최근 GPS 시스템이 적과의 교전에서 우수한 정밀도를 달성할 수 있기 때문에 GPS 유도무기들이 육상, 해상 및 공중의 많은 분야에 적용되고 있다. 특히, GPS 유도무기가 발사 되었을 때 현재의 위치를 확인하고 정확한 목표물의 방향을 찾아간다. 그러나 GPS 신호의 미약함으로 인한 취약성이 노출되어 있어 재밍신호가 특정 방향에서 강하게 유입될 경우 GPS 유도무기가 재밍될 수 있다. 따라서 이러한 상황 하에서 재밍대응 기술이 매우 중요하게 대두되고 있다. 본 논문에서는 GPS 유도무기의 재밍대응을 위해 방위각 제어를 이용하였다. 먼저, SLAM-ER, JDAM과 같은 GPS 유도방식의 정밀유도무기에 대하여 조사하였으며, 유도무기가 발사 후 항법도중 재밍이 되지 않도록 제어 가능한 방위각을 실험을 통해 분석하였다. 분석결과 140도 이하의 방위각 제어까지 안정적으로 GPS 유도무기가 정상 작동할 수 있음을 확인하였다.
최근 GPS 시스템이 적과의 교전에서 우수한 정밀도를 달성할 수 있기 때문에 GPS 유도무기들이 육상, 해상 및 공중의 많은 분야에 적용되고 있다. 특히, GPS 유도무기가 발사 되었을 때 현재의 위치를 확인하고 정확한 목표물의 방향을 찾아간다. 그러나 GPS 신호의 미약함으로 인한 취약성이 노출되어 있어 재밍신호가 특정 방향에서 강하게 유입될 경우 GPS 유도무기가 재밍될 수 있다. 따라서 이러한 상황 하에서 재밍대응 기술이 매우 중요하게 대두되고 있다. 본 논문에서는 GPS 유도무기의 재밍대응을 위해 방위각 제어를 이용하였다. 먼저, SLAM-ER, JDAM과 같은 GPS 유도방식의 정밀유도무기에 대하여 조사하였으며, 유도무기가 발사 후 항법도중 재밍이 되지 않도록 제어 가능한 방위각을 실험을 통해 분석하였다. 분석결과 140도 이하의 방위각 제어까지 안정적으로 GPS 유도무기가 정상 작동할 수 있음을 확인하였다.
Recently, because Global Positioning System (GPS) achieves accuracy for engagement of enemy targets, GPS guided weapons have a wide range of applications from land through sea to air. Especially, when GPS guided weapon is then launched, it reads current position and searches a course to the target. ...
Recently, because Global Positioning System (GPS) achieves accuracy for engagement of enemy targets, GPS guided weapons have a wide range of applications from land through sea to air. Especially, when GPS guided weapon is then launched, it reads current position and searches a course to the target. As we all know, because GPS signals are weak, these signals can be affected by interference. If jamming signal is strong enough, it can jam the receiver of GPS guided weapon. Therefore, anti-jamming technique is an important thing under these conditions. In this paper, the controlling azimuth angle was used to improve navigation performance of precision guided missile under jamming conditions. First of all, precision missiles by GPS positioning such as SLAM-ER and JDAM were investigated. Also, the azimuth cutoff angle of satellites for usable navigation under jamming signals was analyzed by experimental tests. As a result, we found that azimuth cutoff angle under 140 degree can help ensure continuous GPS reception under the missile guidance.
Recently, because Global Positioning System (GPS) achieves accuracy for engagement of enemy targets, GPS guided weapons have a wide range of applications from land through sea to air. Especially, when GPS guided weapon is then launched, it reads current position and searches a course to the target. As we all know, because GPS signals are weak, these signals can be affected by interference. If jamming signal is strong enough, it can jam the receiver of GPS guided weapon. Therefore, anti-jamming technique is an important thing under these conditions. In this paper, the controlling azimuth angle was used to improve navigation performance of precision guided missile under jamming conditions. First of all, precision missiles by GPS positioning such as SLAM-ER and JDAM were investigated. Also, the azimuth cutoff angle of satellites for usable navigation under jamming signals was analyzed by experimental tests. As a result, we found that azimuth cutoff angle under 140 degree can help ensure continuous GPS reception under the missile guidance.
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문제 정의
일반적인 전파방해인 재밍에 대해서는 위치를 소실하는 단순 상황이 재현되지만 스푸핑(Spoofing)같은 고난이도의 전파방해에는 잘못된 시각 및 위치 정보로 전장에서는 아군에게도 매우 큰 위험을 초래할 수 있다[6, 9]. 따라서 본 논문에서는 GPS 유도 방식을 사용하고 있는 정밀유도무기에 대해 분석하고, 시스템이 전파 재밍 상황에서 사용 가능하도록 안테나 방위각을 제어하여 재밍 대응이 가능한지 여부를 실제 데이터를 수신하여 분석하였다.
GPS 유도방식을 채택하고 있는 정밀유도무기를 사용하여 적을 공격할 경우 재밍 상황으로 심각한 취약성이 나타날 수 있다. 따라서 본 논문에서는 GPS 유도방식을 사용하는 정밀유도무기를 재밍상황에서 사용 가능하도록 적진방향 또는 재밍 방향에서 들어오는 신호를 제어하도록 안테나 방위각을 제어함으로써 재밍 대응이 가능한지 여부를 실험 및 분석하였다.
