KR20160128144A - Air traffic Control System for Small Size UAV using Commercial Cellular Networks - Google Patents
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Abstract
본 발명은 상용 이동 통신망을 이용한 소형 UAV의 항공 교통 관제 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 상용 이동 통신사의 USIM 카드로 식별 코드가 분류된 소형 UAV의 비행 제어를 위하여 상용 이동 통신망 기반의 항공 교통 관제 시스템을 이용함으로써 ISM 대역폭 무선 주파수의 제한점을 극복하고 저고도에서 소형 UAV의 안정적인 통신 및 통제를 수행하는 기술에 관한 것이다.
본 발명에 따른 상용 이동 통신망을 이용한 소형 UAV 항공 교통 관제 시스템은 상용 이동 통신사의 USIM 카드로 식별 코드가 분류되어 있고 상용 통신 모뎀이 장착되어 있는 다수의 소형 UAV; 다수의 소형 UAV 콕핏부 하단에 각각 장착되어 항공 영상을 촬영 및 저장할 수 있는 짐벌 구조 카메라; 상용 이동 통신 서버와 유/무선으로 연결되어 있고 항공 영상 및 비행 데이터를 수신 및 중계하는 다수의 상용 이동 통신 기지국; 인터넷에 상시 연결되어 데이터 패킷 교환이 가능하고 상용 이동 통신 기지국이 중계하는 각종 데이터를 실시간 수신 및 저장하는 상용 이동 통신 서버; 다수의 소형 UAV로 통제 명령 프로토콜을 전송하거나 항공 영상 및 비행 데이터를 수신 및 확인하는 단말 형태의 소형 UAV 지상 통제 시스템; 다수의 소형 UAV, 다수의 상용 이동 통신 기지국, 상용 이동 통신 서버 및 소형 UAV 지상 통제 시스템의 전체 시스템 운영 상황을 통합적으로 관제하여 비행 운용 및 항공 통제 역할을 수행하는 소형 UAV 항공 교통 관제 시스템;을 구비하는 것에 특징이 있다.The present invention relates to an air traffic control system for a small UAV using a commercial mobile communication network, and more particularly, to an air traffic control system for a small UAV using a commercial mobile communication network, System to overcome the limitation of ISM bandwidth radio frequency and to perform stable communication and control of small UAV at low altitude.
A small UAV air traffic control system using a commercial mobile communication network according to the present invention includes a plurality of small UAVs having a commercial communication modem and an identification code of which is classified into a USIM card of a commercial mobile communication company; A gimbal structure camera mounted on the bottom of a plurality of small UAV cockpits and capable of capturing and storing aerial images; A plurality of commercial mobile communication bases connected to a commercial mobile communication server by wire / wireless and receiving and relaying aerial image and flight data; A commercial mobile communication server that is connected to the Internet at all times to exchange data packets and receives and stores various data relayed by a commercial mobile communication base station in real time; A small UAV ground control system in the form of a terminal that transmits control command protocols to a number of smaller UAVs or receives and verifies aerial image and flight data; A small UAV air traffic control system that performs integrated flight control and air control functions by controlling the overall system operation status of a large number of small UAVs, a plurality of commercial mobile communication base stations, a commercial mobile communication server, and a small UAV ground control system .
Description
본 발명은 상용 이동 통신망을 이용한 소형 무인 항공기(unmanned aerial vehicle, 이하 UAV)의 항공 교통 관제 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 상용 이동 통신사의 범용 사용자 식별 모듈(universal subscriber identity module 이하, USIM) 카드로 식별 코드(code)가 분류된 소형 UAV의 비행 제어를 위하여 상용 이동 통신망 기반의 항공 교통 관제 시스템을 구축함으로써 ISM(industrial scientific and medical) 대역폭 무선 주파수의 제한점을 극복하고 저고도에서 소형 UAV의 안정적인 통신 및 통제를 수행하는 기술에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an air traffic control system for an unmanned aerial vehicle (UAV) using a commercial mobile communication network, and more particularly to a universal subscriber identity module (USIM) (UAV) based on a commercial mobile communication network for flight control of small UAVs classified by ID code, it is possible to overcome limitations of industrial scientific and medical (ISM) bandwidth radio frequency, And techniques for performing control.
