KR20110135070A - 무인항공기 충돌방지 및 위치식별을 위한 음성관제 시스템 및 음성관제 방법 - Google Patents

무인항공기 충돌방지 및 위치식별을 위한 음성관제 시스템 및 음성관제 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무인항공기 충돌방지 및 위치식별을 위한 음성관제 시스템 및 음성관제 방법에 관한 것으로서, 무인항공기 조종사가 위치한 GC음성통신 시스템과; 무인항공기(UAV) 시스템의 UAV음성통신 시스템과; 관제사가 위치한 ACC음성통신 시스템으로 구성하여 GC음성통신 시스템과 UAV음성통신 시스템이 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파로 양방 음성통신하고, UAV음성통신 시스템과 ACC음성통신 시스템이 아날로그음성신호 또는 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파로 양방 음성통신 가능하게 하여, 항공교통관제소와 무인항공기와의 통신을 가능하게 하는 무인-유인항공기 또는 무인-무인항공기의 충돌방지를 위한 음성관제 시스템 및 음성관제 방법에 관한 것이다.
또한 본 발명은 항공교통관제소와 무인항공기와의 통신을 가능하게 하여 무인항공기 조종사가 관제사의 비행통제지시를 용이하게 받을 수 있는 효과가 있다. 더 나아가 본 발명은 상기 과제해결 수단으로서 복잡한 비행 중공간의 사용을 효율화하고 항공 안전에 기여하고, 무인항공기 산업의 활성화의 최대 과제인 민간관제영역 진입의 문제를 해결함으로써 차세대 첨단 성장동력 산업인 무인항공기 산업의 활성화시키는 효과가 있다.

Description

무인항공기 충돌방지 및 위치식별을 위한 음성관제 시스템 및 음성관제 방법{Voice control communication system and method of Unmanned Aerial Vehicle for anticollision and distinguish position}
본 발명은 무인항공기 충돌방지 및 위치식별을 위한 음성관제 시스템 및 음성관제 방법에 관한 것으로서,
무인항공기 조종사가 위치한 지상통제(GC) 시스템의 GC음성통신 시스템과; 비행 중인 무인항공기(UAV) 시스템의 UAV음성통신 시스템과; 관제사가 위치한 항공교통관제소(ACC) 시스템의 ACC음성통신 시스템으로 구성하여 GC음성통신 시스템과 UAV음성통신 시스템이 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파로 양방 음성통신하고, UAV음성통신 시스템과 ACC음성통신 시스템이 아날로그음성신호 또는 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파로 양방 음성통신 가능하게 하여, 항공교통관제소와 무인항공기와의 통신을 가능하게 함으로서 무인항공기 조종사가 관제사의 비행통제지시를 용이하게 받아, 상호 통화 내용을 인근을 비행하는 타 유인항공기에서도 동시 청취함으로써 무인-유인항공기 또는 무인-무인항공기의 충돌을 방지 가능하게 하는 무인항공기 충돌방지 및 위치식별을 위한 음성관제 시스템 및 음성관제 방법에 관한 분야이다.
현대사회는 항공산업의 발달로 유인항공기를 비롯하여 무인항공기에 관한 공급과 수요가 지속적으로 증가하고 있다. 이에 따라 항공기의 비행을 관리할 수 있는 항공기 비행영역 규정과 항공교통관제 시스템이 다방면으로 연구개발되고 있고, 종래 유인항공기와 항공교통관제소는 1차 감시레이더(PSR:Primary Surveillance Radar), 2차 감시레이더(SSR:Secondary Surveillance RADAR) 및 음성통신을 통하여 유인항공기와 항공교통관제소와의 정보를 주고받는 통신시스템을 하고 있었다. 이를 항공교통관제소 측면에서 보다 구체적으로 살펴보면 항공교통관제소에 구성된 1차 감시레이터를 통하여 비행항로로 운행 중인 유인항공기를 감시레이터의 범위 내에서 관리하고, 2차 감시레이더(SSR:Secondary Surveillance RADAR)를 이용하여 1차 감시레이더보다 원거리에 위치한 유인항공기를 발견하고 식별하여 유인항공기의 이착륙시 보다 안전한 이착륙을 유도할 수 있었다. 하지만 상기와 같은 항공교통관제 시스템에 불구하고 유인-무인 항공기 또는 무인-무인 항공기의 상호 비행에 있어서는 충돌회피를 위한 구체화된 시스템이 제시되지 못한 문제가 거론되고 있다.
상기와 연관한 종래 기술을 살펴보면 다음과 같다. 즉, 국내공개특허 제10-2008-0113021호는 항공기 충돌 감지/회피 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 충돌 감지/회피시스템은 항공기에 대한 잠재적인 충돌 위험성을 식별하여 임의의 식별된 위험을 회피하기 위한 기동을 제공하는 화상 호출기(image interrogator)를 포함하고; 모션 센서(motion sensor; 예컨대 이미징 및/또는 적외선센서)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 제공하도록 구성하여 항공기의 충돌을 방지하기 위하여 노력하였으나 상기의 기술은 종래 유인항공기 비행시 조종사가 주로 이용하는 '보고-피하기(see-avoid)'의 시스템을 장치적 시스템에 적용한 것에 불과하여 날씨가 흐리거나 대기상태가 좋지 못하여 화상제공 및 모션센서가 본연의 기능을 수행하지 못하는 경우가 발생하면 원활한 충돌회피 기능을 수행할 수 없는 문제가 발생하여 무인항공기 충돌방지 및 위치식별을 위한 통신시스템의 지속적인 연구개발이 요구된다.
본 발명은 종래 무인항공기 충돌방지 및 위치식별을 위한 음성관제 시스템 및 음성관제 방법에 따른 문제점들을 개선하고자 안출된 기술로써,
종래 항공기 통신시스템은 무인항공기와 항공교통관제소 간의 구체적인 통신시스템이 없어서 무인-유인항공기 또는 무인-무인항공기의 충돌사고가 발생할 우려가 있는 문제와; 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 제도적으로 유인항공기의 비행항로에는 무인항공기의 비행을 금지하거나, 무인항공기의 비행이 유인항공기의 비행에 영향을 미치지 않도록 일정의 비행가능지역을 일정의 시간 동안만 할당해주는 방식으로 무인항공기의 비행을 제한해야 하는 문제를 해결하는 해결점을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상기와 같은 소기의 목적을 실현하고자,
지상통제(GC) 시스템의 GC음성통신 시스템과 무인항공기(UAV) 시스템의 UAV음성통신 시스템이 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파로 양방 음성통신하고, 무인항공기(UAV) 시스템의 UAV음성통신 시스템과 항공교통관제소(ACC) 시스템의 ACC음성통신 시스템이 아날로그음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파로 양방 음성통신 가능하게 하는 무인항공기 충돌방지 및 위치식별을 위한 음성관제 시스템 및 이를 이용한 음성관제 방법과; 지상통제(GC) 시스템의 GC음성통신 시스템과 무인항공기(UAV) 시스템의 UAV음성통신 시스템이 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파로 양방 음성통신하고, 무인항공기(UAV) 시스템의 UAV음성통신 시스템과 항공교통관제소(ACC) 시스템의 ACC음성통신 시스템 역시 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파로 양방 음성통신 가능하게 하는 무인항공기 충돌방지 및 위치식별을 위한 음성관제 시스템 및 이를 이용한 음성관제 방법을 제시한다.
본 발명에 의한 무인항공기 충돌방지 및 위치식별을 위한 음성관제 시스템 및 음성관제 방법은 상기의 과제 해결 수단으로써, 항공교통관제소와 무인항공기와의 통신을 가능하게 하여 무인항공기 조종사가 관제사의 비행통제지시를 용이하게 받을 수 있는 효과가 있다. 더 나아가 본 발명은 상기 과제해결 수단으로서 복잡한 비행 중공간의 사용을 효율화하고 항공 안전에 기여하고, 무인항공기 산업의 활성화의 최대 과제인 민간관제영역 진입의 문제를 해결함으로써 차세대 첨단 성장동력 산업인 무인항공기 산업의 활성화시키는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예 1에 의한 무인항공기 충돌방지 및 위치식별을 위한 음성관제 시스템을 나타내는 블럭도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예 2에 의한 무인항공기 충돌방지 및 위치식별을 위한 음성관제 시스템을 나타내는 블럭도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 무인항공기 충돌방지 및 위치식별을 위한 음성관제 시스템을 나타내는 간략도.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 무인항공기 충돌방지 및 위치식별을 위한 음성관제 시스템의 다수의 항공교통관제소(ACC) 시스템의 관제영역을 나타내는 간략도.
본 발명은 무인항공기 충돌방지 및 위치식별을 위한 음성관제 시스템 및 음성관제 방법에 관한 것이다. 이하 본 발명을 적용한 실시예를 나타내는 첨부 도면 1내지 4를 참고하여 본 발명을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
우선 종래 유인항공기와 항공교통관제소는 1차 감시레이더(PSR:Primary Surveillance Radar, 이하 PSR System), 2차 감시레이더(SSR:Secondary Surveillance RADAR, 이하 SSR Sytem) 및 음성통신을 통하여 유인항공기와 항공교통관제소와의 정보를 주고받는 통신시스템을 하고 있었다. 이를 항공교통관제소 측면에서 보다 구체적으로 살펴보면 항공교통관제소에 구성된 PSR System을 통하여 비행항로로 운행 중인 유인항공기를 감시레이터의 범위 내에서 관리하고, SSR Sytem을 이용하여 PSR System보다 원거리에 위치한 유인항공기를 발견하고 식별하며 유인항공기의 이착륙시 보다 안전한 이착륙을 위하여 필연적으로 사용하고 있는 통신방법이다. 상기와 같은 PSR System 및 SSR Sytem을 이용한 유인항공기와 항공교통관제소와의 통신시스템은 유인항공기와 항공교통관제소와의 상호 통신에는 문제가 발생하지 아니하였지만, 민간 또는 군용 목적의 무인항공기와의 통신에 있어서는 무인항공기와 항공교통관제소와 간의 통신이 어려워 무인-유인항공기 또는 무인-무인항공기의 충돌사고가 발생하는 문제가 있었다. 또한 종래에는 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 제도적으로 유인항공기의 비행항로에는 무인항공기의 비행을 금지하거나, 무인항공기의 비행이 유인항공기의 비행에 영향을 미치지 않도록 일정의 비행가능지역을 일정의 시간 동안만 할당해주는 방식으로 무인항공기의 비행을 제한해야 하는 문제가 있었다.
이에 대하여 본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여, 지상통제(GC : Ground control) 시스템의 GC음성통신 시스템과 무인항공기(UAV : Unmaned Aerial Vehicle) 시스템의 UAV음성통신 시스템이 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파로 양방 음성통신하고, 무인항공기(UAV) 시스템(20)의 UAV음성통신 시스템과 항공교통관제소(ACC : Area Control Center) 시스템의 ACC음성통신 시스템이 아날로그음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파로 양방 음성통신(실시예 1)가능하게 하는 무인항공기 충돌방지 및 위치식별을 위한 음성관제 시스템 및 이를 이용한 음성관제 방법과;
지상통제(GC) 시스템(10)의 GC음성통신 시스템과 무인항공기(UAV) 시스템(20)의 UAV음성통신 시스템이 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파로 양방 음성통신하고, 무인항공기(UAV) 시스템(20)의 UAV음성통신 시스템과 항공교통관제소(ACC) 시스템(30)의 ACC음성통신 시스템 역시 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파로 양방 음성통신(실시예 2)가능하게 하는 무인항공기 충돌방지 및 위치식별을 위한 음성관제 시스템 및 이를 이용한 음성관제 방법을 제시한다.
<무인항공기 충돌방지 및 위치식별을 위한 음성관제 시스템>
다음은 본 발명에 의한 무인항공기 충돌방지 및 위치식별을 위한 음성관제 시스템에 관한 것으로서, 도 1과 같이 지상통제(GC) 시스템(10)의 GC음성통신 시스템과 무인항공기(UAV) 시스템(20)의 UAV음성통신 시스템이 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파로 양방 음성통신하고, 무인항공기(UAV) 시스템(20)의 UAV음성통신 시스템과 항공교통관제소(ACC) 시스템(30)의 ACC음성통신 시스템이 아날로그음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파로 양방 음성통신가능한 경우의 바람직한 실시예이다.
즉, 본 발명에 의한 무인항공기 충돌방지 및 위치식별을 위한 음성관제 시스템은, 거시적으로 무인항공기 조종사가 위치한 지상통제(GC) 시스템(10)의 GC음성통신 시스템과; 비행 중인 무인항공기(UAV) 시스템(20)의 UAV음성통신 시스템과; 관제사가 위치한 항공교통관제소(ACC) 시스템(30)의 ACC음성통신 시스템으로 구성된다. 구체적으로 상기 지상통제(GC) 시스템(10)은 무인항공기 조종사가 무인항공기의 상태(비행준비 상태 및 비행상태)를 표시하는 무인항공기조종사UI, 무인항공기와의 전체 통신을 제어하는 GC통신제어모듈, 통신을 위한 각종 데이터를 포함하여 다수의 조종정보 및 비행정보를 저장하는 GC정보데이터베이스 및 GC음성통신 시스템 등을 포함하고, 상기 GC음성통신 시스템은 무인항공기 조종사 음성을 입력받아 아날로그음성신호로 변환하는 GC음성입력장치 및 관제사로부터 아날로그음성신호(GC-디지털-아날로그 컨버터에 의하여 신호방식이 변환된 이후를 나타냄)로 받은 관제사 음성을 출력하는 GC음성출력장치와; GC-아날로그-디지털 컨버터(ADC : Analog to Digital Converter) 및 GC-디지털-아날로그 컨버터(DAC : Digital to Analog Converter)를 구비하는 GC전파 생성·복원장치와; UAV와 전파를 송·수신하는 GC송·수신기로 구성된다.
