• 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.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제5권4호
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• pp.165-172
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• 2016

A Global Navigation Satellite System (GNSS), which is typically exemplified by the Global Positioning System (GPS), employs a open signal structure so it is vulnerable to spoofing electronic attack using a similar malicious signal with that used in the GPS. It is necessary to require a spoofing test evaluation environment to check the risk of spoofing attack and evaluate the performance of a newly developed anti-spoofing technique against spoofing attacks. The present paper proposed a simulation method of spoofing environment based on simulator that can be implementable in a test room and analyzed the spoofing simulation performance using commercial GPS receivers. The implemented spoofing simulation system ran synchronized two GPS simulator modules in a single scenario to generate both of spoofing and GPS signals simultaneously. Because the signals are generated in radio frequency, a commercial GPS receiver can be tested using this system. Experimental test shows the availability of this system, and anti-spoofing performance of a commercial GPS receiver has been analyzed.

• 한국항공우주학회지
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• 제36권1호
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• pp.39-47
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• 2008

GPS에 의사위성(PL: Pseudolite)을 추가하여 고도 정확도를 향상시키면 무인 항공기의 착륙 성능이 향상된다. 그러나 GPS 위성이 계속 움직이고, 매번 착륙 위치가 바뀌는 환경에서 원하는 정확도를 얻을 수 있도록 의사위성을 설치하고 운영하는 것은 매우 어려운 일이다. GPS와 의사위성으로 얻을 수 있는 서비스의 범위와 측위 정확도는 시뮬레이터로 예측 가능하고 정확하게 예측된 정보는 무인항공기의 운영을 위하여 매우 중요하다. 본 논문에서는 효과적인 의사위성의 활용을 위하여 GPS/PL 시뮬레이터를 개발하고 그 성능을 평가하였다. 시뮬레이터의 서비스 범위 예측은 의사위성의 설치 위치 및 개수, 송신 전력과 무인 항공기의 고도를 고려하여 GIS 데이터와 광선 방출 기법을 이용하여 계산하였다. 측위 정확도는 GPS와 의사위성을 동시에 사용하여 구한 DOP와 NSP를 이용하여 분석하였다. 실제 수신기의 출력과 비교하여 구현된 시뮬레이터를 검증하였으며, 시뮬레이션 결과 2개 이상의 의사위성의 추가로 무인항공기의 자동 착륙에서 요구되는 정확도를 만족시킬 수 있음을 확인하였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.16-23
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• 2009

Driving simulators are useful tools not only to test the components of future cars but also to evaluate the telematics service and HMI (Human-Machine Interface). However driving simulators cannot be implemented to test and evaluate the telematics service system because the GPS (Global Positioning System) which contains basic functional support for the telematics module do not work in the VR (virtual reality) environment. This paper presents a method to implement telematics service to a driving simulator by developing the GPS simulator which is able to emulate GPS satellite signals consist of NMEA-0183 protocol and RS232C communication standards. It is expected that the driving simulator with the GPS simulator can be used to study HMI and human-factor evaluations of the commercial telematics system to realize the HiLES (Human-in-the-Loop Evaluation System).

• 한국항공우주학회지
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• 제36권6호
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• pp.608-615
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• 2008

새로운 위성항법시스템들이 등장하면서 GNSS 위성항법수신기, 보강시스템, 통합항법시스템 분야 등 새로운 위성항법에 대응하기 위한 연구 개발이 많이 필요하게 되었다. 위성 항법 신호 생성과 전송 그리고 수신기 신호처리에 관련된 시뮬레이터의 개발은 새로운 위성항법에 대한 기술을 파악하고 핵심기술을 연구 개발할 수 있는 좋은 방법이다. 본 연구에서는 현재 구체적인 신호 규격이 결정되어 공개되어 있는 GPS와 Galileo 위성항법시스템의 시뮬레이터를 IF(intermediate frequency) 신호레벨에서 개발하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.737-738
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• 2011

전력 계통현상 분석장치(DFR)에서 시각동기에 대한 중요성이 부각됨에 따라 장치의 시각동기가 중요하게 대두되고 있다. 본 연구내용에서 보여주고자 하는 DFR TimeSync Simulator는 GPS 수신기로부터 IRIG-B 신호와 1PPS 신호를 수신하여 계통현상 분석장치의 사고발생 이벤트를 위한 절대시각을 제공하는 장치이다. 이 절대시각은 계통현상 분석장치의 정밀성 및 품질을 검증하는데 적용한다. 그리고 개발된 Simulator가 정확한 1PPS 신호를 산출해 내는지를 검증하기 위해 GPS 수신기의 1PPS 신호와 Simulator에서 출력되는 1PPS 신호의 파형을 비교 실험하여 정확도 및 신뢰성을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제14권10호
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• pp.2223-2229
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• 2010

