KR20220087038A - A drone controlled through communication network and control method of the drone - Google Patents
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Abstract
본 발명은 자이로센서와 지자기센서 및 IOT 통신 시스템을 구비한 무인비행체에 관한 것으로서 상세하게는 비행체의 자세를 유지하는 자이로센서, 가속도센서, 지자기센서와 위성안태나를 장착하여 위성과 통신하여 고도을 유지하는 고도센서와, 제어부와 무인비행체 탑재한 IOT 통신부 통해 기지국에 위치, 속도, 고도 등 비행 데이터의 패턴을 실시간으로 제공하는 무인비행체를 본 발명자가 제공하면,
기지국(목적의 비행하는지 감시하는 감시국)은 IOT 통신부을 통해 무인비행체(드론이라 칭함) 실시간 추적 분석을 위한 모니터링 하여
무인비행체의 기체 정보, 실시간 비행정보로 구성 상기 기체정보의 경우 무인비행체의 제조사별 다른 재원, 비행 성능, 작동 환경 정보를 수집하여 비행용도 적합 여부를 판별할 목적으로 웹 크롤링을 통해 데이터 수집,
비행정보의 경우 실시간 위치, 속도, 고도 등 비행 데이터의 패턴을 분석하여 비행 목적을 도출하기 위해 RFI 모듈을 통해 데이터 수집하고 비교하여 드론의 비행목적 을 추적하는 모니터링 시스템이 감시한다The present invention relates to an unmanned aerial vehicle equipped with a gyro sensor, a geomagnetic sensor, and an IOT communication system, and in particular, a gyro sensor, an acceleration sensor, a geomagnetic sensor, and a satellite antenna that maintain the posture of the vehicle to communicate with the satellite to maintain the altitude If the inventor provides an unmanned aerial vehicle that provides a real-time pattern of flight data such as position, speed, and altitude to the base station through an altitude sensor, a control unit, and an IOT communication unit equipped with the unmanned aerial vehicle,
The base station (the monitoring station that monitors whether the target is flying) monitors and analyzes the unmanned aerial vehicle (referred to as a drone) in real time through the IOT communication unit.
Consists of aircraft information and real-time flight information of the unmanned aerial vehicle. In the case of the above aircraft information, data is collected through web crawling for the purpose of determining whether the flight is suitable for the purpose of collecting different financial resources, flight performance, and operating environment information for each manufacturer of the unmanned aerial vehicle;
In the case of flight information, a monitoring system that tracks the flight purpose of the drone is monitored by collecting and comparing data through the RFI module to derive the flight purpose by analyzing the flight data patterns such as real-time location, speed, and altitude.
Description
본 발명은 자이로센서와 지자기센서 및 IOT 통신 시스템을 구비한 무인비행체에 관한 것으로서 상세하게는 비행체의 자세를 유지하는 자이로센서, 가속도센서, 지자기센서와 위성안태나를 장착하여 위성과 통신하여 고도을 유지하는 고도센서와, 제어부와 무인비행체 탑재한 IOT 통신부 통해 기지국에 위치, 속도, 고도 등 비행 데이터의 패턴을 실시간으로 제공하는 무인비행체를 본 발명자가 제공하면,The present invention relates to an unmanned aerial vehicle having a gyro sensor, a geomagnetic sensor, and an IOT communication system, and in particular, a gyro sensor, an acceleration sensor, a geomagnetic sensor, and a satellite antenna to maintain the posture of the vehicle to communicate with the satellite to maintain the altitude. If the inventor provides an unmanned aerial vehicle that provides a real-time pattern of flight data such as position, speed, and altitude to the base station through an altitude sensor, a control unit and an IOT communication unit equipped with the unmanned aerial vehicle,
기지국(목적의 비행하는지 감시하는 감시국)은 IOT 통신부을 통해 무인비행체(드론이라 칭함) 실시간 추적 분석을 위한 모니터링 하여The base station (a monitoring station that monitors whether the target is flying) monitors and analyzes the unmanned aerial vehicle (referred to as a drone) in real time through the IOT communication unit.
무인비행체의 기체 정보, 실시간 비행정보로 구성 상기 기체정보의 경우 무인비행체의 제조사별 다른 재원, 비행 성능, 작동 환경 정보를 수집하여 비행용도 적합 여부를 판별할 목적으로 웹 크롤링을 통해 데이터 수집, Consists of aircraft information and real-time flight information of the unmanned aerial vehicle. In the case of the above aircraft information, data is collected through web crawling for the purpose of determining whether the flight is suitable for the purpose of collecting different financial resources, flight performance, and operating environment information for each manufacturer of the unmanned aerial vehicle;
비행정보의 경우 실시간 위치, 속도, 고도 등 비행 데이터의 패턴을 분석하여 비행 목적을 도출하기 위해 RFI 모듈을 통해 데이터 수집하고 비교하여 드론의 비행목적 을 추적하는 모니터링 시스템이 감시한다.In the case of flight information, a monitoring system that tracks the flight purpose of the drone is monitored by collecting and comparing data through the RFI module to derive the flight purpose by analyzing the patterns of flight data such as real-time location, speed, and altitude.
더 나가, 서버에 저장된 ID를 포함하는 정보와 마스터로 수신받은 ID를 통해 해당 드론이 분실했을 경우나 추적해야하는 경우에도 역추적을 할 수 있어 분실 회수율을 높이는 미등록 드론 식별 시스템이 감시한다.Furthermore, through the information including the ID stored in the server and the ID received from the master, even if the drone is lost or needs to be tracked, it can be traced back, so the unregistered drone identification system monitors the loss recovery rate.
드론은 감시정찰, 방송, 택배, 농업 등 다양한 응용 분야에서 활용되고 있고 향후 이용과 응용 범위가 급격히 확대될 전망이다. Drones are being used in various application fields such as surveillance and reconnaissance, broadcasting, parcel delivery, and agriculture, and their use and application range are expected to rapidly expand in the future.
