KR20220160382A - 드론 포렌식을 이용한 드론 비행 상황 제공 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 드론 포렌식을 이용한 드론 비행 상황 제공 시스템에 관한 것으로서, 드론에 설치되어 비행하는 해당 드론의 비행 상태를 센싱하는 센싱유닛과, 상기 센싱유닛에서 제공되는 센싱 정보를 토대로 상기 드론의 비행을 분석하는 비행 분석부와, 상기 비행 분석부에서 분석된 비행 중 상기 드론의 비행 상태에 대한 정보를 관리자에게 제공하는 정보 제공부를 구비한다.
본 발명에 따른 드론 포렌식을 이용한 드론 비행 상황 제공 시스템은 드론의 드론의 센싱 로그를 분석하여 드론의 비행 상태를 재현하여 관리자에게 제공할 수 있으므로 드론 사고 발생시 사고 원인을 보다 정확하게 추론할 수 있는 정보를 제공할 수 있다는 장점이 있다.

Description

드론 포렌식을 이용한 드론 비행 상황 제공 시스템{Drone flight situation provision system using drone forensics}

본 발명은 드론 포렌식을 이용한 드론 비행 상황 제공 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 드론에 설치된 센싱유닛을 통해 측정된 측정 값을 토대로 드론의 비행 상황을 재현할 수 있는 드론 포렌식을 이용한 드론 비행 상황 제공 시스템에 관한 것이다.

최근 들어, 드론을 적용하는 분야가 증가함에 따라 다양한 문제점 발생하고 있다. 드론의 수요가 늘어나고 드론의 가용성이 높아짐에 따라 드론이 범죄에 사용되거나 드론과 관련된 사건, 사고가 증가하고 있다.

예컨대, 한국에서는 부산의 방송국 앞에서 시위를 하던 사람들 위로 촬영중인 드론이 가로수와 충돌 후 추락하여 인명사고가 발생할 뻔 했다. 이탈리아에서는 밀라노의 두오모 성당에서 국내 촬영진이 조종하던 드론이 충돌하는 사고가 나면서 국제적 명소에서의 무분별한 촬영이 문제되었다. 미국에서는 매사추세츠 주에서 메모리얼데이를 축하하려고 띄운 드론이 갑자기 오작동으로 인근 건물과 부딪치고 떨어져 두 명이 부상하였다. 일본에서는 총리 관저 내에 불법 침입한 드론에 미량의 방사능 물질이 들어 있었다. 미국에서는 술에 취한 정보기관 요원이 날린 드론이 백악관 건물을 들이받고 추락하는 사고가 발생하였다.

드론 적용 분야가 증가함에 따라 전술한 바와 같은 다양한 문제점 발생하고 있다. 드론의 수요가 늘어나고 가용성이 높아짐에 따라 드론의 사고도 증가하고 있는 추세이기 때문에 드론 사고 원인(기체이상, 조종과실, 충돌, 해킹 등)과 정확한 사고 조사를 필수적으로 필요로 한다.

드론 사고 원인을 조사하기 위해서는 많은 시간과 비용이 소요된다. 드론 사고 원인은 예측하기 어렵고, 드론사고에 대한 조사는 매우 전문적이고 복잡하여 전문적 시스템엔지니어가 필요한 상황이며 또한 현재 드론 사고조사기관의 전문지식 및 인력이 매우 부족한 상황이다.

공개특허공보 제10-2019-0005533호: 웹 브라우져를 이용한 드론 조정 시스템

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창안된 것으로서, 드론의 셍싱 로그를 분석하여 드론의 비행 상태를 재현할 수 있는 드론 포렌식을 이용한 드론 비행 상황 제공 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 드론 포렌식을 이용한 드론 비행 상황 제공 시스템은 드론에 설치되어 비행하는 해당 드론의 비행 상태를 센싱하는 센싱유닛과, 상기 센싱유닛에서 제공되는 센싱 정보를 토대로 상기 드론의 비행을 분석하는 비행 분석부와, 상기 비행 분석부에서 분석된 비행 중 상기 드론의 비행 상태에 대한 정보를 관리자에게 제공하는 정보 제공부를 구비한다.

상기 센싱유닛은 상기 드론에 설치되어 상기 드론의 움직임을 감지하는 관성 측정 센서부와, 상기 드론이 비행할 수 있도록 추진력을 발생시키는 상기 드론의 추진부의 작동상태를 감지하는 구동 센싱부와, 상기 추진부가 작동되도록 해당 추진부에 전력을 공급하는 상기 드론의 배터리의 작동상태를 감지하는 배터리 센싱부와, 상기 드론의 위도, 경도, 또는 고도를 측정하기 위해 상기 드론에 설치되는 위치감지센서를 구비한다.

상기 관성 측정 센서부는 상기 관성 측정 센서부는 상기 드론에 설치되어 지자기 정보를 검출하는 지자기 센서와, 상기 드론의 가속도를 측정하기 위해 상기 드론에 마련되는 가속도 측정 센서와, 상기 드론에 설치되어 상기 드론의 각속도를 측정하는 각속도 측정 센서를 구비한다.