UAV는 조종사가 탑승하지 않은 상태에서 운용 가능한 비행체를 의미하는 것으로 관측, 탐사, 전투, 정찰 및 감시 등 다양한 목적의 임무 수행을 할 수 있다. 기존의 UAV는 일반적으로 고가, 고성능의 정찰 장비를 탑재한 기체를 단독으로 이용하기에 지상에서 원격 조종을 수행하는 조종사가 있는 경우가 많았으나, 복잡한 임무를 효과적으로 수행하기 위하여 다수의 소형 UAV를 동시에 활용해야 할 필요성이 증대되었다. 소형 UAV 운용 목적 중 가장 중요하게 다루어지는 부분은 감시 임무인데 이를 위해서는 항공 영상 촬영 과정이 반드시 수반되며, 다수의 소형 UAV에서 촬영된 항공 영상 데이터 수신 과정의 관할 시스템과 더불어 항공 교통 관제까지 관할할 수 있는 통합적인 시스템이 반드시 필요하다. 전술한 항공 영상 데이터를 원활하게 수신하고 다수의 소형 UAV에 대한 항공 교통 관제 역할까지 수행할 수 있는 광대역 통신 시스템에는 대표적으로 위성 통신 시스템이 있다. 그러나 위성 통신 시스템은 비용적인 측면의 문제와 대부분 국방 혹은 국가 기산 산업과 관련된 응용 업무를 수행하기 위한 목적에 치중되어 있어서 민수용으로 활용하기에는 다소 제약이 따른다. 따라서 민수 분야에서 비용 측면의 경쟁력을 가질 수 있고 운용자 입장에서 비교적 접근이 용이한 통신 방법은 기 상용화된 이동 통신망을 활용하는 것이다. 국내의 상용 이동 통신망 구축 현황과 운영 기술은 전 세계적으로 최고의 수준으로 선도하고 있기 때문에 소형 UAV용 항공 교통 관제 시스템의 근간이 될 수 있고 민수 시장으로의 진입에 교두보 역할을 충분히 할 수 있다. 차후 상용 이동 통신망을 이용한 소형 UAV 항공 교통 관제 수요가 증대될 경우, 기존의 항공 교통 관제 운영 체제와의 혼잡을 야기할 가능성이 농후하다. 이에 따라 미래 항행 환경 변화에 대비한 운영 환경 및 구조에 대한 기술 개발이 필요하다. UAV means an aircraft capable of being operated without a pilot on board, and can perform various tasks such as observation, exploration, combat, reconnaissance and surveillance. Conventional UAVs often use pilots to perform remote operations on the ground because of the use of high-priced, high-performance reconnaissance equipment alone. However, in order to effectively perform complex missions, a number of small UAVs The need to utilize it has increased. The most important part of the small UAV operation purpose is the monitoring task, which involves the aerial image capturing process and it can control the air traffic control system in addition to the jurisdiction system of the process of receiving the aerial image data taken by many small UAVs An integrated system is essential. A satellite communication system is a typical example of a broadband communication system capable of smoothly receiving the aviation image data and performing air traffic control for a plurality of small UAVs. However, the satellite communication system is focused on the problem of cost and most of the applications related to the national defense industry or national defense industry. Therefore, communication method which can be cost competitive in civilian field and relatively easy to approach from the viewpoint of operator is to use commercial mobile communication network. Since the current state of commercial mobile communication network construction and operation technology is leading to the highest level in the world, it can be the basis of small air traffic control system for UAV and can play a role as a bridgehead for entry into the MNC market. If the demand for small UAV air traffic control using the commercial mobile communication network is increased, it is likely to cause congestion with the existing air traffic control operating system. Therefore, it is necessary to develop technology for operating environment and structure to prepare for future changes in the navigation environment.
