KR20200054772A - Method for determining status of unmanned aerial vehicle, device and system using the same - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a method for determining the status of an unmanned aerial vehicle (UAV), to determine the presence of an external attack and the type of the external attack, a UAV status determination device using the same and a UAV status determination system using the same. According to one embodiment of the present invention, the method for determining the status of a UAV comprises the following steps of, by a central station: receiving an aircraft surveillance signal transmitted from a target UAV and transferred through each of a plurality of relay stations; using the location of each of the plurality of relay stations and information of time when the aircraft surveillance signal is received by each of the plurality of relay stations to determine a first expected location of the target UAV; using location information included in the aircraft surveillance signal to determine a second expected location of the target UAV; determining an external attack on the target UAV in accordance with whether a difference between the first and second expected locations exceeds a reference value; and determining the type of the external attack based on a moving pattern of the second expected location.

Description

무인항공기의 상태 판단 방법, 이를 이용하는 무인항공기 상태 판단 장치, 및 무인항공기 상태 판단 시스템{METHOD FOR DETERMINING STATUS OF UNMANNED AERIAL VEHICLE, DEVICE AND SYSTEM USING THE SAME}METHOD FOR DETERMINING STATUS OF UNMANNED AERIAL VEHICLE, DEVICE AND SYSTEM USING THE SAME}

본 발명은 무인항공기의 상태 판단 방법, 이를 이용하는 무인항공기 상태 판단 장치, 및 무인항공기 상태 판단 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 외부공격 여부와 외부공격 타입을 판단할 수 있는 무인항공기의 상태 판단 방법, 이를 이용하는 무인항공기 상태 판단 장치, 및 무인항공기 상태 판단 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a method for determining a state of an unmanned aerial vehicle, an apparatus for determining a state of an unmanned aerial vehicle using the same, and a system for determining a state of an unmanned aerial vehicle, and more specifically, a method for determining the state of an unmanned aerial vehicle capable of determining whether an external attack or external attack type , It relates to an unmanned aerial vehicle status determination device, and an unmanned aerial vehicle status determination system using the same.

무인항공기(Unmanned Aerial Vehicle(UAV))는 지상통제소에 의해 경로가 통제되지만 통신 가능한 범위를 벗어나면 우발 시에 계획되었던 비행 계획에 따라 무인항공기 내의 위치정보를 이용하여 자율적으로 운행될 수 있다. The unmanned aerial vehicle (UAV) is controlled by the ground control center, but if it is out of communication range, it can be operated autonomously using location information in the unmanned aircraft according to the planned flight plan in case of accident.

또한, 무인항공기는 외부로부터의 사이버 공격(cyberattack)에 노출되어 있기 때문에, 무인항공기 내에서 활용되는 위치정보, 예컨대 GPS(Global Positioning System) 정보가 사이버 공격에 의하여 왜곡되는 경우 무인항공기의 통제, 관제 시스템에 문제가 발생할 수 있다.In addition, unmanned aerial vehicles are exposed to cyberattacks from outside, so if the location information used in unmanned aerial vehicles, such as Global Positioning System (GPS) information is distorted by cyber attacks, control and control unmanned aerial vehicles. Problems may occur in the system.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 외부공격 여부와 외부공격 타입을 판단할 수 있는 무인항공기의 상태 판단 방법, 이를 이용하는 무인항공기 상태 판단 장치, 및 무인항공기 상태 판단 시스템을 제공하는 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is to provide an unmanned aerial vehicle state determination method, an unmanned aerial vehicle state determination device, and an unmanned aerial vehicle state determination system capable of determining whether there is an external attack and an external attack type.

본 발명의 실시 예에 따른 무인항공기의 상태 판단 방법은 중심국이, 타겟 무인항공기로부터 송출되어 복수의 중계국들 각각을 통하여 전달된 항공기 감시 신호를 수신하는 단계, 상기 중심국이, 상기 복수의 중계국들 각각의 위치와 상기 항공기 감시 신호가 상기 복수의 중계국들 각각에서 수신된 시간정보를 이용하여 상기 타겟 무인항공기의 제1예상위치를 판단하는 단계, 상기 중심국이, 상기 항공기 감시 신호에 포함된 위치 정보를 이용하여 상기 타겟 무인항공기의 제2예상위치를 판단하는 단계, 상기 중심국이, 상기 제1예상위치와 상기 제2예상위치의 차이가 기준값을 초과하는지 여부에 따라 상기 타겟 무인항공기에 대한 외부공격 여부를 판단하는 단계 및 상기 중심국이, 상기 제2예상위치의 이동패턴에 기초하여, 외부공격의 타입을 판단하는 단계를 포함할 수 있다.A method for determining a state of an unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention includes: a center station receiving an aircraft monitoring signal transmitted from a target unmanned aerial vehicle and transmitted through each of the plurality of relay stations, the central station, each of the plurality of relay stations Determining a first predicted position of the target unmanned aerial vehicle using the position information of the aircraft and the time information received from each of the plurality of relay stations, and the central station determines the position information included in the aircraft monitoring signal. Determining a second predicted position of the target unmanned aerial vehicle by using the central station, whether an external attack of the target unmanned aerial vehicle is based on whether the difference between the first predicted location and the second predicted location exceeds a reference value Determining the type of external attack based on the movement pattern of the second expected position and the central station determining It can include.

일부 실시 예에서, 상기 항공기 감시 신호는, ADS-B(Automatic Dependent Surveillance-Broadcast) 신호일 수 있다.In some embodiments, the aircraft surveillance signal may be an Automatic Dependent Surveillance-Broadcast (ADS-B) signal.

일부 실시 예에서, 상기 제1예상위치를 판단하는 단계는, 상기 중심국이, 상기 복수의 중계국들 각각의 위치와 상기 항공기 감시 신호가 상기 복수의 중계국들 각각에서 수신된 시간정보를 이용하여, TDOA(Time Difference of Arrival) 방법으로 상기 제1예상위치를 판단할 수 있다.In some embodiments, the determining of the first predicted location may include TDOA using the time information received by each of the plurality of relay stations by the central station, the location of each of the plurality of relay stations, and the aircraft monitoring signal. The first predicted location may be determined by a (Time Difference of Arrival) method.

일부 실시 예에서, 상기 복수의 중계국들 각각은 지상 기준국으로 구성될 수 있다.In some embodiments, each of the plurality of relay stations may be configured as a ground reference station.

일부 실시 예에서, 상기 복수의 중계국들 각각은 무인항공기로 구성될 수 있다.In some embodiments, each of the plurality of relay stations may be configured as an unmanned aerial vehicle.

일부 실시 예에서, 상기 항공기 감시 신호에 포함된 위치 정보는, 상기 항공기 감시 신호에 포함된 GPS(Global Positioning System) 데이터일 수 있다.In some embodiments, the location information included in the aircraft monitoring signal may be GPS (Global Positioning System) data included in the aircraft monitoring signal.

일부 실시 예에서, 상기 외부공격의 타입을 판단하는 단계는, 상기 제2예상위치의 이동패턴에 기초하여, 상기 제2예상위치의 이동방향의 변화율이 기준값을 초과하는지 여부에 따라 상기 외부공격의 타입을 판단할 수 있다.In some embodiments, determining the type of the external attack is based on whether the rate of change in the movement direction of the second expected position exceeds a reference value based on the movement pattern of the second expected position. You can judge the type.

일부 실시 예에서, 상기 외부공격의 타입은, 재밍(jamming) 공격 및 스푸핑(spoofing) 공격을 포함할 수 있다.In some embodiments, the type of external attack may include a jamming attack and a spoofing attack.

