KR102552043B1 - 전방향성 rf 방향탐지 및 지향성 레이더 탐지를 조합 사용하여 침입 드론의 위치를 측정 및 교란하기 위한 시스템 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예에 따른 전방향 RF 방향탐지 및 지향성 레이더 탐지를 조합 사용하여 침입드론의 위치를 측정 및 교란하기 위한 시스템은 기 설정된 공간 내에 침입한 침입드론의 2차원적 방향을 탐지하는 전방향 RF 방향탐지부; 상기 2차원적 방향으로 회전되어 상기 침입드론의 3차원적 위치를 상기 기 설정된 공간 내에서 탐지하는 지향성 레이더부: 상기 침입드론의 공간위치로 비행을 교란하기 위한 재밍신호를 출력하는 비행교란부; 및 상기 지향성 레이더부 및 상기 비행교란부 중 적어도 하나의 회동각 및 3차원적 위치를 산출하고, 산출된 정보를 기초로 각 구성의 동작을 제어하는 탐지제어부를 포함한다.
Description
본 발명은 전방향성 RF 방향탐지 및 지향성 레이더 탐지를 조합 사용하여 침입드론의 위치를 측정 및 교란하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.
드론 기술의 발전에 따라 다양한 분야에서 드론이 적용되고 있다. 한편, 이러한 드론의 부당한 사용, 예컨대, 드론을 이용한 공격이나, 보호 구역의 사찰 등이 문제가 되고 있다.
이에 따라, 최근에는 이러한 드론에 대한 탐지 기술들이 개발되고 있다. 이러한 드론 탐지 기술에 대한 선행기술로서 한국 등록특허공보 제10-2082206호가 있다. 이러한 종래의 드론 탐지 기술은, 드론 제어에 사용되는 주파수 대역에 대한 신호를 받아들여 드론의 위치를 추정하는 기술에 관한 것이다.
그러나, 이러한 종래의 드론 탐지 기술은 하나의 안테나를 이용하여 드론의 위치를 판단하므로 정확도가 떨어지는 문제가 있다. 따라서, 보조적으로 사람이 육안으로 대응하여야 하는 등 후발적인 대응을 수행하여야만 드론의 탐색 및 방비가 가능한 한계가 있다.
이에 따라, 드론의 위치를 정확하게 판별하고, 판별된 드론에 대하여 자동으로 드론 저지 기능을 수행하는 시스템에 대한 니즈가 커지고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 종래의 문제점을 해결할 수 있는 전방향성 RF 방향탐지 및 지향성 레이더 탐지를 조합 사용하는 침입드론의 위치를 측정 및 교란하기 위한 시스템 및 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 전방향성 RF 방향탐지 및 지향성 레이더 탐지를 조합 사용하여 침입드론의 위치를 측정 및 교란하기 위한 시스템은 기 설정된 공간 내에 침입한 침입드론의 2차원적 방향을 탐지하는 전방향 RF 방향탐지부; 상기 2차원적 방향으로 회전되어 상기 침입드론의 3차원적 위치를 상기 기 설정된 공간 내에서 탐지하는 지향성 레이더부: 상기 침입드론의 공간위치로 비행을 교란하기 위한 재밍신호를 출력하는 비행교란부; 및 상기 지향성 레이더부 및 상기 비행교란부 중 적어도 하나의 회동각 및 3차원적 위치를 산출하고, 산출된 정보를 기초로 각 구성의 동작을 제어하는 탐지제어부를 포함하고, 상기 전방향 RF 방향탐지부, 상기 지향성 레이더부 및 상기 비행교란부는 동일 또는 다른 지점에 설치되고, 상기 탐지제어부는 상기 전방향 RF 방향 탐지부의 위치좌표 (좌표1 Latitude1, Longitude1)부터 임의의 지점(Point A)까지의 직선거리와 상기 전방향 RF 방향 탐지부와의 방향각 θ를 삼각함수에 적용하여 임의의 지점에 대한 