KR20160104892A - 무선 네트워크를 위한 무인 비행체, 무인 비행체 시스템 및 그 제어 방법 - Google Patents

무선 네트워크를 위한 무인 비행체, 무인 비행체 시스템 및 그 제어 방법 Download PDF

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KR20160104892A
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Abstract

본 발명은 무선 네트워크를 위한 무인 비행체, 무인 비행체 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사용 가능한 통신 주파수 대역을 감지하고 감지된 사용 가능한 통신 주파수 대역을 이용해 무선 통신 네트워크를 구축할 수 있는 무인 비행체 및 무인 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따르면, 제어부, 통신부 및 주파수 대역 감지부를 포함하고, 제어부는, 외부 무인 비행체의 현재 위치 정보 및 시간에 따른 운행 정보를 수신하고, 현재 위치 정보 및 운행 정보에 기초하여 외부 무인 비행체에서 수행될 통신 주파수 대역의 에너지 분포에 대한 감지 방식을 선택하고, 외부 무인 비행체로 선택된 감지 방식 정보를 전송하고, 외부 무인 비행체로부터 선택된 감지 방식에 따른 감지 결과 정보를 수신하고, 주파수 대역 감지부를 통해 감지한 통신 주파수 대역의 에너지 분포 정보 및 수신한 감지 결과 정보에 기초하여 가용 주파수 대역 정보를 생성하고, 외부 무인 비행체로 생성된 가용 주파수 대역 정보를 전송하는 것을 특징으로 하는 무선 네트워크를 위한 무인 비행체가 제공될 수 있다.

Description

무선 네트워크를 위한 무인 비행체, 무인 비행체 시스템 및 그 제어 방법{An unmanned airborne vehicle for wireless network, an unmanned airborne vehicle system and a method for controlling thereof}
본 발명은 무선 네트워크를 위한 무인 비행체, 무인 비행체 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사용 가능한 통신 주파수 대역을 감지하고, 감지된 사용 가능한 통신 주파수 대역을 이용해 무선 통신 네트워크를 구축할 수 있는 무인 비행체 및 무인 시스템에 관한 것이다.
정보 통신 기술의 발달에 따라 모든 전기전자 단말기의 무선 통신이 일반화되고 있으며, 우리가 생각할 수 있는 거의 모든 제품에 무선 통신을 위한 모듈이 삽입될 수 있다. 이렇듯, 무선 통신을 위한 주파수 대역에 대한 수요는 증가하고 있지만 주파수 대역은 한정되어 있으므로, 상기 한정된 주파수 대역을 누가 사용할 것인지에 대한 갈등이 심화되고 있는 실정이다.
최근, 한정된 주파수 대역을 효율적으로 사용하는, 주파수 대역의 유연한 사용(flexible use)이라는 아이디어가 대두되고 있다. 통신을 위해 할당된 주파수 대역이 항상 사용중인 것은 아니므로, 상기 유휴 주파수 대역을 비면허 단말기로 하여금 사용케 한다는 것이다. 이를 위해, 상기 비면허 단말기는 현재 주파수 대역이 사용 중인지 여부를 판단할 필요가 있다. 이와 관련된 기술이 인지 무선(cognitive radio)이다.
한편, 전술한 바와 같이 무선 단말기를 통해 무선 네트워크에 접속하는 것이 일상적인 일이 되었으며, 다양한 정보들이 무선 네트워크 망을 통해 전송되고 있다. 잠시라도 무선 네트워크가 사용할 수 없게 된 경우 생활 및 업무에 상당한 장애가 발생될 수 있다. 무선 네트워크가 발달한 요즘에도 시간과 장소에 따라 무선 네트워킹이 불가능할 수 있다. 예를 들어, 차량이나 도보로 접근하기 힘든 높고 험한 산이나 정글 등의 오지처럼 네트워크 기반 시설이 아예 존재하지 않는 경우를 생각해볼 수 있다. 다른 예로, 대형 재난 및 재해로 인해 네트워크 시설이 파손되었거나, 특정 지역에 무선 단말기가 과밀 분포되어 해당 지역의 무선 단말기들의 네트워킹 요청에 모두 대응할 수 없는 상황을 생각해볼 수 있다. 전술한 예들 중, 오지 및 재난 지역에서는 현재 위성을 통한 무선 네트워킹이 가능할 수 있다. 하지만, 위성을 통한 무선 통신은 속도 및 데이터 전송량에서 큰 제약이 있으며, 이용 요금도 다른 무선 네트워크 수단에 비해서 매우 높다. 무선 단말기의 과밀 분포의 경우 현재로서는 별 다른 대책이 없으며, 단지 해당 지역을 벗어남으로써 무선 네트워크 접속 불량 문제를 해결할 수 있을 뿐이다. 이에 대해서, 전술한 다양한 상황에서의 네트워크 접속을 지원하기 위한 연구가 진행되고 있는데, 문제의 해결 방식 중 하나로써 무인 비행체를 이용한 통신 네트워크 형성 방법이 대두되고 있다.
여기서, 상기 무인 비행체는 프로그램화된 제어 방식 또는 외부로부터 전송되는 제어 신호에 따라 인간의 관여 없이도 특정 목적을 달성하기 위해 자동적으로 이륙, 비행 및 착륙이 가능한 비행체를 의미한다. 무인 비행체는 기본적으로 외부로부터의 제어를 위한 통신 모듈을 구비하고 있기 때문에 상기 통신 모듈을 통한 네트워크 망의 형성 방법을 구상할 수 있는 것이다.
하지만, 전술한 바와 마찬가지로, 사용 가능한 주파수 대역은 한정되어있기 때문에, 무인 비행체를 이용한 네트워크 망을 형성하기 위한 무인 비행체만의 주파수 대역을 별도로 확보하는 것은 어려운 일이다. 여기에 상기의 인지 무선 기술이 개입될 여지가 있다.
아직까지는, 무인 비행체 자체에 대한 연구가 다양한 방식으로 연구되고 있으나 그 성과가 크지 않고, 무인 비행체와 관련된 법 등 제도적 개선이 필요한 부분이 많다. 이 때문에 네트워크 망 형성을 위한 무인 비행체에 대한 연구가 아직 본격적으로 시작되지 않은 상태이다. 상기 인지 무선 기술과 관련해서도, 해당 기술이 무인 비행체에 적용된 사례가 아직은 등장하고 있지 않다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 무선 네트워크 접속을 지원하거나 무선 네트워크를 형성할 수 있는 무인 비행체, 무인 비행체 시스템 및 그 제어 방법을 제공하고자 하는 목적을 가지고 있다.