일부 실시 예에서, 상기 외부공격의 타입을 판단하는 단계는, 상기 제2예상위치의 이동방향의 변화율이 상기 기준값을 초과하는 경우에 상기 타겟 무인항공기가 받고 있는 상기 외부공격의 타입을 상기 재밍 공격으로 판단하고, 상기 제2예상위치의 이동방향의 변화율이 상기 기준값을 초과하지 않는 경우에 상기 타겟 무인항공기가 받고 있는 상기 외부공격의 타입을 상기 스푸핑 공격으로 판단할 수 있다.In some embodiments, the step of determining the type of the external attack includes the jamming attack of the type of the external attack that the target unmanned aerial vehicle is receiving when the rate of change in the movement direction of the second expected position exceeds the reference value. If the rate of change in the direction of movement of the second expected position does not exceed the reference value, the type of the external attack received by the target unmanned aerial vehicle may be determined as the spoofing attack.

일부 실시 예에서, 상기 외부공격의 타입을 판단하는 단계는, 상기 제1예상위치의 이동패턴에 기초하여, 상기 제1예상위치가 특정구역에 반복적으로 포함되는 경우 상기 외부공격의 타입을 상기 재밍 공격으로 판단할 수 있다.In some embodiments, the step of determining the type of the external attack is based on the movement pattern of the first expected position, when the first predicted position is repeatedly included in a specific area, the type of the external attack is jammed. It can be judged as an attack.

일부 실시 예에서, 상기 무인항공기의 상태 판단 방법은, 상기 외부공격이 없다고 판단되는 경우, 상기 항공기 감시 신호에 포함된 속도 정보에 기초하여 상기 타겟 무인항공기가 추락상태인지 여부를 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.In some embodiments, the method for determining the state of the unmanned aerial vehicle, When it is determined that there is no external attack, the method may further include determining whether the target unmanned aerial vehicle is in a crash state based on speed information included in the aircraft monitoring signal.

일부 실시 예에서, 상기 타겟 무인항공기가 추락상태가 아닌 경우, 상기 항공기 감시 신호에 포함된 ID 정보에 기초하여 상기 타겟 무인항공기가 미인증 무인항공기인지 여부를 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.In some embodiments, when the target unmanned aerial vehicle is not in a crash state, the method may further include determining whether the target unmanned aerial vehicle is an unauthenticated unmanned aerial vehicle based on ID information included in the aircraft surveillance signal.

일부 실시 예에서, 상기 타겟 무인항공기에 대한 외부공격 여부를 판단하는 단계는, 상기 제1예상위치와 상기 제2예상위치의 차이가 기준값을 초과하는지 여부 및 상기 제1예상위치의 이동속도와 상기 항공기 감시 신호에 포함된 속도값의 차이가 기준값을 초과하는지 여부에 기초하여, 상기 타겟 무인항공기에 대한 외부공격 여부를 판단할 수 있다. In some embodiments, determining whether the target unmanned aerial vehicle is externally attacked includes: whether a difference between the first predicted position and the second predicted position exceeds a reference value, and the moving speed of the first predicted position and the Based on whether the difference in the speed value included in the aircraft monitoring signal exceeds the reference value, it is possible to determine whether the target unmanned aerial vehicle is attacked externally.

본 발명의 실시 예에 따른 무인항공기의 상태 판단 장치는 타겟 무인항공기로부터 송출되어 복수의 중계국들 각각을 통하여 전달된 항공기 감시 신호를 수신하고, 상기 복수의 중계국들 각각의 위치와 상기 항공기 감시 신호가 상기 복수의 중계국들 각각에서 수신된 시간정보를 이용하여 상기 타겟 무인항공기의 제1예상위치를 판단하는 제1예상위치 판단모듈, 상기 항공기 감시 신호에 포함된 위치 정보를 이용하여 상기 타겟 무인항공기의 제2예상위치를 판단하는 제2예상위치 판단모듈 및 상기 제1예상위치와 상기 제2예상위치의 차이가 기준값을 초과하는지 여부에 따라 상기 타겟 무인항공기에 대한 외부공격 여부를 판단하고, 상기 제2예상위치의 이동패턴에 기초하여, 외부공격의 타입을 판단하는 외부공격 판단모듈을 포함할 수 있다. An apparatus for determining a state of an unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention receives an aircraft monitoring signal transmitted from a target unmanned aerial vehicle and transmitted through each of a plurality of relay stations, and the location of each of the plurality of relay stations and the aircraft monitoring signal are A first predicted position determination module for determining a first predicted position of the target unmanned aerial vehicle using time information received from each of the plurality of relay stations, and the target unmanned aerial vehicle using position information included in the aircraft monitoring signal. A second predicted position determination module for determining a second predicted position, and whether an external attack to the target unmanned aerial vehicle is determined according to whether a difference between the first predicted position and the second predicted position exceeds a reference value, and determines 2 Based on the movement pattern of the expected position, it may include an external attack determination module for determining the type of the external attack.

본 발명의 실시 예에 따른 무인항공기의 상태 판단 시스템은 타겟 무인항공기, 상기 타겟 무인항공기로부터 송출된 항공기 감시 신호를 수신하고, 수신된 항공기 감시 신호를 중계하는 복수의 중계국들 및 상기 복수의 중계국들 각각의 위치와 상기 항공기 감시 신호가 상기 복수의 중계국들 각각에서 수신된 시간정보를 이용하여 상기 타겟 무인항공기의 제1예상위치를 판단하고, 상기 항공기 감시 신호에 포함된 위치 정보를 이용하여 상기 타겟 무인항공기의 제2예상위치를 판단하며, 상기 제1예상위치와 상기 제2예상위치의 차이가 기준값을 초과하는지 여부에 따라 상기 타겟 무인항공기에 대한 외부공격 여부를 판단하고, 상기 제2예상위치의 이동패턴에 기초하여, 외부공격의 타입을 판단하는 중심국을 포함할 수 있다. A system for determining a state of an unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention includes a target unmanned aerial vehicle, a plurality of relay stations receiving an aircraft surveillance signal transmitted from the target unmanned aerial vehicle, and relaying the received aircraft surveillance signal, and the plurality of relay stations Each position and the aircraft monitoring signal use the time information received from each of the plurality of relay stations to determine the first predicted position of the target unmanned aerial vehicle, and use the location information included in the aircraft monitoring signal to the target Determine the second predicted position of the unmanned aerial vehicle, determine whether the external attack to the target unmanned aerial vehicle is based on whether the difference between the first predicted location and the second predicted location exceeds a reference value, and determines the second predicted location Based on the movement pattern of, it may include a central station for determining the type of the external attack.

본 발명의 실시 예에 따른 방법과 장치는 타겟 무인항공기로부터 송출된 항공기 감시 신호가 복수의 중계국들 각각에 도달한 도달시간에 따라 판단된 제1예상위치와 상기 항공기 감시 신호에 포함된 위치 정보에 따라 판단된 제2예상위치를 함께 이용하여, 타겟 무인항공기가 외부공격을 받았는지 여부와 타겟 무인항공기가 받은 외부공격의 타입을 정확히 판단할 수 있다.The method and apparatus according to an embodiment of the present invention include a first predicted position determined by an arrival time when an aircraft surveillance signal transmitted from a target unmanned aerial vehicle reaches each of a plurality of relay stations and location information included in the aircraft surveillance signal. By using the determined second predicted location together, it is possible to accurately determine whether the target unmanned aerial vehicle has received an external attack and the type of external attack the target unmanned aerial vehicle has received.

본 발명의 실시 예에 따른 방법과 장치는 상기 제1예상위치와 상기 제2예상위치의 차이, 및 상기 제1예상위치의 이동속도와 상기 항공기 감시 신호에 포함된 속도값의 차이를 함께 이용하여 타겟 무인항공기가 외부공격을 받았는지 여부를 더욱 높은 정확도로 판단할 수 있다.Method and apparatus according to an embodiment of the present invention by using the difference between the first predicted position and the second predicted position, and the difference between the movement speed of the first predicted position and the speed value included in the aircraft monitoring signal Whether the target unmanned aerial vehicle has been attacked externally can be judged with higher accuracy.