상기 비행 분석부는 상기 드론이 비행을 시작한 초기시점 이후에, 경과 시간에 따른 상기 관성 측정 센서부, 구동 센싱부, 배터리 센싱부 및 위치감지센서의 측정값의 변화량에 대한 분석 데이터를 생성할 수 있다.

상기 정보 제공부는 상기 비행 분석부에서 제공되는 분석 정보를 토대로 상기 드론의 비행 상태가 표시된 분석영상을 상기 관리자에게 제공하는 것으로서, 지도정보 제공서버로부터 제공받은 지도 이미지 상에 상기 드론의 비행 경로를 표시하고, 상기 비행 경로 상에 상기 드론에 대응되는 드론 오브젝트를 표시하되, 해당 드론이 비행을 시작한 초기 시점 이후에, 경과 시간에 따라 상기 드론의 위치에 대응되게 상기 드론 오브젝트가 상기 비행 경로를 따라 이동되도록 상기 분석영상을 생성할 수 있다.

상기 정보 제공부는 상기 드론 오브젝트가 상기 비행 경로를 따라 이동하는 동안 해당 드론 오브젝트의 위치에 대응되는 실제 비행 위치에서의 상기 드론의 비행 상태에 대한 상기 센싱 유닛의 측정 값을 표시하는 측정 값 표시창이 포함되도록 상기 분석영상을 생성할 수 있다.

상기 비행분석부는 상기 센싱유닛에서 제공되는 센싱 정보를 토대로 비행 중 상기 드론의 자세를 분석하고, 상기 정보제공부는 상기 드론 오브젝트가 상기 비행 경로를 따라 이동하는 동안 해당 드론 오브젝트의 위치에 대응되는 실제 비행 위치에서의 상기 드론의 자세에 대응되게 변형되도록 상기 분석영상을 생성할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 드론 포렌식을 이용한 드론 비행 상황 제공 시스템은 상기 드론의 비행을 제어하기 위해 조종자가 조작하는 컨트롤러에 설치되어 상기 조종자로부터 상기 컨트롤러에 입력되는 조작신호를 수집하는 조작 감지부를 더 구비하고, 상기 비행 분석부는 상기 조작 감지부에서 제공되는 조작신호와, 상기 센싱유닛에 제공되는 비행 상태를 비교하여 상기 드론의 비행 상태가 상기 조작신호에 대응되는 비행 상태에 대해 기설정된 오차범위를 벗어날 경우, 해당 드론에 위급상황이 발생된 것으로 판단할 수 있다.

상기 드론은 메인바디와, 상기 메인바디로부터 방사상으로 연장된 다수의 지지대가 마련된 비행본체와, 상기 지지대들의 단부가 각각 설치되어 회전력을 발생시키는 다수의 회전모터와, 상기 회전모터에 의해 회전되도록 설치된 다수의 프로펠러가 마련된 추친부를 구비하고, 상기 센싱유닛은 상기 프로펠러가 회전시 발생되는 작동 소음을 입력받을 수 있도록 상기 지지대에 설치된 소리입력부;를 더 구비하고, 상기 비행 분석부는 상기 소리입력부에서 제공되는 상기 작동 소음의 패턴을 분석하여 상기 정보 제공부에 제공할 수 있다.

상기 소리입력부는 상기 프로펠러가 회전시 발생되는 작동 소음을 입력받을 수 있도록 상기 지지대들에, 길이방향을 따라 슬라이딩 가능하게 각각 설치되는 다수의 마이크와, 상기 마이크를 상기 지지대를 따라 이동시키는 이동부와, 상기 센싱유닛에서 제공되는 센싱 정보를 토대로 상기 드론이 비행하기 위해 이륙시 상기 마이크에 상기 드론 주위의 잡음이 입력되는 것을 감소시키기 위해 상기 마이크가 상기 회전모터에 인접되게 이동되고, 상기 드론이 이륙한 시점으로부터 기설정된 기준시간이 경과된 다음, 상기 마이크들이 상기 드론의 무게중심 측으로 이동되기 위해 상기 마이크가 상기 메인바디에 인접되게 이동되도록 상기 이동부를 제어하는 이동 제어모듈을 구비할 수 있다.

상기 이동부는 상기 비행본체에 회전가능하게 설치되는 권취드럼과, 일단이 상기 권취드럼에 감기고, 타단은 상기 마이크에 설치되는 이동 와이어와, 일단이 상기 마이크에 설치되고, 타단은 상기 지지대의 단부에 설치되어 상기 마이크가 상기 회전모터 측으로 인접되는 방향으로 상기 마이크에 탄성력을 제공하는 탄성부재와, 상기 권취드럼에 설치되어 상기 이동와이어가 상기 권취드럼에 감기거나 풀릴 수 있도록 상기 권취드럼을 회전시키는 드럼 회전부를 구비할 수 있다.

