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KR101720157B1 - 무인항공기를 위한 통신 장치 및 방법 - Google Patents

무인항공기를 위한 통신 장치 및 방법 Download PDF

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KR101720157B1
KR101720157B1 KR1020150142835A KR20150142835A KR101720157B1 KR 101720157 B1 KR101720157 B1 KR 101720157B1 KR 1020150142835 A KR1020150142835 A KR 1020150142835A KR 20150142835 A KR20150142835 A KR 20150142835A KR 101720157 B1 KR101720157 B1 KR 101720157B1
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KR
South Korea
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unit
frequency band
communication
terrestrial
communication device
Prior art date
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KR1020150142835A
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Inventor
송복섭
유창선
김중욱
Original Assignee
한국항공우주연구원
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Publication date
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Priority to US15/767,155 priority patent/US10437246B2/en
Priority to EP16855703.1A priority patent/EP3364557B1/en
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Abstract

본 발명의 한 실시예에 따른 무인항공기를 위한 통신 시스템은 무인항공기에 탑재되며, 미리 설정된 제1 주파수 대역 및 미리 설정된 제2 주파수 대역을 이용하여 통신하는 탑재 통신 장치, 그리고 상기 탑재 통신 장치와 상기 미리 설정된 제1 주파수 대역 및 미리 설정된 제2 주파수 대역을 이용하여 통신하는 지상 통신 장치를 포함한다.

Description

무인항공기를 위한 통신 장치 및 방법{COMMUNICATION APPARATUS AND METHOD FOR UNMANNED AERIAL VEHICLE}
본 발명은 통신 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무인항공기를 위한 통신 장치 및 방법에 관한 것이다.
무인항공기는 조종사가 탑승하지 않은 비행체로서, 지상에서 원격 조정하거나, 사전에 입력된 프로그램에 따라 비행하거나, 비행체 스스로 주위 환경을 인식하고 판단하여 자율적으로 비행하게 된다.
무인항공기는 현재 군사 분야에서 가장 많이 사용되고 있으나, 민간에서도 무인항공기의 사용이 늘고 있다. 이에 따라, 무인항공기의 안전성 문제가 대두되고 있다.
무인항공기의 안전성을 유지하기 위해서는 비행체(unmanned aerial vehicle, UAV)와 지상통제시스템(Ground Control System, GCS) 간 통신 링크가 안정적으로 유지되어야 한다. 무인항공기는 유인항공기에 비하여 통신 장치의 비중이 크다. 무인항공기에는 조종사가 탑승하지 않고 있으므로, 사람이 직접 조종하는 유인항공기에 비하여 통신량이 많을 수 밖에 없으므로, 더욱 독립적이고 안전한 통신체계가 요구된다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 무인항공기의 안전한 운용을 위한 통신 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 무인항공기를 위한 통신 시스템은 무인항공기에 탑재되며, 미리 설정된 제1 주파수 대역 및 미리 설정된 제2 주파수 대역을 이용하여 통신하는 탑재 통신 장치, 그리고 상기 탑재 통신 장치와 상기 미리 설정된 제1 주파수 대역 및 미리 설정된 제2 주파수 대역을 이용하여 통신하는 지상 통신 장치를 포함한다.
상기 미리 설정된 제1 주파수 대역은 C 밴드이고, 상기 미리 설정된 제2 주파수 대역은 UHF 밴드일 수 있다.
상기 미리 설정된 제1주파수 대역은 5030 내지 5091MHz 대역일 수 있다.
상기 탑재 통신 장치와 상기 지상 통신 장치 간에는 텔레커맨드(Telecommands, TC) 및 텔레메트리(Telemetry, TM) 중 적어도 하나가 송수신될 수 있다.
상기 지상 통신 장치는 지상 관제 장치와 이더넷을 이용하여 통신하고, 상기 탑재 통신 장치는 상기 무인항공기 내에 탑재된 비행 제어 컴퓨터와 RS-232를 이용하여 통신할 수 있다.