본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무인항공기 상태 판단 시스템의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무인항공기 상태 판단 시스템의 개념도이다.
도 3은 도 1과 도 2에 도시된 중심국의 일 실시 예에 따른 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 무인항공기 상태 판단 방법의 플로우차트이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 무인항공기 상태 판단 시스템에서 사용되는 항공기 감시 신호의 일 예시이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따라 무인항공기의 상태 판단 과정을 설명하기 위한 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS In order to better understand the drawings cited in the detailed description of the present invention, a brief description of each drawing is provided.
1 is a conceptual diagram of an unmanned aerial vehicle status determination system according to an embodiment of the present invention.
2 is a conceptual diagram of an unmanned aerial vehicle condition determination system according to another embodiment of the present invention.
3 is a block diagram according to an embodiment of the central station shown in FIGS. 1 and 2.
4 is a flowchart of a method for determining a state of an unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention.
5 is an example of an aircraft surveillance signal used in an unmanned aerial vehicle condition determination system according to an embodiment of the present invention.
6 is a view for explaining a state determination process of an unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The present invention can be applied to various changes and can have various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and will be described in detail through detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.In describing the present invention, when it is determined that detailed descriptions of related known technologies may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, detailed descriptions thereof will be omitted. In addition, the numbers (for example, first, second, etc.) used in the description process of this specification are only identification symbols for distinguishing one component from other components.

또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In addition, in this specification, when one component is referred to as "connected" or "connected" with another component, the one component may be directly connected to the other component, or may be directly connected, but in particular It should be understood that, as long as there is no objection to the contrary, it may or may be connected via another component in the middle.

또한, 본 명세서에 기재된 "~부", "~기", "~자", "~모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 프로세서(Processor), 마이크로 프로세서(Micro Processer), 마이크로 컨트롤러(Micro Controller), CPU(Central Processing Unit), GPU(Graphics Processing Unit), APU(Accelerate Processor Unit), DSP(Drive Signal Processor), ASIC(Application Specific Integrated Circuit), FPGA(Field Programmable Gate Array) 등과 같은 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있으며, 적어도 하나의 기능이나 동작의 처리에 필요한 데이터를 저장하는 메모리(memory)와 결합되는 형태로 구현될 수도 있다. In addition, terms such as "~ unit", "~ group", "~ ruler", and "~ module" described in the present specification mean a unit that processes at least one function or operation, which is a processor or microprocessor. Processor (Micro Processer), Micro Controller (Micro Controller), CPU (Central Processing Unit), GPU (Graphics Processing Unit), APU (Accelerate Processor Unit), DSP (Drive Signal Processor), ASIC (Application Specific Integrated Circuit), FPGA (Field Programmable Gate Array) or the like, or may be implemented by a combination of hardware and software, or may be implemented in a form that is combined with a memory that stores data necessary for processing at least one function or operation. .

그리고 본 명세서에서의 구성부들에 대한 구분은 각 구성부가 담당하는 주기능 별로 구분한 것에 불과함을 명확히 하고자 한다. 즉, 이하에서 설명할 2개 이상의 구성부가 하나의 구성부로 합쳐지거나 또는 하나의 구성부가 보다 세분화된 기능별로 2개 이상으로 분화되어 구비될 수도 있다. 그리고 이하에서 설명할 구성부 각각은 자신이 담당하는 주기능 이외에도 다른 구성부가 담당하는 기능 중 일부 또는 전부의 기능을 추가적으로 수행할 수도 있으며, 구성부 각각이 담당하는 주기능 중 일부 기능이 다른 구성부에 의해 전담되어 수행될 수도 있음은 물론이다.In addition, it is intended to clarify that the division of the constituent parts in this specification is only classified according to main functions of each constituent part. That is, two or more components to be described below may be combined into one component, or one component may be divided into two or more for each subdivided function. In addition, each of the components described below may additionally perform some or all of the functions of other components in addition to the main functions in charge of the components, and some of the main functions of each component are different. Needless to say, it may also be carried out in a dedicated manner.

이하, 본 발명의 실시 예들을 차례로 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무인항공기 상태 판단 시스템의 개념도이다. 1 is a conceptual diagram of an unmanned aerial vehicle status determination system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 무인항공기 상태 판단 시스템(10)은 타겟 무인항공기(100), 복수의 중계국들(200A-1 ~ 200A-4), 및 중심국(300)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the unmanned aerial vehicle status determination system 10 may include a target unmanned aerial vehicle 100, a plurality of relay stations 200A-1 to 200A-4, and a central station 300.

실시 예에 따라, 무인항공기 상태 판단 시스템(10)은 군사용 네트워크에서의 무인항공기의 상태 판단의 목적으로 적용될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 다양한 용도의 네트워크에서의 상태 판단 시스템으로 구현될 수 있다.According to an embodiment, the unmanned aerial vehicle status determination system 10 may be applied for the purpose of determining the unmanned aerial vehicle status in a military network, but is not limited thereto and may be implemented as a state determination system in a network for various purposes.

타겟 무인항공기(100)는 상태 판단의 대상이 되는 무인항공기이다. The target unmanned aerial vehicle 100 is an unmanned aerial vehicle that is subject to state determination.

본 명세서에서 '무인항공기'는 지상에서의 원격조종(remote piloted) 되거나 사전 프로그램된 경로에 따라 자동(자율) 또는 반자동(반자율)으로 운행되는 항공기를 폭 넓게 의미할 수 있으며, '드론(dron)'으로 일컬어질 수도 있다.In the present specification, 'unmanned aerial vehicle' may mean a wide range of aircraft that are remote piloted on the ground or operated automatically (autonomous) or semi-automatic (semi-autonomous) according to a pre-programmed route, and 'dron (dron)'. ) '.

타겟 무인항공기(100)는 무인항공기 상태 판단 시스템(10)의 타겟 무인항공기(100)에 대한 감시를 위하여 항공기 감시 신호를 송출할 수 있다.The target unmanned aerial vehicle 100 may transmit an aircraft monitoring signal for monitoring the target unmanned aerial vehicle 100 of the unmanned aerial vehicle condition determination system 10.

실시 예에 따라, 타겟 무인항공기(100)에서 송출되는 항공기 감시 신호는 ADS-B(Automatic Dependent Surveillance-Broadcast) 신호일 수 있다. 상기 ADS-B 신호에 대한 상세한 내용은 도 4를 함께 참조하여 후술하도록 한다.According to an embodiment, the aircraft surveillance signal transmitted from the target unmanned aerial vehicle 100 may be an Automatic Dependent Surveillance-Broadcast (ADS-B) signal. Details of the ADS-B signal will be described later with reference to FIG. 4 together.

복수의 중계국들(200A-1 ~ 200A-4) 각각은 타겟 무인항공기(100)로부터 송출된 항공기 감시 신호를 수신하여, 수신된 항공기 감시 신호를 중심국(300)으로 중계할 수 있다.Each of the plurality of relay stations 200A-1 to 200A-4 may receive an aircraft surveillance signal transmitted from the target unmanned aerial vehicle 100, and relay the received aircraft surveillance signal to the central station 300.

실시 예에 따라, 복수의 중계국들(200A-1 ~ 200A-4)은 타겟 무인항공기(100)의 3차원 공간에서의 측위를 위하여 4개 이상의 중계국들로 구성될 수 있다.According to an embodiment, the plurality of relay stations 200A-1 to 200A-4 may be composed of four or more relay stations for positioning in the three-dimensional space of the target unmanned aerial vehicle 100.

실시 예에 따라, 복수의 중계국들(200A-1 ~ 200A-4) 각각은 타겟 무인항공기(100)로부터 송출된 항공기 감시 신호가 복수의 중계국들(200A-1 ~ 200A-4) 각각에서 수신된 시간을 확인할 수 있으며, 확인된 시간에 대한 시간정보를 타겟 무인항공기(100)로부터 수신된 항공기 감시 신호와 함께 중심국(300)으로 전달할 수 있다.According to an embodiment, each of the plurality of relay stations 200A-1 to 200A-4 receives an aircraft surveillance signal transmitted from the target unmanned aerial vehicle 100 from each of the plurality of relay stations 200A-1 to 200A-4. The time can be checked and time information for the checked time can be transmitted to the central station 300 together with the aircraft monitoring signal received from the target unmanned aerial vehicle 100.

