KR101862934B1 - System and Method for detecting Global Positioning System jamming signal in real time using Multi-channel GPS antenna and receiver - Google Patents
System and Method for detecting Global Positioning System jamming signal in real time using Multi-channel GPS antenna and receiver Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 재밍 탐지 기술에 관한 것으로서, 더 상세하게는 상용 GPS 안테나, GPS(Global Positioning System) 수신기, 항재밍 안테나, 항재밍 안테나 시스템, EGI(Embedded GPS/INS(Inertial Navigation System))의 다중채널로 구성된 장치로서, 항재밍 안테나와 항재밍 안테나 시스템이 잡음재밍에 대한 내성을 보유하고, SAASM(Selective Availability Anti Spoofing Module) 칩이 적용된 EGI가 기만재밍에 대한 내성을 보유하고 있다는 특성을 활용하여, 잡음재밍 신호와 기만재밍 신호의 출현을 탐지하여 복수로 시현 및/또는 음성경보를 할 수 있는 실시간 GPS 재밍 탐지 시스템 및 방법에 대한 것이다.The present invention relates to a jamming detection technique, and more particularly, to a jamming detection technique using a commercial GPS antenna, a GPS (global positioning system) receiver, an anti-jamming antenna, an anti- jamming antenna system, an EGI (Embedded GPS / INS (Inertial Navigation System) , The anti-jamming antenna and the anti-jamming antenna system are resistant to noise jamming, and the EGI employing the SAASM (Selective Availability Anti-Spoofing Module) chip is resistant to jamming, And more particularly, to a real time GPS jamming detection system and method capable of detecting appearance of a noisy jamming signal and a degenerate jamming signal and performing a plurality of visualization and / or voice alarms.
Description
본 발명은 재밍 탐지 기술에 관한 것으로서, 더 상세하게는 상용 GPS 안테나, GPS(Global Positioning System) 수신기, 항재밍 안테나, 항재밍 안테나 시스템, EGI(Embedded GPS/INS(Inertial Navigation System))의 다중채널로 구성된 장치로서, 항재밍 안테나와 항재밍 안테나 시스템이 잡음재밍에 대한 내성을 보유하고, SAASM(Selective Availability Anti Spoofing Module) 칩이 적용된 EGI가 기만재밍에 대한 내성을 보유하고 있다는 특성을 활용하여, 잡음재밍 신호와 기만재밍 신호의 출현을 탐지하여 복수로 시현 및/또는 음성경보를 할 수 있는 실시간 GPS 재밍 탐지 시스템 및 방법에 대한 것이다.The present invention relates to a jamming detection technique, and more particularly, to a jamming detection technique using a commercial GPS antenna, a GPS (global positioning system) receiver, an anti-jamming antenna, an anti- jamming antenna system, an EGI (Embedded GPS / INS (Inertial Navigation System) , The anti-jamming antenna and the anti-jamming antenna system are resistant to noise jamming, and the EGI employing the SAASM (Selective Availability Anti-Spoofing Module) chip is resistant to jamming, And more particularly, to a real time GPS jamming detection system and method capable of detecting appearance of a noisy jamming signal and a degenerate jamming signal and performing a plurality of visualization and / or voice alarms.
잡음(Noise), 기만(Deception) 등 GPS 재밍이 점점 증가하는 추세이다. 이러한 GPS 재밍이 가능한 가장 큰 이유는 지상 20,200km 고궤도에서 운용되는 GPS 위성과 지상에서 운용되는 GPS 수신기간의 거리가 매우 멀고, GPS 재머는 GPS 수신기에 상대적으로 매우 가깝게 운용된다는 점 때문이다. Noise, Deception, etc. GPS jamming is increasing. The main reason for this GPS jamming is that the distance between the GPS satellite operating on the ground of 20,200 km and the ground operating on the orbit is very long and the GPS jammer is operated very close to the GPS receiver.
링크 버짓을 분석하면, 이러한 GPS 위성과 GPS 수신기간 거리상 전파손실이 매우 크므로 GPS 수신기의 처리이득이 있더라도 GPS 수신기는 잡음과 기만 재밍 모두에 취약할 수밖에 없다.Analysis of the link budget shows that the GPS receiver is vulnerable to both noise and degenerative jamming even if the processing gain of the GPS receiver is high because the propagation loss is very large in the distance between the GPS satellite and the GPS reception period.
GPS 재밍의 종류는 크게 잡음재밍과 기만재밍으로 구분된다. 잡음재밍은 GPS 신호세기보다 큰 잡음신호를 GPS 신호대역(GPS 신호대역 일부 또는 전체) 또는 인접대역에 송출하여 항법서비스를 불가능하게 만드는 것이다. 기만재밍은 스푸핑(Spoofing)과 미코닝(Meaconing)이 대표적이다. 스푸핑(Spoofing)은 GPS 신호와 동일하게 모사 항법신호를 생성하여 실제 GPS 신호보다 높은 신호세기로 전송하여 위치정보 오차를 유발하는 것이다. 미코닝(Meaconing)은 GPS 신호를 수신하여 시간을 지연시킨 다음 재출력하여 항로를 교란시키는 것이다. GPS jamming is divided into noise jamming and deaf jamming. Noise jamming is the disabling of navigation services by sending noise signals that are greater than the GPS signal strength to the GPS signal band (some or all of the GPS signal band) or adjacent bands. Deception jamming is spoofing (Spoofing) and MeConing (Meaconing) are typical. Spoofing generates a coarse navigation signal in the same way as a GPS signal and transmits it with a higher signal strength than the actual GPS signal, thereby causing a positional information error. Meaconing receives the GPS signal, delays the time, and then re-outputs it to disturb the route.
