정보통신 방송연구개발사업
GNSS 전파혼신 검증플랫폼 기술개발
Development of Verification Platform Technologies for GNSS Signal Interference
한국전자통신연구원
정보통신기술진흥센터
보고 서식 제 호
연차보고서
사업명 정보통신 방송연구개발사업 과제번호
과제명
국문 전파혼신 검증플랫폼 기술개발 영문
주관기관 한국전자통신연구원 총괄책임자 신 천 식
참여기관
책임자 넷커스터마이즈 박성봉
총수행기간 년
협약기간 년
해당년도
수행기간 개월
협약기간 총사업비 천원
정 부 출연금
민 간 부담금
현금
계 3,201,000 현물
해당연도 사업비 천원
정 부 출연금
민 간 부담금
현금
계 1,067,000 현물
키워드
개 전지구 위성항법 항법신호 재밍 혼신신호 생성기술 전파혼신검증플랫폼
정보통신 방송 연구개발 관리규정 제 조에 의거하여 연차보고서를 제출합니다
년 월 일
총괄책임자 신 천 식 인 주관기관장 이 상 훈 인
정보통신기술진흥센터장 귀하
해당 연도 추진 현황
기술개발 추진 일정
계획 실적
개발내용 추진 실적 월
달성도
재밍신호 생성 알고리즘
전파혼신 재밍 스푸핑 재방송 여부 판단 알고리즘 확정
전파혼신 생성시나리오 및 사용자 인터페이스 구현
종 항법수신기 전파혼신 대응능력 측정
전파혼신 재밍 스푸핑재방송 여부 판단 알고리즘 및 측정 방법
이동형 수신기에서의 보정정보 기반 정상신호와 스푸핑 신호간 상관특성 알고리즘 연구
전파혼신영향평가 알고리즘 구현 및 시험
상용수신기 기반 종신호간 전파혼신대응 특성 시험결과
어레이안테나기반 전파혼신 대응 최적 신호처리 알고리즘 연구
전파혼신 검증 플랫폼 하드 웨어 및 기구물 설계
해당 연도 추진 실적
가 추진계획 대비 실적 및 세부실적 내용
추진계획 대비 실적
개발내용 추진실적 결과물 진도
재밍신호 생성 알고리즘
재밍신호 생성 알고리즘 구현 및 기능
검증 완료 알고리즘 정상
전파혼신 재밍 스푸핑 재 방송 여부 판단 알고리 즘 확정
신호와 이내로 동기된 스푸핑 신호 생성 알고리즘 성능보완 구현 및 검증
재방송 신호 생성 알고리즘 구현 및 기능검증
상용수신기기반 전파혼신 신호생성 알고리즘 검증
알고리즘 정상
전파혼신 생성시나리오 및 사용자 인터페이스 구현
전파혼신 생성 시나리오 확정 및 사용자 인터페이스 기능
구현 정상
종 항법수신기 전파 혼신 대응능력 측정
종 상용수신기 전파혼신 대응능력 측정 수행
시험대상 수신기별 전파혼신 최적 대응기법 제시 기술문서 정상
전파혼신재밍스푸핑 재방송 여부 판단 알고 리즘 및 측정 방법
전파혼신 판단알고리즘 및 측정방법 확정 기술문서 정상 이동형수신기에서의 보정
정보 기반 정상신호와 스푸핑신호간 상관특성 알고리즘 연구
이동형수신기에서의 보정정보 기반의 스푸핑 신호 검출
알고리즘 제시 알고리즘 정상
전파혼신영향평가 알고 리즘 구현 및 시험
모델기반 전파혼신 영향평가 알고리즘 구 현 및 시험
지형 를 통한 전파혼신 영향 평가 구현방안 확정
정상
상용수신기 기반 종 신호간 전파혼신대응 특성시험 결과
종신호간 전파혼신 대응특성 시험완료 기술문서 정상
어레이안테나기반 전파 혼신 대응최적 신호 처리 알고리즘 연구
어레이안테나 기반 전파혼신 대응능력 알고리즘 비교분석
및 시뮬레이션 보고서 정상
전파혼신 검증 플랫폼 하드웨어 및 기구물 설계
플랫폼 하드웨어 및 기구물 설계완료
멀티밴드처리 신호처리 모듈 및 모듈 제작
재밍신호 생성 알고리즘 하드웨어 포팅 및 기능 검증
정상
실적세부내용
계획 추진실적
재밍신호 생성 알고리즘
재밍신호 생성 알고리즘 구현 및 기능 검증 l 대역재밍 생성 알고리즘
l 생성 스펙트럼
대역 재밍 결과
전파혼신 재밍 스푸핑 재방송 여부 판단 알고리즘 확정
신호와 이내로 동기된 스푸핑 신호 생성 알고리즘 성능 보완 구현 및 검증 완료
l 스푸핑 신호생성 시험 구성도
l 동기 신호생성 계산 알고리즘 블록도
l 신호생성 타이밍 흐름도
l 동작 구성도
l 동기 신호생성 결과 비교
재방송 신호 생성 알고리즘 구현 및 기능검증 완료 l 재방송 기만을 위한 신호 지연 알고리즘
l 상용 수신기 사 제품 활용 재방송 지연시간 측정결과
수신기와 상용 수신기간 초기 차