상기 GC음성입력장치는 일반적으로 마이크로폰이라 불리는 장치로서, 무인항공기 조종사의 음성을 입력받아 전기음성신호로 변환하는 장치이고, GC음성출력장치는 음성입력장치와 반대의 기능을 수행하는 장치로서, 관제사로부터 무인항공기를 통하여 전달받은 일정의 전기음성신호를 무인항공기 조종사가 들을 수 있도록 음성으로 출력하는 장치이다. 아울러 상기 GC음성입력장치 및 GC음성출력장치는 무인항공기 조종사 음성의 강약을 전압의 변화로 나타내어 아날로그음성신호로 변환하거나, 관제사로부터 전송받은 아날로그음성신호를 음성의 강약으로 변환하는 장치로서, 일정의 음성정보를 갖는 아날로그음성신호를 연속적으로 변화하는 물리량으로 나타내는 아날로그 방식이지만, 이러한 아날로그 방식의 아날로그음성신호(무인항공기 조종사의 음성신호 및 관제사의 음성신호)는 디지털 신호를 주된 처리수단으로 사용하는 종래 무인항공기의 지상통제(GC) 시스템(10)의 무인항공기조종사UI, GC통신제어모듈 및 GC정보데이터베이스 등과의 호환이 난해한 문제가 발생하여 디지털음성신호로 변환하는 것이 바람직하다. 또한 상기와 같이 디지털음성신호로 변환된 무인항공기 조종사의 전기음성신호 및 관제사의 전기음성신호는 무인항공기 조종을 위한 지상통제(GC) 시스템(10)과 무인항공기의 주된 제어통신(주통신) 전파에 함께 실어 무인항공기에 전달할 수 있으므로 별도의 주파수(채널)를 갖아야만 통신가능한 아날로그음성신호의 전달방식을 단순화시키고 음성통신 내용을 용이하게 저장할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한 본 발명은 이를 실현하기 위하여 본 발명의 GC음성통신 시스템은 GC-아날로그-디지털 컨버터(ADC) 및 GC-디지털-아날로그 컨버터(DAC)를 구비하는데, 상기 GC-아날로그-디지털 컨버터(ADC)는 무인항공기 조종사가 관제사에게 전달하려는 GC음성입력장치로 입력된 아날로그음성신호를 디지털음성신호로 변환하는 장치이고, GC-디지털-아날로그 컨버터(DAC)는 GC-아날로그-디지털 컨버터(ADC)와 반대의 개념을 갖아 무인항공기를 통하여 디지털음성신호로서 관제사로부터 전송받은 관제사의 디지털음성신호를 아날로그 방식으로 작동되는 GC음성출력장치로 출력하기 위하여 디지털음성신호를 아날로그음성신호로 변환시키기 위한 구성이다.
아울러 GC전파 생성·복원장치는 지상통제(GC) 시스템(10)의 GC음성통신 시스템과 하기 무인항공기(UAV)시스템의 UAV음성통신 시스템이 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파로서 상호통신하기 위한 구성으로서, GC-아날로그-디지털 컨버터(ADC)로서 디지털음성신호로 변환된 무인항공기 조종사의 음성을 무인항공기에 전송하기 위한 발진기', 변조기', 주파수변환기' 및 증폭기'를 포함하는 GC-전파 생성장치 및 무인항공기에서 전송한 관제사의 디지털음성신호를 복원하기 위한 복조기'로 구성된 GC-전파 복원장치로 구성된다. 구체적으로, 상기 발진기'는 무인항공기 조종사의 디지털음성신호(신호파)를 실어 무인항공기에 전송하기 위한 기본 고주파수 전류(반송파)를 생성하는 장치로서, GC-아날로그-디지털 컨버터(ADC)로서 변환된 무인항공기 조종사의 디지털음성신호(신호파)는 진동수가 적은 저주파이므로 일정의 공간적 거리를 갖고 비행하는 무인항공기와 지상통제소와의 통신을 원활하게 수행하기에는 어려운 문제가 발생하기 때문에 발진기'에서 생성되는 고주파수 전류(반송파)에 무인항공기 조종사의 디지털음성신호(신호파)를 실어 전송하고, 본 발명에 의한 GC-전파 생성장치의 발진기'는 아날로그 방식의 고주파수 전류를 생성하는 일반적인 발진기 모두를 이용가능하다.
또한 상기 변조기'는 GC-아날로그-디지털 컨버터(ADC)로서 무인항공기 조종사의 음성이 변환된 디지털음성신호(신호파)와 발진기'에서 생성된 기본 고주파수 전류(반송파)를 합성하여 변조파를 만드는 장치로서, 진폭변조, 주파수변조, 위상변조 및 펄스변조 방식의 변조기를 이용가능하고, 변조기'에 의하여 기본 고주파수 전류(반송파)와 합성되는 신호파는 본 발명에 의한 무인항공기 조종사의 음성이 변환된 디지털음성신호뿐만 아니라 무인항공기 조종을 위한 조종제어에 관한 보편적인 정보신호 역시 변조기'에 의한 기본 고주파수 전류(반송파)와 신호파 합성시 함께 이루어짐은 당연할 것이고, 이때 변조기의 종류는 무인항공기의 용도, 지상통제소와 무인항공기 사이에 통신하는 데이터의 종류, 무인항공기의 활동범위 등을 고려하여 진폭변조, 주파수변조, 위상변조 및 펄스변조 방식의 변조기 중 어느 하나를 선택하여 당업자가 적절하게 선택이 가능하다.
GC-전파 생성장치의 주파수변환기'는 상기 변조기'에 의하여 무인항공기 조종사의 음성이 변환된 디지털음성신호(신호파)와 발진기'에서 생성된 기본 고주파수 전류(반송파)가 합성된 변조파(디지털음성신호를 갖는 반송파)를 당업자가 원하는 디지털음성신호를 포함하는 일정의 주파수를 갖는 전파로 조정시키는 장치로서, 본 발명에 있어서는 무인항공기 조종 및 통신에 관한 주된 정보를 교환하는 목적의 C-band(4~8GHz대의 레이더 주파수폭을 갖는 전파)의 주파수 또는 무인항공기가 촬영한 영상정보 및 주통신 단절시의 예비통신을 위한 UHF(300㎒~3㎓대의 레이더 주파수폭을 갖는 전파)의 주파수로 주파수변환이 가능한 장치를 이용하는 것이 바람직하다.
아울러 본 발명의 증폭기'는 주파수변환기'에 의하여 디지털음성신호를 포함하는 일정의 주파수를 갖도록 변환된 변조파의 출력을 상승시키기 위한 장치로서, 트랜지스터와 콘덴서 등을 구비한 증폭기를 이용하여 변조파의 디지털음성신호를 손상시키지 않으며, 정보(디지털음성신호)가 실려있는 변조파가 갖는 비교적 작은 기본 고주파수 전류를 큰 기본 고주파수 전류로 증폭시켜 무인항공기 조종사의 음성이 변환된 디지털음성신호를 비행 중인 무인항공기에 효과적으로 전송할 수 있는 출력을 확보하기 위한 구성이다.
무인항공기에 전송한 항공교통관제소 관제사의 음성신호를 복원하기 위한 복조기'로 구성된 GC-전파 복원장치는 상기 GC-전파 생성장치의 변조기와 반대 작용을 하는 구성으로서, 항공교통관제소(ACC) 관제사의 음성이 전기음성신호(아날로그음성신호 또는 디지털음성신호)로서 변조되어 무인항공기에 전송되고 무인항공기로부터 재변조(또는 주파수변환 및 증폭)되어 전송받은 관제사가 보낸 일정의 전기음성신호(디지털음성신호)가 포함된 변조파를 복원하는 구성이다. 즉, 상기 GC-전파 생성장치의 변조기는 GC-아날로그-디지털 컨버터(ADC)로서 무인항공기 조종사의 음성이 변환된 디지털음성신호(신호파)와 발진기'에서 생성된 기본 고주파수 전류(반송파)를 합성하여 무인항공기 조종사의 음성이 전기음성신호화된 변조파를 합성하는데, 본 GC-전파 복원장치는 무인항공기가 전송한 변조파의 기본 고주파수 전류(반송파)에서 관제사의 음성이 변환된 일정의 전기음성신호(디지털음성신호(신호파))를 복원하는 기능을 하는 구성이다.
GC송신기와 GC수신기로 구성되는 GC송·수신기는 UAV음성통신 시스템의 UAV송·수신기와 전파를 송·수신하기 위한 구성으로서 본 발명에서 이용하는 주파수 영역대인 C-band 또는 UHF 주파수를 송·수신 가능한 것이면 어느 것을 이용하여도 무방하다.
상기 구성을 하는 지상통제(GC) 시스템(10)의 GC음성통신 시스템과 연관하여, 무인항공기에 구성되는 무인항공기(UAV) 시스템(20)의 UAV음성통신 시스템은 무인항공기의 원활한 비행을 위하여 구성되는 GPS장치(GPS센서, 관성 센서, 관성값 계산모듈, 위치 추정모듈을 포함), UAV통신제어모듈(UAV 비행을 위한 주통신, 영상통신, 음성통신을 통합관리하는 제어모듈) 및 UAV비행정보데이터베이스 등을 포함하는 무인항공기(UAV) 시스템(20) 중 하나의 구성으로서, UAV아날로그-디지털 컨버터(ADC) 및 UAV디지털-아날로그 컨버터(DAC)를 구비하는 UAV전파 생성·복원장치와; 주파수제어장치와; 상기 GC송·수신기 및 하기의 ACC송·수신기와 전파를 송·수신하는 UAV송·수신기로 구성된다.
즉, UAV아날로그-디지털 컨버터(ADC) 및 UAV디지털-아날로그 컨버터(DAC)를 구비하는 UAV전파 생성·복원장치는 상기 GC음성통신 시스템의 GC-아날로그-디지털 컨버터(ADC) 및 GC-디지털-아날로그 컨버터(DAC)를 구비하는 GC전파 생성·복원장치와 동일한 구성을 하는 것으로서, UAV디지털-아날로그 컨버터(DAC)는 GC음성통신 시스템의 GC송신기로부터 수신받은 무인항공기 조종사의 음성이 변조된 디지털음성신호를 아날로그음성신호로 변환하여, 아날로그 방식으로 음성통신하는 종래 항공교통관제소(ACC) 시스템(30)의 ACC음성통신 시스템에 전송하기 위한 구성이다. 또한 UAV아날로그-디지털 컨버터(ADC)는 항공교통관제소(ACC) 시스템(30)의 ACC음성통신 시스템에 의하여 아날로그음성신호로 전송된 관제사의 일정 전기음성신호를 지상통제(GC) 시스템(10)의 GC음성통신 시스템에 디지털음성신호로 전송하기 위한 구성으로서 주통신(또는 예비통신)을 이용하여 무인항공기에서 지상통제(GC) 시스템(10)에 전송하는 디지털화된 기타 통신정보와 함께 관제사의 전기음성신호를 전송할 수 있게 하는 효과를 얻을 수 있다.
아울러 발진기", 변조기", 주파수변환기" 및 증폭기"를 포함하는 UAV-전파 생성장치와 복조기"로 구성된 UAV-전파복원장치로 구성되는 UAV전파 생성·복원장치는 상기 지상통제(GC) 시스템(10) 중 GC음성통신 시스템의 발진기", 변조기" 및 증폭기"를 포함하는 UAV-전파 생성장치와 복조기"로 구성된 GC전파 생성·복원장치와 동일한 구성을 하지만, UAV-전파 생성장치의 주파수변환기"를 구성함에 있어서는 주파수제어장치와 연동하여 주파수를 변환하도록 함으로서 장거리 비행을 하는 무인항공기가 다수 항공교통관제소(ACC)의 관제영역을 통과할 때, 각 항공교통관제소(ACC)의 음성통신 주파수에 맞게 무인항공기 조종사의 음성이 변환된 아날로그음성신호를 포함하는 변조파(아날로그음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파)의 주파수 변환을 가능하도록 하는 효과를 얻을 수 있고, 이하 GC음성통신 시스템의 발진기', 변조기' 및 증폭기'를 포함하는 GC-전파 생성장치와 복조기'로 구성된 GC-전파 복원장치와 동일한 구성을 하는 UAV-전파 생성장치 및 UAV-전파 복원장치의 구성은 상기 GC음성통신 시스템의 설명으로 갈음하고, UAV-전파 생성장치의 주파수변환기" 및 주파수제어장치에 관하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
즉, 상기 주파수변환기"는 상술한 GC-전파 생성장치의 주파수변환기'와 같이변조기"에 의하여 무인항공기 조종사의 음성이 변환된 아날로그음성신호(신호파, UAV음성통신 시스템의 UAV디지털-아날로그 컨버터(DAC)에 의하여 디지털음성신호가 아날로그음성신호로 변환된 상태임)와 발진기'에서 생성된 기본 고주파수 전류(반송파)가 합성된 변조파(아날로그음성신호를 갖는 반송파)를 무인항공기가 비행 중인 항공교통관제소(ACC) 관제영역의 주파수를 갖는 전파로 조정시키기 위한 장치이다. 이때, 무인항공기 조종사의 음성을 포함하는 변조파는 주파수변환기"에 의하여 무인항공기가 비행 중인 항공교통관제소(ACC) 관제영역의 주파수로 조정되어야 하는데, 주파수변환기" 자체만으로는 무인항공기가 비행 중인 항공교통관제소(ACC) 관제영역의 주파수를 조정할 수 없기 때문에 UAV음성통신 시스템에 포함된 주파수제어장치에서 제공된 결과주파수의 명령에 따라 무인항공기 조종사의 음성을 포함하는 변조파의 주파수를 조정한다.