이러한 GPS 재밍에 대응하기 위해, 항재밍안테나(CRPA, Controlled Reception Pattern Antenna), 항재밍안테나 시스템(AE, Antenna Electronics) 및 SAASM(Selective Availability Anti Spoofing Module) 칩이 적용된 EGI(Embedded GPS/INS(Inertial Navigation System))를 사용하고 있으나, 이들 장비들은 자체 플랫폼에 탑재한 GPS 수신기에 대한 항재밍 및/또는 항기만 능력을 보유하고 있지만 GPS 잡음재밍과 기만재밍을 구분하여 탐지하는 기능은 보유하지 못하였다. In order to cope with such GPS jamming, an EGI (embedded GPS / INS (Inertial) / GPS) system, which is implemented with an anti-jamming antenna (CRPA, Controlled Reception Pattern Antenna), an anti- jamming antenna system (AE, Antenna Electronics) and a SAASM (Selective Availability Anti Spoofing Module) However, these devices do not have a function to detect and distinguish between GPS noise jamming and deaf jamming although they have the capability of anti-jamming and / or anti-jamming for the GPS receiver mounted on the own platform .
GPS 수신기를 탑재한 이동 플랫폼의 경우 현재까지 실시간으로 잡음, 기만, 잡음/기만 GPS 재밍을 구분하여 인지하고 탐지하는 장치가 없다. 그래서 GPS 좌표 정보가 간헐적 또는 완전히 끊어지거나, 완전히 허위 좌표로 유도될 때, 운용자가 단순히 육안으로 상황을 인지하고 상황을 추정할 뿐 정확한 GPS 잡음재밍, 기만재밍, 잡음/기만재밍 여부를 판단할 수 없다. 이러한 GPS 재밍으로 인해 이동 플랫폼은 정확한 현재 좌표를 얻을 수 없어, 사고 등의 위험성에 노출되어 있는 상황이다. In the case of a mobile platform equipped with a GPS receiver, there is no device for recognizing and detecting noise, deception, noise / deception and GPS jamming in real time. Therefore, when the GPS coordinate information is intermittently or totally interrupted or totally induced to false coordinates, the operator can recognize the situation with the naked eye and estimate the situation, and judge whether the GPS noise is jamming, the deceased jamming or the noise / none. Due to such GPS jamming, the mobile platform can not obtain accurate current coordinates and is exposed to the risk of accidents.
본 발명은 위 배경기술에 따른 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로서, GPS(Global Positioning System) 잡음 또는 기만재밍을 정확히 탐지하여 운용자에게 시현 및/또는 음성 경보를 해줄 수 있는 다중채널 GPS 안테나 및 수신기를 사용한 실시간 GPS 재밍 탐지 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention provides a multi-channel GPS antenna and receiver capable of precisely detecting GPS (Global Positioning System) noise or deception jamming and providing an operator with visual and / or voice alarms, And to provide a real-time GPS jamming detection system and method using the same.
본 발명은 위에서 제시된 과제를 달성하기 위해, 다중채널 GPS(Global Positioning System) 안테나 및 수신기를 사용한 실시간 GPS 재밍 탐지 시스템을 제공한다.The present invention provides a real time GPS jamming detection system using a multi-channel Global Positioning System (GPS) antenna and a receiver to achieve the above-described object.
상기 실시간 GPS 재밍 탐지 시스템은,The real-time GPS jamming detection system includes:
상용 GPS(Global Positioning System) 신호인 제 1 신호를 수신하기 위한 제 1 채널;A first channel for receiving a first signal that is a commercial GPS (Global Positioning System) signal;
GPS 잡음 재밍에 대한 내성을 보유하도록 군용 GPS 신호인 제 2 신호를 수신하기 위한 제 2 채널; A second channel for receiving a second signal that is a military GPS signal to retain immunity to GPS noise jamming;
GPS 잡음 재밍 및 기만 재밍에 대한 내성을 보유하도록 군용 GPS 신호인 제 3 신호를 수신하기 위한 제 3 채널;A third channel for receiving a third signal that is a military GPS signal to retain immunity to GPS noise jamming and jamming;
상기 제 1 신호, 제 2 신호 및 제 3 신호를 입력 받는 탐지 장치; 및 A detection device receiving the first signal, the second signal, and the third signal; And
상기 제 1 신호, 제 2 신호 및 제 3 신호를 이용하여 잡음 재밍 또는 기만 재밍 또는 잡음과 기만이 동시에 인가된 잡음/기만 재밍으로 판단하고 경보를 실행하는 시현 경보 장치;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.And a visual alert device that uses the first signal, the second signal, and the third signal to judge whether noise jamming or jamming or jamming with noise and deemed jamming are simultaneously applied and to execute an alarm .
