KR20140030610A - 지상 감시장비와 연동된 무인기를 이용한 감시 방법 - Google Patents

지상 감시장비와 연동된 무인기를 이용한 감시 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20140030610A
KR20140030610A KR1020120096996A KR20120096996A KR20140030610A KR 20140030610 A KR20140030610 A KR 20140030610A KR 1020120096996 A KR1020120096996 A KR 1020120096996A KR 20120096996 A KR20120096996 A KR 20120096996A KR 20140030610 A KR20140030610 A KR 20140030610A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
drone
target
ground
control device
distance
Prior art date
Application number
KR1020120096996A
Other languages
English (en)
Inventor
강현
Original Assignee
강현
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 강현 filed Critical 강현
Priority to KR1020120096996A priority Critical patent/KR20140030610A/ko
Publication of KR20140030610A publication Critical patent/KR20140030610A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/10—Services
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C39/00—Aircraft not otherwise provided for
    • B64C39/02—Aircraft not otherwise provided for characterised by special use
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U2101/00—UAVs specially adapted for particular uses or applications
    • B64U2101/30—UAVs specially adapted for particular uses or applications for imaging, photography or videography
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U2201/00—UAVs characterised by their flight controls
    • B64U2201/10—UAVs characterised by their flight controls autonomous, i.e. by navigating independently from ground or air stations, e.g. by using inertial navigation systems [INS]

Landscapes

  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Economics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

본 발명은 지상 감시장비와 연동된 무인기를 이용한 감시 방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 감시업무의 효율성을 향상시키기 위하여 지상 감시장비와 연동한 무인기의 활용으로 통합 운용이 가능한 지상 감시장비와 연동된 무인기를 이용한 감시 방법을 제공한다.

Description

지상 감시장비와 연동된 무인기를 이용한 감시 방법 {SURVEILLANCE METHOD FOR USING UNMANNED AERIAL VEHICLES AND GROUND OBSERVATION EQUIPMENTS}
본 발명은 지상 감시장비와 연동된 무인기를 이용한 감시 방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 감시업무의 효율성을 향상시키기 위하여 지상 감시장비와 연동한 무인기의 활용으로 통합 운용이 가능한 지상 감시장비와 연동된 무인기를 이용한 감시 방법에 관한 것이다.
적군 침투, 불법 어선/차량/통행인을 찾아내기 위한 감시장비들은 감시병에 의해 24시간 작동되고 있다. 국내의 경우 해안 경비를 위해서 군 해안 복합 감시체계를 운영 계획하고 있는데, 근거리의 위험을 탐지하기 위해서 CCTV를 사용하고 중거리는 열상지상 감시장비(TOD)를 사용하며 장거리는 해안감시레이더로 탐지하고 이를 좌표화 하여 통합 운용하겠다는 계획을 발표한바 있다(2012-01-05 국방부).
근거리와 중거리의 위험 탐지를 위해서는 카메라 같은 지상 감시장비가 사용되고 있으나 국내의 복잡한 해안선, 지평선과 보초지역의 관목의 성장, 날씨 등으로 무인화가 어려워 여전히 많은 감시인원을 써야 하는 실정이다.
또한 해군은 국방비 감축을 위해 연안감시업무를 해양경찰청에 인수하려는 움직임이 있었으나 해양경찰청의 예산부족으로 계획된 2012년에서 2014년으로 연기되었으며, 해양경찰청은 연안감시업무를 수행하기 위해서 2012년부터 해양경비법의 제정과 2013년 시범적용 계획을 수립하고 있는 실정이다.
해군, 해양경찰청, 육군에서는 해안/지상 감시를 위한 경제적이고 효과적인 지상 감시장비에 대한 요구사항이 늘어나고 있다. 경비지역의 확대와 함께 경비인원의 최소화, 다양한 환경에서의 감시능력이 필요한 것이다.
종래의 지상 감시장비들은 레이더, 적외선 카메라, 카메라, 레이저 거리계 등으로 이루어져있다. 이런 장비들은 파도, 지형, 관목, 날씨, 음영지역을 가지고 있어 09년에 발생한 탈북자를 태운 3t목선을 주문진항 600m에서야 발견하는 문제점이 발생하기도 하였다.
종래에는 감시병이 관측한 정보를 토대로 고속정, 함정, 헬기, 항공기 등이 직접 예상지점에 가서 확인하는 방법이 있으나 이는 비용이 매우 많이 들며, 명령체계가 잘못 되었을 경우에는 즉각적인 대응을 하지 못하는 경우가 발생될 수 있다.
예를 들어, 감시병이 발견한 먼 바다에서 움직이는 1m크기 물체를 확인하기 위해 근처 순양함 의 링스헬기가 이륙 후 확인하였는데 그 물체가 떠다니는 쓰레기였다면 손실액이 매우 크다.
또한 해군, 육군, 해양경찰청, 공군 등의 복잡한 명령체계에 인하여 대응속도가 늦어지는 단점이 발생 할 수 있다. 예를 들면, 09년에 발생한 사건 중 하나는 최초 해군의 발견 후 2시간이 지난 후에야 해양경찰청이 출동하는 경우가 있었다.
