KR20190141941A - Detecting and neutralizing apparatus of flight vehicle capable of flying underground and method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 저공잠행 비행이 가능한 비행체의 탐지/무력화장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 2차원의 GPS정보를 획득할 수 있는 영상 정보로부터 중심좌표를 추출하여 3차원의 공중좌표로 변환함으로써, 목표 비행체의 좌표를 실시간으로 정확하게 획득할 수 있도록 한 저공잠행 비행이 가능한 비행체의 탐지/무력화장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a device for detecting / disabling a vehicle capable of low-flying flight, and more particularly, to extracting a central coordinate from image information capable of obtaining two-dimensional GPS information and converting the coordinate to a three-dimensional aerial coordinate. By doing so, the present invention relates to a device for detecting / disabling a vehicle capable of low-flying flight capable of accurately obtaining a coordinate of a target aircraft in real time, and a method thereof.
소형 경량(예를 들어, 150kg 이하)의 무인 비행체(예를 들어, 드론)는 조종사가 비행체에 직접 탑승하지 않고 지상에서 원격 조종(remote-[0002] piloted), 사전 프로그램된 경로에 따라 자동(auto-piloted) 또는 반자동(Semi-auto-piloted) 형식으로 자율 비행하는 비행체로서, 인공 지능을 탑재하여 자체 환경 판단에 따라 임무를 수행하는 비행체이다.Small, lightweight (e.g., 150 kg or less) unmanned aerial vehicles (e.g. drones) can be remotely piloted on the ground without the pilot directly boarding the aircraft. An autonomous vehicle in auto-piloted or semi-auto-piloted mode, which is equipped with artificial intelligence and performs its mission according to its own environmental judgment.
무인 비행체가 주요 지역이나 시설물의 정보를 탐지하고, 주요 지역이나 시설물을 파괴하는 용도로도 활용되며, 경우에 따라서는 발전소, 중요 회의실 등과 같은 공용시설물을 파괴하는 테러무기로도 사용될 수 있다. 따라서 군부대, 교도소, 발전소, 중요 건물 등과 같은 특정 지역과 시설물에서는 접근 중인 비행체를 감시 및 탐지한 후, 경우에 따라서는 비행체의 접근을 차단하는 방법의 필요성이 대두되고 있다.Unmanned aerial vehicles can be used to detect information in key areas or facilities, and to destroy key areas or facilities. In some cases, they can also be used as terrorist weapons to destroy common facilities such as power plants and important conference rooms. Therefore, there is a need for a method of monitoring and detecting an approaching aircraft in certain areas and facilities such as military units, prisons, power plants, and important buildings, and then blocking access to the aircraft in some cases.
특히, 막대한 자금으로 구축한 국가 주요시설 및 보안시설들이 저렴한 비행체의 침입에 의한 공격에 취약한 상황이다. 시설로 접근할 수 있는 육로는 각종 게이트나 철조망 등으로 차단 및 진출입을 통제할 수 있지만, 공중보안에 대한 방위책이 전혀 없는 시설이 대부분이다.In particular, major national and security facilities built with enormous funds are vulnerable to attacks caused by inexpensive aircraft. Overland access to the facility can be blocked and controlled through gates or barbed wire, but most facilities have no defense against public security.
일반적인 레이더로 공중 방위를 구축하기에는 막대한 추가비용과 인력이 필요하며, 더욱 저공 비행하는 초경량 무인 비행체를 탐지하여 무력화하기에는 더욱 우려움이 따른다. General radars require significant additional costs and manpower to build air defenses, and they are more concerned about detecting and disabling lower-flying ultralight drones.
근접하는 무인 비행체의 공격으로부터 효과적으로 탐지 및 무력화하기 위해, 비행물체를 감지하는 고정성 레이더, 조종기와 비행체 간의 통신을 탐지하는 "RF센서", 비행체를 육안으로 식별하기 위한 영상 감시 장비(CCTV), 전파교란(Jamming)을 통해 비행체를 무력화시키는 전파 방위 수단인 "재머(Jammer)", 비행체의 포획을 위한 "그물(net)", 독수리를 이용한 포획방법(하드킬), 비행체를 레이저로 추적하여 요격하는 요격방법, 전자기출력(HPEM)을 지향성으로 발상하여 비행체를 무력화하는 방법 등을 동원해야 한다.Fixed radar to detect flying objects, "RF sensors" to detect communications between manipulators and aircraft, to effectively detect and neutralize attacks from nearby unmanned aerial vehicles, video surveillance equipment (CCTV) to visually identify aircraft, Jammer, a radio defense means to disable the aircraft through jamming, "net" for capturing the aircraft, capture method (hard kill) using the eagle, and laser tracking of the aircraft Intercept methods to intercept, or to incapacitate a vehicle by generating an electromagnetic power (HPEM) with directivity, should be used.