이때, 상기 제 1 채널은, 상용 GPS 안테나 및 상기 상용 GPS 안테나를 통해 상기 제 1 신호를 수신하는 제 1 상용 GPS 수신기로 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다.The first channel may include a commercial GPS antenna and a first commercial GPS receiver that receives the first signal through the commercial GPS antenna.
또한, 상기 제 2 채널은, 항재밍 안테나, 상기 항재밍 안테나와 연결되는 항재밍 안테나 시스템 및 상기 항재밍 안테나 시스템을 통해 상기 제 2 신호를 수신하는 제 2 상용 GPS 수신기로 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다.The second channel may include an anti-jamming antenna, an anti-jamming antenna system connected to the anti-jamming antenna, and a second commercial GPS receiver receiving the second signal through the anti-jamming antenna system. have.
또한, 상기 3 채널은, 상기 항재밍 안테나, 상기 항재밍 안테나와 연결되는 항재밍 안테나 시스템 및 상기 항재밍 안테나 시스템을 통해 상기 제 3 신호를 수신하는 EGI(Embedded GPS/INS(Inertial Navigation System))로 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다.The three channels may include an anti-jamming antenna, an anti-jamming antenna system connected to the anti-jamming antenna, and an EGI (Embedded GPS / INS (Inertial Navigation System)) for receiving the third signal through the anti- And a control unit.
또한, 상기 EGI에는 상기 기만 재밍에 대한 내성을 위해 SAASM(Selective Availability Anti Spoofing Module) 칩이 적용되는 것을 특징을 할 수 있다.In addition, a SAIC (Selective Availability Anti Spoofing Module) chip may be applied to the EGI in order to tolerate the jamming.
또한, 상기 잡음 재밍에 대한 판단 기준은 상기 제 1 신호 및 제 2 신호의 좌표간 절대 거리차가 미리 설정되는 제 1 기준값 보다 큰 것인지를 특징으로 할 수 있다.The noise jamming determination may be based on whether the absolute distance difference between the coordinates of the first signal and the second signal is larger than a predetermined first reference value.
또한, 상기 기만 재밍에 대한 판단 기준은 상기 제 2 신호 및 제 3 신호의 좌표간 절대 거리차가 미리 설정되는 제 2 기준값보다 큰 것인지를 특징으로 할 수 있다.The judging criterion for the jamming may be that the absolute distance difference between the coordinates of the second signal and the third signal is larger than a second reference value that is set in advance.
또한, 상기 잡음과 기만 재밍이 동시에 인가된 잡음/기만 재밍에 대한 판단 기준은 상기 제 1 신호 및 제 3 신호의 좌표간 절대 거리차가 미리 설정되는 제 3 기준값 보다 크고, 상기 제 2 신호 및 제 3 신호의 좌표간 절대 거리차가 미리 설정되는 제 2 기준값보다 큰 것인지를 특징으로 할 수 있다.The judgment criterion for the noise / jamming in which the noise and the jamming are simultaneously applied is that the absolute distance difference between the coordinates of the first signal and the third signal is larger than the third reference value, And the absolute distance difference between the coordinates of the signal is larger than a second reference value that is set in advance.
또한, 상기 경보는 3개의 LED를 이용하여 각각 잡음 재밍, 기만 재밍, 및 잡음/ 기만 재밍을 표시하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the alarm may be characterized in that three LEDs are used to indicate noise jamming, jamming jamming, and noise / jamming, respectively.
또한, 상기 경보는 문자, 그래픽 및 음성의 조합인 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the alarm may be a combination of a character, a graphic, and a voice.
다른 한편으로, 본 발명의 다른 일실시예는, 제 1 채널을 통해 상용 GPS(Global Positioning System) 신호인 제 1 신호를 수신하는 단계; 제 2 채널을 통해 GPS 잡음 재밍에 대한 내성을 보유하도록 군용 GPS 신호인 제 2 신호를 수신하는 단계; 제 3 채널을 통해 GPS 잡음 재밍 및 기만 재밍에 대한 내성을 보유하도록 군용 GPS 신호인 제 3 신호를 수신하는 단계; 탐지 장치가 상기 제 1 신호, 제 2 신호 및 제 3 신호를 입력 받는 단계; 및 시현 경보 장치가 상기 제 1 신호, 제 2 신호 및 제 3 신호를 이용하여 잡음 재밍 또는 기만 재밍 또는 잡음/기만 재밍으로 판단하는 단계; 및 상기 잡음 재밍 또는 기만 재밍 또는 잡음/기만 재밍에 대한 경보를 실행하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중채널 GPS 안테나 및 수신기를 사용한 실시간 GPS 재밍 탐지 방법을 제공할 수 있다.On the other hand, another embodiment of the present invention includes a method of receiving GPS signals, comprising: receiving a first signal that is a commercial Global Positioning System (GPS) signal over a first channel; Receiving a second signal that is a military GPS signal to retain immunity to GPS noise jamming over a second channel; Receiving a third signal that is a military GPS signal to retain immunity to GPS noise jamming and jamming over a third channel; Receiving a first signal, a second signal, and a third signal from a detection device; And determining that the visual alert device is jamming noisy or jamming or jamming / jamming using the first signal, the second signal, and the third signal; And executing alarms for the noisy jamming or the jamming or the jamming / noisy / deafness. The present invention can provide a real time GPS jamming detection method using the multi-channel GPS antenna and the receiver.