이에 해양경찰청은 예산을 확보하고 항공기, 헬기, 함정 등을 구매하여 대응시간 단축을 목표로 하고 있으나 감시병에 의한 정보의 확인수단으로는 아직도 많은 비용을 사용하고 있다.
또한 최근의 무인기 활용추세에 따라 정찰 및 감시에 사용되는 사례가 늘고 있다. 무인기는 유인기에 비해 적은 비용으로 임무를 수행해줄 것으로 기대하고 있으나, 아직까지 기술이 성숙되지 않아 시스템 구입비용, 관제 및 유지보수에 많은 비용이 들고 있다.
무인기가 정찰 및 감시임무에 사용되기 위해서는 숙련된 전문가가 무인기를 조종하여 임무를 수행해야 한다. 또한, 감시대상을 찾기 위해 기술 개발이 이루어지고 있으나 아직까지는 사람에 의해서 감시결과를 확인하고 있어 비효율적인 면을 가지고 있다.
한국공개특허 [10-2011-0108435]에서는 무인 항공기를 이용한 함선의 감시 시스템이 개시되어 있다.
한국공개특허 [10-2011-0108435]
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 지상 감시장비와 독립적으로 운용되는 무인 관측시스템을 연동하여 통합 운용함으로써, 지상 또는 함상 감시체계의 효율성을 극대화 할 수 있고 효율적으로 인력을 운용할 수 있는 지상 감시장비와 연동된 무인기를 이용한 감시 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 지상 감시장비로부터 실시간으로 획득 가능한 목표의 위치 데이터를 무인기에 실시간으로 전송하고, 이를 식별 또는 추가임무를 수행하기 위하여 무인기가 목표물 상공으로 출격, 임무수행 및 귀환까지 자동적으로 수행됨으로써, 감시체계의 유용성과 운용 효율을 크게 향상시킬 수 있는 무인기를 이용한 감시 방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.
상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 지상 감시장비와 연동된 무인기를 이용한 감시 방법은 지상 감시장비(100), 영상 획득 장치를 구비한 무인기(200) 및 상기 지상 감시장비(100)와 상기 무인기(200)와 통신이 가능하며 상기 무인기(200)를 제어하는 통제장치(300)를 포함하는 지상 감시장비와 연동된 무인기를 이용한 감시 방법에 있어서, 상기 지상 감시장비(100)를 통해 목표물(10)이 감지되는 목표물 감지 단계(S10); 상기 통제장치(300)가 상기 목표물 감지 단계에서 감지된 목표물(10)의 좌표를 산출하는 목표좌표 산출 단계(S20); 상기 통제장치(300)가 상기 무인기(200)를 제어하여 상기 산출된 목표좌표로 상기 무인기(200)를 이동시키는 무인기 이동 단계(S30); 상기 통제장치(300)가 상기 산출된 목표좌표에 도착한 무인기로부터 영상을 획득하는 영상획득 단계(S40); 및 상기 통제장치(300)가 프로그램된 임무 종료 조건에 의해서 임무 종료 상태를 결정하면, 무인기를 출발위치 혹은 프로그램된 위치로 귀환시키는 자동귀환 단계(S50);를 포함하여 이루어진다.
또한, 상기 목표좌표 산출 단계(S20)는 상기 지상 감시장비(100)를 통해 목표물(10)의 방위각과 거리를 획득하는 방위각 및 거리 획득 단계(S21); 목표물(10)을 감지한 상기 지상 감시장비(100)의 좌표를 획득하는 감시장비 좌표 획득 단계(S22); 및 상기 방위각 및 거리 획득 단계(S21)에서 획득된 상기 지상 감시장비(100)와 상기 목표물(10)과의 방위각과 거리 및 상기 감시장비 좌표 획득 단계(S22)에서 획득된 상기 지상 감시장비(100)의 좌표를 이용하여 목표물(10)의 좌표를 산출하는 좌표 산출 단계(S23);를 포함하여 이루어질 수 있다.
또, 상기 지상 감시장비(100)는 감지된 목표물의 방위각과 거리 정보가 통신을 이용하여 실시간으로 상기 통제장치(300)로 전송되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 무인기 이동 단계(S30)는 상기 통제장치(300)가 상기 무인기(200)를 제어하여 상기 무인기(200)를 목표좌표까지 이동시키는 목표좌표 이동 단계(S31); 상기 통제장치(300)가 상기 목표좌표에 도착한 무인기(200)를 이용하여 목표물(10)을 감지하는 목표물 감지 단계(S32); 상기 통제장치(300)가 상기 목표물 감지단계(S32)에서 목표물(10)이 감지되지 않을 경우 목표물(10)이 감지되는 고도까지 상기 무인기(200)를 이동시키는 무인기 상승단계(S33); 및 상기 통제장치(300)가 상기 무인기 상승단계(S33)에서 목표물(10)이 감지될 경우 목표물(10)의 판별이 용이한 영상을 획득하기 위한 거리까지 상기 무인기를 이동시키는 목표물 도착 단계(S34);를 포함하여 이루어질 수 있다.
