KR101594322B1 - 해상 전파항법신호 감시 및 그 신뢰도 제공 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 GNSS, eLORAN, DGNSS 안테나에 각각 연결된 GNSS, eLORAN, DGNSS 수신기와, 분배기를 이용하여 GNSS 안테나에 추가로 연결되며, GNSS 수신기에 입력되는 GNSS 신호가 재밍신호인지 여부를 확인하기 위하여 FFT 샘플링 기능을 수행하는 유에스알피(USRP)와, 상기 GNSS 수신기와의 주파수 및 시각 동기를 위한 루비듐 발진기를 포함하는 통합 PNT 모듈과; 상기 GNSS, eLORAN, DGNSS 수신기, 유에스알피, 루비듐 발진기와 연결되어 재밍신호 입력 여부를 분석하고, 선박의 GNSS 신호를 입력받아 정상 신호인지를 분석하며, eLORAN 수신기로부터 수신된 TOA와 수신위치가 정상적인 데이터인지 유무를 분석하여 이루어진 각각의 분석 자료 또는 분석 자료의 조합으로 신뢰성 평가 정보를 생성하여 통신망을 통해 선박에 전송하는 산업용 PC;를 포함하며, 상기 신뢰성 평가 정보는 설정된 기준치를 기준으로 양호, 가용, 주의, 위험을 포함하는 신뢰성 지수 중 어느 하나가 설정된 주기에 따라 택일되어 선박에 제공되는 것을 특징으로 하는 해상 전파항법신호 감시 및 그 신뢰도 제공 시스템에 관한 것이다.

Description

해상 전파항법신호 감시 및 그 신뢰도 제공 시스템{Maritime PNT monitoring and the reliability provision system}

본 발명은 적어도 항만항법을 위하여, 해상 PNT 신호의 무결성을 검사하여, 그 신뢰도를 선박 운항자에게 제공할 수 있도록 선박의 안전한 해상 항법을 위한 위치정보의 신뢰성 평가 정보를 제공하는 해상 전파항법신호 감시 시스템을 개시한다.

GNSS는 위성을 이용한 위치결정시스템이다.

현재, 미국의 GPS, 유럽연합의 Galileo, 러시아의 GLONASS 및 중국의 BeiDou 등 GNSS로 분류되는 다양한 항법 시스템들이 구축 또는 운용 중이다.

GNSS로부터 높은 정확도의 위치, 속도 및 시각 정보를 얻을 수 있으며 이러한 정보들은 사회 기반 시설뿐만 아니라 개인 사용자에게 편의를 제공하고 있다. 그러나 GNSS는 위성에서 송출한 신호를 지상에서 수신하는 방식으로, 수신된 신호의 세기가 지극히 미약하기 때문에 간섭신호에 매우 취약하다.

실제로 2010년 8월 서해안에서는 GPS 위성신호에 대한 재밍(Jamming)이 발생하였으며, 이러한 재밍은 현재, 인터넷 등을 통해서도 쉽게 구할 수 있는 간단한 GNSS용 재머로도 발생할 수 있다.

특히, 한반도 내륙 지방에서 재밍 피해가 발생할 경우, 국가 전체가 혼란에 빠질 것으로 예상될 만큼 GNSS에 대한 의존도가 높은 국내 실정이다.

또한, 우주 공간에서 운용되는 GNSS의 특성 상 시스템 장애복구에 많은 시간이 소요된다. 게다가 GNSS를 소유하지 못한 국가는 항법 시스템의 가용 여부가 미국이나 중국과 같이 GNSS를 소유한 국가에 종속될 수밖에 없다.

따라서 백업용 시스템에 대한 필요성이 대두되고 있다.

eLoran(enhanced Loran)은 기존의 Loran-C를 미국의 현대화 프로그램을 통하여 발전시킨, GNSS의 백업시스템으로 고려되고 있는 대표적인 항법 시스템이다.

Loran-C와 같이 높은 송신전력으로 인하여 신호 간섭에 강하며, TOT(Time of Transmission)통제를 실시하여 모든 송신국이 시각 동기를 이루기 때문에 다수의 측정치를 사용하는 All-in-view가 가능하다.