상용 수신기에 재방송 지연 인가 결과
상용 수신기에 최대 재방송 지연 결과 상용수신기 기반 전파혼신 신호생성 알고리즘 검증
l 사 캐나다 및 사 스위스 항법수신기를 이용한 신호생성 검증
사 사
l 사 수신기를 이용한 재밍 검증 실험 환경 및 시험결과
실험 환경 재밍 시험 결과
전파혼신 생성시나리오 및 사용자 인터페이스 구현
전파혼신 생성 시나리오 확정 및 사용자 인터페이스 기능구현 l 재밍신호 생성 시나리오 및 시나리오에 따른 시험 결과
재밍신호 생성 시나리오 확정
복합 재밍 결과
복합 재밍 결과
복합 재밍 결과 l 기만신호 생성 시나리오 및 시나리오에 따른 시험 결과
기만신호 생성 시나리오 확정
시나리오에 따른 상용수신기 이동경로 기만 결과 예
l 전파혼신 시험방안 도출
재밍 시험방안
스푸핑 시험방안 l 사용자 인터페이스 기능 구현
전자지도 기반의 사용자 인터페이스 제공
전파혼신 신호생성 메인
전파혼신 신호생성 설정
신호생성 사용자 인터페이스
신호 생성 설정
재밍 신호생성 인터페이스
설정 설정
설정 설정
스푸핑 신호생성 사용자 인터페이스
스푸핑 신호 설정
종 항법수신기 전파혼신 대응 능력 측정
종 상용수신기 전파혼신 대응능력 측정
l 종 수신기 대응능력 측정은 차년도에 기 완료 하였음
l 스마트폰 갤럭시
퀄컴사 시리즈 탑재
l 대중시장용 칩셋
아센코리아 성능평가용 키트 항법신호 처리
l 정밀 측위용 수신기
사 수신기 신호 수신처리
재밍신호 세기가 에서 측위가 불가능한 취약 점을 보였으며 보정정보를 인터넷 수신 기능을 갖추고 있음 l 이동통신기지국용 타이밍 수신기
사
복합수신기 보다 이상 낮은 재밍대응 능력을 가짐 하지만 기지국내 고 안정 오실레이터를 이용 시간 동안 시각 안정도
를 제공할 수 있고 최근 추가 알고리즘으로 시간까지 안정적인 시각동 기 신호를 생성
시험대상 수신기별 전파혼신 최적 대응기법 안 제시 l 시험대상 수신기별 최적 대응기법 분석 결과
시험대상 수신기 전파혼신 최적 대응기법
스마트폰 갤럭시
항법칩에 이동통신 모듈과 각종 센서와 통합된 퀄컴사 시리즈 탑재
항법모듈의 복합으로 모든 항법 시스템 이 재밍되지 않는 한 특정주파수 재밍에 이상의 항재밍 능력을 갖고 있음
칩내 관성 센서와 연동 시 동적 항재밍이 가능하며 최악의 경우에도 이동통신기지국에 의한 무선측위 활용 가능
단기에 대하여 기능과 인공지능 측위가 가능하여 재밍 대응에 대한 상당한 대안기능을 보유하고 있음 아센코리아사
대중시장용
정도의 저가형 복합칩 수신모듈
차량내비 및 차량용 블랙박스용 수신기로 이중주파 수
전파혼신 발생시 수신기별 동작 범위 예측 안
혼신원에 근접해 있는 수신기 모델이 원거리에 배치된 수신기모델보다 재밍에 대응할 수 있는 능력이 우수함을 표현한 것임
칩셋
처리 기능으로 항재밍을 가짐
주행중인 차량에서 활용 시 관성센서와 결합 하여 측위토록 할 경우 상당한 항재밍 능력을 가질 수 있음
시 각 동 기 용 시각동기용 수신 칩으로 복합 수신처리 가능
위성수 증가로 인한 가용도의 향상에는 도움이 되나 주파수에 대한 재밍 시에는 큰 도움이 되지 못함
만 기만 시 정보와 비교하여 일관성으로 확인하여 대응이 가능함
이동통신기지국용 시각동기수신기
삼성이 공급한 이동통신기지국장비에 탑재되는 시각동 기용 수신기
을 적용하여 기만 및 재방송에 대응이 가능
재밍에 대해서는 시간 동안 내부정밀 클럭으로 시간 마이크로초정밀도 유지가 가능함
항법 모듈을 이중 주파수화 함으로써 항재밍 능력을 배양시킬 필요가 있음
수신기
보다도 의 주파수 이격이
더욱 커 주파수 이격에 대한 항재밍 능력이 있음
하지만 적의 입장에서 의 신호를 모두 재밍할 가능성 이 높아 확장을 통해 항기만 능력의 배양이 필요함 차량용 우수한 측위성능 및 항재밍 제공 능력 보유
차량의 경우 노면에 임시 를 설치하여 주기적인 오차보정과 관성항법장치를 결함시킬 경우 최적대응 이 가능함 의 경우 별도의 방법이 필요함 수신
기 수신기
보다도 의 경우 주파수 이
격이 더욱 커 주파수이격에 대한 항재밍 능력이 우수
적의 입장에서 의 신호를 모두 재밍 할 가능성이 높아 로 확장능력을 갖고 있어 항기만 능력의 배양가능
전파혼신 여부 판단 알고리즘 및 측정방법