실시 예에 따라, 복수의 중계국들(200A-1 ~ 200A-4) 각각은 지상에 고정된 위치에 배치된 지상 기준국로 구성될 수 있다.According to an embodiment, each of the plurality of relay stations 200A-1 to 200A-4 may be configured as a ground reference station disposed at a fixed position on the ground.

중심국(300)은 복수의 중계국들(200A-1 ~ 200A-4) 각각에 의하여 전송된 시간정보와 타겟 무인항공기(100)에 의해 송출되어 복수의 중계국들(200A-1 ~ 200A-4) 각각에 의하여 중계된 항공기 감시 신호를 수신할 수 있다. 중심국(300)은 판단된 복수의 중계국들(200A-1 ~ 200-4)의 위치, 수신된 시간정보와 타겟 무인항공기(100)의 항공기 감시 신호를 이용하여 타겟 무인항공기(100)에 대한 외부공격 여부와 외부공격의 타입을 판단할 수 있다.The central station 300 is time information transmitted by each of the plurality of relay stations 200A-1 to 200A-4 and transmitted by the target unmanned aerial vehicle 100, and each of the plurality of relay stations 200A-1 to 200A-4 It is possible to receive the aircraft monitoring signal relayed by. The central station 300 is external to the target unmanned aerial vehicle 100 using the determined positions of the plurality of relay stations 200A-1 to 200-4, the received time information, and the aircraft surveillance signal of the target unmanned aerial vehicle 100. It is possible to judge the attack type and the type of external attack.

중심국(300)의 세부 구조와, 타겟 무인항공기(100)에 대한 외부공격 여부판단 및 외부공격의 타입판단의 상세 과정에 대해서는 도 3 내지 도 6을 참조하여 후술하도록 한다.The detailed structure of the central station 300, the external attack whether the target unmanned aerial vehicle 100, and the detailed process of determining the type of external attack will be described later with reference to FIGS. 3 to 6.

도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무인항공기 상태 판단 시스템의 개념도이다.2 is a conceptual diagram of an unmanned aerial vehicle condition determination system according to another embodiment of the present invention.

도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 도 2의 무인항공기 상태 판단 시스템(10')에서는 도 1의 무인항공기 상태 판단 시스템(10)의 복수의 중계국들(200A-1 ~ 200A-4)이 복수의 중계국들(200B-1 ~ 200B-4)로 대체될 수 있다.1 and 2, in the unmanned aerial vehicle condition determination system 10 ′ of FIG. 2 according to another embodiment of the present invention, a plurality of relay stations 200A-1 of the unmanned aerial vehicle condition determination system 10 of FIG. 1 ~ 200A-4) may be replaced with a plurality of relay stations 200B-1 to 200B-4.

복수의 중계국들(200B-1 ~ 200B-4) 각각은 타겟 무인항공기(100)와 통신 가능한 거리에 위치한 무인 항공기로 구성될 수 있다.Each of the plurality of relay stations 200B-1 to 200B-4 may be configured as an unmanned aerial vehicle located at a communication distance with the target unmanned aerial vehicle 100.

이 경우, 복수의 중계국들(200B-1 ~ 200B-4) 각각은 계속하여 이동하기 때문에 변하는 위치 값을 가지며, 도 2의 무인항공기 상태 판단 시스템(10')에서는 중심국(300)이 복수의 중계국들(200B-1 ~ 200B-4) 각각의 위치를 판단하기 위한 과정이 추가될 수 있다.In this case, since each of the plurality of relay stations 200B-1 to 200B-4 continuously moves, it has a variable position value, and in the unmanned aerial vehicle condition determination system 10 'of FIG. 2, the central station 300 is a plurality of relay stations. A process for determining the location of each of the fields 200B-1 to 200B-4 may be added.

실시 예에 따라, 복수의 중계국들(200B-1 ~ 200B-4)은 타겟 무인항공기(100)에 의해 송출된 항공기 감시 신호와 함께 복수의 중계국들(200B-1 ~ 200B-4) 자체의 항공기 감시 신호(예컨대, ADS-B) 또는 위치정보를 중심국(300)으로 전송할 수 있다.According to an embodiment, the plurality of relay stations 200B-1 to 200B-4 are the aircraft of the plurality of relay stations 200B-1 to 200B-4 themselves together with the aircraft monitoring signal sent by the target unmanned aerial vehicle 100 The monitoring signal (eg, ADS-B) or location information may be transmitted to the central station 300.

실시 예에 따라, 중심국(300)은 복수의 중계국들(200B-1 ~ 200B-4) 자체의 항공기 감시 신호 또는 위치정보에 기초하여 복수의 중계국들(200B-1~200B-4)의 위치를 판단할 수 있다. 예컨대, 중심국(300)이 복수의 중계국들(200B-1 ~ 200B-4)로부터 복수의 중계국들(200A-1 ~ 200A-4) 자체의 항공기 감시 신호를 수신하는 경우, 중심국(300)은 항공기 감시 신호에 포함된 위치정보(예컨대, GPS(Global Positioning System) 정보)에 기초하여 복수의 중계국들(200B-1 ~ 200B-4) 각각의 위치를 판단할 수 있다. 예컨대, 복수의 중계국들(200B-1 ~ 200B-4) 각각으로부터 송출된 복수의 중계국들(200B-1 ~ 200B-4) 자체의 항공기 감시 신호가 지상의 기준국들(미도시)에 의해 중계되어 중심국(300)으로 전달되는 경우, 중심국(300)은 전달된 복수의 중계국들(200B-1 ~ 200B-4) 자체의 항공기 감시 신호가 지상의 기준국들(미도시) 각각에 의해 수신된 시간정보를 이용하여 TDOA(Time Difference of Arrival) 방법을 이용하여 복수의 중계국들(200B-1 ~ 200B-4) 각각의 위치를 판단할 수 있다.According to an embodiment, the central station 300 determines the location of the plurality of relay stations 200B-1 to 200B-4 based on the aircraft surveillance signal or location information of the plurality of relay stations 200B-1 to 200B-4. I can judge. For example, when the central station 300 receives the aircraft surveillance signals of the plurality of relay stations 200A-1 to 200A-4 from the plurality of relay stations 200B-1 to 200B-4, the central station 300 is the aircraft The location of each of the plurality of relay stations 200B-1 to 200B-4 may be determined based on the location information (eg, Global Positioning System (GPS) information) included in the monitoring signal. For example, the aircraft monitoring signals of the plurality of relay stations 200B-1 to 200B-4 transmitted from each of the plurality of relay stations 200B-1 to 200B-4 are relayed by ground reference stations (not shown). When it is transmitted to the central station 300, the central station 300 receives the aircraft monitoring signals of the plurality of relay stations 200B-1 to 200B-4 transmitted by each of the ground reference stations (not shown). The location of each of the plurality of relay stations 200B-1 to 200B-4 may be determined using a time difference of arrival (TDOA) method using time information.

도 3은 도 1과 도 2에 도시된 중심국의 일 실시 예에 따른 블록도이다. 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 무인항공기 상태 판단 방법의 플로우차트이다. 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 무인항공기 상태 판단 시스템에서 사용되는 항공기 감시 신호의 일 예시이다. 도 6은 본 발명의 실시 예에 따라 무인항공기의 상태 판단 과정을 설명하기 위한 도면이다.3 is a block diagram according to an embodiment of the central station shown in FIGS. 1 and 2. 4 is a flowchart of a method for determining a state of an unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention. 5 is an example of an aircraft surveillance signal used in an unmanned aerial vehicle condition determination system according to an embodiment of the present invention. 6 is a view for explaining a state determination process of an unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 중심국(300)은 타겟 무인항공기(100)로부터 송출되어 복수의 중계국들(200A-1~200A-4 또는 200B-1~200B-4) 각각을 통하여 중계된 항공기 감시 신호를 수신할 수 있다(S401).1 to 4, the central station 300 is transmitted from the target unmanned aerial vehicle 100 and relayed through each of a plurality of relay stations 200A-1 to 200A-4 or 200B-1 to 200B-4 The monitoring signal may be received (S401).

