KR20190014415A - 저고도 항공관제 시스템 및 방법 - Google Patents

저고도 항공관제 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 저고도 비행체를 관제하는 시스템 및 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 위치정보 갱신 기지국은, 비행체의 위치정보를 전송받아 비행체 교통관제 장치로 전송하는 위치정보 갱신 기지국에 있어서, 프로세서; 및 상기 프로세서가 실행하는 적어도 하나의 명령어를 포함하는 기지국 메모리;를 포함하고, 상기 프로세서는, 서비스 영역 내에 위치하는 비행체로부터 전송되는 상기 비행체의 위치정보를 기지국의 위치정보 보정 값을 이용하여 갱신하고, 상기 갱신된 비행체의 위치정보를 통신망을 통해 상기 비행체 교통관제 장치로 전송하는 것을 특징으로 한다.

Description

저고도 항공관제 시스템 및 방법{Appratus and Method for Controlling Low Altitude Flight Vehicle}
본 발명은 항공관제 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 저고도로 비행하는 비행체가 송출하는 위치정보를 수집하여 비행체의 교통을 관제하는 저고도 항공관제 시스템 및 방법에 관한 것이다.
방송형자동종속감시(ADS-B System: Automatic Dependent Surveillance-Broadcast) 시스템은 항공관제장치와 조종사가 비행기의 위치, 고도, 속도 및 기타 추가적인 데이터 등의 정보를 공유하는 상호 협조형 차세대 감시 시스템이다. ADS-B는 레이더와 비슷하지만 인공위성(GNSS)을 이용하기 때문에 정밀도가 매우 높아 레이더 중심의 종전 항공관제 시스템보다 정확한 항공관제가 가능한 장점이 있다.
도 1은 종래 항공기의 관제 시스템을 보여주는 도면이다. 도 1을 참고하면, ADS-B 장치를 탑재한 비행기(2a)는 인공위성(1)으로부터 전파신호를 수신하면 비행기(2a)의 위치와 함께 고도, 속도, 목적지, 날씨(악천후), 산악지형, 장애물, 기체정보(콜사인)를 일정 주기로(ex, 1초에 2회씩) 디지털신호로 송출하며, 항공관제 장치(3)가 디지털신호를 수신받아 관제서버(4)로 전달한다. 또한, 항공관제 장치(3)뿐만 아니라 부근을 날고 있는 다른 비행기(2b)와 지상에 정차하고 있는 비행기(미도시)에도 같은 정보가 동시에 직접 전달되므로 지상에서의 충돌사고도 예방할 수 있는 효과를 갖는다.
한편, 최근에 택배 배달부터, 화재 진압, 기상현상 측정, 특정지역 정보 탐색 등 상업적, 공적 사용뿐만 아니라 개인 취미 활동 증가로 무인 비행기(Unmanned Aerial Vehicle, UAV)의 이용이 폭발적으로 증가하고 있다. 그러나, 도 1에 도시된 종전 항공기의 관제 시스템(3, 4)은 무인 비행기(UAV)와 같이 저고도(ex, 150m 이하)를 비행하는 비행체(10)에 대해서는 항공관제 서비스를 제공하고 있지 않아 급속도록 증가하는 저고도 비행체(10)들이 방치되어 각종 사회적 문제를 유발하고 있다.
한국등록특허 제10-1747393호, "무인비행체의 충돌회피 제어방법"
앞서 본 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로,
본 발명의 목적은, 종래 항공기의 관제 시스템의 관리하에 있지 않은 저고도비행체에 대해 전국에 설치된 기지국을 통하여 비행체의 위치정보를 실시간 수집함으로써 저고도 비행기의 무분별한 비행을 제한하고 항공교통을 관제할 수 있는 저고도 항공관제 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 비행체의 GPS 좌표값을 기지국의 GPS 오차로 보정함으로써 정밀도 높은 비행체의 위치정보를 취득하는 저고도 항공관제 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 앞서 본 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 실시예에 의해 구현된다.