또, 상기 목표물 도착 단계(S34)는 상기 통제장치(300)가 상기 무인기(200)를 제어하여 상기 목표물(10)이 감지된 시점에서 상기 무인기(200)를 현 위치에 고정시키는 위치 고정 단계(S35); 상기 통제장치(300)가 상기 무인기(200)를 이용하여 목표물(10)과의 거리를 측정하는 거리측정 단계(S36); 상기 거리측정 단계(S36)에서 측정된 거리가 미리 결정된 영상 획득이 가능한 거리인지 판단하는 거리판단 단계(S37); 및 상기 거리판단 단계(S37)에서 미리 결정된 영상 획득이 가능한 거리가 아니라고 판단되면 상기 거리판단 단계(S37)에서 측정한 거리와 미리 결정된 영상 획득이 가능한 거리 정보를 이용하여 이동 거리를 산출하여 상기 무인기를 이동시키는 무인기 하강 단계(S38);를 포함하여 이루어질 수 있다.
또한, 상기 자동귀환 단계(S50)는 상기 통제장치(300)가 상기 무인기(200)의 임무 달성 여부와 기체의 상태를 확인 하는 임무 종료 확인 단계(S51); 상기 지상 통제 장치(300)가 미리 설정된 정보를 이용하여 상기 무인기(200)의 귀환 위치를 계산하는 귀환위치 설정 단계(S52); 상기 지상 통제 장치(300)가 상기 무인기(200)를 제어하여 귀환위치로 이동시키는 귀환 명령 단계(S53); 및 상기 지상 통제 장치(300)가 상기 무인기(200)의 귀환위치를 확인하고 임무를 종료하는 임무 종료 단계(S54);를 포함하여 이루어질 수 있다.
또, 상기 귀환위치 설정 단계(S52)에서 미리 설정된 정보는
프로그램된 회수 위치, 고정된 출발위치 및 상기 지상 통제 장치(300)와 통신하여 획득한 이동된 출발 위치 중 선택되는 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 할 수 있다.
아울러, 상기 무인기는 수직 이착륙기, 가변익기, 회전익기, 고정익기, 전익기, 헬리콥터 및 쿼드콥터 중 선택되는 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 지상 감시장비와 연동된 무인기를 이용한 감시 방법에 의하면, 무인기는 자동으로 출격, 귀환 등이 가능하고, 임무 중에 지상 감시장비와 연동하여 감시업무를 수행하여 전문적인 무인기 조종사가 없어도 무인기의 운용을 가능하게 하며 기존의 지상관측 인력으로 무인기의 운용이 가능하므로 감시 업무의 효율성을 높이는 효과가 더욱 뛰어나다.
또한, 감시를 위해서 무인기를 활용하기 때문에 물체의 확인하는 데 드는 비용과 시간을 현격히 줄일 수 있는 효과가 더욱 뛰어나다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지상 감시장비와 연동된 무인기를 이용한 감시 방법의 개념도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 지상 감시장비와 연동된 무인기를 이용한 감시 방법의 순서도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 지상 감시장비와 연동된 무인기를 이용한 감시 방법의 목표좌표 산출 단계를 세분화한 순서도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 지상 감시장비와 연동된 무인기를 이용한 감시 방법의 무인기 이동 단계를 세분화한 순서도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 지상 감시장비와 연동된 무인기를 이용한 감시 방법의 무인기 이동 단계의 목표물 도착 단계를 세분화한 순서도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 지상 감시장비와 연동된 무인기를 이용한 감시 방법의 자동귀환 단계를 세분화한 순서도.
지상/해상 감시 초소는 군, 경찰 및 경비업체 등의 일상적인 감시를 하는 모든 사람과 장비를 지칭한다. 예를 들면, 해군 함정의 견시병이 운용하는 감시장비, 해안 경비초소의 경비병과 감시장비, 육상 감시 초소의 경계병과 감시장비 등이 있다. 여기서 지칭하는 감시장비는 일반적으로 카메라, 적외선 카메라, 레이저 거리계, 레이다 등이 될 수 있으며, 주변의 물체를 관측하거나 탐지하는 모든 것을 지칭한다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 지상 감시장비와 연동된 무인기를 이용한 감시 방법은 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지상 감시장비와 연동된 무인기를 이용한 감시 방법의 개념도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 지상 감시장비와 연동된 무인기를 이용한 감시 방법의 순서도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 지상 감시장비와 연동된 무인기를 이용한 감시 방법의 목표좌표 산출 단계를 세분화한 순서도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 지상 감시장비와 연동된 무인기를 이용한 감시 방법의 무인기 이동 단계를 세분화한 순서도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 지상 감시장비와 연동된 무인기를 이용한 감시 방법의 무인기 이동 단계의 목표물 도착 단계를 세분화한 순서도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 지상 감시장비와 연동된 무인기를 이용한 감시 방법의 자동귀환 단계를 세분화한 순서도이다.