한편, 무인 비행체를 탐지하고 이를 무력화하기 위해 종래에 제안된 기술이 하기의 <특허문헌 1> 내지 <특허문헌 2> 에 개시되어 있다.On the other hand, a conventionally proposed technique for detecting an unmanned aerial vehicle and neutralizing it is disclosed in the following <Patent Documents 1> to <
<특허문헌 1> 에 개시된 종래기술은 복수의 하위 방어부 중 적어도 하나의 하위 방어부를 기반으로 침입 무인 항공기와 관련된 제어 신호를 탐지하는 단계, 적어도 하나의 하위 방어부 및 적어도 하나의 하위 방어부에 인접한 복수의 인접 하위 방어부를 기반으로 침입 무인 항공기의 위치 정보를 생성하는 단계, 위치 정보를 기반으로 침입 무인 항공기의 제한 영역 내로의 침입 여부를 판단하는 단계, 침입 무인 항공기가 제한 영역 내로 침입한 경우, 침입 무인 항공기에 대해 방어 동작을 수행하는 단계, 침입 무인 항공기에 대해 추적을 수행하는 단계를 포함한다. 이러한 구성을 통해, 무인 항공기의 접근을 방어한다.The prior art disclosed in <Patent Document 1> detects a control signal related to an invasive unmanned aerial vehicle based on at least one lower defense unit of the plurality of lower defense units, at least one lower defense unit and at least one lower defense unit Generating location information of the invasive drone based on a plurality of adjacent lower defenses; determining whether the intruded drone enters the restricted area based on the location information; Performing a defensive operation on the invasive drone, and performing a tracking on the invasive drone. Through this configuration, the approach of the drone is defended.
또한, <특허문헌 2> 에 개시된 종래기술은 기부, 기부의 상단에 회전 가능하게 설치되는 설치대, 기부에 설치되고 드론의 감시 및 탐지를 위한 전자파를 방사하는 레이더 또는 라이더, 드론의 식별을 위한 영상을 촬영하는 카메라, 드론에 교란전파를 방사하는 전파교란유닛, 레이더 또는 라이더와 카메라 및 전파교란유닛의 작동을 제어하는 컨트롤러를 포함하여, 드론 접근 방법장치를 구현한다. 이러한 구성을 통해, 레이더 또는 라이더를 통해 드론을 감시 및 탐지하고, 카메라의 영상을 통해 드론을 식별한 후 해당 드론에 교란신호를 방사함에 따라 드론의 요격이나 격추 없이 특정 지역 또는 시설물 내로 드론이 접근하는 것을 미리 방지한다.In addition, the prior art disclosed in <
그러나 상기와 같은 종래기술은 포획이나 전자기파를 이용하여 무인 비행체의 무력화나 추락을 유도하는 방식인데, 이때 무인 비행체의 탐지를 위해 2차원의 GPS 정보만을 이용하여 위치 정보를 생성하기 때문에, 무인 비행체의 정확한 위치 참색이 어렵고, 이로 인해 무인 비행체의 방어력이 저하되는 단점이 있다.However, the prior art as described above is a method of inducing a neutralization or a fall of the unmanned aerial vehicle by using a capture or electromagnetic waves, in which the position information is generated using only two-dimensional GPS information for the detection of the unmanned aerial vehicle, Accurate positioning is difficult, and this causes a disadvantage of lowering the defense of the drone.
예컨대, 무인 비행체의 방어력을 향상하기 위해서는 공간상의 무인 비행체의 위치를 정확하게 탐지하는 것이 가장 중요한 데, 2차원의 GPS 정보만을 이용하므로 공간상에서 무인 비행체의 탐지 능력이 저하된다.For example, in order to improve the defense of an unmanned aerial vehicle, it is most important to accurately detect the position of the unmanned aerial vehicle in space. Since only two-dimensional GPS information is used, the detection capability of the unmanned aerial vehicle is degraded in space.
특히, <특허문헌 2> 는 하위 방어부에 의해 측정된 거리를 반지름으로 하는 원을 그려 각 원의 교점을 찾은 후, 교점의 위치를 침입 무인 항공기의 위치로 가정하여 침입 무인 항공기의 방향 및 방위를 결정하는 방식으로서, 2차원 평면상의 위치 결정방식으로서, 3차원 공간상의 위치 결정 방식에 비하여 위치 탐지의 정확성이 떨어진다. 위치 결정의 정확성이 결여되면, 상대적으로 방어력도 낮아진다.In particular, <
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래기술에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서, 2차원의 GPS정보를 획득할 수 있는 영상 정보로부터 중심좌표를 추출하여 3차원의 공중좌표로 변환함으로써, 목표 비행체의 좌표를 실시간으로 정확하게 획득할 수 있도록 한 저공잠행 비행이 가능한 비행체의 탐지/무력화장치 및 그 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention has been proposed to solve the above-mentioned problems in the prior art, by extracting the center coordinates from the image information that can obtain the two-dimensional GPS information and converting the three-dimensional aerial coordinates, An object of the present invention is to provide a method for detecting / disabling a vehicle capable of low-flying flight, which can accurately acquire a coordinate of a vehicle in real time.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 저공잠행 비행이 가능한 비행체의 탐지/무력화장치는, 원거리의 비행체를 탐지하는 원거리 비행체 탐지부; 영상식별 가능한 거리에서 비행체를 영상으로 식별 및 추적하기 위해 비행체의 영상을 획득하는 영상 탐지부; 상기 원거리 비행체 탐지부에 의해 비행체가 탐지되면 지속적인 탐지를 통해 영상식별 가능거리의 진입 여부를 판별하고, 영상식별 가능 거리에 진입되면 상기 영상 탐지부에서 획득한 영상 정보로부터 비행체의 3차원 위치를 결정하고, 결정한 위치 정보를 기초로 비행체를 무력화시키는 공중 방어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a low-flying flight detection / neutralization apparatus according to the present invention, the remote vehicle detection unit for detecting a remote vehicle; An image detector for acquiring an image of the aircraft to identify and track the aircraft as an image at a distance capable of image identification; When the vehicle is detected by the remote vehicle detection unit, it is determined whether the image identification distance is entered through continuous detection, and when the image identification distance is entered, the 3D position of the aircraft is determined from the image information obtained by the image detection unit. And an air defense unit that disables the vehicle based on the determined position information.