일 측면에 따른 위치정보 갱신 기지국은, 비행체의 위치정보를 전송받아 비행체 교통관제 장치로 전송하는 위치정보 갱신 기지국에 있어서, 프로세서; 및 상기 프로세서가 실행하는 적어도 하나의 명령어를 포함하는 기지국 메모리;를 포함하고, 상기 프로세서는, 서비스 영역 내에 위치하는 비행체로부터 전송되는 상기 비행체의 위치정보를 기지국의 위치정보 보정 값을 이용하여 갱신하고, 상기 갱신된 비행체의 위치정보를 통신망을 통해 상기 비행체 교통관제 장치로 전송하는 것을 특징으로 한다.
상기 비행체의 위치정보는, GPS 위성신호를 기초로 산출된 비행체의 GPS 좌표를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 프로세서는, 인공위성으로부터 수신받은 GPS 위성신호를 기초로 기지국의 GPS 좌표를 산출하고, 상기 기지국의 위치정보 보정 값은, 상기 기지국의 GPS 좌표와 상기 기지국의 절대위치좌표를 차분하여 산출되는 기지국의 GPS 오차인 것을 특징으로 한다.
상기 프로세서는, 상기 비행체의 GPS 좌표와 상기 기지국 GPS 오차를 차분하여 상기 비행체의 GPS 좌표를 갱신하는 것을 특징으로 한다.
상기 비행체의 위치정보는, 상기 비행체의 식별정보를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 비행체로부터 비행체 인증을 요청받으면, 상기 통신망으로 비행체 인증을 요청하고 인증결과를 전달받아 비행체 인증을 수행하는 것을 특징으로 한다.
다른 측면에 따른 비행체 교통관제 장치는, 비행체의 위치정보를 기지국을 통해 전송받아 비행체의 교통을 관제하는 장치에 있어서, 프로세서; 및 상기 프로세서가 실행하는 적어도 하나의 명령어를 포함하는 메모리;를 포함하고, 상기 프로세서는, 갱신된 비행체의 위치정보를 통신망을 통해 상기 기지국으로부터 전송받아 비행체의 교통을 관제하고, 상기 갱신된 비행체의 위치정보는, 상기 기지국의 서비스 영역 내에 위치하는 상기 비행체의 위치정보를 기지국의 위치정보 보정 값으로 갱신하여 생성되는 것을 특징으로 한다.
상기 비행체의 위치정보는, GPS 위성신호를 기초로 산출된 비행체의 GPS 좌표를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 기지국의 위치정보 보정 값은, GPS 위성신호를 기초로 산출된 기지국의 GPS 좌표와 기지국의 절대위치좌표를 차분하여 산출되는 기지국의 GPS 오차인 것을 특징으로 한다.
상기 기지국은, 상기 비행체의 GPS 좌표와 상기 기지국 GPS 오차를 차분하여 상기 비행체의 GPS 좌표를 갱신하는 것을 특징으로 한다.
상기 프로세서는, 주행 중인 이동체가 해당 서비스 영역을 벗어나 인접 기지국의 서비스 영역으로 이동할 때 인접 기지국으로부터 상기 갱신된 비행체의 위치정보를 수신받는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 앞서 본 구성에 의하여 다음과 같은 효과를 가진다.
본 발명은, 종래 항공기의 관제 시스템의 관리하에 있지 않은 저고도비행체에 대해 전국에 설치된 기지국을 통하여 비행체의 위치정보를 실시간 수집함으로써 저고도 비행기의 무분별한 비행을 제한하고 항공교통을 관제할 수 있는 효과를 갖는다.
본 발명은, 비행체의 GPS 좌표값을 기지국의 GPS 오차로 보정함으로써 정밀도 높은 비행체의 위치정보를 취득하는 효과를 갖는다.
