KR20180081644A - 생체 모방 기법을 활용한 드론 회피 기동 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 생체 모방 기법을 활용한 드론 회피 기동 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 생체 모방 기법을 활용한 드론 회피 기동 방법은, 드론에 시동을 걸어 드론을 초기화하는 단계; 지상 통제소에 의해 드론을 이륙시켜 드론이 미리 설정된 목적지를 향해 비행하도록 하고, 초기 설정 비행 모드를 유지하는 단계; 드론의 비행 중에 드론에 설치된 카메라 및 센서들에 의해 주변의 장애물을 촬영 및 해당하는 감지 요소들을 감지하는 단계; 촬영된 영상 및 감지된 요소들을 지상 통제소 또는 드론에 설치된 제어 모듈에 의해 특정 분석 알고리즘을 이용하여 분석하는 단계; 분석 결과를 바탕으로, 지상 통제소 또는 제어 모듈에 의해 적 탐지 여부를 판별하는 단계; 판별 결과, 적이 탐지된 것으로 판단된 경우, 지상 통제소 또는 제어 모듈에 의해 회피 기동 작동 명령을 전송하는 단계; 및 드론에 의해 지상 통제소 또는 제어 모듈로부터의 회피 기동 작동 명령을 수신하여 회피 기동을 수행하는 단계를 포함한다.

Description

생체 모방 기법을 활용한 드론 회피 기동 방법{Evasive movement method in drone using bio-inspired scheme}

본 발명은 드론 회피 기동 방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 미사일이나 장애물 또는 다른 포탄 등과 같은 임박한 충돌이 있을 때 현재의 상황을 바탕으로 잠자리와 같이 회피적인 비행이나 무작위 기동을 자동으로 수행할 수 있는 생체 모방 기법을 활용한 드론 회피 기동 방법에 관한 것이다.

최근 멀티콥터(multi-copter) 등의 소형 무인 비행체의 활용 방안을 두고 다양한 연구가 진행되고 있다. 이상과 같은 소형 무인 비행체는 외부로부터 전송되는 제어 신호(원격 제어신호) 또는 프로그램화된 제어 방식에 따라 인간의 개입 없이도 특정 목적을 달성하기 위해 자동으로 이륙, 비행 및 착륙이 가능한 비행체를 의미하며, 드론(drone)으로 칭해지기도 한다. 드론은 군사용 목적의 드론으로부터 무인 촬영기, 무인 택배 배달 서비스 등의 일상적인 분야에 이르기까지 그 활용분야가 다양하다. 특히, 기술의 발전과 함께 드론 자체의 무게는 더 가벼워졌고, 가동 시간이 증대되었으며, 각종 센서를 장착하게 됨으로써 드론의 역할은 보다 다양화되고 있다.

드론(drone)과 같은 무인 항공 시스템(Unmanned Aircraft Systems; UAS)은 전쟁이 일어나기 쉬운 지역에 대해 중요한 역할을 할 수 있다. 그러나 UAS는 적에 의해 경로를 추적당함으로써 격추될 수 있는 개연성이 높다. UAS들은 그들에게 발사된 미사일일 수도 있는 충돌을 회피함으로써 어떤 위치에 있어야 한다. 하지만, 순식간에 미사일은 UAS와 부딪쳐 실패로 끝날 수 있다. 따라서, 만일 UAS의 경로가 인식될 수 없다면, 적은 특정 지점으로 정확히 발사하기 어려울 것이며, 이에 따라 드론을 안전하게 지킬 수 있게 된다.

한편, 공개특허공보 제10-2016-0074896호(특허문헌 1)에는 "드론의 비행 경로를 설정하는 방법 및 장치"가 개시되어 있는바, 이에 따른 드론의 비행 경로 설정 방법은, 드론 관제 장치가 드론 제어 장치로부터 설정 드론 항로 결정 정보를 수신하는 단계; 상기 드론 관제 장치가 상기 설정 드론 항로 결정 정보를 기반으로 설정 드론 항로를 결정하는 단계; 및 상기 드론 관제 장치가 상기 설정 드론 항로에 대한 정보를 상기 드론 제어 장치로 전송하는 단계를 포함하되, 상기 설정 드론 항로 결정 정보는 상기 드론의 사용 목적, 상기 드론의 인증 여부, 상기 드론의 성능 중 적어도 하나에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 특허문헌 1의 경우, 드론의 사용 목적에 따른 우선 순위, 드론의 신뢰도, 드론의 성능, 각 구역별 전자파에 의한 간섭 정도를 고려하여 비행 경로를 설정함으로써 한정된 항로를 효율적으로 이용할 수 있는 장점이 있을 수 있으나, 드론의 비행 경로를 드론 관제 장치나 드론 제어 장치가 설정하여 드론 제어 장치에 의해 드론의 비행(경로)을 제어하도록 되어 있어 공중을 비행하는 드론에 임박한 위험(예를 들면, 미사일, 포탄, 조류, 다른 드론이나 무인 비행기 등에 의한 충돌 위험)이 발생할 시 그것을 신속하게 회피하기 어려운 문제가 있다.