상기 지상 통신 장치는 상기 제1 주파수 대역을 이용하는 지상 주통신부, 그리고 상기 제2 주파수 대역을 이용하는 지상 부통신부를 포함하고, 상기 탑재 통신 장치는 상기 제1 주파수 대역을 이용하는 탑재 주통신부, 그리고 상기 제2 주파수 대역을 이용하는 탑재 부통신부를 포함할 수 있다.
상기 지상 주통신부는 상기 지상 관제 장치와 연결되는 베이스밴드 유닛, 상기 베이스밴드 유닛과 연결되는 송신 유닛, 상기 베이스밴드 유닛과 연결되는 수신 유닛, 상기 송신 유닛 및 상기 수신 유닛과 연결되는 듀플렉서, 그리고 상기 듀플렉서와 연결되는 안테나 유닛을 포함하고, 상기 지상 부통신부는 상기 지상 관제 장치와 연결되는 송수신 유닛, 상기 송수신 유닛과 연결되는 RF 스위치 유닛, 그리고 상기 RF 스위치 유닛과 연결되는 안테나 유닛을 포함하며, 상기 탑재 주통신부는 상기 비행 제어 컴퓨터와 연결되는 베이스밴드 유닛, 상기 베이스밴드 유닛과 연결되는 송신 유닛, 상기 베이스밴드 유닛과 연결되는 수신 유닛, 상기 송신 유닛 및 상기 수신 유닛과 연결되는 듀플렉서, 그리고 상기 듀플렉서와 연결되는 안테나 유닛을 포함하고, 상기 탑재 부통신부는 상기 비행 제어 컴퓨터와 연결되는 송수신 유닛, 상기 송수신 유닛과 연결되는 RF 스위치 유닛, 그리고 상기 RF 스위치 유닛과 연결되는 안테나 유닛을 포함할 수 있다.
상기 탑재 주통신부 및 상기 탑재 부통신부 중 적어도 하나는 듀플렉서 및 안테나 유닛 사이에 연결되는 분리 유닛을 더 포함하며, 안테나 유닛은 서로 다른 위치에 탑재되는 제1 안테나 유닛 및 제2 안테나 유닛을 포함할 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 무인항공기를 위한 통신 시스템의 통신 방법은 무인항공기에 탑재되는 탑재 통신 장치가 지상 통신 장치로부터 미리 설정된 제1 주파수 대역 및 미리 설정된 제2 주파수 대역을 이용하여 상기 무인항공기를 조종하기 위한 신호를 수신하는 단계, 그리고 상기 신호를 처리하는 단계를 포함한다.
본 발명의 한 실시예에 따른 무인항공기를 위한 통신 시스템의 통신 방법은 지상 통신 장치가 상기 무인항공기를 조종하는 신호를 생성하는 단계, 그리고 미리 설정된 제1 주파수 대역 및 미리 설정된 제2 주파수 대역을 이용하여 상기 무인항공기에 탑재된 탑재 통신 장치에게 상기 신호를 전송하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 무인항공기와 지상통제시스템 간의 통신 링크를 안정적으로 유지할 수 있으므로, 무인항공기의 안전한 운용이 가능하다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 무인항공기와 지상통제시스템 간의 통신 링크를 형성하는 통신 장비가 이중화되므로, 비상 상황 시에도 통신 두절 없이 안정적인 통신이 가능하다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 무인항공기 시스템을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 무인항공기와 지상통제시스템의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 무인항공기 내에 탑재된 탑재 통신 장치의 블록도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 무인항공기 내에 탑재된 탑재 통신 장치의 블록도이다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 지상통제시스템에 포함된 지상 통신 장치의 블록도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 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 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 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.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 무인항공기 시스템을 나타낸다.
도 1을 참조하면, 무인항공기 시스템(10)은 무인항공기(Unmanned Aerial Vehicle, UAV, 100) 및 지상통제시스템(Ground Control System, GCS, 200)을 포함한다.