본 발명에 따르면, 잡음, 기만, 잡음&기만 중 해당하는 GPS 재밍에 대해, 해당 LED를 점등하여 시현하고, 음성으로도 재밍출현을 경보할 수 있다. According to the present invention, for the corresponding GPS jamming during noise, deception, noise & deception, the corresponding LED can be lighted and displayed, and the occurrence of jamming can be aloud by voice.
또한, 본 발명의 다른 효과로서는 잡음 및 기만 재밍이 동시에 출현하는 경우에도 유효하다는 점을 들 수 있다.In addition, another effect of the present invention is that it is effective even when noise and de-jamming occur simultaneously.
또한, 본 발명의 또 다른 효과로서는 3개의 LED(light emitting diode) 또는 오디오의 고장을 대비하여 복수로 LED를 시현하고 오디오 경보를 수행할 수 있다는 점을 들 수 있다.Another advantage of the present invention is that a plurality of LEDs can be displayed and an audio alarm can be performed in case of failure of three LEDs (light emitting diodes) or audio.
또한, 본 발명의 또 다른 효과로서는 GPS 잡음 또는 기만재밍을 정확히 탐지하여 운용자에게 시현 및 음성경보를 해줄 수 있다는 점을 들 수 있다.Another advantage of the present invention is that GPS signal or deaf jamming can be accurately detected and the operator can be provided with visual and voice alarms.
도 1은 일반적인 상용 GPS(Global Positioning System) 장치의 구성 블록도이다.
도 2는 일반적인 군용 GPS 장치의 구성 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 실시간 GPS 재밍 탐지 시스템의 구성 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 GPS 잡음 재밍시 장치 출력 좌표 유형을 보여주는 개념도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 GPS 기만 재밍시 장치 출력 좌표 유형을 보여주는 개념도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 GPS 잡음/기만 재밍시 장치 출력 좌표 유형을 보여주는 개념도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 다중 채널 GPS 잡음, 기만, 재밍 탐지 과정을 보여주는 흐름도이다.
도 8은 도 3에 도시된 실시간 GPS 재밍 탐지 시스템의 경보 시현예이다.1 is a block diagram of a general commercial GPS (Global Positioning System) apparatus.
2 is a block diagram of a general military GPS device.
3 is a block diagram of a real-time GPS jamming detection system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a conceptual diagram showing a device output coordinate type when GPS noise jamming according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a conceptual diagram showing a device output coordinate type upon GPS jamming according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a conceptual diagram showing a device output coordinate type at the time of GPS noise / de-jamming according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a flowchart illustrating a multi-channel GPS noise, de-jumping, and jamming detection process according to an embodiment of the present invention.
FIG. 8 is an example of a warning display of the real time GPS jamming detection system shown in FIG.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 구체적으로 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용한다.Like reference numerals are used for similar elements in describing each drawing.
제 1, 제 2등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component. The term "and / or" includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않아야 한다.Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Should not.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 다중채널 GPS 안테나 및 수신기를 사용한 실시간 GPS 재밍 탐지 시스템 및 방법을 상세하게 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A detailed description will now be made of a real-time GPS jamming detection system and method using a multi-channel GPS antenna and a receiver according to an embodiment of the present invention with reference to the accompanying drawings.
도 1은 일반적인 상용 GPS(Global Positioning System) 장치의 구성 블록도이다. 도 1을 참조하면, 상용 GPS 안테나(110), 상용 GPS 수신기(120) 및 시현장치(130) 등으로 구성된다. 1 is a block diagram of a general commercial GPS (Global Positioning System) apparatus. Referring to FIG. 1, a