공개특허공보 제10-2016-0074896호(2016.06.29.)

본 발명은 상기와 같은 사항들을 종합적으로 감안하여 창출된 것으로서, 드론이 비행함에 있어서 미사일이나 장애물과 같은 임박한 충돌 상황이 있을 때 잠자리와 같은 지그재그(zigzag) 또는 무작위 기동을 자동으로 수행하여 자체의 비행경로를 변경함으로써, 충돌을 회피할 수 있는 생체 모방 기법을 활용한 드론 회피 기동 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 생체 모방 기법을 활용한 드론 회피 기동 방법은,

미리 설정된 목적지를 향해 비행하는 드론과, 드론과의 통신을 통해 드론의 비행을 제어하는 지상 통제소(원격 제어 장치)를 구비하는 드론 제어 시스템을 기반으로 하는 생체 모방 기법을 활용한 드론 회피 기동 방법으로서,

a) 상기 드론에 시동(start up)을 걸어 드론을 초기화하는 단계;

b) 상기 지상 통제소에 의해 드론을 이륙시켜 드론이 미리 설정된 목적지를 향해 비행하도록 하고, 초기 설정 비행 모드를 유지하는 단계;

c) 상기 드론의 비행 중에 드론에 설치된 카메라에 의해 주변의 장애물을 촬영 및 드론에 설치된 센서들에 의해 각각 해당하는 감지 요소들을 감지하는 단계;

d) 상기 카메라에 의해 촬영된 영상 및 상기 센서들에 의해 감지된 요소들을 지상 통제소 또는 드론에 설치된 제어 모듈에 의해 특정 분석 알고리즘을 이용하여 분석하는 단계;

e) 상기 분석 결과를 바탕으로, 상기 지상 통제소 또는 상기 제어 모듈에 의해 적 탐지 여부를 판별하는 단계;

f) 상기 판별 결과, 적이 탐지된 것으로 판단된 경우, 상기 지상 통제소 또는 상기 제어 모듈에 의해 회피 기동 작동 명령을 전송하는 단계; 및

g) 상기 드론에 의해 상기 지상 통제소 또는 상기 제어 모듈로부터의 회피 기동 작동 명령을 수신하여 회피 기동을 수행하는 단계를 포함하는 점에 그 특징이 있다.

여기서, 상기 단계 c)에서 상기 센서들에 의해 감지되는 감지 요소들은 음파, 전자파, 가속도, 위치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

또한, 상기 단계 e)의 판별 결과, 적이 탐지되지 않은 것으로 판단된 경우, 상기 단계 b)로 드론 회피 기동 방법의 프로세스를 회귀시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 단계 f)에서 상기 회피 기동 작동 명령과 함께 요격 명령을 더전송할 수 있다.

또한, 상기 단계 g)에서 상기 회피 기동 작동 명령을 수신하여 회피 기동을 수행함과 아울러 요격 명령을 수신하여 요격을 시도할 수 있다.