이렇게 드론을 활용하여 편리하고 안전한 생활환경을 구축할 수 있지만, 반대로 사용자 실수나 고의로 또는 드론의 장애로 인하여 안전이나 사생활 침해 등 역기능도 발생할 수 있다.In this way, a convenient and safe living environment can be built by using drones, but on the contrary, adverse functions such as safety and privacy violations may occur due to user error, intentional or drone failure.
이를 방지하기 위하여 법으로 드론 금지 구역을 설정하고 있으며, 드론 사용자는 이 지역을 회피하여 비행하여야 한다. To prevent this, a drone-prohibited area is set by law, and drone users must avoid this area and fly.
그러나 법을 위반하여 비행이 이루어지고 있어 안타까운 실정이다.However, it is unfortunate that the flight is taking place in violation of the law.
일반적으로, 무인비행체(UAV; 이하 '드론'이라 함)는 조종사 없이 지상에서의 원격조종에 의해 사전에 입력된 프로그램에 따르거나 비행체 스스로가 주위환경을 인식하고 판단하여 스스로 비행하는 비행체다. 드론은 조종사에게 위험하거나, 인간의 능력으로는 한계가 있거나 오염되어 접근이 어렵거나, 오랜 시간 지속적으로 지루하게 해야 하는 임무를 편리하고 빠르고 안전하게 수행할 수 있다는 이점 때문에 매우 빠르게 발전하고 있다.In general, an unmanned aerial vehicle (UAV; hereinafter referred to as a 'drone') is an aircraft that follows a pre-entered program by remote control on the ground without a pilot or the vehicle itself recognizes and judges the surrounding environment and flies by itself. Drones are advancing very rapidly because of their advantages of being able to conveniently, quickly and safely perform missions that are dangerous to pilots, limited or contaminated by human capabilities, difficult to access, or that require long and persistent tedium.
안티 드론(anti-drone)'이란 드론 비행의 감시부터 시작해서 운용을 방해하고, 해킹이나 추락 등의 방법으로 드론의 작동을 정지시키는 것을 의미하며, 예컨대 위험성이 있는 것으로 판단된 다른 드론, 즉, 테러나 범죄, 사생활 영역 침입이나 감시, 조작 미숙에 의한 사고의 문제 등을 야기하는 드론을 포획하기 위한 그물을 장착한 특수 목적용 드론으로 구성되거나, 레이더로 드론을 감지하거나 카메라로 정체를 확인한 후 교란장치를 통해 드론을 무력화시킬 수 있는 시스템으로 구성될 수도 있다.The term 'anti-drone' means starting from the monitoring of drone flight, interfering with operation, and stopping the operation of the drone by hacking or falling, for example, other drones determined to be dangerous, that is, It consists of a special purpose drone equipped with a net to catch drones that cause terrorism, crime, intrusion into private life, surveillance, or accidents caused by inexperienced operation, or after detecting the drone with a radar or confirming the identity with a camera. It can also consist of a system that can disable drones through jamming devices.
특히, 드론은 이동이 자유롭고 조종 및 개조가 쉬워서 테러에 쉽게 이용될 수 있고, 드론의 가격이 낮아지면서, 일반인들도 쉽게 드론을 구매하게 됨에 따라 드론의 추락 또는 드론의 악용으로 인한 시민들의 피해가 커지고있 다. 일례로, 원자력발전소, 야구장, 공원, 지하철 역 등 사람들이 많이 모이거나 위험물질이 존재하는 지역 등은 드론의 추락이나 테러로 인한 피해가 클 것으로 예상된다.In particular, drones can be easily used for terrorism because of their freedom of movement and easy manipulation and modification. is growing For example, areas where a large number of people gather or hazardous substances exist, such as nuclear power plants, baseball fields, parks, and subway stations, are expected to suffer heavy damage from drone crashes or terrorism.
최근 드론의 사용이 급증하고 그 적용 범위도 넓어짐에 따라, 고도의 기밀을 취급하는 군대, 일반 국민의 안전을 책임져야 하는 치안 부서, 불법 카메라 촬영을 막을 의무가 있는 숙박업소, 사생활의 노출을 꺼리는 개인 등다양한 영역에서 안티 드론의 수요가 발생하고 있으며, 이에 따라 안티 드론 산업의 규모도 급성장할 것으로 예상되어 효과적인 안티 드론 기술이 필요하며, 목적이 승인된 드론인지, 다른 목적으로 승인되지 않은 불법적인 드론인지 식별하는 기술 또한 필요한 실정이다.As the use of drones has rapidly increased in recent years and the scope of their application is expanding, the military is handling highly confidential information, the public security department is responsible for the safety of the general public, accommodations that are obligated to prevent illegal camera shooting, and people who are reluctant to expose their privacy Demand for anti-drones is occurring in various areas, including individuals, and the size of the anti-drone industry is expected to grow rapidly. Therefore, effective anti-drone technology is required. There is also a need for technology to identify whether it is a drone.
선행기술문헌 : 등록특허공보 제1881396호(2018.7.24. 공고)Prior art document: Registered Patent Publication No. 1881396 (2018.7.24. Announcement)
상기 종래의 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, As devised in view of the above conventional problems,
본 발명은 비행체의 자세를 유지하는 자이로센서, 가속도센서, 지자기센서와 위성안테나를 장착하여 위성과 통신하여 고도를 유지하는 고도센서와, 제어부와 무인비행체에 탑재한 IOT 통신부를 통해 기지국에 위치, 속도, 고도 등 비행 데이터의 패턴을 실시간으로 제공하는 무인비행체를 제공한다.The present invention is a gyro sensor, an acceleration sensor, a geomagnetic sensor and a satellite antenna to maintain the attitude of the aircraft, and an altitude sensor to communicate with the satellite to maintain the altitude, the control unit and the IOT communication unit mounted on the unmanned aerial vehicle located in the base station, It provides an unmanned aerial vehicle that provides flight data patterns such as speed and altitude in real time.