이에 더하여, 본 발명은 이용 가능한 주파수 대역을 감지할 수 있는 무인 비행체 및 무인 비행체 시스템을 제공하고자 하는 목적도 가지고 있다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따르면, 무선 통신 네트워크를 형성하기 위한 이동식 기지국 역할을 수행하는 무인 비행체에 있어서, 상기 무인 비행체의 각 부를 제어하는 제어부; 상기 제어부의 제어에 의해 외부 통신 장치와 정보를 송수신하는 통신부; 및 상기 제어부의 제어에 의해 통신 주파수 대역의 에너지 분포를 감지하는 주파수 대역 감지부; 를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 통신부를 통해 외부 무인 비행체의 현재 위치 정보 및 시간에 따른 운행 정보를 수신하고, 상기 현재 위치 정보 및 상기 운행 정보에 기초하여 상기 외부 무인 비행체에서 수행될 통신 주파수 대역의 에너지 분포에 대한 감지 방식을 선택하고, 상기 통신부를 통해 상기 외부 무인 비행체로 상기 선택된 감지 방식 정보를 전송하고, 상기 통신부를 통해 상기 외부 무인 비행체로부터 상기 선택된 감지 방식에 따른 감지 결과 정보를 수신하고, 상기 주파수 대역 감지부를 통해 감지한 통신 주파수 대역의 에너지 분포 정보 및 상기 수신한 감지 결과 정보에 기초하여 가용 주파수 대역 정보를 생성하고, 상기 통신부를 통해 상기 외부 무인 비행체로 상기 생성된 가용 주파수 대역 정보를 전송하는 것을 특징으로 하는 무선 네트워크를 위한 무인 비행체가 제공될 수 있다.
여기서, 상기 제어부는, 상기 통신부를 통해 복수의 외부 무인 비행체로부터 개별적인 현재 위치 정보 및 운행 정보를 수신하고, 상기 수신한 현재 위치 정보를 참조하여 현재 시점을 기준으로 상기 복수의 외부 무인 비행체 사이의 거리를 계산하거나, 상기 수신한 운행 정보를 참조하여 시간에 따른 상기 복수의 외부 무인 비행체 사이의 거리를 계산하고, 상기 현재 시점 또는 특정 시간을 기준으로 기 설정된 시간 구간 동안 기 설정된 거리 범위 이내에 위치하는 적어도 둘 이상의 외부 무인 비행체를 하나의 인접 비행체 그룹으로 분류하고, 상기 인접 비행체 그룹 단위로 통신 주파수 대역의 에너지 분포에 대한 감지 방식을 할당한다.
여기서, 상기 감지 방식은, 상기 인접 비행체 그룹에 속하는 외부 무인 비행체 중 하나의 외부 무인 비행체만 통신 주파수 대역에 대한 에너지 분포를 감지하는 단독 감지 방식을 포함한다.
여기서, 상기 감지 방식은, 통신 주파수 대역을 상기 인접 비행체 그룹에 속하는 외부 무인 비행체의 수에 기초하여 적어도 하나의 할당 주파수 대역 분할하고, 상기 인접 비행체 그룹에 속하는 외부 무인 비행체마다 서로 상이한 할당 주파수 대역에 대한 에너지 분포를 감지하는 분할 감지 방식을 포함한다.
여기서, 상기 제어부는, 상기 통신부를 통해 상기 외부 무인 비행체로부터 해당 무인 비행체와 무선 통신을 수행하고 있는 외부 통신 장치 목록 정보를 수신하고, 상기 외부 무인 비행체 중 지상 기지국과 직접 무선 통신을 수행하고 있는 기지국 통신 비행체와 기 설정된 개수 이상의 외부 통신 장치와 무선 통신을 수행 중인 다중 접속 비행체를 선별하고, 상기 외부 무인 비행체 중 상기 현재 위치 정보 및 상기 운행 정보에 기초하여 상기 기지국 통신 비행체와 상기 다중 접속 비행체 사이를 중계할 릴레이 비행체를 선별하고, 상기 가용 주파수 대역 정보를 생성할 때 상기 기지국 통신 비행체, 다중 접속 비행체 및 상기 릴레이 비행체에 사용 가능한 주파수 대역에 대한 우선권을 부여하는 제어 신호를 포함시킨다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 무선 통신 네트워크를 형성하기 위한 이동식 기지국 역할을 수행하는 무인 비행체 시스템에 있어서, 사용자의 조작 또는 기 설정된 운행 정보에 따라 이동하며 외부 통신 장치와 무선 통신을 수행하고, 통신 주파수 대역의 에너지 분포를 감지하는 멤버(member) 비행체; 및 상기 멤버 비행체와 무선 통신을 수행하고, 사용 가능한 주파수 대역을 판별하는 리더(leader) 비행체; 를 포함하고, 상기 리더 비행체는, 상기 멤버 비행체의 현재 위치 정보 및 시간에 따른 운행 정보를 수신하고, 상기 현재 위치 정보 및 상기 운행 정보에 기초하여 상기 멤버 비행체에서 수행될 통신 주파수 대역의 에너지 분포에 대한 감지 방식을 선택하고, 상기 멤버 비행체로 상기 선택된 감지 방식 정보를 전송하고, 상기 멤버 비행체로부터 상기 선택된 감지 방식에 따른 감지 결과 정보를 수신하고, 상기 리더 비행체가 감지한 주파수 대역의 에너지 분포 정보 및 상기 멤버 비행체로부터 수신한 감지 결과 정보에 기초하여 가용 주파수 대역 정보를 생성하고, 상기 멤버 비행체로 상기 생성된 가용 주파수 대역 정보를 전송하고 상기 멤버 비행체는 상기 가용 주파수 대역 정보에 기초하여 무선 통신에 사용할 주파수 대역을 선택하는 것을 특징으로 하는 무선 네트워크를 위한 무인 비행체 시스템이 제공될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 무선 통신 네트워크를 형성하기 위한 이동식 기지국 역할을 수행하는 무인 비행체의 제어 방법에 있어서, 외부 무인 비행체의 현재 위치 정보 및 시간에 따른 운행 정보를 수신하는 단계; 상기 현재 위치 정보 및 상기 운행 정보에 기초하여 상기 외부 무인 비행체에서 수행될 통신 주파수 대역의 에너지 분포에 대한 감지 방식을 선택하는 단계; 상기 외부 무인 비행체로 상기 선택된 감지 방식 정보를 전송하는 단계; 상기 외부 무인 비행체로부터 상기 선택된 감지 방식에 따른 감지 결과 정보를 수신하는 단계; 상기 수신한 감지 결과 정보에 기초하여 가용 주파수 대역 정보를 생성하는 단계; 및 상기 외부 무인 비행체로 상기 생성된 가용 주파수 대역 정보를 전송하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 네트워크를 위한 무인 비행체의 제어 방법이 제공될 수 있다.