또한, 상기 단계 g) 이후 상기 단계 e)로 드론 회피 기동 방법의 프로세스를 회귀시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 드론이 비행함에 있어서 미사일이나 장애물과 같은 임박한 충돌 상황이 있을 때 잠자리와 같은 지그재그(zigzag) 또는 무작위 기동을 자동으로 수행하여 자체의 비행경로를 변경함으로써, 충돌을 회피할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 생체 모방 기법을 활용한 드론 회피 기동 방법의 구현을 위해 채용되는 드론 제어 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 생체 모방 기법을 활용한 드론 회피 기동 방법의 구현을 위해 채용되는 드론의 시스템 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 생체 모방 기법을 활용한 드론 회피 기동 방법의 실행 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 방법에 적용되는 잠자리의 움직임(비행) 특성 및 UAS(드론)의 실시간 잠자리 회피 기동을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 방법에 적용되는 초파리의 움직임(비행) 특성 및 UAS(드론)의 실시간 초파리 회피 기동(Zig-Zag)을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 방법에 적용되는 UAS(드론)의 서로 다른 실시간 무작위(random) 회피 기동을 나타낸 도면이다.
도 7은 종래 UAV(Unmanned Aerial Vehicle)와 본 발명에 채용되는 생체 모방 회피기동이 적용된 UAV의 비행 패턴 및 변위차를 나타낸 도면이다.
도 8은 종래 UAV와 본 발명에 채용되는 랜덤 회피기동이 적용된 UAV의 비행 패턴 및 변위차를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 방법 구현을 위해 채용되는 드론에 설치된 카메라를 통한 착륙 및 이륙 자세에서의 인식 영상을 나타낸 도면이다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어 해석되지 말아야 하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈", "장치" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 생체 모방 기법을 활용한 드론 회피 기동 방법의 구현을 위해 채용되는 드론 제어 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 생체 모방 기법을 활용한 드론 회피 기동 방법의 구현을 위해 채용되는 드론 제어 시스템(100)은 미리 설정된 목적지를 향해 비행하는 드론(110)과, 드론(110)과의 통신을 통해 드론(110)의 비행을 제어하는 지상 통제소(원격 제어 장치)(120)를 포함하여 구성될 수 있다. 드론(110)에는 카메라(110c)를 비롯하여 다양한 센서들(예를 들면, 가속도 센서, 자이로 센서, 거리측정용 초음파 센서, GPS 센서 등)이 설치될 수 있다.

도 2는 본 발명에 따른 생체 모방 기법을 활용한 드론 회피 기동 방법의 구현을 위해 채용되는 드론의 시스템 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 2를 참조하면, 드론(110)은 드론의 비행을 제어하는 비행 제어기(111)와, 적에 대한 감지와, 회피 기동 처리 및 무기 제어 등을 수행하는 MCU(Micro Controller Unit)(112)와, 지상 통제소(원격 제어 장치)(120)(도 1 참조)로부터의 원격 제어 명령을 수신하는 제어 명령 수신기(113)와, 영상 신호, 소리 신호, 전자파 감지 등 적의 유무를 파악하기 위한 적 감지 센서(114)와, GPS 위성에서 보내는 신호를 수신하여 드론의 현재 위치를 계산하는 GPS(global positioning system)(115)와, 비행하는 드론의 속도와 방향, 중력, 가속도를 측정하는 IMU (Inertial Measurement Unit; 관성 측정(항법) 장치)(116)와, 드론의 소정 부위에 장착되는 적 요격용 무기(117)와, 드론의 회전익(프로펠러)의 회전 속도 조절을 위해 모터의 회전속도를 제어하는(변화시키는) 변속기(118)와, 공급된 전원에 의해 회전함으로써 드론의 비행을 가능하게 하는 모터 & 프로펠러(119)를 포함하여 구성될 수 있다. 미설명된 참조부호 110b는 이상과 같은 드론의 여러 구성요소들의 작동을 위해 필요한 전원을 공급하는 배터리를 나타낸다.

그러면, 이하에서는 이상과 같은 구성을 가지는 드론 제어 시스템 및 드론을 기반으로 본 발명에 따른 생체 모방 기법을 활용한 드론 회피 기동 방법에 대해 설명해 보기로 한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 생체 모방 기법을 활용한 드론 회피 기동 방법의 실행 과정을 나타낸 흐름도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 생체 모방 기법을 활용한 드론 회피 기동 방법은, 전술한 바와 같은 미리 설정된 목적지를 향해 비행하는 드론(110)과, 드론(110)과의 통신을 통해 드론(110)의 비행을 제어하는 지상 통제소(원격 제어 장치)(120)를 구비하는 드론 제어 시스템(100)을 기반으로 하는 생체 모방 기법을 활용한 드론 회피 기동 방법으로서, 먼저 드론(110)에 시동(start up)을 걸어 드론(110)을 초기화한다(단계 S301).

그런 후, 지상 통제소(120)에 의해 드론(110)을 이륙시켜 드론(110)이 미리 설정된 목적지를 향해 비행하도록 하고, 초기 설정 비행 모드를 유지한다(단계 S302).