도 2는 일반적인 군용 GPS 장치의 구성 블록도이다. 도 2를 참조하면, 항재밍 안테나(20), 항재밍 안테나 시스템(210), EGI(Embedded GPS/INS(Inertial Navigation System))(220) 및 시현장치(230) 등을 포함하여 구성될 수 있다. 항재밍 안테나(20)와 항재밍 안테나 시스템(210)은 GPS 잡음재밍에 대한 내성을 보유하고, SAASM(Selective Availability Anti Spoofing Module) 기능이 적용된 EGI의 경우 GPS 기만재밍에 대한 내성 능력을 보유하며, 이러한 장치들의 조합이 일반적인 군용 GPS 장치로 많이 사용된다.2 is a block diagram of a general military GPS device. 2, an
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 실시간 GPS 재밍 탐지 시스템(300)의 구성 블록도이다. 도 3을 참조하면, 실시간 GPS 재밍 탐지 시스템(300)은, 상용 GPS 안테나(310), 제 1 상용 GPS 수신기(320-1), 항재밍 안테나(CRPA:Controlled Reception Pattern Antenna)(30), 항재밍 안테나 시스템(AE: Antenna Electronics)(330), 제 2 상용 GPS 수신기(320-2), EGI(340), 탐지 장치(350), 시현 및 음성 경보 장치(360) 등을 포함하여 구성될 수 있다.3 is a block diagram of a real-time GPS jamming
탐지 장치(350)는 크게 3개의 채널로 구성될 수 있다. 부연하면, 탐지 장치(350)는 상용 GPS 안테나(310)를 통해 들어오는 신호 A(316), 항재밍 안테나(30)를 통해 들어오는 신호 B(317) 및 신호 C(318)를 이용하여 신호를 탐지한다. The
신호 A를 위한 제 1 채널은 상용 GPS 안테나(310)와 제 1 상용 GSP 수신기(320-1)로 구성된다. 신호 A(316)는 상용 GPS 안테나(310)와 제 1 상용 GPS 수신기(320-1)로부터 탐지장치(350)로 입력된다. 제 1 채널은 GPS 잡음 및/또는 기만 재밍에 대한 내성 기능이 없으므로(상용 GPS 수신기의 처리이득만큼의 내성만 보유), GPS 재밍에 매우 취약한 채널이다. The first channel for the signal A consists of a
신호 B를 위한 제 2 채널은 항재밍 안테나(30), 항재밍 안테나 시스템(330) 및 제 2 상용 GPS 수신기(320-2)로 구성된다. 신호 B(317)는 항재밍 안테나(30), 항재밍안테나 시스템(330) 및 제 2 상용 GPS 수신기(320-2)를 통해 탐지장치(350)로 입력된다. 제 2 채널은 GPS 잡음 재밍에 대한 내성기능을 보유하는 채널이다. The second channel for the signal B consists of an
신호 C를 위한 제 3 채널은 항재밍 안테나(30), 항재밍 안테나 시스템(330) 및 EGI(340)로 구성되는 채널이다. 신호 C(318)는 항재밍 안테나(30), 항재밍 안테나 시스템(330) 및 EGI(340)를 통해 탐지장치로 입력된다. 제 3 채널은 GPS 잡음 및/또는 기만 재밍에 대한 내성 기능을 보유하는 채널이다. The third channel for signal C is a channel composed of
부연하면, 본 발명의 일실시예에 따른 실시간 GPS 재밍 탐지 시스템(300)은, 항재밍 안테나(30)와 항재밍 안테나 시스템(330)이 잡음재밍에 대한 내성을 보유하고, SAASM(Selective Availability Anti Spoofing Module) 칩이 적용된 EGI(340)가 기만재밍에 대한 내성을 보유하고 있다는 특성을 활용한다. In addition, the real-time GPS jamming
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 GPS 잡음 재밍시 장치 출력 좌표 유형을 보여주는 개념도이다. 도 4를 참조하면, 도 4는 GPS 잡음재밍과 기만재밍 유형별 신호 A, 신호 B 및 신호 C의 좌표 위치를 나타낸다. GPS 잡음재밍의 경우(419), 신호 B와 C의 좌표(420)는 안정적으로 정상 위치에서 출력된다. FIG. 4 is a conceptual diagram showing a device output coordinate type when GPS noise jamming according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 4, FIG. 4 shows coordinate positions of signal A, signal B, and signal C for each type of GPS noise jamming and jamming. In the case of GPS noise jamming 419, the
A 좌표(421,422)는 잡음 세기가 매우 클 경우 421과 같이 제 1 상용 GPS 수신기(320-1)가 GPS 위성신호를 수신할 수 없으므로 좌표값을 제공하지 못한다. 이와 달리, 잡음 세기가 클 경우 제 1 상용 GPS 수신기(320-1)가 GPS 위성신호를 간헐적 또는 제한적으로 수신하여 422와 같이 위치 오차가 크게 출력될 수 있다. 이러한 잡음재밍 탐지의 판단기준은 신호A의 A좌표와 신호B의 B좌표간 절대 거리차(|A-B|)가 기설정된 거리오차1보다 큰 경우이다. The A coordinates 421 and 422 can not provide the coordinate values because the first commercial GPS receiver 320-1 can not receive the GPS satellite signal as in the
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 GPS 기만 재밍시 장치 출력 좌표 유형을 보여주는 개념도이다. 도 5를 참조하면, GPS 기만재밍의 경우(523), 524와 같이 C의 좌표는 안정적으로 정상 위치로 출력된다. A와 B 좌표는 기만신호에 의해 525와 같이 비정상 위치로 출력된다. 이러한 기만재밍 탐지의 판단기준은 신호C의 C좌표와 신호B의 B좌표간 절대 거리차(|B-C|)가 기설정된 거리오차2보다 큰 경우이다. FIG. 5 is a conceptual diagram showing a device output coordinate type upon GPS jamming according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 5, in the case of GPS jamming alone, the coordinates of C are stably outputted to the normal position as 524 and 524, respectively. The A and B coordinates are output to the unstable position as 525 by the deception signal. The determination criterion of the deaf-jamming detection is a case where the absolute difference (| B-C |) between the C-coordinate of the signal C and the B-coordinate of the signal B is larger than the
