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

• 한국군사과학기술학회지
• /
• 제13권5호
• /
• pp.793-800
• /
• 2010

GPS spoofing is an intentional interference which uses the mimic GPS signals to fake the receivers. The generic GPS receiver is hard to recognize the spoofing signal because the spoofer generates the fake signals as close as possible to the GPS signal. So the spoofer can do critical damage to public operations. This paper introduces a basic concept of spoofing and analyzes the effect of the spoofing signal to the GPS receiver. Also for stand-alone GPS receivers, two anti-spoofing methods are implemented : RAIM based method and the SQM based method. To evaluate the performance of anti-spoofing method, the software based spoofing signal generator and GPS signal generator are implemented. The performance of the anti-spoofing methods obtained using the output of the software based GPS receiver shows that SQM based method is more effective when multiple spoofing signals exist.

• 한국군사과학기술학회지
• /
• 제13권2호
• /
• pp.296-303
• /
• 2010

The term "spoofing" refers to the transmission of counterfeit signals to provide undetectable falsification of GPS service. A spoofing can be accomplished using information from open literature which defines the signal format and the data structure. Spoofing is intended either to produce erroneous navigation solutions or saturate the processor of the victim receiver. The GPS receiver has no way to get rid of the effect of a spoofing because GPS receivers for civil service do not have an anti-spoofing scheme. This paper analyzes the spoofing characteristics, spoofing methods and environment conditions. And the spoofing effects on GPS receiver are analyzed in detail using the designed software-based spoofer and the Nordnav receiver.

• 전기학회논문지
• /
• 제63권9호
• /
• pp.1273-1280
• /
• 2014

This paper considers a GPS anti-spoofing problem. Spoofing is an intentional interference that mislead the GNSS receiver. The spoofing attack is very significant since the target receiver is not aware of being attacked from spoofing. Accelerometers can be used to detect the spoofing signal by being compared with the acceleration obtained from GPS information using Kalman filter. In this paper we propose an N by N-point average and M-point window algorithm to detect GPS spoofing by using accelerometers and GPS outputs. The performance of the proposed algorithm is analyzed using actual vehicle trajectory and spoofing trajectory generated from INS and GPS toolbox for simulation.

• 한국위성정보통신학회논문지
• /
• 제8권2호
• /
• pp.29-35
• /
• 2013

본 논문에서는 GPS L1 신호에 대한 기만의 종류 및 이를 검출하기 위한 방법에 대한 연구를 수행하고 GPS L1 신호에 대한 기만신호 검출 및 판단 알고리즘을 구현한 후 시뮬레이션을 통하여 성능을 분석하였다. 수신기의 동작 여부에 따라 기만과 재밍신호가 차이가 있으며 기만신호는 재밍신호와 달리 GPS 신호와 유사한 신호로 수신기를 공격하므로 기만 대상 수신기에서는 정상동작하는 것처럼 판단하게 되며 따라서 수신기에서 기만공격을 판단하기란 매우 어렵다. 기만신호 검출 및 판단 알고리즘의 성능을 검증하기 위하여 소프트웨어 기반의 기만신호/정상 GPS 신호생성기와 소프트웨어 기반의 수신기를 구현하였다. 본 논문에서 기만신호의 코드지연 및 도플러 주파수 변이에 따른 수신기의 DLL/PLL의 출력 오차를 확인하였다. 또한 수신기의 출력값인 의사거리, 신호세기, 항법해를 이용하여 기만신호 검출 및 판단 알고리즘을 구현하였으며 기만신호를 효율적으로 검출 및 판단할 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제38C권11호
• /
• pp.1044-1050
• /
• 2013

본 논문은 ETRI에서 개발한 GPS RF 신호생성기와 상용수신기인 U-Blox 수신기를 이용하여 기만신호의 공격을 완화하는 방법에 대하여 분석하였다. 기만신호는 대상 수신기의 코드 및 반송파 성분의 변이를 이용하여 대상수신기가 비정상적인 위치를 생성하도록 하는 것이다. 우리는 이러한 기만신호 공격에 따른 수신기에서의 신호세기 및 항법해 영향을 분석하였다. 또한 기만신호를 제거하기 위하여 기만신호와 역위상 코드를 가지는 신호를 고려하였다. GPS RF 신호생성기를 이용하여 정상적인 GPS 신호, 기만신호, 기만신호와 역위상을 가지는 항기만신호를 생성하였고 기만신호와 항기만신호간의 코드 위상차이에 따른 기만신호 공격의 영향을 수신기를 통하여 확인하였다. 기만 신호의 코드 지연과 동일한 코드지연의 신호를 생성할 경우 기만신호가 상쇄되는 것을 확인하였다.