본 발명에 따른 드론 포렌식을 이용한 드론 비행 상황 제공 시스템은 드론의 센싱 로그를 분석하여 드론의 비행 상태를 재현하여 관리자에게 제공할 수 있으므로 드론 사고 발생시 사고 원인을 보다 정확하게 추론할 수 있는 정보를 제공할 수 있다는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 드론 포렌식을 이용한 드론 비행 상황 제공 시스템에 대한 개념도이고,
도 2는 도 1의 드론 포렌식을 이용한 드론 비행 상황 제공 시스템에 대한 블럭도이고,
도 3은 도 1의 드론 포렌식을 이용한 드론 비행 상황 제공 시스템의 비행 분석부의 분석 데이터에 대한 예시이고,
도 4는 도 1의 드론 포렌식을 이용한 드론 비행 상황 제공 시스템에서 제공하는 분석영상에 대한 예시이고,
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 드론 포렌식을 이용한 드론 비행 상황 제공 시스템에 대한 블럭도이고,
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 드론 포렌식을 이용한 드론 비행 상황 제공 시스템에 대한 블럭도이고,
도 7은 도 6의 드론 포렌식을 이용한 드론 비행 상황 제공 시스템의 소리입력부에 대한 측면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 드론 포렌식을 이용한 드론 비행 상황 제공 시스템에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1 및 도 2에는 본 발명에 따른 드론 포렌식을 이용한 드론 비행 상황 제공 시스템(100)이 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 상기 드론 포렌식을 이용한 드론 비행 상황 제공 시스템(100)은 드론(10)에 설치되어 비행하는 해당 드론(10)의 비행 상태를 센싱하는 센싱유닛(200)과, 센싱유닛(200)에서 제공되는 센싱 정보를 토대로 상기 드론(10)의 비행을 분석하는 비행 분석부(300)와, 상기 비행 분석부(300)에서 분석된 비행 중 상기 드론(10)의 비행 상태에 대한 정보를 관리자에게 제공하는 정보 제공부(400)를 구비한다.

여기서, 상기 드론(10)은 비행본체(20)와, 상기 비행본체(20)에 설치되어 상기 비행본체(20)가 비행할 수 있도록 추진력을 제공하는 추진부(30)를 구비한다.

비행본체(20)는 메인바디(21)와, 상기 메인바디(21)의 중심부에 대해 방사상으로 연장되며, 단부에 추진부(30)가 설치되는 다수의 지지대(22)를 구비한다.

메인바디(21)는 내부에, 후술되는 추진부(30)의 회전모터(31)들에 전원을 공급하기 위한 배터리 및 비행 제어모듈이 수용될 수 있는 수용공간이 마련된다. 지지대(22)는 메인바디(21)로부터 멀어지는 방향으로 연장형성되며, 단부에는 상기 회전모터(31)가 설치될 수 있도록 인입구가 형성되어 있다.

한편, 지지대(22)들의 하면에는 드론(10)이 착륙시 비행본체(20)를 지면으로부터 상측으로 이격되게 지지할 수 있도록 랜딩다리가 각각 형성되어 있다. 상기 랜딩다리는 지지대(22)의 단부에, 하방으로 소정 길이 연장형성되는 것이 바람직하다.

한편, 메인바디(21)의 일측에는 드론(10)의 비행방향을 기준으로 드론(10)의 전방을 촬영하기 위한 카메라(40)가 설치되어 있다. 이때, 카메라(40)는 복수개가 좌우방향을 따라 상호 이격되게 해당 메인바디(21)에 설치되는 것이 바람직하다.

추진부(30)는 지지대(22)들의 단부에 각각 설치되는 다수의 회전모터(31)와, 상기 회전모터(31)들에 의해 회전가능하게 설치된 다수의 프로펠러(32)를 구비한다. 상기 회전모터(31)는 지지대(22)의 인입구에 설치되는데, 구동축이 상측을 향하도록 설치되는 것이 바람직하다. 회전모터(31)는 외부로부터 공급되는 전원에 의해 회전력을 발생시키는 전기모터가 적용된다. 상기 프로펠러(32)는 회전모터(31)들의 구동축에 각각 결합되어 회전모터(31)들에 의해 회전하며, 하방으로 공기를 강제 송풍시켜 비행본체(20)에 추진력을 제공한다.

비행 제어모듈은 조종자가 컨트롤러로부터 입력한 작동신호를 수신할 수 있도록 통신모듈(미도시)을 구비한다. 상기 비행 제어모듈은 통신모듈을 통해 수신된 제어신호에 대응되게 드론(10)이 비행하도록 해당 추진부(30)의 회전모터(31)들의 작동을 제어한다. 이때, 비행 제어모듈은 카메라(40)에서 촬영된 영상을 해당 통신모듈을 통해 관리자의 단말기 또는 조종자의 단말기에 전달할 수 있다.

한편, 드론(10)은 상술된 예에 한정하는 것이 아니라 조종자가 컨트롤러를 통해 입력한 제어신호에 따라 비행할 수 있는 무인비행체이면 무엇이든 적용가능하다.

