 비행공역 통제서버(12)로 신규로 등록할 무인 항공기에 대한 아이템 생성을 요청한다.
이어서, 비행공역 통제서버(12)는 무인 항공기 조종사 단말장치(13)로부터 신규로 등록할 무인 항공기에 대한 아이템 생성 요청이 전송되면, 신규로 등록할 무인 항공기의 고유식별 ID를 생성 및 할당하고, 신규로 등록할 무인 항공기에 대한 아이템 생성을 요청한 해당 무인 항공기 조종사에 대한 ID를 생성 및 할당한다(S22).
이어서, 비행공역 통제서버(12)에서 무인 항공기 조종사 단말장치(13)로 신규로 등록할 무인 항공기에 대한 세부정보에 대한 입력 요청이 전송되면, 신규로 등록할 무인 항공기의 조종사는 무인 항공기 조종사 단말장치(13)를 통해 신규로 등록할 무인 항공기의 세부정보를 입력 및 저장한다(S23). 이때, 상기 세부정보는 무인 항공기의 좌표값, 고도값, 지상 속도값 등을 포함하는 운항정보를 포함할 수 있다.
이어서, 비행공역 통제서버(12)는 무인 항공기 조종사 단말장치(13)를 통해 입력된 신규로 등록할 무인 항공기의 세부정보를 전송받아 데이터베이스(123)에 저장한다(S24).
이어서, 비행공역 통제서버(12)는 생성된 무인 항공기의 고유식별 ID를 신규로 등록할 무인 항공기에 탑재될 무인 항공기 탑재 단말장치(11)에 입력하도록 무인 항공기 아이템 생성을 요청한 해당 무인 항공기의 조종사에게 요청한다. 해당 무인 항공기의 조종사는 무인 항공기 조종사 단말장치(13)를 통해 무인 항공기의 고유식별 ID에 대한 입력을 요청받고 비행공역 통제서버(12)에서 생성된 무인 항공기의 고유식별 ID를 해당 무인 항공기 탑재 단말장치(11)에 입력 및 저장한다(S25).
이어서, 무인 항공기 탑재 단말장치(11)는 무인 항공기 탑재 단말장치의 고유식별번호(일례로, 시리얼 번호)와 비행공역 통제서버(12)에서 새롭게 생성된 신규 무인 항공기의 고유식별 ID를 포함하는 상태정보를 비행공역 통제서버(12)로 전송한다. 비행공역 통제서버(12)는 무인 항공기 탑재 단말장치(11)로부터 상기 상태정보를 수신받은 후, 무인 항공기 아이템에 탑재될 무인 항공기 탑재 단말장치 ID를 생성 및 할당한다(S26).
이러한 과정을 통해 도 7과 같이, 비행공역 통제서버(12)는 신규로 등록할 무인 항공기의 고유식별 ID와, 해당 무인 항공기에 탑재될 무인 항공기 탑재 단말장치 ID와, 해당 무인 항공기 탑재 단말장치와 연동될 무인 항공기 조종사 단말장치 ID를 조합하여 신규로 운용할 무인 항공기에 대한 무인 항공기 아이템을 생성한다.
도 7은 본 발명에 따른 무인 항공기 아이템의 일례를 나타내는 도면이다.
도 7과 같이, 비행공역 통제서버(12)는 무인 항공기 조종사 단말장치(13)의 요청시 도 6의 과정을 통해 신규로 등록할 무인 항공기에 대한 무인 항공기 아이템을 생성한다. 상기 아이템은 '무인 항공기 고유식별 ID(무인 항공기 ID)', '무인 항공기 조종사 단말장치 ID', '무인 항공기 탑재 단말장치 ID', '무인 항공기 좌표값', '무인 항공기 고도값', '무인 항공기 지상 속도값'을 포함하는 속성값을 갖는다.