상기에서 공중 방어부는 상기 원거리 비행체 탐지부에 의해 비행체가 탐지되면, 지속적인 탐지를 제어하고, 상기 탐지한 비행체가 영상식별 가능거리에 진입하면 영상 탐지를 제어하는 비행체 추적 제어부; 상기 영상 탐지부에서 획득한 복수의 영상 정보로부터 비행체를 추출하는 비행체 추출부; 상기 비행체 추출부에서 추출한 비행체의 2차원 중심좌표를 추출하는 중심좌표 추출부; 상기 중심좌표 추출부에서 추출한 복수의 2차원 중심좌표를 3차원의 공중좌표로 변환하여 공간상의 위치를 결정하는 3차원 위치 결정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The air defense unit is a vehicle tracking control unit for controlling the continuous detection when the aircraft is detected by the remote vehicle detection unit, and controls the image detection when the detected vehicle enters the image identification distance; A vehicle extractor configured to extract a vehicle from a plurality of image information obtained by the image detector; A center coordinate extraction unit for extracting a two-dimensional center coordinates of the vehicle extracted by the vehicle extraction unit; And a three-dimensional positioning unit configured to determine a position in space by converting the plurality of two-dimensional central coordinates extracted by the central coordinate extracting unit into three-dimensional aerial coordinates.
상기에서 3차원 위치 결정부는 공간 전방 교회(Space Intersection)를 통해 복수의 2차원 중심 좌표를 3차원 공중좌표로 변환하는 것을 특징으로 한다.The three-dimensional positioning unit is characterized in that for converting a plurality of two-dimensional center coordinates to three-dimensional aerial coordinates through a space front intersection (Space Intersection).
상기에서 공중 방어부는 상기 3차원 위치 결정부에 의해 결정된 공간상의 3차원 위치 정보를 기초로 해당 위치에 교란전파를 발사하여 비행체를 무력화시키는 비행체 무력화부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The aerial defense unit further comprises a vehicle disabling unit for disabling the vehicle by firing a disturbing radio wave at a corresponding position on the basis of the three-dimensional position information in space determined by the three-dimensional positioning unit.
또한, 본 발명에 따른 저공잠행 비행이 가능한 비행체의 탐지/무력화방법은, (a) 원거리 비행체 탐지부에 의해 비행체를 탐지하고, 원거리에서 비행체가 탐지되면 지속적인 탐지를 통해 비행체가 영상식별 가능거리에 진입하는지를 확인하는 단계; (b) 상기 (a)단계의 확인 결과, 비행체가 영상식별 가능거리에 진입하면, 영상 탐지부를 통해 영상 추적을 수행하고, 영상 추적을 통해 획득한 복수의 영상 정보로부터 비행체를 추출하는 단계; (c) 상기 추출한 비행체의 2차원 중심좌표를 추출하는 단계; (d) 상기 (c)단계에서 추출한 복수의 2차원 중심좌표를 3차원의 공중좌표로 변환하여 공간상의 위치를 결정하는 단계; (e) 상기 (d)단계에서 결정한 3차원 위치 정보를 기초로 전파교란을 통해 비행체를 무력화시키는 단계를 포함하고,In addition, a method for detecting / disabling a vehicle capable of low-flying flight according to the present invention includes (a) detecting a vehicle by a remote vehicle detection unit, and when the vehicle is detected at a long distance, the vehicle may be detected at a distance capable of image identification through continuous detection. Confirming entry; (b) when the aircraft enters the image identification distance as a result of the checking in step (a), performing image tracking through the image detector and extracting the vehicle from the plurality of image information obtained through image tracking; (c) extracting two-dimensional center coordinates of the extracted vehicle; (d) converting the plurality of two-dimensional center coordinates extracted in step (c) into three-dimensional aerial coordinates to determine a position in space; (e) disabling the vehicle through radio wave disturbances based on the three-dimensional position information determined in step (d);
상기 (d)단계는 공간 전방 교회(Space Intersection)를 통해 복수의 2차원 중심 좌표를 3차원 공중좌표로 변환하는 것을 특징으로 한다.Step (d) is characterized in that to convert a plurality of two-dimensional center coordinates to three-dimensional aerial coordinates through a space front intersection (Space Intersection).
본 발명에 따르면 2차원의 GPS정보를 획득할 수 있는 영상 정보로부터 중심좌표를 추출하여 3차원의 공중좌표로 변환함으로써, 목표 비행체의 좌표를 실시간으로 정확하게 획득할 수 있는 장점이 있다.According to the present invention, by extracting the center coordinates from the image information capable of acquiring two-dimensional GPS information and converting the coordinates into three-dimensional aerial coordinates, there is an advantage in that the coordinates of the target aircraft can be accurately obtained in real time.