• 한국항행학회논문지
• /
• 제18권1호
• /
• pp.7-13
• /
• 2014

본 논문에서는 GPS 전파 간섭 신호의 한 종류인 기만 신호를 검출하는 기법을 제안한다. 본 논문에서 기만의 대상이 되는 신호에는 민간에 구조가 공개된 GPS L1 C/A 신호로 선정하였으며 GPS L1 C/A 기만 신호의 영향을 분석하고 이를 통해서 기만 신호 검출 기법을 제안한다. 제안하는 기만 신호 검출 기법은 상관함수가 왜곡된 정도로 기만 신호의 인가를 판단한다. 기만 신호의 판단기준은 수신기 열잡음의 통계적 특성으로부터 정량적인 수치로 계산된 임계값을 이용하였다. 제안하는 기법을 검증하기 위한 시뮬레이션은 MATLAB을 기반으로 구성하였으며 기만 신호에 의한 상관함수 왜곡 및 코드 위상 오차를 확인하였다. 그리고 본 논문에서 제안하는 기만 신호 검출 기법을 적용하여 기만 신호의 검출 시뮬레이션을 수행하여 제안하는 기법에 의한 기만 신호 검출성능을 확인하였다.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
• /
• 제12권2호
• /
• pp.101-111
• /
• 2023

Many spoofing detection studies have been conducted to cope with the most difficult types of deception among various disturbances of GPS, such as jamming, spoofing, and meaconing. In this paper, we propose a spoofing detection scheme based on elevation masked-relative received power between GPS L1 and L2 signals in a system using a multi-band array antenna. The proposed scheme focuses on enabling spoofing to be normally detected and minimizes the possibility of false detection in an environment where false alarms may occur due to pattern distortion among elements of an array antenna. The pattern distortion weakens the GPS signal strength at low elevation. It becomes confusing to detect a spoofing signal based on the relative power difference between GPS L1 and L2, especially when GPS L2 has weak signal strength. We propose design parameters for the relative power threshold including beamforming gain, the minimum received power difference between L1 and L2, and the patch antenna gain difference between L1 and L2. In addition, in order to eliminate the weak signal strength of GPS L2 in the spoofing detection process, we propose a rotation matrix that sets the elevation mask based on platform coordinates. Array antennas generally do not have high usefulness in commercial areas where receivers are operated alone, but are considered essential in military areas where GPS receivers are used together with signal processing for beamforming in the direction of GPS satellites. Through laboratory and live sky tests using the device under test, the proposed scheme with an elevation mask detects spoofing signals well and reduces the probability of false detection relative to that without the elevation mask.

• 한국군사과학기술학회지
• /
• 제18권1호
• /
• pp.37-45
• /
• 2015

These days many systems use the gps signal to get their own position. Because it's cheap and accurate and convenient. But, the strength of gps signal is very weak and can be easily interrupted by GPS jamming and GPS spoofing. Normally, fighter can use DME, TACAN, etc to correct their position error when GPS is not working. But, many aircraft which does not have those kinds of hardware need to pay additional cost to get it. In this paper, we propose how to overcome GPS jamming and GPS spoofing by only using data link system. The main purpose of this paper is to make the data link protocol to get an exact position information of own unit at gps error environment.

• 한국항행학회논문지
• /
• 제17권2호
• /
• pp.157-164
• /
• 2013

일반적으로 기만신호는 GPS 신호보다 세기가 강한 신호이기 때문에 기만신호가 가해졌을 경우 GPS 신호의 정보를 획득하기는 어렵다. 특정 위성에 대한 기만신호가 발생하면 위성신호 획득시 도플러 주파수와 코드 페이스의 2차원 공간에 두 개의 피크가 존재하게 된다. 이를 이용하여 기만신호 존재 여부를 판단하고 각각의 신호획득 결과에 대한 채널 정보를 바탕으로 신호추적과정을 수행하여 기만신호를 제외한 GPS 신호를 활용할 수 있다. 본 논문에서는 의사위성 시뮬레이터를 이용하여 현재 가시위성 중 하나의 PRN에 대한 기만신호를 생성한 다음 소프트웨어 수신기를 이용하여 두 번의 신호획득 과정을 수행하여 두 개의 피크를 검출하고 각각에 대한 신호추적 이후 정상적인 GPS 신호의 결과를 추출할 수 있음을 확인하였다.