중심국(300)의 제1예상위치 판단모듈(310)은 복수의 중계국들(200A-1~200A-4 또는 200B-1~200B-4) 각각의 위치와 타겟 무인항공기(100)의 항공기 감시 신호가 복수의 중계국들(200A-1~200A-4 또는 200B-1~200B-4) 각각에서 수신된 시간정보를 이용하여 타겟 무인항공기(100)의 제1예상위치를 판단할 수 있다(S402).The first predicted position determination module 310 of the central station 300 is the location of each of the plurality of relay stations (200A-1 to 200A-4 or 200B-1 to 200B-4) and the aircraft surveillance signal of the target unmanned aerial vehicle 100 A, using the time information received from each of the plurality of relay stations (200A-1 to 200A-4 or 200B-1 to 200B-4), it is possible to determine the first predicted position of the target unmanned aerial vehicle 100 (S402). .

실시 예에 따라, 제1예상위치 판단모듈(310)은 TDOA 방법을 통하여 타겟 무인항공기(100)의 제1예상위치를 판단할 수 있다. 이 경우, 복수의 중계국들(200A-1~200A-4 또는 200B-1~200B-4) 각각의 서로 다른 위치와 서로 다른 위치에서 타겟 무인항공기(100)의 항공기 감시 신호가 수신된 시간차이를 이용하여 타겟 무인항공기(100)의 제1예상위치를 판단할 수 있다.According to an embodiment, the first predicted location determination module 310 may determine the first predicted location of the target unmanned aerial vehicle 100 through the TDOA method. In this case, the time difference between the plurality of relay stations (200A-1 to 200A-4 or 200B-1 to 200B-4) received by the aircraft surveillance signal of the target unmanned aerial vehicle 100 at different locations and different locations Using it, the first predicted position of the target unmanned aerial vehicle 100 may be determined.

중심국(300)의 제2예상위치 판단모듈(320)은 타겟 무인항공기(100)의 항공기 감시 신호에 포함된 위치 정보를 이용하여, 타겟 무인항공기(100)의 제2예상위치를 판단할 수 있다(S403).The second predicted position determination module 320 of the central station 300 may determine the second predicted position of the target unmanned aerial vehicle 100 using position information included in the aircraft surveillance signal of the target unmanned aerial vehicle 100. (S403).

실시 예에 따라, 제2예상위치 판단모듈(320)은 타겟 무인항공기(100)의 항공기 감시 신호가 ADS-B 신호인 경우, ADS-B 신호에 포함된 위치 정보, 예컨대 GPS 데이터를 이용하여 타겟 무인항공기(100)의 제2예상위치를 판단할 수 있다.According to the embodiment, the second predicted position determination module 320, if the aircraft surveillance signal of the target unmanned aerial vehicle 100 is an ADS-B signal, targets using location information included in the ADS-B signal, for example, GPS data The second expected position of the unmanned aerial vehicle 100 may be determined.

도 5를 함께 참조하면, ADS-B 신호는 프리앰블(preamble) 필드, 다운링크 포맷(downlink format) 필드, 캐퍼빌리티(capability) 필드, 에어크래프트 어드레스(aircraft address) 필드, ADS-B 데이터 필드, 및 패리티 체크(parity check) 필드를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5 together, the ADS-B signal includes a preamble field, a downlink format field, a capability field, an aircraft address field, an ADS-B data field, and A parity check field may be included.

프리앰블 필드는 메시지 송신의 시작을 표시하는 데이터로, 비트 위치를 결정하기 위해 설정하는 필드이다.The preamble field is data indicating the start of message transmission and is a field set to determine the bit position.

다운링크 포맷 필드는 ADS-B 신호의 메시지 타입을 나타내는 데이터를 포함하는 필드이다.The downlink format field is a field containing data indicating the message type of the ADS-B signal.

캐퍼빌리티 필드는 국제 민간 항공 기구(International Civil Aviation Organization(ICAO))가 정의한 항공기의 ID를 나타내는 데이터를 포함하는 필드이다.The capability field is a field that includes data indicating the ID of an aircraft defined by the International Civil Aviation Organization (ICAO).

에어크래프트 어드레스 필드는 지상국, 중심국과 항공기 정보 교환을 위한 데이터를 포함하는 필드이다.The aircraft address field is a field containing data for exchanging aircraft information with a ground station and a central station.

ADS-B 데이터 필드는 항공기의 감시 정보를 나타내는 데이터를 포함하는 필드이다.The ADS-B data field is a field that contains data representing surveillance information of the aircraft.

패리티 체크 필드는 송신 데이터의 오류 검출을 위한 데이터를 포함하는 필드이다.The parity check field is a field including data for error detection of transmission data.

ADS-B 데이터 필드에는 항공기의 ID 정보(Flight Identification), 항공기의 위도 정보(latitude), 경도(longitude), GPS 정보(GPS position), 고도(altitude), 수직 속도(vertical rate), 속도(velocity), 긴급 지시자(emergency code), 및 SPI(Special Position Identification) 지시자를 포함할 수 있다.The ADS-B data fields include the aircraft's ID information (Flight Identification), the aircraft's latitude, longitude, GPS information (GPS position), altitude, vertical rate, and velocity. ), Emergency code (emergency code), and SPI (Special Position Identification) indicator.

실시 예에 따라, 제2예상위치 판단모듈(320)의 제2예상위치의 판단에 사용되는 정보는 ADS-B 데이터 필드의 GPS 정보(GPS position)일 수 있다.According to an embodiment, the information used for determining the second predicted position of the second predicted position determination module 320 may be GPS information of the ADS-B data field.

도 4로 돌아와서, 중심국(300)의 외부공격 판단모듈(330)에 포함된 외부공격 유무 판단모듈(332)은 제1예상위치 판단모듈(310)에 의해 판단된 제1예상위치와 제2예상위치 판단모듈(320)에 의해 판단된 제2예상위치의 차이가 기준값을 초과하는지 여부에 따라 타겟 무인항공기(100)에 대한 외부공격 여부를 판단할 수 있다(S404).Returning to FIG. 4, the external attack presence / absence determination module 332 included in the external attack determination module 330 of the central station 300 includes the first expected location and the second expected location determined by the first predicted location determination module 310. The external attack on the target unmanned aerial vehicle 100 may be determined according to whether the difference between the second predicted locations determined by the location determination module 320 exceeds a reference value (S404).

실시 예에 따라, 외부공격 유무 판단모듈(332)은 제1예상위치와 제2예상위치의 차이가 기준값을 초과하는 경우에는 타겟 무인항공기(100)에 외부공격이 존재하는 것으로 판단하고, 제1예상위치와 제2예상위치의 차이가 기준값을 초과하지 않는 경우에는 타겟 무인항공기(100)에 외부공격이 존재하지 않는 것으로 판단할 수 있다.According to an embodiment, the external attack presence determination module 332 determines that an external attack exists in the target unmanned aerial vehicle 100 when the difference between the first predicted position and the second predicted position exceeds a reference value. When the difference between the expected position and the second expected position does not exceed the reference value, it may be determined that there is no external attack on the target unmanned aerial vehicle 100.

도 6(a)를 함께 참조하면, 도 6(a)에서는 제1예상위치의 궤적(P1, P2, P3, P4)과 제2예상위치의 궤적(P1', P2', P3', P4')이 함께 도시되어 있다.Referring to FIG. 6 (a) together, in FIG. 6 (a), the trajectories P1, P2, P3, and P4 of the first predicted position and the trajectories P1 ', P2', P3 ', and P4' of the second predicted position ) Is shown together.

실시 예에 따라, 외부공격 유무 판단모듈(332)은 기준 개수의 제1예상위치의 궤적(P1, P2, P3, P4)과 기준 개수의 제2예상위치의 궤적(P1', P2', P3', P4')의 차이(d1, d2, d3, d4) 각각이 기준값을 초과하는지 여부에 따라 외부공격이 존재하는 것으로 판단할 수 있다.According to an embodiment, the external attack presence determination module 332 may include the trajectory (P1, P2, P3, P4) of the first predicted position of the reference number and the trajectory (P1 ', P2', P3 of the second predicted position of the reference number) It can be determined that an external attack exists depending on whether the difference (d1, d2, d3, d4) of ', P4') exceeds a reference value.