또한, 실시간으로 정확하게 목표 비행체에 대하여 3차원 공중좌표의 획득으로, 저공잠행 비행이 가능한 비행체의 무력화에 최적으로 대응할 수 있어, 공중 방어력을 향상할 수 있는 효과도 있다.In addition, by accurately obtaining the three-dimensional aerial coordinates with respect to the target aircraft in real time, it is possible to optimally cope with the disabling of the aircraft capable of low-flying flight, thereby improving the air defense.
도 1은 본 발명에 따른 저공잠행 비행이 가능한 비행체의 탐지/무력화장치의 개념도,
도 2는 본 발명에 따른 저공잠행 비행이 가능한 비행체의 탐지/무력화장치의 실시 예 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 저공잠행 비행이 가능한 비행체의 탐지/무력화방법을 보인 흐름도.1 is a conceptual diagram of a detection / neutralization device of a low-flying flying vehicle according to the present invention,
Figure 2 is an embodiment configuration of the detection / neutralization device of a low-flying flight capable of flying according to the present invention,
Figure 3 is a flow chart showing a detection / neutralization method of the vehicle capable of low-flying flight according to the present invention.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 저공잠행 비행이 가능한 비행체의 탐지/무력화장치 및 그 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, an apparatus for detecting / disabling a vehicle capable of low-flying flight according to a preferred embodiment of the present invention and a method thereof will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
<실시 예 1><Example 1>
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 저공잠행 비행이 가능한 비행체의 탐지/무력화장치의 개념도로서, 방어 대상체(2)에 설치되어 원거리의 비행체(1)를 탐지하는 RF 센서(11) 및 레이더(Radar)(12), 상기 방어 대상체(2) 및 방어 대상체(2)의 경계를 위한 경계벽(Fence)(3) 등에 설치되어 영상 식별 가능거리의 비행체(1)를 촬영하여 영상 정보를 획득하는 복수의 영상 카메라(CCTV)(21 - 23), 비행체(1)의 3차원 위치 정보를 결정하고, 결정한 3차원 위치 정보를 기초로 전파교란을 하여 비행체(1)를 무력화시키는 비행체 무력화부(34)를 포함한다.1 is a conceptual diagram of an apparatus for detecting / disabling a vehicle capable of low-flying flight according to a preferred embodiment of the present invention, which is installed in a
여기서 영상 카메라(21 - 23)는 3개만 도시하였으나, 그 중 2개만 이용하거나 더 많은 영상 카메라를 이용할 수 있다.Although only three
도 2는 본 발명에 따른 저공잠행 비행이 가능한 비행체의 탐지/무력화장치의 구성도로서, 원거리의 비행체를 탐지하는 원거리 비행체 탐지부(10), 영상 식별 가능한 거리에서 비행체(1)를 영상으로 식별 및 추적하기 위해 비행체(1)의 영상을 획득하는 영상 탐지부(20), 상기 원거리 비행체 탐지부(10)에 의해 비행체(1)가 탐지되면 지속적인 탐지를 통해 영상 식별 가능거리의 진입 여부를 판별하고, 영상식별 가능거리에 진입되면 상기 영상 탐지부(20)에서 획득한 영상 정보로부터 비행체(1)의 3차원 위치를 결정하고, 결정한 위치 정보를 기초로 비행체(1)를 무력화시키는 공중 방어부(30), 상기 공중 방어부(30)와 연동하여 원거리 비행체 탐지부(10)에 의해 탐지된 비행체 탐지 정보를 시각적으로 표시하거나, 영상 탐지부(20)에서 획득한 탐지 영상을 시각적으로 디스플레이해주는 디스플레이 장치(40)를 포함한다.2 is a block diagram of the detection / neutralization device of a low-flying flying vehicle according to the present invention, the remote vehicle detection unit 10 for detecting a remote vehicle, the identification of the aircraft 1 in the image identifiable distance image And if the vehicle (1) is detected by the
상기 원거리 비행체 탐지부(10)는 조종기와 비행체(1) 간의 통신을 탐지하는 RF센서(11), 비행물체를 감지하는 고정성 레이더(12)를 포함할 수 있다.The remote vehicle detection unit 10 may include an
또한, 상기 공중 방어부(30)는 상기 원거리 비행체 탐지부(10)에 의해 비행체(1)가 탐지되면 지속적인 탐지를 제어하고, 상기 탐지한 비행체(1)가 영상식별 가능거리에 진입하면 영상 탐지를 제어하는 비행체 추적 제어부(35), 상기 영상 탐지부(20)에서 획득한 복수의 영상 정보로부터 비행체(1)를 추출하는 비행체 추출부(31), 상기 비행체 추출부(31)에서 탐지한 비행체(1)의 2차원 중심좌표를 추출하는 중심좌표 추출부(32), 상기 중심좌표 추출부(32)에서 추출한 복수의 2차원 중심좌표를 3차원의 공중좌표로 변환하여 공간상의 위치를 결정하는 3차원 위치 결정부(33)를 포함한다.In addition, the
아울러 상기 공중 방어부(30)는 상기 3차원 위치 결정부(33)에 의해 결정된 공간상의 3차원 위치 정보를 기초로 해당 위치에 교란전파를 발사하여 비행체(1)를 무력화시키는 비행체 무력화부(34)를 더 포함할 수 있다.In addition, the
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 저공잠행 비행이 가능한 비행체의 탐지/무력화장치의 동작을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the detection / neutralization device of the vehicle capable of low-flying flight according to the present invention configured as described above are as follows.