도 1 내지 도2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 지상 감시장비와 연동된 무인기를 이용한 감시 방법은 지상 감시장비(100), 영상 획득 장치를 구비한 무인기(200) 및 상기 지상 감시장비와 상기 무인기와 통신이 가능하며 상기 무인기를 제어하는 통제장치(300)를 포함하는 무인기를 이용한 감시 방법에 있어서, 목표물 감지 단계(S10). 목표좌표 산출 단계(S20), 무인기 이동 단계(S30), 영상획득 단계(S40) 및 자동 귀환 단계(S50)를 포함하여 이루어진다. 여기서, 상기 지상 감시장비(100)는 감지된 목표물의 방위각과 거리 정보가 통신을 이용하여 실시간으로 상기 통제장치(300)로 전송되는 것을 특징으로 한다. 상기 지상 감시장비(100)는 광학 장비와 비광학 장비로 나누어지며, 광학장비의 경우 목표 물체의 영상과 각도와 거리가 나오는 특징을 가진 장비로 예를 들면 전자광학추적장치, 열상감시장비(TOD), 주야간 관측장비, 레이저표적거리측정기, 다기능관측경, 주야간조준기등이 있다. 비광학장비의 경우 목표의 위치, 거리, 각도가 나오는 특징을 가진 장비로 지상감시레이더, 일반 레이다 등이 있다. 레이저 거리계, 레이다, 열상지상 감시장비(TOD), 전자광학추적장치, 주야간 관측장비, 레이저표적거리측정기, 다기능관측경 및 주야간조준기 등의 사용이 가능하다. 상기 지상 감시장비(100)는 주야간 관측이 가능한 광학장비를 적용할 수 있으며, 관측대상의 방위각과 거리를 실시간으로 획득할 수 있고, 획득한 정보를 유/무선 데이터 통신을 이용하여 통제장치로 전송하는 기능을 수행할 수 있다. 다시 말해, 지상 감시요원이 지상감시장비(100)로 특정 목표물을 감시할 때 획득되는 해당 목표물의 방위각과 거리 자료가 데이터 통신을 이용하여 실시간으로 무인기 지상통제장치로 전송되며, 지상감시장비는 망원경, TOD 등의 광학감시장비와 레이더와 같은 비광학 감시장비를 모두 포함하며, 운용자가 감시하는 목표물의 방위각과 거리의 측정이 가능한 장비이다. 광학감시장비의 경우 운용자가 바라보는 목표물의 좌표가 자동적으로 지상통제장치를 통해 무인기로 전송되도록 하며, 레이더와 같은 비광학 장비의 경우 운용자가 해당장비의 모니터에서 선정한 목표물의 좌표가 자동적으로 전송되도록 할 수 있다.
목표물 감지 단계(S10)는 상기 지상 감시장비(100)를 통해 목표물(10)이 감지된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 목표좌표 산출 단계(S20)는 상기 통제장치(300)가 상기 목표물 감지 단계에서 감지된 목표물(10)의 좌표를 산출한다. 이때, 상기 목표좌표 산출 단계(S20)는 방위각 및 거리 획득 단계(S21), 감시장비 좌표 획득 단계(S22) 및 좌표 산출 단계(S23)를 포함하여 이루어질 수 있다.
방위각 및 거리 획득 단계(S21)는 상기 지상 감시장비(100)를 통해 목표물(10)의 방위각과 거리를 획득한다. 상기 지상 감시장비(100)가 목표물(10)을 발견하게 되면 상기 지상 감시장비(100)를 기준으로 목표물(10)의 방위각과 거리를 자동으로 획득한다.
감시장비 좌표 획득 단계(S22)는 목표물(10)을 감지한 상기 지상 감시장비(100)의 좌표를 획득한다. 고정된 지역에서 감시하고 있을 경우 현재 위치의 좌표를 미리 알 수 있고, 함정 등 이동 중인 경우 현재 위치를 함정의 GPS/INS, 위성 항법 장치 등을 통해서 획득할 수 있다. 이렇게 획득한 상기 지상 감시장비의 위치는 무인기의 출발지점, 목표지점 및 귀환지점 산출을 위해 사용될 수 있다.
좌표 산출 단계(S23)는 상기 방위각 및 거리 획득 단계(S21)에서 획득된 상기 지상 감시장비(100)와 상기 목표물(10)과의 방위각과 거리 및 상기 감시장비 좌표 획득 단계(S22)에서 획득된 상기 지상 감시장비(100)의 좌표를 이용하여 목표물(10)의 좌표를 산출한다. 다시 말해, 상기 통제장치(300)는 상기 지상 감시장비(100)로부터 상기 지상 감시장비(100)의 좌표, 상기 목표물(10)의 방위각 및 거리 정보를 입력받고 무인기의 항공전자장치 고유정보, 카메라 화각 및 해상도 등의 감시센서의 정보를 이용하여 목표물(10)의 좌표 혹은 목표물 촬영 가능 좌표를 산출할 수 있다. 또한, 활용하는 무인기의 기종에 따라 센서의 특징이 상이 하므로 목표물(10)의 좌표는 목표물을 촬영 가능한 좌표로도 사용될 수 있다. 이때, 기 산출된 목표물의 좌표(경위도)와 함께 목표고도를 산출하기 위해서 무인기에 탑재된 카메라의 화각, 해상도를 고려하거나 무인기에 탑재된 감시용 항공전자장비의 정보로 획득 가능한 고도를 산출한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 무인기 이동 단계(S30)는 상기 통제장치(300)가 상기 무인기(200)를 제어하여 상기 산출된 목표좌표로 상기 무인기(200)를 이동시킨다. 이때, 상기 무인기 이동 단계(S30)는 목표좌표 이동 단계(S31), 목표물 감지 단계(S32), 무인기 상승단계(S33) 및 목표물 도착 단계(S34)를 포함하여 이루어질 수 있다. 상기 통제장치(300)는 상기 무인기(200)를 제어하여 자동으로 목표지점으로 이동시킨다. 다시 말해, 상기 무인기(200)의 제어는 외부 조종사의 조작 없이 목표물(10)이 감지된 목표좌표로 이동한다. 또한 무인기와 지상 감시장비의 연동상태를 필요에 따라 지상관측 요원의 단순한 명령(예, 발진명령 버튼) 만으로 무인기를 내보내거나 회수가 가능할 수 있다. 이외에 상기 무인기(200)의 통제를 위한 데이터링크, 수동조작, 프로그램에 따른 자동비행 등 일반적인 기능은 상기 통제장치(300)가 제어할 수 있다.