본 발명에 따르면, 가용 주파수 대역을 확인할 수 있는 무인 비행체, 무인 비행체 시스템 및 그 제어 방법을 제공할 수 있다. 그리고, 상기 가용 주파수 대역 정보를 외부 무인 비행체와 공유함으로써 외부 통신 장치 사이에서 발생될 수 있는 신호의 혼선을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면 외부 무인 비행체 중 인접 비행체 그룹을 판별할 수 있으며, 상기 인접 비행체 그룹 단위로 통신 주파수 대역의 에너지 분포에 대한 감지 방식을 할당할 수 있다. 이를 통해 효율적인 통신 주파수 대역의 에너지 분포에 대한 감지를 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 기지국과 직접 통신을 수행하고 있는 무인 비행체, 기 설정된 개수 이상의 외부 통신 장치와 통신을 수행하고 있는 무인 비행체 및 릴레이 비행체를 판별할 수 있고, 이들에게 가용 주파수 대역에 대한 우선권을 부여할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무인 비행체를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 무인 비행체 시스템을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 인접 비행체 그룹을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 기지국 통신 비행체, 다중 접속 비행체 및 릴레이 비행체를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 무인 비행체의 제어 방법을 나타낸 도면이다.
본 발명은 무선 네트워크를 위한 무인 비행체, 무인 비행체 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사용 가능한 통신 주파수 대역을 감지하고, 감지된 사용 가능한 통신 주파수 대역을 이용해 무선 통신 네트워크를 구축할 수 있는 무인 비행체 및 무인 시스템에 관한 것이다. 이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무인 비행체(100)를 나타낸 도면이다. 도 1에 따르면, 본 발명의 실시예에 따른 무인 비행체(100)는 제어부(110), 통신부(120) 및 주파수 대역 감지부(130)를 포함할 수 있다. 본 발명을 실시하는 방식에 따라서, 각 구성요소는 서로 결합되어 하나로 구비될 수 있으며, 발명을 실시하는 방식에 따라서 일부의 구성요소가 생략될 수도 있다.
본 발명에 따른 무인 비행체(100)는 외부 통신 장치 사이에서 무선 네트워크를 형성할 수 있다. 특히, 상기 무선 네트워크는 구성원의 변화가 자유로운 애드혹(ad hoc) 기반의 네트워크일 수 있으며, 본 발명에 따른 무인 비행체(100) 및 타 무인 비행체는 상기 애드혹 네트워크의 개별 구성원으로써 작동될 수 있다. 하지만 본 발명에 따른 무인 비행체(100)가 형성하는 네트워크는 상기 애드혹 네트워크에 한정되지 않는다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 무인 비행체(100)는 복수의 프로펠러를 포함하는 멀티콥터(multi-copter)일 수 있다. 멀티콥터의 경우, 다른 형태의 무인 비행체에 비해 공중에서의 자세 제어가 유리하고, 특정 고도의 특정 위치에서 지속적인 공중 비행 상태를 유지할 수 있는 호버링(hovering)도 가능하다.
한편, 본 발명을 실시하는 방식에 따라서, 상기 무인 비행체(100)는 가스가 충전된 벌룬(balloon)을 통해 상기 무인 비행체(100)에 부력을 제공할 수 있는 벌룬부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 무인 비행체(100)는 상기 벌룬부를 더 포함함으로써 무인 비행체(100)를 비행시키기 위해 동력부(130)에서 소모되는 전력 에너지의 소모를 감소시킬 수 있으며, 이에 따라 무인 비행체(100)의 공중에서의 운행 시간 및 운행 거리를 증가시킬 수 있다. 또한 무인 비행체(100) 추락에 의해 발생될 수 있는 피해를 예방할 수 있다. 하지만, 본 발명에 따른 무인 비행체(100)는 다양한 형태로 구비될 수 있으며, 전술한 사항에 한정되지 않는다.
한편, 상기 외부 통신 장치는 무선 통신 모듈을 내장하고 있는 모든 휴대용 장치, 타 무인 비행체 및 기지국 등을 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 무인 비행체(100)는 상기 외부 통신 장치들 사이에서 이동식 기지국 또는 중계기로 활용될 수 있다. 즉, 공중에서 자유롭게 위치를 이동할 수 있는 무인 비행체의 특성상, 본 발명에 따른 무인 비행체(100)는 인간이 도보로 찾아가기 힘든 오지나 재난 현장에 용이하게 접근할 수 있으며, 공중에 비행한 상태에서 통신 네트워크 형성을 위한 엑세스 포인트(Access Point, AP)로 활용될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 무인 비행체(100)는 돌발적인 이벤트 상황이 발생하여 무선 통신에 대한 수요가 예상치 못하게 증가되는 경우에도 공중에서 통신 네트워크 지원을 위한 엑세스 포인트로 활용될 수 있다. 하지만 본 발명의 활용 방안은 이에 한정되지 않는다.
제어부(110)는 무인 비행체(100)의 각 부를 제어할 수 있다. 제어부(110)는 하드웨어 또는 소프트웨어의 형태로 구현될 수 있으며, 하드웨어 및 소프트웨어가 결합된 형태로도 존재할 수 있다. 바람직하게는, 제어부(110)는 마이크로프로세서로 구비될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
통신부(120)는 상기 제어부(110)의 제어에 의해 상기 외부 통신 장치와 무선 통신을 수행할 수 있다.
통신부(120)는 상기 제어부(110)의 제어에 의해 외부 통신 장치와 정보를 송수신할 수 있다. 전술한 바와 같이, 제어부(110)는 통신부(120)를 통해 외부의 타 무인 비행체, 스마트폰, 기지국 등과 정보를 송수신할 수 있다. 통신부(120)는 무선 통신을 수행할 때, 블루투스(Bluetooth), 와이파이(WIFI), 지그비(ZigBee), 가시광 통신 및 3G, LTE 등의 데이터 통신 방식을 이용할 수 있다. 또한, 바람직한 실시예에 따르면 통신부(120)는 무선 통신을 수행할 때 TV화이트 스페이스(TV White Space, TVWS) 대역을 이용할 수 있다. 하지만 본 발명에 따른 통신부(120)의 통신 방식 및 사용 주파수 대역은 전술한 사항에 한정되지 않는다.
주파수 대역 감지부(130)는 상기 제어부(110)의 제어에 의해 통신 주파수 대역의 에너지 분포를 감지할 수 있다. 본 발명을 실시하는 방식에 따라서, 주파수 대역 감지부(130)는 상기 통신부(120)가 수신한 무선 통신 신호를 주파수 영역의 신호로 변환한 뒤 각 주파수 대역마다 감지되는 에너지의 세기에 기초하여 에너지 분포를 감지할 수 있다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 주파수 대역 감지부(130)는 TV 화이트 스페이스 대역에 분포된 에너지 분포를 감지할 수 있으나, 주파수 대역 감지부(130)의 구성은 이에 한정되지 않는다.
