초록 ▼

본 연구에서는 21세기 프론티어 연구개발사업의 하나인 국내 스마트 무인항공기의 통신 데이터링크 기술개발을 위해, 현재 각국에서 개발되고 있는 무인항공기의 기술개발동향과 주파수대역을 비교 검토하였다. 또한 국내의 기술개발의 요구사항 등을 만족시키는 스마트 무인항공기의 실험국 허가 및 전용주파수확보를 위한 연구를 수행하였다. 구체적으로 수행되는 연구개발 범위 및 결과는 다음과 같다.
$\blacksquare$ 제외국의 무인항공기의 기술 동향파악 및 사용주파수대역 검토
- 미국, - 일본, - 유럽, - 이

본 연구에서는 21세기 프론티어 연구개발사업의 하나인 국내 스마트 무인항공기의 통신 데이터링크 기술개발을 위해, 현재 각국에서 개발되고 있는 무인항공기의 기술개발동향과 주파수대역을 비교 검토하였다. 또한 국내의 기술개발의 요구사항 등을 만족시키는 스마트 무인항공기의 실험국 허가 및 전용주파수확보를 위한 연구를 수행하였다. 구체적으로 수행되는 연구개발 범위 및 결과는 다음과 같다.
$\blacksquare$ 제외국의 무인항공기의 기술 동향파악 및 사용주파수대역 검토
- 미국, - 일본, - 유럽, - 이스라엘, -국내
$\blacksquare$ 무인항공기 운용을 위한 데이터링크의 기본요소 및 기능 조사연구
- platform 기술, - 제어 통신기술, - 데이터 링크의 특성
$\blacksquare$ 데이터링크 구성요소 검토
- 무인항공기 운용을 위한 데이터링크 분석 및 설정
- 데이터링크 전송을 위한 소요 대역폭 검토
$\blacksquare$ 주파수할당을 위한 국내 할당가능 주파수대역 검토(비어 있는 주파수 대역)
- UHF 대역 (459.8125MHz$\sim$460.00625MHz : 약 193MHz 대역)
- Ku 대역 (14.75342GHz$\sim$15.25GHz : 약 496.58MHz)
$\blacksquare$ 정보통신부로부터 무인항공기용 전용 주파수할당 요구(실험국으로 할당)
- UHF 대역(상 하향 대역폭 : 150KHz/ch)
- Ku-Band 대역(상향 대역폭 : 16MHz/ch, 하향 대역폭 : 8MHz/ch)
$\blacksquare$ 주파수할당을 위한 정책 활동 강화
- 정보통신부 - 전파연구소 - 전남체신청
$\blacksquare$ 무선국 허가를 위한 기술기준 및 관련규정 검토
- 실험국 허가를 위한 무선국허가신청서 검토 및 제출
- 실험국 허가를 위한 통신장비의 지상시험 실시
$\blacksquare$ 2007년 상반기중 실험국 허가를 통한 스마트 무인항공기의 전용 주파수 확보 예정

Abstract ▼

The Smart UAV (Unmanned Aerial Vehicle) program has been aggressively developed as one of the `21th century Frontier Research and Development Program` in Korea. In order to allow UAV to fly safely in the controlled airspace, it is necessary to communicate the information through a data-link between