목표좌표 이동 단계(S31)는 상기 통제장치(300)가 상기 무인기(200)를 제어하여 상기 무인기(200)를 목표좌표까지 이동시킨다.
목표물 감지 단계(S32)는 상기 통제장치(300)가 상기 목표좌표에 도착한 무인기(200)를 이용하여 목표물(10)을 감지한다. 상기 무인기(200)가 목표좌표로 이동한 후 상기 목표물(10)의 영상을 획득하기 위해 상기 목표물(10)을 감지한다. 여기서, 목표물이 감지될 경우 상기 영상획득 단계(40)로 진행될 수 있다.
무인기 상승단계(S33)는 상기 통제장치(300)가 상기 목표물 감지단계(S32)에서 목표물(10)이 감지되지 않을 경우 목표물(10)이 감지되는 고도까지 상기 무인기(200)를 이동시킨다. 상기 무인기(200)가 목표좌표로 이동한 후 상기 목표물(10)이 감지되지 않을 경우 상기 목표물(10)의 위치가 감지되는 고도까지 상기 무인기를 이동 시킬 수 있는데, 만약 상기 무인기(200)가 도달 할 수 있는 최고 고도까지 도달했는데도 상기 목표물(10)이 감지되지 않을 경우 상기 목표물(10)이 감지되지 않는다는 신호를 보내고 현 위치에서 다음 명령을 기다리거나 귀환 할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 목표물 도착 단계(S34)는 상기 통제장치(300)가 상기 무인기 상승단계(S33)에서 목표물(10)이 감지될 경우 목표물(10)의 판별이 용이한 영상을 획득하기 위한 거리까지 상기 무인기를 이동시키며, 위치 고정 단계(S35), 거리측정 단계(S36), 거리판단 단계(S37) 및 무인기 하강 단계(S38)를 포함하여 이루어 질 수 있다.
위치 고정 단계(S35)는 상기 통제장치(300)가 상기 무인기(200)를 제어하여 상기 목표물(10)이 감지된 시점에서 상기 무인기(200)를 현 위치에 고정시킨다. 상기 목표물(10)이 감지되었기 때문에 상기 무인기(200)의 상승을 멈춘다.
거리측정 단계(S36)는 상기 통제장치(300)가 상기 무인기(200)를 이용하여 목표물(10)과의 거리를 측정한다. 상기 목표물(10)이 감지되었어도 상기 목표물(10)을 식별 할 수 있는 영상을 획득하여야 하기 때문에 상기 무인기(200)와 상기 목표물(10)과의 거리 측정을 필요로 한다.
거리판단 단계(S37)는 상기 거리측정 단계(S36)에서 측정된 거리가 미리 결정된 영상 획득이 가능한 거리인지 판단한다. 다시 말해, 상기 영상 획득 장치를 이용하여 상기 목표물(10)의 식별이 가능한 영상을 얻을 수 있는 거리인지 판단한다. 이때, 영상획득이 가능한 거리로 판단될 경우 상기 영상획득 단계(40)로 진행될 수 있다.
상기 거리판단 단계(S37)에서 미리 결정된 영상 획득이 가능한 거리가 아니라고 판단되면 상기 거리판단 단계(S37)에서 측정한 거리와 미리 결정된 영상 획득이 가능한 거리 정보를 이용하여 이동 거리를 산출하여 상기 무인기(200)를 이동시킨다.
영상획득 단계(S40)는 상기 통제장치(300)가 상기 산출된 목표좌표에 도착한 무인기로부터 영상을 획득한다. 이때, 상기 영상획득 단계(S60)는 상기 목표물(10)에 라이트를 비추는 라이트 단계 및 상기 목표물(10)의 영상을 촬영하는 영상 촬영단계를 포함하여 이루어질 수 있다. 목표지점에 도달했을 때 무인기는 영상을 태그와 함께 기록하고 추가 알고리즘으로 물체를 확인하거나 추가적인 조종을 통해서 물체에 대한 정보를 획득한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 자동귀환 단계(S50)는 상기 통제장치(300)가 프로그램된 임무 종료 조건에 의해서 임무 종료 상태를 결정하면, 무인기를 출발위치 혹은 프로그램된 위치로 귀환시킨다. 다시 말해, 상기 무인기(200)가 임무를 완성한 후 출발위치나 프로그램된 위치로 자동으로 귀환할 수 있다.
상기 자동귀환 단계(S50)는 임무 종료 확인 단계(S51), 귀환위치 설정 단계(S52), 귀환 명령 단계(S53) 및 임무 종료 단계(S54)를 포함하여 이루어질 수 있다.
임무 종료 확인 단계(S51)는 상기 통제장치(300)가 상기 무인기(200)의 임무 달성 여부와 기체의 상태를 확인 한다.