먼저, 군사시설, 보호시설, 중요 시설 등의 방어 대상체(2)에 설치된 원거리 비행체 탐지부(10)에서 원거리의 탐지 대상인 비행체를 탐지한다. 여기서 원거리 비행체 탐지부(10)는 RF 센서(11)를 이용하여 비행체와 조종기 간의 무선 신호(RF) 신호를 감지하여 원거리 비행체를 탐지한다. 아울러 레이더(12)를 이용하여 마이크로파(극초단파, 10cm ~ 100cm 파장) 정도의 전자기파를 물체에 발사시켜, 그 물체로부터 반사되는 전자기파를 수신하여 물체와의 거리, 방향, 고도 등을 탐지한다. 이러한 원거리 탐지 동작을 통해 탐지 대상인 비행체(1)가 탐지되면, 공중 방어부(30)의 비행체 추적 제어부(35)는 비행체 정보가 탐지되면 상기 RF 센서(11) 및 레이더(12)를 통해 지속적으로 비행체(1)를 탐지하도록 제어하면서, 탐지한 비행체와의 거리 정보 등을 분석한다. First, the remote vehicle detection unit 10 installed in the defense object (2), such as military facilities, protective facilities, critical facilities, detects a vehicle that is a remote detection target. Here, the remote vehicle detection unit 10 detects a remote vehicle by detecting a radio signal (RF) signal between the vehicle and the remote controller using the
이 분석 결과 탐지한 비행체(1)가 미리 설정된 영상식별 가능한 거리에 진입하면, 영상 탐지부(20)를 이용하여 영상을 통해 비행체(1)를 추적하면서, 위치 정보를 설정하기 위한 영상 정보를 획득한다. 여기서 영상 탐지부(20)는 복수의 CCTV를 이용하는 것이 바람직하다. CCTV는 비행체 추적 감시가 가능한 PTZ(Pan-Tilt-Zoom) 기능을 구비한 카메라를 이용할 수 있다. PTZ 카메라를 이용함으로써 상하좌우로 비행체를 따라가며 비행체의 자동 추적이 가능하다. PTZ 카메라를 이용하여 비행체를 자동 추적하는 기술은 해당 카메라 분야에 이미 잘 알려진 공지의 기술이므로, 그에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.As a result of this analysis, when the detected vehicle 1 enters a preset image-identifiable distance, the
탐지 대상인 비행체(1)가 영상식별 가능 거리로 진입하여 영상 정보를 획득하면, 공중 방어부(30)의 비행체 추출부(31)는 상기 영상 탐지부(20)에서 획득한 영상으로부터 비행체를 추출한다. 여기서 획득한 영상 정보로부터 비행체를 추출하는 방식은 알려진 영상 인식 기술을 이용할 수 있다. 영상 인식 기술은 다양하며, 본 발명에서는 영상 객체인식 기법을 이용한 지능형 영상 검지 기법을 이용하여 영상으로부터 객체(비행체)를 검지하고, 이를 추출한다. 지능형 영상 검지 기법의 구체적인 방법은 "정상진, 김정중, 이동영, 조성제, 김국보, 멀티미디어학회논문지 제13권 제2호, 2010.02, 171-178(8 pages), 영상 객체인식기법을 활용한 지능형 영상 검지 시스템(Intelligent Video Event Detection System Used by Image Object Identification Technique)에 기재된 기술을 이용할 수 있다.When the vehicle 1 to be detected enters the image-identifiable distance and acquires image information, the
영상 객체 인식이 이루어지면, 중심좌표 추출부(32)는 상기 비행체 추출부(31)에서 인식한 비행체(1)의 2차원 중심좌표를 추출한다. 여기서 영상 정보로부터 인식된 영상의 2차원 중심 좌표를 추출하는 기법도 알려진 방식이므로, 그에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.When image object recognition is performed, the central coordinate
여기서 2차원 중심좌표는 복수의 영상 정보로부터 추출한다. 예컨대, 방어 대상체(2)의 공중 방어를 위해 복수의 영상 카메라(CCTV)를 설치하고 있으며, 이러한 복수의 영상 카메라를 통해 각각 획득한 영상 정보로부터 각각 2차원 중심 좌표를 추출한다. The two-dimensional center coordinates are extracted from the plurality of image information. For example, a plurality of image cameras (CCTVs) are installed for air defense of the
다음으로, 3차원 위치 결정부(33)는 상기 중심좌표 추출부(32)에서 추출한 복수의 2차원 중심좌표를 3차원의 공중좌표로 변환하여 공간상의 비행체 위치를 결정한다. 복수의 2차원 중심좌표를 이용하여 3차원 공중좌표로 변환하는 방법은 다양하며, 본 발명에서는 공간 전방 교회(Space Intersection)를 통해 복수의 2차원 중심 좌표를 3차원 공중좌표로 변환한다. 다른 방법으로서, 3차원 위치 추적 기술을 이용하여 복수의 중심 좌표를 3차원 공중좌표로 변환할 수 있다.Next, the three-
이와 같이 2차원 GPS 좌표를 3차원 공중좌표로 변환하여 3차원 공간상의 위치를 결정하면, 이는 실제 공중에 위한 비행체(1)의 정확한 3차원 위치 정보가 된다. In this way, by converting the two-dimensional GPS coordinates to three-dimensional aerial coordinates to determine the position in three-dimensional space, this becomes accurate three-dimensional position information of the aircraft 1 for the actual air.
