• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제2권2호
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• pp.101-108
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• 2013

GPS is the most widely-used Positioning, Navigation, and Timing (PNT) system. Since GPS is an important PNT infrastructure, the vulnerability of GPS to signal jamming has received significant attention. Especially, South Korea has experienced intentional high-power jamming from North Korea for the past three years, and thus realized the necessity of a complementary PNT system. South Korea recently decided to deploy a high-power terrestrial navigation system, eLoran, as a complementary PNT system. According to the plan, the initial operational capability of the Korean eLoran system is expected by 2016, and the full operational capability is expected by 2018. As a necessary research tool to support the Korean eLoran program, an eLoran performance simulation tool for Korea is under development. In this paper, the received signal strength, which is necessary to simulate eLoran performance, from the suggested Korean eLoran transmitters is simulated with the consideration of effective ground conductivities over Korea. Then, eLoran signal-to-noise ratios are also simulated based on atmospheric noise data over Korea. This basic simulation tool will be expanded to estimate the navigation performance (e.g., accuracy, integrity, continuity, and availability) of the Korean eLoran system.

• 한국통신학회논문지
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• 제38C권12호
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• pp.1216-1227
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• 2013

위성항법시스템은 현재 민간과 군에게 위치와 시간 정보를 제공하는 유용한 시스템으로 널리 활용되고 있으며, 국방-IT 간 대표적 융합 기술로 거론되고 있다. 그러나 위성항법시스템은 지구로부터 2만 Km 상공의 원거리에서 신호를 송신하므로 위성항법 수신기의 수신 감도가 매우 미약하여, 재밍(jamming) 공격에 취약한 특성을 가진다. 이와 같은 위성항법시스템을 위한 항재밍(anti-jamming) 기술에 관한 연구는 위성항법시스템을 소유한 국가가 공개하는 기술적 정보에 의존적이어서 국내 국방 분야에서는 소극적 수준의 연구에 머물러 있다. 본 논문에서는 먼저 위성항법시스템의 다양한 재밍원 소개와 J/S와 재머-수신기 간의 거리 링크 버짓 분석을 통한 위성항법시스템의 재밍 취약성을 분석하였다. 또한 위성항법시스템 수신기 설계에 적용 가능한 항재밍 기술을 분류하고 분석하였으며, 최근 연구되고 있는 국내외 항재밍 관련 제품 및 기술을 분석하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제39C권11호
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• pp.1023-1030
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• 2014

배열 안테나를 이용한 빔 제어 알고리즘은 교란 신호의 대응을 위한 방식으로 주로 사용된다. 그러나 동일한 수신 전력 및 신호 개수라도 신호의 위치에 따라 성능이 변화한다. 본 논문에서는 신호의 위치관계가 빔 제어 알고리즘의 성능에 미치는 영향을 분석하였다. 이를 위해 원하는 신호와 간섭 신호들이 이루는 각도의 최소값을 '신호 이격도'로 정의하고, LCMV와 PM을 대상으로 하여 신호 이격도에 따른 빔 제어 알고리즘의 C/N0 성능 관계를 분석하였다. 모의실험을 위해 GPS 신호 및 교란 신호가 자유도에 비해 많이 존재하는 환경을 설정하고 수신기의 자세와 위치를 변경시켜 다양한 신호 이격도를 얻도록 하였다. 또한, 수신 전력의 손실 요인을 적용하여 JSR과 신호 이격도가 항재밍 성능에 미치는 영향을 살펴보았다. 연구를 통해 신호 이격도의 증가에 따라 빔 제어 알고리즘의 성능이 향상하는 경향성이 있으며, 신호 이격도가 신호 개수와 JSR에 비해 항재밍 성능에 더 큰 영향을 미치게 됨을 확인하였다.

• 전자통신동향분석
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• 제26권4호
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• pp.115-122
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• 2011

미국에서 군용목적으로 개발된 GPS는 21세기에 접어들면서 차량용 내비게이션, 스마트폰 등의 일상생활에서 쉽게 사용될 뿐만 아니라, 이동통신망, 전력망, 금융망 등 국가 기간통신망에서도 활용되고 있으며, 날이 갈수록 다양한 분야에서 매우 중요한 역할을 담당하고 있다. 하지만, GPS는 신호세기가 미약하므로 전파 방해에 취약하여 전파교란되기 매우 쉽다. 최근 서해안 및 금강산 지역의 GPS 교란 신호 발생으로 인해 이통사 및 항공사 등에서 GPS 신호를 활용하는데 심각한 문제를 야기하였다. 본 고에서는 GPS 전파교란 문제를 예방 및 피해를 최소화하기 위하여 국외에서 개발중인 GPS 전파교란 감시 기술 동향을 살펴보고, 국내에서 위성항법지상국 기술개발을 통하여 확보된 위성항법 신호감시국 기술과 추진 중인 전파교란 감시 기술개발 현황에 대하여 소개한다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제12권8호
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• pp.773-779
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• 2006