이렇게 하여 드론(110)이 초기 설정 비행 모드를 유지하면서 비행하는 중에 드론(110)에 설치된 카메라(110c)에 의해 주변의 장애물을 촬영하는 한편, 드론(110)에 설치된 센서들(미도시)에 의해 각각 해당하는 감지 요소들을 감지한다(단계 S303). 여기서, 상기 센서들에 의해 감지되는 감지 요소들은 음파, 전자파, 가속도, 위치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

이후, 상기 카메라(110c)에 의해 촬영된 영상 및 상기 센서들에 의해 감지된 요소들을 지상 통제소(120) 또는 드론(110)에 설치된 제어 모듈(예를 들면, MCU(112))에 의해 특정 분석 알고리즘을 이용하여 분석한다(단계 S304).

그런 다음, 상기 분석 결과를 바탕으로, 상기 지상 통제소(120) 또는 상기 제어 모듈에 의해 적 탐지 여부를 판별한다(단계 S305). 여기서, 판별 결과, 적이 탐지되지 않은 것으로 판단된 경우, 상기 단계 S302로 드론 회피 기동 방법의 프로세스를 회귀시킬 수 있다.

또한, 상기 단계 S305의 판별 결과, 적이 탐지된 것으로 판단된 경우, 상기 지상 통제소(120) 또는 상기 제어 모듈에 의해 회피 기동 작동 명령을 전송한다(단계 S306). 이때, 바람직하게는 상기 회피 기동 작동 명령과 함께 요격 명령을 더 전송할 수 있다.

이상에 의해 지상 통제소(120) 또는 상기 제어 모듈에 의해 회피 기동 작동 명령이 전송되면, 드론(110)은 지상 통제소(120) 또는 상기 제어 모듈로부터의 회피 기동 작동 명령을 수신하여 회피 기동을 수행한다(단계 S307). 이때, 바람직하게는 상기 회피 기동 작동 명령을 수신하여 회피 기동을 수행함과 아울러 요격 명령을 수신하여(이는 물론 요격 명령이 전송된 경우를 전제로 함) 요격을 시도할 수도 있다. 여기서, 상기 회피 기동은 곤충의 움직임을 모티브로 적용한 생체 모방 기반 회피 기동, RRT(Rapidly-exploring Random Tree) 기법을 이용한 무작위(random) 회피 기동, 지그재그 움직임을 적용한 지그재그 회피 기동 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.

이후, 본 발명의 드론 회피 기동 방법은 상기 단계 S305로 드론 회피 기동 방법의 프로세스를 회귀시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 단계 S307에서의 드론(110)의 회피 기동과 관련하여 부연 설명을 해보기로 한다.

무인 항공기 시스템(드론과 같은 UAS)은 전쟁에 취약한 지역에서 중요한 역할을 하지만, UAS의 경로를 추적하여 적에 의해 떨어질 가능성이 매우 크다. 그들은 심지어 그들에게 발사된 미사일일 수도 있는 충돌을 피함으로써 어떤 위치에 있어야 한다. 그러나 시간의 범위 내에서 미사일은 UAS에 충돌할 수 있어 실패할 수 있다. 따라서 UAS의 경로가 인식 불가능한 경우 적에게 정확한 점화가 어려워 드론을 구할 수 있다.

이러한 목적을 위해, 본 발명의 방법에서는 UAS(드론)가 경로를 변경하여 충돌을 피할 수 있도록 곤충(예를 들면, 잠자리나 초파리)의 움직임을 모티브로 적용한 생체 모방 기반 회피기동 기법, RRT(Rapidly-exploring Random Tree) 기법을 이용한 무작위(random) 회피기동 기법, 지그재그 움직임을 적용한 지그재그 회피기동 기법을 적용한다. 그것은 도 4, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같다.

도 4를 참조하면, (A)는 잠자리의 움직임(비행) 특성을 나타낸 것이고, (B)는 UAS의 실시간 잠자리 회피 기동의 시뮬레이션 결과를 나타낸 것이다. 도 4의 (B)에서 적색(Red) 점으로 이루어진 부분은 장애물을 나타낸 부분이고, 십자 모양 부분이 실제로 드론을 나타낸다.

