장거리 무인기의 통신 딜레이는 어떻게 극복하나

장거리 무인기의 통신 딜레이를 극복하는 여러가지 방법

 

군용 무인기는 크게 두 가지 방식이 있습니다. 

하나는 RC처럼 운용 부대가 작전지역내에 직접 조종하는 방식. 그리고 다른 하나는 글로벌 호크처럼 전략부대가 원거리에서 조종하는 방식 입니다. 

http://www.businessinsider.com

(프레데터가 나오는 영화 ‘아이 인 더 스카이’에서 잘 묘사되어 있지요.)

 

여기서 궁금한 녀석은 바로 프레데터와 같은 장거리 무인기의 '조종 방식'입니다.

 

www.wired.com

TV의 위성연결을 보면 2초 이상의 송수신 지연이 발생합니다. 

다른 상황이지만, 화성로버 스피릿과 오퍼튜니티만 봐도, 하루치 이동 루트를 짜고, 명령코드를 미리 전송하는 방식으로 원격조종 되었습니다. 

최대 40분에 달하는 통신지연 시간을 극복하기 위한 방편입니다. 

적기에서 미사일이 날라오면 1초가 아쉬운 상황일텐데. 무인기에서 이런 딜레이가 생기면 대략 좋지 않겠지요.

www.youtube.com/watch?v=yutbVwqFXBg

 

원거리에서 조종하면 분명 통신 딜레이가 생길 텐데. 도대체 어떻게 커버하는 걸까요?

 

정답은…. 아무도 모른다 입니다. 스팩은 기밀이니 내용의 확인이 불가능해요. 하지만 이런저런 자료를 뒤져보면, 세 가지 정도의 유추는 가능합니다.

 

www.nasa.gov

우선 장거리 무인기 통신에는 저궤도 위성이 사용됩니다. 정지궤도 위성을 사용하는 일반 통신에 비해 딜레이가 적습니다.

 

일반 통신 위성은 정지궤도(Geostationary Orbit, GEO), 적도 36,000 km 상공의 원형 궤도를 돌고 있습니다. 

군 통신용 정찰위성은 지구저궤도(Low Earth Orbit, LEO), 지구표면에서 200-2,000km 상공을 돌고 있지요. 

http://www.harriscaprock.com

보통 지상 300km 궤도에 위치 하므로 상용위성과의 고도가 거의 100배 차이 난다고 보면 됩니다. 무인기 조종석에서는 우리가 TV에서 느끼는 것 만큼의 시간차가 나질 않습니다.

 

둘째, 가장 가까운 지상 기지국을 / 해상 기지국을 활용합니다.

이건 쇼미더머니라고 할 수 밖에 없겠어요. 작전지역 주변의 지상 중계국을 활용하면 통신 지연시간을 줄일 수 있습니다. 

keyword-suggestions.com

 

예를 들어, 중동에서 작전하는 무인기는 유럽의 중계소를 거치는데요. 광통신 해저 케이블망을 통해 미국 본토로 데이터가 전송됩니다. 위성통신보다 해양통신케이블의 전송속도가 훨씬 빠릅니다. 

http://drones.cnas.org

중계 항공기, 혹은 선박 중계기를 사용하기도 합니다. 

물량 빨도 중요하고, 전 세계에 통신 인프라가 구축되어 있는 미국만이 가능한 방법입니다.

 

그래도 약간의 지연이 발생하겠죠. 그래서 마지막 방법으로, 송수신 데이터를 최적화 시킵니다.

bankruptcycalgaryalberta.com

무인기 운용에서의 통신은 조작을 위한 송수신 뿐만 아니라, 영상이미지, 분석데이터를 수신하는 과정도 포함됩니다. 

통신량이 상당할 수 밖에 없는데요. 주고 받는 데이터를 최적화 하고, 우선순위를 정하는 방식으로 소프트웨어 코드를 최적화한다고 합니다. 조종에 필요한 급한 정보를 우선으로 주고 받는 것이지요. 

prometheus.med.utah.edu

무인기를 잘 만들기 위해서는 하드웨어 뿐만 아니라 소프트웨어의 제작 능력이 뛰어나야 함을 알 수 있습니다.

 

danielmarin.naukas.com

정지궤도 위성의 통신 지연시간은 1/3초에서 1/4초 정도로 알려져 있습니다. 

송수신을 합쳐도 약 1초 정도의 지연이 발생하는데요. 이를 커버하기 위해 여러 방법이 동원된다는 사실. 그리고 모두 자금력과 기술이 뒷받침 되어야 한다는 사실. 

결국 이들 정찰기를 공격용으로 제대로 활용할 수 있는 나라는 미국과 러시아 정도라고 보면 될 것 같아요.