제어부(110)는 상기 통신부(120)를 통해 외부 무인 비행체의 현재 위치 정보 및 시간에 따른 운행 정보를 수신할 수 있다. 상기 현재 위치 정보는 측위 위성 등을 통해 측정되는 위치 좌표 일 수 있으며, 상기 외부 무인 비행체의 고도 정보도 포함할 수 있다. 상기 시간에 따른 운행 정보는 상기 외부 무인 비행체에 미리 할당된 운행 경로와 관련된 정보일 수 있다. 즉, 상기 운행 정보는 시간에 따른 운행 목표 지점의 위치 좌표들을 포함할 수 있으며, 상기 외부 무인 비행체는 상기 운행 정보에 따라 자동적으로 운행될 수 있다.
제어부(110)는 상기 현재 위치 정보 및 상기 운행 정보에 기초하여 상기 외부 무인 비행체에서 수행될 통신 주파수 대역의 에너지 분포에 대한 감지 방식을 선택할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 제어부(110)는 적어도 하나의 외부 무인 비행체로 하여금 특정 감지 방식에 따라 통신 주파수 대역의 에너지 분포에 대한 감지를 수행하도록 지시하는 제어 신호를 생성할 수 있다.
특히, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 제어부(110)는, 상기 통신부(120)를 통해 복수의 외부 무인 비행체로부터 개별적인 현재 위치 정보 및 운행 정보를 수신하고, 상기 수신한 현재 위치 정보를 참조하여 현재 시점을 기준으로 상기 복수의 외부 무인 비행체 사이의 거리를 계산하거나, 상기 수신한 운행 정보를 참조하여 시간에 따른 상기 복수의 외부 무인 비행체 사이의 거리를 계산하고, 상기 현재 시점 또는 특정 시간을 기준으로 기 설정된 시간 구간 동안 기 설정된 거리 범위 이내에 위치하는 적어도 둘 이상의 외부 무인 비행체를 하나의 인접 비행체 그룹으로 분류할 수 있다. 제어부(110)가 외부 무인 비행체를 인접 비행체 그룹으로 분류하는 방식은 도 3을 설명할 때 상세하게 다루도록 한다. 이후, 제어부(110)는 상기 인접 비행체 그룹 단위로 통신 주파수 대역의 에너지 분포에 대한 감지 방식을 할당할 수 있다.
이후, 제어부(110)는 상기 통신부(120)를 통해 상기 외부 무인 비행체로 상기 선택된 감지 방식 정보를 전송하고, 상기 통신부(120)를 통해 상기 외부 무인 비행체로부터 상기 선택된 감지 방식에 따른 감지 결과 정보를 수신할 수 있다. 즉, 상기 외부 무인 비행체에도 전술한 주파수 대역 감지부(130)를 포함할 수 있으며, 이 경우, 상기 감지 방식에 따라 통신 주파수 대역의 에너지 분포를 감지할 수 있고, 그와 관련된 감지 결과 정보를 생성할 수도 있다.
제어부(110)는 상기 주파수 대역 감지부(130)를 통해 감지한 주파수 대역의 에너지 분포 정보 및 상기 수신한 감지 결과 정보에 기초하여 가용 주파수 대역 정보를 생성할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 무인 비행체(100)는 자신이 직접 통신 주파수 대역에 대한 에너지 분포를 감지할 수 있으며, 이에 더하여 외부 무인 비행체로부터 수신한 감지 결과 정보를 수신할 수도 있다. 이를 통해, 제어부(110)는 통신 주파수 대역별 통신 신호의 존재 유무를 판별할 수 있고, 해당 주파수 대역이 외부 통신 장치에 의해서 사용되고 있는지를 판별할 수도 있다. 바람직한 실시예에 따르면, 제어부(110)는 특정 주파수 대역에 대하여, 해당 주파수 대역에서 기 설정된 한계값 이상의 에너지를 감지한 외부 무인 비행체의 수가 상기 무인 비행체(100)와 통신이 가능한 모든 외부 무인 비행체의 수의 과반을 넘는 경우, 해당 주파수 대역은 사용중인 것으로 판별할 수 있다. 이에 따라, 제어부(110)는 무선 통신의 혼선을 방지하기 위해 상기 주파수 대역은 사용할 수 없다는 것을 나타내는 가용 주파수 대역 정보를 생성할 수 있다. 하지만 제어부(110)가 가용 주파수 대역 정보를 생성하는 방식은 이에 한정되지 않는다.
그 후, 제어부(110)는 상기 통신부(120)를 통해 상기 외부 무인 비행체로 상기 생성된 가용 주파수 대역 정보를 전송할 수 있다. 즉, 상기 가용 주파수 대역 정보가 외부 무인 비행체와 공유됨으로써 다른 외부 통신 장치들과의 신호 혼선을 방지할 수 있다. 이후, 본 발명에 따른 무인 비행체(100) 및 상기 외부 무인 비행체는 상기 가용 주파수 대역 정보를 참조하여 무선 통신을 수행할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 무인 비행체 시스템(1000)을 나타낸 도면이다. 도 2에 따르면, 무인 비행체 시스템(1000)은 리더(leader) 비행체(200)와 멤버 비행체(300a, 300b, 300c, 300d)를 포함할 수 있다. 도 2에서 상기 리더 비행체(200) 및 상기 멤버 비행체(300a, 300b, 300c, 300d)가 네 개의 프로펠러를 포함하는 멀티콥터인 것으로 도시되어있으나 이는 예시에 불과하며 기타 다른 무인 비행체의 형태로 구비될 수도 있다. 또한, 본 발명을 실시하는 방식에 따라서 리더 비행체(200) 및 멤버 비행체(300a, 300b, 300c, 300d)는 주입된 가스를 통해 비행체에 부력을 제공하는 벌룬을 추가적으로 포함할 수도 있다. 도 2에서 각 비행체 사이의 실선 화살표는 무선 통신의 경로를 의미한다. 도 2에서 멤버 비행체(300a, 300b, 300c, 300d)가 4대인 것으로 나타나있으나 멤버 비행체의 수는 이에 한정되지 않는다.
도 2의 무인 비행체 시스템(1000)은 무선 통신 네트워크를 형성할 수 있으며, 상기 리더 비행체(200) 및 상기 멤버 비행체(300a, 300b, 300c, 300d)는 이동식 기지국 역할을 수행할 수 있다. 상기 리더 비행체(200) 및 상기 멤버 비행체(300a, 300b, 300c, 300d)는 상호 무선 통신을 수행할 수 있으며, 멤버 비행체(300) 상호간에도 무선 통신을 수행할 수 있다. 상기 리더 비행체(200) 및 상기 멤버 비행체(300a, 300b, 300c, 300d)는 이를 위한 통신부를 개별적으로 포함할 수 있다. 또한, 전술한 바와 같이 무인 비행체 시스템(1000)에 의해서 형성되는 무선 통신 네트워크는 애드혹 네트워크일 수 있다. 또한, 상기 리더 비행체(200) 및 상기 멤버 비행체(300a, 300b, 300c, 300d)는 무선 네트워크의 상황에 따라서 역할이 교체될 수 있다. 즉, 시스템(1000)이 형성하는 무선 통신 네트워크에서 리더 비행체(200)가 멤버 비행체(300a, 300b, 300c, 300d)의 역할을 수행할 수 있으며 멤버 비행체(300a, 300b, 300c, 300d)가 리더 비행체(200)의 역할을 수행할 수도 있다.