위치좌표를 산출(좌표2 Latitude2, Longitude2)하는 위치 및 각 분석부; 상기 위치 및 각 분석부의 세팅값에 따라 탐지영역, 탐지거리를 조절하고, 산출된 회동각을 기초로 상기 지향성 레이더부의 회동을 제어하는 구동제어부; 상기 지향성 레이더에서 탐지된 위치정보에 해당하는 침입드론의 비행좌표를 추적하고, 상기 전방향 RF 방향탐지부 및 상기 지향성 레이더부에서 탐지한 드론을 지속 추적할 수 있도록 드론 위치 변경에 따라 Pan Unit의 회전 각도의 산출을 상기 위치 및 각 분석부로 요청하는 위치추적부; 및 상기 지향성 레이더부 및 상기 비행교란부의 회동을 동기화시키는 동기화부를 포함하고, 상기 위치 및 각 분석부는 상기 지향성 레이더부의 위치좌표(좌표3 Latitude3, Longitude3)로부터 상기 임의의 지점에 대한 위치좌표까지의 회전각을 산출하고, 상기 지향성 레이더는 상기 전방향 RF 방향탐지기의 탐지방향과 동일한 방향으로 회전되거나 또는 상기 회전각을 기초로 상기 전방향 RF 방향탐지기의 좌표와 산출된 임의의 지점(좌표2 Latitude2, Longitude2) 간의 공간을 탐지하도록 회전되는 것을 특징으로 한다.
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상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 전방향성 RF방향탐지 및 지향성 레이더 탐지를 조합 사용하여 침입드론의 위치를 측정 및 교란하기 위한 방법은 전방향 RF 방향탐지기, 지향성 레이더 및 비행교란부(재머)의 위치좌표, 헤딩방향 정보를 획득하는 단계; 기 설정된 공간 내에 침입한 침입드론의 침입방향을 상기 전방향 RF 방향탐기기에서 탐지하는 단계; 탐지제어부에서 상기 침입방향의 임의의 지점을 지정한 후, 상기 임의의 지점의 좌표를 획득하는 단계; 상기 탐지제어부에서 획득한 임의의 지점의 위치좌표까지 회전할 상기 지향성 레이더의 회전각을 산출하는 단계; 상기 탐지제어부에서 산출된 회전각으로 회전된 지향성 레이더부에서 상기 침입드론의 3차원적 위치좌표를 산출(획득)하는 단계; 상기 탐지제어부에서 상기 침입드론의 비행위치를 추적하는 단계; 상기 탐지제어부에서 상기 침입드론의 위치가 재밍조건에 부합하는 지 여부를 판단하는 단계; 및 재밍조건이 부합하면, 비행교란부에서 재밍신호를 상기 침입드론의 위치로 조사하여 상기 침입드론의 비행을 교란시키는 단계를 포함하고, 상기 탐지제어부는 상기 위치 및 각 분석부의 세팅값에 따라 탐지영역, 탐지거리를 조절하고, 산출된 회동각을 기초로 상기 지향성 레이더부의 회동을 제어하는 구동제어부; 상기 지향성 레이더에서 탐지된 위치정보에 해당하는 침입드론의 비행좌표를 추적하고, 상기 전방향 RF 방향탐지부 및 상기 지향성 레이더부에서 탐지한 드론을 지속 추적할 수 있도록 드론 위치 변경에 따라 Pan Unit의 회전 각도의 산출을 상기 위치 및 각 분석부로 요청하는 위치추적부; 및 상기 지향성 레이더부 및 상기 비행교란부의 회동을 동기화시키는 동기화부를 포함하고, 상기 위치 및 각 분석부는 상기 지향성 레이더부의 위치좌표(좌표3 Latitude3, Longitude3)로부터 상기 임의의 지점에 대한 위치좌표까지의 회전각을 산출하고, 상기 지향성 레이더는 상기 전방향 RF 방향탐지기의 탐지방향과 동일한 방향으로 회전되거나 또는 상기 회전각을 기초로 상기 전방향 RF 방향탐지기의 좌표와 산출된 임의의 지점(좌표2 Latitude2, Longitude2) 간의 공간을 탐지하도록 회전되는 것을 특징으로 한다.
