KR20180000559A - ARP Spoofing을 이용한 무인항공기의 지상통제 장비 점검 시스템 - Google Patents

ARP Spoofing을 이용한 무인항공기의 지상통제 장비 점검 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 ARP Spoofing을 이용한 무인항공기의 지상통제 장비 점검 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 무인비행체(1)와 연동되어, 상기 무인비행체(1)의 비행 통제를 수행하는 지상통제 장비(100)의 정상 작동 여부를 ARP Spoofing을 이용하여 점검하는 시스템에 있어서, 기연동된 비행조종장치로부터 조종제어신호를 입력받아, 실시간 처리를 수행하는 조종신호 처리부(110)와, 기연동된 통신장치로부터 통신상태신호를 입력받는 통신신호 처리부(120)와, 상기 조종신호 처리부(110), 통신신호 처리부(120)와 이더넷(ethernet) 통신을 이용하여 연결되며, 상기 조종신호 처리부(110) 또는 상기 통신신호 처리부(120)의 네트워크 통신을 중계하는 네트워크 스위치부(130)를 포함하는 지상통제 장비(100) 및 상기 지상통제 장비(100)의 네트워크 스위치부(130)와 유선 또는 무선으로 네트워크 연결되어, 상기 네트워크 스위치부(130)를 통해서 송수신되는 데이터를 모니터링하고, 상기 조종신호 처리부(110) 또는 상기 통신신호 처리부(120)를 점검하기 위한 점검 명령 신호를 전송하여 점검을 수행하는 통합 점검부(200)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 ARP Spoofing을 이용한 무인항공기의 지상통제 장비 점검 시스템에 관한 것이다.

Description

ARP Spoofing을 이용한 무인항공기의 지상통제 장비 점검 시스템 {Ground control equipment checking system of UAV using ARP Spoofing}
본 발명은 ARP Spoofing을 이용한 무인항공기의 지상통제 장비 점검 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무인항공기 지상통제 장비에 추가적인 장비 또는 장비 구성의 변경 없이, ARP Spoofing(Address Resolution Protocol Spoofing)을 이용하여 점검 대상 장비의 상태를 실시간으로 모니터링할 수 있는 ARP Spoofing을 이용한 무인항공기의 지상통제 장비 점검 시스템에 관한 것이다.
이에 따라서, 점검을 위한 점검 명령을 점검 대상 장비로 전송하여, 점검 명령에 따른 응답 데이터를 모니터링하여 점검 대상 장비의 정상 동작 상태 및 정상적인 데이터 생성 여부를 점검할 수 있는 ARP Spoofing을 이용한 무인항공기의 지상통제 장비 점검 시스템에 관한 것이다.
무인항공기의 지상통제 장비는, 비행통제, 임무계획, 영상조종을 위한 windows 운영체제의 컴퓨터와, 비행 조종 및 이의 실시간 처리를 위한 실시간 처리 컴퓨터와, 통신장비 제어를 위한 접속 컴퓨터로 구성된다.
지상통제 장비의 운영하는 과정에서, 이상 동작 또는 고장 발생 시, windows 운영체제의 컴퓨터는 운영체제에서 제공되는 관리 프로그램을 통해 손쉽게 진단이 가능하지만,
실시간 처리 컴퓨터와 접속 컴퓨터는 지상통제 소프트웨어에서 구현되는 자체진단 시험을 통한 제한적인 점검만 가능할 뿐, 자체진단 시험을 통한 해결이 불가능할 경우, 무인항공기 체계를 구성하는 전체 장비에 대한 연동시험을 수행해야 하는 번거로움이 있다.
이를 위해 종래에는, 무인항공기의 지상통제 장비에 포함되는 실시간 처리 컴퓨터의 점검을 위해 운영모드 중 자체진단 모드를 통해, 실시간 처리 컴퓨터와 연결된 조종 장비(고장 스위치, 노브, 터치패널, 조종기 등)들의 연결 상태 및 정상 동작 여부를 점검 및 판단할 수 있다.
그렇지만, 이를 위해서 도 1과 같이, 자체진단 모드를 수행하기 위하여, 디스플레이 컴퓨터와 네트워크로 연결된 상태에서 비행통제 소프트웨어의 자체진단 모드 명령을 조종사가 직접 인가해야하는 번거로움이 있다.