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 GPS 잡음과 기만 재밍이 동시에 인가되는 잡음/기만 재밍시 장치 출력 좌표 유형을 보여주는 개념도이다. 도 6을 참조하면, GPS 잡음/기만재밍의 경우(619), 620과 같이 C의 좌표는 안정적으로 정상 위치로 출력된다. A는 잡음재밍 신호에 의해 621(잡음재밍 신호세기가 매우 커서, GPS 위성신호를 소실하여 위치정보를 잃은 경우), 622(잡음재밍 신호세기가 커서, GPS 위성신호 수신에 오차를 유발한 경우)의 비정상 위치로 출력되며, B 좌표는 기만신호에 의해 623과 같이 비정상 위치로 출력된다. 이러한 잡음/기만재밍 탐지의 판단기준은 신호A의 A좌표와 신호C의 C좌표간 절대 거리차(|C-A|)가 기설정된 거리오차3보다 크고, 신호C의 C좌표와 신호B의 B좌표간 절대 거리차(|B-C|)가 기설정된 거리오차2보다 큰 경우이다. FIG. 6 is a conceptual diagram showing a device output coordinate type at the time of jamming noise / jamming in which GPS noise and de-jamming are simultaneously applied according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 6, in the case of GPS noise / jamming (619), the coordinates of C are stably outputted to the normal position as shown at 620. A is 621 (when the noise jamming signal strength is very high and lost position information due to loss of the GPS satellite signal), 622 (when the noise jamming signal intensity is large, causing an error in reception of the GPS satellite signal) And the B coordinate is outputted to the abnormal position as 623 by the deception signal. The determination criterion of the noise / jamming detection is that the absolute difference (| CA |) between the A coordinate of the signal A and the C coordinate of the signal C is larger than the preset distance error 3, and the C coordinate of the signal C and the B coordinate (| BC |) is greater than a
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 다중 채널 GPS 잡음, 기만, 재밍 탐지 과정을 보여주는 흐름도이다. 도 7을 참조하면, 흐름도는 크게 설정값 초기화 블럭(720), A, B 및 C 좌표간 거리차 및 각각 기설정된 거리오차1, 2, 3과의 비교를 통해 잡음, 기만, 잡음&기만 플래그(flag)를 설정하여 탐지하는 탐지 블록(730), 설정된 플래그(flag)로부터 잡음, 기만, 잡음/기만 재밍 신호를 복수로 시현 및 경보하는 시현 경보 블록(740) 등으로 구성된다.FIG. 7 is a flowchart illustrating a multi-channel GPS noise, de-jumping, and jamming detection process according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 7, the flowchart is divided into a set value initialization block 720, a distance difference between A, B, and C coordinates, and a
설정값 초기화 블록(720)을 살펴보면, 초기에 잡음, 기만 flag를 '0'으로 초기화하고, 시현 LED를 모두 끈다(단계 S710,S721). 또한, 잡음재밍과 기만재밍의 판단을 위한 기준으로서 거리오차1, 2, 3을 개별적으로 설정할 수 있다(단계 S723). 상용 GPS1, GPS2, EGI로부터 좌표 데이터를 수신받아, 시간정보를 활용하여 다중채널간 경로의 처리시간(throughput delay) 차이로 인한 좌표간 시간 동기화를 수행한다(단계 S725,S727). Referring to the set value initialization block 720, the noise and deception flag are initially initialized to '0' and all the LEDs are turned off (steps S710 and S721). In addition, the
탐지 블록(730)에서, A와 B 좌표간 거리차가 기설정된 거리오차1보다 크면 잡음재밍 flag 신호를 '1'로 설정(잡음재밍 탐지)하고, B와 C 좌표간 거리차가 기설정된 거리오차2보다 크면 기만재밍 flag 신호를 '1'로 설정(기만재밍 탐지)하고, A와 C 좌표간 거리차가 기설정된 거리오차3보다 크고 B와 C 좌표간 거리차가 기설정된 거리오차2보다 크면 잡음 & 기만 flag 신호를 '1'로 설정(잡음 기만 재밍 탐지)한다. 즉, 잡음재밍과 기만재밍이 모두 출현하는 경우를 위해, 잡음재밍 flag 신호와 기만재밍 flag 신호가 모두 '1'인 경우(잡음과 기만 재밍 모두 탐지)도 대응한다(단계 S731,S732,S733,S734,S735,S736). 이후, 설정된 플래그 신호를 종합하여 시현 경보 장치(360)에 전송한다(단계 S737).In the
시현 경보 블록(740)에서, 탐지된 GPS 잡음 및/또는 기만 재밍에 대해 시현경보 장치(360)는 잡음 재밍 LED, 기만 재밍 LED, 잡음&기만 재밍 LED를 플래그 신호에 따라 선택적으로 점등(ON) 또는 오프(OFF)한다(단계 S741,S742-1,S741-2,S743,S743-1,S743-2,S745,S745-1,S745-2,S750). For the detected GPS noise and / or jamming jamming, the
부연하면, 잡음 재밍의 경우, 잡음 재밍 LED를 온하고, 잡음재밍이 미탐지되면 잡음 재밍 LED를 오프한다(단계 S741,S741-1,S741-2).Further, in the case of noise jamming, the noise jamming LED is turned on, and when the noise jamming is not detected, the noise jamming LED is turned off (steps S741, S741-1, and S741-2).
한편, 기만 재밍의 경우, 기만 재밍 LED를 온하고, 기만 재밍이 미탐지되면 기만 재밍 LED를 오프한다(단계 S743,S743-1,S743-2).On the other hand, in the case of jamming, the jamming LED is turned on, and when the jamming is not detected, the jamming LED is turned off (steps S743, S743-1, S743-2).