멤버 비행체(300a, 300b, 300c, 300d)는 사용자의 조작 또는 기 설정된 운행 정보에 따라 이동하며 외부 통신 장치와 무선 통신을 수행할 수 있다. 또한, 멤버 비행체(300a, 300b, 300c, 300d)는 통신 주파수 대역의 에너지 분포를 감지할 수 있으며 이를 위한 도 1의 주파수 대역 감지부(130)를 포함할 수 있다.
리더 비행체(200)는 상기 멤버 비행체(300a, 300b, 300c, 300d)와 무선 통신을 수행하고, 사용 가능한 주파수 대역을 판별할 수 있다. 도 2의 리더 비행체(200)는 도 1의 무인 비행체(100)와 동일한 구성일 수 있다.
리더 비행체(200)는 상기 멤버 비행체(300a, 300b, 300c, 300d)의 현재 위치 정보 및 시간에 따른 운행 정보를 수신할 수 있고, 상기 현재 위치 정보 및 상기 운행 정보에 기초하여 상기 멤버 비행체(300a, 300b, 300c, 300d )에서 수행될 통신 주파수 대역의 에너지 분포에 대한 감지 방식을 선택할 수 있다. 또한, 도 1의 경우와 마찬가지로, 리더 비행체(200)는 복수의 외부 멤버 비행체로(300a, 300b, 300c, 300d)부터 개별적인 현재 위치 정보 및 운행 정보를 수신하고, 상기 수신한 현재 위치 정보를 참조하여 현재 시점을 기준으로 상기 복수의 멤버 비행체(300a, 300b, 300c, 300d) 사이의 거리를 계산하거나, 상기 수신한 운행 정보를 참조하여 시간에 따른 상기 복수의 멤버 비행체(300a, 300b, 300c, 300d) 사이의 거리를 계산할 수 있다. 그 후, 리더 비행체(200)는 상기 현재 시점 또는 특정 시간을 기준으로 기 설정된 시간 구간 동안 기 설정된 거리 범위 이내에 위치하는 적어도 둘 이상의 멤버 비행체를 하나의 인접 비행체 그룹으로 분류할 수 있으며, 상기 인접 비행체 그룹 단위로 통신 주파수 대역의 에너지 분포에 대한 감지 방식을 할당할 수 있다. 도 1의 경우와 마찬가지로, 리더 비행체(200)가 멤버 비행체(300a, 300b, 300c, 300d)를 인접 비행체 그룹으로 분류하는 방식은 도 3을 설명할 때 상세하게 다루도록 한다.
리더 비행체(200)는 상기 멤버 비행체(300a, 300b, 300c, 300d)로 상기 선택된 감지 방식 정보를 전송하고, 상기 멤버 비행체(300a, 300b, 300c, 300d)로부터 상기 선택된 감지 방식에 따른 감지 결과 정보를 수신할 수 있다. 또한, 리더 비행체(200)는 리더 비행체(200)가 감지한 주파수 대역의 에너지 분포 정보 및 상기 멤버 비행체(300a, 300b, 300c, 300d)로부터 수신한 감지 결과 정보에 기초하여 가용 주파수 대역 정보를 생성할 수 있다. 리더 비행체(200)가 가용 주파수 대역 정보를 생성하는 방식은 도 1의 경우와 동일하므로 생략한다. 리더 비행체(200)는 상기 멤버 비행체(300a, 300b, 300c, 300d)로 상기 생성된 가용 주파수 대역 정보를 전송하고, 상기 멤버 비행체(300a, 300b, 300c, 300d)는 상기 가용 주파수 대역 정보에 기초하여 무선 통신에 사용할 주파수 대역을 선택할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 인접 비행체 그룹을 나타낸 도면이다. 도 3에서 사다리꼴 도형은 지표면을 나타내고, 실선 원은 무인 비행체의 위치를 나타낸다. 이후 설명에서 각 실선 원을 외부 무인 비행체의 위치인 것으로 기재하겠으나, 해당 위치가 멤버 비행체의 위치도 나타낼 수 있다. 흑색 원은 지표면에서의 각 비행체의 위치 좌표를 의미하고, 파선은 해당 지점에서의 고도를 나타낸다. 점선 원은 각 비행체의 위치 좌표로부터 기 설정된 거리 범위를 나타낸다.
본 발명에 따른 무인 비행체의 제어부는, 통신부를 통해 복수의 외부 무인 비행체로부터 개별적인 현재 위치 정보 및 운행 정보를 수신하고, 상기 수신한 현재 위치 정보를 참조하여 현재 시점을 기준으로 상기 복수의 외부 무인 비행체 사이의 거리를 계산하거나, 상기 수신한 운행 정보를 참조하여 시간에 따른 상기 복수의 외부 무인 비행체 사이의 거리를 계산하고, 상기 현재 시점 또는 특정 시간을 기준으로 기 설정된 시간 구간 동안 기 설정된 거리 범위 이내에 위치하는 적어도 둘 이상의 외부 무인 비행체를 하나의 인접 비행체 그룹으로 분류할 수 있다.
도 3(a)은 외부 무인 비행체(uav1, uav2, uav3, uav4) 위치 관계를 나타내고 있다. 특히, 도 3(a)는 현재 시점에서의 각 외부 무인 비행체의 위치를 나타내고 있다. 본 발명의 실시예에 따른 무인 비행체는 각 외부 무인 비행체(uav1, uav2, uav3, uav4)로부터 수신된 현재 위치 정보에 기초하여 각 무인 비행체 사이의 거리를 계산할 수 있다. 도 3(a)의 경우, 무인 비행체는 각 외부 무인 비행체(uav1, uav2, uav3, uav4)의 15:00시를 기준으로 한 현재 위치 정보를 나타내고 있다. 도 3(a)에서, 외부 무인 비행체 uav1과 외부 무인 비행체 uav2는 서로 기 설정된 거리 범위 이내에 속한 상태이나 나머지 외부 무인 비행체 uav3 및 외부 무인 비행체 uav4로부터는 기 설정된 거리 범위 이상 떨어져 있는 상태이다. 이 경우, 본 발명의 실시예에 따른 무인 비행체는 상기 두 외부 무인 비행체 uav1 및 외부 무인 비행체 uav2를 하나의 인접 비행체 그룹으로 설정할 수 있다.