GPS/INS integration is widely considered as main navigation systems of vehicles since GPS(Global Positioning System) and INS(Inertial Navigation System) have their own strength and weakness, respectively. Accuracy, continuity, integrity, and availability should be provided in navigation systems of vehicles. Ultra-tightly integration can improve these capacities, expecially availability of GPS. Unmanned Expedition Vehicles(UEV) must be robust against Jamming and external impact because UEV have to substitute for a man when they are in the place where they can not be controlled by a man. This paper analyzes the performance of Ultra-tightly integration and compares it with those of loosely integration and tightly integration for some trajectories

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제11권2호
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• pp.127-134
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• 2022

In this paper, a low-cost, flexible GPS simulator based on USRP is designed as a general-purpose software wireless front-end. The simulator consists of a software GPS signal generator and a USRP-based RF transmitter. The simulator supports various scenarios including specified reception time, quantization bit level, I/Q data types, IF frequency, sampling frequency, SNR, ionospheric delay and user dynamics. The generated GPS RF signal is verified using the spectrum analyzer and off-the-shelf GNSS receivers such as U-blox M8T. The experimental results shows that the difference between generated and real live signal is ignorable. It is expected that designed GPS simulator can be used to GNSS signal design, receiver design and signal processing algorithms such as anti-jamming.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제7권3호
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• pp.105-109
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• 2012

본 논문에서는 공항에서 항공기를 위해서 사용하는 지상용 GPS 시스템의 송신안테나 최적배치 방법에 대해서 기술하였다. 항공기는 정확한 위치정보를 획득하기 위해서 위성 GPS 신호를 주로 사용하지만 기상변화나 재밍신호 등으로 인하여 위성으로부터 GPS 신호를 수신하지 못하는 경우에는 지상 GPS 시스템을 사용한다. 지상 GPS 시스템은 송신안테나의 위치에 따라서 위치정확도가 크게 달라진다. 본 연구에서는 지상 GPS 시스템의 송신안테나 배치에 따른 측위정확도(DOP)를 예측할 수 있는 알고리즘을 개발했으며, 12개의 안테나를 사용하여 지상에서 고도 10km까지 3차원 영역에 적용하여 DOP 2.5인 영역을 정확하게 도출하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제37C권9호
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• pp.811-820
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• 2012

GNSS 신호는 구조가 개방되어 있을 뿐만 아니라 수신 신호 세기가 미약하여 전파교란에 취약하다. 이에 따라 전파교란에 대한 영향 분석 및 대응 기법에 대한 연구의 필요성이 증대되고 있다. 본 논문에서는 실제 전파교란 환경과 유사한 환경에서의 전파교란 영향 분석을 위하여 6가지 전술 환경에 대한 전파 전파 모델과 이동체의 수신환경을 고려한 동체 차단 모델을 설계 하였다. 전파전파 모델은 도심지역, 농촌지역, 수풀지역, 해안지역, 황무지, 눈/얼음 지역에 대해서 Two-ray 모델을 이용하여 설계 하였다. 동체 차단 모델은 안테나가 이동체에 의하여 받는 영향과 사용자가 직접 입력한 안테나 패턴을 이용하여 모델링하였다. 전파교란이 없는 정상 환경과 전파교란 환경에 대하여 이동체의 수신환경을 고려한 GNSS 신호 생성기의 출력은 상용수신기(NordNav)를 이용하여 검증 하였다. 정상 환경에서는 사용자의 항법 성능이 상용 H/W 신호 생성 시뮬레이터(STR4500)과 유사한 것을 확인하였다. 전파교란 환경에서는 이동체 위치에 따른 동체 차단 효과 및 전파교란 신호에 의한 GNSS 신호 획득 및 추적 손실이 정확히 반영됨을 확인 하였다.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제3권2호
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• pp.37-44
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• 2014

The most effective method to overcome GPS jamming problem is to use an adaptive array antenna which has the capability of beamforming or nulling to a certain direction. In this paper, Space Time Adaptive Processing (STAP) beamforming algorithm of four elements array antenna will be designed and the anti-jamming performance will be analyzed. According to the analysis, the signal to noise ratio (SNR) and anti-jamming performance can be enhanced by beamforming algorithm. Also, the time tap effect of STAP algorithm will be analyzed theoretically and verified with array antenna modeling and simulation. Specially, the cautious selection of reference time tap in STAP can prevent the degradation of position accuracy performance.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2011년도 춘계학술대회
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• pp.312-318
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• 2011

최근 서해지역 및 경기북부지역에서는 북측의 소행으로 의심되는 GPS 재밍 사고가 수차례 발생되면서 선박 및 항공기의 운항차질은 물론이고 기간통신망 및 방송사 장비의 장애 현상을 격는 등 위성항법시스템의 취약성에 대한 국가 측위인프라의 안전 대책이 절실히 요구되고 있다. 따라서 본 자료에서는 지상송신국을 기반으로 하는 eLoran 시스템을 활용하여 GNSS 대체항법시스템으로 활용하여 항법 및 타이밍 분야의 안전성도 확보하고, 기존 로란-C 인프라를 활용함으로서 구축비용 및 설치기간을 최소화 하는 국가측위인프라 효율화 방안에 관해 고찰하였다.