KR20160082213A

KR20160082213A - 소형 무인비행체의 3g/lte망을 통한 비행 인증 방법

Info

Publication number: KR20160082213A
Application number: KR1020140196051A
Authority: KR
Inventors: 이윤석; 정민수; 남창현; 설동철
Original assignee: 가온소프트(주)
Priority date: 2014-12-31
Filing date: 2014-12-31
Publication date: 2016-07-08

Abstract

본 발명은 소형 무인비행체의 3G/LTE망을 통한 비행인증 방법으로 도심운용시에 비인증된 비행체의 비행으로 테러등과 같은 위험한 상황에 직면할 수 있으므로, 해당 비행체의 효과적인 비행 허가가 필요한 상황이다. 그러므로 본 발명에서는 소형 무인비행체에 고유 ID를 할당하고 해당 고유 ID에 맞는 사용자 정보를 인증센터에 등록한뒤 도심 어느곳에서든 접근 가능한 3G 또는 LTE 망을 통해서 인증센터에 접근하여 비행 인증 및 비행체의 비행경로를 기록, 추적할 수 있는 각별한 장점이 있는 유용한 발명이다.

Description

소형 무인비행체의 3G/LTE망을 통한 비행 인증 방법{A METHOD OF FLIGHT AUTHENTICATION OF SMALL UNMANNED AUTONOMOUS VEHICLES USING 3G/LTE NETWORK}

본 발명은 소형 무인비행체의 비행인증 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 소형 무인비행체의 도심 운행을 위해 3G/LTE 망을 사용하여 비행 인증 방법에 관한 것이다.

오늘날 다양한 형태의 무인비행기가 국내외를 막론하고 운행되고 있다. 특히 국방 분야를 중심으로 발전해 오던 무인비행기는 다양한 형태의 수요에 맞게 민간분야로 확대 발전해오고 있다. 특히 항공 촬영과 관련한 소형 무인 비행체와 관련된 시장의 성장은 기하 급수적으로 증가하고 있는 실정이다. 이러한 시장의 성장은 무인 비행체에 대한 기술적 수준을 향상시킬 수 있는 기회는 될 수 있으나, 다수의 무인 비행체가 장애물이 많은 도심에 운행할 경우 발생할 수 있는 인적, 물적 손실또한 앞으로 급증하게 될 것이 분명하다.

이러한 환경에서 무인 비행체의 사업적 시장을 축소할 수 밖에 없는 비행 제한 구역의 확대가 아니라, 시장의 안전성과 기술적 수준의 향상을 도모할 수 있는 비행체 인증을 통해 추적 관리하는 것이 필요하다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 소형 무인 비행체를 기존 3G/LTE 망을 통해 네트워크에 접속하고 비행체 인증 방식을 도입하여 비행체의 이동, 운영시간 등에 대한 관리 및 대응을 수행할 수 있도록 하는 인증 방법에 대해 발명한다.

헬리켐이라 불리는 소형 비행체의 경우 4개 이상의 로터를 보유하고 있으며 이들의 회전에 의해서 비행을 수행한다. 이러한 비행체는 GCS(Ground Control Station)라는 대형 무인 비행체 제어 장비와는 다르게 소형의 RC조종기를 통해서 비행을 제어하고 이와 같은 무인 비행체를 멀티콥터라고 부른다. 이러한 멀티 콥터는 기존의 차량과는 달리 정해진 길도 존재하지 않고 지표면을 중심으로 이동하는 것도 없다. 이러한 환경에서 발생할 수 있는 것은 기존 차량과 같이 도로를 중심으로 하는 충돌 발생가능성을 제거하는 것과 달리 매우 많은 분야, 부분에서 충돌을 감지하고 해결해야한다. 특히 소형 무인비행체를 원래 용도 이외에 범죄의 용도로 사용될 경우에는 그 움직임의 자유도와 탐지의 어려움과 더해져 더욱더 위험하다. 하지만 이러한 문제를 해결하기 위하여 모든 소형 무인 비행체를 등록과 허가 비행제로 운영한다면, 무인 비행체 시장에 대한 심대한 장애와 타격을 줄수 있으며, 공역을 개방키로 한 미국의 정책과 달라, 미국의 선도 기업에 국내 시장을 빼앗길 수도 있다. 이와 같은 이유로 안전성을 확보하면서도 비행의 자율성을 보장할 수 있는 새로운 방법이 필요하다. 이를 위해 필요한 것은 첫 번째로 비행의 추적성이다. 모든 비행체는 추적할 수 있어야 한다. 탐지되지 않고 추적되지 않은 비행체는 간단히는 사생활 침해에서부터 시작해서 인적 물적 손상을 시킬 수도 있다. 그러므로 비행체의 추적을 통해서 상황에 대한 인지가 가능해야한다. 그리고 두 번째로는 인증기능이다. 이는 비행체의 추적을 위해서도 필수적이다. 왜냐하면, 위장된 비행체의 공격과 이에 대한 대응을 위해서라도 비행체는 인증을 통해 자신이 자신임을 정확하게 증명해야한다.