또한, 잡음 재밍 및 기만 재밍이 동시에 탐지되는 잡음/기만 재밍인 경우, 잡음&기만 재밍 LED를 온하고, 잡음&기만 재밍이 미탐지되면 잡음&기만 재밍 LED를 오프한다(단계 S745,S745-1,S745-2).In the case of noise / jamming jamming in which noise jamming and jamming are simultaneously detected, the noise & jamming jamming LED is turned on, and when the noise & jamming is not detected, the noise and jamming jamming LED is turned off in steps S745 and S745-1 , S745-2).
도 8은 도 3에 도시된 실시간 GPS 재밍 탐지 시스템의 경보 시현예이다. 도 8을 참조하면, LED(light emitting diode)의 고장시에도 복수로 시현할 수 있도록 GPS 잡음재밍 탐지, 기만재밍 탐지 또는 잡음과 기만이 동시에 탐지되는 경우를 각각 시현할 3개의 LED(847,848,849)를 보유한다. 본 발명의 GPS 재밍 탐지 판단기준은 잡음과 기만 재밍이 동시에 출현하는 경우에도 유효하므로 시현 경보 장치(360)에 점등된 LED에 의해 GPS 잡음탐지, 기만탐지 및 잡음과 기만재밍 동시탐지를 시현하고 있다. 물론, 이러한 LED를 이용한 경보 이외에도 문자, 그래픽 및 음성 등이 단독/조합으로 사용되거나 LED와 같이 사용될 수 있다.FIG. 8 is an example of a warning display of the real time GPS jamming detection system shown in FIG. Referring to FIG. 8, three
이러한 문자, 그래픽 및 음성으로 구현하기 위해, 디스플레이 시스템 및 사운드 시스템 등이 구비될 수 있다.In order to implement such characters, graphics, and sounds, a display system, a sound system, and the like may be provided.
30: 항재밍 안테나
300: 실시간 GPS(Global Positioning System) 재밍 탐지 시스템
310: 상용 GPS 안테나
320-1: 제 1 상용 GPS 수신기 320-2: 제 2 상용 GPS 수신기
330: 항재밍 안테나 시스템
340: EGI(Embedded GPS/INS(Inertial Navigation System))
350: 탐지 장치
360: 시현 경보 장치30: Anti-jamming antenna
300: Real-Time GPS (Global Positioning System) Jamming Detection System
310: commercial GPS antenna
320-1: first commercial GPS receiver 320-2: second commercial GPS receiver
330: Anti-jamming antenna system
340: Embedded GPS / INS (Inertial Navigation System)
350: Detector
360: Vision alarm system
Claims (9)
GPS 잡음 재밍에 대한 내성을 보유하도록 군용 GPS 신호인 제 2 신호를 수신하기 위한 제 2 채널;
GPS 잡음 재밍 및 기만 재밍에 대한 내성을 보유하도록 군용 GPS 신호인 제 3 신호를 수신하기 위한 제 3 채널;
상기 제 1 신호, 제 2 신호 및 제 3 신호를 입력 받는 탐지 장치; 및
상기 제 1 신호, 제 2 신호 및 제 3 신호를 이용하여 잡음 재밍 또는 기만 재밍 또는 잡음과 기만이 동시에 인가된 잡음/기만 재밍으로 판단하고 경보를 실행하는 시현 경보 장치;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중채널 GPS 안테나 및 수신기를 사용한 실시간 GPS 재밍 탐지 시스템.
A first channel for receiving a first signal that is a commercial GPS (Global Positioning System) signal;
A second channel for receiving a second signal that is a military GPS signal to retain immunity to GPS noise jamming;
A third channel for receiving a third signal that is a military GPS signal to retain immunity to GPS noise jamming and jamming;
A detection device receiving the first signal, the second signal, and the third signal; And
A visual alert device for judging that noisy / jerky jamming or jamming or non-jamming are simultaneously applied using the first signal, the second signal, and the third signal, and executing an alarm;
Time GPS jamming detection system using a multi-channel GPS antenna and a receiver.
상기 제 1 채널은, 상용 GPS 안테나 및 상기 상용 GPS 안테나를 통해 상기 제 1 신호를 수신하는 제 1 상용 GPS 수신기로 이루어지고,
상기 제 2 채널은, 항재밍 안테나, 상기 항재밍 안테나와 연결되는 항재밍 안테나 시스템 및 상기 항재밍 안테나 시스템을 통해 상기 제 2 신호를 수신하는 제 2 상용 GPS 수신기로 이루어지고,
상기 3 채널은, 상기 항재밍 안테나, 상기 항재밍 안테나와 연결되는 항재밍 안테나 시스템 및 상기 항재밍 안테나 시스템을 통해 상기 제 3 신호를 수신하는 EGI(Embedded GPS/INS(Inertial Navigation System))로 이루어지는 것을 특징으로 하는 다중채널 GPS 안테나 및 수신기를 사용한 실시간 GPS 재밍 탐지 시스템.
The method according to claim 1,
The first channel comprises a commercial GPS antenna and a first commercial GPS receiver for receiving the first signal via the commercial GPS antenna,
Wherein the second channel comprises an anti-jamming antenna, an anti-jamming antenna system coupled to the anti-jamming antenna, and a second commercial GPS receiver for receiving the second signal through the anti-jamming antenna system,
The three channels include an anti-jamming antenna, an anti-jamming antenna system connected to the anti-jamming antenna, and an EGI (Embedded GPS / INS (Inertial Navigation System)) for receiving the third signal through the anti-jamming antenna system. Time GPS jamming detection system using a multi-channel GPS antenna and a receiver.