한편, 무인 항공기 조종사는 적어도 하나 이상의 무인 항공기를 소유할 수 있다. 이에 따라 하나의 무인 항공기 탑재 단말장치는 무인 항공기 각각에 대해 운용이 필요한 경우에는 운용하고자 하는 무인 항공기에 각각 탑재되어야 하므로 적어도 하나 이상의 무인 항공기 고유식별 ID를 저장 및 관리할 수 있도록 구성되어 있다.
도 1과 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 관제 시스템(10)은 유인 항공기 조종사 단말장치(14)를 더 포함한다. 유인 항공기 조종사 단말장치(14)는 유인 항공기(일례로, 상용 무선통신망(1)을 사용하도록 저고도로 운항하는 소형 경량 항공기 또는 회전익기) 조종사가 소지 또는 신체 일부분(예컨대, 손목 등)에 착용하는 단말기일 수 있다.
유인 항공기 조종사 단말장치(14)는 도 4에 도시된 무인 항공기 조종사 단말장치(13)와 같이, 통신 기능모듈, UI 기능모듈 및 저장 기능모듈을 포함할 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 무인 항공기 충돌 경고 알람방법을 나타내는 흐름도이다.
도 8을 참조하면, 유인 항공기 조종사 단말장치(14)는 GPS로부터 GPS 데이터를 수신한다(S31).
이어서, GPS 데이터를 기반으로 해당 유인 항공기의 수평좌표, 비행고도, 지상속도 및 방위각 등을 포함하는 해당 유인 항공기의 비행정보를 산출하여 저장한다(S32).
이어서, 유인 항공기 조종사 단말장치(14)는 유인 항공기의 비행정보를 비행공역 통제서버(12)로 전송하고, 비행공역 통제서버(12)는 유인 항공기 조종사 단말장치(14)에서 전송된 유인 항공기의 비행정보를 데이터베이스(123)에 저장한다(S33).
이어서, 비행공역 통제서버(12)는 유인 항공기의 비행정보를 기반으로 유인 항공기의 설정된 반경에 무인 항공기가 비행 중인지를 분석하여 충돌 위험을 평가한다(S34). 예를 들어, 비행공역 통제서버(12)는 설정된 주기, 예컨대 k초 주기로 유인 항공기의 설정된 반경, 예컨대 n미터 반경 내에 무인 항공기가 비행중인지를 판단한다. 만일, 비행공역 통제서버(12)는 무인 항공기가 현재 유인 항공기의 설정된 반경인 n미터 반경 내를 비행중인 것으로 분석되면, 충돌 위험이 있는 것으로 평가한다.
이어서, 분석 결과, 충돌 위험이 있는 것으로 평가되면, 비행공역 통제서버(12)는 유인 항공기 조종사 단말장치(14)로 무인 항공기 인접 경고 신호를 전송하고, 무인 항공기 조종사 단말장치(13)로는 유인 항공기 인접 경고 신호를 전송한다.
이어서, 유인 항공기 조종사 단말장치(14)는 비행공역 통제서버(12)에서 전송된 무인 항공기 인접 경고 신호에 응답하여 비행 금지 및 제한 공역 인접/침범 경고 알람을 실시간으로 발생하여 유인 항공기 조종사에게 위험 상황을 알린다(S35).
또한, 무인 항공기 조종사 단말장치(13)는 비행공역 통제서버(12)에서 전송된 무인 항공기 인접 경고 신호에 응답하여 유인 항공기 인접 경고 알람을 발생하여 무인 항공기 조종사에게 위험 상황을 알린다(S36). 비행공역 통제서버(12)는 평가 결과 정보, 즉 충돌 위험 이력 정보를 데이터베이스(123)에 저장 관리한다(S37).
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 이해되어져서는 안 되며, 본 발명의 청구범위 안에 속한다고 해야 할 것이다.