전파혼신 판단 알고리즘 및 측정방법 l 재밍여부 판단
수신기상에서 정보 및 에 의한 판단 전력스펙트럼에 의한 판단
수신신호세기에 의한 판단 에서 포화신호 정보 활용 l 스푸핑 여부 판단 알고리즘
l 재방송 재밍 여부 판단
이동 수신기를 이용한 수신전력 변화
알고 있는 위치의 수신기에서 수신한 신호처리 결과에 의한 측정 정보간 비교를 통해 판단
l 전파혼신 측정방법
시뮬레이터와 신호생성기 혼신신호 생성장치 이용 신호와 신호생성기 혼신신호 생성장치 이용
신호와 신호생성기 혼신신호 생성장치에 의한 생성신호 적용
l 전파혼신 측정장치 구현
이동형 수신기에서의 보정 정보 기반 정상신호와 스푸핑 신호간 상관특성 알고리즘 연구
이동형 수신기에서의 보정정보 기반 스푸핑 검출 알고리즘 제시 l 보정정보 기반 스푸핑 검증 개념 및 절차
스푸핑 신호 검출 개념
스푸핑 신호 검출 절차
보정정보
GBAS ( ) 1
corr ( ) sca
PR n PR
= M n å
보정 정보를 GBAS
이용한 측정치 보정 PRuser corr, =PRuser+PRC RRC t+ (user-tz count- )+TC c t+ D( SV L)1 추정 의사거리 계산 PRest = (xs-x)2+(ys-y)2+(zs-z)2
측정 의사거리 PR= (xs-xu)2+(ys-yu)2+(zs-zu)2 추정 의사거리와 측정
의사거리 상관도 계산 D Correlation Analysis PR= ( est,PR) 스푸핑 신호 판별 D Threshold>
l 이동형 수신기에서 스푸핑 신호 검출 알고리즘
전파혼신영향평가 알고리즘 구현 및 시험
모델 기반 전파혼신 영향평가 알고리즘 구현 검증
l 모델 모델간 특징 및 장단점 분석
l 전파예측 모델
l 전파예측 모델 시뮬레이션 결과
지형 를 통한 전파혼신 영향평가 구현방안 확정 l 지형
l 지형 를 통한 전파혼신 영향평가 구현방안 확정
l 기반 전파혼신 영향평가 구현
l 과 모델간 전파혼신 영향평가 비교
단위 수신세기
l 중심주파수 에 전파혼신 발생시 전파혼신 영향범위 색상 결정
전파혼신 영향평가 구현 영향 범위 색상 관리
전파혼신 영향평가 구현 지형 고도 반영 기능
전파혼신 영향평가 구현 분할 분석 및 합성 기능
전파혼신 영향평가 구현 지형 고도 반영 분할 분석 기능
다중항법 신호처리 수신기 에서의 종 신호간 재밍 대응 성능 시험
상용수신기 기반 종 신호간 전파혼신대응 특성 시험 l 전파혼신 대응특성 시험평가 환경구축 개념도
l 중심주파수 에 전파혼신 발생 시 시험결과 신호수신 차단됨 및 정상 신호수신
중심주파수 에 전파혼신 발생시
l 중심주파수 에 전파혼신 발생시 신호수신 차단됨 및 정상 신호수신
중심주파수 에 전파혼신 발생시
어레이 안테나 기반 전파혼신 대응능력 알고리즘 연구
어레이 안테나 기반 전파혼신 대응능력 알고리즘 비교분석 및 시뮬레이션
l 안테나를 이용한 스펙트럼
l 안테나를 이용한 스펙트럼
l 안테나를 이용한 빔패턴
l 오차에 따른 성능 분석 좌 우
l 어레이안테나 원소 시뮬레이션 환경
방향검출 불가능 원소 방향검출 불가능 원소
전파혼신 검증플랫폼 하드웨어 및 기구물 설계
① 플랫폼 하드웨어 설계
l 신호처리 보드 설계 완료
l 보드설계 완료
② 멀티밴드처리 신호처리 모듈 및 모듈 제작 l 신호처리 보드
신호처리 보드 제작
신호처리 보드 단위시험
l 재밍 모듈 제작 보드 제작
l 재방송 모듈 제작 보드 제작
③ 재밍신호 생성 알고리즘 포팅 및 기능검증
재밍신호 포팅시험 결과
신호 수신 재방송 신호수신
나 연구목표 및 추진계획
최종목표 및 연차별 추진계획
§ 최종목표
및 전파혼신 방어기술 및 전파혼신이 민간항법 수신기 에 미치는 영향을 평가 분석할 수 있는 검증 플랫폼 기술 개발
GNSS 전파혼신 신호발생
GNSS 전파혼신 신호측정 항법 수신기
대상 시험군
GNSS 전파혼신생성 시나리오
수신기 특성 DB 구축
GNSS 전파교란
전파혼신모델기반 영향분석
항법 수신 기 특성DB 수신기구축
수신기
수신기 수신기
GNSS 전파혼신 영향평가 모델
연구 내용
2014년(10.7억원)
• 분야별 기술분석
• 검증플랫폼 규격/설계
• 전파혼신 발생(톤/다중 톤 등 )시작품
