무인항공기에서 통신 시스템은 모든 시스템 중에서 가장 중요한 부분의 하나로 유인항공기에서의 통신보다
더 큰 비중을 차지하고 있다.
통신은. 지상. 해상 및 공중에서 이루어질수 있으며. 위성을 이용한 통신을 하기도 한다.
무인 항공기는 통신 시스템을 통하여. 지상 통제소와 교신을 하며. 임무를 받아 입력하거나. 비행에 대한 명령을 받기도 하며. 공중에서 수집한 데이터를 지상으로 송신하기도 한다.
이러한 통신 분야에서 중요시 되는것은 어떠한 주파수를 사용하고 있으며. 얼마나 많은 데이터를 전송할수 있는가 그리고 어덯게 타 장비들의 전파사용으로 부터 보호를 받거나. 전송하는 정보들의 보안성을 획득하는가라는 것으로
이는 처리를 담당하는 프로세서에 따라 큰 차이를 보이게된다.
예를 들어 미국의 글로버 호크의 경우 강력한 컴퓨터를 프로세스를 이용하여 방대한 양의 데이터를 편리하게 전송할수 있도록. 전환하여 사용하고 있다.
이와 같이 무인항공기는 사람이 타지 않는 특성때문에. 사람이 직접 조종하는 유인항공기에 비하여. 통신량이 많을수 밖에 없으므로. 더욱 독립적이고 안전한 통신대책의 수립이 요구된다.
따라서 이러한 무인항공기의 운용을 위해서는 반드시 무인항공기만의 별도의 주파수를 가져야한다.
그러나 군사용이든 미간용이든 주파수를 사용하기 위해서는 국가기지국의 허가(station license)를 필요로 하게 된다.
인증되지 않은 아주 짧은 거리를 오가는 주파수들이나 취미용 무선모형 조종을 위한 40MHz 및 72MHz대의 주파수들의 경우에는 기지국의 허가없이도 운용이 가능하지만. 이러한 주파수들도 많은 사용자가 한 지역내에 모일 경우 중복으로 인한 장애가 발생하게 된다.
하여튼. 허가를 요하지 않은 주파수를 제외한 모든 주파수들은 정부의 통제를 받고 면허를 소지해야 운용할수 있는데,
주파수를 부여하는 자격조건이나 요구사항들이 국가마다. 다른 기준을 제시하고 있으며 오늘날 통신량이 많아지고 그 사용이 더욱 복잡해짐에 따라 무인항공기가 사용하는 주파수를 인가받는일도 점점 어려워질것으로 예상된다.
인가받은 주파수의 운용방법도 주파수의 방해 또는 충돌로 인한. 특정 uav의 손실을 막기 위해. 비행장소와 주파수를 다르게 지정해야 한다.
가령 같은 장소내에서 두대 이상의 uav를 같은 주파수로 운용할수 없게 하는것과 같은 방법을 사용해야 한다.
따라서 기본적인 무인항공기의 통신 시스템은 고유한 전용 회선을 갖고있다.
예를 들어 유인항공기와 무인항공기를 동시에 정찰 임무를 수행케 하더라도 일반적인 경우 이들 두 항공기에 대한 통신은 별도의 두개의 시스템을 통해 이루어지게된다.
미국에서느 군용으로 사용되는 모든 uav들이 데이터 링크를 공유하는 TCDL .tactical common data link
와 같은 개념의 시스템을 개발하여 사용하는것을 운용목표로 삼고 있는데
이러한 경우에는 다양한 종류의 uav들은 한 통신 시스템에서 제어할수 있기 때문이다.
(김정엽.이경태 외 UAV의 위치정보 전송 프로토콜 및 보호방안 분석에 관한 연구/국가보안기술연구소)
통신에 사용되는 주파수는 일반적으로 인공위성/군사용/민간용 주파수 대역에서 구분되는데.
군사용 주파수에 대해서는 보안상의 이유로 읺여 국가별로 약간의 차이를 보일수 있다.
또한 주파수는 정부 또는 국가간의 협약을 통해 분류되어 있는데 이는 매우 민감한 사안 중의 하나이다.
가령 군사용으로 사용하는 경우에는 국가간의 협약과는 무관하게 자국내 에서 고유한 주파수 영역의 사용이 가능하나.
국경 근처나. 동맹국간의 상호 영향력을 미치게 되는 곳에서는. 사용 주파수에 대한 양해가 우선적으로 이루어져야 할 경우도 있게 된다.
고도로 산업화된 국가에서는 주파수 영역을 상품처럼 사고파는 것이 가능한데. 한 주파수 영역을 확보하기 위해서는 약 10 억불 정도를 지불할수 있는 능력이 있어야 할 정도라고 한다.
미군(bands) NATO
1~2GHz L D
2~4 S E/F
4~8 C G/H
8~12 X I
12~18 Ku J
18~27 K K
27~40 Ka K
40~75 V L
75~110 W M
110~300 mm
300~3000 mm
현재 운용되고 있는 무인항공기용 통신 주파수 영역을 보면 up-링크 down-링크에서 사용되는 대역은
UHF D E/F G/H J Ku밴드등. 다양하게 사용되어지고 있다.
여기서 업 링크는 비행체 및 탑재체의 제어를 위한것이고 다운 링크는 비행체의 상태에 관한 데이터와 정보를 보내오는것을 의미하는데.
높은 주파수의 하향연결일수록 큰 대역폭을 요구하게 된다.
무인항공기의 최대 가시선 거리와 사용주파수의 크기는 정확한 비교가 어려우나 그 경향이 원거리 운용을 위해서라면. 주파수의 크기도 증가하는것으로 나타난다. 즉 소형 무인항공기의 경우에는 무선 랜 기술의 발달로.
많은 정보를 전송할수 있으나 여전히 도달거리는 짧은 한계를 가지고 있는것이다.
주파수 간격은 항공기가 증가함에 따라 통신량이 비약적으로 증가하는것에 대비하기 위해 보다 많은 채널수를 확보하기 위하여 단계적으로 좁혀와. 현재는 25KHz로 되어 있어.
11만 8.000MHz~13만 6.975MHz에서는 760개의 채널밖에 없다.
장래에는 주파수 간격이 12.5KHz(1520채널)로 좁혀지리라 예상되나 현재 추진하는 데이터 링크가 실용화되면 전파의 이용효율이 향상될것이고.
더불어. 위성통신이 실현된다면. 당분간 현재의 주파수 간격은 그대로 유지될수 있을것이다.
장차 군용 또는 민간용 으로서의 무인항공기 운용 확산을 위해서는 상기한 바와 같이 무인항공기의 공역 확보와 함께 전용 주파수를 인가 받고 이를 적절히 조종. 통제하는 제도적 장치가 매우 중요하다.
아아....다썻다...출처 장두현님 저서 <무인항공기> 주파수 인가 편. 부분 발췌.
허접한 방공망을 지닌 국가가 아니라면. 막대한 정보를 송수신하기 위해. 주파수를 운용하는. 무인기는.
이외로 쉽게 캐치 할수 있는게 아닐까요?
자폭형 무인기 하피 처럼. 레이더 장비의 주파수를 추적하여 시밤쾅하는것을 반대로.중고도가 아닌이상.
아직 은 위험성엔 노출되어있는듯하기도 하네요.
작성일 : 13-08-04 21:08
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