구체적으로, 상기 주파수제어장치는 GPS장치(GPS센서, 관성 센서, 관성값 계산모듈, 위치 추정모듈을 포함), UAV통신제어모듈(UAV 비행을 위한 주통신, 영상통신, 음성통신을 통합관리하는 제어모듈) 및 UAV비행정보데이터베이스 및 GC음성통신 시스템 등을 포함하는 무인항공기(UAV) 시스템(20) 중, GC음성통신 시스템에 포함되는 제어장치로서, GPS장치에 의하여 분석된 무인항공기의 비행 위치정보와 UAV비행정보데이터베이스가 제공하는 다수의 무인항공기비행정보 중, 다수의 항공교통관제소(ACC, 도 4 참고) 주파수정보를 이용하여 무인항공기의 현재 비행 위치에 해당하는 항공교통관제소(ACC)의 주파수와 동일한 결과주파수를 찾고, 그 결과주파수를 주파수변환기"에 제공하여, 다수의 항공교통관제소(ACC)를 통과하는 비행을 하는 무인항공기가 각 항공교통관제소(ACC)가 담당하는 관제영역을 통과할 때마다 해당 주파수로 무인항공기 조종사의 음성이 변환된 디지털음성신호가 포함된 일정의 주파수를 갖는 전파를 항공교통관제소(ACC)에 송신가능하게 하는 효과를 얻을 수 있다.
또한 상기와 반대로, 항공교통관제소(ACC) 관제사가 무인항공기 조종사에게 음성신호를 전송한 경우, 주파수제어장치는 GPS장치에 의하여 분석된 무인항공기의 비행 위치정보와 UAV비행정보데이터베이스가 제공하는 다수의 무인항공기비행정보를 이용하지 않고, 무인항공기에 기입력된 GC음성통신 시스템의 주파수정보를 이용하여 GC음성통신 시스템에 전송하는 주파수를 결정한다.
아울러 UAV음성통신 시스템의 UAV송·수신기를 구성하는 UAV수신기는 상기 GC음성통신 시스템의 GC송신기와 하기 ACC음성통신 시스템의 ACC송신기에서 C-band 또는 UHF의 주파수로 전송하는 무인항공기 조종사와 관제사의 음성이 변환된 디지털음성신호 및 아날로그음성신호를 포함하는 일정의 주파수를 갖는 전파를 수신가능한 것이면 다양한 종류의 것을 이용가능하고, UAV송신기 역시 GC수신기와 ACC수신기와 연동가능한 C-band 또는 UHF의 주파수를 갖는 전파로 송신가능한 것이면 다양한 종류의 것을 이용가능하다.
관제사의 음성이 변환된 아날로그음성신호가 포함된 일정의 주파수를 갖는 전파(C-band 또는 UHF)로서 음성통신이 가능한 항공교통관제소(ACC) 시스템(30)의 ACC음성통신 시스템은 관제사 음성을 입력받아 아날로그음성신호로 변환하는 ACC음성입력장치 및 무인항공기 조종사로부터 아날로그음성신호로 받은 무인항공기 조종사 음성을 출력하는 ACC음성출력장치와; ACC전파 생성·복원장치와; 상기 UAV송·수신기와 전파를 송·수신하는 ACC송·수신기가 구성됨으로서 무인항공기의 UAV음성통신 시스템과 연동하여 무인항공기 조종사와 음성통신가능하다.
구체적으로 상기 ACC음성통신 시스템의 ACC음성입력장치와 ACC음성출력장치는 각각 GC음성통신 시스템의 GC음성입력장치 및 GC음성출력장치와 동일한 기능을 수행하는 구성이고, 발진기"', 변조기"', 주파수변환기"' 및 증폭기"'를 포함하는 ACC-전파 생성장치와 복조기"'로 구성된 ACC-전파복원장치로 구성되는 ACC전파 생성·복원장치 또한 GC전파 생성·복원장치와 동일한 기능을 수행하며, UAV송·수신기와 전파를 송·수신하는 ACC송·수신기 역시 무인항공기의 UAV송·수신기와 전파를 송·수신하는 GC송·수신기와 동일한 기능을 수행하기 때문에 이에 관한 구체적인 설명은 상기 GC음성통신 시스템의 상세한 설명으로 갈음하겠고, 그에 따른 ACC음성통신 시스템의 기술적 구성은 당업자라면 무난하게 이해가능할 것이다.
<무인항공기 충돌방지 및 위치식별을 위한 음성관제 방법>
상기 실시예 1에 의한 무인항공기 충돌방지 및 위치식별을 위한 음성관제 시스템에 관한 구체적인 구성을 바탕으로 본 발명은 1. 지상 무인항공기 조종사의 음성을 비행 중의 무인항공기를 통하여 항공교통관제소(ACC) 관제사에게 전달하여 무인항공기 충돌방지 및 위치식별을 위한 음성관제를 하는 방법과, 이와 대응하는 2. 지상의 항공교통관제소(ACC) 관제사의 음성을 비행 중의 무인항공기를 통하여 지상 무인항공기 조종사에게 전달하여 무인항공기 충돌방지 및 위치식별을 위한 음성관제를 하는 방법을 제시한다.
1. 지상 무인항공기 조종사의 음성을 비행 중의 무인항공기를 통하여 항공교통관제소(ACC) 관제사에게 전달하여 무인항공기 충돌방지 및 위치식별을 위한 음성관제를 하는 방법.
본 발명은 ⅰ) 지상의 무인항공기 조종사가 GC음성통신 시스템의 GC음성입력장치를 이용하여 일정의 음성을 입력하고, GC음성입력장치는 무인항공기 조종사 음성을 아날로그음성신호로 변환하는 단계와; ⅱ) GC-아날로그-디지털 컨버터(ADC)에서 상기 ⅰ) 단계의 아날로그음성신호를 디지털음성신호로 변환하고, GC-전파 생성장치에서 상기 디지털음성신호를 포함하는 일정의 주파수를 갖는 전파를 생성시키며, GC송신기를 이용하여 상기 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파를 송신하는 단계와; ⅲ) 비행 중 무인항공기 UAV음성통신 시스템의 UAV수신기가 상기 ⅱ) 단계에서 송신한 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파를 수신하고, UAV-전파 복원장치에서 상기 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파 중의 디지털음성신호를 복원하는 단계와; ⅳ) 상기 ⅲ) 단계의 복원된 디지털음성신호를 UAV-디지털-아날로그 컨버터(DAC)에서 아날로그음성신호로 변환하고, UAV-전파 생성장치에서 상기 아날로그음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파를 생성시키며, UAV송신기를 이용하여 상기 아날로그음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파를 송신하는 단계와; ⅴ) 지상 항공교통관제소(ACC)의, ACC음성통신 시스템의 ACC수신기가 상기 ⅳ) 단계에서 송신한 아날로그음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파를 수신하고, ACC-전파 복원장치에서 상기 아날로그음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파 중의 아날로그음성신호를 복원하는 단계 및; ⅵ) ACC음성출력장치가 상기 아날로그음성신호를 음성으로서 항공교통관제소(ACC)의 관제사에게 출력하는 단계;를 포함하여 지상 무인항공기 조종사의 음성을 비행 중의 무인항공기를 통하여 지상 관제사에게 전달가능한 무인항공기 충돌방지 및 위치식별을 위한 음성관제 방법이다.
우선 ⅰ) 지상의 무인항공기 조종사가 GC음성통신 시스템의 GC음성입력장치를 이용하여 일정의 음성을 입력하고, GC음성입력장치는 무인항공기 조종사 음성을 아날로그음성신호로 변환하는 단계는 마이크로폰과 같은 GC음성입력장치를 이용하여 무인항공기 조종사 음성의 강약을 전압의 변화로 나타내어 아날로그음성신호로 변환하는 단계로서 무인항공기 조종사의 음성을 전기적인 신호로 바꾸기 위한 구성단계이다.
ⅱ) 단계는 상기 ⅰ) 단계 처리된 무인항공기 조종사의 음성이 변환된 아날로그음성신호를 GC-아날로그-디지털 컨버터(ADC)에서 디지털음성신호로 변환하고, GC-전파 생성장치에서 상기 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파를 생성시키며, GC송신기를 이용하여 상기 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파를 송신하는 단계로서, GC-아날로그-디지털 컨버터(ADC)에서 무인항공기 조종사의 음성이 변환된 아날로그음성신호를 디지털음성신호로 변환하는 과정은 아날로그 방식으로 인코팅된 무인항공기 조종사의 음성신호를 디지털음성신호로 변환함으로서 무인항공기 조종사의 음성이 포함된 디지털음성신호를 무인항공기 비행 조종을 위한 주통신, 영상통신 및 예비통신의 디지털신호화되어 있는 정보와 함께 일괄적으로 무인항공기에 전송할 수 있는 효과를 얻을 수 있도록 하고, 디지털화된 지상통제(GC) 시스템(10)의 무인항공기조종사UI, GC통신제어모듈 및 GC정보데이터베이스와의 호환을 용이하게 하는 효과를 얻을 수 있다.
또한 발진기', 변조기', 주파수변환기' 및 증폭기'로 구성되는 GC-전파 생성장치로서, ① GC-아날로그-디지털 컨버터(ADC)에서 변환된 디지털음성신호와, 발진기'에서 생성된 반송파(고주파 전류)를 변조기'에서 입력받아 디지털음성신호와 반송파를 합성하여 디지털음성신호를 갖는 변조파를 만드는 과정과; ② 상기 ① 과정의 디지털음성신호를 갖는 변조파를 주파수변환기'에서 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파로 조정하는 과정과; ③ 상기 ② 과정의 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파를 증폭기'를 통하여 출력이 상승된, 일정의 주파수를 갖는 전파로 생성시키는 과정은 디지털음성신호화된 무인항공기 조종사의 음성을 GC송신기를 이용하여 무인항공기에 전송하기 위한 처리 과정으로, 저주파수를 갖는 디지털음성신호(신호파)를 비행 중인 무인항공기에 원활하게 도달할 수 있게 발진기'를 이용하여 고주파수를 갖는 반송파를 생성시키고, 상기 디지털음성신호와 반송파를 변조기'로 합성하여 디지털음성신호를 갖는 변조파를 생성시켜 일정의 정보(무인항공기 조종사의 음성)를 갖는 고주파수 전류(변조파)를 생성시키며, 상기 과정으로 생성된 변조파를 주파수변환기'에 입력하여 무인항공기에 기입력된 통신 주파수와 동일한 주파수를 갖도록 조정한 후, 상기 주파수조정된 변조파가 무인항공기에 도달할 수 있도록 증폭기'로서 출력을 상승시키는 과정이다.
ⅲ) 단계는 비행 중 무인항공기 UAV음성통신 시스템의 UAV수신기가 상기 ⅱ) 단계에서 송신한 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파를 수신하고, UAV-전파 복원장치에서 상기 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파 중의 디지털음성신호를 복원하는 단계로서, UAV수신기로서 디지털음성신호를 수신받은 UAV음성통신 시스템은 변조기와 반대의 기능을 수행하는 복조기"로 구성된 UAV-전파 복원장치를 이용하여 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파 중의 디지털음성신호만을 분리(복원)하는 단계이다. 본 단계는 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파로서 음성통신하는 GC음성통신 시스템과 UAV음성통신 시스템의 통신방법과 달리, UAV음성통신 시스템과 ACC음성통신 시스템은 아날로그음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파로서 음성통신 하는 통신방법을 채탁하기 때문에, UAV음성통신 시스템은 UAV-전파 복원장치를 이용하여 GC음성통신 시스템으로부터 받은 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파에서 디지털음성신호를 분리하고, 분리된 디지털음성신호를 ⅳ) 단계 수행을 하여 아날로그음성신호로서 ACC음성시스템에 무인항공기 조종사의 음성신호를 전달가능하도록 하는 효과를 발휘한다.