한편, 도 3(b)는 두 외부 무인 비행체 uav1 및 외부 무인 비행체 uav2의 운행 정보를 나타내고 있다. 외부 무인 비행체 uav1는 15:05시에 uav1_p1의 위치에 존재하고 이후 15:08시에 uav1_p2, 15:10시에 uav1_p3의 위치로 이동하게 된다. 외부 무인 비행체 uav2는 15:05시에 uav2_p1에 위치하고, 15:08시에 uav2_p2에 위치하며, 15:12시에 uav2_p3에 위치하게 된다. 두 외부 무인 비행체는 15:08시에 서로 가장 가까워지는 경우를 가정한다. 이 때, 본 발명의 실시예에 따른 무인 비행체는 15:08시에 두 외부 무인 비행체 uav1 및 외부 무인 비행체 uav2가 서로 기 설정된 거리 범위 이내에 있는 것으로 판단하고 15:08시점에 두 외부 무인 비행체 uav1 및 외부 무인 비행체 uav2가 한의 인접 비행체 그룹에 속하는 것으로 결정할 수 있다. 도 3(b)에 도시된 것은 아니나, uav1의 경우 uav1_p2에 도달하기 이전 시간부터 외부 무인 비행체 uav2와 기 설정된 거리 범위 이내에 포함될 수도 있으며, uav1_p2를 지난 이후 시간에도 외부 무인 비행체 uav2와 기 설정된 거리 범위 이내에 포함될 수도 있다. 예를 들어, 외부 무인 비행체 uav1은 15:07시가 되었을 때부터 15:09시가 될 때까지 2분간 외부 무인 비행체 uav2와 기 설정된 거리 범위 이내에 포함될 수 있다. 이것은 외부 무인 비행체 uav2의 경우도 마찬가지이다. 이 경우, 본 발명의 실시예에 따른 무인 비행체는 상기 15:07시에서 상기 15:09시까지의 시간 구간 동안은 하나의 인접 비행체 그룹에 속하는 것으로 판단할 수 있다. 이 때, 상기 시간 구간은 기 설정된 특정 시간 구간에 의해 제약될 수도 있다. 예를 들어, 기 설정된 시간 구간이 5분인 경우, 전술한 2분간의 시간 구간이 온전하게 인접 비행체 그룹에 속할 수 있는 시간으로 판별될 수 있다. 하지만, 기 설정된 시간 구간이 1분 미만인 경우, 전술한 2분 중에서도 1분간만 인접 비행체 그룹에 속할 수 있는 시간으로 제한될 수도 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따르면, 무인 비행체는 상기 인접 비행체 그룹 단위로 통신 주파수 대역의 에너지 분포에 대한 감지 방식을 할당할 수 있다. 여기서, 상기 감지 방식은, 상기 인접 비행체 그룹에 속하는 외부 무인 비행체 중 하나의 외부 무인 비행체만 통신 주파수 대역에 대한 에너지 분포를 감지하는 단독 감지 방식을 포함할 수 있다. 도 3의 외부 무인 비행체 uav1 및 외부 무인 비행체 uav2는 동일한 인접 비행체 그룹에 속한다. 이 때, 외부 무인 비행체 uav1 및 외부 무인 비행체 uav2 중 외부 무인 비행체 uav1만 통신 주파수 대역에 대한 에너지 분포를 감지할 수 있다. 동일한 인접 비행체 그룹에 속하는 외부 무인 비행체들은 서로 인접한 위치에 모여있는 것으로 가정할 수 있으며, 이에 따라 해당 인접 비행체 그룹에 속하는 외부 무인 비행체들은 유사한 에너지 분포 감지 결과를 생성할 수 있다. 즉, 중복된 에너지 분포 감지 결과 정보를 생성하는 것은 각 외부 무인 비행체의 에너지를 낭비하는 결과로 이어질 수 있으므로, 상기 단독 감지 방식을 통해 각 외부 무인 비행체의 효율적인 에너지 관리가 가능하다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 무인 비행체는 통신 주파수 대역을 상기 인접 비행체 그룹에 속하는 외부 무인 비행체의 수에 기초하여 적어도 하나의 할당 주파수 대역 분할하고, 상기 인접 비행체 그룹에 속하는 외부 무인 비행체마다 서로 상이한 할당 주파수 대역에 대한 에너지 분포를 감지하는 분할 감지 방식을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 3의 경우에서 동일한 인접 비행체 그룹에 속하는 외부 무인 비행체의 수는 외부 무인 비행체 uav1 및 외부 무인 비행체 uav2의 둘이다. 이에 따라 통신 주파수 대역을 고주파수 대역 및 저주파수 대역으로 분할하고, 외부 무인 비행체 uav1에서 고주파수 대역에 대한 에너지 분포를 감지하고 외부 무인 비행체 uav2에서 저주파수 대역에 대한 에너지 분포를 감지할 수 있다. 이를 통해 동일한 인접 비행체 그룹에 속하는 각 외부 무인 비행체는 자신에게 할당된 대역에 대해서 에너지 분포를 감지함으로써 에너지 소모가 줄어들게 된다. 이후, 무인 비행체는 인접 비행체 그룹의 각 외부 무인 비행체로부터 전송된 감지 결과 정보를 조합하여 전제 주파수 대역에 대한 에너지 분포 감지 결과를 확인할 수 있다.
상기 인접 비행체 그룹을 설명할 때, 외부 무인 비행체가 인접 비행체 그룹에 속하는 것으로 서술되었으나, 본 발명에 따른 무인 비행체도 기 설정된 거리 범위 이내에 위치하는 외부 무인 비행체와 동일한 인접 비행체 그룹에 포함될 수 있으며, 이에 따라 상기 단독 감지 방식 또는 상기 분할 감지 방식에 따른 에너지 분포 감지를 수행할 수도 있다. 또한, 전술한 사항들은 도 2의 무인 비행체 시스템에서 리더 비행체 및 멤버 무인 비행체의 경우에도 동일하게 적용될 수 있다.