따라서 본 논문에서는 정밀유도무기로 적을 공격할 경우 적진에서 나오는 재밍신호에 의해 유도무기가 영향을 받을 것을 고려하여 재밍신호가 들어오는 적진 방향의 방위각을 제어하는 것이다[13]. 이 때 어느 정도 제어까지 정밀유도무기가 유도방식의 안정성을 찾을 수 있는지를 실제 GPS 데이터를 수신하여 분석하였다.
가설 설정
첨단 과학기술의 눈부신 발전으로 미래전쟁 양상은 정밀타격무기로 핵심전력을 무력화시키는 방향으로 전개될 것이다[1]. 여기서 언급된 정밀타격은 소형표적 및 이동표적에 대한 정밀타격 능력과 부수적 피해 최소화를 위한 선별적 정밀공격이 가능한 형태의 능력을 요구하고 있다.
제안 방법
따라서 본 논문에서는 정밀유도무기로 적을 공격할 경우 적진에서 나오는 재밍신호에 의해 유도무기가 영향을 받을 것을 고려하여 재밍신호가 들어오는 적진 방향의 방위각을 제어하는 것이다[13]. 이 때 어느 정도 제어까지 정밀유도무기가 유도방식의 안정성을 찾을 수 있는지를 실제 GPS 데이터를 수신하여 분석하였다.
후속연구
분석결과 시각대에 따라 방위각 제어가 260 ~ 140도까지 가능하였으나 최소값인 방위각 140도 이하까지는 안테나 제어 기술을 이용하여 측위가 가능하여 정밀유도가 가능할 것이다. 그러나 외부영향이나 정밀도 향상을 위한 일정한 DOP 유지를 위해서는 100도까지만 방위각을 제어하는 것이 타당할 것이다
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
GPS 시스템의 단점은 무엇인가?
GPS 시스템은 전파를 이용하기 때문에 적이나 테러리스트의 전파방해에 취약한 단점을 가지고 있다.
재밍대응 기술이 매우 중요하게 대두되는 이유는 무엇인가?
최근 GPS 시스템이 적과의 교전에서 우수한 정밀도를 달성할 수 있기 때문에 GPS 유도무기들이 육상, 해상 및 공중의 많은 분야에 적용되고 있다. 특히, GPS 유도무기가 발사 되었을 때 현재의 위치를 확인하고 정확한 목표물의 방향을 찾아간다. 그러나 GPS 신호의 미약함으로 인한 취약성이 노출되어 있어 재밍신호가 특정 방향에서 강하게 유입될 경우 GPS 유도무기가 재밍될 수 있다. 따라서 이러한 상황 하에서 재밍대응 기술이 매우 중요하게 대두되고 있다.
유도무기란 무엇인가?
유도무기는 표적 파괴를 위해 탄두를 장착하고 비행궤도를 자율적으로 제어하는 무인 비행체를 말하며 일반적으로 지상, 함정, 공중 및 수중 플랫폼에 탑재하여 대지ㆍ대함ㆍ대공 등의 표적을 공격하는 형태로 운용되며, 발사체계를 기준으로 지상ㆍ해상ㆍ수중ㆍ공중발사 유도무기로 구분하기도 한다[10].
참고문헌 (13)
J. H. Lee, Future Warfare, Book Korea, 2011.
B. Paul, "GPS Retransmission for Guided Munitions Delivery," GPS Source Inc., White paper, Oct. 2010.
United States Navy. SLAM-ER Missile [Internet]. Available: http://www.navy.mil/navydata.
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P. D. Groves, Principles of GNSS, Inertial, and Multisensor Integrated Navigation System, MA: Artech House, 2008.
C. M. Choi and K. S. Ko, "A Study on Development Direction of Navigation System for NAVWAR," International Journal of Information and Communication Engineering, vol. 19, no. 3, pp. 756-763, Mar. 2015.
John A. Volpe National Transportation Systems Center, "Vulnerability assessment of the Transportation Infrastructure relying on the Global Positioning System," Final report, Aug. 2001.
C. M. Choi, "An Analysis on Recent Construction Trends of GNSS," in Proceeding of Conference on Information and Communication Engineering, vol. 17, no. 1, pp. 1027-1030, May 2013.
D. M. Akos, "Who's Afraid of the Spoofer? GPS/GNSS Spoofing Detection Via Automatic Gain Contron (AGC)," Journal of the Institute of Navigation, vol. 59, no. 4, pp. 281-290, Winter 2012.
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Y. H. Song, "Research about Development Trend of Precision Guidance Missile," Journal of Defence Science & Technology Information, vol. 27, no.2, pp. 135-143, March-April 2011.
Federation of American Scientists. Joint Direction Attack Munition (JDAM) [Internet]. Available: http://fas.org/man/dod-101/sys/smart/jdam.htm.
C. M. Choi, "Analysis of Anti-jamming for Precision Guidance Missile using GPS," in Proceeding of Conference on Information and Communication Engineering, vol. 19, no. 1, pp. 400, May 2015.
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