상기와 연관하여, 상기 ⅲ) 단계의 복원된 디지털음성신호를 UAV-디지털-아날로그 컨버터(DAC)에서 아날로그음성신호로 변환하고, UAV-전파 생성장치에서 상기 아날로그음성신호를 일정의 주파수를 갖는 전파로 생성시키며, UAV송신기를 이용하여 상기 아날로그음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파를 송신하는 ⅳ) 단계는, 상기 ⅱ) 단계 GC음성통신 시스템의 GC-아날로그-디지털 컨버터(ADC)와 반대의 기능을 수행하는 UAV-디지털-아날로그 컨버터(DAC)를 이용하여 ⅲ) 단계의 복원된 디지털음성신호를 아날로그음성신호로 변환하고, 아날로그 방식으로 변환된 아날로그음성신호(신호파)를 발진기", 변조기", 주파수변환기" 및 증폭기"로 구성되는 UAV-전파 생성장치를 이용하여 항공교통관제소(ACC) 시스템(30)의 ACC음성통신 시스템으로 전송하는 과정들을 수행한다. 즉, ① UAV-디지털-아날로그 컨버터(DAC)에서 변환된 아날로그음성신호와, 발진기"에서 생성된 반송파를 변조기"에서 입력받아 아날로그음성신호와 반송파를 합성하여 아날로그음성신호를 갖는 반송파를 만드는 과정과; ② 상기 ① 과정의 아날로그음성신호를 갖는 반송파는 주파수변환기"에서 아날로그음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파로 조정되는 과정과; ③ 상기 ② 과정의 아날로그음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파는 증폭기"를 통하여 출력이 상승된, 아날로그음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파로 생성되는 과정은 상기 ⅱ) 단계 수행과 동일한 과정으로 수행된다. 하지만 상기 주파수변환기"에 의한 주파수 조정에 있어서는 ⅱ) 단계의 주파수변환기'와는 다르게 작동한다. 구체적으로 UAV음성통신 시스템의 주파수변환기"는 주파수제어장치가 무인항공기(UAV) 시스템(20)의 다수의 무인항공기비행정보를 갖는 UAV비행정보데이터베이스에 포함된 다수의 무인항공기비행정보 중, 하나 이상의 항공교통관제소(ACC) 주파수정보와 무인항공기(UAV) 시스템(20)이 포함하는 GPS장치에서 제공하는 무인항공기의 위치정보를 이용하여 무인항공기가 비행 중인 관제영역의 항공교통관제소(ACC)에 해당하는 주파수를 분석한 결과인 결과주파수를 제공받고, 상기 결과주파수에 동일한 주파수로 아날로그음성신호를 포함하는 변조파의 주파수를 조정함으로서 다수의 항공교통관제소(ACC)를 통과하는 비행을 하는 무인항공기가 각 항공교통관제소(ACC)가 담당하는 관제영역을 통과할 때마다 해당 주파수로 무인항공기 조종사의 음성이 변환된 아날로그음성신호가 포함된 일정의 주파수를 갖는 전파를 항공교통관제소(ACC)에 송신가능하게 하는 효과를 발휘할 수 있다. 아울러 UAV송신기를 이용하여 상기 ⅳ) 단계의 ③ 과정처리된 아날로그음성신호가 포함된 전파를 UAV송신기를 이용하여 전송하는 것은 기술적 구성이 GC송신기와 동일하므로 상세한 기술은 생략하겠다.
또한 지상 항공교통관제소(ACC)의, ACC음성통신 시스템의 ACC수신기가 상기 ⅳ) 단계에서 송신한 아날로그음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파를 수신하고, ACC-전파 복원장치에서 상기 아날로그음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파 중의 아날로그음성신호를 복원하는 ⅴ) 단계와 ACC음성출력장치가 상기 아날로그음성신호를 음성으로서 항공교통관제소(ACC)의 관제사에게 출력하는 ⅵ) 단계는 무인항공기 조종사의 음성신호가 무인항공기를 통하여 항공교통관제소(ACC)의 ACC음성통신 시스템에 수신된 이후 관제사에게 전달되는 단계들에 관한 것으로서, 상기 ⅲ) 단계 UAV-전파 복원장치의 복조기"와 동일한 기능을 수행하는 복조기"'로 구성된 ACC-전파 복원장치를 이용하여 ACC수신기로 수신된 아날로그음성신호를 포함하는 일정의 주파수를 갖는 전파에서 아날로그음성신호를 분리(복원)하고, 복원된 아날로그음성신호만이 아날로그음성신호만이 출력가능한 ACC음성출력장치에 전달함으로서 관제사가 무인항공기 조종사의 음성을 들을 수 있도록 한다.
2. 지상의 항공교통관제소(ACC) 관제사의 음성을 비행 중의 무인항공기를 통하여 지상 무인항공기 조종사에게 전달하여 무인항공기 충돌방지 및 위치식별을 위한 음성관제를 하는 방법.
본 발명은 상기 1. 지상 무인항공기 조종사의 음성을 비행 중의 무인항공기를 통하여 항공교통관제소(ACC) 관제사에게 전달하여 무인항공기 충돌방지 및 위치식별을 위한 음성관제를 하는 방법에 대응하는 것으로서, ⅰ) 지상의 항공교통관제소(ACC) 관제사가 ACC음성통신 시스템의 ACC음성입력장치를 이용하여 일정의 음성을 입력하고, ACC음성입력장치는 관제사 음성을 아날로그음성신호로 변환하는 단계와; ⅱ) ACC-전파 생성장치에서 상기 ⅰ) 단계의 아날로그음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파로 생성시키며, ACC송신기를 이용하여 상기 아날로그음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파를 송신하는 단계와; ⅲ) 비행 중인 무인항공기 UAV음성통신 시스템의 UAV수신기가 상기 ⅱ) 단계에서 송신한 아날로그음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파를 수신하고, UAV-전파 복원장치에서 상기 아날로그음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파 중의 아날로그음성신호를 복원하는 단계와; ⅳ) 상기 ⅲ) 단계의 아날로그음성신호를 UAV-아날로그-디지털 컨버터(ADC)에서 디지털음성신호로 변환하고, UAV-전파 생성장치에서 상기 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파로 생성시키며, UAV송신기를 이용하여 상기 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파를 송신하는 단계와; ⅴ) 지상통제(GC) 시스템(10)의, GC음성통신 시스템의 GC수신기가 상기 ⅳ) 단계에서 송신한 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파를 수신하고, GC-전파 복원장치에서 상기 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파 중의 디지털음성신호를 복원하는 단계 및; ⅵ) GC-디지털-디지털 컨버터(DAC)에서 상기 ⅴ) 단계의 복원된 디지털음성신호를 아날로그음성신호로 변환하고, GC음성출력장치가 상기 아날로그음성신호를 음성으로서 무인항공기 조종사에게 출력하는 단계;를 포함하여 지상의 항공교통관제소(ACC) 관제사의 음성을 비행 중의 무인항공기를 통하여 지상 무인항공기 조종사에게 전달가능한 것을 특징으로 하는 무인항공기 충돌방지 및 위치식별을 위한 음성관제 방법이다.
우선 ⅰ) 단계는 상기 마이크로폰과 같은 ACC음성입력장치를 이용하여 관제사 음성의 강약을 전압의 변화로 나타내어 아날로그음성신호로 변환하는 단계로서 관제사의 음성을 전기적인 신호로 바꾸기 위한 구성단계이다.
ⅱ) 단계는 상기 ⅰ) 단계의 아날로그음성신호를 ACC-전파 생성장치를 이용하여 아날로그음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파로 생성시키며, ACC송신기를 이용하여 상기 아날로그음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파를 송신하는 단계로서, 발진기"', 변조기"', 주파수변환기"' 및 증폭기"'로 구성되는 ACC-전파 생성장치를 이용하여 ① ACC음성입력장치에서 변환된 아날로그음성신호와, 발진기"'에서 생성된 반송파(고주파 전류)를 변조기"'에서 입력받아 아날로그음성신호와 반송파를 합성하여 아날로그음성신호를 갖는 변조파를 만드는 과정과; ② 상기 ① 과정의 아날로그음성신호를 갖는 변조파는 주파수변환기"'에서 아날로그음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파로 조정되는 과정과; ③ 상기 ② 과정의 아날로그음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파는 증폭기"'를 통하여 출력이 상승된, 아날로그음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파로 생성되는 과정을 수행하여, 생성된 아날로그음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파를 ACC송신기를 이용하여 UAV음성통신 시스템으로 전송하는 단계를 수행한다. 본 실시 방법은 ACC음성통신 시스템과 UAV음성통신 시스템 간의 음성통신을 위한 전파를 아날로그음성신호를 포함하는 변조파를 이용하기 때문에 아날로그-디지털 컨버터(ADC)가 미구성되고 이를 이용한 음성신호의 아날로그-디지털 변환과정은 불필요하며, 본 ⅱ) 단계는 종래 항공교통관제소(ACC)와 유인항공기 간의 음성통신을 그대로 이용가능하기 때문에 종래 항공교통관제소(ACC)의 ACC음성통신 시스템을 그대로 이용할 수 있는 경제적 효과를 얻을 수 있다.
ⅲ) 단계는 비행 중인 무인항공기 UAV음성통신 시스템의 UAV수신기가 상기 ⅱ) 단계에서 송신한 아날로그음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파를 수신하고, UAV-전파 복원장치에서 상기 아날로그음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파 중의 아날로그음성신호를 복원하는 단계로서, UAV수신기로서 아날로그음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파를 수신받은 UAV음성통신 시스템은 변조기와 반대의 기능을 수행하는 복조기"로 구성된 UAV-전파 복원장치를 이용하여 아날로그음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파 중의 아날로그음성신호만이 분리(복원)하는 단계이다. 본 단계는 아날로그음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파로서 음성통신하는 ACC음성통신 시스템과 UAV음성통신 시스템의 통신방법과 달리, UAV음성통신 시스템과 GC음성통신 시스템은 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파로서 음성통신 하는 통신방법을 채탁하기 때문에, UAV음성통신 시스템은 UAV-전파 복원장치를 이용하여 ACC음성통신 시스템으로부터 받은 아날로그음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파에서 아날로그음성신호를 분리하고, 분리된 아날로그음성신호를 ⅳ) 단계 수행을 하여 디지털음성신호로서 GC음성통신 시스템에 항공교통관제소(ACC) 관제사의 음성신호를 전달가능하도록 하는 효과를 발휘한다.
상기와 연관하여, 상기 ⅲ) 단계의 아날로그음성신호를 UAV-아날로그-디지털 컨버터(ADC)에서 디지털음성신호로 변환하고, UAV-전파 생성장치에서 상기 디지털음성신호를 일정의 주파수를 갖는 전파로 생성시키며, UAV송신기를 이용하여 상기 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파를 송신하는 ⅳ) 단계는, 상기 ⅲ) 단계의 복원된 아날로그음성신호를 UAV-아날로그-디지털 컨버터(ADC)를 이용하여 디지털음성신호로 변환하고, 디지털 방식으로 변환된 디지털음성신호(신호파)를 발진기", 변조기", 주파수변환기" 및 증폭기"로 구성되는 UAV-전파 생성장치를 이용하여 지상통제(GC)의 GC음성통신 시스템으로 전송하는 과정들을 수행한다. 즉, ① UAV-아날로그-디지털 컨버터(ADC)에서 변환된 디지털음성신호(신호파)와, 발진기"에서 생성된 반송파를 변조기"에서 입력받아 디지털음성신호와 반송파를 합성하여 디지털음성신호를 갖는 변조파를 만드는 과정과; ② 상기 ① 과정의 디지털음성신호를 갖는 변조파는 주파수변환기"에서 디지털음성신호를 포함하는 일정의 주파수를 갖는 전파로 조정되는 과정과; ③ 상기 ② 과정의 디지털음성신호를 포함하는 일정의 주파수를 갖는 전파는 증폭기"를 통하여 출력이 상승된, 디지털음성신호를 포함하는 일정의 주파수를 갖는 전파로 생성되는 과정은, 디지털음성신호화된 관제사의 음성을 UAV송신기를 이용하여 GC음성통신 시스템에 전송하기 위한 처리 과정으로,
저주파수를 갖는 디지털음성신호(신호파)를 지상통제(GC) GC음성통신 시스템에 원활하게 도달할 수 있게 발진기"를 이용하여 고주파수를 갖는 반송파를 생성시키고, 상기 디지털음성신호와 반송파를 변조기"로 합성하여 디지털음성신호를 갖는 변조파를 생성시켜 일정의 정보(관제사의 음성)를 갖는 고주파수 전류(변조파)를 생성시키며, 상기 과정으로 생성된 디지털음성신호를 갖는 변조파를 주파수변환기"에 입력하여 무인항공기에 기입력된 통신 주파수(GC음성통신 시스템과 동일한 주파수)로 조정한 후, 상기 주파수조정된 디지털음성신호가 포함되고 일정의 주파수를 갖는 전파가 GC음성통신 시스템의 GC수신기에 도달할 수 있도록 증폭기"로서 출력을 상승시키는 과정이다.
아울러 UAV송신기를 이용하여 상기 ⅳ) 단계의 ③ 과정처리된 디지털음성신호가 포함된 전파를 UAV송신기를 이용하여 전송하는 것은 기술적 구성이 ACC송신기와 동일하므로 상세한 기술은 생략하겠다.