본 발명은 상기한 실정을 감안하여 종래의 무분별한 비행체의 증가에 따라 대응할 수 없었던 관리의 문제를 해결하고자 도심 모든 곳에서 네트워크에 접근가능한 3G/LTE 망을 통해서 비행체의 인증을 수행하고자 발명한 것으로서, 그 목적은 소형 무인비행체의 비행 인증 및 비행 추적에 관한 효과적인 방법을 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명 소형 무인비행체의 3G/LTE망을 통한 비행 인증 방법은 비행체를 등록하는 단계(S1단계); 비행체를 인증하는 단계(S2단계)로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명의 소형 무인비행체의 3G/LTE망을 통한 비행 인증 방법에 따르면, 비행체는 사전 등록을 통해서 제조사의 ID와 비행체의 ID 그리고 사용자의 정보를 등록하도록 한다. 그리고 이후 비행인증 과정에서 비행경로와 비행체의 비행 인증을 수행하는데, 이러한 방법을 통해서 도심에서 운영되는 무인비행체의 출처를 명확히 하고, 비행체의 이동 경로를 추적하므로서 도심 운용의 안전성을 확보할 수 있는 큰 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 비행체 인증을 위한 전체 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 비행체 사전등록 과정,
도 3은 본 발명에 따른 비행체 인증을 위한 인증 과정이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명 소형 무인비행체의 3G/LTE망을 통한 비행인증 방법의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 소형 무인비행체의 이동에 따른 등록 및 비행체 정보 기록 방법에 대한 전체 시스템 구성도이며, 도 2는 비행체 인증을 위해 사전에 모든 비행체를 등록하는 등록 과정 그리고 도 3은 비행체 인증을 수행하는 인증 과정에 대한 도면으로서, 본 발명 소형 무인비행체의 3G/LTE망을 통한 비행체 인증 방법을 위한 비행체 등록단계(S1단계)와; 비행체를 3G/LTE망을 통해 인증하는 단계(S2단계)로 이루어 진다.

상기 S1 단계에서 사용자는 자신이 최초 구매한 비행체와 컴퓨터를 연결하고, 비행체 제조사의 ID와, 비행체의 ID를 컴퓨터에 연결된 비행체 제조사가 제작한 연결 프로그램을 통해서 수신하고, 사용자는 자신의 ID와 패스워드, 그리고 주소, 전화번호를 포함하는 개인정보를 비행체 인증 센터에 송신하고, 인증센터는 해당 정보를 안전하게 관리하는 것이 바람직하다.

상기 S2 단계에서는 상기 S1 단계에서 저장된 비행체와 관련된 정보와 더불어 자신의 현재 GPS 위치값과 현재 시간 그리고 유일성 확보를 위한 난수 값을 포함하는 정보를 송신하여 인증 센터에 저장 하도록 하는 것이 바람직하다.

다음에는 상기한 바와 같이 이루어진 본 발명 소형 무인비행체의 3G/LTE망을 통한 비행 인증방법의 실시예로 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 소형 무인비행체의 이동에 따른 등록 및 비행체 정보 기록 방법에 대한 전체 시스템 구성도로서, 먼저 무인비행체는 도심 운행을 위해서 3G/LTE 기지국을 통해 비행기록을 인증센터에 송신하고 인증 센터는 해당하는 정보를 검증하는데, 만약 비행체가 등록되어 있지 않다면, 해당 비행체에 대한 오프라인 추적을 수행할 수 있도록, 경찰에 신고해야하는 것이 바람직하다. 그리고 만약 등록된 비행체일 경우 기지국을 통해 비행체의 정보를 기록하고, 또한 기지국을 넘어서는 핸드오버과정에서도 새로운 기지국에서 해당 비행체의 정보를 수신하여 인증 센터로 송신 정보를 저장할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