10 : 관제 시스템 11 : 무인 항공기 탑재 단말장치
12 : 비행공역 통제서버 13 : 무인 항공기 조종사 단말장치
111 : GPS 기능모듈 112 : 지자계 측정 기능모듈
113 : 비행평가 기능모듈 114 : 저장 기능모듈
115 : 통신 기능모듈 121 : 통신 기능모듈
122 : 식별 기능모듈 123 : 데이터베이스
124~126 : 제1 내지 제3 관리 기능모듈
131 : 통신 기능모듈 132 : UI 기능모듈
133 : 저장 기능모듈
12 : 비행공역 통제서버 13 : 무인 항공기 조종사 단말장치
111 : GPS 기능모듈 112 : 지자계 측정 기능모듈
113 : 비행평가 기능모듈 114 : 저장 기능모듈
115 : 통신 기능모듈 121 : 통신 기능모듈
122 : 식별 기능모듈 123 : 데이터베이스
124~126 : 제1 내지 제3 관리 기능모듈
131 : 통신 기능모듈 132 : UI 기능모듈
133 : 저장 기능모듈
Claims (14)
- 무인 항공기에 탑재되고, GPS(Global Positioning System)로부터 GPS 데이터를 수신하며, 수신된 GPS 데이터를 이용하여 자신이 탑재된 해당 무인 항공기의 비행정보를 산출하여 해당 무인 항공기의 비행상태를 평가하는 무인 항공기 탑재 단말장치;
상용 무선통신망을 통해 상기 무인 항공기 탑재 단말장치와 무선 데이터 통신하고, 상기 무인 항공기 탑재 단말장치로부터 해당 무인 항공기의 비행정보를 제공받으며, 제공받은 해당 무인 항공기의 비행정보를 토대로 해당 무인 항공기가 비행 금지 및 제한 공역에 인접하거나 침범하는지를 분석하여 식별하는 비행공역 통제서버; 및
해당 무인 항공기의 조종사가 소지하거나 착용하는 단말기로서, 상기 상용 무선통신망을 통해 상기 비행공역 통제서버로부터 해당 무인 항공기의 비행정보와 비행 금지 및 제한 공역 비행을 경고하는 알람신호를 제공받고, 제공받은 비행 금지 및 제한 공역 비행을 경고하는 알람신호에 응답하여 조종사에게 해당 무인 항공기가 비행 금지 및 제한 공역에 인접하거나 침범하고 있음을 경고하는 무인 항공기 조종사 단말장치;를 포함하고,
상기 비행공역 통제서버는,
해당 무인 항공기를 신규로 등록하기 위하여. 상기 무인 항공기 조종사 단말장치로부터 해당 무인 항공기에 대한 아이템 생성 요청이 전송되면,
해당 무인 항공기의 고유식별 ID와 상기 무인 항공기 조종사 단말장치의 ID를 생성 및 할당하고,
상기 무인 항공기 조종사 단말장치에 해당 무인 항공기의 운항정보를 요청하고, 상기 무인 항공기 조종사 단말장치로부터 해당 무인 항공기의 운항정보를 제공받으며,
상기 무인 항공기 탑재 단말장치로부터 상기 무인 항공기 탑재 단말장치의 고유식별번호와 상기 무인 항공기 탑재 단말장치에 입력된 해당 무인 항공기의 고유식별 ID를 제공받아 상기 무인 항공기 탑재 단말장치의 ID를 생성 및 할당하는 무인 항공기의 비행공역 통제 및 충돌 방지를 위한 관제 시스템.
- 제 1 항에 있어서,
상기 무인 항공기 탑재 단말장치는,
상기 GPS로부터 해당 무인 항공기의 GPS 데이터를 수신하는 GPS 기능모듈;
상기 GPS 기능모듈을 통해 수신된 GPS 데이터를 기반으로 해당 무인 항공기의 비행정보를 측정 및 산출하는 지자계 측정 기능모듈;
상기 지자계 측정 기능모듈에서 측정 및 산출된 해당 무인 항공기의 비행정보를 이용하여 해당 무인 항공기의 비행상태를 평가하는 비행평가 기능모듈;
상기 지자계 측정 기능모듈을 통해 측정 및 산출된 해당 무인 항공기의 비행정보를 저장하는 저장 기능모듈; 및
상기 상용 무선통신망을 통해 상기 비행공역 통제서버와 무선 데이터 통신하는 통신 기능모듈;
을 포함하는 무인 항공기의 비행공역 통제 및 충돌 방지를 위한 관제 시스템.