더 나가, 드론과의 통신을 통해 불순한 목적의 드론을 구분하고, 이를 감시, 제어하는 미등록 드론 식별 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.Furthermore, the purpose of the present invention is to provide an unregistered drone identification system that identifies, monitors, and controls drones for impure purposes through communication with drones.
본 발명의 구성을 첨부도면 1에 의해 살펴보면 다음과 같다.The configuration of the present invention will be described with reference to the accompanying
상기 드론의 기체에 상기 드론을 지면으로부터 이륙시키도록 설치되는 복수의 구동모와 프로펠러;a plurality of driving caps and propellers installed on the aircraft of the drone to take off the drone from the ground;
상기 구동모터의 회전속도를 제어하거나 자이로센서, 가속도센서, 지자기센서, 고도센서의 신호를 읽어들여 신호처리하는 제어부; a control unit for controlling the rotation speed of the driving motor or reading signals from a gyro sensor, an acceleration sensor, a geomagnetic sensor, and an altitude sensor to process a signal;
상기 드론에 가속도를 감지하기 위한 가속도센서와; 상기 드론의 기울기를 감지하기 위한 자이로센서와;an acceleration sensor for detecting acceleration of the drone; a gyro sensor for detecting the inclination of the drone;
상기 드론의 진행방향을 인식하는 지자기센서와; a geomagnetic sensor for recognizing the traveling direction of the drone;
상기 드론의 고도를 유지하는 고도유지센서;an altitude maintenance sensor for maintaining the altitude of the drone;
상기 기체 위치정보 및 고도를 측정할 수 있도록 위성과 데이터를 주고받은 위성안테나;a satellite antenna that exchanges data with a satellite to measure the aircraft position information and altitude;
상기 드론의 정보를 통신하는 통신수단과;communication means for communicating the drone information;
상기 가속도센서와 자이로센서로부터 제공되는 가속도와 기울기를 획득하여 PID 제어를 통해 균형을 제어하기 위한 균형제어부와;a balance control unit for controlling the balance through PID control by acquiring the acceleration and inclination provided from the acceleration sensor and the gyro sensor;
상기 균형제어부의 제어에 따라 구동하기 위한 구동모터와;a driving motor for driving according to the control of the balance control unit;
상기 구동모터로부터 동력을 제공받아 회전하는 프로펠러와;a propeller rotating by receiving power from the driving motor;
상기 균형제어부는, 상기 가속도센서와 자이로센서로부터 제공되는 가속도와 기울기를 획득하여 PID 제어를 수행하기 위한 균형제어모듈로 구성된다.The balance control unit includes a balance control module for performing PID control by acquiring acceleration and slope provided from the acceleration sensor and the gyro sensor.
본 발명은 비행체의 자세를 유지하는 자이로센서, 가속도센서, 지자기센서와 위성안테나를 장착하여 위성과 통신하여 고도를 유지하는 고도센서와, 제어부와 무인비행체를 탑재한 IOT 통신부를 통해 기지국에 위치, 속도, 고도 등 비행 데이터의 패턴을 실시간으로 제공하는 무인비행체를 제공함으로서, 불법 드론을 알릴 수 있음에 따라 불법 드론의 감시가 가능하여 사고를 미연에 방지할 수 있는데 그 효과가 있다.The present invention is a gyro sensor, an acceleration sensor, a geomagnetic sensor and a satellite antenna to maintain the attitude of the aircraft, and an altitude sensor to communicate with the satellite to maintain the altitude, and an IOT communication unit equipped with a control unit and an unmanned aerial vehicle. Located in the base station, By providing an unmanned aerial vehicle that provides flight data patterns such as speed and altitude in real time, illegal drones can be notified, so illegal drones can be monitored and accidents can be prevented in advance.
도 1은 본 발명의 무인비행체 실시간 추적 분석을 위한 모니터링 시스템의 드론의 기체 및 용도 목적 분류의 설명도
도 2는 본 발명의 무인비행체 실시간 추적 분석을 위한 모니터링 시스템의
드론 비행 패턴에 대한 용도 분류를 나타낸 참고도,
도 3은 본 발명의 무인비행체 실시간 추적 분석을 위한 모니터링 시스템의
DATA Labeling하여 분류모델 예시
도 4은 또 다른 실시예에 따른 미등록 드론 식별 시스템의 개념도이다.1 is an explanatory diagram of the classification of the aircraft and purpose of the drone of the monitoring system for real-time tracking and analysis of the unmanned aerial vehicle of the present invention;
2 is a monitoring system for real-time tracking analysis of an unmanned aerial vehicle according to the present invention;
Reference diagram showing the classification of uses for drone flight patterns,
3 is a monitoring system for real-time tracking analysis of an unmanned aerial vehicle according to the present invention;
Classification model example by data labeling
4 is a conceptual diagram of an unregistered drone identification system according to another embodiment.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예와 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [0012] DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [0010] DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [0010] Reference is made to the accompanying drawings, which show by way of illustration specific embodiments in which the present invention may be practiced. These embodiments are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the present invention. It should be understood that the various embodiments of the present invention are different but need not be mutually exclusive. For example, certain shapes, structures, and characteristics described herein with respect to one embodiment may be implemented in other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention.
또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.In addition, it should be understood that the location or arrangement of individual components within each disclosed embodiment may be changed without departing from the spirit and scope of the present invention. Accordingly, the detailed description set forth below is not intended to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention, if properly described, is limited only by the appended claims, along with all scope equivalents as those claimed. Like reference numerals in the drawings refer to the same or similar functions throughout the various aspects.
이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있 음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to the embodiments, those skilled in the art can variously modify and change the present invention within the scope without departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below You will understand.