또한, 도 2와 같이, 지상통제 장비에서 무인항공기로 전송되는 업링크 조종명령 데이터인 실시간 처리 컴퓨터의 비행 조종 명령의 경우, 이를 점검할 수 있는 기능이나 장비가 없기 때문에, 실시간 처리 컴퓨터의 정상 동작 여부를 판단하기 위해서는 비행체와 지상통제 장비 간 연동시험을 수행해야만 하며, 이는 타 체계 장비까지 매번 전개해야하는 불편함이 있다.
이와 같이, 현재까지 실시간 처리 컴퓨터 단독 운영상태를 점검할 수 있는 시스템이나 방법은 구현된 것이 없으며, 통신 장비를 제어하는 접속 컴퓨터의 점검시에도 동일한 문제점이 그대로 발생하고 있다.
종래에는 국내 등록 특허 제10-1472391호("무인비행체시스템의 지상통제장비와 지상추적장비의 통신채널 이상유무 측정장치 및 그 측정방법", 이하 선행문헌 1)와 같은 연구가 이루어져 왔다.
상기 선행문헌 1에서는 지상통제장비와 지상추적장비의 통신채널에 대한 이상유무를 정밀하게 측정하여 무인비행체시스템에 장착시키기 때문에 그에 따라 무인비행체시스템의 운용안정성을 극대화시키는 무인비행체시스템의 지상통제장비와 지상추적장비의 통신채널 이상유무 측정장치 및 그 측정방법을 개시하고 있다.
국내등록특허 제10-1472391호 (등록일자 2014.12.08.)
본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 무인항공기 지상통제 장비에 추가적인 장비 또는 장비 구성의 변경 없이, ARP Spoofing(Address Resolution Protocol Spoofing)을 이용하여 점검 대상 장비의 상태를 실시간으로 모니터링할 수 있는 ARP Spoofing을 이용한 무인항공기의 지상통제 장비 점검 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 ARP Spoofing을 이용한 무인항공기의 지상통제 장비 점검 시스템은, 무인비행체(1)와 연동되어, 상기 무인비행체(1)의 비행 통제를 수행하는 지상통제 장비(100)의 정상 작동 여부를 ARP Spoofing을 이용하여 점검하는 시스템에 있어서, 기연동된 비행조종장치로부터 조종제어신호를 입력받아, 실시간 처리를 수행하는 조종신호 처리부(110)와, 기연동된 통신장치로부터 통신상태신호를 입력받는 통신신호 처리부(120)와, 상기 조종신호 처리부(110), 통신신호 처리부(120)와 이더넷(ethernet) 통신을 이용하여 연결되며, 상기 조종신호 처리부(110) 또는 상기 통신신호 처리부(120)의 네트워크 통신을 중계하는 네트워크 스위치부(130)를 포함하는 지상통제 장비(100) 및 상기 지상통제 장비(100)의 네트워크 스위치부(130)와 유선 또는 무선으로 네트워크 연결되어, 상기 네트워크 스위치부(130)를 통해서 송수신되는 데이터를 모니터링하고, 상기 조종신호 처리부(110) 또는 상기 통신신호 처리부(120)를 점검하기 위한 점검 명령 신호를 전송하여 점검을 수행하는 통합 점검부(200)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
더 나아가, 상기 네트워크 스위치부(130)는 네트워크 통신을 위해 상기 조종신호 처리부(110) 또는 상기 통신신호 처리부(120)로부터 각각 IP Address, MAC Address로 이루어지는 ARP 정보를 전달받아 저장 및 관리하며, 상기 조종신호 처리부(110) 또는 상기 통신신호 처리부(120)의 요청에 따라 매칭되는 상기 ARP 정보에 해당하는 포트로만 네트워크 통신을 중계하는 것을 특징으로 한다.
더 나아가, 상기 네트워크 스위치부(130)는 주기적으로 상기 조종신호 처리부(110) 또는 상기 통신신호 처리부(120)로 ARP 요청 신호(ARP request packet)를 송신하고, 상기 조종신호 처리부(110) 또는 상기 통신신호 처리부(120)로부터 ARP 응답 신호(ARP reply packet)를 수신받아, 상기 ARP 정보를 업데이트하는 것을 특징으로 한다.