다른 실시 예에 따라, 외부공격 유무 판단모듈(332)은 기준 개수의 제1예상위치의 궤적(P1, P2, P3, P4)과 기준 개수의 제2예상위치의 궤적(P1', P2', P3', P4')의 차이(d1, d2, d3, d4)의 평균값이 기준값을 초과하는지 여부에 따라 외부공격이 존재하는 것으로 판단할 수 있다.According to another embodiment, the presence or absence of the external attack determination module 332 includes the trajectories P1, P2, P3, and P4 of the first predicted position of the reference number and the trajectories P1 ', P2' of the second predicted position of the reference number, It may be determined that an external attack exists according to whether the average value of the difference (d1, d2, d3, d4) of P3 'and P4' exceeds the reference value.

실시 예에 따라, 외부공격 유무 판단모듈(332)은 제1예상위치와 제2예상위치의 차이가 기준값을 초과하는지 여부 및 제1예상위치의 이동속도와 항공기 감시 신호에 포함된 속도 값(예컨대, 도 5의 ADS-B 데이터 필드의 속도(velocity))의 차이가 기준값을 초과하는지 여부에 기초하여 타겟 무인항공기(100)에 대한 외부 공격 여부를 판단할 수 있다. 예컨대, 외부공격 유무 판단모듈(332)은 제1예상위치와 제2예상위치의 차이가 제1기준값을 초과하고, 제1예상위치의 이동속도와 항공기 감시 신호에 포함된 속도 값(예컨대, 도 5의 ADS-B 데이터 필드의 속도(velocity))의 차이가 제2기준값을 초과하는 경우에 타겟 무인항공기(100)에 대한 외부 공격이 존재하는 것으로 판단할 수 있다.According to an embodiment, the presence or absence of the external attack determination module 332 determines whether the difference between the first predicted position and the second predicted position exceeds a reference value, and the movement speed of the first predicted position and the speed value included in the aircraft monitoring signal (for example, , It may be determined whether the external attack on the target unmanned aerial vehicle 100 is based on whether the difference in the velocity of the ADS-B data field in FIG. 5 exceeds a reference value. For example, the external attack presence determination module 332, the difference between the first predicted position and the second predicted position exceeds the first reference value, the movement speed of the first predicted position and the speed value included in the aircraft monitoring signal (eg, FIG. When the difference in velocity of the ADS-B data field of 5 exceeds the second reference value, it can be determined that an external attack exists on the target unmanned aerial vehicle 100.

도 4로 돌아와서, 중심국(300)의 외부공격 판단모듈(330)에 포함된 외부공격 타입 판단모듈(334)은 S604 단계에서 외부공격이 존재하는 것으로 판단된 경우 외부공격의 타입을 판단할 수 있다(S405).4, the external attack type determination module 334 included in the external attack determination module 330 of the central station 300 may determine the type of external attack when it is determined in step S604 that an external attack exists. (S405).

실시 예에 따라, 외부공격 타입 판단모듈(334)은 제2예상위치 판단모듈(320)에 의해 판단된 제2예상위치의 이동패턴에 기초하여 외부공격의 타입을 판단할 수 있다.According to an embodiment, the external attack type determination module 334 may determine the type of the external attack based on the movement pattern of the second predicted position determined by the second predicted position determination module 320.

도 6(b)를 함께 참조하면, 도 6(b)는 제1예상위치의 궤적(P1, P2, P3, P4)과 제2예상위치의 궤적(P1', P2', P3, P4') 중에서 제2예상위치의 궤적(P1', P2', P3, P4')만을 나타낸 도면이며, 제2예상위치의 궤적(P1', P2', P3', P4')에 따른 이동패턴(m1, m2, m3)를 함께 도시하였다.Referring to FIG. 6 (b) together, FIG. 6 (b) shows the trajectories P1, P2, P3, and P4 of the first predicted position and the trajectories P1 ', P2', P3, and P4 'of the second predicted position) Among them, only the second predicted position trajectories P1 ', P2', P3, and P4 'are shown, and the movement pattern m1 according to the second predicted position trajectories P1', P2 ', P3', P4 ' m2, m3) together.

실시 예에 따라, 외부공격 타입 판단모듈(334)은 제2예상위치의 이동방향의 변화율이 기준값을 초과하는지 여부에 따라 외부공격의 타입을 판단할 수 있다. According to an embodiment, the external attack type determination module 334 may determine the type of the external attack according to whether the rate of change in the movement direction of the second expected position exceeds a reference value.

예컨대, 제2예상위치의 이동"?袖* 변화율은 도 6(b)에서 제1이동패턴(m1)의 이동방향과 제2이동패턴(m2)의 이동방향이 이루는 각도(θ1)와 제2이동패턴(m2)의 이동방향과 제3이동패턴(m3)의 이동방향이 이루는 각도(θ2) 각각 또는 이들(θ1, θ2)의 평균 값을 이용하여 결정할 수 있다.For example, the rate of change of the movement of the second predicted position ?? ** is the angle θ1 and the angle between the movement direction of the first movement pattern m1 and the movement direction of the second movement pattern m2 in FIG. 6 (b). The angle θ2 formed by the movement direction of the movement pattern m2 and the movement direction of the third movement pattern m3 may be determined using each or the average value of these θ1 and θ2.

실시 예에 따라, 외부공격 타입 판단모듈(334)은 제2예상위치의 이동방향의 변화율이 기준값을 초과하는 경우에는 외부공격의 타입을 재밍(jamming) 공격으로 판단하고, 제2예상위치의 이동방향의 변화율이 기준값을 초과하지 않는 경우에는 외부공격의 타입을 스푸핑(spoofing) 공격으로 판단할 수 있다.According to an embodiment, the external attack type determination module 334 determines the type of the external attack as a jamming attack when the rate of change of the movement direction of the second predicted position exceeds a reference value, and moves the second predicted position If the rate of change of direction does not exceed the reference value, the type of external attack can be determined as a spoofing attack.

다른 실시 예에 따라, 외부공격 타입 판단모듈(334)은 제1예상위치 판단모듈(310)에 의해 판단된 제1예상위치가 특정 구역에 반복적으로 포함되는 경우 외부공격의 타입을 재밍 공격으로 판단할 수 있다. 예컨대, 특정 구역은 사용자에 의해 미리 설정되거나, 정해진 시간 내에서 제1예상위치의 이동 반경에 기초하여 동적으로 설정될 수도 있다.According to another embodiment, the external attack type determination module 334 determines the type of the external attack as a jamming attack when the first predicted location determined by the first predicted location determination module 310 is repeatedly included in a specific area. can do. For example, a specific area may be preset by a user, or may be dynamically set based on a movement radius of a first expected position within a predetermined time.

도 4로 돌아와서, 중심국(300)의 무인항공기 상태판단 모듈(340)은 타겟 무인항공기(100)의 상태를 추가적으로 판단할 수 있다(S406).4, the unmanned aerial vehicle status determination module 340 of the central station 300 may additionally determine the state of the target unmanned aerial vehicle 100 (S406).

실시 예에 따라, 무인항공기 상태판단 모듈(340)은 S604 단계에서 외부공격이 존재하지 않는 것으로 판단된 경우 타겟 무인항공기(100)의 상태를 추가적으로 판단할 수 있다.According to an embodiment, the unmanned aerial vehicle status determination module 340 may additionally determine the state of the target unmanned aerial vehicle 100 when it is determined in step S604 that there is no external attack.