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종래의 경우, 기존 RF 방향탐지기를 복수개 이용한 방법은 고가의 전방향 탐지기를 복수개 설치하여야 360º 방향 및 위치 탐지가 가능하고, 기존 RF 방향탐지기를 이용한 위치 특정 방법은 위치의 정확도가 떨어지고, 침입 드론의 고도와 속도 정보를 파악할 수 없는 반면에, 기존 레이더를 이용한 방법은 고가의 전방향 레이더를 사용하여야 전방향으로 탐지 가능하고, 기존 레이더를 이용한 방법은 고가의 레이더를 사용함에도 불구하고 드론이 아닌 것들(새, 풍선 등)을 드론으로 오인식하거나, 클러터에 의한 허위 타겟이 다수 생성되는 문제를 안고 있고, 기존 재밍 방법은 탐지기의 개수만큼 재머를 사용하거나 매우 고가의 360º 고출력 재머를 사용해야 함. 또는, 인력을 투입하여 휴대형 재머를 사용하여야 하는 문제가 있는 반면에, 본 발명은 전방향 RF 방향탐지기 1대와 저가의 회전형 지향성 레이더 1대만으로 전방위 위치 탐지가 가능하고, RF방향탐지기를 함께 이용하므로 드론과 기타 항적을 확실히 구분하며, 드론의 RF신호 정보를 이용하여 제조사, 사용주파수, 프로토콜 등을 파악할 수 있고, 레이더를 함께 이용하므로, 침입 드론의 3차원적 위치, 고도, 속도, 비행 방향을 확실히 알 수 있고, 드론의 고도와 위치를 알고 있으므로, 저가의 저출력 지향성 재머 1대만으로 360º 자동 방어가 가능하다는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전방향성 RF 방향탐지 및 지향성 레이더 탐지를 조합 사용하여 침입드론의 위치를 측정 및 교란하기 위한 시스템의 장치 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전방향성 RF 방향탐지 및 지향성 레이더 탐지를 조합 사용하여 침입드론의 위치를 측정 및 교란하기 위한 방법을 설명한 흐름도이다.
도 3은 도 2에 도시된 S740 과정을 설명하기 위한 예시도이다.
도 4는 도 2에 도시된 S750 과정을 설명하기 위한 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전방향성 RF 방향탐지 및 지향성 레이더 탐지를 조합 사용하여 침입드론의 위치를 측정 및 교란하기 위한 방법을 설명한 흐름도이다.
도 3은 도 2에 도시된 S740 과정을 설명하기 위한 예시도이다.
도 4는 도 2에 도시된 S750 과정을 설명하기 위한 예시도이다.
다양한 실시예들 및/또는 양상들이 이제 도면들을 참조하여 개시된다. 하기 설명에서는 설명을 목적으로, 하나 이상의 양상들의 전반적 이해를 돕기 위해 다수의 구체적인 세부사항들이 개시된다. 그러나, 이러한 양상(들)은 이러한 구체적인 세부사항들 없이도 실행될 수 있다는 점 또한 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 인식될 수 있을 것이다. 이후의 기재 및 첨부된 도면들은 하나 이상의 양상들의 특정한 예시적인 양상들을 상세하게 기술한다. 하지만, 이러한 양상들은 예시적인 것이고 다양한 양상들의 원리들에서의 다양한 방법들 중 일부가 이용될 수 있으며, 기술되는 설명들은 그러한 양상들 및 그들의 균등물들을 모두 포함하고자 하는 의도이다.
또한, 다양한 양상들 및 특징들이 다수의 디바이스들, 컴포넌트들 및/또는 모듈들 등을 포함할 수 있는 시스템에 의하여 제시될 것이다. 다양한 시스템들이, 추가적인 장치들, 컴포넌트들 및/또는 모듈들 등을 포함할 수 있다는 점 그리고/또는 도면들과 관련하여 논의된 장치들, 컴포넌트들, 모듈들 등 전부를 포함하지 않을 수도 있다는 점 또한 이해되고 인식되어야 한다.