도 1은 종래 항공기의 관제 시스템을 보여주는 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 저고도 항공관제 시스템을 설명하는 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따라 저고도로 비행하는 비행체가 위치정보를 인접한 기지국으로 전송하는 예시도이다.
도 4는 도 2의 비행체의 일 실시예의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 5는 도 2의 기지국의 일 실시예의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 6은 도 2의 비행체 교통관제 장치의 일 실시예의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 7은 다른 실시예에 따른 저고도 항공관제 방법을 설명하는 흐름도이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 또한, 본 발명의 도면과 명세서에서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
한편, 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자에 하나 이상의 다른 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가함을 배제하지 않는다.
그러면 도면을 참고하여 본 발명의 저고도 항공관제 시스템 및 방법에 대하여 상세하게 설명한다.
도 2는 일 실시예에 따른 저고도 항공관제 시스템을 설명하는 도면이며, 도 3은 일 실시예에 따라 저고도로 비행하는 비행체가 위치정보를 인접한 기지국으로 전송하는 예시도이다.
도 2를 참고하면, 저고도 항공관제 시스템은 비행체(10), 기지국(20: 1, 2, 3), 통신망(30), 그리고 비행체 교통관제 장치(40)를 포함할 수 있다.
비행체(10), 기지국(20: 1, 2, 3) 그리고 비행체 교통관제 장치(40) 각각은, 메모리, 메모리 제어기, 하나 이상의 프로세서(CPU), 주변 인터페이스, 입출력(I/O) 서브시스템, 디스플레이 장치, 입력 장치 및 통신 회로를 포함할 수 있다. 메모리는 고속 랜덤 액세스 메모리를 포함할 수 있고, 또한 하나 이상의 자기 디스크 저장 장치, 플래시 메모리 장치와 같은 불휘발성 메모리, 또는 다른 불휘발성 반도체 메모리 장치를 포함할 수 있다. 프로세서 및 주변 인터페이스와 같은 다른 구성요소에 의한 메모리로의 액세스는 메모리 제어기에 의하여 제어될 수 있다. 메모리는 각종 정보와 프로그램 명령어를 저장할 수 있고, 프로그램은 프로세서에 의해 실행된다.
주변 인터페이스는 비행체(10), 기지국(20: 1, 2, 3) 그리고 비행체 교통관제 장치(40) 각각의 입출력 주변 장치를 프로세서 및 메모리와 연결한다. 하나 이상의 프로세서는 다양한 소프트웨어 프로그램 및/또는 메모리에 저장되어 있는 명령어 세트를 실행하여 주변 인터페이스는 비행체(10), 기지국(20: 1, 2, 3) 그리고 비행체 교통관제 장치(40) 각각을 위한 여러 기능을 수행하고 데이터를 처리한다. I/O 서브시스템은 디스플레이 장치, 입력 장치와 같은 입출력 주변장치와 주변 인터페이스 사이에 인터페이스를 제공한다. 디스플레이 장치는 LCD(liquid crystal display) 기술 또는 LPD(light emitting polymer display) 기술을 사용할 수 있다.
프로세서는 주변 인터페이스는 비행체(10), 기지국(20: 1, 2, 3) 그리고 비행체 교통관제 장치(40) 각각에 연관된 동작을 수행하고 명령어들을 수행하도록 구성된 프로세서로서, 예를 들어, 메모리로부터 검색된 명령어들을 이용하여, 주변 인터페이스는 비행체(10), 기지국(20: 1, 2, 3) 그리고 비행체 교통관제 장치(40) 각각의 컴포넌트 간의 입력 및 출력 데이터의 수신과 조작을 제어할 수 있다. 통신 회로는 외부 포트를 통한 통신 또는 RF 신호에 의한 통신을 수행한다. 통신 회로는 전기 신호를 RF 신호로 또는 그 반대로 변환하며 이 RF 신호를 통하여 통신 네트워크, 다른 이동형 게이트웨이 장치 및 통신 장치와 통신할 수 있다.