더 나아가, 상기 통합 점검부(200)는 상기 지상통제 장비(100)의 네트워크 스위치부(130)와 연결되어, 상기 조종신호 처리부(110) 또는 상기 통신신호 처리부(120)의 상기 ARP 정보를 획득하며, 기설정된 주기마다 변조를 원하는 상기 조종신호 처리부(110) 또는 상기 통신신호 처리부(120)의 ARP 응답 신호를 상기 네트워크 스위치부(130)로 전송하여, ARP Spoofing을 수행하는 것을 특징으로 한다.
더 나아가, 상기 조종신호 처리부(110)를 점검하는 경우, 상기 통합 점검부(200)는 상기 통신신호 처리부(120)의 ARP 응답 신호를 상기 네트워크 스위치부(130)로 전송하여 상기 통신신호 처리부(120)로 변조되고, 상기 조종신호 처리부(110)는 기설정된 점검 단계에 따라, 외부의 관리자가 상기 비행조종장치를 조작하여 입력된 점검 명령 신호를 실시간으로 상기 통신신호 처리부(120)로 변조된 상기 통합 점검부(200)로 전송하여 점검이 이루어지도록 하는 것을 특징으로 한다.
더 나아가, 상기 통신신호 처리부(120)를 점검하는 경우, 상기 통합 점검부(200)는 상기 조종신호 처리부(110)의 ARP 응답 신호를 상기 네트워크 스위치부(130)로 전송하여 상기 조종신호 처리부(110)로 변조되고, 상기 통신신호 처리부(120)는 기저장된 점검 소프트웨어를 통하여 점검 명령 신호를 생성하여 상기 조종신호 처리부(110)로 변조된 상기 통합 점검부(200)로 전송하여 점검이 이루어지도록 하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성에 의한 본 발명의 ARP Spoofing을 이용한 무인항공기의 지상통제 장비 점검 시스템은 무인항공기 지상통제 장비에 추가적인 장비 또는 장비 구성의 변경 없이, ARP Spoofing(Address Resolution Protocol Spoofing)을 이용하여 점검 대상 장비의 상태를 실시간으로 모니터링할 수 있는 효과가 있다.
이를 통해서 점검을 위한 점검 명령을 점검 대상 장비로 전송하여, 점검 명령에 따른 응답 데이터를 모니터링하여 점검 대상 장비의 정상 동작 상태 및 정상적인 데이터 생성 여부를 점검할 수 있는 효과가 있다.
즉, 본 발명의 ARP Spoofing을 이용한 무인항공기의 지상통제 장비 점검 시스템은 통합 점검부(200)인 점검 컴퓨터를 지상통제 장비의 네트워크 스위치(130)에 연결한 뒤, ARP Spoofing 기능을 통해 조종신호 처리부(110)인 실시간 처리 컴퓨터 또는 통신신호 처리부(120)인 접속 컴퓨터로 강제 네트워크 연결되어, 이 후, 통합 점검부(200)가 연결된 네트워크 스위치 포트를 통해 조종신호 처리부(110) 또는 통신신호 처리부(120)에 의해 수신되는 데이터와 조종신호 처리부(110) 또는 통신신호 처리부(120)로 송신되는 데이터를 모니터링하고, 점검 명령을 전송함으로써 체계 운영상태에 있는 조종신호 처리부(110) 또는 통신신호 처리부(120)를 용이하게 점검할 수 있는 효과가 있다.
더불어, 점검 대상 컴퓨터의 IP를 변경할 수 있어, 조종신호 처리부(110) 또는 통신신호 처리부(120) 외의 타 장비 점검으로 확대가 가능하며, 점검 대상 컴퓨터 간 통신 수행 중 데이터를 가로채, 고장 신호를 추가한 후 재전송하는 등 다양한 점검 기능으로 확장할 수 있는 장점이 있다.
도 1 및 도 2는 종래의 무인항공기의 지상통제 장비 점검을 위한 방법을 나타낸 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 ARP Spoofing을 이용한 무인항공기의 지상통제 장비 점검 시스템을 나타낸 구성도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 ARP Spoofing을 이용한 무인항공기의 지상통제 장비 점검 시스템의 예시도이다.