상기 센싱유닛(200)은 드론(10)에 설치되어 드론(10)의 움직임을 감지하는 관성 측정 센서부(210)와, 드론(10)이 비행할 수 있도록 추진력을 발생시키는 드론(10)의 추진부(30)의 작동상태를 감지하는 구동 센싱부(220)와, 추진부(30)가 작동되도록 해당 추진부(30)에 전력을 공급하는 드론(10)의 배터리의 작동상태를 감지하는 배터리 센싱부(230)와, 드론(10)의 위치를 측정하기 위해 드론(10)에 설치되는 위치감지센서(240)를 구비한다.

관성 측정 센서부(210)는 드론(10)에 설치되어 지자기 정보를 검출하는 지자기 센서(211)와, 드론(10)의 가속도 정보를 검출하기 위해 드론(10)에 설치되는 가속도 측정 센서(212)와, 드론(10)에 설치되어 상기 드론(10)의 각속도를 측정하는 각속도 측정 센서(213)를 구비한다.

상기 지자기 센서(211)는 드론(10)의 메인바디(21)에 설치되어 드론(10)의 현 위치에 대한 방향정보인 지자기 정보를 검출한다. 해당 지자기 센서(211)는 검출된 지자기 정보를 비행 분석부(300)에 제공한다.

가속도 측정 센서(212) 및 각속도 측정 센서(213)는 드론(10)의 메인바디(21)에 설치되어 드론(10)의 가속도 및 각속도를 검출하여 비행 분석부(300)에 제공한다. 상기 가속도 측정 센서(213) 및 각속도 측정 센서(213)는 측정대상의 가속도 및 각속도를 측정하기 위해 종래에 일반적으로 사용되는 측정수단이므로 상세한 설명은 생략한다. 한편, 관성 측정 센서부(210)는 도면에 도시되진 않았지만, 메인바디(21)에 설치되어 비행본체(20)의 자세를 측정하는 자이로 센서를 더 구비할 수 있다.

상술된 상기 관성 측정 센서부(210)는 IMU(Inertial Measurement Unit)이 적용되나, 이에 한정하는 것이 아니라 드론(10)의 움직임을 측정할 수 있는 움직임 측정 수단이면 무엇이든 적용가능하다.

구동 센싱부(220)는 추진부(30)의 회전모터(31)에 각각 설치되어 해당 회전모터(31)의 작동상태를 감지한다. 상기 구동 센성부는 회전모터(31)의 회전축의 분당회전수, 출력 등을 측정하기 위해 종래에 일반적으로 사용되는 모터 센서가 적용되므로 상세한 설명은 생략한다. 구동 센싱부(220)는 측정된 측정 값을 비행 분석부(300)에 전달한다.

배터리 센싱부(230)는 메인바디(21)에 설치된 드론(10)의 배터리에 연결되어 해당 배터리의 전력 잔량을 측정한다. 해당 배터리 센싱부(230)는 배터리의 충전량을 측정하기 위해 종래에 일반적으로 사용되는 배터리 센싱수단이므로 상세한 설명은 생략한다. 배터리 센싱부(230)는 측정된 측정 값을 비행 분석부(300)에 전달한다.

위치감지센서(240)는 상기 드론(10)의 메인바디(21)에 설치되며, 드론(10)의 위도, 경도 및 고도를 측정한다. 해당 위치감지센서(240)는 인공위성을 이용한 측위 장치로서, GNSS(Global Navigation Satellite System)이 적용되는 것이 바람직하다. 해당 위치감지센서(240)는 측정된 측정값을 비행 분석부(300)에 전달한다.

상기 비행 분석부(300)는 드론(10)이 비행을 시작한 초기시점부터 해당 센싱유닛(200)에서 제공되는 측정 값을 분석한다. 이때, 비행 분석부(300)는 드론(10)이 비행을 시작한 초기시점 이후에, 경과 시간에 따른 상기 관성 측정 센서부(210), 구동 센싱부(220), 배터리 센싱부(230) 및 위치감지센서(240)의 측정값의 변화량에 대한 분석 데이터를 생성한다. 여기서, 비행 분석부(300)는 도 3과 같이 도표화하여 해당 분석 데이터를 생성할 수도 있다.

또한, 비행 분석부(300)는 도면에 도시되진 않았지만, 초기시점 이후, 경과 시간에 따라 드론(10)의 자세 변화에 대한 분석 데이터를 생성하여 정보 제공부(400)에 제공할 수도 있다.

정보 제공부(400)는 비행 분석부(300)에서 분석된 비행 중 드론(10)의 비행 상태에 대한 정보 즉, 분석 데이터를 관리자에게 제공한다. 이때, 정보 제공부(400)는 해당 분석 데이터를 기등록된 관리자의 단말기에 전송하거나 모니터와 같은 정보 표시수단을 통해 표시할 수 있다.

한편, 정보 제공부(400)는 비행 분석부(300)에서 제공되는 분석 정보를 토대로 상기 드론(10)의 비행 상태가 표시된 분석영상을 생성하여 해당 관리자에게 제공할 수 있다. 도 4에는 상기 분석영상에 대한 예시가 게제되어 있다. 여기서, 정보 제공부(400)는 비행 분석부(300)로부터 드론(10)의 위치에 대한 정보를 제공받고, 지도정보 제공서버로부터 제공받은 지도 이미 상에, 드론(10)의 비행경로(420)를 표시하여 상기 분석영상을 제공할 수 있다. 이때, 드론(10)의 비행경로(420)는 비행 초기 지점부터 비행 완료 지점까지의 경로를 점선으로 표시될 수 있다.