무인항공기(100)와 지상통제시스템(200)은 무선으로 통신한다. 이때, 무인항공기(100)와 지상통제시스템(200) 간의 통신은 가시선(Line of Sight, LOS) 운용 및 비가시선(Beyond LOS) 운용으로 구분될 수 있다. 가시선 운용은 무인항공기(100)와 지상통제시스템(200)이 직접 연결되는 경우의 통신 방식이고, 비가시선 운용은 무인항공기(100)와 지상통제시스템(200) 사이에 장애물이 있는 경우 위성(300) 등을 이용하여 연결되는 통신 방식이다.
무인항공기(100)와 지상통제시스템(200) 간에는 텔레커맨드(Telecommands, TC) 및 텔레메트리(Telemetry, TM) 중 적어도 하나가 송수신될 수 있다. 여기서, 텔레커맨드는 원격에 있는 시스템을 조종하기 위해 보내는 신호를 의미하고, 텔레메트리는 전파나 IP 네트워크를 이용하여 원격의 정보를 측정하는 기술을 의미한다.
한편, 무인항공기(100)와 지상통제시스템(200) 간의 통신은 상향링크(uplink)와 하향링크(downlink)로 구분될 수 있다. 상향링크를 통하여 지상통제시스템(200)로부터 무인항공기(100)로 무인항공기(100)를 이륙시키거나 상승시키거나, 임무를 위해 비행지역으로 이동시키기 위한 명령 및 제어 신호가 전송될 수 있다. 그리고, 하향링크를 통하여 무인항공기(100)로부터 지상통제시스템(200)으로 무인항공기(100)의 위치, 자세 등 각종 센서 데이터가 전송될 수 있다.
이와 같이, 무인항공기(100)와 지상통제시스템(200)이 통신하기 위하여, 소정의 주파수 대역을 사용할 필요가 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 무인항공기(100)와 지상통제시스템(200)은 미리 설정된 제1 주파수 대역 또는 미리 설정된 제2 주파수 대역을 이용하여 통신한다. 이에 따라, 수요가 급증하고 있는 민간용 무인항공기와 지상통제시스템 간의 통신을 위한 주파수 대역을 확보할 수 있으며, 주파수 대역의 충돌을 줄일 수 있고, 안전한 통신이 가능하다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 무인항공기와 지상통제시스템의 블록도이다.
도 2를 참조하면, 무인항공기(100)는 비행 제어 컴퓨터(Flight Control Computer, FCC, 110) 및 탑재 통신 장치(120)를 포함한다. 도 2에서 도시되지 않았으나, 무인항공기(100)는 비행 제어 컴퓨터(110)로부터의 명령에 따라 임무 장비를 운용하는 전자 제어 유닛(Electronic Control Unit, ECU) 및 카메라를 더 포함할 수 있다.
비행 제어 컴퓨터(110)는 지상통제시스템(200)으로부터 제공된 상향링크 신호를 탑재 통신 장치(120)를 통하여 제공 받으며, 이에 따라 무인항공기(100)의 비행을 제어하고, 설정된 임무를 수행한다.
여기서, 상향링크 신호는 무인항공기(100) 운용에 필요한 명령 정보일 수 있다. 명령 정보는, 예를 들어 비행조종 및 항법에 관련된 명령 정보와 임무장비 운용에 관련된 명령정보를 포함할 수 있다. 여기서, 비행조정 및 항법 명령은 자세 제어 모드, 고도/속도/방위유지모드, 자동항법모드를 제어하기 위한 명령을 포함할 수 있다. 자동항법모드는 점항법, 사전계획모드, 자동이착륙 및 정지비행, 귀환모드, 충돌회피모드, 카메라 유도모드 및 비상모드를 포함할 수 있다. 임무장비 운용에 관련된 명령정보는 임무 장비에 장착된 카메라의 회전, 축소 및 확대, 광학/열상 전환 등의 조작 명령을 포함할 수 있다.