도 6 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 ARP Spoofing을 이용한 무인항공기의 지상통제 장비 점검 시스템에서 ARP Spoofing을 이용하는 과정을 나타낸 예시도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 ARP Spoofing을 이용한 무인항공기의 지상통제 장비 점검 시스템의 통합 점검부(200)에서 네트워크 스위치부(130)에 네트워크 연결하기 위한 호출 코드를 나타낸 예시도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 ARP Spoofing을 이용한 무인항공기의 지상통제 장비 점검 시스템의 네트워크 스위치부(130)에서 저장 및 관리하는 네트워크 통신 시 공용으로 사용되는 ARP 패킷의 구조를 나타낸 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 ARP Spoofing을 이용한 무인항공기의 지상통제 장비 점검 시스템의 네트워크 스위치부(130)에서 ARP 정보를 업데이트 하기 위하여, 송수신하는 ARP 요청 신호 및 ARP 응답 신호 생성 코드를 나타낸 예시도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 ARP Spoofing을 이용한 무인항공기의 지상통제 장비 점검 시스템에서 조종신호 처리부(110)를 점검하기 위한 구성 및 데이터 흐름을 나타낸 예시도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 ARP Spoofing을 이용한 무인항공기의 지상통제 장비 점검 시스템에서 상기 통합 점검부(200)에서 조종신호 처리부(110)의 점검을 수행하는 절차를 나타낸 예시도이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 ARP Spoofing을 이용한 무인항공기의 지상통제 장비 점검 시스템에서 상기 통합 점검부(200)에서 조종신호 처리부(110)를 점검 수행하는 화면을 나타낸 예시도이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 ARP Spoofing을 이용한 무인항공기의 지상통제 장비 점검 시스템에서 통신신호 처리부(120)를 점검하기 위한 구성 및 데이터 흐름을 나타낸 예시도이다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 ARP Spoofing을 이용한 무인항공기의 지상통제 장비 점검 시스템에서 상기 통합 점검부(200)에서 통신신호 처리부(120)의 점검을 수행하는 절차를 나타낸 예시도이다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 ARP Spoofing을 이용한 무인항공기의 지상통제 장비 점검 시스템에서 상기 통합 점검부(200)에서 통신신호 처리부(120)를 점검 수행하는 화면을 나타낸 예시도이다.
이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 ARP Spoofing을 이용한 무인항공기의 지상통제 장비 점검 시스템을 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 또한, 명세서 전반에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
이 때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.
더불어, 시스템은 필요한 기능을 수행하기 위하여 조직화되고 규칙적으로 상호 작용하는 장치, 기구 및 수단 등을 포함하는 구성 요소들의 집합을 의미한다.
본 발명은, 무인항공기의 지상통제 장비에 추가적인 장비 또는 장비 구성의 변경 없이, 외부에서 연결되는 컴퓨터 등으로 이루어진 점검 수단을 통해, 지상통제 장비를 구성하는 실시간 처리 컴퓨터와 접속 컴퓨터의 정상 동작 상태 및 정상 데이터 생성 여부를 실시간으로 점검할 수 있는 ARP Spoofing을 이용한 무인항공기의 지상통제 장비 점검 시스템에 관한 것이다.
상세하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 ARP Spoofing을 이용한 무인항공기의 지상통제 장비 점검 시스템은, ARP Spoofing(Address Resolution Protocol Spoofing)을 이용하여 점검 대상 장비인 실시간 처리 컴퓨터와 접속 컴퓨터의 통신 데이터를 가로채, 실시간 처리 컴퓨터와 접속 컴퓨터의 동작 상태 및 체계 명령 데이터의 정상 생성 여부를 실시간으로 점검할 수 있다.
도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 ARP Spoofing을 이용한 무인항공기의 지상통제 장비 점검 시스템을 간략하게 나타낸 구성도이며, 도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 ARP Spoofing을 이용한 무인항공기의 지상통제 장비 점검 시스템을 나타낸 가상 예시도이다. 도 3 내지 도 5를 참조로 하여 본 발명의 ARP Spoofing을 이용한 무인항공기의 지상통제 장비 점검 시스템을 상세히 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 ARP Spoofing을 이용한 무인항공기의 지상통제 장비 점검 시스템은 도 3에 도시된 바와 같이, 무인비행체(1)와 연동되어 상기 무인비행체(1)의 비행 통제를 수행하는 지상통제 장비(100)로 이루어지며, 상기 지상통제 장비(100)의 정상 작동 여부를 ARP Spoofing을 이용하여 점검하는 시스템에 관한 것이다.