한편, 정보 제공부(400)는 해당 비행경로(420) 상에, 드론(10)에 대응되는 드론 오브젝트(410)를 표시하되, 해당 드론(10)이 비행을 시작한 초기 시점 이후에, 경과 시간에 따라 드론(10)의 위치에 대응되게 드론 오브젝트(410)가 상기 비행경로(420)를 따라 이동되도록 분석영상을 생성하는 것이 바람직하다. 여기서, 드론 오브젝트(410)는 드론(10)의 외형과 유사한 이미지가 적용된다.

또한, 정보 제공부(400)는 드론 오브젝트(410)가 해당 비행경로(420)를 따라 이동하는 동안 해당 드론 오브젝트(410)의 위치에 대응되는 실제 비행 위치에서의 드론(10)의 비행 상태에 대한 센싱 유닛의 측정 값을 표시하는 측정 값 표시창(430)이 포함되도록 분석영상을 생성할 수 있다. 여기서, 측정 값 표시창(430)에는 각 센싱 유닛에서 제공되는 측정 값이 도표화되어 표시된다.

그리고, 정보 제공부(400)는 드론 오브젝트(410)가 비행경로(420)를 따라 이동하는 동안 해당 드론 오브젝트(410)의 위치에 대응되는 실제 비행 위치에서의 드론(10)의 자세에 대응되게 변경되도록 분석영상을 생성한다. 일예로, 드론(10)이 특정 지점을 지나는 중 일측으로 기울어진 자세로 비행했다면, 분석영상에서, 드론 오브젝트(410)는 비행경로(420) 중 해당 특정 지점에 대응되는 지점을 통과할 때, 해당 드론(10)의 자세에 대응되게 일측으로 기울어지게 변경된다.

상술된 바와 같이 본 발명에 따른 드론 포렌식을 이용한 드론 비행 상황 제공 시스템(100)은 드론(10)의 상태를 센싱하여 드론(10)의 비행 상태를 재현하여 관리자에게 제공할 수 있으므로 드론(10) 사고 발생시 사고 원인을 보다 정확하게 추론할 수 있는 정보를 제공할 수 있다는 장점이 있다.

한편, 도 5에는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 드론 포렌식을 이용한 드론 비행 상황 제공 시스템(500)이 도시되어 있다.

앞서 도시된 도면에서와 동일한 기능을 하는 요소는 동일 참조부호로 표기한다.

도면을 참조하면, 상기 드론 포렌식을 이용한 드론 비행 상황 제공 시스템(500)은 상기 드론(10)의 비행을 제어하기 위해 조종자가 조작하는 컨트롤러에 설치되어 상기 조종자로부터 상기 컨트롤러에 입력되는 조작신호를 수집하는 조작 감지부(501)를 더 구비한다. 상기 조작 감지부(501)는 조종자에 의해 입력된 조작신호를 시간 순으로 정리하여 상기 비행 분석부(300)에 제공한다.

여기서. 비행 분석부(300)는 조작 감지부(501)에서 제공되는 조작신호와, 상기 센싱유닛(200)에 제공되는 비행 상태를 비교하여 상기 드론(10)의 비행 상태가 상기 조작신호에 대응되는 비행 상태에 대해 기설정된 오차범위를 벗어날 경우, 해당 드론(10)에 위급상황이 발생된 것으로 판단한다.

여기서, 비행 분석부(300)는 컨트롤러의 조작신호에 대응되는 드론(10)의 비행 상태에 대한 비행 상황 정보가 저장된 데이터 베이스(미도시)를 더 구비하고, 데이터 베이스에 저장된 정보를 토대로 조작감지부에서 제공되는 조작신호에 대응되는 드론(10)의 기준 비행 상태를 산출할 수 있다. 또한, 비행 분석부(300)는 센싱유닛(200)에서 제공되는 정보를 토대로 드론(10)의 실제 비행 상태를 산출하고, 동일 시점에서의 기준 비행 상태와 실제 비행 상태를 비교하여 두 비행 상태의 오차가 기설정된 오차범위를 벗어날 경우, 위급상황이 발생된 것으로 판단한다.

해당 오차범위는 드론(10)이 비행하는 시간 또는 비행 위치의 날씨, 드론(10)의 기종에 따라 조종자 또는 관리자가 비행 분석부(300)에 기입하는 것이 바람직하다.

한편, 정보 제공부(400)는 비행 분석부(300)에서 위급상황으로 판단된 시점에 대응되는 드론(10)의 위험 위치를 상기 비행경로(420) 상에 표시하여 분석영상을 생성할 수 있다. 이때, 위험 위치는 드론 오브젝트(410)와 상이한 형상의 이미지로 표시될 수 있다.