본 발명의 구성을 첨부도면 1에 의해 살펴보면 다음과 같다.The configuration of the present invention will be described with reference to the accompanying
드론(200a)의 기체에 상기 드론(200a)을 지면으로부터 이륙시키도록 설치되는 복수의 구동모터(200)와 프로펠러(201); a plurality of driving
상기 구동모터(200)의 회전속도를 제어하거나 자이로센서, 가속도센서, 지자기센서, 고도센서의 신호를 읽어들여 신호처리하는 제어부(210), A
상기 드론(200a)에 가속도를 감지하기 위한 가속도센서(211)와; 상기 드론(200a)의 기울기를 감지하기 위한 자이로센서(212)와;an
상기 드론(200a)의 진행방향을 인식하는 지자기센서(213)와; a
상기 드론(200a)의 고도를 유지하는 고도유지센서(214);
상기 기체 위치정보 및 고도를 측정할 수 있도록 위성과 데이터를 주고받은 위성안테나(215);a
상기 드론(200a)의 정보를 통신하는 통신수단(230)과;a communication means 230 for communicating information of the
상기 가속도센서(211)와 자이로센서(212)로부터 제공되는 가속도와 기울기를 획득하여 PID 제어를 통해 균형을 제어하기 위한 균형제어부(210a)와;a balance control unit (210a) for controlling the balance through PID control by acquiring the acceleration and inclination provided from the acceleration sensor (211) and the gyro sensor (212);
상기 균형제어부(210a)의 제어에 따라 구동하기 위한 구동모터(200)와;a
상기 구동모터(200)로부터 동력을 제공받아 회전하는 프로펠러(201)와;a
상기 균형제어부(210a)는, 상기 가속도센서(211)와 자이로센서(212)로부터 제공되는 가속도와 기울기를 획득하여 PID 제어를 수행하기 위한 균형제어모듈(210b)로 구성된다.The
상기 통신수단(230)은 IOT 통신수단으로서 기지국에 위치, 속도, 고도 등 비행데이터의 패턴을 실시간으로 제공하는 구성이다.The communication means 230 is an IOT communication means and is configured to provide a pattern of flight data such as location, speed, and altitude to the base station in real time.
-상기 지자기센서는 지구에서 발생하는 자기장의 흐름을 파악해 나침반처럼 방위를 탐지 할 수 있는 센서로서 드론이 진행방향을 인식할 수 있다.-The geomagnetic sensor is a sensor that can detect the direction like a compass by grasping the flow of the magnetic field generated on the earth, and can recognize the direction of the drone.
이로 인해 드론이 자신의 진행방향을 인식할 수 있어 안정적인 비행이 가능하다.As a result, the drone can recognize its own direction, enabling stable flight.
통신수단(230)은, 상기 제어부(210)의 연산처리결과를 WAP을 이용하여 관리자나 사용자의 이동 통신단말기 및 PC에 전송하는 무선 모듈(250)과,The communication means 230, the
상기 무선모듈(250)과 기존 이동통신 통신망을 통하여 원격지의 관리자나 사용자의 이동통신 단말기(감시자 pc)로 드론(200a)의 고유번호와 정해진 문자 및 기억장치에 저장된 측정데이터를 원격지의 감시자(비행목적으로 비행하는지 외부에서 감시하는 곳)나 사용자에게 전송하는 것으로 어느 드론(10)의 정보를 원격지에서 알 수 있게 해준다.Through the
이러한, 원격감시 시스템의 능동적인 작동을 간략하게 설명하면, 원격감시를 원하는 관리자나 사용자가 이동통신 단말기에 설치되어 있는 응용프로그램을 구동하여 제어부(210)에 접속하고, 제어부(210)로 상태확인 요청을 전송하면, 제어부(20)는 관리자나 사용자로부터의 상태확인 요청에 의하여 추출된 현재 또는 과거의 결과를 관리자나 사용자의 이동통신 단말기로 전송해준다.Briefly describing the active operation of the remote monitoring system, an administrator or user who desires remote monitoring operates an application program installed in a mobile communication terminal to access the
본 실시예에서는 제어부(210) 및 관리자나 사용자의 이동통신 단말기에 설치되어, 양 장비 사이의 무선 데이터통신을 가능하게 하는 WAP(무선 응용 프로토콜)을 이용함으로써, 별도의 장비없이, 원격감시를 수행할 수 있다.In this embodiment, remote monitoring is performed without additional equipment by using WAP (Wireless Application Protocol) that is installed in the
WAP는 하나의 통신에뮬레이터의 역할을 하는 것으로, 미리 정해진 프로토콜에 따라, 상대방으로부터 수신·복조된 신호를 의미 있는 정보로 변환하는 역할을 하여, 이동통신 단말기로 원격지에 있는 드론(200a)의 상태를 감시할 수 있게 해준다. WAP acts as a communication emulator, and according to a predetermined protocol, it converts a signal received/demodulated from the other party into meaningful information. allows you to monitor
본 발명의 무인 비행체 불법운항률 감소를 위한 빅데이터 구축은The construction of big data for reducing the illegal operation rate of unmanned aerial vehicles of the present invention is
-데이터 수집은 무인비행체의 기체 정보, 실시간 비행정보로 구성단계;-Data collection consists of aircraft information of unmanned aerial vehicles and real-time flight information;
-기체정보의 경우 무인비행체의 제조사별 다른 재원, 비행 성능, 작동 환경 정보를 수집하여 비행용도 적합 여부를 판별할 목적으로 웹 크롤링을 통해 데이터 수집단계;-In the case of aircraft information, data collection step through web crawling for the purpose of determining whether the flight is suitable for the purpose of collecting different financial resources, flight performance, and operating environment information for each manufacturer of the unmanned aerial vehicle;
-비행정보의 경우 실시간 위치, 속도, 고도 등 비행 데이터의 패턴을 분석하여 비행 목적을 도출하기 위해 RFI 모듈을 통해 데이터 수집단계;로 이루어진다.-In the case of flight information, the data collection step is performed through the RFI module to derive the flight purpose by analyzing the patterns of flight data such as real-time location, speed, and altitude.