비행체(10)는 저고도로 비행하는 항공기로, 유인 및 무인 항공기를 모두 포함한다. 예를 들어, 비행체(10)는 사람이 타지 않고 원격 제어로 비행하는 드론(drone)과 같은 무인 비행기(Unmanned Aerial Vehicle, UAV)로 구현될 수 있다. 일 실시예에 따라, 비행체(10)는 ADS-B(Automatic Dependence Surveillance-Broadcast) 장치를 구비하여, 지상의 기지국(20)으로 자신의 현재 위치정보를 실시간 전송할 수 있다. 여기서, 저고도 비행은, 지상에 위치하는 기지국(20)과 무선 통신 가능한 고도로 비행하는 것으로 정의한다.
기지국(20: 1, 2, 3)은, 비행체(10)와 통신망(30) 간에 무선 연결을 제공한다. 일 실시예에 따른 기지국(20: 1, 2, 3)은, GPS 수신기를 포함하는 LTE 기지국(eNB)으로 실현될 수 있다. 또한, 기지국(20: 1, 2, 3)은, 서비스 영역에 위치하는 비행체(10)로부터 전송된 위치정보를 보정하고, 보정된 비행체의 위치정보를 통신망(30)을 통해 비행체 교통관제 장치(40)로 전송할 수 있다.
또한, 기지국(20)은, 비행체(10)가 빠른 속도로 비행하여 먼 거리를 이동하더라도 현재 위치정보를 끊임없이 실시간 전송할 수 있도록 비행체(10)의 신호 세기를 탐지하고 이동성(Mobility Management)을 지원할 수 있다. 도 3을 참고하면, 비행체(10)가 제1 서비스 영역(S1)을 벗어나 제2 서비스 영역(S2)에서 비행 중인 경우, 비행체의 위치정보를 수신하는 기지국(20)도 제1 서비스 영역(S1)을 담당하던 기지국(20)에서 제2 서비스 영역(S2)을 담당하는 기지국(20)으로 변경되며, 이하 자세하게 설명할, 비행체(10)의 GPS 좌표 보정을 수행하는 기지국(20)도 동일하게 변경된다.
복수의 서비스 영역(S: S1, S2, S3)이 서로 거리가 먼 경우, 인공위성(1)에서 전송되는 GPS 신호에 대한 공통오차도 다를 수 있다. 일 실시예에 따라 비행체의 위치정보는 비행체(10)와 가장 인접하는 기지국(20)의 GPS 오차로 보정되므로, 비행체 교통관제 장치(40)는, 정밀도 높은 위치정보를 실시간 전송받을 수 있다.
통신망(30)은, 저고도 항공관제 시스템에서 서로 연결되어 있는 다양한 디바이스 및 데이터 처리 시스템 간의 통신 링크를 제공하기 위해 사용되는 매체이다. 통신망(30)은, 전선, 무선 통신 링크 또는 광섬유 케이블과 같은 연결을 포함할 수 있다. 통신망(30)은, 원거리 통신(Wide Area Network, WAN), 근거리 통신(Local Area Network, LAN), WAN 또는 LAN의 무선 네트워크, 모바일 네트워크, 가상 사설망(Virtual Private Network, VPN), 인터넷, 일반 전화 교환망 통신(Public Switched Telephone Network, PSTN)또는 그와 유사한, 서로 다른 다양한 통신 기술들을 포함하거나, 이용하여 실시될 수 있다.
비행체 교통관제 장치(40)는 기지국(20)을 통해 전송되는 비행체의 위치정보를 분석하여 비행체(10)의 교통량과 환경을 분석하고 비행체(10)를 관제할 수 있다.
도 4는 도 2의 비행체의 일 실시예의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 4를 참고하면, 비행체(10)는, 비행체 GPS 수신부(11), 센서부(13), 비행체 무선 통신부(15), 근거리 무선신호 송출부(17), 그리고 보조 배터리부(19)를 포함할 수 있다.