한편, 도 3에서 외부 무인 비행체 사이의 거리를 계산할 때 지표면의 위치 좌표가 기 설정된 거리 범위를 측정하는 원의 중심인 것으로 나타나 있으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며 지표면에서의 위치 좌표 및 고도가 함께 적용된 3차원 좌표계에서 거리를 계산하는 방식으로 구현될 수도 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 기지국 통신 비행체, 다중 접속 비행체 및 릴레이 비행체를 나타낸 도면이다. 도 4는 각 외부 무인 비행체(uav1, uav2, uav3, uav4)가 외부 통신 장치(wd1, wd2, wd3, wd4, wd5, wd6, bs)와 무선 통신을 수행하고 있는 모습을 나타내고 있다. 도 4에서 각 외부 무인 비행체를 나타내는 원과 고도를 나타내는 파선, 지표면에서의 위치 좌표를 나타내는 흑색 원은 도 3에서 표시된 것과 동일하다. 도 4에서 외부 통신 장치 wd1, wd2, wd3, wd4, wd5, wd6는 스마트폰 등의 모바일 디바이스를 나타내고 bs는 지상 기지국을 나타낸 것일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 무인 비행체의 제어부는 통신부를 통해 외부 무인 비행체로부터 해당 무인 비행체와 무선 통신을 수행하고 있는 외부 통신 장치 목록 정보를 수신할 수 있다. 이 때, 제어부는 상기 외부 무인 비행체 중 지상 기지국과 직접 무선 통신을 수행하고 있는 기지국 통신 비행체와 기 설정된 개수 이상의 외부 통신 장치와 무선 통신을 수행 중인 다중 접속 비행체를 선별할 수 있다. 도 4(a)에 따르면, 상기 기 설정된 개수가 2개인 경우, 외부 무인 비행체 uav1은 세 외부 통신 장치(wd1, wd2, wd3)와 무선 통신을 수행중인 다중 접속 비행체이다. 또한, 외부 무인 비행체 uav 4는 지상 기지국 bs와 직접 통신을 수행하고 있는 기지국 통신 비행체이다. 이때, 제어부는 상기 외부 무인 비행체 중 상기 현재 위치 정보 및 상기 운행 정보에 기초하여 상기 기지국 통신 비행체와 상기 다중 접속 비행체 사이를 중계할 릴레이 비행체를 선별할 수 있다. 도 4(a)의 경우, 외부 무인 비행체 uav2 및 외부 무인 비행체 uav3은 외부 무인 비행체 1 및 외부 무인 비행체 uav4를 중계하는 릴레이 비행체로 선택될 수 있다.
도 4(b)는 전술한 과정을 통해 선별된 기지국 통신 비행체, 다중 접속 비행체 및 릴레이 비행체를 나타낸다. 도 4(b)에서 굵은 원으로 표시된 외부 무인 비행체 uav1이 다중 접속 비행체이고, 흑색 원으로 표시된 외부 무인 비행체 uav2 및 외부 무인 비행체 uav3이 릴레이 비행체이며, 겹 원으로 표시된 외부 무인 비행체 uav4가 기지국 통신 비행체이다. 제어부는 가용 주파수 대역 정보를 생성할 때 상기 기지국 통신 비행체, 다중 접속 비행체 및 상기 릴레이 비행체에 사용 가능한 주파수 대역에 대한 우선권을 부여하는 제어 신호를 포함시킬 수 있으며, 이에 따라 다중 접속 비행체는 원활하게 외부 통신 장치와 무선 통신을 수행할 수 있다. 도 4의 내용은 도 2의 무인 비행체 시스템에도 동일하게 적용될 수 있으며, 이 경우 도 4의 외부 무인 비행체는 도 2의 멤버 비행체 일 수 있다. 하지만, 전술한 바와 마찬가지로, 멤버 비행체와 리더 비행체는 네트워크 상황에 따라서 상호 역할이 전환될 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 무인 비행체의 제어 방법을 나타낸 도면이다. 도 5에 따르면, 무선 통신 네트워크를 형성하기 위한 이동식 기지국 역할을 수행하는 무인 비행체의 제어 방법에 있어서, 외부 무인 비행체의 현재 위치 정보 및 시간에 따른 운행 정보를 수신(S110)할 수 있다. 그 후, 상기 현재 위치 정보 및 상기 운행 정보에 기초하여 상기 외부 무인 비행체에서 수행될 통신 주파수 대역의 에너지 분포에 대한 감지 방식을 선택(S120)할 수 있으며, 상기 외부 무인 비행체로 상기 선택된 감지 방식 정보를 전송(S130)할 수 있다. 상기 외부 무인 비행체로부터 상기 선택된 감지 방식에 따른 감지 결과 정보를 수신(S140)하게 되면, 상기 수신한 감지 결과 정보에 기초하여 가용 주파수 대역 정보를 생성(S150)할 수 있으며, 상기 외부 무인 비행체로 상기 생성된 가용 주파수 대역 정보를 전송(S160)할 수 있다. 이를 통해 무선 통신을 수행할 때 발생될 수 있는 신호의 간섭을 줄일 수 있다.
본 발명을 실시하는 방식에 따라서, 상기 감지 방식을 선택(S120)하는 단계는 복수의 외부 무인 비행체를 인접 비행체 그룹으로 분류하는 단계와 상기 인접 비행체 그룹 단위로 감지 방식을 할당하는 단계를 더 포함할 수도 있다. 이 때, 상기 감지 방식은 상기 인접 비행체 그룹에 속하는 외부 무인 비행체 중 하나의 외부 무인 비행체만 통신 주파수 대역에 대한 에너지 분포를 감지하는 단독 감지 방식을 포함할 수 있다. 다른 실시예에 다르면, 상기 감지 방식은, 통신 주파수 대역을 상기 인접 비행체 그룹에 속하는 외부 무인 비행체의 수에 기초하여 적어도 하나의 할당 주파수 대역 분할하고, 상기 인접 비행체 그룹에 속하는 외부 무인 비행체마다 서로 상이한 할당 주파수 대역에 대한 에너지 분포를 감지하는 분할 감지 방식을 포함할 수도 있다.
전술한 무인 비행체의 제어 방법은 무인 비행체 시스템에도 동일하게 적용될 수 있으며, 각 단계에 대한 상세한 설명은 중복되므로 생략하도록 한다.
본 발명에 따르면, 가용 주파수 대역을 확인할 수 있는 무인 비행체, 무인 비행체 시스템 및 그 제어 방법을 제공할 수 있다. 그리고, 상기 가용 주파수 대역 정보를 외부 무인 비행체와 공유함으로써 외부 통신 장치 사이에서 발생될 수 있는 신호의 혼선을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면 외부 무인 비행체 중 인접 비행체 그룹을 판별할 수 있으며, 상기 인접 비행체 그룹 단위로 통신 주파수 대역의 에너지 분포에 대한 감지 방식을 할당할 수 있다. 이를 통해 효율적인 통신 주파수 대역의 에너지 분포에 대한 감지를 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 기지국과 직접 통신을 수행하고 있는 무인 비행체, 기 설정된 개수 이상의 외부 통신 장치와 통신을 수행하고 있는 무인 비행체 및 릴레이 비행체를 판별할 수 있고, 이들에게 가용 주파수 대역에 대한 우선권을 부여할 수 있다.