또한 지상통제(GC) 시스템(10)의, GC음성통신 시스템의 GC수신기가 상기 ⅳ) 단계에서 송신한 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파를 수신하고, GC-전파 복원장치에서 상기 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파 중의 디지털음성신호를 복원하는 ⅴ) 단계와 GC-디지털-아날로그 컨버터(DAC)에서 상기 ⅴ) 단계의 복원된 디지털음성신호를 아날로그음성신호로 변환하고, GC음성출력장치가 상기 아날로그음성신호를 음성으로서 무인항공기 조종사에게 출력하는 ⅵ) 단계는, 항공교통관제소(ACC) 관제사의 음성신호가 비행 중인 무인항공기를 통하여 지상통제(GC) 시스템(10)의 GC음성통신 시스템에 수신된 이후 무인항공기 조종사에게 전달되는 단계들에 관한 것으로서, 상기 ⅲ) 단계 UAV-전파 복원장치의 복조기"와 동일한 기능을 수행하는 복조기'로 구성된 GC-전파 복원장치를 이용하여 GC수신기로 수신된 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파에서 디지털음성신호를 분리(복원)하고, 복원된 디지털음성신호를 상기 ⅳ) 단계 UAV음성통신 시스템의 UAV-아날로그-디지털 컨버터(ADC)와 반대의 기능을 수행하는 UAV-디지털-아날로그 컨버터(DAC)를 이용하여 ⅴ) 단계의 복원된 디지털음성신호를 아날로그음성신호로 변환하고, 아날로그 방식으로 변환된 아날로그음성신호를 아날로그음성신호만이 출력가능한 GC음성출력장치에 전달함으로서 무인항공기 조종사가 항공교통관제소(ACC) 관제사의 음성을 들을 수 있도록 한다.
아울러 상기 실시예 1에 의한 1. 지상 무인항공기 조종사의 음성을 비행 중의 무인항공기를 통하여 항공교통관제소(ACC) 관제사에게 전달하여 무인항공기 충돌방지 및 위치식별을 위한 음성관제를 하는 방법과 이와 대응하는 2. 지상의 항공교통관제소(ACC) 관제사의 음성을 비행 중의 무인항공기를 통하여 지상 무인항공기 조종사에게 전달하여 무인항공기 충돌방지 및 위치식별을 위한 음성관제를 하는 방법은 상호 병행하여 구성되어야 무인항공기 조종사와 항공교통관제소(ACC) 관제사 간의 원활한 음성통신이 이루어지는 것은 당연할 것이고, 무인항공기가 비행 중인 인근을 비행하는 유인항공기의 조종사도 유인항공기와 항공교통관제소(ACC) 간의 아날로그음성신호를 포함하는 일정의 주파수를 갖는 전파를 이용한 종래 음성통신 시스템 및 방법을 통하여 지상의 무인항공기 조종사와 항공교통관제소(ACC)의 관제사의 상호 통화 내용을 동시 청취함으로써 무인-유인항공기의 충돌을 방지 가능하게 하는 효과가 있으며, 다수 대의 무인항공기가 동일한 항공교통관제소(ACC) 주변을 비행함에 있어서도 각 무인항공기의 조종사가 상호 무인항공기(동일한 항공교통관제소(ACC) 주변에서 비행 중이므로 아날로그음성신호를 갖는 동일한 주파수의 전파를 갖아 각 무인항공기의 음성신호를 상호 송·수신가능함)를 통하여 음성통신이 가능하므로 무인-무인항공기의 충돌을 방지 가능하게 하는 효과도 얻을 수 있다.
<무인항공기 충돌방지 및 위치식별을 위한 음성관제 시스템>
다음은 본 발명에 의한 무인항공기 충돌방지 및 위치식별을 위한 음성관제 시스템에 관한 것으로서, 도 2와 같이 지상통제(GC) 시스템(10)의 GC음성통신 시스템과 무인항공기(UAV) 시스템(20)의 UAV음성통신 시스템이 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파로 양방 음성통신하고, 무인항공기(UAV) 시스템(20)의 UAV음성통신 시스템과 항공교통관제소(ACC) 시스템(30)의 ACC음성통신 시스템 역시 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파로 양방 음성통신가능한 경우의 바람직한 실시예이다.
구체적으로, 본 발명은 무인항공기 조종사 음성을 입력받아 아날로그음성신호로 변환하는 GC음성입력장치 및 관제사로부터 아날로그음성신호로 받은 관제사 음성을 출력하는 GC음성출력장치와; GC-아날로그-디지털 컨버터(ADC) 및 GC-디지털-아날로그 컨버터(DAC)를 구비하는 GC-전파 생성·복원장치와; UAV와 전파를 송·수신하는 GC송·수신기;를 포함하는 지상통제(GC) 시스템(10)의 GC음성통신 시스템과; 주파수변환기" 및 증폭기"를 포함하는 UAV-전파 생성장치와; 주파수제어장치와; 상기 GC송·수신기 및 하기의 ACC송·수신기와 전파를 송·수신하는 UAV송·수신기;를 포함하는 무인항공기(UAV) 시스템(20)의 UAV음성통신 시스템과; 관제사 음성을 입력받아 아날로그음성신호로 변환하는 ACC음성입력장치 및 무인항공기 조종사로부터 아날로그음성신호로 받은 무인항공기 조종사 음성을 출력하는 ACC음성출력장치와; ACC-디지털-아날로그 컨버터(DAC) 및 ACC-아날로그-디지털 컨버터(ADC)를 구비하는 ACC-전파 생성·복원장치와; 상기 UAV송·수신기와 전파를 송·수신하는 ACC송·수신기;를 포함하는 항공교통관제소(ACC) 시스템(30)의 ACC음성통신 시스템;으로 구성되는 무인항공기 충돌방지 및 위치식별을 위한 음성관제 시스템으로 구성된다.
즉, 본 발명의 실시예 2는 상기 실시예 1과 비교하여 지상통제(GC) 시스템(10)의 GC음성통신 시스템은 동일한 구성을 하고, 무인항공기(UAV) 시스템(20)의 UAV음성통신 시스템은 실시예 1의 UAV음성통신 시스템의 UAV-전파 생성·복원장치에서 UAV-전파 생성장치 중 주파수변환기" 및 증폭기"만을 UAV-전파 생성장치로 포함하고, UAV-전파 복원장치인 복조기를 미포함하는 구성을 하며, 항공교통관제소(ACC) 시스템(30)의 ACC음성통신 시스템은 실시예 1의 ACC-전파 생성·복원장치에 ACC-디지털-아날로그 컨버터(DAC) 및 ACC-아날로그-디지털 컨버터(ADC)를 더 포함하는 ACC-전파 생성·복원장치를 구성함으로서, 지상통제(GC) 시스템(10)의 GC음성통신 시스템과 무인항공기(UAV) 시스템(20)의 UAV음성통신 시스템뿐만 아니라 무인항공기(UAV) 시스템(20)의 UAV음성통신 시스템과 항공교통관제소(ACC) 시스템(30)의 ACC음성통신 시스템도 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파로 양방 음성통신가능한 효과를 얻을 수 있다.
이하, 실시예 2의 무인항공기 충돌방지 및 위치식별을 위한 음성관제 시스템에 관한 구체적인 설명에 있어서, 상기 실시예 1과 동일한 구성을 하는 지상통제(GC) 시스템(10)의 GC음성통신 시스템에 관한 설명은 상기 실시예 1의 설명으로 대체하겠다.
아울러 본 발명의 UAV음성통신 시스템은 주파수변환기' 및 증폭기'를 포함하는 UAV-전파 생성장치와; 주파수제어장치와; 상기 GC송·수신기 및 하기의 ACC송·수신기와 전파를 송·수신하는 UAV송·수신기로 구성되어, UAV수신기에 의하여 수신된 디지털음성신호(무인항공기 조종사 음성신호 또는 관제사 음성신호)가 포함된 일정의 주파수를 갖는 전파는 실시예 1과는 다르게 UAV-전파 복원장치를 이용한 음성신호(디지털음성신호 또는 아날로그음성신호) 복원과 상기 복원된 음성신호를 아날로그화 또는 디지털화하기 위한 구성인 UAV디지털-아날로그 컨버터(DAC) 또는 UAV아날로그-디지털 컨버터(ADC)를 미포함하는 구성한다. 즉, 본 실시예 2의 UAV음성통신 시스템은 GC음성통신 시스템 및 ACC음성통신 시스템과 음성통신을 함에 있어서, 양방(GC음성통신 시스템 및 ACC음성통신 시스템) 모두 디지털음성신호를 포함하는 일정의 주파수를 갖는 전파를 이용하기 때문에 GC음성통신 시스템 또는 ACC음성통신 시스템에서 전송받은 디지털음성신호를 포함하는 일정의 주파수를 갖는 전파를 주파수변환기"로서 GC음성통신 시스템 또는 ACC음성통신 시스템에 해당하는 주파수로 조정하고, 증폭기를 이용하여 상기 주파수 조정된 디지털음성신호를 포함하는 일정의 주파수를 갖는 전파의 출력을 상승시켜 UAV송신기로 송신함으로서, 무인항공기 조종사와 관제사 간의 음성통신이 가능한 효과를 발휘한다. 또한 UAV음성통신 시스템에 구성된 주파수변환기" 및 증폭기"를 포함하는 UAV-전파 생성장치, 주파수제어장치 및 UAV송·수신기에 관한 구체적인 설명은 상기 실시예 1의 설명으로 대신하겠다.
상기와 연관하여, 관제사 음성을 입력받아 아날로그음성신호로 변환하는 ACC음성입력장치 및 무인항공기 조종사로부터 아날로그음성신호로 받은 무인항공기 조종사 음성을 출력하는 ACC음성출력장치와; ACC-디지털-아날로그 컨버터(DAC) 및 ACC-아날로그-디지털 컨버터(ADC)를 구비하는 ACC-전파 생성·복원장치와; 상기 UAV송·수신기와 전파를 송·수신하는 ACC송·수신기;를 포함하는 항공교통관제소(ACC) 시스템(30)의 ACC음성통신 시스템은 ACC음성입력장치, ACC음성출력장치, ACC전파 생성·복원장치 및 ACC송·수신기로 구성된 실시예 1의 ACC음성통신 시스템에 ACC전파 생성·복원장치가 ACC-디지털-아날로그 컨버터(DAC) 및 ACC-아날로그-디지털 컨버터(ADC)를 더 포함되는 구성을 함으로서, 무인항공기(UAV) 시스템(20)의 UAV음성통신 시스템과 디지털음성신호를 포함하는 일정의 주파수를 갖는 전파를 송·수신함을 가능하게 하는 구성을 하였다. 즉, ACC-디지털-아날로그 컨버터(DAC)는 ACC수신기에 의하여 수신되고 ACC-전파 복원장치인 복조기"에 의하여 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파에서 디지털음성신호만을 복원(분리)하여 생성된 디지털음성신호를 아날로그음성신호로 변환함으로서 아날로그 방식으로 음성을 출력하는 ACC음성출력장치가 무인항공기 조종사의 음성을 출력가능하게 하고, ACC-아날로그-디지털 컨버터(ADC)는 관제사가 ACC음성입력장치를 통하여 입력한 아날로그음성신호를 디지털음성신호로 변환하여 발진기"', 변조기"', 주파수변환기"' 및 증폭기"'를 포함하는 ACC-전파 생성장치와 ACC송신기를 이용하여 디지털음성신호를 포함하는 일정의 주파수를 갖는 전파를 UAV음성통신 시스템의 UAV수신기에 전송가능하게 하는 효과를 얻을 수 있다. 아울러 ACC음성통신 시스템에 구성된 ACC음성입력장치, ACC음성출력장치, UAV-디지털-아날로그 컨버터(DAC) 및 ACC-아날로그-디지털 컨버터(ADC)를 구비하는 ACC-전파 생성·복원장치와; 상기 UAV송·수신기와 전파를 송·수신하는 ACC송·수신기에 관한 구체적인 설명은 상기 실시예 1의 설명으로 대신하겠다.
<무인항공기 충돌방지 및 위치식별을 위한 음성관제 방법>
상기 실시예 2에 의한 무인항공기 충돌방지 및 위치식별을 위한 음성관제 시스템에 관한 구체적인 구성을 바탕으로 본 발명은 1. 지상 무인항공기 조종사의 음성을 비행 중의 무인항공기를 통하여 항공교통관제소(ACC) 관제사에게 전달하여 무인항공기 충돌방지 및 위치식별을 위한 음성관제를 하는 방법과, 이와 대응하는 2. 지상의 항공교통관제소(ACC) 관제사의 음성을 비행 중의 무인항공기를 통하여 지상 무인항공기 조종사에게 전달하여 무인항공기 충돌방지 및 위치식별을 위한 음성관제를 하는 방법을 제시한다.
1. 지상 무인항공기 조종사의 음성을 비행 중의 무인항공기를 통하여 항공교통관제소(ACC) 관제사에게 전달하여 무인항공기 충돌방지 및 위치식별을 위한 음성관제를 하는 방법.
본 발명은 ⅰ) 지상의 무인항공기 조종사가 GC음성통신 시스템의 GC음성입력장치를 이용하여 일정의 음성을 입력하고, GC음성입력장치는 무인항공기 조종사 음성을 아날로그음성신호로 변환하는 단계와; ⅱ) GC-아날로그-디지털 컨버터(ADC)에서 상기 ⅰ) 단계의 아날로그음성신호를 디지털음성신호로 변환하고, GC-전파 생성장치에서 상기 디지털음성신호를 일정의 주파수를 갖는 전파로 생성시키며, GC송신기를 이용하여 상기 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파를 송신하는 단계와; ⅲ) 비행 중 무인항공기 UAV음성통신 시스템의 UAV수신기가 상기 ⅱ) 단계에서 송신한 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파를 수신하고; 상기 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파를 주파수변환기"에서 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파(무인항공기가 비행 중인 해당 항공교통관제소(ACC)의 주파수를 갖는 전파)로 조정하고, 증폭기"를 통하여 출력이 상승된, 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파로 생성시키며, UAV송신기를 이용하여 출력이 상승된, 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파를 송신하는 단계와; ⅳ) 지상 항공교통관제소(ACC) ACC음성통신 시스템의 ACC수신기가 상기 ⅲ) 단계에서 송신한 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파를 수신하고, ACC-전파 복원장치에서 상기 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파 중의 디지털음성신호를 복원하는 단계 및; ⅴ) 상기 ⅳ) 단계의 복원된 디지털음성신호를 ACC-디지털-아날로그 컨버터(DAC)에서 아날로그음성신호로 변환하고, ACC음성출력장치가 상기 아날로그음성신호를 음성으로서 항공교통관제소(ACC)의 관제사에게 출력하는 단계;를 포함하여 지상 무인항공기 조종사의 음성을 비행 중의 무인항공기를 통하여 지상 관제사에게 전달가능한 무인항공기 충돌방지 및 위치식별을 위한 음성관제 방법이다.