귀환위치 설정 단계(S52)는 상기 지상 통제 장치(300)가 상기 무인기(200)의 귀환 위치를 계산한다. 이때, 상기 귀환위치 설정 단계(S52)에서 설정된 정보는 프로그램된 회수 위치, 고정된 출발위치 및 상기 지상 통제 장치(300)와 통신하여 획득한 이동된 출발 위치 중 선택되는 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 할 수 있다.
귀환 명령 단계(S53)는 상기 지상 통제 장치(300)가 상기 무인기(200)를 제어하여 귀환위치로 이동시킨다.
임무 종료 단계(S54)는 상기 지상 통제 장치(300)가 상기 무인기(200)의 귀환위치를 확인하고 임무를 종료한다.
다시 말해, 자동 귀환 단계(S50)는 상기 통제장치(300)가 다양한 판단 조건에 의해서 임무의 종료를 결정짓고 무인기를 귀환하는 것을 말하며, 설정된 귀환 위치를 이용하여 상기 통제장치(300)가 상기 무인기(200)의 귀환명령을 내리고, 상기 무인기(200)는 귀환명령에 따라 귀환위치로 자동으로 이동하게 된다. 상기 통제장치(300)는 상기 무인기(200)가 귀환위치로 도착했는지 확인하고 도착하거나 지정시간외에 도착을 못하거나에 대해서 기록을 하고 상태를 저장할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 무인기를 이용한 감시 방법의 상기 무인기(200)는 상기 지상 감시장비(100)의 감시반경의 2.5~4배의 운항거리를 갖는 것을 특징으로 할 수 있다. 또한, 상기 무인기(200)는 0.5~4시간 이내의 운항시간을 갖는 것을 특징으로 할 수 있다. 상기와 같은 운항거리 및 운항시간은 무인기를 선정함에 있어서 구매 비용 및 유지보수 비용의 절감 효과를 극대화시키기 위해 감시 거리를 기준으로 무인기를 선택하기 위한 기준이 될 수 있다.
상기 무인기(200)는 수직 이착륙 및 공중 정지 비행이 가능한 것을 특징으로 할 수 있다. 또한, 수직 이착륙기, 가변익기, 회전익기, 고정익기, 전익기, 헬리콥터 및 쿼드콥터 중 선택되는 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 할 수 있다. 여기서, 상기 무인기(200)는 운용적 편리상 수직이착륙기 혹은 자동 회수가 가능한 고정익기가 될 수 있으며, 카메라, 적외선 카메라 등의 물체 확인 수단을 구비하며, 출격명령과 귀환 명령에 의해 자동 입출항이 가능하고, 지상 감시장비와 연동모드로 동작할 경우에는 실시간으로 전송된 상기 목표물(10)의 위치로 이동하여 상기 목표물(10)의 영상을 전송할 수 있다. 이때, 무인기는 상기 목표물(10)에 대한 정지 영상을 제공하거나, 상기 목표물(10)의 주변을 선회하면서 상기 목표물(10)의 전방위 영상을 제공할 수 있다. 아울러, 함정이나 차량 운용을 위해 정밀 이착륙이 요구될 경우, 특정 패턴을 표시한 이착륙 패드를 사용할 수 있으며, 공간의 제약이 없는 경우에는(즉, GPS 오차를 허용할 수 있는 경우) 공터 등에서 운용할 수 있다.
경제적인 효과를 높이기 위한 일 예로서는 지상 감시장비의 감시 반경에 맞는 이동거리와 운용시간을 가진 소형 무인기를 사용해야 하는데, 10km 반경의 해안을 감시하는 해안 경비 초소의 경우에는 25km의 운항거리와 한 시간 미만의 운용시간을 가진 전기 모터형 수직 이착륙 비행체(예, 쿼드롭터)를 사용 할 수 있다.