항공 교통 관제란 비행 중인 항공기와 지속적으로 교신하여 항공기의 이륙 및 착륙 등을 통제하고 항공기 간의 충돌을 방지하여 안전한 비행을 유도하는 작업을 의미한다. 현재 항공 교통 관제는 지상 관제소와 항공기 간의 음성 통신, 지상 레이더(radar) 시스템, 트랜스폰더(transponder)에 의존하여 수행된다. 하지만 소형 UAV는 다음과 같은 이유로 일반적인 항공 교통 관제 시스템으로 관제할 수 없다. 첫째, 고성능 레이더 및 음성 통신 장비는 기본적으로 고가의 중량물 형태로, 상대적으로 저가의 경량물 형태인 10~20kg급의 소형 UAV에 이를 장착하여 이륙시키는 것은 비용적인 측면뿐만 아니라 기술적으로도 매우 어렵다. 둘째, 전술한 제한 사항 때문에 고성능 레이더 및 음성 통신 장비를 이용할 수 없으므로 비행 중인 소형 UAV를 체계적으로 추적하고 관리하는 것에 제약이 따른다. 셋째, 100~200m 이하의 저고도 영역에서 비행하는 소형 UAV와 원거리의 관제소 간에 UHF 및 VHF의 대역 주파수를 이용하여 음성 통신을 수행하기가 기술적으로 어렵다. Air traffic control refers to the task of constantly communicating with an aircraft in flight to control takeoff and landing of the aircraft and prevent collision between aircraft to induce safe flight. At present, air traffic control is performed depending on the voice communication between the ground control station and the aircraft, the ground radar system, and the transponder. However, small UAVs can not be controlled by a general air traffic control system for the following reasons. First, high-performance radar and voice communication equipment is basically expensive, and it is technically very difficult not only to install it in a small UAV of 10 ~ 20kg class, which is a relatively low cost lightweight water form, but also to take off. Second, because of the limitations described above, high-performance radar and voice communications equipment can not be used, which limits the systematic tracking and management of small UAVs in flight. Third, it is technically difficult to perform voice communication using UHF and VHF band frequencies between a small UAV flying in a low altitude region of 100 ~ 200m or less and a remote station.
소형 UAV의 상용화가 가속화 될 경우, 소형 UAV의 항공 교통 관제 문제가 심각하게 대두될 가능성이 농후하다. 그 중 대면할 것으로 예상되는 기술적 선결 문제로는 소형 UAV의 비행 허가 규제, 비행 상황 파악, 비행 영역 할당, 제한된 ISM 대역(industrial scientific medical band) 무선 주파수 중첩 문제, 기체 추락 등으로 인한 대물/대인 사고 발생 시 소형 UAV 운용자의 책임 소재 규명, 항행 중인 소형 UAV 간의 충돌 방지 대책 등이 있다. 따라서 전술한 문제점을 해결하기 위해서는 소형 UAV 운용 및 통제를 위한 체계적이고 효율적인 항공 교통 관제 시스템이 요구된다. 소형 UAV의 항공 교통 관제를 위해서 우선적으로 고려해야 할 사항은 다음과 같다. 첫째, ISM 대역 무선 주파수를 사용하지 않아야 한다. 둘째, 가시거리 밖의 비행이 가능하고 비행 상황이 실시간으로 모니터링(monitoring) 되어야 한다. 셋째, 저고도에서 안정적인 통신 및 통제가 가능하여야 한다. 넷째, 비행 중인 다수의 소형 UAV는 각각 고유의 식별자를 보유하여야 하며 관제소에서는 고유의 식별자로 식별된 각각의 소형 UAV 비행 여부뿐만 아니라 비행 고도, 속도 및 위치와 같은 비행 정보를 실시간으로 파악할 수 있어야 한다. 넷째, 관제소에서는 각각의 소형 UAV에 충돌 가능성이 있는 비행체의 비행 정보를 제공하거나 충돌 방지를 위한 회피 경로를 제공할 수 있어야 한다. If the commercialization of small UAVs accelerates, there is a high possibility that the problem of air traffic control of small UAVs will become serious. Among the technical problems that are expected to face are technical issues such as restrictions on flight permits of small UAVs, flight status, flight area allocation, limited scientific bandwidth of the ISM band (radio frequency superposition problem, Identification of the responsibility of small UAV operators in case of occurrence, and countermeasures against collision between small UAVs in operation. Therefore, a systematic and efficient air traffic control system for small UAV operation and control is required to solve the above problems. For air traffic control of a small UAV, the following items should be considered first. First, the ISM band radio frequency should not be used. Second, it is possible to fly outside the visible range and the flight situation should be monitored in real time. Third, stable communication and control should be possible at low altitudes. Fourth, many small UAVs in flight must have their own identifiers, and the controller should be able to grasp flight information in real time, such as flight altitude, speed and location, as well as each small UAV flight identified by a unique identifier . Fourth, the controller should be able to provide the flight information of the possible flying objects to each small UAV, or to provide an avoidance path for avoiding collision.