The Smart UAV (Unmanned Aerial Vehicle) program has been aggressively developed as one of the `21th century Frontier Research and Development Program` in Korea. In order to allow UAV to fly safely in the controlled airspace, it is necessary to communicate the information through a data-link between the UAV Ground Control Station(GCS) and Air Traffic Control(ATC). Therefore, the robust establishment of the data link, which uses an exclusive frequency band allocated by the administration, highly depends on the success of this program.
In this work, we have studied the distribution of communication frequency which plays an important role in the design of the Smart UAV data-link. The results obtained from this work are classified by three main contents. Firstly, this study provides an overview of the current status of various emerging data link technologies and the frequency band in which they use. Secondly, it exactly investigates the present state of the frequency allocation in domestic Ku-band and UHF band, and examines the exclusive frequency band called the clean band. Finally, in order for the administration to allocate the exclusive frequency bands of Ku-band and UHF-band by the administration, we submitted the documents of the request for the radio station license which is an experimental station. We expect that it is possible to obtain the frequency band for the operating Smart UAV by the first half year. The results and contents of this study are as follows in detail.
$\blacksquare$ The overview of present UAV technical development at home and abroad
- America, - Japan, - Europe,
- Israel, - Korea
$\blacksquare$ The description of a data-link for UAV operations
- Platform technology
- Control and communication technologies
- Characteristics of data-link
$\blacksquare$ The Investigation on the component of data-link for Smart UAV
- Analysis and establishment of data-link for Smart UAV
- Analysis of requirements of communication system
$\blacksquare$ The consideration of the frequency bandwidth that can be allocated.
- UHF-band :
459.8125MHz$\sim$460.00625MHz : about 193MHz bandwidth
- Ku-band :
14.753420Hz$\sim$15.25GHz : about 496.58MHz bandwidth
$\blacksquare$ The request for radio station license (Experimental station) to the administration
- Examine technical standard and regulation
- Preparation of the documents for the request of radio station license
- Requirement bandwidth
$\bullet$ UHF-band : up- and down- link, 150KHz/ch bandwidth
$\bullet$ Ku-band :
up-link :16MHz/ch bandwidth, down-link: 8MHz/ch bandwidth
- Ground test for radio station license
$\blacksquare$ Cooperation to obtain the radio station license
- Ministry of Information and Communication Republic of Korea(MIC)
- Radio Research Laboratory (MIC)
- Jeonnam Regional Communication Office

목차 Contents

• 표지...1
• 2단계 최종보고서의 구성 및 내용...2
• 제출문...3
• 보고서 초록...4
• 요약문...5
• SUMMARY...10
• CONTENTS...12
• 목차...14
• 제 1 장 서론...16
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황...18
• 제 1 절 무인항공기 시스템 정의...18
• 제 2 절 무인항공기의 시스템 구성...21
• 1. 무인항공기 분류...25
• 2. 발전 동향...34
• 3. 기술 발전...38
• 4. 기술 분류...41
• 제 3 절 무인항공기의 기술 특성...43
• 1. Platform 기술...43
• 2. 제어 통신기술...45
• 3. 임무 장비...46
• 4. 지상지원시스템...48
• 제 4 절 국내외 연구 개발...49
• 1. 제외국 개발동향...49
• 2. 제외 주요국의 무인항공기운용 및 개발 현황...51
• 3. 국내 개발 동향...71
• 4. 국내 무인항공기 운용 및 개발 현황...75
• 제 3 장 데이터링크...82
• 제 1 절 데이터링크 개념...82
• 1. 데이터링크 기능...82
• 2. 데이터링크 특성...87
• 3. 전송 데이터...93
• 4. 데이터링크 선정시 고려사항...95
• 제 2 절 대표적인 무인항공기 데이터링크...99
• 1. 데이터 링크의 예...99
• 2. 무인항공기 등급분류에 따른 데이터 링크...105
• 제 4 장 스마트 무인항공기의 통신시스템 및 주파수 대역...116
• 제 1 절 스마트 무인항공기의 데이터 링크...116
• 1. 데이터링크의 개요...116
• 2. 데이터링크 구성...118
• 3. 공중선전력 산출...130
• 4. 스마트 무인항공기 통신시스템 요구사항...133
• 제 2 절 주파수 대역 및 무선국허가...135
• 1. 주파수 대역 검토...135
• 2. 채널대역폭 및 필요 채널수...137
• 3. 국내 주파수 분배 현황...138
• 4. 무선국 허가 신청...141
• 5. 무선국허가를 위한 향후 보완사항...157
• 제 5 장 결론...159
• 제 6 장 참고문헌...161
• [별첨] 무선국 허가 신청서류...163