우선 ⅰ) 지상의 무인항공기 조종사가 GC음성통신 시스템의 GC음성입력장치를 이용하여 일정의 음성을 입력하고, GC음성입력장치는 무인항공기 조종사 음성을 아날로그음성신호로 변환하는 단계는 마이크로폰과 같은 GC음성입력장치를 이용하여 무인항공기 조종사 음성의 강약을 전압의 변화로 나타내어 아날로그음성신호로 변환하는 단계로서 무인항공기 조종사의 음성을 전기적인 신호로 바꾸기 위한 구성단계이다.
ⅱ) 단계는 상기 ⅰ) 단계의 아날로그음성신호를 GC-아날로그-디지털 컨버터(ADC)에서 디지털음성신호로 변환하고, GC-전파 생성장치에서 상기 디지털음성신호를 일정의 주파수를 갖는 전파로 생성시키며, GC송신기를 이용하여 상기 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파를 송신하는 단계로서, C-아날로그-디지털 컨버터(ADC)에서 무인항공기 조종사의 음성이 변환된 아날로그음성신호를 디지털음성신호로 변환하는 과정은 아날로그 방식으로 인코팅된 무인항공기 조종사의 음성신호를 디지털음성신호로 변환함으로서 무인항공기 조종사의 음성이 포함된 디지털음성신호를 무인항공기 비행 조종을 위한 주통신, 영상통신 및 예비통신의 디지털신호화되어 있는 정보와 함께 일괄적으로 무인항공기에 전송할 수 있는 효과를 얻을 수 있도록 하고, 디지털화된 지상통제(GC) 시스템(10)의 무인항공기조종사UI, GC통신제어모듈 및 GC정보데이터베이스와의 호환을 용이하게 하는 효과를 얻을 수 있다.
또한 발진기', 변조기', 주파수변환기' 및 증폭기'로 구성되는 GC-전파 생성장치로서, ① GC-아날로그-디지털 컨버터(ADC)에서 변환된 디지털음성신호와, 발진기'에서 생성된 반송파(고주파 전류)를 변조기'에서 입력받아 디지털음성신호와 반송파를 합성하여 디지털음성신호를 갖는 변조파를 만드는 과정과; ② 상기 ① 과정의 디지털음성신호를 갖는 변조파를 주파수변환기'에서 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파로 조정하는 과정과; ③ 상기 ② 과정의 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파를 증폭기'를 통하여 출력이 상승된, 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파로 생성시키는 과정은 디지털음성신호화된 무인항공기 조종사의 음성을 GC송신기를 이용하여 무인항공기에 전송하기 위한 처리 과정으로, 저주파수를 갖는 디지털음성신호(신호파)를 비행 중인 무인항공기에 원활하게 도달할 수 있게 발진기'를 이용하여 고주파수를 갖는 반송파를 생성시키고, 상기 디지털음성신호와 반송파를 변조기'로 합성하여 디지털음성신호를 갖는 변조파를 생성시켜 일정의 정보(무인항공기 조종사의 음성)를 갖는 고주파수 전류(변조파)를 생성시키며, 상기 과정으로 생성된 변조파를 주파수변환기'에 입력하여 무인항공기에 기입력된 통신 주파수와 동일한 주파수를 갖도록 조정한 후, 상기 주파수조정된 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파가 무인항공기에 도달할 수 있도록 증폭기'로서 출력을 상승시키고, 출력이 상승된 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파를 GC송신기를 이용하여 송신하는 과정이다.
ⅲ) 단계는 비행 중 무인항공기 UAV음성통신 시스템의 UAV수신기가 상기 ⅱ) 단계에서 송신한 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파를 수신하고; 상기 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파를 주파수변환기"에서 무인항공기가 비행 중인 항공교통관제소(ACC) ACC음성통신 시스템과 동일한 주파수를 갖는 전파로 조정하고, 증폭기"를 통하여 출력이 상승된, 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파로 생성시키며, UAV송신기를 이용하여 출력이 상승된, 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파를 송신하는 단계로서, GC송신기로부터 수신받은 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파를 ACC음성통신 시스템의 ACC수신기에 전달하기 위하여, 주파수변환기"를 통하여 항공교통관제소(ACC)의 ACC음성통신 시스템이 갖는 고유 주파수와 동일한 주파수로 변환하고 주파수가 변환된 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파가 항공교통관제소(ACC)의 ACC음성통신 시스템의 ACC수신기에 도달할 수 있도록 증폭기로서 출력을 상승시키는 단계이다. 이때, 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파를 무인항공기가 비행 중인 항공교통관제소(ACC) ACC음성통신 시스템과 동일한 주파수를 갖는 전파로 조정하는 주파수변환기"는, 주파수제어장치가 무인항공기(UAV) 시스템(20)의 다수의 무인항공기비행정보를 갖는 UAV비행정보데이터베이스에 포함된 다수의 무인항공기비행정보 중, 하나 이상의 항공교통관제소(ACC) 주파수정보와; 무인항공기(UAV) 시스템(20)이 포함하는 GPS장치에서 제공하는 무인항공기의 위치정보;를 이용하여, 무인항공기가 비행 중인 관제영역의 항공교통관제소(ACC)에 해당하는 주파수를 분석하여 제공하는 결과주파수를 전달받아 무인항공기가 비행 중인 관제영역의 항공교통관제소(ACC)가 갖는 동일한 주파수로 전파의 주파수를 조정한다. 구체적으로 UAV음성통신 시스템의 주파수변환기"는 주파수제어장치가 제공하는 GPS장치에 의하여 분석된 무인항공기의 비행 위치정보와 UAV비행정보데이터베이스가 제공하는 다수의 무인항공기비행정보 중 항공교통관제소(ACC) 주파수정보를 이용하여 무인항공기의 현재 비행 위치에 해당하는 항공교통관제소(ACC)의 주파수와 동일한 결과주파수를 제공받고, 상기 결과주파수에 동일한 주파수로 디지털음성신호를 포함하는 변조파의 주파수를 조정함으로서 다수의 항공교통관제소(ACC)를 통과하는 비행을 하는 무인항공기가 각 항공교통관제소(ACC)가 담당하는 관제영역을 통과할 때마다 해당 주파수로 무인항공기 조종사의 음성이 변환된 디지털음성신호가 포함된 전파를 항공교통관제소(ACC)에 송신가능하게 하는 효과를 발휘할 수 있다. 아울러 UAV송신기를 이용하여 상기 ⅲ) 단계 처리된 디지털음성신호가 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파를 UAV송신기를 이용하여 전송하는 것은 기술적 구성이 GC송신기와 동일하므로 상세한 기술은 생략하겠다.
지상 항공교통관제소(ACC) ACC음성통신 시스템의 ACC수신기가 상기 ⅲ) 단계에서 송신한 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파를 수신하고, ACC-전파 복원장치에서 상기 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파 중의 디지털음성신호를 복원하는 ⅳ) 단계 및; 상기 ⅳ) 단계의 복원된 디지털음성신호를 ACC-디지털-아날로그 컨버터(DAC)에서 아날로그음성신호로 변환하고, ACC음성출력장치가 상기 아날로그음성신호를 음성으로서 항공교통관제소(ACC)의 관제사에게 출력하는 ⅴ) 단계는, 무인항공기 조종사의 디지털화된 음성신호가 무인항공기를 통하여 항공관제소(ACC)의 ACC음성통신 시스템에 수신된 이후 관제사에게 전달되는 단계들에 관한 것으로서, 복조기"'로 구성된 ACC-전파 복원장치를 이용하여 ACC수신기로 수신된 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파에서 디지털음성신호를 분리(복원)하고, 복원된 디지털음성신호를 UAV-디지털-아날로그 컨버터(DAC)를 이용하여 ⅳ) 단계의 복원된 디지털음성신호를 아날로그음성신호로 변환하고, 아날로그 방식으로 변환된 아날로그음성신호를 아날로그음성신호만이 출력가능한 ACC음성출력장치에 전달함으로서 항공교통관제소(ACC) 관제사가 무인항공기 조종사의 음성을 들을 수 있도록 한다.
2. 지상의 항공교통관제소(ACC) 관제사의 음성을 비행 중의 무인항공기를 통하여 지상 무인항공기 조종사에게 전달하여 무인항공기 충돌방지 및 위치식별을 위한 음성관제를 하는 방법
본 발명은 상기 1. 지상 무인항공기 조종사의 음성을 비행 중의 무인항공기를 통하여 항공교통관제소(ACC) 관제사에게 전달하여 무인항공기 충돌방지 및 위치식별을 위한 음성관제를 하는 방법에 대응하는 것으로서, ⅰ) 지상의 항공교통관제소(ACC) 관제사가 ACC음성통신 시스템의 ACC음성입력장치를 이용하여 일정의 음성을 입력하고, ACC음성입력장치는 관제사 음성을 아날로그음성신호로 변환하는 단계와; ⅱ) ACC-아날로그-디지털 컨버터(ADC)에서 상기 ⅰ) 단계의 아날로그음성신호를 디지털음성신호로 변환하고, ACC-전파 생성장치에서 상기 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파를 생성시키며, ACC송신기를 이용하여 상기 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파를 송신하는 단계와; ⅲ) 비행 중 무인항공기 UAV음성통신 시스템의 UAV수신기가 상기 ⅱ) 단계에서 송신한 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파를 수신하고; 상기 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파를 주파수변환기"에서 일정의 주파수를 갖는 전파(GC음성통신 시스템이 갖는 일정의 주파수를 갖는 전파)로 조정하고, 증폭기"를 통하여 출력이 상승된, 일정의 주파수를 갖는 전파로 생성시키며, UAV송신기를 이용하여 출력이 상승된, 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파를 송신하는 단계와; ⅳ) 지상통제(GC) 시스템(10)의, GC음성통신 시스템의 GC수신기가 상기 ⅲ) 단계에서 송신한 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파를 수신하고, GC-전파 복원장치에서 상기 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파 중의 디지털음성신호를 복원하는 단계 및; ⅴ) GC-아날로그-디지털 컨버터(ADC)에서 상기 ⅳ) 단계의 복원된 디지털음성신호를 아날로그음성신호로 변환하고, GC음성출력장치가 상기 아날로그음성신호를 음성으로서 무인항공기 조종사에게 출력하는 단계;를 포함하여 지상의 항공교통관제소(ACC) 관제사의 음성을 비행 중의 무인항공기를 통하여 지상 무인항공기 조종사에게 전달가능한 것을 특징으로 하는 무인항공기 충돌방지 및 위치식별을 위한 음성관제 방법이다.
우선 ⅰ) 단계는 상기 마이크로폰과 같은 ACC음성입력장치를 이용하여 관제사 음성의 강약을 전압의 변화로 나타내어 아날로그음성신호로 변환하는 단계로서 관제사의 음성을 전기적인 신호로 바꾸기 위한 구성단계이다.
ⅱ) 단계는 상기 ⅰ) 단계의 아날로그음성신호를 ACC-아날로그-디지털 컨버터(ADC)를 이용하여 디지털음성신호로 변환하고, ACC-전파 생성장치에서 상기 디지털음성신호를 일정의 주파수를 갖는 전파로 생성시키며, ACC송신기를 이용하여 상기 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파를 송신하는 단계로서, 발진기"', 변조기"', 주파수변환기"' 및 증폭기"'로 구성되는 ACC-전파 생성장치를 이용하여 ① ACC음성입력장치에서 변환된 디지털음성신호와, 발진기"'에서 생성된 반송파(고주파 전류)를 변조기"'에서 입력받아 디지털음성신호와 반송파를 합성하여 디지털음성신호를 갖는 변조파를 만드는 과정과; ② 상기 ① 과정의 디지털음성신호를 갖는 변조파는 주파수변환기"'에서 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파로 조정되는 과정과; ③ 상기 ② 과정의 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파는 증폭기"'를 통하여 출력이 상승된, 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파로 생성되는 과정을 수행하여, 생성된 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파를 ACC송신기를 이용하여 UAV음성통신 시스템으로 전송하는 단계를 수행한다.
또한 ⅲ) 단계는 비행 중 무인항공기 UAV음성통신 시스템의 UAV수신기가 상기 ⅱ) 단계에서 송신한 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파를 수신하고; 상기 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파를 주파수변환기"에서 GC음성통신 시스템과 동일한 주파수를 갖도록 전파의 주파수를 조정하고, 증폭기"를 통하여 상기 주파수 조정된 전파의 출력을 상승시키며, UAV송신기를 이용하여 출력이 상승된, 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수(GC음성통신 시스템과 동일한 주파수)를 갖는 전파를 송신하는 단계이고, ⅳ) 단계와 ⅴ) 단계는 상기 실시예 1의 <무인항공기 충돌방지 및 위치식별을 위한 음성관제 방법> 중, "2. 지상의 항공교통관제소(ACC) 관제사의 음성을 비행 중의 무인항공기를 통하여 지상 무인항공기 조종사에게 전달하여 무인항공기 충돌방지 및 위치식별을 위한 음성관제를 하는 방법"의 ⅴ) 내지 ⅵ)와 동일한 단계이므로 이하 구체적인 설명은 생략하겠다.