도 2는 상기 도 1에서 기술한 인증 시스템에서 사전에 비행체에 대한 정보를 등록해야 하는 과정(S1단계)에 대한 설명으로, 먼저 사용자는 비행체 제작 업체에서 제공하는 소프트웨어를 설치하고, 비행체로부터 제조사 ID인 MNF_ID와 비행체 ID인 MULTI_ID를 수신한다. 그리고 사용자는 등록센터에 등록할 자신의 ID와 사용자 주소, 사용자 전화번호, 그리고 사용자의 패스워드를 송신하는데, 이 과정에서 비행체 제작 업체에서 제공하는 소프트웨어는 멀티콥터의 공개키도 함께 인증 센터에 송신한다. 인증 센터는 사용자의 정보를 기록하고, 해당 사용자의 비행체 정보와 공개키 정보도 안전하게 기록하는 것이 바람직하다. 그리고 그렇게 기록된 정보를 바탕으로 인증센터는 SECINFO 정보를 생성하는데 이때 SECINFO 정보의 경우에는 먼저 인증센터의 비밀정보 값인 x 값과, 사용자의 ID와 패스워드를 일방향 해시함수로 수행한 결과값과 인증센터의 공개키를 연접한 결과를 말하고 이 SECINFO정보를 안전한 채널을 통해서 사용자가 설치한 제조사 프로그램에 송신하고 해당 프로그램은 SECINFO 정보를 해시 함수의 결과값과 인증 센터의 공개키로 분리하여 안전하게 저장하는 것이 바람직하다.

도 3의 경우에는 상기 도1에서 비행체의 인증정보를 인증센터에 보내는 부분과 상기 도 2에서 등록한 정보와 수신한 SECINFO를 바탕으로 하여 비행체 인증을 수행하는 단계(S2 단계)에 대한 설명으로 먼저 비행체는 이륙 전 GPS가 설치 되어 있어야 하며, 3G 또는 LTE 망을 이용하기 위하여 LTE 통신 하드웨서 및 소프트웨어 통신 모듈이 설치 되어 있어야 한다. 해당 모듈에 대한 체크를 수행한뒤 멀티콥터는 비행전 현위치(홈 로케이션)를 등록하고 3G/LTE 기지국을 통하여 인증센터에 비행체 정보를 송신한다. 이에 대한 정보는 MTV라도 불리우며 먼저, GPS 값과 MNF_ID, Multi_ID,현재시간,난수값과 GPS 값, MNF_ID, Multi_ID, 현재시간, 난수값을 비행체의 개인키로 암호화한 서명값을 첨부하고, 이 두 개의 값을 인증센터의 공개키로 암호화 한 결과값을 송신한다. 그리고, 인증 센터는 해당 정보를 수신한뒤, 비행체의 ID를 자신의 DB내에서 확인하고, 존재할 경우 GPS 값, 시간, 난수 값을 모두 기록하고, 그렇지 않을 경우 경찰과 같은 수사기관에 신고하여 불법적 비행체의 비행 기록에 대해 통보한다. 그리고 정상적 비행체이고, 비행기록을 모두 기록한 뒤에 인증센터는 RTV를 생성하는데 이 RTV 정보는 인증센터가 생성한 난수값과 정확히 동작을 수행했는지에 대한 성공과 실패 여부를 비행체의 공개키로 암호화 하여 송신한 뒤 이륙을 수행한다. 이후 비행체는 5초~10초 사이로 비행체의 비행 정보인 MTV 값을 인증센터에 송신하고, 인증 센터는 해당 값을 검증한뒤 동일하게 RTV 메시지를 생성하여 비행체에 송신하는 것이 바람직하다.

MNF_ID : 비행체 제조업체 등록 ID MULTI_ID : 비행체 ID
USER_ID : 사용자 ID USER_INFO : 사용자 기본정보
USER_PW : 사용자 패스워드 X : 인증센터의 비밀정보
Puk_AuC : AuC의 공개키 Puk_Multi : 비행체의 공개키
GPS_value : GPS수신 값 Nonce : 난수 값
Sign_Multi() : 비행체 개인키를 사용한 암호화 동작(서명동작)

Claims

비행체를 인증센터에 등록하는 단계(S1단계); 등록된 비행체를 인증하는 단계(S2단계)로 이루어진 것을 특징으로 하는 소형 무인비행체의 3G/LTE망을 통한 비행인증 방법.
제 1항에 있어서, 소형 무인비행체에 고유 ID를 할당하고 해당 고유 ID에 맞는 사용자 정보를 인증센터에 등록한 뒤 비행정보 기록을 위한 GPS값, 유일성 확보를 위한 난수값, 그리고 비행시간등을 인증센터에 송신하고, 인증센터는 만약 ID 검증을 통해 값이 없을 경우 미등록 비행체로 인식하여 수사기관과 같은 관계 기관에 신고하고, ID가 존재할 경우 비행정보를 5~10초 이내 단위로 기록하도록 하는 방법.