2015년(10.7억원)
• 전파혼신 신호 생성 알고리즘 구현 검증
• 전파혼신 영향평가 알고리즘 구현
• 검증플랫폼 설계 및 분야별 제작(H/W & S/W)
2016년(10.7억원)
• 분야별 성능 향상 및 검증
• 분야별 종합화 및 시험
• 검증플랫폼 통합 구현 /시험
§ 연차별 추진 계획
전파혼신 신호 발생 장치 혼신신호 측정장치 및 영향평가 모델 개발에 대한 연차 별 개발 연관성은 다음과 같음
§ 분야별 개발 연계성
전파혼신 신호 발생 장치 혼신신호 측정장치 및 영향평가 모델 개발에 대한 연차 별 개발 연관성은 다음과 같음
2차년도
1차년도 3차년도
GNSS 전파 혼신 신호 발생 장치 기술 개발
GNSS 전파 혼신 신호 측정 장치 기술 개발
보정정보를 이용하는 이동형 수신기에서의 정상신호와 스푸핑
신호간 상관특성 분석 재밍 판단 및 고정형
수신기에서의 스푸핑 신호 판단 알고리즘 전파혼신 대응능력 측정환경 구성 및 상용수신기(3종)시험
상용수신기(4종)전파혼신 대응 능력 측정 및 DB생성
항법수신기별 전파혼신 대응능력 측정결과 종합화 및 DB 구축 규격 & 설계
시작품 제작 및 시험
GNSS 복합혼신 신호 발생장치 제작 및 성능 고도화
GNSS 전파혼신 신호발생장치 구성모듈 검증시험 및 종합화
이동형 수신기에서의 보정정보 기반 스푸핑 신호 검출 알고리즘
도출 및 시뮬레이션
2차년도
1차년도 3차년도
검증 플랫폼 제작
전파혼신 발생/측정장치 모듈 및 기구 제작 GNSS 전파혼신 검증
플랫폼 H/W 설계/검토
GNSS 전파혼신 검증 플랫폼 종합화 및 시험
고도정보기반 모사 전파 혼신 영향평가 시제 Tool 제작
GNSS 전파혼신 검증 플랫폼 제작
GNSS 전파혼신 영향평가 모델 개발
전파예측모델특성 분석 및 구현방안 도출
GG L1& BDS B1기반 전파 혼신 대응 특성 시험평가/분석
전파혼신 영향평가 모델과 전파혼신 측정 모듈과 연동
수신기별 특성, 설치 위치 등이 반영된 전파혼신 영향범위 파악 구현
전파혼신 대응능력 향상 기법 검증방안 도출
GNSS 전파혼신 검증 플랫폼 운용 및 영향평가 모델
과의 연동
GPS L1/L2 & GLONASS 재밍
GNSS 전파혼신영향평가모델 GNSS 전파혼신신호발생장치 GNSS 전파혼신신호측정장치
위성항법수신기대상군
GPS 항법신호/기만신호
기만신호판단알고리즘 개발및결과분석 재밍신호분석 수신기별 대응특성 정보저장
GPS/GLONASS/
BDS 수신기
전파혼신대응특성 시험평가및분석 전파혼신대응 알고리즘(디지털 필터링기법등) GNSS 전파혼신검증플랫폼
(기지국용수신기) (대중시장용수신기)
GNSS 전파혼신 생성시나리오
혼신 영향 분석
수 신 기 전 파 혼 신 특 성 정 보
지형정보DB GPS 혼신원
감시시스템 전파교란
수신기 수신기 수신기
수신기
지형정보를고려한NLOS 기반전파혼신예측구현
당해연도 연구목표 및 개발내용
§ 개발 목표 전파혼신 신호생성 알고리즘 영향평가 알고리즘 등 분야별 알고리즘 구 현 검증 및 검증플랫폼 설계 제작
§ 개발 내용 및 범위
복합혼신 신호발생장치 성능 고도화 신호생성 알고리즘 보완 포함 구현
기반 재밍신호 생성 알고리즘 구현 및 기능 검증
생성되는 재밍 신호 레벨은 항법신호 기준( 130 dBm) 35 dB까지 신호생성 가능
※ –
주관기관 (ETRI))
공동연구기관 넷커스터마이즈
( )
세부 개발 목표
전파혼신 신호생성 영향평가 알고리즘, 구현 및 검증
전파혼신 검증 플랫폼 제작 기능시험/
주요 결과
GNSS 전파혼신 재밍신호 생성 협대역 광대역 알고리즘 구현 (AWGN/ / )
검증
GNSS 전파혼신 스푸핑 신호 생성 알고리즘 고도화 구현
전파혼신 대응능력 측정시험
GNSS 전파혼신 영향평가 모델과 신 호측정 DB간 연동기능 구현
분야별 알고리즘 성능 고도화 및 구 현 완료
재밍신호(AGWN/협대역 광대역 생/ ) 성 알고리즘 포팅 동작검증/
0.5usec 내 스푸핑 신호생성 알 고리즘 포팅 동작검증/
전파혼신 신호생성장치 운용 및 제어 S/W 기능 개선
전파예측모델 고도화 구현
결과물 형태
제작된 RF 장비를 활용한 전파혼신 신호생성 기능검증 시험결과서
GNSS 전파혼신 검증 플랫폼 시험절 차서 작성 완료