본 명세서에서 사용되는 "실시예", "예", "양상", "예시" 등은 기술되는 임의의 양상 또는 설계가 다른 양상 또는 설계들보다 양호하다거나, 이점이 있는 것으로 해석되지 않을 수도 있다. 아래에서 사용되는 용어들 '컴포넌트', '모듈', '시스템', '인터페이스' 등은 일반적으로 컴퓨터 관련 엔티티(computer-related entity)를 의미하며, 예를 들어, 하드웨어, 하드웨어와 소프트웨어의 조합, 소프트웨어를 의미할 수 있다.
더불어, 용어 "또는"은 배타적 "또는"이 아니라 내포적 "또는"을 의미하는 것으로 의도된다. 즉, 달리 특정되지 않거나 문맥상 명확하지 않은 경우에, "X는 A 또는 B를 이용한다"는 자연적인 내포적 치환 중 하나를 의미하는 것으로 의도된다. 즉, X가 A를 이용하거나; X가 B를 이용하거나; 또는 X가 A 및 B 모두를 이용하는 경우, "X는 A 또는 B를 이용한다"가 이들 경우들 어느 것으로도 적용될 수 있다. 또한, 본 명세서에 사용된 "및/또는"이라는 용어는 열거된 관련 아이템들 중 하나 이상의 아이템의 가능한 모든 조합을 지칭하고 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
또한, "포함한다" 및/또는 "포함하는"이라는 용어는, 해당 특징 및/또는 구성요소가 존재함을 의미하지만, 하나 이상의 다른 특징, 구성요소 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 달리 특정되지 않거나 단수 형태를 지시하는 것으로 문맥상 명확하지 않은 경우에, 본 명세서와 청구범위에서 단수는 일반적으로 "하나 또는 그 이상"을 의미하는 것으로 해석되어야 한다. 더불어, 본 명세서에서 사용되는 용어 "클라이언트", "유저" 및 "사용자"는 종종 상호교환가능하게 사용될 수 있다. 더불어, 본 명세서에서 사용되는 용어 "컴포넌트" 및 "엘리먼트" 또한 종종 상호교환가능하게 사용될 수 있다.
이하, 첨부된 도면들에 기초하여 본 발명의 일 실시에에 따른 전방향 RF 방향탐지 및 지향성 레이더 탐지 기반의 위치 탐지 시스템 및 방법을 보다 상세하게 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전방향성 RF 방향탐지 및 지향성 레이더 탐지를 조합 사용하는 침입드론의 위치를 측정 및 교란하기 위한 시스템의 장치 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전방향성 RF 방향탐지 및 지향성 레이더 탐지를 조합 사용하여 침입드론의 위치를 측정 및 교란하기 위한 시스템(100)은 전방향 RF 방향탐지기와 지향성 레이더에서 탐지된 침입드론의 탐지신호를 기초로 침입드론의 정확한 위치를 분석하고, 분석된 위치로 침입드론의 비행을 교란하기 위한 재밍신호를 제공하고자 하는 발명일 수 있다.
보다 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 전방향성 RF 방향탐지 및 지향성 레이더 탐지를 조합 사용하여 침입드론의 위치를 측정 및 교란하기 위한 시스템(100)은 전방향 RF 방향 탐지부(200), 지향성 레이더부(300), 비행교란부(400) 및 탐지제어부(500)를 포함한다.
상기 전방향 RF 방향 탐지부(200)는 기 설정된 공간을 전(全) 방향으로 탐지하는 탐지장치로서, 전(全) 방향을 탐지할 수 있으므로, 별도의 구동을 수행하지 않는다. 또한, 제1 지점에 설치되고, 제1 지점을 기준으로 360도 내에 존재하는 침입드론의 2차원적 방향을 탐지하는 구성일 수 있다.
참고로, 전방향 RF 방향 탐지기의 경우, 드론과 조종자간 통신신호(통상 2.4Ghz 또는 5.8GHz의 Wifi 대역)을 수신하고, 탐기기의 내장되어 있는 드론 라이브러리의 신호 파형과 비교하여 드론인지 아닌지 판단하는 구성으로, 드론 제조사와 사용 통신 프로토콜 종류를 파악하고, AOA 방식으로 드론의 2차원적 방향을 탐지하며 복수 개의 장비 사용시 교차점을 이용하여 2차원적 위치를 특정하는 데 사용되는 장비일 수 있다.