본 실시예 2 역시, 무인항공기가 비행 중인 인근을 비행하는 유인항공기의 조종사도 유인항공기와 항공교통관제소(ACC) 간의 디지털음성신호를 포함하는 일정의 주파수를 갖는 전파를 이용하여 지상의 무인항공기 조종사와 항공교통관제소(ACC)의 관제사의 상호 통화 내용을 동시 청취함으로써 무인-유인항공기의 충돌을 방지 가능하게 하는 효과가 있으며, 다수 대의 무인항공기가 동일한 항공교통관제소(ACC) 주변을 비행함에 있어서도 각 무인항공기의 조종사가 상호 무인항공기(동일한 항공교통관제소(ACC) 주변에서 비행 중이므로 디지털음성신호를 갖는 동일한 주파수의 전파를 갖아 각 무인항공기의 음성신호를 상호 송·수신가능함)를 통하여 음성통신이 가능하므로 무인-무인항공기의 충돌을 방지 가능하게 하는 효과도 얻을 수 있다.
상기와 같은 본 발명은 항공교통관제소와 무인항공기와의 통신을 가능하게 하여 무인항공기 조종사가 관제사의 비행통제지시를 용이하게 받을 수 있는 효과가 있고, 이러한 효과는 복잡한 비행 중공간의 사용을 효율화하고 항공 안전에 기여하며, 무인항공기 산업의 활성화의 최대 과제인 민간관제영역 진입의 문제를 해결함으로써 차세대 첨단 성장동력 산업인 무인항공기 산업의 활성화시키는 효과가 있다.
상기는 본 발명의 바람직한 실시예를 참고로 설명하였으며, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되지 아니하고, 상기의 실시예를 통해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변경으로 실시할 수 있는 것이다.
10 : 지상통제(GC) 시스템
20 : 무인항공기(UAV) 시스템
30 : 항공교통관제(ACC) 시스템

Claims (27)

  1. 무인항공기 조종사 음성을 입력받아 아날로그음성신호로 변환하는 GC음성입력장치 및 관제사로부터 아날로그음성신호로 받은 관제사 음성을 출력하는 GC음성출력장치와; GC-아날로그-디지털 컨버터(ADC) 및 GC-디지털-아날로그 컨버터(DAC)를 구비하는 GC전파 생성·복원장치와; UAV와 전파를 송·수신하는 GC송·수신기;를 포함하는 지상통제(GC) 시스템(10)의 GC음성통신 시스템과;
    UAV아날로그-디지털 컨버터(ADC) 및 UAV디지털-아날로그 컨버터(DAC)를 구비하는 UAV전파 생성·복원장치와; 주파수제어장치와; 상기 GC송·수신기 및 하기의 ACC송·수신기와 전파를 송·수신하는 UAV송·수신기;를 포함하는 무인항공기(UAV) 시스템(20)의 UAV음성통신 시스템과;
    관제사 음성을 입력받아 아날로그음성신호로 변환하는 ACC음성입력장치 및 무인항공기 조종사로부터 아날로그음성신호로 받은 무인항공기 조종사 음성을 출력하는 ACC음성출력장치와; ACC전파 생성·복원장치와; 상기 UAV송·수신기와 전파를 송·수신하는 ACC송·수신기;를 포함하는 항공교통관제소(ACC) 시스템(30)의 ACC음성통신 시스템;으로 구성되는 것을 특징으로 하는 무인항공기 충돌방지 및 위치식별을 위한 음성관제 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 GC전파 생성·복원장치는 발진기', 변조기', 주파수변환기' 및 증폭기'를 포함하는 GC-전파 생성장치와 복조기'로 구성된 GC-전파복원장치로 구성되고;
    상기 UAV전파 생성·복원장치는 발진기", 변조기", 주파수변환기" 및 증폭기"를 포함하는 UAV-전파 생성장치와 복조기"로 구성된 UAV-전파복원장치로 구성되고;
    상기 ACC전파 생성·복원장치는 발진기"', 변조기"', 주파수변환기"' 및 증폭기"'를 포함하는 ACC-전파 생성장치와 복조기"'로 구성된 ACC-전파복원장치로 구성되는 것을 특징으로 하는 무인항공기 충돌방지 및 위치식별을 위한 음성관제 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 GC-전파 생성장치의 주파수변환기', UAV-전파 생성장치의 주파수변환기" 및 ACC-전파 생성장치의 주파수변환기"'는 C-band 또는 UHF 주파수로 전파를 변환하는 것을 특징으로 하는 무인항공기 충돌방지 및 위치식별을 위한 음성관제 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 무인항공기(UAV) 시스템(20)은,
    비행 중인 무인항공기의 위치정보를 제공하는 GPS장치와 다수의 무인항공기비행정보를 갖는 UAV비행정보데이터베이스를 더 포함하고;
    상기 다수의 무인항공기비행정보는 하나 이상의 항공교통관제소(ACC) 주파수정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인항공기 충돌방지 및 위치식별을 위한 음성관제 시스템.
  5. 무인항공기 충돌방지 및 위치식별을 위한 음성관제 방법에 있어서,
    ⅰ) 지상의 무인항공기 조종사가 GC음성통신 시스템의 GC음성입력장치를 이용하여 일정의 음성을 입력하고, GC음성입력장치는 무인항공기 조종사 음성을 아날로그음성신호로 변환하는 단계와;
    ⅱ) GC-아날로그-디지털 컨버터(ADC)에서 상기 ⅰ) 단계의 아날로그음성신호를 디지털음성신호로 변환하고, GC-전파 생성장치에서 상기 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파를 생성시키며, GC송신기를 이용하여 상기 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파를 송신하는 단계와;
    ⅲ) 비행 중 무인항공기 UAV음성통신 시스템의 UAV수신기가 상기 ⅱ) 단계에서 송신한 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파를 수신하고, UAV-전파 복원장치에서 상기 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파 중의 디지털음성신호를 복원하는 단계와;
    ⅳ) 상기 ⅲ) 단계의 복원된 디지털음성신호를 UAV-디지털-아날로그 컨버터(DAC)에서 아날로그음성신호로 변환하고, UAV-전파 생성장치에서 상기 아날로그음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파를 생성시키며, UAV송신기를 이용하여 상기 아날로그음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파를 송신하는 단계와;
    ⅴ) 지상 항공교통관제소(ACC)의, ACC음성통신 시스템의 ACC수신기가 상기 ⅳ) 단계에서 송신한 아날로그음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파를 수신하고, ACC-전파 복원장치에서 상기 아날로그음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파 중의 아날로그음성신호를 복원하는 단계 및;
    ⅵ) ACC음성출력장치가 상기 아날로그음성신호를 음성으로서 항공교통관제소(ACC)의 관제사에게 출력하는 단계;를 포함하여 지상 무인항공기 조종사의 음성을 비행 중의 무인항공기를 통하여 지상 관제사에게 전달가능한 것을 특징으로 하는 무인항공기 충돌방지 및 위치식별을 위한 음성관제 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 ⅱ) 단계의 GC-전파 생성장치는 발진기', 변조기', 주파수변환기' 및 증폭기'로 구성되고;
    GC-전파 생성장치에서 생성되는 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파는,
    ① GC-아날로그-디지털 컨버터(ADC)에서 변환된 디지털음성신호와 발진기'에서 생성된 반송파를 변조기'에서 입력받아 디지털음성신호와 반송파를 합성하여 디지털음성신호를 갖는 변조파로 만드는 과정과;
    ② 상기 ① 과정의 디지털음성신호를 갖는 변조파는 주파수변환기'에서 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파로 조정되는 과정과;
    ③ 상기 ② 과정의 일정의 디지털음성신호를 포함하고 주파수를 갖도록 주파수 조정된 전파는 증폭기'를 통하여 출력이 상승된, 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파로 생성되는 과정;을 포함하여 생성되는 것을 특징으로 하는 무인항공기 충돌방지 및 위치식별을 위한 음성관제 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 ⅲ) 단계의 UAV-전파 복원장치는 복조기"로 구성되고;
    복조기"에서 복원되는 디지털음성신호는,
    UAV수신기에서 수신된 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파를 복조기"에서 입력받아, 변조파에서 디지털음성신호만을 분리하는 과정으로서 복원되는 것을 특징으로 하는 무인항공기 충돌방지 및 위치식별을 위한 음성관제 방법.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 ⅳ) 단계의 UAV-전파 생성장치는 발진기", 변조기", 주파수변환기" 및 증폭기"로 구성되고;
    UAV-전파 생성장치에서 생성되는 아날로그신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파는,
    ① UAV-디지털-아날로그 컨버터(DAC)에서 변환된 아날로그음성신호와, 발진기"에서 생성된 반송파를 변조기"에서 입력받아 아날로그음성신호와 반송파를 합성하여 아날로그음성신호를 갖는 변조파로 만들어지는 과정과;
    ② 상기 ① 과정의 아날로그음성신호를 갖는 변조파는 주파수변환기"에서 아날로그음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파로 조정되는 과정과;
    ③ 상기 ② 과정의 아날로그음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파는 증폭기"를 통하여 출력이 상승된, 아날로그음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파로 생성되는 과정;을 포함하여 생성되는 것을 특징으로 하는 무인항공기 충돌방지 및 위치식별을 위한 음성관제 방법.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 ⅴ) 단계의 ACC-전파 복원장치는 복조기"'로 구성되고;
    복조기"'에서 복원되는 아날로그음성신호는,
    ACC수신기에서 수신된 아날로그음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파를 복조기"'에서 입력받아, 변조파에서 아날로그음성신호만이 분리하는 과정으로서 복원되는 것을 특징으로 하는 무인항공기 충돌방지 및 위치식별을 위한 음성관제 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 ② 과정의 전파가 아날로그음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖도록 조정하는 주파수변환기"'는,
    주파수제어장치가 무인항공기(UAV) 시스템(20)의 다수의 무인항공기비행정보를 갖는 UAV비행정보데이터베이스에 포함된 다수의 무인항공기비행정보 중, 하나 이상의 항공교통관제소(ACC) 주파수정보와; 무인항공기(UAV) 시스템(20)이 포함하는 GPS장치에서 제공하는 무인항공기의 위치정보;를 이용하여 무인항공기가 비행 중인 관제영역의 항공교통관제소(ACC)에 해당하는 주파수를 분석한 결과인 결과주파수를 전달받아, 무인항공기가 비행 중인 관제영역의 항공교통관제소(ACC)가 갖는 동일한 주파수로 전파의 주파수를 조정하는 것을 특징으로 하는 무인항공기 충돌방지 및 위치식별을 위한 음성관제 방법.