이어, 비행체 무력화부(34)는 인지한 3차원 위치 정보를 기초로 전파교란(Jamming)을 수행하여, 비행체(1)를 무력화시키게 된다. 여기서 비행체 무력화부(34)는 알려진 재머(Jammer)를 이용할 수 있다. 통상의 재머는 광대역, 잡음, 불연속 주파수 반복기, 기만 장비 등을 이용하여 전파를 교란시키는 장비이다.Subsequently, the
이와 같이 본 발명은 CCTV를 통해 획득한 영상 정보로부터 2차원 GPS 좌표 정보를 획득하고, 이를 공간 전방 교회 등의 기법으로 3차원 공중좌표로 변환하여, 비행체의 공간상 위치 좌표를 실시간으로 정확하게 결정할 수 있으며, 이를 통해 정확하게 비행체를 전파교란하여 공중에서 무력화시킬 수 있게 되는 것이다.As described above, the present invention obtains two-dimensional GPS coordinate information from the image information acquired through CCTV, and converts it into three-dimensional aerial coordinates by using a technique such as a church in front of the space, thereby accurately determining the spatial position coordinates of the aircraft in real time. This allows the aircraft to be disturbed in the air and can be neutralized in the air.
<실시 예 2><Example 2>
도 3은 본 발명에 따른 저공잠행 비행이 가능한 비행체의 탐지/무력화방법을 보인 흐름도로서, S는 단계(Step)를 나타내며, (a) 원거리 비행체 탐지부(10)에 의해 비행체(1)를 탐지하고, 원거리에서 비행체(1)가 탐지되면 지속적인 탐지를 통해 비행체(1)가 영상식별 가능거리에 진입하는지를 확인하는 단계(S11 - S13), (b) 상기 (a)단계의 확인 결과, 비행체(1)가 영상식별 가능거리에 진입하면, 영상 탐지부(20)를 통해 영상 추적을 수행하고, 영상 추적을 통해 획득한 복수의 영상 정보로부터 비행체(1)를 추출하는 단계(S14 - S15), (c) 상기 추출한 비행체(1)의 2차원 중심좌표를 추출하는 단계(S16), (d) 추출한 복수의 2차원 중심좌표를 3차원의 공중좌표로 변환하여 공간상의 위치를 결정하는 단계(S17), (e) 상기 (d)단계에서 결정한 3차원 위치 정보를 기초로 전파교란을 통해 비행체(1)를 무력화시키는 단계(18)를 포함한다.3 is a flowchart showing a method for detecting / disabling a vehicle capable of low-flying flight according to the present invention, where S represents a step, and (a) the vehicle 1 is detected by the remote vehicle detection unit 10. And, if the vehicle (1) is detected at a long distance through the continuous detection to determine whether the aircraft 1 enters the image identification distance (S11-S13), (b) as a result of the check in step (a), the aircraft ( When 1) enters the image identification distance, performing image tracking through the
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 저공잠행 비행이 가능한 비행체의 탐지/무력화방법을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a method for detecting / disabling the vehicle capable of low-flying flight according to the present invention configured as described above will be described.