다음은 본 발명의 목적을 상세하게 이해할 수 있도록 첨부한 도면에 의해 구성을 상세하게 살펴보면 다음과 같다.The following is a detailed look at the configuration with reference to the accompanying drawings so that the object of the present invention can be understood in detail as follows.
1) 데이터 수집은 무인비행체의 기체 정보, 실시간 비행정보로 구성;1) Data collection consists of aircraft information of unmanned aerial vehicles and real-time flight information;
2) 기체정보의 경우 무인비행체의 제조사별 다른 재원, 비행 성능, 작동 환경 정보를 수집하여 비행용도 적합 여부를 판별할 목적으로 웹 크롤링을 통해 데이터 수집;2) In the case of aircraft information, data is collected through web crawling for the purpose of determining whether or not it is suitable for flight by collecting different financial resources, flight performance, and operating environment information for each manufacturer of the unmanned aerial vehicle;
3) 비행정보의 경우 실시간 위치, 속도, 고도 등 비행 데이터의 패턴을 분석하여 비행 목적을 도출하기 위해 RFI 모듈을 통해 데이터 수집;3) In the case of flight information, data collection through the RFI module to derive flight objectives by analyzing patterns of flight data such as real-time location, speed, and altitude;
· 수집 빅데이터 유출 방지를 위한 암호화 환경 구성· Encryption environment configuration to prevent leakage of collected big data
1) 외부 공격으로부터 개발/운영 환경을 보호하기 위해 네트워트 보안 구성(웹방화벽 및 로드밸런싱등)1) Configure network security to protect the development/operation environment from external attacks (web firewall and load balancing, etc.)
2) 운영 시 외부공격으로부터 보호하기 위한 네트워크 서비스와 접근 계통 통제2) Network service and access system control to protect from external attacks during operation
3) 네트워크 장비, 서버의 물리적 공간에 대한 출입 통제3) Control access to the physical space of network equipment and servers
4) 애플리케이션 보안 정책과 연계하여 관리적, 기술적 통제 수행4) Administrative and technical control in connection with application security policy
5) 솔루션을 통해 개발 관련 응용 프로그램 보안 실시5) Implement development-related application security through the solution
6) 기타 쿠키 정보 암호화, SSL, 암호화 장비, DB 접근 제어 정책, 백엔드 프로세싱 무결성 체크, 체크섬, 헥사코딩(16진수 64자리수의 코드 발생) 등의 어플리케이션 보안을 통해 데이터 송수신 암호화6) Data transmission and reception encryption through application security such as other cookie information encryption, SSL, encryption equipment, DB access control policy, backend processing integrity check, checksum, and hexadecimal coding (code generation of 64 hexadecimal digits)
7) 시스템의 보안 신뢰성 확보를 위한 시큐어 코딩 적용7) Apply secure coding to secure system security and reliability
가. OWASP 또는 SANS 취약점을 기반으로 시스템 분석 go. Analyze systems based on OWASP or SANS vulnerabilities
나. 사용자의 문제를 구체적으로 이해하고 소프트웨어가 담당해야 하는 정보 영역 정의 me. Understand the user's problem specifically and define the areas of information that the software is responsible for
다. 요구사항 정의서, 화면 설계서, ERD, 테이블목록, 테이블 정의서, 프로그램 목록, 개발표준 정의서, 단위테스트 시나리오, 통합테스트 시나리오등의 시큐어 코딩 분석 및 설계 기술문서 작성All. Secure coding analysis and design technical documents such as requirements definition, screen design, ERD, table list, table definition, program list, development standard definition, unit test scenario, integration test scenario, etc.
· AI 기반의 실시간 비행정보 패턴 추적을 통한 비행 목적 판별 알고리즘AI-based real-time flight information pattern tracking algorithm for flight purpose determination
1) 웹 크롤링을 통해 수집된 제조사, 재원, 비행 성능등의 기체 정보를 비행 용도별 분류1) Classification of aircraft information such as manufacturer, financial resources, and flight performance collected through web crawling by flight purpose
2) 용도별로 분류된 기체정보와 실시간 수집되는 비행정보를 비교하여 현재 비행중인 기체정보와 기체정보의 고도, 위치, 속도, 시간등의 데이터를 분석하여 실제 비행 용도/목적 분류2) Classification of actual flight use/purpose by comparing aircraft information classified by purpose and flight information collected in real-time and analyzing data such as altitude, location, speed, and time of aircraft information currently in flight and aircraft information
3) 용도 및 목적에 따라 분류된 비행정보에서 수집되는 위치 데이터를 시간별 이동 경로 패턴 분류3) Classification of movement route patterns by time of location data collected from flight information classified according to purpose and purpose
4) 용도 및 목적에 따라 분류된 이동경로 패턴을 DATA Labeling하여 분류모델을 이용한 지도학습4) Supervised learning using a classification model by data labeling of movement path patterns classified according to use and purpose
가. 수집되는 비행정보를 시각화하여 정상치와 오류데이터 기준 범위 설립go. Visualize the collected flight information to establish a standard range for normal values and error data
나. 기준 범위에 따른 이동경로 패턴 데이터의 결측치 및 이상치 제거 me. Removal of missing values and outliers in the movement path pattern data according to the reference range
다. 이동경로 패턴 데이터의 가중치 차이를 최소화하기 위한 데이터 범주 일치화 작업All. Data category matching operation to minimize the weight difference of the breadcrumb pattern data
라. 용도 및 목적에 따라 분류된 이동경로 패턴 분석 데이터 기반 다중 분류 모델 구축la. Establishment of multi-classification model based on analysis data of movement path pattern classified according to purpose and purpose
마. 전체 이동 경로 패턴 데이터를 임의로 데이터 그룹화 하여 1개 이동 경로 검증 데이터, 나머지는 이동경로 학습데이터로 분류 mind. All moving path pattern data are randomly grouped into one moving path verification data and the rest are classified as moving path learning data.