또한, 비행 제어 컴퓨터(110)는 하향링크 신호를 탑재 통신 장치(120)를 통해 지상통제시스템(200)으로 전송할 수 있다. 여기서, 하향링크 신호는 무인항공기(100)에 설치된 카메라, 임무장비, 각종 센서 등으로부터 수집된 비행체 상태 정보를 포함할 수 있다. 그리고, 비행체 상태 정보는, 예를 들면 비행체 자세 및 항법 정보, 아날로그 센서 정보 및 각종 탑재장비 점검결과를 포함할 수 있다. 여기서, 항법정보는 속도, 고도, 방위, 위치 등의 정보를 포함하고, 아날로그 센서 정보는 온도, 압력, 진동 등의 정보를 포함할 수 있다.
탑재 통신 장치(120)는 지상통제시스템(200)으로부터 전송되는 상향링크 신호를 수신하며, 이를 비행 제어 컴퓨터(110)에 전달한다. 그리고, 탑재 통신 장치(120)는 하향링크 신호를 수집 및 생성하여 지상통제시스템(200)으로 전송한다.
이를 위하여, 탑재 통신 장치(120)는 비행 제어 컴퓨터(110)와 3가지 인터페이스를 이용하여 통신할 수 있다. 예를 들어, 탑재 통신 장치(120)는 데이터 인터페이스를 통하여 텔레커맨드 데이터 및 텔레메트리 데이터를 송수신하고, 영상신호 인터페이스를 통하여 카메라에 의하여 촬영된 영상을 아날로그 방식으로 수신하며, 음성신호 인터페이스를 통하여 음성신호를 송수신할 수 있다.
그리고, 지상통제시스템(200)은 지상 관제 장치(210) 및 지상 통신 장치(220)를 포함한다.
지상 관제 장치(210)는 하향링크 신호를 탑재 통신 장치(120)와 지상 통신 장치(220) 간의 통신을 통해 제공 받는다. 여기서, 하향링크 신호는 무인항공기(100)에서 수집된 비행체 상태 정보를 포함할 수 있으며, 비행체 상태 정보는 비행체 자세 및 항법 정보, 아날로그 센서 정보 및 각종 탑재 장비 정검 결과를 포함할 수 있다.
그리고, 지상 관제 장치(210)는 상향링크 신호를 지상 통신 장치(220)를 통하여 무인항공기(100)로 전송한다. 여기서, 상향링크 신호는 비행 조정 및 임무 장비 제어 데이터를 포함할 수 있다.
지상 통신 장치(220)는 무인항공기(100)로 전송되는 상향링크 신호를 수집 및 생성하여 무인항공기(100)로 전송한다. 그리고, 지상 통신 장치는(220)는 무인항공기(100)로부터 전송되는 하향링크 신호를 수신하며, 이를 지상 관제 장치(210)에 전달한다.
이를 위하여, 지상 통신 장치(220)는 지상 관제 장치(210)와 3가지 인터페이스를 이용하여 통신할 수 있다. 예를 들어, 지상 통신 장치(220)는 데이터 인터페이스를 통하여 텔레커맨드 데이터 및 텔레메트리 데이터를 송수신하고, 영상신호 인터페이스를 통하여 카메라에 의하여 촬영된 영상을 아날로그 방식으로 수신하며, 음성신호 인터페이스를 통하여 음성신호를 송수신할 수 있다.
본 명세서에서, 탑재 통신 장치(120) 및 지상 통신 장치(220)를 포함하여 무인항공기를 위한 통신 시스템이라고 지칭할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 탑재 통신 장치(120)와 지상 통신 장치(220)는 미리 설정된 제1 주파수 대역, 즉 C 밴드 및 미리 설정된 제2 주파수 대역, 즉 UHF 밴드를 통하여 통신할 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 주파수 대역은 5030 내지 5091MHz 대역일 수 있다. 이때, 5030 내지 5091MHz는 논페이로드(Non-payload) 주파수일 수 있다. 그리고, 제2 주파수 대역은 450MHz대역일 수 있다. 이와 같이, 무인항공기의 조종을 위하여 5030 내지 5091MHz 대역을 사용하면, 탑재 통신 장치(120)와 지상 통신 장치(220) 간의 안전한 통신이 가능하다. 이때, 탑재 통신 장치(120)와 지상 통신 장치(220)는 5030 내지 5091MHz 대역 외에는 -75dBW/MHz로 방사할 수 있다. 이에 따라 인접 대역을 사용하고 있는 무선항행위성의 통신과 충돌을 일으키지 않을 수 있다. 또한, 무인항공기의 조종을 위하여 C 밴드와 UHF 밴드를 동시에 사용하면, 비상 상황에서도 통신 두절이 되지 않고, 무인항공기를 안정적으로 조종할 수 있다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 무인항공기 내에 탑재된 탑재 통신 장치의 블록도이며, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 무인항공기 내에 탑재된 탑재 통신 장치의 블록도이고, 도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 지상통제시스템에 포함된 지상 통신 장치의 블록도이다.