10: 목표물
100: 지상 감시장비 200: 무인기
300: 통제장치
S10: 목표물 감지 단계 S20: 목표좌표 산출 단계
S21: 방위각 및 거리 획득 단계 S22: 지상 감시장비 좌표 획득 단계
S23: 좌표 산출 단계 S30: 무인기 이동 단계
S31: 목표좌표 이동 단계 S32: 목표물 감지 단계
S33: 무인기 상승 단계 S34: 목표물 도착 단계
S40: 영상획득 단계 S41: 라이트 단계
S42: 영상 촬영 단계

Claims (8)

  1. 지상 감시장비(100), 영상 획득 장치를 구비한 무인기(200) 및 상기 지상 감시장비와 상기 무인기와 통신이 가능하며 상기 무인기를 제어하는 통제장치(300)를 포함하는 무인기를 이용한 감시 방법에 있어서,
    상기 지상 감시장비(100)를 통해 목표물(10)이 감지되는 목표물 감지 단계(S10);
    상기 통제장치(300)가 상기 목표물 감지 단계에서 감지된 목표물(10)의 좌표를 산출하는 목표좌표 산출 단계(S20);
    상기 통제장치(300)가 상기 무인기(200)를 제어하여 상기 산출된 목표좌표로 상기 무인기(200)를 이동시키는 무인기 이동 단계(S30);
    상기 통제장치(300)가 상기 산출된 목표좌표에 도착한 무인기로부터 영상을 획득하는 영상획득 단계(S40); 및
    및 상기 통제장치(300)가 프로그램된 임무 종료 조건에 의해서 임무 종료 상태를 결정하면, 무인기를 출발위치 혹은 프로그램된 위치로 귀환시키는 자동귀환 단계(S50);
    를 포함하여 이루어지는 지상 감시장비와 연동된 무인기를 이용한 감시 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 목표좌표 산출 단계(S20)는
    상기 지상 감시장비(100)를 통해 목표물(10)의 방위각과 거리를 획득하는 방위각 및 거리 획득 단계(S21);
    목표물(10)을 감지한 상기 지상 감시장비(100)의 좌표를 획득하는 감시장비 좌표 획득 단계(S22); 및
    상기 방위각 및 거리 획득 단계(S21)에서 획득된 상기 지상 감시장비(100)와 상기 목표물(10)과의 방위각과 거리 및 상기 감시장비 좌표 획득 단계(S22)에서 획득된 상기 지상 감시장비(100)의 좌표를 이용하여 목표물(10)의 좌표를 산출하는 좌표 산출 단계(S23);
    를 포함하여 이루어지는 지상 감시장비와 연동된 무인기를 이용한 감시 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 지상 감시장비(100)는
    감지된 목표물의 방위각과 거리 정보가 통신을 이용하여 실시간으로 상기 통제장치(300)로 전송되는 것을 특징으로 하는 지상 감시장비와 연동된 무인기를 이용한 감시 방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 무인기 이동 단계(S30)는
    상기 통제장치(300)가 상기 무인기(200)를 제어하여 상기 무인기(200)를 목표좌표까지 이동시키는 목표좌표 이동 단계(S31);
    상기 지상 통제 장치(300)가 상기 목표좌표에 도착한 무인기(200)를 이용하여 목표물(10)을 감지하는 목표물 감지 단계(S32);
    상기 지상 통제 장치(300)가 상기 목표물 감지단계(S32)에서 목표물(10)이 감지되지 않을 경우 목표물(10)이 감지되는 고도까지 상기 무인기(200)를 이동시키는 무인기 상승단계(S33); 및
    상기 지상 통제 장치(300)가 상기 무인기 상승단계(S33)에서 목표물(10)이 감지될 경우 목표물(10)의 판별이 용이한 영상을 획득하기 위한 거리까지 상기 무인기를 이동시키는 목표물 도착 단계(S34);
    를 포함하여 이루어지는 지상 감시장비와 연동된 무인기를 이용한 감시 방법.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 목표물 도착 단계(S34)는
    상기 통제장치(300)가 상기 무인기(200)를 제어하여 상기 목표물(10)이 감지된 시점에서 상기 무인기(200)를 현 위치에 고정시키는 위치 고정 단계(S35);
    상기 통제장치(300)가 상기 무인기(200)를 이용하여 목표물(10)과의 거리를 측정하는 거리측정 단계(S36);
    상기 거리측정 단계(S36)에서 측정된 거리가 미리 결정된 영상 획득이 가능한 거리인지 판단하는 거리판단 단계(S37); 및
    상기 거리판단 단계(S37)에서 미리 결정된 영상 획득이 가능한 거리가 아니라고 판단되면 상기 거리판단 단계(S37)에서 측정한 거리와 미리 결정된 영상 획득이 가능한 거리 정보를 이용하여 이동 거리를 산출하여 상기 무인기를 이동시키는 무인기 하강 단계(S38);
    를 포함하여 이루어지는 지상 감시장비와 연동된 무인기를 이용한 감시 방법.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 자동귀환 단계(S50)는
    상기 통제장치(300)가 상기 무인기(200)의 임무 달성 여부와 기체의 상태를 확인 하는 임무 종료 확인 단계(S51);
    상기 지상 통제 장치(300)가 미리 설정된 정보를 이용하여 상기 무인기(200)의 귀환 위치를 계산하는 귀환위치 설정 단계(S52);
    상기 지상 통제 장치(300)가 상기 무인기(200)를 제어하여 귀환위치로 이동시키는 귀환 명령 단계(S53); 및
    상기 지상 통제 장치(300)가 상기 무인기(200)의 귀환위치를 확인하고 임무를 종료하는 임무 종료 단계(S54);
    를 포함하여 이루어지는 무인기를 이용한 감시 방법.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 귀환위치 설정 단계(S52)에서 미리 설정된 정보는
    프로그램된 회수 위치, 고정된 출발위치 및 상기 지상 통제 장치(300)와 통신하여 획득한 이동된 출발 위치 중 선택되는 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 무인기를 이용한 감시 방법.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 무인기는
    수직 이착륙 및 공중 정지 비행이 가능한 것을 특징으로 하는 지상 감시장비와 연동된 무인기를 이용한 감시 방법.