- 제 1 항에 있어서,
상기 비행공역 통제서버는,
상기 상용 무선통신망을 매개로 상기 무인 항공기 탑재 단말장치 및 상기 무인 항공기 조종사 단말장치와 통신하는 통신 기능모듈;
상기 무인 항공기 탑재 단말장치로부터 제공받은 해당 무인 항공기의 비행정보를 기반으로 해당 무인 항공기가 비행 금지 및 제한 공역에 인접하거나 침범하는지를 분석하여 식별하는 식별 기능모듈;
상기 무인 항공기 탑재 단말장치로부터 제공받은 해당 무인 항공기의 비행정보를 저장하는 데이터베이스;
상기 무인 항공기 탑재 단말장치에서 제공받은 해당 무인 항공기의 비행정보를 관리하는 제1 관리모듈;
해당 무인 항공기의 비행 금지 및 제한 공역 비행 이력정보를 관리하는 제2 관리모듈; 및
해당 무인 항공기의 비행 금지 및 제한 공역 정보를 관리하는 제3 관리모듈;
을 포함하는 무인 항공기의 비행공역 통제 및 충돌 방지를 위한 관제 시스템.
- 제 1 항에 있어서,
상기 무인 항공기 조종사 단말장치는,
상기 상용 무선통신망을 매개로 상기 비행공역 통제서버와 무선 데이터 통신하는 통신 기능모듈;
상기 무인 항공기 조종사 단말장치와 해당 무인 항공기를 조종하는 조종사와의 인터페이스를 제공하고, 상기 비행공역 통제서버로부터 제공받은 비행 금지 및 제한 공역 비행에 대한 경고 알람신호에 응답하여 조종사에게 경고음, 경고등 또는 경고 진동음 중 적어도 어느 하나의 방식으로 위험을 경고하는 UI 기능모듈; 및
상기 비행 공역 통제서버로부터 제공받은 해당 무인 항공기의 비행정보를 저장하는 저장 기능모듈;
을 포함하는 무인 항공기의 비행공역 통제 및 충돌 방지를 위한 관제 시스템.
- 제 1 항에 있어서,
유인 항공기의 조종사가 소지하거나 착용하는 단말기로서, 상기 상용 무선통신망을 통해 상기 비행공역 통제서버와 무선 데이터 통신하는 유인 항공기 조종사 단말장치를 더 포함하는 무인 항공기의 비행공역 통제 및 충돌 방지를 위한 관제 시스템.
- 제 5 항에 있어서,
상기 유인 항공기 조종사 단말장치는 상기 GPS로부터 GPS 데이터를 수신하며, 수신된 GPS 데이터를 이용하여 해당 유인 항공기의 비행정보를 산출하여 저장하고, 산출된 해당 유인 항공기의 비행정보를 상기 상용 무선통신망을 통해 상기 비행공역 통제서버로 전송하는 무인 항공기의 비행공역 통제 및 충돌 방지를 위한 관제 시스템.
- 제 6 항에 있어서,
상기 비행공역 통제서버는 상기 유인 항공기 조종사 단말장치로부터 해당 유인 항공기의 비행정보를 제공받아 해당 유인 항공기가 비행 금지 및 제한 공역 내로 인접 또는 침범하여 무인 항공기와의 충돌 위험성이 있는지를 평가하고, 평가 결과, 해당 유인 항공기가 비행 금지 및 제한 공역 내로 인접 또는 침범하여 무인 항공기와의 충돌 위험성이 있는 것으로 평가되면, 유인 항공기와 무인 항공기 간의 충돌 위험성을 경고하는 신호를 상기 유인 항공기 조종사 단말장치 또는 상기 무인 항공기 조종사 단말장치로 전송하는 무인 항공기의 비행공역 통제 및 충돌 방지를 위한 관제 시스템.