도 3을 참조하면, 탑재 통신 장치(120)는 비행 제어 컴퓨터(110)와 RS-232 직렬통신 인터페이스를 이용하여 통신한다. 탑재 통신 장치(120)는 제1 주파수 대역을 이용하는 탑재 주통신부(122) 및 제2 주파수 대역을 이용하는 탑재 부통신부(124)를 포함할 수 있다. 여기서, 탑재 주통신부(122)는 비행 제어 컴퓨터(110)와 연결되며, HD CAM 및 SD CAM으로부터 데이터를 수신하는 베이스밴드 유닛(122-1), 베이스밴드 유닛(122-1)과 연결되는 트랜시버 유닛(122-2), 트랜시버 유닛(122-2)과 연결되는 듀플렉서(122-3), 그리고 듀플렉서(122-3)와 연결되는 안테나 유닛(122-4)을 포함할 수 있다. 여기서, 트랜시버 유닛(122-2)은 송신 유닛과 수신 유닛을 포함할 수 있다.
그리고, 탑재 부통신부(124)는 비행 제어 컴퓨터(110)와 연결되는 송수신 유닛(124-1), 송수신 유닛(124-1)과 연결되는 RF 스위치 유닛(124-2), 그리고 RF 스위치 유닛(124-2)과 연결되는 안테나 유닛(124-3)을 포함할 수 있다.
한편, 도 4를 참조하면, 탑재 주통신부(122)에는 듀플렉서(122-3) 및 안테나 유닛(122-4) 사이에는 분리 유닛(divider, 122-5)이 더 포함될 수 있으며, 탑재 주통신부(122) 및 탑재 부통신부(124)의 안테나 유닛(122-4, 124-3)은 각각 제1 안테나 유닛 및 제2 안테나 유닛을 포함할 수 있다. 이 중, 제1 안테나 유닛은 무인 항공기의 아래(bottom)에 탑재되고, 제2 안테나 유닛은 무인 항공기의 위(top)에 탑재될 수 있다. 일반적인 상태에서 무인 항공기의 아래에 탑재된 제1 안테나 유닛이 동작하나, 무인 항공기의 상태에 따라 안테나의 LOS(Line of Sight)가 확보되지 않는 경우가 발생할 수 있다. 이러한 경우, 무인 항공기의 위에 탑재된 제2 안테나 유닛이 동작함으로써 통신 두절을 방지할 수 있다. 이를 위하여, 분리 유닛(122-5)은 시간 또는 주파수 대역으로 7대 3 내지 8대 2로 분할하여 제1 안테나 유닛 및 제2 안테나 유닛으로 전송할 수 있다.
도 5를 참조하면, 지상 통신 장치(220)는 지상 관제 장치(210)와 이더넷을 이용하여 통신한다. 지상 통신 장치(220)는 제1 주파수 대역을 이용하는 지상 주통신부(222) 및 제2 주파수 대역을 이용하는 지상 부통신부(224)를 포함할 수 있다. 여기서, 지상 주통신부(222)는 지상 관제 장치(210)와 연결되는 베이스밴드 유닛(222-1), 베이스밴드 유닛(222-1)과 연결되는 트랜시버 유닛(222-2), 트랜시버 유닛(222-2)과 연결되는 듀플렉서(222-3), 그리고 듀플렉서(222-3)와 연결되는 안테나 유닛(222-4)을 포함할 수 있다. 그리고, 지상 부통신부(224)는 지상 관제 장치(210)와 연결되는 이더넷 컨버터(224-1), 이더넷 컨버터(224-1)와 RS-232를 통하여 통신하는 송수신 모듈(224-2), 그리고 송수신 모듈(224-2)에 연결되는 안테나 유닛(224-3)을 포함할 수 있다. 이때, 지상 주통신부(222)의 안테나 유닛(222-4)은 무인항공기를 지향하는 지향성 안테나일 수 있다. 그리고, 지상 부통신부(224)의 안테나 유닛(224-3)은 지향성 안테나 또는 옴니 안테나일 수 있다.