전술한 상용 이동 통신망을 이용한 소형 UAV 항공 교통 관제 시스템을 구축하려는 유사한 선행 기술에는 대한민국 특허청에 출원된 제10-1436555호, 제10-1073042호, 제10-1472392호, 제10-2013-0058922호, 제10-2011-0003986호 등이 있다. 그러나 이전에는 다수의 소형 UAV에 대한 식별 코드 문제를 해결하고 상용 이동 통신망을 이용하여 무인 시스템 간의 주파수 중복을 피하고 가시거리 밖의 비행이 가능하며 비행 상황을 모니터링 하는 기술이 제공되지 못하였다. Similar prior arts for building a compact UAV air traffic control system using the commercial mobile communication network described above include those described in Korean Patent Application No. 10-1436555, No. 10-1073042, No. 10-1472392, No. 10-2013-0058922 , 10-2011-0003986. However, in the past, the problem of identifying codes for a number of small UAVs has been solved, and there has not been provided a technique for avoiding frequency duplication between unmanned systems using a commercial mobile communication network, capable of flying outside the visible range, and monitoring flight status.
본 발명은 상기한 발명의 배경으로부터 요구되는 기술적 필요성을 충족하는 것을 목적으로 한다. The present invention aims to satisfy the technical needs required from the background of the above-mentioned invention.
구체적으로, 본 발명의 목적은 기존의 상용 이동 통신망을 다수의 소형 UAV에 대하여 항공 교통 관제 시스템의 운용 수단으로 이용함으로써 기존의 ISM 대역 무선 주파수와 중첩되는 문제를 회피할 수 있고, 소형 UAV의 가시거리 밖 비행이 가능하며 비행 상황을 실시간으로 모니터링 하여 통제 명령을 내릴 뿐만 아니라 다수의 소형 UAV에서 촬영된 항공 영상 및 비행 정보 데이터도 원활히 획득할 수 있는 통합적인 소형 UAV 항공 교통 관제 시스템을 제공하는 것이다. Specifically, it is an object of the present invention to avoid the problem of overlapping with the existing ISM band radio frequency by using the existing commercial mobile communication network as a means of operating the air traffic control system for a plurality of small UAVs, And to provide an integrated small UAV air traffic control system capable of flying out of the street, monitoring flight status in real time, issuing control commands, and acquiring aviation images and flight information data shot in a number of small UAVs .
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. The technical objects to be achieved by the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other technical subjects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description. There will be.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 상용 이동 통신망을 이용한 소형 UAV 항공 교통 관제 시스템은 상용 이동 통신사의 USIM 카드로 개별적인 식별 코드가 분류되어 있고 상용 통신 모뎀이 장착되어 있는 다수의 소형 UAV; 다수의 소형 UAV 콕핏(cockpit)부 하단에 각각 장착되어 항공 영상을 촬영 및 저장할 수 있는 짐벌 구조 카메라(gimbal structure camera); 상용 이동 통신 서버와 유/무선으로 연결되어 있고 항공 영상 및 비행 데이터를 수신 및 중계하는 다수의 상용 이동 통신 기지국; 인터넷에 상시 연결되어 데이터 패킷(data packet) 교환이 가능하고 상용 이동 통신 기지국이 중계하는 각종 데이터를 실시간 수신 및 저장하는 상용 이동 통신 서버; 다수의 소형 UAV로 통제 명령 프로토콜을 전송하거나 항공 영상 및 비행 데이터를 수신 및 확인하는 단말 형태의 소형 UAV 지상 통제 시스템; 다수의 소형 UAV, 상용 이동 통신 기지국, 상용 이동 통신 서버 및 소형 UAV 지상 통제 시스템의 전체 운영 상황을 통합적으로 관제하여 비행 운용 및 항공 통제 역할을 수행하는 소형 UAV 항공 교통 관제 시스템;으로 구성되는 것을 특징으로 한다. To achieve these and other advantages and in accordance with the purpose of the present invention, as embodied and broadly described herein, there is provided a small UAV air traffic control system using a commercial mobile communication network, comprising: a plurality of small UAVs having separate identification codes classified as USIM cards of commercial mobile communication carriers and equipped with commercial communication modems; A gimbal structure camera mounted on the lower end of a plurality of small UAV cockpit portions for capturing and storing aerial images; A plurality of commercial mobile communication bases connected to a commercial mobile communication server by wire / wireless and receiving and relaying aerial image and flight data; A commercial mobile communication server which is always connected to the Internet and is capable of exchanging data packets and receiving and storing various data relayed by a commercial mobile communication base station in real time; A small UAV ground control system in the form of a terminal that transmits control command protocols to a number of smaller UAVs or receives and verifies aerial image and flight data; And a small UAV air traffic control system that performs the flight management and air control functions by integrally controlling the overall operation status of a plurality of small UAVs, commercial mobile communication base stations, commercial mobile communication servers, and small UAV ground control systems .