이상에서 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 설명하였으나, 당업자라면 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 범위 내에서 수정, 변경을 할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명이 속하는 기술분야에 속한 사람이 본 발명의 상세한 설명 및 실시예로부터 용이하게 유추할 수 있는 것은 본 발명의 권리범위에 속하는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 무인 비행체
200 : 리더 비행체
300 : 멤버 비행체
1000 : 무인 비행체 시스템

Claims (7)

  1. 무선 통신 네트워크를 형성하기 위한 이동식 기지국 역할을 수행하는 무인 비행체에 있어서,
    상기 무인 비행체의 각 부를 제어하는 제어부;
    상기 제어부의 제어에 의해 외부 통신 장치와 정보를 송수신하는 통신부; 및
    상기 제어부의 제어에 의해 통신 주파수 대역의 에너지 분포를 감지하는 주파수 대역 감지부; 를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 통신부를 통해 외부 무인 비행체의 현재 위치 정보 및 시간에 따른 운행 정보를 수신하고,
    상기 현재 위치 정보 및 상기 운행 정보에 기초하여 상기 외부 무인 비행체에서 수행될 통신 주파수 대역의 에너지 분포에 대한 감지 방식을 선택하고,
    상기 통신부를 통해 상기 외부 무인 비행체로 상기 선택된 감지 방식 정보를 전송하고,
    상기 통신부를 통해 상기 외부 무인 비행체로부터 상기 선택된 감지 방식에 따른 감지 결과 정보를 수신하고,
    상기 주파수 대역 감지부를 통해 감지한 통신 주파수 대역의 에너지 분포 정보 및 상기 수신한 감지 결과 정보에 기초하여 가용 주파수 대역 정보를 생성하고,
    상기 통신부를 통해 상기 외부 무인 비행체로 상기 생성된 가용 주파수 대역 정보를 전송하는 것을 특징으로 하는 무선 네트워크를 위한 무인 비행체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 통신부를 통해 복수의 외부 무인 비행체로부터 개별적인 현재 위치 정보 및 운행 정보를 수신하고,
    상기 수신한 현재 위치 정보를 참조하여 현재 시점을 기준으로 상기 복수의 외부 무인 비행체 사이의 거리를 계산하거나, 상기 수신한 운행 정보를 참조하여 시간에 따른 상기 복수의 외부 무인 비행체 사이의 거리를 계산하고,
    상기 현재 시점 또는 특정 시간을 기준으로 기 설정된 시간 구간 동안 기 설정된 거리 범위 이내에 위치하는 적어도 둘 이상의 외부 무인 비행체를 하나의 인접 비행체 그룹으로 분류하고,
    상기 인접 비행체 그룹 단위로 통신 주파수 대역의 에너지 분포에 대한 감지 방식을 할당하는 것을 특징으로 하는 무선 네트워크를 위한 무인 비행체.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 감지 방식은,
    상기 인접 비행체 그룹에 속하는 외부 무인 비행체 중 하나의 외부 무인 비행체만 통신 주파수 대역에 대한 에너지 분포를 감지하는 단독 감지 방식을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 네트워크를 위한 무인 비행체.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 감지 방식은,
    통신 주파수 대역을 상기 인접 비행체 그룹에 속하는 외부 무인 비행체의 수에 기초하여 적어도 하나의 할당 주파수 대역 분할하고, 상기 인접 비행체 그룹에 속하는 외부 무인 비행체마다 서로 상이한 할당 주파수 대역에 대한 에너지 분포를 감지하는 분할 감지 방식을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 네트워크를 위한 무인 비행체.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 통신부를 통해 상기 외부 무인 비행체로부터 해당 무인 비행체와 무선 통신을 수행하고 있는 외부 통신 장치 목록 정보를 수신하고,
    상기 외부 무인 비행체 중 지상 기지국과 직접 무선 통신을 수행하고 있는 기지국 통신 비행체와 기 설정된 개수 이상의 외부 통신 장치와 무선 통신을 수행 중인 다중 접속 비행체를 선별하고,
    상기 외부 무인 비행체 중 상기 현재 위치 정보 및 상기 운행 정보에 기초하여 상기 기지국 통신 비행체와 상기 다중 접속 비행체 사이를 중계할 릴레이 비행체를 선별하고,
    상기 가용 주파수 대역 정보를 생성할 때 상기 기지국 통신 비행체, 다중 접속 비행체 및 상기 릴레이 비행체에 사용 가능한 주파수 대역에 대한 우선권을 부여하는 제어 신호를 포함시키는 것을 특징으로 하는 무선 네트워크를 위한 무인 비행체.
  6. 무선 통신 네트워크를 형성하기 위한 이동식 기지국 역할을 수행하는 무인 비행체 시스템에 있어서,
    사용자의 조작 또는 기 설정된 운행 정보에 따라 이동하며 외부 통신 장치와 무선 통신을 수행하고, 통신 주파수 대역의 에너지 분포를 감지하는 멤버(member) 비행체; 및
    상기 멤버 비행체와 무선 통신을 수행하고, 사용 가능한 주파수 대역을 판별하는 리더(leader) 비행체; 를 포함하고,
    상기 리더 비행체는,
    상기 멤버 비행체의 현재 위치 정보 및 시간에 따른 운행 정보를 수신하고,
    상기 현재 위치 정보 및 상기 운행 정보에 기초하여 상기 멤버 비행체에서 수행될 통신 주파수 대역의 에너지 분포에 대한 감지 방식을 선택하고,
    상기 멤버 비행체로 상기 선택된 감지 방식 정보를 전송하고,
    상기 멤버 비행체로부터 상기 선택된 감지 방식에 따른 감지 결과 정보를 수신하고,
    상기 리더 비행체가 감지한 주파수 대역의 에너지 분포 정보 및 상기 멤버 비행체로부터 수신한 감지 결과 정보에 기초하여 가용 주파수 대역 정보를 생성하고,
    상기 멤버 비행체로 상기 생성된 가용 주파수 대역 정보를 전송하고
    상기 멤버 비행체는 상기 가용 주파수 대역 정보에 기초하여 무선 통신에 사용할 주파수 대역을 선택하는 것을 특징으로 하는 무선 네트워크를 위한 무인 비행체 시스템.
  7. 무선 통신 네트워크를 형성하기 위한 이동식 기지국 역할을 수행하는 무인 비행체의 제어 방법에 있어서,
    외부 무인 비행체의 현재 위치 정보 및 시간에 따른 운행 정보를 수신하는 단계;
    상기 현재 위치 정보 및 상기 운행 정보에 기초하여 상기 외부 무인 비행체에서 수행될 통신 주파수 대역의 에너지 분포에 대한 감지 방식을 선택하는 단계;
    상기 외부 무인 비행체로 상기 선택된 감지 방식 정보를 전송하는 단계;
    상기 외부 무인 비행체로부터 상기 선택된 감지 방식에 따른 감지 결과 정보를 수신하는 단계;
    상기 수신한 감지 결과 정보에 기초하여 가용 주파수 대역 정보를 생성하는 단계; 및
    상기 외부 무인 비행체로 상기 생성된 가용 주파수 대역 정보를 전송하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 네트워크를 위한 무인 비행체의 제어 방법.
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