예컨대, 무인항공기 상태판단 모듈(340)은 타겟 무인항공기(100)의 항공기 감시 신호에 포함된 속도 정보(예컨대, 도 5의 ADS-B 데이터 필드의 속도정보(velocity)에 기초하여 타겟 무인항공기(100)가 추락상태인지 여부를 판단할 수 있다. 무인항공기 상태판단 모듈(340)은 속도 정보에 따라 속도가 0인 경우에 타겟 무인항공기(100)를 추락상태로 판단할 수 있다.For example, the unmanned aerial vehicle status determination module 340 is a target unmanned aerial vehicle based on speed information (eg, velocity in the ADS-B data field of FIG. 5) included in the aircraft surveillance signal of the target unmanned aerial vehicle 100 ( 100) may be determined to be in the fall state The unmanned aerial vehicle status determination module 340 may determine the target unmanned aerial vehicle 100 to be in a fall state when the speed is 0 according to the speed information.

예컨대, 무인항공기 상태판단 모듈(340)은 타겟 무인항공기(100)의 항공기 감시 신호에 포함된 ID 정보(예컨대, 도 5의 ADS-B 데이터 필드의 Flight Identification)에 기초하여 타겟 무인항공기(100)가 미인증 무인항공기인지 여부를 판단할 수 있다. 실시 예에 따라, 무인항공기 상태판단 모듈(340)은 타겟 무인항공기(100)가 추락상태가 아니라고 판단된 경우에, 타겟 무인항공기(100)가 미인증 무인항공기인지 여부를 판단할 수도 있다.For example, the unmanned aerial vehicle status determination module 340 is the target unmanned aerial vehicle 100 based on the ID information included in the aircraft surveillance signal of the target unmanned aerial vehicle 100 (eg, Flight Identification of the ADS-B data field in FIG. 5). It can be determined whether or not is an uncertified unmanned aerial vehicle. According to an embodiment, the unmanned aerial vehicle status determination module 340 may determine whether the target unmanned aerial vehicle 100 is an unauthenticated unmanned aerial vehicle when it is determined that the target unmanned aerial vehicle 100 is not in a fall state.

무인항공기 제어신호 생성모듈(350)은 외부공격 판단모듈(330)의 판단결과와 무인항공기 상태판단 모듈(340)의 판단결과 중의 적어도 어느 하나를 이용하여 타겟 무인항공기(100)를 제어하기 위한 제어신호를 생성 및 전송할 수 있다.The unmanned aerial vehicle control signal generation module 350 is a control for controlling the target unmanned aerial vehicle 100 using at least one of the determination result of the external attack determination module 330 and the determination result of the unmanned aerial vehicle status determination module 340 Signals can be generated and transmitted.

실시 예에 따라, 타겟 무인항공기(100)가 외부공격을 받고 있는 것으로 판단된 경우, 무인항공기 제어신호 생성모듈(350)은 타겟 무인항공기(100) 측으로 응급신호 또는 알림신호가 포함된 제어신호를 생성하여 전송할 수 있다.According to an embodiment, when it is determined that the target unmanned aerial vehicle 100 is under external attack, the unmanned aerial vehicle control signal generation module 350 transmits a control signal including an emergency signal or a notification signal to the target unmanned aerial vehicle 100 side. It can be created and transmitted.

실시 예에 따라, 타겟 무인항공기(100)가 재밍 공격을 받고 있는 것으로 판단된 경우, 무인항공기 제어신호 생성모듈(350)은 타겟 무인항공기(100)의 GPS 정보를 교체하기 위한 제어신호를 생성하여 전송할 수 있다.According to an embodiment, when it is determined that the target unmanned aerial vehicle 100 is under jamming attack, the unmanned aerial vehicle control signal generation module 350 generates a control signal for replacing the GPS information of the target unmanned aerial vehicle 100, Can transmit.

다른 실시 예에 따라, 타겟 항공기(100)가 스푸핑 공격을 받고 있는 것으로 판단된 경우, 무인항공기 제어신호 생성모듈(350)은 타겟 무인항공기(100)의 이동을 일시적으로 중단시키고, 타겟 무인항공기(100)의 GPS 정보를 교체하기 위한 제어신호를 생성하여 전송할 수 있다.According to another embodiment, when it is determined that the target aircraft 100 is under a spoofing attack, the unmanned aerial vehicle control signal generation module 350 temporarily stops the movement of the target unmanned aerial vehicle 100, and the target unmanned aerial vehicle ( 100) may generate and transmit a control signal for replacing the GPS information.

이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상 및 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러가지 변형 및 변경이 가능하다.As described above, the present invention has been described in detail with reference to preferred embodiments, but the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications and changes are made by those skilled in the art within the technical spirit and scope of the present invention. This is possible.

10 : 무인항공기 상태 판단 시스템
100 : 타겟 무인항공기
200A-1~200A-4, 200B-1~200B-4 : 중계국
300 : 중심국10: Unmanned aerial vehicle condition determination system
100: target unmanned aerial vehicle
200A-1 ~ 200A-4, 200B-1 ~ 200B-4: Relay station
300: central station

Claims (15)