이상과 같이 본 발명은 기술적으로 고도화되어 있고 운영 시스템의 안정성이 확보 및 검증된 상용 이동 통신망을 기반으로 다수의 소형 UAV용 항공 교통 관제 시스템을 개시하므로 경량물 형태의 10~20kg급 소형 UAV 항공 교통 관제 시 ISM 대역 무선 주파수와 중첩되지 않고 가시거리 밖의 비행이 가능하며 비행 상황을 실시간으로 모니터링 할 수 있고 저고도에서 안정적인 통신 및 통제가 가능한 효과가 있다. 또한 각 소형 UAV에 USIM 카드를 장착함으로써 다수의 소형 UAV 운용 시에 발생하는 식별 코드 문제를 해결할 수 있고 비행 중 유사 상황 발생 시 긴급 회피 명령을 다수의 소형 UAV로 발송하는 것이 용이한 효과가 있다. 그리고 안정적인 상용 이동 통신망 기반으로 항공 교통 관제 시스템을 구성하기 때문에 다수의 소형 UAV에서 촬영한 항공 영상 데이터와 비행 고도, 속도 및 위치와 같은 비행 데이터를 실시간으로 확인할 수 있다. 또한 안정적인 통신망을 기반으로 데이터의 송수신이 이루어지므로 전술한 각종 데이터를 체계적으로 DB화 하는 것이 가능하여 취득된 데이터의 효율적인 관리가 가능한 장점이 있다. As described above, according to the present invention, since a plurality of small-sized UAV air traffic control systems are developed based on commercial mobile communication networks which are technologically advanced and secured and verified with stability of the operating system, a lightweight water- It is possible to monitor the flight status in real time and to enable stable communication and control at low altitude. In addition, by attaching the USIM card to each small UAV, it is possible to solve the identification code problem that occurs when a plurality of small UAVs are operated, and it is easy to send the emergency avoidance command to a plurality of small UAVs in case of similar situations during flight. And because it constitutes an aviation traffic control system based on stable commercial mobile communication network, it can check flight data such as flight altitude, speed and position in real time in a number of small UAVs. In addition, since transmission and reception of data are performed based on a stable communication network, it is possible to systematize various kinds of data as described above, and it is possible to efficiently manage the acquired data.
본 발명의 기술적 효과들은 이상에서 언급한 기술적 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 효과들은 청구범위의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. It is to be understood that the technical advantages of the present invention are not limited to the technical effects mentioned above and that other technical effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims There will be.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 상용 이동 통신망을 이용한 소형 UAV 항공 교통 관제 시스템의 개략적인 구성도이다. 1 is a schematic block diagram of a small UAV air traffic control system using a commercial mobile communication network according to an embodiment of the present invention.