도 3 내지 5를 참조하면, 탑재 통신 장치(120) 및 지상 통신 장치(220)는 두 개의 주파수 대역, 즉 C밴드와 UHF밴드를 동시에 사용한다. 즉, 탑재 통신 장치(120)의 탑재 주통신부(122) 및 지상 통신 장치(220)의 지상 주통신부(222)는 C 밴드, 즉 5030 내지 5091MHz의 주파수 대역을 사용하고, 탑재 통신 장치(120)의 탑재 부통신부(124) 및 지상 통신 장치(220)의 지상 부통신부(224)는 UHF 밴드를 사용한다. 이와 같이, 지상 통신 장치(220)가 무인항공기를 조종하기 위하여 논페이로드 주파수로 5030 내지 5091MHz를 사용하고, 통신 두절 시의 비행 통제를 위하여 UHF 밴드를 더 사용하면, 비상 상황에서도 안정적인 통신이 가능해진다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (14)

  1. 무인항공기를 위한 통신 시스템에 있어서,
    무인항공기에 탑재되며, 미리 설정된 제1 주파수 대역 및 미리 설정된 제2 주파수 대역을 이용하여 통신하는 탑재 통신 장치, 그리고
    상기 탑재 통신 장치와 상기 미리 설정된 제1 주파수 대역 및 미리 설정된 제2 주파수 대역을 이용하여 통신하는 지상 통신 장치
    를 포함하고,
    상기 미리 설정된 제1 주파수 대역은 C 밴드이고, 상기 미리 설정된 제2 주파수 대역은 UHF 밴드이며,
    상기 지상 통신 장치는 상기 제1 주파수 대역을 이용하는 지상 주통신부, 그리고 상기 제2 주파수 대역을 이용하는 지상 부통신부를 포함하고,
    상기 탑재 통신 장치는 상기 제1 주파수 대역을 이용하는 탑재 주통신부, 그리고 상기 제2 주파수 대역을 이용하는 탑재 부통신부를 포함하며,
    상기 탑재 주통신부 및 상기 탑재 부통신부 중 적어도 하나는 서로 다른 위치에 탑재되는 제1 안테나 유닛 및 제2 안테나 유닛을 포함하는 통신 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 미리 설정된 제1주파수 대역은 5030 내지 5091MHz 대역인 통신 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 탑재 통신 장치와 상기 지상 통신 장치 간에는 텔레커맨드(Telecommands, TC) 및 텔레메트리(Telemetry, TM) 중 적어도 하나가 송수신되는 통신 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 지상 통신 장치는 지상 관제 장치와 이더넷을 이용하여 통신하고,
    상기 탑재 통신 장치는 상기 무인항공기 내에 탑재된 비행 제어 컴퓨터와 RS-232를 이용하여 통신하는 통신 시스템.