먼저, 단계 S11에서 군사시설, 보호시설, 중요 시설 등의 방어 대상체(2)에 설치된 원거리 비행체 탐지부(10)에서 원거리의 탐지 대상인 비행체를 탐지한다. 여기서 원거리 비행체 탐지부(10)는 RF 센서(11)를 이용하여 비행체와 조종기 간의 무선 신호(RF) 신호를 감지하여 원거리 비행체를 탐지하며, 레이더(12)를 이용하여 마이크로파(극초단파, 10cm ~ 100cm 파장) 정도의 전자기파를 물체에 발사시켜, 그 물체로부터 반사되는 전자기파를 수신하여 물체와의 거리, 방향, 고도 등을 탐지한다.First, in step S11, the remote vehicle detection unit 10 installed in the
이러한 원거리 탐지 동작을 통해 탐지 대상인 비행체(1)가 탐지되면, 단계 S12에서 공중 방어부(30)의 비행체 추적 제어부(35)는 상기 RF 센서(11) 및 레이더(12)를 통해 지속적으로 비행체(1)를 탐지하도록 제어하면서, 탐지한 비행체와의 거리 정보 등을 분석한다.When the target object to be detected 1 is detected through such a remote detection operation, the vehicle
이 분석 결과 단계 S13과 같이 탐지한 비행체(1)가 미리 설정된 영상식별 가능한 거리에 진입하면, 단계 S14로 이동하여 영상 탐지부(20)를 이용하여 영상을 통해 비행체(1)를 추적하면서, 위치 정보를 설정하기 위한 영상 정보를 획득한다. 여기서 영상 탐지부(20)는 복수의 CCTV를 이용하는 것이 바람직하다. CCTV는 비행체 추적 감시가 가능한 PTZ(Pan-Tilt-Zoom) 기능을 구비한 카메라를 이용할 수 있다.As a result of the analysis, when the detected vehicle 1 enters the preset image-identifiable distance as shown in step S13, the process moves to step S14 to track the vehicle 1 through the image using the
탐지 대상인 비행체(1)가 영상식별 가능 거리로 진입하여 영상 탐지부(20)를 통해 영상 정보를 획득하면, 공중 방어부(30)의 비행체 추출부(31)는 단계 S15에서 상기 영상 탐지부(20)에서 획득한 영상으로부터 비행체를 추출한다. 여기서 획득한 영상 정보로부터 비행체를 추출하는 방식은 알려진 영상 인식 기술을 이용할 수 있다. 본 발명에서는 영상 객체인식 기법을 이용한 지능형 영상 검지 기법을 이용하여 영상으로부터 객체(비행체)를 검지하고, 이를 추출한다. 지능형 영상 검지 기법의 구체적인 방법은 전술한 장치에서 언급한 방식과 동일하다.When the vehicle 1 to be detected enters the image identification distance and acquires the image information through the
영상 객체 인식이 이루어지면, 단계 S16에서 중심좌표 추출부(32)는 상기 비행체 추출부(31)에서 인식한 비행체(1)의 2차원 중심좌표를 추출한다. 여기서 영상 정보로부터 인식된 영상의 2차원 중심 좌표를 추출하는 기법도 알려진 방식이므로, 그에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.When image object recognition is performed, the central coordinate
여기서 2차원 중심좌표는 복수의 영상 정보로부터 추출한다. 예컨대, 방어 대상체(2)의 공중 방어를 위해 복수의 영상 카메라(CCTV)를 설치하고 있으며, 이러한 복수의 영상 카메라를 통해 각각 획득한 영상 정보로부터 각각 2차원 중심 좌표를 추출한다. The two-dimensional center coordinates are extracted from the plurality of image information. For example, a plurality of image cameras (CCTVs) are installed for air defense of the
다음으로, 단계 S17에서 3차원 위치 결정부(33)는 상기 중심좌표 추출부(32)에서 추출한 복수의 2차원 중심좌표를 3차원의 공중좌표로 변환하여 공간상의 비행체 위치를 결정한다. 복수의 2차원 중심좌표를 이용하여 3차원 공중좌표로 변환하는 방법은 다양하며, 본 발명에서는 공간 전방 교회(Space Intersection)를 통해 복수의 2차원 중심 좌표를 3차원 공중좌표로 변환한다. 다른 방법으로서, 3차원 위치 추적 기술을 이용하여 복수의 중심 좌표를 3차원 공중좌표로 변환할 수 있다.Next, in step S17, the three-
이와 같이 2차원 GPS 좌표를 3차원 공중좌표로 변환하여 3차원 공간상의 위치를 결정하면, 이는 실제 공중에 위한 비행체(1)의 정확한 3차원 위치 정보가 된다. In this way, by converting the two-dimensional GPS coordinates to three-dimensional aerial coordinates to determine the position in the three-dimensional space, this becomes accurate three-dimensional position information of the aircraft 1 for the actual air.
이어, 비행체 무력화부(34)는 단계 S18에서 인지한 3차원 위치 정보를 기초로 전파교란(Jamming)을 수행하여, 비행체(1)를 무력화시키게 된다. 여기서 비행체 무력화부(34)는 알려진 재머(Jammer)를 이용할 수 있다. 통상의 재머는 광대역, 잡음, 불연속 주파수 반복기, 기만 장비 등을 이용하여 전파를 교란시키는 장비이다.Subsequently, the
이와 같이 본 발명은 CCTV를 통해 획득한 영상 정보로부터 2차원 GPS 좌표 정보를 획득하고, 이를 공간 전방 교회 등의 기법으로 3차원 공중좌표로 변환하여, 비행체의 공간상 위치 좌표를 실시간으로 정확하게 결정할 수 있으며, 이를 통해 정확하게 비행체를 전파교란하여 공중에서 무력화시킬 수 있게 되는 것이다.As described above, the present invention obtains two-dimensional GPS coordinate information from the image information acquired through CCTV, and converts it into three-dimensional aerial coordinates by using a technique such as a church in front of the space, thereby accurately determining the spatial position coordinates of the aircraft in real time. This allows the aircraft to be disturbed in the air and can be neutralized in the air.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다.Although the invention made by the present inventors has been described in detail according to the above embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. Self-evident to those who have
1: 비행체
2: 방어 대상체
3: 경계벽
10: 원거리 비행체 탐지부
11: RF 센서
12: 레이더
20: 영상 탐지부
30: 공중 방어부
31: 비행체 추출부
32: 중심좌표 추출부
33: 3차원 위치 결정부
34: 비행체 무력화부
35: 비행체 추적 제어부1: aircraft 2: defense object
3: Boundary Wall 10: Ranged Vehicle Detector
11: RF sensor 12: radar
20: video detector 30: air defense
31: air vehicle extraction unit 32: center coordinate extraction unit
33: three-dimensional positioning unit 34: aircraft disabling unit
35: aircraft tracking control
Claims (5)
원거리의 비행체를 탐지하는 원거리 비행체 탐지부;
영상식별 가능한 거리에서 비행체를 영상으로 식별 및 추적하기 위해 비행체의 영상을 획득하는 영상 탐지부; 및
상기 원거리 비행체 탐지부에 의해 비행체가 탐지되면 지속적인 탐지를 통해 영상식별 가능거리의 진입 여부를 판별하고, 영상식별 가능 거리에 진입되면 상기 영상 탐지부에서 획득한 영상 정보로부터 비행체의 3차원 위치를 결정하고, 결정한 위치 정보를 기초로 비행체를 무력화시키는 공중 방어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 저공잠행 비행이 가능한 비행체의 탐지/무력화장치.