이하에서는, 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다. 또한 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the present invention when taken in conjunction with the accompanying drawings, It is not. In the following description of the present embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals and symbols, and further description thereof will be omitted.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 상용 이동 통신망을 이용한 소형 UAV 항공 교통 관제 시스템은, Referring to FIG. 1, a small UAV air traffic control system using a commercial mobile communication network according to the present invention includes:
비행의 주체이고 상용 이동 통신사의 USIM 카드로 식별 코드가 분류되어 있으며 도면에는 나타나 있지는 않지만 상용 통신 모뎀이 장착되어 있어서 항공 영상 및 비행 데이터를 운용자에게 전송할 수 있는 경량물 형태 10~20kg급 다수의 소형 UAV(U110);와 It is the subject of flight and the identification code is classified by USIM card of commercial mobile communication company. Although it is not shown in the drawing, it is equipped with commercial communication modem, so it is possible to transmit aviation image and flight data to operator. UAV (U110);
상기 다수의 소형 UAV(U110) 콕핏부 하단에 각각 장착되어 항공 영상을 촬영할 수 있고 도면에 나타나 있지는 않지만 촬영한 항공 영상 데이터를 저장할 수 있는 데이터 저장 모듈을 내장하고, 이 데이터 저장 모듈은 상기 다수의 소형 UAV(U110) 내 장착된 상용 통신 모뎀과 연동되어 있어서 항공 영상 데이터를 전송할 수 있는 짐벌 구조 카메라(C110);와 And a data storage module mounted in the lower end of each of the plurality of small UAVs U110 and capable of capturing an aerial image and capable of storing aerial image data photographed although not shown in the figure, A gimbal structure camera C110 interlocked with a commercial communication modem installed in the small UAV U110 and capable of transmitting aerial image data;
상용 이동 통신 서버(200)와 유선 혹은 무선으로 연결되어 있고 상기 다수의 소형 UAV(U110) 및 상기 짐벌 구조 카메라(C110)에서 전송하는 항공 영상 및 비행 데이터를 1차로 수신하여 중계하는 다수의 상용 이동 통신 기지국(M210);과 (U110) and the gimbal structure camera (C110), which are connected to the commercial mobile communication server (200) by wire or wirelessly and receive and relay the aerial image and the flight data A communication base station M210
인터넷에 상시 연결되어 데이터 패킷 교환이 가능하고 상기 상용 이동 통신 기지국(M210)이 중계하는 상기 다수의 소형 UAV(U110) 및 상기 짐벌 구조 카메라(C110)에서 전송하는 항공 영상 및 비행 데이터를 실시간 수신하고 저장할 수 있는 상용 이동 통신 서버(200);와
Real-time reception of the aerial image and the flight data transmitted from the plurality of small UAVs (U110) and the gimbals structure camera (C110) relayed by the commercial mobile communication base station (M210) A commercial
상기 소형 UAV(U110)의 실제 운용자가 상기 상용 이동 통신 서버(200)를 매개체로 하여 상기 소형 UAV(U110)의 상용 통신 모뎀으로 통제 명령 프로토콜을 전송하거나 상기 소형 UAV(U110)에서 취득한 항공 영상 및 비행 데이터를 수신하고 확인하는 단말 형태의 엔드 유저 그룹(end user group용 소형 UAV 지상 통제 시스템(110);과
An actual operator of the small UAV U110 transmits a control command protocol to a commercial communication modem of the small UAV U110 via the commercial
상기 소형 UAV(U110), 상기 상용 이동 통신 기지국(M210), 상기 상용 이동 통신 서버(200) 및 상기 소형 UAV 지상 통제 시스템(110)의 전체 운영 상황을 통합적으로 관제하여 다수의 소형 UAV 운용 및 통제를 위한 비행 허가, 비행 상황 파악 및 비행 영역 할당 등의 관제탑 업무 역할을 하는 소형 UAV 항공 교통 관제 시스템(300);으로 구성되는 것을 특징으로 한다. (UAV) 110, the commercial mobile communication base station (M210), the commercial mobile communication server (200), and the small UAV ground control system (110) , And a small UAV air traffic control system (300) serving as a control tower task such as flight permission, flight status determination, and flight area allocation.
이상 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용, 변형 및 개작을 행하는 것이 가능할 것이다. 이에, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다. While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, will be. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined only by the appended claims.