비행체 GPS 수신부(11)는, 인공위성(1)에서 방사된 전파(GPS 위성신호)를 수신하고 GPS 위성신호를 기초로 비행체(10)의 좌표(GPS 좌표)를 측정한다. GPS 위성신호는 위성 시계요동, 위성 궤도의 요동, 대기원 통과시 전파 지연 등의 각종 원인에 따라 변동될 수 있으므로, GPS 위성신호에 기초하여 산출된 비행체(10)의 GPS 좌표는 실제 좌표(절대위치좌표)와 어느 정도 오차를 포함할 수 있다. 비행체 GPS 수신부(11)는, 측정한 비행체(10)의 GPS 좌표를 비행체 무선 통신부(15)로 전달할 수 있다.
센서부(13)는, 일 실시예에 따라 지자기(terrestrial magnetism)를 검출하여 비행체(10)의 방위를 탐지할 수 있다. 센서부(13)는, 검출한 지자기 정보를 비행체 무선 통신부(15)로 전달할 수 있다.
비행체 무선 통신부(15)는, 비행체(10)와 무선통신 시스템 사이 또는 비행체(10)와 비행체(10)가 위치한 네트워크 사이의 무선통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따라, 비행체 무선 통신부(15)는, 통신망(30) 상에서 기지국(20), 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다. 상기 무선 신호는, 음성 호 신호, 화상 통화 호 신호 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라, 비행체 무선 통신부(15)는, 인접한 기지국(20)에 접속하여 비행체의 위치정보를 실시간 전송할 수 있다. 여기서, 비행체의 위치정보는, 비행체 식별정보, 비행체(10)의 GPS 좌표, 센서부(13)에서 검출된 지자기 정보가 포함될 수 있다.
근거리 무선신호 송출부(17)는, 근거리 통신을 위한 모듈을 말한다. 근거리 통신(short range communication) 기술로 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, 비콘 등이 이용될 수 있다.
일 실시예에 따라, 비행체(10)가 추락하여 비행체(10)의 주전원이 차단되면, 비행체 무선 통신부(15)를 통한 비행체의 위치정보 전송이 불가능해질 수 있다. 이때, 보조 배터리부(19)로부터 전원을 공급받는 근거리 무선신호 송출부(17)는, 일정 주기로 비행체(10)의 GPS 좌표를 송출할 수 있다. 예를 들어, 추락한 비행체(10)를 찾는 관리자는, 비행체의 위치정보를 마지막으로 수신한 기지국(20)으로 이동하고, 해당 지역 근방에서 송출되는 비행체(10)의 GPS 좌표를 추적하여 추락한 비행체(10)를 발견할 수 있다.
보조 배터리부(19)는, 이벤트 발생으로 비행체(10)의 주전원은 차단되는 경우, 근거리 무선신호 송출부(17)로 전원을 공급할 수 있다.
도 5는 도 2의 기지국의 일 실시예의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 5를 참고하면, 기지국(20)은, 기지국 GPS 수신부(21), GPS 보정오차 생성부(23), 비행체 GPS 갱신부(25), 그리고 기지국 통신부(27)를 포함할 수 있다.
기지국 GPS 수신부(21)는, 인공위성(1)에서 방사된 전파(GPS 위성신호)를 수신하고 GPS 위성신호를 기초로 기지국(20)의 좌표(GPS 좌표)를 측정한다. GPS 위성신호는 위성 시계요동 등을 원인으로 시시각각 변동될 수 있으므로, GPS 위성신호에 기초하여 산출된 기지국(20)의 GPS 좌표도 실제 좌표(절대위치좌표)와 비교하여 오차를 가지며, 상기 오차범위도 측정시간에 따라 시시각각 달라질 수 있다.