상술된 바와 같이 본 발명의 드론 포렌식을 이용한 드론 비행 상황 제공 시스템(500)은 컨트롤러의 조작신호와 실제 드론(10)의 비행이 오차범위 이상으로 차이가 날 경우, 위급상황으로 판단하고, 위급상황 발생 지점을 분석영상에 제공하므로 관리자가 보다 용이하게 사고 원인이나 사고 지점을 파악할 수 있다.

한편, 도 6 및 도 7에는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 센싱유닛(600)이 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 상기 센싱유닛(600)은 상기 프로펠러(32)가 회전시 발생되는 작동 소음을 입력받을 수 있도록 상기 지지대(22)에 설치된 소리입력부(610)를 더 구비한다.

상기 소리입력부(610)는 상기 프로펠러(32)가 회전시 발생되는 작동 소음을 입력받을 수 있도록 상기 지지대(22)들에, 길이방향을 따라 슬라이딩 가능하게 각각 설치되는 다수의 마이크(611)와, 상기 마이크(611)를 상기 지지대(22)를 따라 이동시키는 이동부(612)와, 상기 이동부(612)의 작동을 제어하는 이동 제어모듈(미도시)을 구비한다.

이때, 드론(10)의 지지대(22) 하부에는 상기 마이크(611)가 이동될 수 있도록 이동레일(625)이 설치되어 있다. 상기 이동레일(625)은 지지대(22)의 연장방향을 따라 연장되며, 지지대(22)들의 하면에 각각 설치되어 있다.

마이크(611)는 상기 이동레일(625)에 설치되어 지지대(22)의 길이방향을 따라 이동가능하게 설치된다. 여기서, 마이크(611)는 주위 소리를 입력받을 수 있도록 종래에 일반적으로 사용되는 소리 입력 수단이 적용되므로 상세한 설명은 생략한다.

이동부(612)는 상기 비행본체(20)에 회전가능하게 설치되는 권취드럼(621)과, 일단이 상기 권취드럼(621)에 감기고, 타단은 상기 마이크(611)에 설치되는 이동 와이어(622)와, 일단이 상기 마이크(611)에 설치되고, 타단은 상기 지지대(22)의 단부에 설치되어 상기 마이크(611)가 상기 회전모터(31) 측으로 인접되는 방향으로 상기 마이크(611)에 탄성력을 제공하는 탄성부재(623)와, 상기 권취드럼(621)에 설치되어 상기 이동와이어가 상기 권취드럼(621)에 감기거나 풀릴 수 있도록 상기 권취드럼(621)을 회전시키는 드럼 회전부를 구비한다.

권취드럼(621)은 지지대(22)에 인접된 메인바디(21)에 회전가능하게 설치되며, 소정의 외경을 갖는 원통형으로 형성된다. 상기 권취드럼(621)은 다수개가 각 지지대(22)에 인접된 메인바디(21)의 하면에 설치되는 것이 바람직하다.

이동 와이어(622)는 일단이 권취드럼(621)의 외주면에 감기도록 설치되며, 타단은 마이크(611)에 설치된다. 이동 와이어(622)는 권취드럼(621)의 회전방향에 따라 권취드럼(621)에 감기거나 풀린다.

탄성부재(623)는 소정의 탄성을 갖는 코일 스프링이 적용되며, 마이크(611)가 메인바디(21) 측으로 이동시 신장되어 해당 마이크(611)에 탄성력을 제공한다. 한편, 도시된 예에서 탄성부재(623)는 코일 스프링이 적용되나, 이에 한정하는 것이 아니라 마이크(611)에 탄성력을 제공할 수 있는 탄성부재(623)이면 무엇이든 적용가능하다.

드럼 회전부는 각 권취드럼(621)에 설치되어 해당 권취드럼(621)을 회전시키는 구동모터를 구비한다. 한편, 드럼 회전부는 이에 한정하는 것이 아니라 상기 권취드럼(621)을 정방향 또는 역방향으로 회전시킬 수 있는 구동수단이면 무엇이든 적용가능하다.

이동 제어모듈은 상기 센싱유닛(600)에서 제공되는 센싱 정보를 토대로 상기 드론(10)이 비행하기 위해 이륙하는 이륙 시점을 판별하고, 상기 이륙시점에서 상기 마이크(611)에 상기 드론(10) 주위의 잡음이 입력되는 것을 감소시키기 위해 상기 마이크(611)가 상기 회전모터(31)에 인접되게 이동되도록 이동부(612)를 작동시킨다. 이때, 이동 제어모듈은 권취드럼(621)

또한, 이동 제어모듈은 상기 드론(10)이 이륙한 시점으로부터 기설정된 기준시간이 경과되면 드론(10)이 조종자가 의도한 고도에 도달한 것으로 판단하고, 상기 마이크(611)들이 상기 드론(10)의 무게중심 측으로 이동되기 위해 상기 마이크(611)가 상기 메인바디(21)에 인접되게 이동되도록 상기 이동부(612)를 제어한다. 상술된 바와 같이 드론(10)이 소정의 고도에 도달하면, 마이크(611)들이 메인본체의 중심으로부터 이격될 경우, 바람과 같은 외력에 의해 드론(10)의 자세가 보다 민감하게 변경될 수 있으므로 이동 제어모듈은 마이크(611)를 메인본체 측으로 이동시킨다.

