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GPS L1 신호에서 코드지연에 따른 기만신호 영향 분석
Analysis of Effect of Spoofing Signal According to Code Delay in GPS L1 Signal 원문보기

통신위성우주산업연구회논문지 = The Journal of Korea Society of Communication and Sapce Technology, v.7 no.1, 2012년, pp.128 - 133  

김태희 (ETRI 위성항법연구팀) ,  신천식 (ETRI 위성항법연구팀) ,  이상욱 (ETRI 위성항법연구팀)

초록
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본 논문에서는 기만신호의 영향을 분석하기 위하여 기만신호의 코드지연에 따른 코드 및 반송파 추적에 대한 결과를 분석하였다. 기만신호의 특성 및 방어 방법에 대한 조사를 통하여 현재 GPS 신호와 동기를 유지할 수 있는 중급기만을 고려하여 기만신호생성기를 이용하여 시뮬레이션을 수행하였다. 기만신호생성기에서 생성한 정상신호 및 기만신호가 합성된 신호를 소프트웨어 수신기를 통하여 신호처리를 수행하였다. 본 논문에서는 코드추적루프(DLL) 및 위상추적루프(PLL)의 출력값을 비교분석하여 기만신호의 영향을 파악하였으며 또한 기만신호 인가 시 잘못된 의사거리에 따른 항법해의 영향을 분석하였다. 결과적으로 기만신호의 영향은 신호추적 단계에서는 1칩 이내의 코드지연을 갖는 기만신호의 영향을 받으며 신호획득에서는 코드 지연에 상관없이 영향을 받는 것을 확인하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, we analysis the effect of error of code tracking and frequency tracking according to the chip delay of spoofing signal through the simulation. Firstly, we investigate the type of spoofing signal and defense technical of spoofing attack. For simulation, we generated the intermediate sp...

주제어

#위성항법   #기만  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 기만신호 대상 수신기에서 새로운 신호획득을 수행할 경우 기만신호에 따라서 비정상적인 위치를 산출하지만, 새로운 신호획득이 아니라 현재 추적된 수신 채널에 영향을 미칠 확률은 현저히 떨어지게 된다. 따라서 초급 기만의 형태는 단순한 형태의 기만신호를 생성하여 불특정 다수의 기만 대상을 목적으로 하고 있다. 이러한 기만에 대한 대처방안은 현재 기만대상 수신기에서 처리하고 있는 가시위성 이외의 PRN에 대하여 제거하는 방법이 있다.
  • 본 논문에서는 기만신호의 영향을 분석하기 위하여 기만신호의 코드지연에 따른 코드 및 반송파 추적에 대한 결과를 분석하였다. 기만신호의 특성 및 방어 방법에 대한 조사를 통하여 현재 GPS 신호와 동기를 유지할 수 있는 중급기만을 고려하여 기만신호생성기를 이용하여 시뮬레이션을 수행하였다.
  • 기만신호생성기에서 생성한 정상신호 및 기만신호가 합성된 신호를 소프트웨어 수신기를 통하여 신호처리를 수행하였다. 본 논문에서는 코드추적루프(DLL) 및 위상추적루프(PLL)의 출력값을 비교분석하여 기만신호의 영향을 파악하였으며 또한 기만신호 인가 시 잘못된 의사거리에 따른 항법해의 영향을 분석하였다. 결과적으로 기만신호의 영향은 신호추적 단계에서는 1칩 이내의 코드지연을 갖는 기만신호의 영향을 받으며 신호획득에서는 코드 지연에 상관없이 영향을 받는 것을 확인하였다.

가설 설정

  • 위성항법신호의 교란의 형태는 크게 두 가지로 나누어 볼 수 있다. 첫째 재밍(Jamming)신호 송출에 의한 항법 단말기의 무력화 기능이다. 이는 항법신호와 동일한 RF 주파수 대역에 신호세기가 큰 톤(tone) 신호, 협대역 신호 또는 광대역 신호를 발생하여 GPS수신기가 신호추적을 수행할 수 없도록 하는 것이다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
기만신호의 영향을 분석하기 위해 무엇을 하였는가? 본 논문에서는 기만신호의 영향을 분석하기 위하여 기만신호의 코드지연에 따른 코드 및 반송파 추적에 대한 결과를 분석하였다. 기만신호의 특성 및 방어 방법에 대한 조사를 통하여 현재 GPS 신호와 동기를 유지할 수 있는 중급기만을 고려하여 기만신호생성기를 이용하여 시뮬레이션을 수행하였다.
기만신호의 특성 및 방어 방법에 대한 조사를 통해 무엇을 수행하였는가? 본 논문에서는 기만신호의 영향을 분석하기 위하여 기만신호의 코드지연에 따른 코드 및 반송파 추적에 대한 결과를 분석하였다. 기만신호의 특성 및 방어 방법에 대한 조사를 통하여 현재 GPS 신호와 동기를 유지할 수 있는 중급기만을 고려하여 기만신호생성기를 이용하여 시뮬레이션을 수행하였다. 기만신호생성기에서 생성한 정상신호 및 기만신호가 합성된 신호를 소프트웨어 수신기를 통하여 신호처리를 수행하였다.
위성항법 시스템의 활용 분야는 무엇이 있는가? 위성항법 시스템은 초기 미국의 군사적 목적인 GPS로부터 최근 유럽의 Galileo, 중국의 Compass 등 다양한 위성항법시스템이 개발되고 있다. 이러한 항법시스템은 사회 전반적인 분야에서 활용되고 있다. 흔히 우리가 접할 수 있는 분야는 차량용 항법 시스템이고 더 나아가 인명구조, 화제진화 등의 사회 안전 및 이동통신 분야에서 시각동기, 금융 시스템의 동기 등의 기간 분야의 활용도가 높아지고 있다.
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참고문헌 (6)

  1. S. J. Harding, Study into the impact on capability of U.K. commercial and domestic services resulting from the loss of GPS signals, Qinetiq, 2001 

  2. 임성혁, 임준혁"GPS L1 C/A 신호추적루프에서의 기만에 의한영향", 한국항행학회, 제15권, 2011.02 

  3. B. M. Ledvina at al., "An In-Line Anti-Spoofing Device for Legacy Civil GPS Receivers," in the Proc. of National Technical Meeting - ION NTM 2010, 25-27 January 2010, San Diego, CA 

  4. M. Nicola, L. Musumeci, M. Pini, M. Fantino. P. Mulassano, "Design of a GNSS Spoofing Device Based on a GPS/Galileo Software Receiver for the Development of Robust Countermeasures", ENC GNSS 2010, Braunschweig, Germany, 19-21 October 2010 

  5. 임순, 신미영, 조성룡,"소프트웨어 기반 GPS 기만신호 생성기설계", ICS'08 63-64 

  6. Tae-Hee Kim, Jae-Eun Lee, Sanguk Lee, Jae-Hoon Kim, "Algorithm of the IF Signal Generation in the Software-Based IF GNSS Signal Simulator", GPS/GNSS 2008, Tokyo 

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