200 : 상용 이동 통신 서버
300 : 소형 UAV용 항공 교통 관제 시스템200: commercial mobile communication server
300: Air traffic control system for small UAV
Claims (3)
비행의 주체이고 개별로 상용 이동 통신사의 USIM 카드로 식별 코드가 분류된 다수의 소형 UAV(U110);
상기 다수의 소형 UAV(U110) 콕핏부 하단에 각각 장착되어 항공 영상을 촬영하는 짐벌 구조 카메라(C110);
상용 이동 통신 서버(200)와 유선 혹은 무선으로 연결되어 있고 상기 다수의 소형 UAV(U110) 및 상기 짐벌 구조 카메라(C110)에서 전송하는 항공 영상 데이터와 비행 정보 데이터를 1차로 수신하고 중계하는 다수의 상용 이동 통신 기지국(M210);
인터넷에 상시 연결되어 데이터 패킷 교환이 가능하고 상기 상용 이동 통신 기지국(M210)이 중계하는 상기 다수의 소형 UAV(U110) 및 상기 짐벌 구조 카메라(C110)에서 전송한 항공 영상 데이터와 비행 데이터를 실시간 수신하고 저장할 수 있는 상용 이동 통신 서버(200);
상기 소형 UAV(U110)의 실제 운용자가 상기 상용 이동 통신 서버(200)를 매개체로 하여 상기 소형 UAV(U110)의 상용 통신 모뎀으로 통제 명령 프로토콜을 전송하거나 상기 소형 UAV(U110)에서 취득한 항공 영상 데이터와 비행 데이터를 수신하고 확인하는 단말 형태의 엔드 유저 그룹용 소형 UAV 지상 통제 시스템(110);
상기 소형 UAV(U110), 상기 상용 이동 통신 기지국(M210), 상기 상용 이동 통신 서버(200) 및 상기 소형 UAV 지상 통제 시스템(110)의 전체 운영 상황을 통합적으로 관제하여 상기 다수의 소형 UAV(U110)의 운용 및 통제를 위한 비행 허가, 비행 상황 파악 및 비행 영역 할당 등의 관제탑 업무 역할을 수행하는 소형 UAV(U110)용 항공 교통 관제 시스템(300)으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 상용 이동 통신망을 이용한 소형 UAV 항공 교통 관제 시스템.In a small UAV air traffic control system using a commercial mobile communication network,
A plurality of small UAVs (U110) that are subject to flight and whose identification codes are individually classified by a USIM card of a commercial carrier;
A gimbal structure camera C110 mounted on the lower ends of the plurality of small UAV (U110) cockpits and photographing aerial images;
A plurality of small UAVs (U110) and a plurality of gimbal structure cameras (C110) for receiving and relaying the aerial image data and the flight information data, which are connected to the commercial mobile communication server (200) A commercial mobile communication base station M210;
The air data and the flight data transmitted from the plurality of small UAVs (U110) and the gimbals structure camera (C110) relayed by the commercial mobile communication base station (M210) A commercial mobile communication server 200 capable of storing and storing data;
The actual operator of the small UAV U110 transmits the control command protocol to the commercial communication modem of the small UAV U110 via the commercial mobile communication server 200 as an intermediary, A small UAV ground control system 110 for end user groups in the form of a terminal for receiving and confirming flight data;
(U110), the commercial mobile communication base station (M210), the commercial mobile communication server (200), and the small UAV ground control system (110) (U110) air traffic control system (300) that performs a role of a control tower such as a flight permission for operation and control of the aircraft, a flight status determination, and a flight area allocation. UAV Air Traffic Control System.
상기 소형 UAV(U110)는 경량물 형태의 10~20kg급의 비행체이고 상용 통신 모뎀이 장착되어 항공 영상 데이터와 비행 데이터를 운용자에게 전송할 수 있는 기능을 구비하는 것을 특징으로 하는 상용 이동 통신망을 이용한 소형 UAV 항공 교통 관제 시스템.The method according to claim 1,
The small UAV (U110) is a light weight water type air vehicle of 10 to 20 kg and is equipped with a commercial communication modem and has a function of transmitting the aviation image data and the flight data to the operator. UAV air traffic control system.
상기 짐벌 구조 카메라(C110)는 촬영한 영상 데이터를 저장할 수 있는 데이터 저장 모듈을 내장하며, 데이터 저장 모듈은 상기 다수의 소형 UAV(U110) 내 장착된 상용 통신 모뎀과 연동되어 있어서 항공 영상 데이터를 전송할 수 있는 기능을 구비하는 것을 특징으로 하는 상용 이동 통신망을 이용한 소형 UAV 항공 교통 관제 시스템The method according to claim 1,
The gimbal structure camera (C110) includes a data storage module capable of storing photographed image data, and the data storage module is interlocked with a commercial communication modem installed in the plurality of small UAVs (U110) The UAV system comprising: a UAV control unit
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