GNSS 전파혼신 신호생성 고도화 시작품 제작 건(1 )
항법수신기별 대응방안 수립 및 동작 범위 예측을 위한 구축 생성포함 전파예측모델 기반 전파혼신 영향평가 및 항법신호처리 기반 전파혼신 대응 특성 연구
혼신세기 앙각 도이상 및 방위각등을 고려한 전파혼신 영향평가 알고리즘 구현
전파혼신 영향평가 모델과 전파혼신 측정모듈과의 연동기능 구현
구현 대상 구현 결과
전파혼신 영향평가 알 o
고리즘 구현
전파혼신 측정 모듈간 o
의 인터페이스 기능 구현
항법신호처리 단계 단 이후 에서의 전파혼신 대응능력 향상 기법 검증 방안 도출
검증 대상 검증 방안
전파혼신 대응 기술 o
전파혼신 - Pre-Correlation
대응 알고리즘
코드 및 캐리어 추적루프 -
전파혼신 대응 알고리즘 및
- coherent Non-coherent 누적 알고리즘
다 당해연도 년도 주요연구결과 및 그 우수성 전파혼신 신호발생 장치 분야
단순 재밍신호 및 복합 재밍 신호 생성 알고리즘 구현
대역 재밍신호인 협대역 광대역 재밍신호 알고리즘 구현 및 검증 완료
ü 협대역 이하
ü 광대역 이상
ü 재밍신호 생성 알고리즘 검증은 레벨은 를 사용하였고 레벨은 스펙 트럼 분석기를 각각 사용
전파혼신 시나리오에 따른 복합 재밍 생성신호 구현 및 검증 완료
ü 복합 전파혼신 생성시나리오에 의한 두 개 이상의 재밍 신호를 동시에 생성 기능 확인
ü 동일 주파수 대역에 두 개 이상의 재밍 신호를 동시에 발생할 경우 두 재밍 신호 의 특성을 유지하며 서로 결합된 파형이 나타남을 확인
ü 대역재밍 신호와 톤재밍 신호합성 신호 특성 확인 ü 톤 형태의 재밍 신호세기가 레벨 대비 약 이상의 성능 만족 확인 ü 대역 재밍 신호세기가 레벨 대비 약 이상으로 성능 만족 확인
복합 재밍 생성 검증
복합 재밍 생성 검증 재밍신호에 대한 수신기 영향 분석
ü 신호를 수신중인 수신기에 재밍신호 인가 시 영향 확인
ü 재밍신호 인가시 수신기의 추적 채널이 사라지고 항법해 및 위성정보가 생성이 중단됨을 확인
ü 톤 대역 재밍 에서
신호 끊김 발생
재밍 신호 실험 환경
정상신호 수신 상태 정상신호 재밍신호 수신 상태
상에서 신호와 이내로 동기된 신호생성 검증
스푸핑 신호생성 하드웨어 구현 형상
구성 수행 기능
수신 모듈
ü 신호 수신
ü 위성궤도 데이터 생성 ü 항법해 생성
ü 신호와 동기된 시각정보 생성
스푸핑 신호생성 모듈
ü 데이터 위성궤도 및 항법해 수신 ü 신호생성 시각 결정
ü 의사거리 및 도플러 정보 생성 ü 항법 프레임 생성
ü 항법신호에 대한 디지털 데이터 생성 신호변환모듈 ü 디지털 아날로그 변환
ü 주파수 상향 변환
신호와 생성된 스푸핑 신호간 시각동기 비교 분석
ü 신호와 생성된 스푸핑 신호간 이내 약 임을 입증
스푸핑 신호 실험 환경
신호 생성된 스푸핑 신호간 시각동기 비교
신호와 생성된 스푸핑 신호 합성에 따른 수신기 영향 분석
ü 신호와 생성된 스푸핑 신호를 합성하여 수신기에 입력할 경우 신호의 끊 김없이 신호세기가 생성된 신호로 변경됨
ü 수신기의 위치 및 위성의 위치는 변동이 없음 스푸핑 신호의 위치변화 를 가하지 않음
스푸핑 신호 합성에 따른 수신기 영향 분석 이동형 수신기에 대한 스푸핑 영향 분석
ü 스푸핑 생성 시나리오에 의해 이동형 수신기에 대한 스푸핑 신호를 인가할 경우 수신기는 스푸핑 신호를 처리해 시나리오대로 변환됨을 보임
신호에 대한 재방송 기만 알고리즘 구현 재방송 기만 신호생성기 구현
ü 안테나로부터 수신된 항법신호를 메모리에 저장 및 신호지연 후 송출함
재방송 기만 신호생성 구성도 재방송 최대 지연시간 검증
ü 동일 안테나로부터 입력된 신호를 수신하여 재방송할 경우 최소 및 최대 지연을 측정함
ü 동일 안테나로부터 입력된 신호이므로 수신기 위치변화는 없고 수신기의 시각만 변화됨 ü 최대지연시간은 수신된 신호를 샘플링 저장 능력으로 향후 가변적으로 적용할 예정임
측정 결과는 샘플링을 로 수행한 결과임 ü 재방송 지연시간의 이상을 만족함
재방송 기만 최대 지연시간 검증 실험환경
재방송 기만 최대 지연시간 측정 신호와 재방송 기만신호 합성에 따른 수신기 영향 분석