전방향 RF 방향 탐지기는 드론의 고도와 속도는 탐지가 불가하다는 제한사항이 있다.
다음으로, 상기 지향성 레이더부(300)는 전방향 RF 방향 탐지부에서 탐지한 2차원적 방향으로 회전되어 침입드론의 3차원적 위치좌표를 기 설정된 공간 내에서 탐지 및 추적하는 구성일 수 있다.
참고로, 지향성 레이더의 경우, 전파를 발신하여 드론에 의해 반사되는 전파를 분석, 드론의 3차원적 위치, 속도, 진행방향 등의 정보를 획득하는 구성으로, 레이더 신호의 지형지물 등에 의해 반사 및 다수의 클러스터 발생으로 인하여 False Positive 타겟이 여러 개 형성됨으로, 비행하는 물체를 탐지하는 구성으로, 비행하는 물체의 종류를 식별할 수 없다는 제한점이 있다.
다음으로, 비행교란부(400)는 상기 지향성 레이더부(300)에서 탐지된 3차원적 위치좌표가 기 설정된 구역 내로 진입(재밍조건에 만족)하면 재밍신호를 출력하는 구성일 수 있다.
상기 비행교란부(400)는 후술하는 탐지제어부(500)의 제어신호에 기초하여 상기 침입드론의 공간위치로 비행을 교란하기 위한 재밍신호를 출력하는 구성으로, 상기 비행교란부(500)는 지향성 레이더부(300)에 탑재되거나 또는 분리될 수 있으며, 분리된 구성일 경우, 회동하기 위한 구성을 포함할 수 있다.
다음으로, 탐지제어부(600)는 침입드론의 2차원적 방향 및 3차원적 위치정보를 분석하여 상기 침입드론의 공간위치를 분석하고, 분석결과를 기초로 지향성 레이더부(300) 및 비행교란부(400)의 동작을 제어하는 구성일 수 있다.
또한, 탐지제어부(500)는 지향성 레이더부(300)와 비행교란부(400)의 회전동작을 동기화시키는 구성일 수 있다.
또한, 탐지제어부(500)는 각 탐지장치의 위치(좌표)를 입력(위도, 경도 또는 GPS값), 탐지기가 GPS 내장형인 경우 자동 획득하는 구성을 포함할 수 있다. 여기서, 각 탐지부의 이격 거리는 Site 상황에 따라 0m ~ 수 Km까지 가능하다.
또한, 각 탐지부의 방향(정북기준 또는 상대방위), 탐지부가 전자 나침반 내장형인 경우 자동 획득하기 위한 구성을 포함할 수 있다.
또한, 비행교란부(재머)의 위치, 방향을 획득하기 위한 구성을 포함하고, 재머가 GPS, 전자 나침반 내장형인 경우 자동 획득하기 위한 구성을 포함할 수 있다.
여기서, 비행교란부(재머)는 레이더, 지향성 RF 방향탐지부와 동일한 Pan Unit(회동부)에 함께 설치하거나, 독립된 장소에 설치되는 구성일 수 있다.
보다 구체적으로, 탐지제어부(500)는 위치 및 각 분석부(510), 구동제어부(520), 위치추적부(530) 및 동기화부(540)를 포함한다.
상기 위치 및 각 분석부(510)는 전방향 RF 방향 탐지부(200)에서 탐지한 침입드론이 출현한 2차원적 방향 및 2차원적 방향의 임의의 위치좌표를 산출하는 구성일 수 있다.
또한, 위치 및 각 분석부(410)는 전방향 RF 방향 탐지부(200)의 위치좌표 (좌표1 Latitude1, Longitude1)부터 임의의 지점(Point A)까지의 직선거리와 전방향 RF 방향 탐지부(200)와의 방향각 θ1를 삼각함수에 적용하여 임의의 지점에 대한 위치좌표를 산출(좌표2 Latitude2, Longitude2)하는 구성일 수 있다.
또한, 위치 및 각 분석부(410)는 지향성 레이더부(300)의 위치좌표(좌표3 Latitude3, Longitude3)로부터 임의의 지점에 대한 위치좌표까지의 회전각을 산출하는 구성일 수 있고, 회전각은 지향성 레이더부(300)의 회동각일 수 있다.