GPS 보정오차 생성부(23)는, 일정 주기로 기지국(20)의 절대위치 좌표와 GPS 좌표를 차분하여 기지국(20)의 위치정보 보정 값, 즉, GPS 오차(Differential GPS)를 생성한다. 절대 위치는 다양한 방법으로 측정된 기지국(20)의 고정된 정밀 위치이며 시간에 따라 변경되지 않지만, GPS 좌표는 GPS 위성신호를 기초로 산정된 기지국(20)의 위치로 측정 시간에 따라 변경될 수 있다. GPS 위성신호가 다양한 원인으로 시시각각 변하므로, 고정된 절대위치 좌표에서 GPS 좌표를 차분하여 산정되는 GPS 오차도 시간에 따라 지속적으로 변할 수 있다. 일 실시예에 따라, 기지국(20)의 서비스 영역에 위치하는 비행체(10)는 기지국(20)과 근접하여 주행하므로 동일한 GPS 오차를 갖는 것으로 본다.
비행체 GPS 갱신부(25)는, 기지국(20)의 서비스 영역에 위치하는 비행체(10)로부터 전송되는 비행체의 위치정보를 보정하여 갱신할 수 있다. 일 실시예에 따라, 비행체의 위치정보는 GPS 위성신호 즉, GPS 좌표를 포함하므로, 비행체 GPS 갱신부(25)는, 비행체(10)의 GPS 좌표에서 기지국(20)의 GPS 오차를 차분하여 정밀한 비행체(10)의 GPS 좌표를 산출할 수 있다.
일 실시예에 따라, 비행체 GPS 갱신부(25)는, 비행체(10)로부터 비행체 인증을 요청받으면, 통신망(30)의 네트워크 장치(ex, MME)로 비행체 인증을 요청하고 인증결과를 전달받아 비행체 인증을 수행한다. 여기서, 비행체 인증은, 네트워크 장치(ex, HSS)에 저장된 가입자 정보와 비행체(10)로부터 전송된 비행체(10)의 식별정보의 일치 여부로 통신망(30)에서 수행될 수 있다. 또한, 비행체 GPS 갱신부(25)는, 비행체 인증된 비행체(10)로부터 전송되는 비행체의 위치정보를 기지국의 위치정보 보정 값을 이용하여 갱신한다. 갱신된 비행체의 위치정보는 기지국 통신부(27)로 전달되고, 통신망(30)을 통해 비행체 교통관제 장치(40)로 전송될 수 있다.
기지국 통신부(27)는, 비행체(10)로부터 위치정보를 수신받아 비행체 GPS 갱신부(25)로 전달하고, 비행체 GPS 갱신부(25)로부터 갱신된 비행체의 위치정보를 전달받아 통신망(30)을 통해 비행체 교통관제 장치(40)로 전송할 수 있다.
도 6은 도 2의 비행체 교통관제 장치의 일 실시예의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 6을 참고하면, 비행체 교통관제 장치(40)는, 무선 통신부(41), 저고도 비행관제부(43), 그리고 저장부(45)를 포함할 수 있다.
무선 통신부(41)는 비행체 교통관제 장치(40)와 기지국(20)이 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 통신모듈을 포함하여 비행체 교통관제 장치(40)와 기지국(20) 사이 데이터를 송수신한다. 일 실시예에 따라, 무선 통신부(41)는 통신망(30)을 통해 기지국(20)으로부터 비행체의 위치정보를 수신받고, 비행체 교통관제 장치(40)에서 생성된 비행체(10) 제어신호를 기지국(20)으로 전송할 수 있다. 여기서, 비행체의 위치정보는, GPS 좌표를 포함할 수 있다.
또한, 주행 중인 비행체(10)가 해당 서비스 영역을 벗어나 인접 기지국(20)의 서비스 영역으로 이동하여 비행체(10)와 무선통신하는 기지국(20)이 변경되는 경우(핸드 오버, hand over), 무선 통신부(41)는 변경된 기지국(20)으로부터 갱신된 GPS 좌표가 포함된 비행체의 위치정보를 수신받을 수 있다.