한편, 이동부(612)는 이동 와이어(622)에 고착된 이물질을 제거할 수 있도록 상기 이동 와이어(622)를 간섭하는 이물질 제거부(미도시)를 더 구비할 수 있다. 상기 이물질 제거부는 일측이 상기 이동 와이어(622)에 접촉되도록 지지대(22)에 설치되며, 상기 이동 와이어(622)에 진동을 인가하는 바이브레이터가 적용될 수 있다. 상기 이물질 제거부는 기설정된 시간 간격으로 작동하여 이동 와이어(622)에 이물질이 고착되는 것을 방지한다.

한편, 비행 분석부(300)는 상기 소리입력부(610)에서 제공되는 상기 작동 소음의 패턴을 분석하여 상기 정보 제공부(400)에 제공한다. 이때, 비행 분석부(300)는 작동 소음의 주파수 등과 같은 소리 특성의 패턴을 분석한다.

여기서, 비행 분석부(300)는 드론(10)의 작동 초기 시점부터 기설정된 작동시간까지 상기 소리입력부(610)에 제공되는 작동 소음의 패턴을 기준소음 패턴으로 설정하고, 작동시간 이후에, 소리입력부(610)에서 제공되는 작동 소음의 패턴을 상기 기준소음 패턴과 비교하여 두 소음 패턴의 차이가 기설정된 기준오차를 벗어날 경우, 추진부(30)의 프로펠러(32)가 미정상적으로 작동된 것으로 판단한다. 여기서, 기준오차는 드론(10)의 기종 또는 비행하는 위치의 날씨에 따라 조종자 또는 관리자가 비행 분석부(300)에 기입력하는 것이 바람직하다.

한편, 정보 제공부(400)는 비행 분석부(300)에서 추진부(30)의 프로펠러(32)가 비정상적으로 작동된 것으로 판단된 비정상 작동시점에 대응되는 드론(10)의 위치를 비행경로(420) 상에 표시하여 분석영상을 생성할 수 있다.

상술된 바와 같이 본 발명은 프로펠러(32)의 작동 소음을 입력받아 분석하여 프로펠러(32)가 비정상적으로 작동된 시점을 판별하고, 분석영상의 비행경로(420) 상에, 프로펠러(32)가 비정상적으로 작동신 시점을 표시하므로 관리자가 보다 용이하게 사고 발생 가능성이 있는 지점을 파악할 수 있다.

제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.

100: 드론 포렌식을 이용한 드론 비행 상황 제공 시스템
200: 센싱유닛
210: 관성 측정 센서부
211: 지자기 센서
212: 가속도 측정 센서
220: 구동 센싱부
230: 배터리 센싱부
240: 위치감지센서
300: 비행 분석부
400: 정보 제공부
410: 드론 오브젝트
420: 비행경로
430: 측정 값 표시창

Claims (11)

1. 드론에 설치되어 비행하는 해당 드론의 비행 상태를 센싱하는 센싱유닛;
   상기 센싱유닛에서 제공되는 센싱 정보를 토대로 상기 드론의 비행을 분석하는 비행 분석부; 및
   상기 비행 분석부에서 분석된 비행 중 상기 드론의 비행 상태에 대한 정보를 관리자에게 제공하는 정보 제공부;를 구비하는,
   드론 포렌식을 이용한 드론 비행 상황 제공 시스템.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 센싱유닛은
   상기 드론에 설치되어 상기 드론의 움직임을 감지하는 관성 측정 센서부;
   상기 드론이 비행할 수 있도록 추진력을 발생시키는 상기 드론의 추진부의 작동상태를 감지하는 구동 센싱부;
   상기 추진부가 작동되도록 해당 추진부에 전력을 공급하는 상기 드론의 배터리의 작동상태를 감지하는 배터리 센싱부; 및
   상기 드론의 위도, 경도, 또는 고도를 측정하기 위해 상기 드론에 설치되는 위치감지센서;를 구비하는,
   드론 포렌식을 이용한 드론 비행 상황 제공 시스템.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 관성 측정 센서부는
   상기 드론에 설치되어 지자기 정보를 검출하는 지자기 센서;
   상기 드론의 가속도를 측정하기 위해 상기 드론에 마련되는 가속도 측정 센서; 및
   상기 드론에 설치되어 상기 드론의 각속도를 측정하는 각속도 측정 센서;를 구비하는,
   드론 포렌식을 이용한 드론 비행 상황 제공 시스템.
   
4. 제2항에 있어서,
   상기 비행 분석부는 상기 드론이 비행을 시작한 초기시점 이후에, 경과 시간에 따른 상기 관성 측정 센서부, 구동 센싱부, 배터리 센싱부 및 위치감지센서의 측정값의 변화량에 대한 분석 데이터를 생성하는,
   드론 포렌식을 이용한 드론 비행 상황 제공 시스템.
   