ü 실험 환경에서 남쪽에 위치한 안테나로부터 수신된 신호를 재방송 할 경 우 북쪽 안테나로 수신하고 있는 수신기 위치가 남쪽 안테나의 위치로 이동 확인 ü 재방송 기만신호를 젤체한 경우 수신기의 원래 위치인 남쪽 안테나 위치로 다시
이동함
재방송 기만 수신기 위치변화 검증 실험환경
재방송 신호를 인가한 경우 재방송 신호를 절체한 경우 다양한 전파혼신 신호생성 환경 구축
다양한 신호생성 환경을 위한 사용자 인터페이스 구현
ü 전자지도 기반의 를 제공함으로써 고정형 수신기뿐 만 아니라 이동 경로 설정에 따른 이동형 수신기에 대한 재밍 기만 기능 제공 가능 ü 이동형 환경에서 재밍 및 기만신호의 위치를 지정해 영향 확인 가능 ü 환경에서와 동일한 실험환경 제공 가능
전파혼신 생성장치 사용자 인터페이스
전파혼신 신호측정 장치 분야 측정데이터 통합포맷 설계 구현
측정데이터 통합 포맷 설계 및 검증
ü 측정 데이터 통합 저장포맷 설계 수신기종에 무관하게 통일된 포맷
수신기별 Raw Data
포맷
RINEX Data포맷
NMEA Data포맷
TSIP Data포맷
측정데이터포맷
사후분석 과 DB생성 을 위한 정형포맷 제정
ü 측정 포맷설계
ü 측정데이터 포맷구현 변환 및 검증 상용 수신기 포맷의 통합포맷 변환
ü 측정데이터 및 포맷 구현 및 검증
전파혼신 특성 분석도구 구현
전파혼신에 대한 저장된 데이터를 활용해 전파혼신 특성을 분석 가능
전파혼신 측정장치 설계 구현
실험실 환경하에서의 항법수신기에 대한 전파혼신 측정
ü 외부 간섭신호 차폐 비의도적인 재밍 제거 및 측정의 신뢰성 확보를 위하여 챔버 환경 구성
ü 상부 및 옆면 송신 안테나를 통한 신호 및 재밍 신호 시험 가능
이동형 수신기에서의 스푸핑 신호 검출 알고리즘 도출 ü 이동 수신기에서 스푸핑 신호 검출을 위해
데이터를 이용한 이동형 스푸핑신호 판별 기법 제안 ü 데이터는 이동 수신기 정밀도 향상 데이터이므로 전송 정보를 실
시간으로 이용해 이동 수신기에서 스푸핑 신호판별에 이용
이동형 수신기에서 스푸핑 검출 개념도
ü 데이터로부터 의사거리 보정량과 의사거리 변화율에 대한 데이터 디코딩
ü 스푸핑 신호를 검출 하고자 하는 이동 수신기의 측정치 및 항법데이터 디코딩
ü 보정 데이터를 이용해 이동 수신기의 측정치 보정
, ( ) ( ) 1
n n n n n n n n
user corr user user z count SV L
PR =PR +PRC +RRC t -t - +TC + Dc t ü 보정된 측정치를 이용하여 이동형 수신기의 항법해 결정
T
i hi p cB vi
dY = d + +
1 1 1
T
T m
h p
v A u v h cB
d d d
é ù é ù ê ú
Y =êêë úúûêë úû+ º + M M
[ ]
0 0 0 0
p = x y z T
0
2 2 2
0 0 0
( ) ( ) ( )
i P i i i
r = x -x + y -y + z -z
0
0 0 0
0 0 0
T
i i i i
i P
i P i P i P
x x y y z z
h p r r r
d d
é ù
Y ê - - - ú
= =
ê ú
ë û
ü 이동 수신기의 항법해로부터 각 위성들까지의 추정 의사거리 생성
2 2 2
( ) ( ) ( )
est i i i
PR = x -x + y - y + z -z
ü 스푸핑 신호 인가전의 의사거리와 추정 의사거리와의 특성 비교
( )
n i i i
est user corr
i n
ID PR PR PR
=
=å - - D
ü 의사거리 특성 비교 결과를 종합하여 최종 스푸핑 신호 판별 ID Threshold>
스푸핑 검출 알고리즘 순서도
데이터 이용 보정된 항법해 계산
ü 데이터를 디코딩 하고 수신기 데이터를 이용해 측정치를 보정하고 보정된 정밀 항법해 계산 수행
보정 항법해 계산
이동형 수신기에서의 스푸핑 신호 검출 시뮬레이션 수행
ü 북서 방향으로 상승하는 수신기의 상황을 가정하였고 분의 시뮬레이션 중 분에 스푸핑 신호에 의해 수신기가 공격받는 상황을 가정
ü 스푸핑 신호가 발생할 경우 정상궤적에서 벗어나 스푸핑 신호가 의도하는 위치해를 산출
0 100 200 300 400 500 600 -6000
-5000 -4000 -3000 -2000 -1000 0