상세하게는, 조종신호 처리부(110), 통신신호 처리부(120), 네트워크 스위치부(130)로 이루어지는 지상통제 장비(100) 및 통합 점검부(200)를 포함하여 구성될 수 있다.
각 구성에 대해서 자세히 알아보자면,
상기 조종신호 처리부(110)는 통합연산조립체인 지상통제 장비(100)의 실시간 처리 컴퓨터로서, 도 4와 같이, 연동되어 있는 비행조종장치로부터 조종제어신호를 입력받아, 실시간 처리를 수행할 수 있다.
상기 통신신호 처리부(120)는 통합연산조립체인 지상통제 장비(100)의 접속 컴퓨터로서, 도 16과 같이, 연동되어 있는 통신장치로부터 통신상태신호를 입력받을 수 있다.
상기 네트워크 스위치부(130)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 조종신호 처리부(110), 상기 통신신호 처리부(120)와 이더넷(ethernet) 통신을 이용하여 네트워크 연결되며, 상기 조종신호 처리부(110) 또는 상기 통신신호 처리부(120)의 네트워크 통신을 중계할 수 있다.
상기 통합 점검부(200)는 상기 지상통제 장비(100)의 네트워크 스위치부(130)와 유선 또는 무선으로 네트워크 연결되어, 상기 네트워크 스위치부(130)를 통해서 송수신되는 상기 조종신호 처리부(110) 또는 상기 통신신호 처리부(120)의 데이터를 모니터링할 수 있다.
또한, 상기 통합 점검부(200)는 상기 조종신호 처리부(110) 또는 상기 통신신호 처리부(120)를 점검하기 위한 점검 명령 신호를 생성하여, 전송함으로써, 상기 조종신호 처리부(110) 또는 상기 통신신호 처리부(120)의 점검을 수행할 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 ARP Spoofing을 이용한 무인항공기의 지상통제 장비 점검 시스템은 실시간 처리 컴퓨터, 접속 컴퓨터가 통합연산조립체에 장착된 체계 운영상태에서 점검 컴퓨터를 제외한 추가적인 장비나, 장비 설정의 변경 제어 없이, 각 장비를 개별로 점검할 수 있는 장점이 있다.
이를 위하여, 상술한 바와 같이, 점검 컴퓨터를 네트워크 스위치에 연결한 뒤, ARP Spoofing 기능을 통해 실시간 처리 컴퓨터 또는 접속 컴퓨터, 즉, 점검 대상 장비로 네트워크 스위치를 이용하여 통신 포트를 강제 설정하게 된다.
이 후, 점검 컴퓨터가 연결된 네트워크 스위치의 통신 포트로 송신되는 모든 데이터를 모니터링하고, 점검 명령을 점검 대상 장비로 전송함으로써, 체계 운영상태에 있는 점검 대상 컴퓨터들을 신속하게 점검할 수 있다.
좀 더 상세하게 알아보자면, 상기 네트워크 스위치부(130)는 네트워크 통신을 위해 상기 조종신호 처리부(110) 또는 상기 통신신호 처리부(120)로부터 각각 IP Address, MAC Address로 이루어지는 ARP 정보를 전달받아 저장 및 관리할 수 있다.
또한, 상기 네트워크 스위치부(130)는 상기 조종신호 처리부(110) 또는 상기 통신신호 처리부(120)의 요청에 따라 매칭되는 상기 ARP 정보에 해당되는 통신 포트로만 네트워크 통신을 중계하게 된다.
다시 말하자면, 상기 네트워크 스위치부(130)는 연결되어 있는 각 컴퓨터가 통신을 수행할 시, 데이터를 필요로 하는 컴퓨터에만 선택적으로 데이터를 전송하여 고속의 네트워크 속도를 제공하게 된다. 이를 위해, 상기 네트워크 스위치부(130)는 도 6에 도시된 바와 같이, 데이터 송수신을 수행하는 쌍방의 ARP 정보를 저장하고 있으며, 전송되는 네트워크 패킷의 MAC Address와 저장된 MAC Address를 비교하여 해당하는 통신 포트에 선택적으로 데이터를 전송하게 된다.
이 때, 상기 네트워크 스위치부(130)는 주기적으로 상기 조종신호 처리부(110) 또는 상기 통신신호 처리부(120)로 ARP 요청 신호(ARP request packet)를 송신하고, 상기 조종신호 처리부(110) 또는 상기 통신신호 처리부(120)로 ARP 응답 신호(ARP reply packet)를 수신받아, 상기 ARP 정보를 업데이트할 수 있다.