5. 제2항에 있어서,
   상기 정보 제공부는 상기 비행 분석부에서 제공되는 분석 정보를 토대로 상기 드론의 비행 상태가 표시된 분석영상을 상기 관리자에게 제공하는 것으로서, 지도정보 제공서버로부터 제공받은 지도 이미지 상에 상기 드론의 비행 경로를 표시하고, 상기 비행 경로 상에 상기 드론에 대응되는 드론 오브젝트를 표시하되, 해당 드론이 비행을 시작한 초기 시점 이후에, 경과 시간에 따라 상기 드론의 위치에 대응되게 상기 드론 오브젝트가 상기 비행 경로를 따라 이동되도록 상기 분석영상을 생성하는,
   드론 포렌식을 이용한 드론 비행 상황 제공 시스템.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 정보 제공부는 상기 드론 오브젝트가 상기 비행 경로를 따라 이동하는 동안 해당 드론 오브젝트의 위치에 대응되는 실제 비행 위치에서의 상기 드론의 비행 상태에 대한 상기 센싱 유닛의 측정 값을 표시하는 측정 값 표시창이 포함되도록 상기 분석영상을 생성하는,
   드론 포렌식을 이용한 드론 비행 상황 제공 시스템.
   
7. 제5항에 있어서,
   상기 비행분석부는 상기 센싱유닛에서 제공되는 센싱 정보를 토대로 비행 중 상기 드론의 자세를 분석하고,
   상기 정보제공부는 상기 드론 오브젝트가 상기 비행 경로를 따라 이동하는 동안 해당 드론 오브젝트의 위치에 대응되는 실제 비행 위치에서의 상기 드론의 자세에 대응되게 변형되도록 상기 분석영상을 생성하는,
   드론 포렌식을 이용한 드론 비행 상황 제공 시스템.
   
8. 제2항에 있어서,
   상기 드론의 비행을 제어하기 위해 조종자가 조작하는 컨트롤러에 설치되어 상기 조종자로부터 상기 컨트롤러에 입력되는 조작신호를 수집하는 조작 감지부;를 더 구비하고,
   상기 비행 분석부는 상기 조작 감지부에서 제공되는 조작신호와, 상기 센싱유닛에 제공되는 비행 상태를 비교하여 상기 드론의 비행 상태가 상기 조작신호에 대응되는 비행 상태에 대해 기설정된 오차범위를 벗어날 경우, 해당 드론에 위급상황이 발생된 것으로 판단하는,
   드론 포렌식을 이용한 드론 비행 상황 제공 시스템.
   
9. 제2항에 있어서,
   상기 드론은
   메인바디와, 상기 메인바디로부터 방사상으로 연장된 다수의 지지대가 마련된 비행본체; 및
   상기 지지대들의 단부가 각각 설치되어 회전력을 발생시키는 다수의 회전모터와, 상기 회전모터에 의해 회전되도록 설치된 다수의 프로펠러가 마련된 추친부;를 구비하고,
   상기 센싱유닛은 상기 프로펠러가 회전시 발생되는 작동 소음을 입력받을 수 있도록 상기 지지대에 설치된 소리입력부;를 더 구비하고,
   상기 비행 분석부는 상기 소리입력부에서 제공되는 상기 작동 소음의 패턴을 분석하여 상기 정보 제공부에 제공하는,
   드론 포렌식을 이용한 드론 비행 상황 제공 시스템.
   
10. 제2항에 있어서,
    상기 소리입력부는
    상기 프로펠러가 회전시 발생되는 작동 소음을 입력받을 수 있도록 상기 지지대들에, 길이방향을 따라 슬라이딩 가능하게 각각 설치되는 다수의 마이크;
    상기 마이크를 상기 지지대를 따라 이동시키는 이동부;
    상기 센싱유닛에서 제공되는 센싱 정보를 토대로 상기 드론이 비행하기 위해 이륙시 상기 마이크에 상기 드론 주위의 잡음이 입력되는 것을 감소시키기 위해 상기 마이크가 상기 회전모터에 인접되게 이동되고, 상기 드론이 이륙한 시점으로부터 기설정된 기준시간이 경과된 다음, 상기 마이크들이 상기 드론의 무게중심 측으로 이동되기 위해 상기 마이크가 상기 메인바디에 인접되게 이동되도록 상기 이동부를 제어하는 이동 제어모듈;을 구비하는,
    드론 포렌식을 이용한 드론 비행 상황 제공 시스템.
    
11. 제10항에 있어서,
    상기 이동부는
    상기 비행본체에 회전가능하게 설치되는 권취드럼;
    일단이 상기 권취드럼에 감기고, 타단은 상기 마이크에 설치되는 이동 와이어;
    일단이 상기 마이크에 설치되고, 타단은 상기 지지대의 단부에 설치되어 상기 마이크가 상기 회전모터 측으로 인접되는 방향으로 상기 마이크에 탄성력을 제공하는 탄성부재;
    상기 권취드럼에 설치되어 상기 이동와이어가 상기 권취드럼에 감기거나 풀릴 수 있도록 상기 권취드럼을 회전시키는 드럼 회전부;를 구비하는,
    드론 포렌식을 이용한 드론 비행 상황 제공 시스템.
    
    
    
    

Images