Time [sec]
Eest [m]
Eest-West Position
Spoofing Normal
수신기의 동 서 위치 변화 이동형 전채널 스푸핑
0 100 200 300 400 500 600
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000
Time [sec]
North [m]
North-South Position
Spoofing Normal
수신기의 북 남 위치 변화 이동형 전채널 스푸핑
수신기의 수직 위치 변화 이동형 전 채널 스푸핑 ü 스푸핑 신호 검출인자를 통하여 스푸핑 신호 검출 검증 수행
ü 스푸핑 신호가 발생할 경우 검출인자가 이상값이 검출 되어 스푸핑 신호 검출 가능
이동형 수신기에서 스푸핑 신호 검출
ü 고정형 수신기는 수신기의 위치를 인지하고 있으므로 스푸핑 신호 공격 발생시 수신기 항법해를 통해 스푸핑 여부를 판별이 가능한데 비해 이 동형 수신기의 경우 위치가 변화되므로 항법해를 통해 검출이 불가능 함
ü 제안 알고리즘을 통해서 이동형 수신기에서도 스푸핑 신호에 대한 검출 가능성을 확인하였으며 제안 알고리즘을 이용하여 이동형 수신기 자체적 으로 스푸핑 판별 기능을 탑재할 수 있음
전파혼신 영향평가 분야
모델 기반 전파예측 알고리즘 구현 검증 모델 전파예측 알고리즘 구현
ü 모델에서 거리에 따른 전계강도 시뮬레이션 결과
모델 알고리즘 구현 결과 비교 시 동일한 결과를 확인함
거리에 따른 전계강도 알고리즘 구현 결과 문서 ü 모델에서 거리에 따른 전계강도 시뮬레이션 결과
수신안테나에서 송신안테나방향으로 까지 조건을 만족시키는 각도모델 알고리즘 구현 결과 비교 시 동일한 결과를 확인함
각에 따른 전계강도 감쇄 알고리즘 구현 결과 문서
지형 기반 전파예측 알고리즘 구현
모델 기반 전파예측 알고리즘 분석 ü 전파혼신 발생 설악산 고도 약 혼신세기
모델 기반 전파예측 알고리즘 검증
ü 국내기관 동일지점에서 전파혼신 영향결과
값을 비교 결과 와 유사한 결과를 확인함
Longley-Rice 모델
ITU-R P.1546 모델 ITU-R P.1546 모델과
Longley-Rice 모델간 동시 시뮬레이션 유사한 결과 확인
구현된 ITU-R P.1546 모델의 전파예측결과의
신뢰성 간접 확인 전파혼신 발생지점 : 설악산
전파혼신 세기 : 1KW EIRP
ü 캐나다 웹사이트
에서 제공되는 프로그램 이용 유사한 결과를 확인함
< CRC 에서 제공하는 Longley Rice 결과>
< ITU-R P.1546 모델 >
영향평가 모델과 전파혼신 신호측정 및 운용 혼신원 감시시스템 간 연동 구현
영향평가 모델과 전파혼신 신호측정 간 연동 구현
ü 가상의 전파혼신 신호측정 항법수신기의 혼신원에 의한 특정정보 를 기반으 로 영향평가 모델에서 연동 기능 구현
ü 각각의 항법수신기 위치에서 전파혼신원의 영향에 의해 항법수신기들의 상태정 보를 확인할 수 있음
영향평가 모델과 운용중인 혼신원 감시 시스템간 연동 구현
ü 미래부 중앙전파관리소에서 운용중인 혼신원 가시시스템과의 연동 방안 혼신원 감시시스템으로부터 혼신원 위치 주파수 및 세기를 수집하여 혼신원 특성정보
안테나 높이 빔패턴 를 설정하여 영향평가모델을 통한 영향범위 도시 ü 영향평가 모델과 중관소 운용 혼신원 감시시스템간 연동 구현 흐름도
영향평가 모델과 중관소 운용 혼신원 감시시스템간 연동 구현 흐름도
ü 혼신원 감시시스템으로부터 혼신원 위치 주파수 및 세기를 수집 예시
혼신원 위치 주파수 및 세기를 수집 예시 화면 ü 혼신원 특성정보 안테나 높이 빔패턴 를 설정 후 영향 분석 수행
혼신원 특성정보 안테나 높이 빔패턴 를 설정후 영향 분석 수행
ü 중관소 운용 혼신원 감시시스템으로부터 수집된 혼신정보를 기반으로 영향평가 모델을 통한 영향범위 도시
영향평가모델을 통한 영향범위 도시
어레이 안테나의 불규칙 특성 및 에 따른 성능 분석 모델 오차에 대한 섹터 기반 에 따른 성능 분석
항목 실측 안테나 구조와 조향
벡터간의 오차값 비고
이론적인 조향 벡터 모델과 오차값
실측 안테나 구조와 이론적인 조 향 벡터 모델간 오 차값이 불균일하게 나타나는 것을 확인