바. 오차율 및 정확도의 평균 데이터 산출 후 이동 경로에 따른 실시간 비행정보에대한 용도 및 목적에 대한 모델 평가bar. After calculating the average data of error rate and accuracy, model evaluation for the purpose and purpose of real-time flight information according to the moving route
· 무인비행체 실시간 추적 분석을 위한 모니터링 시스템 Monitoring system for real-time tracking analysis of unmanned aerial vehicles
1) 모니터링 시스템은 메인화면, 등록현황, 비행현황으로 구성1) Monitoring system consists of main screen, registration status, and flight status
2) 메인화면은 지역별 등록현황 및 비행현황의 간략한 정보를 표시2) The main screen displays brief information of regional registration status and flight status
3) 등록현황은 비행승인, 촬영승인으로 구성3) Registration status consists of flight approval and filming approval
가. 비행승인 : 종류 및 용도, 비행 일시 및 구역 , 목적 및 방식, 경로 및 고도 등 표시go. Flight approval: type and use, flight date and area, purpose and method, route and altitude, etc.
나. 촬영승인 : 사진용도, 촬영구분 및 장비, 비행기종, 비행일시 및 장소, 촬영 및 순항 고도/항속 등 표시 me. Approval for shooting: Display of photo purpose, shooting classification and equipment, airplane type, flight date and time, shooting and cruising altitude/cruising speed, etc.
4) 비행현황은 실시간 비행정보, 기상정보, 지역정보를 제공함4) Flight status provides real-time flight information, weather information, and local information
가. 비행정보 : LTE M1 통신을 통해 수집되는 데이터를 위치, 고도, 속도 등을 표시go. Flight information: Displays location, altitude, speed, etc. of data collected through LTE M1 communication
나. 기상정보 : OPEN API를 이용한 비행 위치에 대한 풍향, 풍속등의 기상정보 표시me. Weather information: Display of weather information such as wind direction and wind speed for flight location using OPEN API
다음은 도 4에 의해 본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 따른 미등록 드론 식별 시스템(100)의 개념도이다.The following is a conceptual diagram of an unregistered
본 발명은 미등록 드론 식별 시스템(100)에 관한 것이다. 보다 상세하게는 테러용 드론, 개인의 프라이버시를 침해하는 등의 등록되지 않은 드론이 관제센터에 위치한 마스터(20)에서 식별되면, 이를 국가기관을 포함하는 중요 시설에 연락을 취하여 불법 드론을 알릴 수 있음에 따라 불법 드론의 감시가 가능하여 사고를 미연에 방지할 수 있고, 서버(40)에 저장된 ID를 포함하는 정보와 마스터(20)로 수신받은 ID를 통해 해당 드론이 분실했을 경우나 추적해야하는 경우에도 역추적을 할 수 있어 분실 회수율을 높이는 미등록 드론 식별 시스템(100)에 관한 것이다.The present invention relates to an unregistered drone identification system (100). In more detail, if unregistered drones such as drones for terrorism or infringing personal privacy are identified by the master 20 located in the control center, the illegal drone can be notified by contacting important facilities including state agencies. According to this, it is possible to monitor illegal drones and prevent accidents in advance. It is also related to the unregistered
도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 미등록 드론 식별 시스템(100)은 등록 서브(10), 마스터 (20), 드론 인식부(30), 및 서버(40)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 1 , an unregistered
특히, 본 발명에서는 드론의 등록제를 실시하여, 드론을 비행시키기 위해서는 해당 드론을 관제센터에 드론 비행 목적, 인적사항 등을 포함하는 정보를 등록하고 ID를 부여받는 드론 등록제를 실시한 것으로 가정하고 본 발명을 설명하기로 한다.In particular, in the present invention, it is assumed that the drone registration system in which the drone is registered with the control center, information including the purpose of flying the drone, personal information, etc., and an ID is implemented in order to fly the drone by implementing the drone registration system in the present invention to be explained.
이하, 등록 서브(10)부터 설명하기로 한다.Hereinafter, the
등록 서브(10)는 내부에 드론 라이센스 칩이 내장되어 ID, 드론 비행 목적, 및 사용자 인적사항을 포함하는 정보가 등록되어 목적에 부합하는 비행을 수행할 수 있으며, 하나 이상 구비될 수 있다.The
보다 상세하게는, 등록 서브(10)는 관제 센터에 드론 등록제를 통해 등록을 하여 라이센스 칩이 내장된 드론으로 볼 수 있다.In more detail, the
반대로, 도면상으로 표현하진 않았으나, 미등록 비행체(1)는 ID, 드론 비행 목적, 및 사용자 인적사항을 포함하는 정보가 미등록된 비행체로, 감시대상이 될 수 있음은 물론이다.Conversely, although not represented on the drawing, the
또한, 본 발명에서 기재된 비행체는 아직 등록 서브(10)인지, 아니면 미등록 비행체(1)인지 확인되지 않은 드론 으로 볼 수 있으며, 본원발명의 드론 인식부(30)를 통해 드론이 아닌 다른 새, 떨어지는 물체, 잎, 등을 포함하는 다른 사물은 인식하지 않도록 할 수 있다.In addition, the flying object described in the present invention can be viewed as a drone that has not yet been confirmed whether it is the registered
마스터(20)는 관제센터에 설치되고, 통신 가능 구역 내에 위치한 등록 서브(10)로부터 암호화된 ID를 포함하는 데이터를 수신한다.The master 20 is installed in the control center, and receives data including the encrypted ID from the
또한, 마스터(20)는 관제 센터 외부에 설치 될 수 있고, 외부의 습기로부터 보호하기 위해 방수 처리할 수있다.In addition, the master 20 may be installed outside the control center, and may be waterproofed to protect it from external moisture.