여기서, 상기 통합 점검부(200)는 상기 지상통제 장비(100)의 네트워크 스위치부(130)와 연결되어, 상기 조종신호 처리부(110) 또는 상기 통신신호 처리부(120)의 ARP 정보를 획득할 수 있다.
이 때, 도 12는 이러한 상기 ARP 정보에 따른 ARP 패킷의 구조를 나타낸 도면이다.
즉, 상기 통합 점검부(200)는 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 네트워크 스위치부(130)를 통해서 주기적으로 상기 조종신호 처리부(110) 또는 상기 통신신호 처리부(120)로 송신되는 ARP 요청 신호(ARP request packet)를 동시에 송신하고, 상기 조종신호 처리부(110) 또는 상기 통신신호 처리부(120)를 통해서 수신되는 ARP 응답 신호(ARP reply packet)를 동시에 수신받아, 상기 조종신호 처리부(110) 또는 상기 통신신호 처리부(120)의 상기 ARP 정보를 획득할 수 있다.
이는 상기 조종신호 처리부(110) 및 상기 통신신호 처리부(120)도 마찬가지로, 상호 간의 상기 ARP 정보를 획득하여, 원하는 통신 흐름을 얻을 수 있다.
즉, 네트워크 스위치는 연결되어 있는 실시간 처리 컴퓨터와 접속 컴퓨터가 통신을 수행할 때, 네트워크 스위치는 미리 파악된 실시간 처리 컴퓨터와 접속 컴퓨터의 ARP 정보에 해당하는 통신 포트로만 쌍방간의 데이터를 선택 전송되도록 제어된다.
이 때, 상기 통합 점검부(200)에서 상기 네트워크 스위치부(130)로 접근을 위한 API호출 코드는 도 11과 같다.
상기 통합 점검부(200)에서 ARP Spoofing을 수행하기 전의 상기 지상통제 장비(100)의 네트워크 통신 시 데이터 흐름은 도 8과 같다.
상세하게는, 상기 조종신호 처리부(110) 및 상기 통신신호 처리부(120) 상호 간의 상기 ARP 정보를 획득하여, 원하는 데이터 흐름이 이루어지게 된다.
그렇지만, 상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 ARP Spoofing을 이용한 무인항공기의 지상통제 장비 점검 시스템은 상기 통합 점검부(200)에서 ARP Spoofing을 수행하여, 데이터 흐름을 중간에서 가로채 상기 조종신호 처리부(110) 및 상기 통신신호 처리부(120)의 상태 점검을 수행하는 것이다.
이를 위해, 상기 통합 점검부(200)는 도 9와 같이, 미리 설정된 주기마다 변조를 원하는 상기 조종신호 처리부(110) 또는 상기 통신신호 처리부(120)의 ARP 응답 신호를 상기 네트워크 스위치부(130)로 전송함으로써, ARP Spoofing을 수행하게 된다.
일 예를 들자면, 도 10과 같이, 상기 통합 점검부(200)에서 상기 네트워크 스위치부(130)로 변조를 원하는 상기 조종신호 처리부(110)의 ARP 응답 신호를 지속적으로 전송함으로써, 상기 네트워크 스위치부(130) 및 상기 통신신호 처리부(120)로 하여금, 상기 조종신호 처리부(110)로 흐를 데이터를 상기 통합 점검부(200)로 흐르게 하게 된다.
이 때, 상기 통합 점검부(200)에서 ARP Spoofing을 수행하기 위하여, 미리 설정된 주기마다 변조를 원하는 상기 조종신호 처리부(110) 또는 상기 통신신호 처리부(120)의 ARP 응답 신호를 상기 네트워크 스위치부(130)로 전송하는 생성 코드는 도 13과 같다. 네트워크 트래픽 용량이 높아지지 않도록 미리 설정된 주기는 1초인 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 ARP Spoofing을 이용한 무인항공기의 지상통제 장비 점검 시스템은, 점검 기능을 수행하는 소프트웨어를 점검 컴퓨터인 상기 통합 점검부(200)에 탑재하여, 지상통제 장비(100)의 점검 대상 컴퓨터인 실시간 처리 컴퓨터, 접속 컴퓨터가 통합연산조립체에 장착된 상태에서, 기능 점검이 이루어지게 된다.