도 5를 참조하면, (A)는 초파리의 움직임(비행) 특성을 나타낸 것이고, (B)는 UAS의 실시간 초파리 회피 기동(Zig-Zag)의 시뮬레이션 결과를 나타낸 것이다. 도 5의 (B)에서 마찬가지로 적색(Red) 점으로 이루어진 부분은 장애물을 나타낸 부분이고, 십자 모양 부분이 실제로 드론을 나타낸다.

도 6을 참조하면, (A) 및 (B)는 UAS(드론)의 서로 다른 실시간 무작위 (random) 회피 기동의 시뮬레이션 결과를 각각 나타낸 것이다.

한편, 도 7의 (A)는 기존 UAV(Unmanned Aerial Vehicle)의 단순한 경로와 생체 모방 회피기동이 적용된 UAV(드론)의 경로를 비교한 결과로서, 100*100(m) 거리상 비교한 것으로 실제 구현한 시스템의 좌표 값을 토대로 비행 진행 방향에 따른 UAV(드론) 비행 동선을 그래프화하여 도식적으로 나타낸 것이다.

본 발명에서 제안된 UAV는 생체 모방 회피기동 기법(도 7) 및 랜덤 회피기동 기법(도 8)을 적용한 시뮬레이션 결과이며, 실선은 기존 UAV, 점선은 제안된 UAV 비행경로를 나타낸다.

또한, 본 발명의 발명자는 기존 UAV 대비 본 발명에 적용된 2가지 기법에 대해 고정된 위치에서의 변위 차의 평균과 표준편차를 비교하였다.

도 7의 (B)와 같이, 제안된 UAV의 비행경로가 직선 기반의 기존 UAV의 비행경로에 대해 기존의 예측 값보다 최대 40m의 변위를 가지기 때문에, 상대적으로 예측하기 힘든 경로를 가지며, 적에게 노출되었을 때에도 상대적으로 생존 가능성이 높다는 것을 다음의 표 1과 도 7의 (B)를 통해 확인할 수 있다.

	기존 UAV 대비 변위차 평균	기존 UAV 대비 변위차 표준편차
제안된 UAV (생체모방 회피기동)	23.4	15.60
제안된 UAV (랜덤 회피기동)	20.924	13.077

도 8의 (A)는 기존 UAV의 단순한 경로와 랜덤 회피기동이 적용된 UAV(드론)의 경로를 비교한 결과로서, 마찬가지로 100*100(m) 거리상 비교한 것으로 실제 구현한 시스템의 좌표 값을 토대로 비행 진행 방향에 따른 UAV(드론) 비행 동선을 그래프화하여 도식적으로 나타낸 것이다.

도 8의 (B)와 같이, 제안된 UAV의 비행경로가 직선 기반의 기존 UAV의 비행경로에 대해 기존의 예측 값보다 최대 약 38m의 변위를 가지기 때문에, 상대적으로 예측하기 힘든 경로를 가지며, 적에게 노출되었을 때에도 상대적으로 생존 가능성이 높다는 것을 전술한 표 1과 도 8의 (B)를 통해 확인할 수 있다.

한편, 본 발명의 방법에 따라 드론이 회피 기동을 수행하는 동안 UAS(드론)는 현재 부여된 과업을 놓치지 않는다. 예를 들어, 드론이 한 사람을 향해 총격을 가하고 그가 다른 방향으로 움직이는 경우, 드론은 적에게 총을 쏨에 따라 적에 의해 겨냥된 미사일을 피함으로써 회피 기동을 수행할 것이다. 드론이 표적을 놓치지 않도록 하기 위해, 현재 상황을 분석하기 위해 본 발명에 채용되는 드론에는 높은 수준의 카메라가 사용된다. 카메라는 연속적인 프레임과 깊이 추정치를 확인하고, 최종적으로 그것을 이미지 전체의 특징과 일치시켜 안정성과 거리를 계산한다. 비행체는 자이로스코프(Gyroscope), IMU, 자력계(Magnetometer) 등과 같은 다양한 센서로 구성된다. 이들은 드론이 목표 위치에 도달하도록 균형을 맞추어 준다. 드론에 설치된 카메라에 의한 인식은 도 9와 같다.

도 9를 참조하면, (A)는 착륙 자세에서의 카메라를 통한 인식 영상을 나타낸 것이고, (B)는 이륙 자세에서의 카메라를 통한 인식 영상을 나타낸 것이다.