또한, 도면상으로는 표현하지 않았으나, 외부에 설치된 마스터(20)에 눈이 쌓여 통신 불량 문제가 발생할 수 있는 상황을 예방하고자 마스터(20)에 열 발생 모듈을 부착하여 필요에 따라 열 발생 모듈로 열을 발생시켜 눈을 녹힘으로써 통신 수행이 원할하게 유지되게끔 할 수 있다.In addition, although not expressed in the drawing, in order to prevent a situation in which snow may accumulate on the master 20 installed outside and a communication failure problem may occur, a heat generating module is attached to the master 20 to heat the heat with the heat generating module as necessary. It can cause the snow to melt so that communication performance can be maintained smoothly.
드론 인식부(30)는 드론을 이미지로 인식할 수 있도록 하는 프로그램을 포함하고, 마스터(20)에 부착된 촬영 장치와 연결되어 드론을 인식하고, 이의 위치 정보 및 이미지 정보를 마스터(20)로 송신한다.The
일례로, 드론 인식부(30)는 OpenCV 와 인공지능인 yolo를 이용하여 드론 인식을 가능하도록 학습시키는 프로그 래밍으로 드론을 인식할 수 있도록 할 수 있다.For example, the
OpenCV와 yolo 는 이미 공지된 기술이므로 자세한 설명은 생략하도록 한다.Since OpenCV and yolo are already known technologies, detailed descriptions will be omitted.
서버(40)는 드론 라이센스 칩의 등록 정보를 입력받아 관리하고, 마스터(20)를 제어하여 비행체의 ID와 목적을 포함하는 정보를 수신하기 위해 마스터(20)로부터 통신 내역을 암호화된 데이터로 수신받고, 통신내역을 저장하여 관리한다.The
또한, 서버(40)는 서버(40)에 ID를 포함하는 데이터를 전송하지 않는 드론이 발견된 것을 확인하면, 주변 공공 기관으로 위험을 알릴 수 있음은 물론이다.In addition, when the
앞서서, 본원발명의 구성을 상세히 설명했고, 이하, 본원발명의 구성으로 운용하는 과정에 대해 상세히 서술하고 자 한다.Previously, the configuration of the present invention was described in detail, and below, the process of operating with the configuration of the present invention will be described in detail.
우선, 비행체가 등록 서브(10)로 확인되는 과정을 설명하면, 드론 인식부(30)를 통해 관제센터에 위치한 마스터 (20)에서 드론의 비행 정보(위치 정보 및 이미지 정보)을 확인하고, 마스터(20)에서 드론의 위치정보와 이미지 정보를 수신받아 서버(40)로 송신함에 따라 서버(40)에서 드론 인식부(30)로 인식한 비행체의 식별을 요하는 요청신호를 마스터(20)로 송신하고, 마스터(20)에서 해당 비행체로 ID를 요구하는 요청신호를 송신하며, 이를 수신한 등록 서브(10)는 암호화된 ID를 송신하고, 암호화된 ID를 수신한 마스터(20)에서 서버(40)로 송신하며, 서버(40)에서 등록 서브(10)인지 확인 및 등록 서브(10)의 정보를 확인하고 내역을 기록하도록 한다.First, when explaining the process in which the flying object is identified as the
또한, 서버(40)에서 암호화된 ID를 수신하여 등록된 ID 인지 판별할 때, ID가 등록된 ID일 경우, 정보가 기 저장된 정보와 다를 경우 새로운 데이터로 갱신하여 저장하도록 한다.In addition, when receiving the encrypted ID from the
또한, 비행체가 미등록 비행체(1)로 확인되는 과정을 설명하면, 드론 인식부(30)를 통해 관제센터에 위치한 마스터(20)에서 드론의 비행(위치 정보와 이미지 정보)을 확인하고, 마스터(20)에서 드론의 위치정보와 이미지 정보를 수신받아 서버(40)로 송신함에 따라 서버(40)에서 드론 인식부(30)로 인식한 비행체의 식별을 요하는 요청 신호를 마스터(20)로 송신하고, 마스터(20)에서 해당 비행체로 ID를 요구하는 요청신호를 송신하나, 요청 신호에 대한 응답이 없으면, 마스터(20)에 부착된 촬영장치로 해당 비행체를 녹화 또는 사진을 찍어, 서버(40)로 전송하고, 서버(40)에서는 이미지 정보와 위치 정보를 기록하며, 이를 특정 공공기관을 포함하는 조치를 취할 수있는 기관으로 미등록 비행체(1)의 정보를 송신하는 것을 특징으로 한다.In addition, if the process of confirming the flying object as an
또한, 마스터(20)를 통한 서버(40)의 ID 요청에 해당 비행체로부터 ID 수신을 받았으나, 서버(40)에서 등록된 ID로 검색되지 않을 경우, 서버(40)에서는 요청 신호에 대한 응답이 없는 상황과 동일하게 판단하여, 마스터 (20)에 부착된 촬영장치로 해당 비행체를 녹화 또는 사진을 찍어, 서버(40)로 전송하고, 서버(40)에서는 이미지 정보와 위치 정보를 기록하며, 이를 특정 공공기관을 포함하는 조치를 취할 수 있는 기관으로 미등록 비행체 (1)의 정보를 송신하는 것을 특징으로 한다.In addition, if the ID is received from the aircraft in response to the ID request of the
또한, 드론을 분실하였을 경우, 서버(40)에 저장된 ID를 포함하는 정보와 마스터(20)로 수신받은 ID를 통해 분실된 위치를 추적할 수 있어, 분실 회수율을 높이는 장점이 있다.In addition, when the drone is lost, the lost location can be tracked through the information including the ID stored in the
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains may make various modifications, changes and substitutions within the scope without departing from the essential characteristics of the present invention. will be. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are for explaining, not limiting, the technical spirit of the present invention, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments and the accompanying drawings . The protection scope of the present invention should be construed by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.