점검 컴퓨터가 점검 대상 컴퓨터의 명령을 정상적으로 수신함이 확인될 경우, 점검 대상 컴퓨터와 네트워크 스위치의 ARP 정보가 점검 컴퓨터의 소프트웨어의 ARP Spoofing에 의해 변조되었음을 의미한다.
상세히 알아보자면, 상기 통합 점검부(200)에서 상기 조종신호 처리부(110)를 점검하는 경우, 점검 구성 및 데이터 흐름은 도 14와 같이 이루어지는 것이 바람직하다.
즉, 상기 통합 점검부(200)는 상기 통신신호 처리부(120)의 ARP 응답 신호를 상기 네트워크 스위치부(130)와 더불어, 상기 조종신호 처리부(110)로 미리 설정된 주기마다 지속적으로 전송하여, 상기 조종신초 처리부(110)와 상기 네트워크 스위치부(130)가 상기 통합 점검부(200)를 상기 통신신호 처리부(120)로 인지하도록 변조하게 된다.
이 후, 상기 조종신호 처리부(110)는 미리 설정된 점검 단계에 따라, 외부의 관리자가 연동되어 있는 상기 비행조종장치를 조종하여 점검 명령 신호를 입력하고, 실시간으로 상기 통신신호 처리부(120)로 변조된 상기 통합 점검부(200)로 전송됨으로써, 상기 조종신호 처리부(110)의 점검이 이루어질 수 있다.
여기서, 미리 설정된 점검 단계로는, 도 15에 도시된 바와 같이, 자동점검 수행 절차에 따라 외부의 관리자가 연동되어 있는 상기 비행조종장치를 조종하여 점검 명령 신호를 입력하여, 점검 명령 신호를 입력할 수 있다.
이에 따라, 도 16에 도시된 바와 같이, 점검 결과를 모니터링 할 수 있다.
더불어, 상기 통합 점검부(200)에서 상기 통신신호 처리부(120)를 점검하는 경우, 점검 구성 및 데이터 흐름은 도 17과 같이 이루어지는 것이 바람직하다.
즉, 상기 통합 점검부(200)는 상기 조종신호 처리부(110)의 ARP 응답 신호를 상기 네트워크 스위치부(130)와 더불어, 상기 통신신호 처리부(120)로 미리 설정된 주기마다 지속적으로 전송하여, 상기 통신신호 처리부(120)와 상기 네트워크 스위치부(130)가 상기 통합 점검부(200)를 상기 조종신호 처리부(110)로 인지하도록 변조하게 된다.
이 후, 상기 통신신호 처리부(120)는 미리 저장된 점검 소프트웨어를 통하여 점검 명령 신호를 생성하여, 상기 조종신호 처리부(110)로 변조된 상기 통합 점검부(200)로 전송됨으로써, 상기 통신신호 처리부(120)의 점검이 이루어질 수 있다.
여기서, 미리 저장된 점검 소프트웨어를 통하여, 도 18에 도시된 바와 같이, 점검 명령 신호를 생성할 수 있으며, 도 19에 도시된 바와 같이, 점검 결과를 모니터링 할 수 있다.