중심국이, 타겟 무인항공기로부터 송출되어 복수의 중계국들 각각을 통하여 전달된 항공기 감시 신호를 수신하는 단계;
상기 중심국이, 상기 복수의 중계국들 각각의 위치와 상기 항공기 감시 신호가 상기 복수의 중계국들 각각에서 수신된 시간정보를 이용하여 상기 타겟 무인항공기의 제1예상위치를 판단하는 단계;
상기 중심국이, 상기 항공기 감시 신호에 포함된 위치 정보를 이용하여 상기 타겟 무인항공기의 제2예상위치를 판단하는 단계;
상기 중심국이, 상기 제1예상위치와 상기 제2예상위치의 차이가 기준값을 초과하는지 여부에 따라 상기 타겟 무인항공기에 대한 외부공격 여부를 판단하는 단계; 및
상기 중심국이, 상기 제2예상위치의 이동패턴에 기초하여, 외부공격의 타입을 판단하는 단계를 포함하는, 무인항공기의 상태 판단 방법.
Receiving, by the central station, an aircraft surveillance signal transmitted from the target unmanned aerial vehicle and transmitted through each of a plurality of relay stations;
Determining, by the central station, a first predicted location of the target unmanned aerial vehicle using the location of each of the plurality of relay stations and the time information at which the aircraft monitoring signal is received from each of the plurality of relay stations;
Determining, by the center station, a second predicted location of the target unmanned aerial vehicle using location information included in the aircraft monitoring signal;
Determining whether the central station attacks the target unmanned aerial vehicle externally according to whether the difference between the first expected position and the second expected position exceeds a reference value; And
And determining, by the center station, the type of the external attack based on the movement pattern of the second expected position.
제1항에 있어서,
상기 항공기 감시 신호는,
ADS-B(Automatic Dependent Surveillance-Broadcast) 신호인, 무인항공기의 상태 판단 방법.
According to claim 1,
The aircraft monitoring signal,
ADS-B (Automatic Dependent Surveillance-Broadcast) signal, a method for determining the state of an unmanned aerial vehicle.
제1항에 있어서,
상기 제1예상위치를 판단하는 단계는,
상기 중심국이, 상기 복수의 중계국들 각각의 위치와 상기 항공기 감시 신호가 상기 복수의 중계국들 각각에서 수신된 시간정보를 이용하여, TDOA(Time Difference of Arrival) 방법으로 상기 제1예상위치를 판단하는, 무인항공기의 상태 판단 방법.
According to claim 1,
Determining the first expected position,
The central station determines the first predicted location using a time difference of arrival (TDOA) method using time information received from each of the plurality of relay stations and the location of each of the plurality of relay stations and the aircraft monitoring signal. , How to determine the condition of the unmanned aerial vehicle.
제1항에 있어서,
상기 복수의 중계국들 각각은 지상 기준국으로 구성되는, 무인항공기의 상태 판단 방법.
According to claim 1,
Each of the plurality of relay stations is composed of a ground reference station, the method for determining the state of the unmanned aerial vehicle.
제1항에 있어서,
상기 복수의 중계국들 각각은 무인항공기로 구성되는, 무인항공기의 상태 판단 방법.
According to claim 1,
Each of the plurality of relay stations is composed of an unmanned aerial vehicle, the method for determining the state of the unmanned aerial vehicle.
제1항에 있어서,
상기 항공기 감시 신호에 포함된 위치 정보는,
상기 항공기 감시 신호에 포함된 GPS(Global Positioning System) 데이터인, 무인항공기의 상태 판단 방법.
According to claim 1,
Location information included in the aircraft monitoring signal,
A method for determining the state of an unmanned aerial vehicle, which is GPS (Global Positioning System) data included in the aircraft monitoring signal.
제1항에 있어서,
상기 외부공격의 타입을 판단하는 단계는,
상기 제2예상위치의 이동패턴에 기초하여, 상기 제2예상위치의 이동방향의 변화율이 기준값을 초과하는지 여부에 따라 상기 외부공격의 타입을 판단하는, 무인항공기의 상태 판단 방법.
According to claim 1,
Determining the type of the external attack,
A method for determining the state of the unmanned aerial vehicle based on whether the rate of change in the movement direction of the second predicted position exceeds a reference value based on the movement pattern of the second predicted position.
제7항에 있어서,
상기 외부공격의 타입은,
재밍(jamming) 공격 및 스푸핑(spoofing) 공격을 포함하는, 무인항공기의 상태 판단 방법.
The method of claim 7,
The type of external attack,
A method for determining the condition of an unmanned aerial vehicle, including jamming attacks and spoofing attacks.
제8항에 있어서,
상기 외부공격의 타입을 판단하는 단계는,
상기 제2예상위치의 이동방향의 변화율이 상기 기준값을 초과하는 경우에 상기 타겟 무인항공기가 받고 있는 상기 외부공격의 타입을 상기 재밍 공격으로 판단하고,
상기 제2예상위치의 이동방향의 변화율이 상기 기준값을 초과하지 않는 경우에 상기 타겟 무인항공기가 받고 있는 상기 외부공격의 타입을 상기 스푸핑 공격으로 판단하는, 무인항공기의 상태 판단 방법.
The method of claim 8,
Determining the type of the external attack,
When the rate of change in the movement direction of the second expected position exceeds the reference value, the type of the external attack received by the target unmanned aerial vehicle is determined as the jamming attack,
When the rate of change of the moving direction of the second expected position does not exceed the reference value, determining the type of the external attack received by the target unmanned aerial vehicle as the spoofing attack, the method for determining the state of the unmanned aerial vehicle.
제8항에 있어서,
상기 외부공격의 타입을 판단하는 단계는,
상기 제1예상위치의 이동패턴에 기초하여, 상기 제1예상위치가 특정구역에 반복적으로 포함되는 경우 상기 외부공격의 타입을 상기 재밍 공격으로 판단하는, 무인항공기의 상태 판단 방법.
The method of claim 8,
Determining the type of the external attack,
Based on the movement pattern of the first predicted position, when the first predicted position is repeatedly included in a specific area, determining the type of the external attack as the jamming attack, the method for determining the state of the unmanned aerial vehicle.
제1항에 있어서,
상기 무인항공기의 상태 판단 방법은,
상기 외부공격이 없다고 판단되는 경우, 상기 항공기 감시 신호에 포함된 속도 정보에 기초하여 상기 타겟 무인항공기가 추락상태인지 여부를 판단하는 단계를 더 포함하는, 무인항공기의 상태 판단 방법.
According to claim 1,
The method for determining the state of the unmanned aerial vehicle,
And determining whether the target unmanned aerial vehicle is in a crash state based on the speed information included in the aircraft surveillance signal when it is determined that the external attack is not present.
제11항에 있어서,
상기 타겟 무인항공기가 추락상태가 아닌 경우, 상기 항공기 감시 신호에 포함된 ID 정보에 기초하여 상기 타겟 무인항공기가 미인증 무인항공기인지 여부를 판단하는 단계를 더 포함하는, 무인항공기의 상태 판단 방법.
The method of claim 11,
And when the target unmanned aerial vehicle is not in a crash state, determining whether the target unmanned aerial vehicle is an unauthenticated unmanned aerial vehicle based on ID information included in the aircraft surveillance signal.
제1항에 있어서,
상기 타겟 무인항공기에 대한 외부공격 여부를 판단하는 단계는,
상기 제1예상위치와 상기 제2예상위치의 차이가 기준값을 초과하는지 여부 및 상기 제1예상위치의 이동속도와 상기 항공기 감시 신호에 포함된 속도값의 차이가 기준값을 초과하는지 여부에 기초하여, 상기 타겟 무인항공기에 대한 외부공격 여부를 판단하는, 무인항공기의 상태 판단 방법.
According to claim 1,
Determining whether or not the external attack on the target unmanned aerial vehicle,
Based on whether the difference between the first predicted position and the second predicted position exceeds a reference value, and whether a difference between the movement speed of the first predicted position and the speed value included in the aircraft monitoring signal exceeds a reference value, A method of determining a state of an unmanned aerial vehicle to determine whether there is an external attack on the target unmanned aerial vehicle.
타겟 무인항공기로부터 송출되어 복수의 중계국들 각각을 통하여 전달된 항공기 감시 신호를 수신하고, 상기 복수의 중계국들 각각의 위치와 상기 항공기 감시 신호가 상기 복수의 중계국들 각각에서 수신된 시간정보를 이용하여 상기 타겟 무인항공기의 제1예상위치를 판단하는 제1예상위치 판단모듈;
상기 항공기 감시 신호에 포함된 위치 정보를 이용하여 상기 타겟 무인항공기의 제2예상위치를 판단하는 제2예상위치 판단모듈; 및
상기 제1예상위치와 상기 제2예상위치의 차이가 기준값을 초과하는지 여부에 따라 상기 타겟 무인항공기에 대한 외부공격 여부를 판단하고, 상기 제2예상위치의 이동패턴에 기초하여, 외부공격의 타입을 판단하는 외부공격 판단모듈을 포함하는, 무인항공기의 상태 판단 장치.
Receives an aircraft surveillance signal transmitted from a target unmanned aerial vehicle and transmitted through each of a plurality of relay stations, and uses the time information received by each of the plurality of relay stations and the location of each of the plurality of relay stations and the aircraft monitoring signal. A first predicted position determination module for determining a first predicted position of the target unmanned aerial vehicle;
A second predicted position determination module for determining a second predicted position of the target unmanned aerial vehicle using position information included in the aircraft monitoring signal; And
Based on whether the difference between the first predicted position and the second predicted position exceeds a reference value, it is determined whether or not the target unmanned aerial vehicle is attacked externally, and based on the movement pattern of the second predicted position, the type of external attack An external attack determination module for determining the status of the unmanned aerial vehicle.
타겟 무인항공기;
상기 타겟 무인항공기로부터 송출된 항공기 감시 신호를 수신하고, 수신된 항공기 감시 신호를 중계하는 복수의 중계국들; 및
상기 복수의 중계국들 각각의 위치와 상기 항공기 감시 신호가 상기 복수의 중계국들 각각에서 수신된 시간정보를 이용하여 상기 타겟 무인항공기의 제1예상위치를 판단하고, 상기 항공기 감시 신호에 포함된 위치 정보를 이용하여 상기 타겟 무인항공기의 제2예상위치를 판단하며, 상기 제1예상위치와 상기 제2예상위치의 차이가 기준값을 초과하는지 여부에 따라 상기 타겟 무인항공기에 대한 외부공격 여부를 판단하고, 상기 제2예상위치의 이동패턴에 기초하여, 외부공격의 타입을 판단하는 중심국을 포함하는, 무인항공기의 상태 판단 시스템.Target unmanned aerial vehicle;
A plurality of relay stations receiving the aircraft monitoring signal transmitted from the target unmanned aerial vehicle and relaying the received aircraft monitoring signal; And
The position of each of the plurality of relay stations and the aircraft monitoring signal are determined by using the time information received from each of the plurality of relay stations to determine a first predicted position of the target unmanned aerial vehicle and position information included in the aircraft monitoring signal. Determine the second predicted position of the target unmanned aerial vehicle by using, and determine whether the external attack to the target unmanned aerial vehicle according to whether the difference between the first predicted position and the second predicted position exceeds a reference value, And a central station determining a type of external attack based on the movement pattern of the second expected position.
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