상기 구동제어부(600)는 각 구성의 동작을 제어하는 구성일 수 있다.
보다 구체적으로, 구동제어부(600)는 전방향 RF 방향 탐지부(200)의 탐지동작을 제어하는 구성으로, 위치 및 각 분석부(410)의 세팅값에 따라 탐지영역, 탐지거리를 조절하는 구성일 수 있다.
또한, 구동제어부(600)는 위치 및 각 분석부(410)에서 산출된 회동각을 기초로 지향성 레이더부(300)의 회동을 제어하는 구성일 수 있다.
다음으로, 위치추적부(530)는 지향성 레이더(200)에서 탐지된 위치정보에 해당하는 침입드론의 비행좌표를 추적하는 구성일 수 있다.
상기 위치추적부(530)는 지향성 RF 방향탐지부(300) 및 지향성 레이더부(200)에서 탐지한 드론을 지속 추적할 수 있도록 드론 위치 변경에 따라 Pan Unit의 회전 각도의 산출을 상기 위치 및 각 분석부(510)로 요청할 수 있다.
상기 위치추적부(530)는 지향성 레이더부가 추적 중 드론을 놓치게 될 경우, RF방향 탐지기에 의한 방향을 토대로 타겟 필터링 후 재수행하는 구성일 수 있다.
다음으로, 동기화부(540)는 지향성 레이더부(200) 및 비행교란부(400)의 회동을 동기화시키는 구성일 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전방향성 탐지 및 지향성 탐지를 조합 사용하여 침입드론의 위치를 측정 및 교란하기 위한 방법을 설명한 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전방향성 RF 방향탐지 및 지향성 레이더 탐지를 조합 사용하여 침입드론의 위치를 측정 및 교란하기 위한 방법(S700)은 전방향 RF 방향탐지기, 지향성 레이더 및 비행교란부(재머)의 위치좌표, 헤딩방향 정보를 획득(S710)한 후, 기 설정된 공간 내에 침입한 침입드론의 침입방향을 상기 전방향 RF 방향탐지부에서 탐지(S720)하면, 탐지제어부에서 상기 침입방향의 임의의 지점을 지정한 후, 상기 임의의 지점의 좌표를 획득(S730)한다.
여기서, 상기 S730 과정은 상기 전방향 RF 방향 탐지부의 위치좌표(좌표1 Latitude1, Longitude1)부터 임의의 지점(Point A)까지의 직선거리와 상기 전방향 RF 방향 탐지부의 탐지된 방향각 θ1를 삼각함수에 적용하여 임의의 지점에 대한 위치좌표를 산출(좌표2 Latitude2, Longitude2)하는 단계일 수 있다.
이후, 상기 탐지제어부(500)에서 획득한 임의의 지점의 위치좌표까지 회전할 상기 지향성 레이더의 회전각을 산출(S740)한다.
상기 S740 과정은 상기 지향성 레이더부(300)의 위치좌표(좌표3 Latitude3, Longitude3)로부터 임의의 지점에 대한 위치좌표까지의 회전각을 산출하는 단계일 수 있다.
상기 탐지제어부에서 산출된 회전각으로 회전된 지향성 레이더부에서 상기 침입드론의 3차원적 위치좌표를 산출(획득)(S750)한다.
이후, 상기 탐지제어부에서 상기 침입드론의 비행위치를 추적(S750)한 후, 상기 탐지제어부에서 상기 침입드론의 위치가 재밍조건에 부합하는 지 여부를 판단(S760)하고, 재밍조건이 부합하면, 비행교란부에서 재밍신호를 상기 침입드론의 위치로 조사하여 상기 침입드론의 비행을 교란(S780)하는 일련의 과정을 포함할 수 있다.