즉, 다시 말하자면, 본 발명의 일 실시예에 따른 ARP Spoofing을 이용한 무인항공기의 지상통제 장비 점검 시스템은, ARP Spoofing을 이용하여 네트워크 스위치로 연동되는 운영장비들의 데이터를 모니터링하고 상태를 점검할 수 있는 장점이 있다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 소자 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것 일 뿐, 본 발명은 상기의 일 실시예에 한정되는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허 청구 범위뿐 아니라 이 특허 청구 범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
1 : 무인비행체
100 : 지상통제 장비
110 : 조종신호 처리부(실시간 처리 컴퓨터)
120 : 통신신호 처리부(접속 컴퓨터)
130 : 네트워크 스위치부
200 : 통합 점검부(점검 컴퓨터)

Claims (6)

  1. 무인비행체(1)와 연동되어, 상기 무인비행체(1)의 비행 통제를 수행하는 지상통제 장비(100)의 정상 작동 여부를 ARP Spoofing을 이용하여 점검하는 시스템에 있어서,
    기연동된 비행조종장치로부터 조종제어신호를 입력받아, 실시간 처리를 수행하는 조종신호 처리부(110)와,
    기연동된 통신장치로부터 통신상태신호를 입력받는 통신신호 처리부(120)와,
    상기 조종신호 처리부(110), 통신신호 처리부(120)와 이더넷(ethernet) 통신을 이용하여 연결되며, 상기 조종신호 처리부(110) 또는 상기 통신신호 처리부(120)의 네트워크 통신을 중계하는 네트워크 스위치부(130)를 포함하는 지상통제 장비(100); 및
    상기 지상통제 장비(100)의 네트워크 스위치부(130)와 유선 또는 무선으로 네트워크 연결되어,
    상기 네트워크 스위치부(130)를 통해서 송수신되는 데이터를 모니터링하고, 상기 조종신호 처리부(110) 또는 상기 통신신호 처리부(120)를 점검하기 위한 점검 명령 신호를 전송하여 점검을 수행하는 통합 점검부(200);
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 ARP Spoofing을 이용한 무인항공기의 지상통제 장비 점검 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 네트워크 스위치부(130)는
    네트워크 통신을 위해 상기 조종신호 처리부(110) 또는 상기 통신신호 처리부(120)로부터 각각 IP Address, MAC Address로 이루어지는 ARP 정보를 전달받아 저장 및 관리하며,
    상기 조종신호 처리부(110) 또는 상기 통신신호 처리부(120)의 요청에 따라 매칭되는 상기 ARP 정보에 해당하는 포트로만 네트워크 통신을 중계하는 것을 특징으로 하는 ARP Spoofing을 이용한 무인항공기의 지상통제 장비 점검 시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 네트워크 스위치부(130)는
    주기적으로 상기 조종신호 처리부(110) 또는 상기 통신신호 처리부(120)로 ARP 요청 신호(ARP request packet)를 송신하고, 상기 조종신호 처리부(110) 또는 상기 통신신호 처리부(120)로부터 ARP 응답 신호(ARP reply packet)를 수신받아, 상기 ARP 정보를 업데이트하는 것을 특징으로 하는 ARP Spoofing을 이용한 무인항공기의 지상통제 장비 점검 시스템.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 통합 점검부(200)는
    상기 지상통제 장비(100)의 네트워크 스위치부(130)와 연결되어,
    상기 조종신호 처리부(110) 또는 상기 통신신호 처리부(120)의 상기 ARP 정보를 획득하며,
    기설정된 주기마다 변조를 원하는 상기 조종신호 처리부(110) 또는 상기 통신신호 처리부(120)의 ARP 응답 신호를 상기 네트워크 스위치부(130)로 전송하여, ARP Spoofing을 수행하는 것을 특징으로 하는 ARP Spoofing을 이용한 무인항공기의 지상통제 장비 점검 시스템.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 조종신호 처리부(110)를 점검하는 경우,
    상기 통합 점검부(200)는
    상기 통신신호 처리부(120)의 ARP 응답 신호를 상기 네트워크 스위치부(130)로 전송하여 상기 통신신호 처리부(120)로 변조되고,
    상기 조종신호 처리부(110)는
    기설정된 점검 단계에 따라, 외부의 관리자가 상기 비행조종장치를 조작하여 입력된 점검 명령 신호를 실시간으로 상기 통신신호 처리부(120)로 변조된 상기 통합 점검부(200)로 전송하여 점검이 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 ARP Spoofing을 이용한 무인항공기의 지상통제 장비 점검 시스템.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 통신신호 처리부(120)를 점검하는 경우,
    상기 통합 점검부(200)는
    상기 조종신호 처리부(110)의 ARP 응답 신호를 상기 네트워크 스위치부(130)로 전송하여 상기 조종신호 처리부(110)로 변조되고,
    상기 통신신호 처리부(120)는
    기저장된 점검 소프트웨어를 통하여 점검 명령 신호를 생성하여 상기 조종신호 처리부(110)로 변조된 상기 통합 점검부(200)로 전송하여 점검이 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 ARP Spoofing을 이용한 무인항공기의 지상통제 장비 점검 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN109581424A (zh) * 2018-12-20 2019-04-05 北京无线电计量测试研究所 一种低慢小目标导航欺骗装置和方法
CN109828604A (zh) * 2019-01-30 2019-05-31 东北农业大学 无人机中心管理控制装置

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