- 제 7 항에 있어서,
상기 유인 항공기 조종사 단말장치는 상기 비행공역 통제서버로부터 비행 금지 및 제한 공역 내로 인접 또는 침범하여 무인 항공기와의 충돌 위험성을 경고하는 신호를 수신받아 경고음, 경고등 또는 경고 진동음 중 적어도 어느 하나의 방식으로 위험 상황을 경고하는 무인 항공기의 비행공역 통제 및 충돌 방지를 위한 관제 시스템.
- 제 7 항에 있어서,
상기 무인 항공기 조종사 단말장치는 상기 비행공역 통제서버로부터 비행 금지 및 제한 공역 내로 인접 또는 침범하여 유인 항공기와의 충돌 위험성을 경고하는 신호를 수신받아 경고음, 경고등 또는 경고 진동음 중 적어도 어느 하나의 방식으로 위험 상황을 경고하는 무인 항공기의 비행공역 통제 및 충돌 방지를 위한 관제 시스템.
- (a) 신규로 운용하고자 하는 무인 항공기를 등록하는 과정;
(b) GPS(Global Positioning System)로부터 해당 무인 항공기의 GPS 데이터를 수신하는 과정;
(c) 상기 GPS 데이터를 기반으로 해당 무인 항공기의 비행정보를 측정 및 산출하고, 산출된 해당 무인 항공기의 비행정보를 이용하여 비행상태를 평가하는 과정;
(d) 산출된 해당 무인 항공기의 비행정보를 이용하여 해당 무인 항공기가 비행 금지 및 제한 공역 내에 인접하거나 침범하고 있는지를 분석하여 식별하는 과정; 및
(e) 식별 결과, 해당 무인 항공기가 비행 금지 및 제한 공역 내에 인접하거나 침범하고 있는 것으로 판단되면, 해당 무인 항공기의 조종사에게 해당 무인 항공기가 현재 비행 금지 및 제한 공역 내에 인접하거나 침범하고 있음을 경고하는 과정;을 포함하고,
상기 (a) 과정은,
(a-1) 해당 무인 항공기의 아이템 생성을 요청하는 과정;
(a-2) 해당 무인 항공기의 고유식별 ID와 상기 무인 항공기 조종사 단말장치의 ID를 생성 및 할당하는 과정;
(a-3) 해당 무인 항공기의 운항정보를 요청하고, 상기 무인 항공기 조종사 단말장치로부터 해당 무인 항공기의 운항정보를 제공받는 과정; 및
(a-4) 상기 무인 항공기 탑재 단말장치의 고유식별번호와 상기 무인 항공기 탑재 단말장치에 입력된 해당 무인 항공기의 고유식별 ID를 제공받아 상기 무인 항공기 탑재 단말장치의 ID를 생성 및 할당하는 과정;을 포함하는 무인 항공기의 비행공역 통제 및 충돌 방지를 위한 관제 방법.
- 삭제
- 제 10 항에 있어서,
(a-5) 상기 (a-4) 과정 후, 해당 무인 항공기의 고유식별 ID, 상기 무인 항공기 조종사 단말장치의 ID, 상기 무인 항공기 탑재 단말장치의 ID 및 해당 무인 항공기의 운항정보를 조합하여 해당 무인 항공기의 아이템을 생성하는 과정을 더 포함하는 무인 항공기의 비행공역 통제 및 충돌 방지를 위한 관제 방법. - 삭제
- 삭제
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| KR1020210183030A KR102466481B1 (ko) | 2021-12-20 | 2021-12-20 | 무인 항공기의 비행공역 통제 및 충돌 방지를 위한 관제 시스템 및 방법 |
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2021
- 2021-12-20 KR KR1020210183030A patent/KR102466481B1/ko active IP Right Grant
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