200 : 구동모터
200a: 드론
201 : 프로펠러
211 : 가속도센서
212 : 자이로센서
213 : 지자기센서
214 : 고도유지센서
215 : 위성안테나200: drive motor
200a: drone
201: propeller
211: acceleration sensor
212: gyro sensor
213: geomagnetic sensor
214: altitude holding sensor
215: satellite antenna
Claims (1)
상기 구동모터(200)의 회전속도를 제어하거나 자이로센서, 가속도센서, 지자기센서, 고도센서의 신호를 읽어들여 신호처리하는 제어부(210),
상기 드론(200a)에 가속도를 감지하기 위한 가속도센서(211)와; 상기 드론(200a)의 기울기를 감지하기 위한 자이로센서(212)와;
상기 드론(200a)의 진행방향을 인식하는 지자기센서(213)와;
상기 드론(200a)의 고도를 유지하는 고도유지센서(214);
상기 기체 위치정보 및 고도를 측정할 수 있도록 위성과 데이터를 주고받은 위성안테나(215);
상기 드론(200a)의 정보를 통신하는 통신수단(230)과;
상기 가속도센서(211)와 자이로센서(212)로부터 제공되는 가속도와 기울기를 획득하여 PID 제어를 통해 균형을 제어하기 위한 균형제어부(210a)와;
상기 균형제어부(210a)의 제어에 따라 구동하기 위한 구동모터(200)와;
상기 구동모터(200)로부터 동력을 제공받아 회전하는 프로펠러(201)와;
상기 균형제어부(210a)는, 상기 가속도센서(211)와 자이로센서(212)로부터 제공되는 가속도와 기울기를 획득하여 PID 제어를 수행하기 위한 균형제어모듈(210b)로 구성된다.
드론(200a)의 기체에 상기 드론(200a)을 지면으로부터 이륙시키도록 설치되는 복수의 구동모터(200)와 프로펠러(201);
상기 구동모터(200)의 회전속도를 제어하거나 자이로센서, 가속도센서, 지자기센서, 고도센서의 신호를 읽어들여 신호처리하는 제어부(210),
상기 드론(200a)에 가속도를 감지하기 위한 가속도센서(211)와; 상기 드론(200a)의 기울기를 감지하기 위한 자이로센서(212)와;
상기 드론(200a)의 진행방향을 인식하는 지자기센서(213)와;
상기 드론(200a)의 고도를 유지하는 고도유지센서(214);
상기 기체 위치정보 및 고도를 측정할 수 있도록 위성과 데이터를 주고받은 위성안테나(215);
상기 드론(200a)의 정보를 통신하는 통신수단(230)과;
상기 가속도센서(211)와 자이로센서(212)로부터 제공되는 가속도와 기울기를 획득하여 PID 제어를 통해 균형을 제어하기 위한 균형제어부(210a)와;
상기 균형제어부(210a)의 제어에 따라 구동하기 위한 구동모터(200)와;
상기 구동모터(200)로부터 동력을 제공받아 회전하는 프로펠러(201)와;
상기 균형제어부(210a)는, 상기 가속도센서(211)와 자이로센서(212)로부터 제공되는 가속도와 기울기를 획득하여 PID 제어를 수행하기 위한 균형제어모듈(210b)로 구성을 포함한 것을 특징으로 하는 자이로센서와 지자기센서 및 IOT 통신 시스템을 구비한 무인비행체.
a plurality of driving motors 200 and propellers 201 installed on the aircraft of the drone 200a to take off the drone 200a from the ground;
A control unit 210 that controls the rotation speed of the driving motor 200 or reads signals of a gyro sensor, an acceleration sensor, a geomagnetic sensor, and an altitude sensor to process a signal;
an acceleration sensor 211 for detecting acceleration of the drone 200a; a gyro sensor 212 for detecting the inclination of the drone 200a;
a geomagnetic sensor 213 for recognizing the traveling direction of the drone 200a;
Altitude maintenance sensor 214 for maintaining the altitude of the drone (200a);
a satellite antenna 215 for exchanging data with a satellite to measure the aircraft position information and altitude;
a communication means 230 for communicating information of the drone 200a;
a balance control unit (210a) for controlling the balance through PID control by acquiring the acceleration and inclination provided from the acceleration sensor (211) and the gyro sensor (212);
a driving motor 200 for driving according to the control of the balance control unit 210a;
a propeller 201 rotating by receiving power from the driving motor 200;
The balance control unit 210a includes a balance control module 210b for performing PID control by acquiring the acceleration and slope provided from the acceleration sensor 211 and the gyro sensor 212 .
a plurality of driving motors 200 and propellers 201 installed on the aircraft of the drone 200a to take off the drone 200a from the ground;
A control unit 210 that controls the rotation speed of the driving motor 200 or reads signals of a gyro sensor, an acceleration sensor, a geomagnetic sensor, and an altitude sensor to process a signal;
an acceleration sensor 211 for detecting acceleration of the drone 200a; a gyro sensor 212 for detecting the inclination of the drone 200a;
a geomagnetic sensor 213 for recognizing the traveling direction of the drone 200a;
Altitude maintenance sensor 214 for maintaining the altitude of the drone (200a);
a satellite antenna 215 for exchanging data with a satellite to measure the aircraft position information and altitude;
a communication means 230 for communicating information of the drone 200a;
a balance control unit (210a) for controlling the balance through PID control by acquiring the acceleration and inclination provided from the acceleration sensor (211) and the gyro sensor (212);
a driving motor 200 for driving according to the control of the balance control unit 210a;
a propeller 201 rotating by receiving power from the driving motor 200;
The balance control unit 210a includes a balance control module 210b for performing PID control by acquiring the acceleration and inclination provided from the acceleration sensor 211 and the gyro sensor 212 . An unmanned aerial vehicle equipped with a sensor, a geomagnetic sensor, and an IOT communication system.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020200177359A KR20220087038A (en) | 2020-12-17 | 2020-12-17 | A drone controlled through communication network and control method of the drone |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020200177359A KR20220087038A (en) | 2020-12-17 | 2020-12-17 | A drone controlled through communication network and control method of the drone |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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