섹터 간격 고도각 도 방위각 도 으로
적용시
섹터 간격을 개로 나누고
적용시 모델링 오차 를 제한적으로 제거 할 수 있음을 확인함
빔포머를 이용한 모델 오차 에 따른 성능 분석 섹터 간격
고도각 도 방위각 도 으로 적용시
섹터 간격을 세밀히 나누고
적용시 모델링 오차를 제거 할 수 있음 실제 신호와 유사해짐을 검증함
항목 빔패턴 비고
모델 오차 없는 경우
GPS Jammer
안테나 가 전 방향 빔으로 가정
한 경우를 가 정함
빔형성 널링
모델 오차 존재
GPS Jammer
안테나 가
지 향 성
빔인 경우 실제 안테나 제작 시 발생되는 현상을 고려함
빔패턴이 비정상적 으로 형성됨
기술개발결과
기술개발 추진 일정
정량적 실적 특허 제출한것도 표시하고 제출 표시
성과지표 실적
논문
국내 건
비 건
국외 건
비 건
학술대회 논문 국내 논문 건
국외 논문 건
특허
국내 출원 건
등록 건
국외 출원 건
등록 건
산업재산권
실용신안 건
디자인 건
상표 건
기타 건
기술료 기술료 징수 건수 건
기술료 징수액 백만원
사업화
사업화 건수 건
당해년도 매출액 백만원
고용창출 명
연수지원 학술연수 장기 명
단기 명
기술연수 장기 명
모델 오차 존재 고도각 방위각
도의 섹터 기반
GPS Jammer
모델 오차가 존재하
더라도 어레이
을 적용 한 결과
정상적인 빔패턴이 형성됨
빔형성 널링
논문 게재 발표 실적
1. /
학술지 게재 실적 o
논문구분 국외전문학술지 국외학술대회발표논문집 국내전문학술지 국내학술대회발표논 문집 국외기타논문집 국내기타논문집
학술대회 발표 실적 o
연 번
논문
구분 논문명 저자명
여부 학술대회명
학술 대회 개최 국
학술대회 발표일
김태희
주인원
정성균
단기 명
표준화 국내 기고 채택 반영 건 건 건
국외 기고 채택 반영 건 건 건
기술수준단계
당해연도 목표 단계 단계
당해연도 초기 단계 단계
현재 단계 단계
선진국 대비 기술수준 최고
당해연도 초기 기술수준 현재 기술수준
비용절감액 백만원
고용창출 효과 명
등록 실적 건
총 투입금액 추가적인 정부출연금 백만원
민간투자금 백만원
논문
구분 학술지명 논문명 저자명
여부 출판일
이상우신천식 김선우 통신우주산업
연구회논문지 과 동기된 항법신호 생성 분석 김태희 신천식
논문구분 국외전문학술지 국외학술대회발표논문집 국내전문학술지 국내학술대회발표논문집 국외기타논문집 국내기타논문집
지식재산권 2.
국내 o
출원 등록 구분
출원 등록 번호
발명명칭 출원 등록
기관
출원 등록 일
출원 전파 혼신 분석 장치 및
방법
출원 레이다 추적기반 위성항법 기만
신호 발생 장치 및 방법
출원 이동체 추적 장치 및 방법
출원 의뢰
신호의 자기상관 특성을 이용한 블라인드 적응형 빔포밍 기반 항재밍 장치 및 방법
출원 진행중 출원
의뢰
위성항법 중계장치와 보정정보 를 이용한 위성항법 성능 향상 방법
출원 진행중
출원 항법위성과 동기된 신호생성 방법 출원
복합혼신 신호 생성방안 설계 김태희 한국
반사신호를 이용한 이동체의
위치추적 이상욱 한국
수신기 속도를 고려한 신호생
성기 성능 분석 김태희 년도
하계 통신학회 학술대회 한국
전파혼신신호측정에 관한 연구 이상욱 년도 하계 통신학회
학술대회 한국 전파혼신 검증플랫폼 기능
및 설계 분석 신천식 년도
한국항행학회 한국 모델을 이용한
재밍 전파 예측 시뮬레이터 주인원 년도
한국위성정보
통신학회 한국 주인원
국외 o
의뢰 진행중
출원 의뢰
스마트기기 및 차량용 수신 모듈을 이용한 기만신호검출 방법
출원 진행중 출원
의뢰
단일 안테나를 이용한 다중재머 탐지 방법 및 장치
출원 진행중 출원
의뢰
무인기를 이용한 전파송출원 위치 파악 기법 및 장치
출원 진행중
출원 등록 구분
출원 등록 번호
발명명칭 출원 등록
기관
출원 등록 일
출원
APPARATUS FOR RECEIVING NAVIGATION SIGNAL AND OPERATING METHOD OF THE
SAME
출원 의뢰
Method and apparatus for anti-jamming capability based on blind adaptive beamforming using the self coherent property
of GNSS signal
출원 진행중