KR1020120096996A 2012-09-03 2012-09-03 지상 감시장비와 연동된 무인기를 이용한 감시 방법 KR20140030610A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120096996A KR20140030610A (ko) 2012-09-03 2012-09-03 지상 감시장비와 연동된 무인기를 이용한 감시 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120096996A KR20140030610A (ko) 2012-09-03 2012-09-03 지상 감시장비와 연동된 무인기를 이용한 감시 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20140030610A true KR20140030610A (ko) 2014-03-12

Family

ID=50643018

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120096996A KR20140030610A (ko) 2012-09-03 2012-09-03 지상 감시장비와 연동된 무인기를 이용한 감시 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20140030610A (ko)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103950522A (zh) * 2014-04-29 2014-07-30 西安交通大学 一种水上与水下同步观测装置
KR20160103290A (ko) 2015-02-24 2016-09-01 김시환 자동차에 장착된 무인 항공기의 통제 시스템
KR20160121862A (ko) 2015-04-13 2016-10-21 용비에이티(주) 자동차에 장착된 무인 항공기의 통제 시스템
KR20160121861A (ko) 2015-04-13 2016-10-21 용비에이티(주) 자동차의 무인 항공기 장착 시스템
CN106162070A (zh) * 2015-04-23 2016-11-23 神讯电脑(昆山)有限公司 安全监控系统及其方法
WO2017076240A1 (zh) * 2015-11-05 2017-05-11 丰唐物联技术（深圳）有限公司 基于智能飞行装置的安防方法及智能飞行装置
US9723468B2 (en) 2015-09-23 2017-08-01 Hyundai Motor Company Apparatus and method for sending SOS in vehicle engaged with uninhabited aerial vehicle
US11509817B2 (en) * 2014-11-03 2022-11-22 Robert John Gove Autonomous media capturing
KR102623034B1 (ko) * 2023-02-07 2024-01-09 주식회사 유투에스알 Ai 융합 기동형 통합 경계시스템
CN117915052A (zh) * 2024-03-20 2024-04-19 智广海联(天津)大数据技术有限公司 一种获取监控有效性的方法及装置

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103950522A (zh) * 2014-04-29 2014-07-30 西安交通大学 一种水上与水下同步观测装置
US11509817B2 (en) * 2014-11-03 2022-11-22 Robert John Gove Autonomous media capturing
KR20160103290A (ko) 2015-02-24 2016-09-01 김시환 자동차에 장착된 무인 항공기의 통제 시스템
KR20160121862A (ko) 2015-04-13 2016-10-21 용비에이티(주) 자동차에 장착된 무인 항공기의 통제 시스템
KR20160121861A (ko) 2015-04-13 2016-10-21 용비에이티(주) 자동차의 무인 항공기 장착 시스템
CN106162070A (zh) * 2015-04-23 2016-11-23 神讯电脑(昆山)有限公司 安全监控系统及其方法
CN106162070B (zh) * 2015-04-23 2019-07-30 神讯电脑(昆山)有限公司 安全监控系统及其方法
US9723468B2 (en) 2015-09-23 2017-08-01 Hyundai Motor Company Apparatus and method for sending SOS in vehicle engaged with uninhabited aerial vehicle
WO2017076240A1 (zh) * 2015-11-05 2017-05-11 丰唐物联技术（深圳）有限公司 基于智能飞行装置的安防方法及智能飞行装置
CN106686340A (zh) * 2015-11-05 2017-05-17 丰唐物联技术（深圳）有限公司 基于智能飞行装置的安防方法及智能飞行装置
KR102623034B1 (ko) * 2023-02-07 2024-01-09 주식회사 유투에스알 Ai 융합 기동형 통합 경계시스템
CN117915052A (zh) * 2024-03-20 2024-04-19 智广海联(天津)大数据技术有限公司 一种获取监控有效性的方法及装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20140030610A (ko) 지상 감시장비와 연동된 무인기를 이용한 감시 방법
US11834173B2 (en) Anchored aerial countermeasures for rapid deployment and neutralizing of target aerial vehicles
US11740080B2 (en) Aerial video based point, distance, and velocity real-time measurement system
US11697497B2 (en) Aerial vehicles having countermeasures deployed from a platform for neutralizing target aerial vehicles
EP2118713B1 (en) Precision approach control
US5235513A (en) Aircraft automatic landing system
RU2666479C1 (ru) Способ обеспечения автоматической посадки летательного аппарата
EP3077879B1 (en) Imaging method and apparatus
KR101747180B1 (ko) 자동 비디오 감시 시스템 및 방법
CN112335190B (zh) 无线电链路覆盖图和减损系统及方法
US9897417B2 (en) Payload delivery
CN109597432B (zh) 一种基于车载摄像机组的无人机起降监控方法及系统
EP3077880B1 (en) Imaging method and apparatus
EP3751233B1 (en) Multi-aircraft vision and datalink based navigation system and method
KR20120036684A (ko) 지피에스를 이용한 지능형 항공로봇
Kong et al. A ground-based multi-sensor system for autonomous landing of a fixed wing UAV
GB2522327A (en) Determining routes for aircraft
KR102452044B1 (ko) 해양환경 조성을 위한 무인 수상정-무인 항공기 협업 시스템
RU155323U1 (ru) Система управления беспилотным летательным аппаратом
O'Young et al. RAVEN: A maritime surveillance project using small UAV
GB2522328A (en) Payload delivery
JP6393157B2 (ja) 宇宙機の探索回収システム
US20220189319A1 (en) Mobile surveillance systems and methods for uas operational support
KR20240084610A (ko) 해안 운용용 무인비행체
Zalewski et al. Assessment of possibilities to use thermal imaging cameras for air traffic control

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application