저고도 비행관제부(43)는, 비행체의 위치정보를 분석하여 비행체(10)의 교통을 관제할 수 있다. 예를 들어, 저고도 비행관제부(43)는, 국토부의 허락 없는 비행체(10)에 비행금지를 경고하거나, 비행금지 구역으로 설정된 지역으로의 비행을 금지시켜 저고도로 비행하는 비행체(10)를 관리할 수 있다.
저장부(45)는, 비행체의 위치정보를 비행체(10)의 식별정보별로 구별하여 저장할 수 있다. 또한, 저장부(45)는, 비행체 교통관제 장치(40) 운영에 필요한 각종 프로그램을 저장할 수 있다.
도 7은 다른 실시예에 따른 저고도 항공관제 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 7을 참고하면, 주행중인 비행체(10)는, 통신망(30)을 통해 비행체 교통관제 장치(40)로 비행체의 위치정보를 전송하고자 할 때 인접하는 기지국(20)에 비행체 인증을 요청한다(S70). 비행체 인증요청 시, 비행체(10)는 비행체의 식별정보를 기지국(20)으로 전송할 수 있다.
기지국(23)은, 비행체(10)로부터 비행체 인증을 요청받으면, 통신망(30)으로 비행체 인증을 요청하고 인증결과를 전달받아 비행체 인증을 수행할 수 있다(S71). 일 실시예에 따라, 기지국(23)이 MME(미도시)로 비행체 식별정보를 전송하여 비행체 인증을 요청하면, MME(mobility management entity)는, 가입자 정보가 저장되어 있는 HSS(미도시, home subscriber server)에서 해당 가입자 정보를 가져와서 저장되어 있는 정보가 일치하는지를 확인하여, 비행체 인증을 수행하고 인증결과를 기지국(23)으로 전달한다.
기지국(23)은, MME로부터 전달받은 인증결과를 비행체(10)로 전송한다(S72).
비행체(10)는 인접하는 기지국(20)에 비행체의 위치정보를 실시간으로 전송한다(S73).
기지국(23)은, 비행체(10)로부터 전송되는 비행체의 위치정보를 보정하여 갱신한다(S74). 일 실시예에 따라, 기지국(23)은, 비행체(10)의 GPS 좌표에서 기지국(20)의 GPS 오차를 차분하여 정밀한 비행체(10)의 GPS 좌표를 산출할 수 있다.
일 실시예에 따라, 기지국(23)은, 인공위성(1)에서 방사된 전파(GPS 위성신호)를 수신하여 기지국(20)의 좌표(GPS 좌표)를 측정하고, 기지국(20)의 절대위치 좌표와의 GPS 좌표의 차분으로 기지국(20)의 GPS 오차(Differential GPS)를 생성한다. 절대 위치는 고정 값인데, 기지국(20)의 GPS 좌표는 시시각각 달라질 수 있으므로 기지국(20)의 GPS 오차도 시시각각 달라질 수 있다. 따라서, 기지국(23)은, 가장 최신 버전의 GPS 오차를 기초로 비행체(10)의 GPS 좌표를 보정할 수 있다.
기지국(23)은, 보정된 비행체(10)의 GPS 좌표가 포함된 비행체의 위치정보를 통신망(30)을 통해 비행체 교통관제 장치(40)로 실시간 전송한다(S75).
본 명세서는 많은 특징을 포함하는 반면, 그러한 특징은 본 발명의 범위 또는 특허청구범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 또한, 본 명세서에서 개별적인 실시예에서 설명된 특징들은 단일 실시예에서 결합되어 구현될 수 있다. 반대로, 본 명세서에서 단일 실시예에서 설명된 다양한 특징들은 개별적으로 다양한 실시예에서 구현되거나, 적절히 결합되어 구현될 수 있다.