As a device for detecting and disabling a low-flying aircraft,
Remote vehicle detection unit for detecting a remote vehicle;
An image detector for acquiring an image of the aircraft to identify and track the aircraft as an image at a distance capable of image identification; And
When the vehicle is detected by the remote vehicle detection unit, it is determined whether the image identification distance is entered through continuous detection, and when the image identification distance is entered, the 3D position of the vehicle is determined from the image information obtained by the image detection unit. And an aerial defense unit for disabling the vehicle based on the determined positional information.
The air defense system of claim 1, wherein the air defense unit comprises: a vehicle tracking control unit configured to control continuous detection when a vehicle is detected by the remote vehicle detection unit and to control image detection when the detected vehicle enters an image identifying distance; A vehicle extractor configured to extract a vehicle from a plurality of image information obtained by the image detector; A center coordinate extraction unit for extracting a two-dimensional center coordinates of the vehicle extracted by the vehicle extraction unit; Detecting / neutralizing low-flying aircraft capable of low-flying flight, characterized in that it comprises a three-dimensional positioning unit for determining the position in space by converting the plurality of two-dimensional center coordinates extracted from the central coordinate extraction unit to three-dimensional aerial coordinates .
The apparatus of claim 2, wherein the three-dimensional positioning unit converts a plurality of two-dimensional center coordinates into three-dimensional aerial coordinates through a space intersection.
The method of claim 2, wherein the air defense unit further includes a low-flying aircraft disabling unit for disabling the aircraft by firing a disturbing radio wave at a corresponding position based on the spatial three-dimensional position information determined by the three-dimensional positioning unit; Detecting / disabling device capable of flying.
(a) 원거리 비행체 탐지부에 의해 비행체를 탐지하고, 원거리에서 비행체가 탐지되면 지속적인 탐지를 통해 비행체가 영상식별 가능거리에 진입하는지를 확인하는 단계;
(b) 상기 (a)단계의 확인 결과, 비행체가 영상식별 가능거리에 진입하면, 영상 탐지부를 통해 영상 추적을 수행하고, 영상 추적을 통해 획득한 복수의 영상 정보로부터 비행체를 추출하는 단계;
(c) 상기 추출한 비행체의 2차원 중심좌표를 추출하는 단계;
(d) 상기 (c)단계에서 추출한 복수의 2차원 중심좌표를 3차원의 공중좌표로 변환하여 공간상의 위치를 결정하는 단계; 및
(e) 상기 (d)단계에서 결정한 3차원 위치 정보를 기초로 전파교란을 통해 비행체를 무력화시키는 단계를 포함하고,
상기 (d)단계는 공간 전방 교회(Space Intersection)를 통해 복수의 2차원 중심 좌표를 3차원 공중좌표로 변환하는 것을 특징으로 하는 저공잠행 비행이 가능한 비행체의 탐지/무력화방법.As a method for detecting and disabling low-flying aircraft,
(a) detecting a vehicle by a remote vehicle detector, and checking whether the vehicle enters an image identification distance through continuous detection when a vehicle is detected at a distance;
(b) when the aircraft enters the image identification distance as a result of the checking in step (a), performing image tracking through the image detector and extracting the vehicle from the plurality of image information obtained through image tracking;
(c) extracting two-dimensional center coordinates of the extracted vehicle;
(d) converting the plurality of two-dimensional center coordinates extracted in step (c) into three-dimensional aerial coordinates to determine a position in space; And
(e) disabling the vehicle through radio wave disturbances based on the three-dimensional position information determined in step (d);
The step (d) is a low-flying flight detection / neutralization method, characterized in that for converting a plurality of two-dimensional center coordinates to a three-dimensional aerial coordinates through the space ahead (Space Intersection).
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KR1020180068788A KR20190141941A (en) | 2018-06-15 | 2018-06-15 | Detecting and neutralizing apparatus of flight vehicle capable of flying underground and method thereof |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102292117B1 (en) * | 2021-02-23 | 2021-08-20 | (주)필라넷 | Drone control system and method for detecting and identifying of drone using the same |
-
2018
- 2018-06-15 KR KR1020180068788A patent/KR20190141941A/en active IP Right Grant
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR102292117B1 (en) * | 2021-02-23 | 2021-08-20 | (주)필라넷 | Drone control system and method for detecting and identifying of drone using the same |
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