GPS 위성 고장과 같은 GPS 신호 이상에 대한 무결성 감시 연구가 진행되고 있다. GPS 신호의 이상 발생은 GPS 위성의 고장, 이온층 지연 오차의 급격한 증가, 제어부분의 항법 파라미터에 대한 잘못된 모델링 또는 고의적 이상, 전자파 간섭 등이 있는 것으로 알려져 있다. GPS 위성 고장의 경우 반송파, 코드, 항법메시지의 오류에 의해 이상이 발생할 수 있다. 본 논문에서는 항법메시지에 이상이 있는 상황을 GPS 시뮬레이터를 이용하여 재현하고, 항법메시지 이상이 GPS 수신기에 미치는 영향을 분석하였다. GPS 항법메시지를 구성하는 프리앰블, HOW의 TOW 카운트메시지와 서브프레임의 ID를 나타내는 비트, 위성상태 관련 비트, 그 외의 항법메시지 이상에 대해 정리하고 이를 재현하였으며, 이러한 이상이 GPS 수신기에 미치는 영향을 분석하기 위하여 위성의 개수, DOP, 의사거리를 통해 관찰하였다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제10권4호
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• pp.46-51
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• 2015

본 논문에서는 항재밍 GPS(Global Positioning System) 시스템을 위한 선형 어레이 안테나(linear array antenna) 시뮬레이터(simulator)를 설계하고 시뮬레이션을 통해 다양한 성능 평가를 수행하였다. 먼저 GPS 위성의 신호 구조 분석을 통해 모의 송신신호를 발생시키고, 선형 어레이 안테나 고려시 잡음 환경하에서의 어레이 수에 따른 SNR(Signal to Noise power Ratio) 성능을 분석하였다. 또한 MMSE(Minimum Mean Square Error) 방식의 신호처리 시스템을 통해 재머(jammer) 수에 따른 항재밍 빔패턴(beam pattern) 성능을 분석하였으며, 안테나 칼리브레이션(calibration) 문제를 고려하여 어레이간 지연이 존재하는 경우에서의 항재밍 성능을 분석하였다.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2008년도 한국우주과학회보 제17권2호
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• pp.26.3-26.3
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• 2008

This research develops a GPS-based formation-flying testbed (FFTB) for formation navigation and control. The FFTB is a simulator in which spacecraft simulation and modeling software and loop test capabilities are integrated for test and evaluation of spacecraft navigation and formation control technologies. The FFTB is composed of a GPS measurement simulation computer, flight computer, environmental computer for providing true environment data and 3D visualization computer. The testbed can be simulated with one to two spacecraft, thus enabling a variety of navigation and control algorithms to be evaluated. In a formation flying simulation, GPS measurement are generated by a GPS measurement simulator to produce pseudorange, carrier phase measurements, which are collected and exchanged by the flight processors and subsequently processed in a navigation filter to generate relative and/or absolute state estimates. These state estimates are the fed into control algorithm, which are used to generate maneuvers required to maintain the formation. In this manner, the flight processor also serves as a test platform for candidate formation control algorithm. Such maneuvers are fed back through the controller and applied to the modeled truth trajectories to close simulation loop. Currently, The FFTB has a closed-loop capability of simulating a satellite navigation solution using software based GPS measurement, we move forward to improve using SPIRENT GPS RF signal simulator and space-based GPS receiver

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2008년도 지능정보 및 응용 학술대회
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• pp.175-178
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• 2008

위성항법을 위해 정밀시각정보를 생성하는 시뮬레이터는 GPS의 위성 궤도정보를 생성하는 기능과 위성 궤도 정보를 이용하여 위성의 위치를 생성하는 기능, 위성과 수신기 사이의 실제거리를 생성하는 기능과 위성으로부터 수신기까지 신호가 전파하는 동안에 발생하는 각종 오차 요인들을 모델링하여 실제거리에 적용하는 과정을 제공해야 한다. 또한 다양한 방법으로 적용하기 위해 의사거리는 전세계표준인 RINEX 포맷으로 출력하는 기능을 제공해야 한다. 이에 본 논문에서는 GPS 위성으로부터 임의의 지표상의 사용자까지의 의사거리를 생성하기 위한 시뮬레이터의 설계과정을 제안하고 GPS 위성의 경우를 적용하여 그 결과를 제시한다.