도면에서 동작들이 특정한 순서로 설명되었으나, 그러한 동작들이 도시된 바와 같은 특정한 순서로 수행되는 것으로, 또는 일련의 연속된 순서, 또는 원하는 결과를 얻기 위해 모든 설명된 동작이 수행되는 것으로 이해되어서는 안 된다. 특정 환경에서 멀티태스킹 및 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다. 아울러, 상술한 실시예에서 다양한 시스템 구성요소의 구분은 모든 실시예에서 그러한 구분을 요구하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 상술한 프로그램 구성요소 및 시스템은 일반적으로 단일 소프트웨어 제품 또는 멀티플 소프트웨어 제품에 패키지로 구현될 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(시디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다. 이러한 과정은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있으므로 더 이상 상세히 설명하지 않기로 한다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
10: 비행체 20: 기지국
30: 통신망 40: 비행체 교통관제 장치

Claims (10)

  1. 비행체의 위치정보를 전송받아 비행체 교통관제 장치로 전송하는 위치정보 갱신 기지국에 있어서,
    프로세서; 및
    상기 프로세서가 실행하는 적어도 하나의 명령어를 포함하는 기지국 메모리;를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    서비스 영역 내에 위치하는 비행체로부터 전송되는 상기 비행체의 위치정보를 기지국의 위치정보 보정 값을 이용하여 갱신하고,
    상기 갱신된 비행체의 위치정보를 통신망을 통해 상기 비행체 교통관제 장치로 전송하는 위치정보 갱신 기지국.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 비행체의 위치정보는,
    GPS 위성신호를 기초로 산출된 비행체의 GPS 좌표를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치정보 갱신 기지국.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    인공위성으로부터 수신받은 GPS 위성신호를 기초로 기지국의 GPS 좌표를 산출하고,
    상기 기지국의 위치정보 보정 값은,
    상기 기지국의 GPS 좌표와 상기 기지국의 절대위치좌표를 차분하여 산출되는 기지국의 GPS 오차인 것을 특징으로 하는 위치정보 갱신 기지국.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 비행체의 GPS 좌표와 상기 기지국 GPS 오차를 차분하여 상기 비행체의 GPS 좌표를 갱신하는 것을 특징으로 하는 위치정보 갱신 기지국.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 비행체의 위치정보는, 상기 비행체의 식별정보를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 비행체로부터 비행체 인증을 요청받으면, 상기 통신망으로 비행체 인증을 요청하고 인증결과를 전달받아 비행체 인증을 수행하는 것을 특징으로 하는 위치정보 갱신 기지국.
  6. 비행체의 위치정보를 기지국을 통해 전송받아 비행체의 교통을 관제하는 장치에 있어서,
    프로세서; 및
    상기 프로세서가 실행하는 적어도 하나의 명령어를 포함하는 메모리;를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    갱신된 비행체의 위치정보를 통신망을 통해 상기 기지국으로부터 전송받아 비행체의 교통을 관제하고,
    상기 갱신된 비행체의 위치정보는,
    상기 기지국의 서비스 영역 내에 위치하는 상기 비행체의 위치정보를 기지국의 위치정보 보정 값으로 갱신하여 생성되는 것을 특징으로 하는 비행체 교통관제 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 비행체의 위치정보는,
    GPS 위성신호를 기초로 산출된 비행체의 GPS 좌표를 포함하는 것을 특징으로 하는 비행체 교통관제 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 기지국의 위치정보 보정 값은,
    GPS 위성신호를 기초로 산출된 기지국의 GPS 좌표와 기지국의 절대위치좌표를 차분하여 산출되는 기지국의 GPS 오차인 것을 특징으로 하는 비행체 교통관제 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 기지국은,
    상기 비행체의 GPS 좌표와 상기 기지국 GPS 오차를 차분하여 상기 비행체의 GPS 좌표를 갱신하는 것을 특징으로 하는 비행체 교통관제 장치.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    주행 중인 이동체가 해당 서비스 영역을 벗어나 인접 기지국의 서비스 영역으로 이동할 때 인접 기지국으로부터 상기 갱신된 비행체의 위치정보를 수신받는 것을 특징으로 하는 비행체 교통관제 장치.
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