상기 EGI에는 상기 기만 재밍에 대한 내성을 위해 SAASM(Selective Availability Anti Spoofing Module) 칩이 적용되는 것을 특징을 하는 다중채널 GPS 안테나 및 수신기를 사용한 실시간 GPS 재밍 탐지 시스템.
3. The method of claim 2,
Wherein the EGI is applied with a Selective Availability Anti-Spoofing Module (SAASM) chip for immunity against jamming in real time.
상기 잡음 재밍에 대한 판단 기준은 상기 제 1 신호 및 제 2 신호의 좌표간 절대 거리차가 미리 설정되는 제 1 기준값 보다 큰 것인지를 특징으로 하는 다중채널 GPS 안테나 및 수신기를 사용한 실시간 GPS 재밍 탐지 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the judging criterion for the noise jamming is that the absolute distance difference between the coordinates of the first signal and the second signal is larger than a first reference value that is set in advance, and a real time GPS jamming detection system using the multi-channel GPS antenna and receiver.
상기 기만 재밍에 대한 판단 기준은 상기 제 2 신호 및 제 3 신호의 좌표간 절대 거리차가 미리 설정되는 제 2 기준값보다 큰 것인지를 특징으로 하는 다중채널 GPS 안테나 및 수신기를 사용한 실시간 GPS 재밍 탐지 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the judging criterion for the jamming is that the absolute difference between the coordinates of the second signal and the third signal is greater than a preset second reference value.
상기 잡음과 기만 재밍이 동시에 인가된 잡음/기만 재밍에 대한 판단 기준은 상기 제 1 신호 및 제 3 신호의 좌표간 절대 거리차가 미리 설정되는 제 3 기준값 보다 크고, 상기 제 2 신호 및 제 3 신호의 좌표간 절대 거리차가 미리 설정되는 제 2 기준값보다 큰 것인지를 특징으로 하는 다중채널 GPS 안테나 및 수신기를 사용한 실시간 GPS 재밍 탐지 시스템.
The method according to claim 1,
The judging criterion for the noise / jamming in which the noise and the jamming are simultaneously applied is that the absolute distance difference between the coordinates of the first signal and the third signal is larger than the third reference value, Wherein the difference between the absolute distances between the coordinates is greater than a preset second reference value.
상기 경보는 3개의 LED를 이용하여 각각 잡음 재밍, 기만 재밍, 및 잡음/ 기만 재밍을 표시하는 것을 특징으로 다중채널 GPS 안테나 및 수신기를 사용한 실시간 GPS 재밍 탐지 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the alarm is indicative of noise jamming, de-jamming, and noise / jamming using three LEDs, respectively, in real-time GPS jamming detection using a multi-channel GPS antenna and receiver.
상기 경보는 문자, 그래픽 및 음성의 조합인 것을 특징으로 하는 다중채널 GPS 안테나 및 수신기를 사용한 실시간 GPS 재밍 탐지 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the alert is a combination of text, graphics, and voice.
제 2 채널을 통해 GPS 잡음 재밍에 대한 내성을 보유하도록 군용 GPS 신호인 제 2 신호를 수신하는 단계;
제 3 채널을 통해 GPS 잡음 재밍 및 기만 재밍에 대한 내성을 보유하도록 군용 GPS 신호인 제 3 신호를 수신하는 단계;
탐지 장치가 상기 제 1 신호, 제 2 신호 및 제 3 신호를 입력 받는 단계; 및
시현 경보 장치가 상기 제 1 신호, 제 2 신호 및 제 3 신호를 이용하여 잡음 재밍 또는 기만 재밍 또는 잡음/기만 재밍으로 판단하는 단계; 및
상기 잡음 재밍 또는 기만 재밍 또는 잡음/기만 재밍에 대한 경보를 실행하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중채널 GPS 안테나 및 수신기를 사용한 실시간 GPS 재밍 탐지 방법.Receiving a first signal that is a commercial Global Positioning System (GPS) signal over a first channel;
Receiving a second signal that is a military GPS signal to retain immunity to GPS noise jamming over a second channel;
Receiving a third signal that is a military GPS signal to retain immunity to GPS noise jamming and jamming over a third channel;
Receiving a first signal, a second signal, and a third signal from a detection device; And
Determining whether the visual alert device is jamming noisy or jamming or jamming / jamming using the first signal, the second signal, and the third signal; And
Executing an alert for the noise jamming or deception jamming or noise / deception jamming;
Time GPS jamming detection method using a multi-channel GPS antenna and a receiver.
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|---|---|---|---|
| KR1020160135065A KR101862934B1 (en) | 2016-10-18 | 2016-10-18 | System and Method for detecting Global Positioning System jamming signal in real time using Multi-channel GPS antenna and receiver |
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| KR20180042639A KR20180042639A (en) | 2018-04-26 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102491950B1 (en) | 2021-07-15 | 2023-01-26 | 주식회사 한화방산 | Jamming detection device for detecting noise jamming and deception jamming using an inertial navigation device, and jamming detection system including the same |
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- 2016-10-18 KR KR1020160135065A patent/KR101862934B1/en active IP Right Grant
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