  6. 삭제
  7. 제5항에 있어서,
    상기 지상 주통신부는 상기 지상 관제 장치와 연결되는 베이스밴드 유닛, 상기 베이스밴드 유닛과 연결되는 송신 유닛, 상기 베이스밴드 유닛과 연결되는 수신 유닛, 상기 송신 유닛 및 상기 수신 유닛과 연결되는 듀플렉서, 그리고 상기 듀플렉서와 연결되는 안테나 유닛을 포함하고,
    상기 지상 부통신부는 상기 지상 관제 장치와 연결되는 송수신 유닛, 상기 송수신 유닛과 연결되는 RF 스위치 유닛, 그리고 상기 RF 스위치 유닛과 연결되는 안테나 유닛을 포함하며,
    상기 탑재 주통신부는 상기 비행 제어 컴퓨터와 연결되는 베이스밴드 유닛, 상기 베이스밴드 유닛과 연결되는 송신 유닛, 상기 베이스밴드 유닛과 연결되는 수신 유닛, 상기 송신 유닛 및 상기 수신 유닛과 연결되는 듀플렉서, 그리고 상기 듀플렉서와 연결되는 안테나 유닛을 포함하고,
    상기 탑재 부통신부는 상기 비행 제어 컴퓨터와 연결되는 송수신 유닛, 상기 송수신 유닛과 연결되는 RF 스위치 유닛, 그리고 상기 RF 스위치 유닛과 연결되는 안테나 유닛을 포함하는 통신 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 탑재 주통신부 및 상기 탑재 부통신부 중 적어도 하나는 듀플렉서 및 안테나 유닛 사이에 연결되는 분리 유닛을 더 포함하며, 안테나 유닛은 서로 다른 위치에 탑재되는 제1 안테나 유닛 및 제2 안테나 유닛을 포함하는 통신 시스템
  9. 무인항공기를 위한 통신 시스템의 통신 방법에 있어서,
    무인항공기에 탑재되는 탑재 통신 장치가 지상 통신 장치로부터 미리 설정된 제1 주파수 대역 및 미리 설정된 제2 주파수 대역을 이용하여 상기 무인항공기를 조종하기 위한 신호를 수신하는 단계, 그리고
    상기 신호를 처리하는 단계
    를 포함하고,
    상기 미리 설정된 제1 주파수 대역은 C 밴드이고, 상기 미리 설정된 제2 주파수 대역은 UHF 밴드이며,
    상기 지상 통신 장치는 상기 제1 주파수 대역을 이용하는 지상 주통신부, 그리고 상기 제2 주파수 대역을 이용하는 지상 부통신부를 포함하고,
    상기 탑재 통신 장치는 상기 제1 주파수 대역을 이용하는 탑재 주통신부, 그리고 상기 제2 주파수 대역을 이용하는 탑재 부통신부를 포함하며,
    상기 탑재 주통신부 및 상기 탑재 부통신부 중 적어도 하나는 서로 다른 위치에 탑재되는 제1 안테나 유닛 및 제2 안테나 유닛을 포함하는 통신 방법.
  10. 삭제
  11. 제9항에 있어서,
    상기 미리 설정된 제1 주파수 대역은 5030 내지 5091MHz 대역인 통신 방법.
  12. 무인항공기를 위한 통신 시스템의 통신 방법에 있어서,
    지상 통신 장치가 상기 무인항공기를 조종하는 신호를 생성하는 단계, 그리고
    미리 설정된 제1 주파수 대역 및 미리 설정된 제2 주파수 대역을 이용하여 상기 무인항공기에 탑재된 탑재 통신 장치에게 상기 신호를 전송하는 단계
    를 포함하고,
    상기 미리 설정된 제1 주파수 대역은 C 밴드이고, 상기 미리 설정된 제2 주파수 대역은 UHF 밴드이며,
    상기 지상 통신 장치는 상기 제1 주파수 대역을 이용하는 지상 주통신부, 그리고 상기 제2 주파수 대역을 이용하는 지상 부통신부를 포함하고,
    상기 탑재 통신 장치는 상기 제1 주파수 대역을 이용하는 탑재 주통신부, 그리고 상기 제2 주파수 대역을 이용하는 탑재 부통신부를 포함하며,
    상기 탑재 주통신부 및 상기 탑재 부통신부 중 적어도 하나는 서로 다른 위치에 탑재되는 제1 안테나 유닛 및 제2 안테나 유닛을 포함하는 통신 방법.
  13. 삭제
  14. 제12항에 있어서,
    상기 미리 설정된 제1 주파수 대역은 5030 내지 5091MHz 대역인 통신 방법.
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