종래의 경우, 기존 RF 방향탐지기를 복수개 이용한 방법은 고가의 전방향 탐지기를 복수개 설치하여야 360º 방향 및 위치 탐지가 가능하고, 기존 RF 방향탐지기를 이용한 위치 특정 방법은 위치의 정확도가 떨어지고, 침입 드론의 고도와 속도 정보를 파악할 수 없는 반면에, 기존 레이더를 이용한 방법은 고가의 전방향 레이더를 사용하여야 전방향으로 탐지 가능하고, 기존 레이더를 이용한 방법은 고가의 레이더를 사용함에도 불구하고 드론이 아닌 것들(새, 풍선 등)을 드론으로 오인식하거나, 클러터에 의한 허위 타겟이 다수 생성되는 문제를 안고 있고, 기존 재밍 방법은 탐지기의 개수만큼 재머를 사용하거나 매우 고가의 360º 고출력 재머를 사용해야 함. 또는, 인력을 투입하여 휴대형 재머를 사용하여야 하는 문제가 있다
반면에, 본 발명은 전방향 RF 방향탐지기 1대와 저가의 회전형 지향성 레이더 1대만으로 전방위 위치 탐지가 가능하고, RF방향탐지기를 함께 이용하므로 드론과 기타 항적을 확실히 구분하며, 드론의 RF신호 정보를 이용하여 제조사, 사용주파수, 프로토콜 등을 파악할 수 있고, 레이더를 함께 이용하므로, 침입 드론의 3차원적 위치, 고도, 속도, 비행 방향을 확실히 알 수 있고, 드론의 고도와 위치를 알고 있으므로, 저가의 저출력 지향성 재머 1대만으로 360º 자동 방어가 가능하다는 이점이 있다.
이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로 세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴 퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령 (instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다.
처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상 의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소 (processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다.
예를 들어, 처리 장치 는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서 (parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다. 소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로 (collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매 체에 저장될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판 독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판 독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체 (magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도 록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도 록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또 는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다. 그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
100: 전방향성 탐지 및 지향성 탐지를 조합 사용하여 침입드론의 위치를 측정 및 교란하기 위한 시스템.
200: 전방향 RF 방향탐지부
300: 지향성 레이더부
400: 비행교란부
500: 탐지제어부
510: 위치 및 각 분석부
520: 위치추적부
530: 구동제어부
540: 동기화부
200: 전방향 RF 방향탐지부
300: 지향성 레이더부
400: 비행교란부
500: 탐지제어부
510: 위치 및 각 분석부
520: 위치추적부
530: 구동제어부
540: 동기화부
Claims (9)
- 기 설정된 공간 내에 침입한 침입드론의 2차원적 방향을 탐지하는 전방향 RF 방향탐지부;
상기 2차원적 방향으로 회전되어 상기 침입드론의 3차원적 위치를 상기 기 설정된 공간 내에서 탐지하는 지향성 레이더부:
상기 침입드론의 공간위치로 비행을 교란하기 위한 재밍신호를 출력하는 비행교란부; 및
상기 지향성 레이더부 및 상기 비행교란부 중 적어도 하나의 회동각 및 3차원적 위치를 산출하고, 산출된 정보를 기초로 각 구성의 동작을 제어하는 탐지제어부를 포함하고,
상기 전방향 RF 방향탐지부, 상기 지향성 레이더부 및 상기 비행교란부는 동일 또는 다른 지점에 설치되고,
상기 탐지제어부는
상기 전방향 RF 방향 탐지부의 위치좌표 (좌표1 Latitude1, Longitude1)부터 임의의 지점(Point A)까지의 직선거리와 상기 전방향 RF 방향 탐지부와의 방향각 θ를 삼각함수에 적용하여 임의의 지점에 대한 위치좌표를 산출(좌표2 Latitude2, Longitude2)하는 위치 및 각 분석부;
상기 위치 및 각 분석부의 세팅값에 따라 탐지영역, 탐지거리를 조절하고, 산출된 회동각을 기초로 상기 지향성 레이더부의 회동을 제어하는 구동제어부;
상기 지향성 레이더에서 탐지된 위치정보에 해당하는 침입드론의 비행좌표를 추적하고, 상기 전방향 RF 방향탐지부 및 상기 지향성 레이더부에서 탐지한 드론을 지속 추적할 수 있도록 드론 위치 변경에 따라 Pan Unit의 회전 각도의 산출을 상기 위치 및 각 분석부로 요청하는 위치추적부; 및
상기 지향성 레이더부 및 상기 비행교란부의 회동을 동기화시키는 동기화부를 포함하고,
상기 위치 및 각 분석부는
상기 지향성 레이더부의 위치좌표(좌표3 Latitude3, Longitude3)로부터 상기 임의의 지점에 대한 위치좌표까지의 회전각을 산출하고,
상기 지향성 레이더는
상기 전방향 RF 방향탐지기의 탐지방향과 동일한 방향으로 회전되거나 또는 상기 회전각을 기초로 상기 전방향 RF 방향탐지기의 좌표와 산출된 임의의 지점(좌표2 Latitude2, Longitude2) 간의 공간을 탐지하도록 회전되는 전방향성 탐지 및 지향성 탐지를 조합 사용하여 침입드론의 위치를 측정 및 교란하기 위한 시스템.