이상의 설명과 같이, 본 발명에 따른 생체 모방 기법을 활용한 드론 회피 기동 방법은 드론이 비행함에 있어서 미사일이나 장애물과 같은 임박한 충돌 상황이 있을 때 잠자리와 같은 지그재그(zigzag) 또는 무작위 기동을 자동으로 수행하도록 하여 자체의 비행경로를 변경함으로써, 충돌(격추)을 회피할 수 있는 장점이 있다.

또한, 드론에 설치된 다양한 센서에 의해 획득된 정보(데이터) 및 카메라 영상을 기반으로 위치 측정과 장애물 감지를 통해 실시간으로 주변 환경을 파악할 수 있고, 이를 통해 기존의 드론에서는 불가능했던 회피 기동이 가능한 장점이 있다.

이상, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명에 관하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변경, 응용될 수 있음은 당해 기술분야의 통상의 기술자에게 자명하다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 다음의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

110: 드론 110b: 배터리
110c: 카메라 111: 비행 제어기
112: MCU 113: 제어 명령 수신기
114: 적 감지 센서 115: GPS
116: IMU 117: 무기
118: 변속기 119: 모터 & 프로펠러

Claims (7)

1. 미리 설정된 목적지를 향해 비행하는 드론과, 드론과의 통신을 통해 드론의 비행을 제어하는 지상 통제소(원격 제어 장치)를 구비하는 드론 제어 시스템을 기반으로 하는 생체 모방 기법을 활용한 드론 회피 기동 방법으로서,
   a) 상기 드론에 시동(start up)을 걸어 드론을 초기화하는 단계;
   b) 상기 지상 통제소에 의해 드론을 이륙시켜 드론이 미리 설정된 목적지를 향해 비행하도록 하고, 초기 설정 비행 모드를 유지하는 단계;
   c) 상기 드론의 비행 중에 드론에 설치된 카메라에 의해 주변의 장애물을 촬영 및 드론에 설치된 센서들에 의해 각각 해당하는 감지 요소들을 감지하는 단계;
   d) 상기 카메라에 의해 촬영된 영상 및 상기 센서들에 의해 감지된 요소들을 지상 통제소 또는 드론에 설치된 제어 모듈에 의해 특정 분석 알고리즘을 이용하여 분석하는 단계;
   e) 상기 분석 결과를 바탕으로, 상기 지상 통제소 또는 상기 제어 모듈에 의해 적 탐지 여부를 판별하는 단계;
   f) 상기 판별 결과, 적이 탐지된 것으로 판단된 경우, 상기 지상 통제소 또는 상기 제어 모듈에 의해 회피 기동 작동 명령을 전송하는 단계; 및
   g) 상기 드론에 의해 상기 지상 통제소 또는 상기 제어 모듈로부터의 회피 기동 작동 명령을 수신하여 회피 기동을 수행하는 단계를 포함하는 생체 모방 기법을 활용한 드론 회피 기동 방법.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 단계 c)에서 상기 센서들에 의해 감지되는 감지 요소들은 음파, 전자파, 가속도, 위치 중 적어도 하나를 포함하는 생체 모방 기법을 활용한 드론 회피 기동 방법.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 단계 e)의 판별 결과, 적이 탐지되지 않은 것으로 판단된 경우, 상기 단계 b)로 드론 회피 기동 방법의 프로세스를 회귀시키는 단계를 더 포함하는 생체 모방 기법을 활용한 드론 회피 기동 방법.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 단계 f)에서 상기 회피 기동 작동 명령과 함께 요격 명령을 더 전송하는 생체 모방 기법을 활용한 드론 회피 기동 방법.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 단계 g)에서 상기 회피 기동 작동 명령을 수신하여 회피 기동을 수행함과 아울러 요격 명령을 수신하여 요격을 시도하는 생체 모방 기법을 활용한 드론 회피 기동 방법.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 단계 g) 이후 상기 단계 e)로 드론 회피 기동 방법의 프로세스를 회귀시키는 단계를 더 포함하는 생체 모방 기법을 활용한 드론 회피 기동 방법.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 단계 g)에서 상기 회피 기동은 곤충의 움직임을 모티브로 적용한 생체 모방 기반 회피 기동, RRT(Rapidly-exploring Random Tree) 기법을 이용한 무작위(random) 회피 기동, 지그재그 움직임을 적용한 지그재그 회피 기동 중 적어도 어느 하나를 포함하는 생체 모방 기법을 활용한 드론 회피 기동 방법.

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