  11. 무인항공기 충돌방지 및 위치식별을 위한 음성관제 방법에 있어서,
    ⅰ) 지상의 항공교통관제소(ACC) 관제사가 ACC음성통신 시스템의 ACC음성입력장치를 이용하여 일정의 음성을 입력하고, ACC음성입력장치는 관제사 음성을 아날로그음성신호로 변환하는 단계와;
    ⅱ) ACC-전파 생성장치에서 상기 ⅰ) 단계의 아날로그음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파를 생성시키며, ACC송신기를 이용하여 상기 아날로그음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파를 송신하는 단계와;
    ⅲ) 비행 중 무인항공기 UAV음성통신 시스템의 UAV수신기가 상기 ⅱ) 단계에서 송신한 아날로그음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파를 수신하고, UAV-전파 복원장치에서 상기 아날로그음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파 중의 아날로그음성신호를 복원하는 단계와;
    ⅳ) 상기 ⅲ) 단계의 복원된 아날로그음성신호를 UAV-아날로그-디지털 컨버터(ADC)에서 디지털음성신호로 변환하고, UAV-전파 생성장치에서 상기 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파를 생성시키며, UAV송신기를 이용하여 상기 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파를 송신하는 단계와;
    ⅴ) 지상통제(GC) 시스템(10)의, GC음성통신 시스템의 GC수신기가 상기 ⅳ) 단계에서 송신한 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파를 수신하고, GC-전파 복원장치에서 상기 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파 중의 디지털음성신호를 복원하는 단계 및;
    ⅵ) GC-아날로그-디지털 컨버터(ADC)에서 상기 ⅴ) 단계의 복원된 디지털음성신호를 아날로그음성신호로 변환하고, GC음성출력장치가 상기 아날로그음성신호를 음성으로서 무인항공기 조종사에게 출력하는 단계;를 포함하여 지상의 항공교통관제소(ACC) 관제사의 음성을 비행 중의 무인항공기를 통하여 지상 무인항공기 조종사에게 전달가능한 것을 특징으로 하는 무인항공기 충돌방지 및 위치식별을 위한 음성관제 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 ⅱ) 단계의 ACC-전파 생성장치는 발진기"', 변조기"', 주파수변환기"' 및 증폭기"'로 구성되고;
    ACC-전파 생성장치에서 생성되는 아날로그음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파는,
    ① ACC음성입력장치에서 변환된 아날로그음성신호와, 발진기"'에서 생성된 반송파를 변조기"'에서 입력받아 아날로그음성신호와 반송파를 합성하여 아날로그음성신호를 갖는 변조파로 만드는 과정과;
    ② 상기 ① 과정의 아날로그음성신호를 갖는 변조파는 주파수변환기"'에서 아날로그음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파로 조정되는 과정과;
    ③ 상기 ② 과정의 아날로그음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파는 증폭기"'를 통하여 출력이 상승된, 아날로그음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파로 생성되는 과정;을 포함하여 생성되는 것을 특징으로 하는 무인항공기 충돌방지 및 위치식별을 위한 음성관제 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 ⅲ) 단계의 UAV-전파 복원장치는 복조기"로 구성되고;
    복조기"에서 복원되는 아날로그음성신호는,
    UAV수신기에서 수신된 아날로그음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파를 복조기"에서 입력받아, 변조파에서 아날로그음성신호을 분리하는 과정으로서 복원되는 것을 특징으로 하는 무인항공기 충돌방지 및 위치식별을 위한 음성관제 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 ⅳ) 단계의 UAV-전파 생성장치는 발진기", 변조기", 주파수변환기" 및 증폭기"로 구성되고;
    UAV-전파 생성장치에서 생성되는 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파는,
    ① UAV-아날로그-디지털 컨버터(ADC)에서 변환된 디지털음성신호와, 발진기"에서 생성된 반송파를 변조기"에서 입력받아 디지털음성신호와 반송파를 합성하여 디지털음성신호를 갖는 변조파로 만드는 과정과;
    ② 상기 ① 과정의 디지털음성신호를 갖는 변조파는 주파수변환기"에서 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파로 조정되는 과정과;
    ③ 상기 ② 과정의 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파는 증폭기"를 통하여 출력이 상승된, 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파로 생성되는 과정;을 포함하여 생성되는 것을 특징으로 하는 무인항공기 충돌방지 및 위치식별을 위한 음성관제 방법.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 ⅴ) 단계의 GC-전파 복원장치는 복조기'로 구성되고;
    복조기'에서 복원되는 디지털음성신호는,
    GC수신기에서 수신된 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파를 복조기'에서 입력받아, 변조파에서 디지털음성신호만을 분리하는 과정으로서 복원되는 것을 특징으로 하는 무인항공기 충돌방지 및 위치식별을 위한 음성관제 방법.
  16. 무인항공기 조종사 음성을 입력받아 아날로그음성신호로 변환하는 GC음성입력장치 및 관제사로부터 아날로그음성신호로 받은 관제사 음성을 출력하는 GC음성출력장치와; GC-아날로그-디지털 컨버터(ADC) 및 GC-디지털-아날로그 컨버터(DAC)를 구비하는 GC-전파 생성·복원장치와; UAV와 전파를 송·수신하는 GC송·수신기;를 포함하는 지상통제(GC) 시스템(10)의 GC음성통신 시스템과;
    주파수변환기" 및 증폭기"를 포함하는 UAV-전파 생성장치와; 주파수제어장치와; 상기 GC송·수신기 및 하기의 ACC송·수신기와 전파를 송·수신하는 UAV송·수신기;를 포함하는 무인항공기(UAV) 시스템(20)의 UAV음성통신 시스템과;
    관제사 음성을 입력받아 아날로그음성신호로 변환하는 ACC음성입력장치 및 무인항공기 조종사로부터 아날로그음성신호로 받은 무인항공기 조종사 음성을 출력하는 ACC음성출력장치와; ACC-디지털-아날로그 컨버터(DAC) 및 ACC-아날로그-디지털 컨버터(ADC)를 구비하는 ACC-전파 생성·복원장치와; 상기 UAV송·수신기와 전파를 송·수신하는 ACC송·수신기;를 포함하는 항공교통관제소(ACC) 시스템(30)의 ACC음성통신 시스템;으로 구성되는 것을 특징으로 하는 무인항공기 충돌방지 및 위치식별을 위한 음성관제 시스템.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 GC전파 생성·복원장치는 발진기', 변조기', 주파수변환기' 및 증폭기'를 포함하는 GC-전파 생성장치와 복조기'로 구성된 GC-전파복원장치로 구성되고;
    상기 ACC전파 생성·복원장치는 발진기"', 변조기"', 주파수변환기"' 및 증폭기"'를 포함하는 ACC-전파 생성장치와 복조기"'로 구성된 ACC-전파복원장치로 구성되는 것을 특징으로 하는 무인항공기 충돌방지 및 위치식별을 위한 음성관제 시스템.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 UAV-전파 생성장치의 주파수변환기"는 C-band 또는 UHF 주파수로 전파를 변환하는 것을 특징으로 하는 무인항공기 충돌방지 및 위치식별을 위한 음성관제 시스템.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 GC-전파 생성장치의 주파수변환기' 및 ACC-전파 생성장치의 주파수변환기"'는 C-band 또는 UHF 주파수로 전파를 변환하는 것을 특징으로 하는 무인항공기 충돌방지 및 위치식별을 위한 음성관제 시스템.
  20. 제16항에 있어서,
    상기 무인항공기(UAV) 시스템(20)은,
    비행 중인 무인항공기의 위치정보를 제공하는 GPS장치와 다수의 무인항공기비행정보를 갖는 UAV비행정보데이터베이스를 더 포함하고;
    상기 다수의 무인항공기비행정보는 하나 이상의 항공교통관제소(ACC) 주파수정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인항공기 충돌방지 및 위치식별을 위한 음성관제 시스템.
  21. 무인항공기 충돌방지 및 위치식별을 위한 음성관제 방법에 있어서,
    ⅰ) 지상의 무인항공기 조종사가 GC음성통신 시스템의 GC음성입력장치를 이용하여 일정의 음성을 입력하고, GC음성입력장치는 무인항공기 조종사 음성을 아날로그음성신호로 변환하는 단계와;
    ⅱ) GC-아날로그-디지털 컨버터(ADC)에서 상기 ⅰ) 단계의 아날로그음성신호를 디지털음성신호로 변환하고, GC-전파 생성장치에서 상기 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파를 생성시키며, GC송신기를 이용하여 상기 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파를 송신하는 단계와;
    ⅲ) 비행 중 무인항공기 UAV음성통신 시스템의 UAV수신기가 상기 ⅱ) 단계에서 송신한 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파를 수신하고; 상기 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파를 주파수변환기"에서 무인항공기가 비행 중인 항공교통관제소(ACC) ACC음성통신 시스템과 동일한 주파수를 갖는 전파로 조정하고, 증폭기"를 통하여 출력이 상승된, 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파로 생성시키며, UAV송신기를 이용하여 출력이 상승된, 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파를 송신하는 단계와;
    ⅳ) 지상 항공교통관제소(ACC) ACC음성통신 시스템의 ACC수신기가 상기 ⅲ) 단계에서 송신한 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파를 수신하고, ACC-전파 복원장치에서 상기 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파 중의 디지털음성신호를 복원하는 단계 및;
    ⅴ) 상기 ⅳ) 단계의 복원된 디지털음성신호를 ACC-디지털-아날로그 컨버터(DAC)에서 아날로그음성신호로 변환하고, ACC음성출력장치가 상기 아날로그음성신호를 음성으로서 항공교통관제소(ACC)의 관제사에게 출력하는 단계;를 포함하여 지상 무인항공기 조종사의 음성을 비행 중의 무인항공기를 통하여 지상 관제사에게 전달가능한 것을 특징으로 하는 무인항공기 충돌방지 및 위치식별을 위한 음성관제 방법.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 ⅱ) 단계의 GC-전파 생성장치는 발진기', 변조기', 주파수변환기' 및 증폭기'로 구성되고;
    GC-전파 생성장치에서 생성되는 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파는,
    ① GC-아날로그-디지털 컨버터(ADC)에서 변환된 디지털음성신호와, 발진기'에서 생성된 반송파를 변조기'에서 입력받아 디지털음성신호와 반송파를 합성하여 디지털음성신호를 갖는 변조파를 만드는 과정과;
    ② 상기 ① 과정의 디지털음성신호를 갖는 변조파는 주파수변환기'에서 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파로 조정되는 과정과;
    ③ 상기 ② 과정의 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파는 증폭기'를 통하여 출력이 상승된, 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파로 생성되는 과정;을 포함하여 생성되는 것을 특징으로 하는 무인항공기 충돌방지 및 위치식별을 위한 음성관제 방법.
  23. 제21항에 있어서,
    상기 ⅲ) 단계의 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파를 무인항공기가 비행 중인 항공교통관제소(ACC) ACC음성통신 시스템과 동일한 주파수를 갖는 전파로 조정하는 주파수변환기"는,
    주파수제어장치가 무인항공기(UAV) 시스템(20)의 다수의 무인항공기비행정보를 갖는 UAV비행정보데이터베이스에 포함된 다수의 무인항공기비행정보 중, 하나 이상의 항공교통관제소(ACC) 주파수정보와; 무인항공기(UAV) 시스템(20)이 포함하는 GPS장치에서 제공하는 무인항공기의 위치정보;를 이용하여 무인항공기가 비행 중인 관제영역의 항공교통관제소(ACC)에 해당하는 주파수를 분석한 결과인 결과주파수를 전달받아, 무인항공기가 비행 중인 관제영역의 항공교통관제소(ACC)가 갖는 동일한 주파수로 전파의 주파수를 조정하는 것을 특징으로 하는 무인항공기 충돌방지 및 위치식별을 위한 음성관제 방법.
  24. 제21항에 있어서,
    상기 ⅳ) 단계의 ACC-전파 복원장치는 복조기"'로 구성되고;
    ACC-전파 복원장치에서 복원되는 디지털음성신호는,
    ACC수신기에서 수신된 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파를 복조기"'에서 입력받아, 변조파에서 디지털음성신호만을 분리하는 과정으로서 복원되는 것을 특징으로 하는 무인항공기 충돌방지 및 위치식별을 위한 음성관제 방법.
  25. 무인항공기 충돌방지 및 위치식별을 위한 음성관제 방법에 있어서,
    ⅰ) 지상의 항공교통관제소(ACC) 관제사가 ACC음성통신 시스템의 ACC음성입력장치를 이용하여 일정의 음성을 입력하고, ACC음성입력장치는 관제사 음성을 아날로그음성신호로 변환하는 단계와;
    ⅱ) ACC-아날로그-디지털 컨버터(ADC)에서 상기 ⅰ) 단계의 아날로그음성신호를 디지털음성신호로 변환하고, ACC-전파 생성장치에서 상기 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파로 생성시키며, ACC송신기를 이용하여 상기 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파를 송신하는 단계와;
    ⅲ) 비행 중 무인항공기 UAV음성통신 시스템의 UAV수신기가 상기 ⅱ) 단계에서 송신한 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파를 수신하고; 상기 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파를 주파수변환기"에서 GC음성통신 시스템의 주파수와 동일한 주파수를 갖는 전파로 조정하고, 증폭기"를 통하여 출력이 상승된, 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파를 생성시키며, UAV송신기를 이용하여 출력이 상승된, 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파를 송신하는 단계와;
    ⅳ) 지상통제(GC) 시스템(10)의, GC음성통신 시스템의 GC수신기가 상기 ⅲ) 단계에서 송신한 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파를 수신하고, GC-전파 복원장치에서 상기 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파 중의 디지털음성신호를 복원하는 단계 및;
    ⅴ) GC-아날로그-디지털 컨버터(ADC)에서 상기 ⅳ) 단계의 복원된 디지털음성신호를 아날로그음성신호로 변환하고, GC음성출력장치가 상기 아날로그음성신호를 음성으로서 무인항공기 조종사에게 출력하는 단계;를 포함하여 지상의 항공교통관제소(ACC) 관제사의 음성을 비행 중의 무인항공기를 통하여 지상 무인항공기 조종사에게 전달가능한 것을 특징으로 하는 무인항공기 충돌방지 및 위치식별을 위한 음성관제 방법.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 ⅱ) 단계의 ACC-전파 생성장치는 발진기"', 변조기"', 주파수변환기"' 및 증폭기"'로 구성되고;
    ACC-전파 생성장치에서 생성되는 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파는,
    ① ACC-아날로그-디지털 컨버터(ADC)에서 변환된 디지털음성신호와, 발진기"'에서 생성된 반송파를 변조기"'에서 입력받아 디지털음성신호와 반송파를 합성하여 디지털음성신호를 갖는 변조파를 만드는 과정과;
    ② 상기 ① 과정의 디지털음성신호를 갖는 변조파는 주파수변환기"'에서디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파로 조정되는 과정과;
    ③ 상기 ② 과정의 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파는 증폭기"'를 통하여 출력이 상승된, 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파로 생성되는 과정;을 포함하여 생성되는 것을 특징으로 하는 무인항공기 충돌방지 및 위치식별을 위한 음성관제 방법.
  27. 제25항에 있어서,
    상기 ⅳ) 단계의 GC-전파 복원장치는 복조기"'로 구성되고;
    복조기"'에서 복원되는 디지털음성신호는,
    GC수신기에서 수신된 디지털음성신호를 포함하고 일정의 주파수를 갖는 전파를 복조기"'에서 입력받아, 변조파에서 디지털음성신호만을 분리하는 과정으로서 복원되는 것을 특징으로 하는 무인항공기 충돌방지 및 위치식별을 위한 음성관제 방법.
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