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- 전방향 RF 방향탐지기, 지향성 레이더 및 비행교란부(재머)의 위치좌표, 헤딩방향 정보를 획득하는 단계;
기 설정된 공간 내에 침입한 침입드론의 침입방향을 상기 전방향 RF 방향탐기기에서 탐지하는 단계;
탐지제어부에서 상기 침입방향의 임의의 지점을 지정한 후, 상기 임의의 지점의 좌표를 획득하는 단계;
상기 탐지제어부에서 획득한 임의의 지점의 위치좌표까지 회전할 상기 지향성 레이더의 회전각을 산출하는 단계;
상기 탐지제어부에서 산출된 회전각으로 회전된 지향성 레이더부에서 상기 침입드론의 3차원적 위치좌표를 산출(획득)하는 단계;
상기 탐지제어부에서 상기 침입드론의 비행위치를 추적하는 단계;
상기 탐지제어부에서 상기 침입드론의 위치가 재밍조건에 부합하는 지 여부를 판단하는 단계; 및
재밍조건이 부합하면, 비행교란부에서 재밍신호를 상기 침입드론의 위치로 조사하여 상기 침입드론의 비행을 교란시키는 단계를 포함하고,
상기 탐지제어부는
상기 위치 및 각 분석부의 세팅값에 따라 탐지영역, 탐지거리를 조절하고, 산출된 회동각을 기초로 상기 지향성 레이더부의 회동을 제어하는 구동제어부;
상기 지향성 레이더에서 탐지된 위치정보에 해당하는 침입드론의 비행좌표를 추적하고, 상기 전방향 RF 방향탐지부 및 상기 지향성 레이더부에서 탐지한 드론을 지속 추적할 수 있도록 드론 위치 변경에 따라 Pan Unit의 회전 각도의 산출을 상기 위치 및 각 분석부로 요청하는 위치추적부; 및
상기 지향성 레이더부 및 상기 비행교란부의 회동을 동기화시키는 동기화부를 포함하고,
상기 위치 및 각 분석부는
상기 지향성 레이더부의 위치좌표(좌표3 Latitude3, Longitude3)로부터 상기 임의의 지점에 대한 위치좌표까지의 회전각을 산출하고,
상기 지향성 레이더는
상기 전방향 RF 방향탐지기의 탐지방향과 동일한 방향으로 회전되거나 또는 상기 회전각을 기초로 상기 전방향 RF 방향탐지기의 좌표와 산출된 임의의 지점(좌표2 Latitude2, Longitude2) 간의 공간을 탐지하도록 회전되는 전방향 RF방향탐지 및 지향성 레이더 탐지를 조합 사용하여 침입드론의 위치를 측정 및 교란하기 위한 방법.
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| KR20230060936A KR20230060936A (ko) | 2023-05-08 |
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| KR20220070043A (ko) | 2014-05-22 | 2022-05-27 | 파나소닉 홀딩스 코퍼레이션 | 통신 방법 및 통신 장치 |
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| KR20230105004A (ko) | 2014-05-22 | 2023-07-11 | 파나소닉 홀딩스 코퍼레이션 | 통신 방법 및 통신 장치 |
| KR20240046271A (ko) | 2014-05-22 | 2024-04-08 | 파나소닉 홀딩스 코퍼레이션 | 통신 방법 및 통신 장치 |
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| KR20230060936A (ko) | 2023-05-08 |
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