시각동기를 통하여 모든 송신국의 전파 송신 시점을 알 수 있으므로 eLoran은 Loran-C와는 달리 TDOA(Time Differential of Arrival)측정치가 아닌 TOA(Time Of Arrival)기반의 거리 측정치를 사용한다.

eLoran의 TOA 측정치에는 거리에 비례하는 다양한 오차가 포함되어 있기 때문에, 위치 추정 결과의 정확도 향상을 위해서는 각 오차 요소에 따른 보상 방법을 적용하여야 한다. eLoran에서는 오차 모델식이나 실측 과정을 거쳐 얻은 보정치를 위치 추정에 반영하도록 하고 있다.

일반적으로 HEA(Harbor and Entrance Approach) 기준에 따르면, 오차 보정을 거친 eLoran의 항법 결과가 갖는 오차의 크기는 10～20m에 해당하며 이는 GNSS의 위치 정확도와 비슷한 수준이다.

비록 미국에서는 eLoran 계획이 중지된 상태이나, 아직까지 독자적인 위성항법 시스템의 구축 계획이 없는 우리나라로서는 Loran(Long Range Navigation)의 성능을 향상시킨 eLoran(enhanced Loran)은 대체항법과 GNSS 백업 시스템의 기술 확보 측면에서 중요한 의미를 가진다.

eLoran/GNSS 통합 수신기는 eLoran을 GNSS의 백업시스템으로 활용하는 대표적인 사례이다. 그러나 GNSS 수신기가 이미 많은 회사에서 제품화 및 판매되고 있는 반면, eLoran/GNSS 통합 수신기는 네덜란드의 Reelektronika와 미국의 CrossRate에서만 시판하고 있으며, 국내에서는 아직 연구가 진행되고 있는 실정이다.

그러나 재밍과 같은 GNSS의 신호간섭 문제로 인한 대체항법의 요구가 증가하면 eLoran/GPS 통합 항법 수신기에 대한 요구가 증가될 것으로 기대된다.

eLoran과 GNSS 통합 수신기는 eLoran 수신기와 GNSS 수신기, 그리고 통합 항법 수신기로 구성된다. eLoran과 GNSS의 통합 운용은 위치해 영역, 하이브리드, 측정치 영역 통합 모드로 나뉘어 수신기 구동 환경에 따라 한가지 이상의 모드가 동작한다. 위치해 영역 통합 알고리즘은 eLoran, GNSS, 통합 항법을 통합 위치 추정 결과를 모두 이용한다. 각 모듈이 독립적으로 운용되므로 한 시스템에서 이상이 발생하더라도 연속적인 측위가 가능하다. 측정치 영역 통합 알고리즘은 관측되는 위성과 eLoran 송신국의 수가 적은 가시성이 열악한 환경이라도 전체 측정치의 수가 최소 기준만 충족하면 사용 가능하다.

만약 한 시스템에서 위치 추정이 가능하고 다른 시스템에서 위치 추정이 불가능할 경우, 단독항법 결과를 나머지 측정치를 이용하여 갱신하는 하이브리드 모드를 사용함으로써 계산량과 정확도에서 이점을 모두 가질 수 있다.

공개특허공보 10-2010-0051192(공개일자 2010년05월17일)

본 발명의 목적은 항만 혹은 특정 해역을 운항하는 선박에게 위성항법신호의 무결성 감시, 신뢰성 평가 및 서비스를 제공하여 안전하고 효율적인 항해, 관제에 도움을 줄 수 있는 해상 전파항법신호 감시 시스템을 제공하려는데 있다.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기와 같은 본 발명의 목적은 GNSS, eLORAN, DGNSS 안테나에 각각 연결된 GNSS, eLORAN, DGNSS 수신기와, 분배기를 이용하여 GNSS 안테나에 추가로 연결되며, GNSS 수신기에 입력되는 GNSS 신호가 재밍신호인지 여부를 확인하기 위하여 FFT 샘플링 기능을 수행하는 유에스알피(USRP)와, 상기 GNSS 수신기와의 주파수 및 시각 동기를 위한 루비듐 발진기를 포함하는 통합 PNT 모듈과; 상기 GNSS, eLORAN, DGNSS 수신기, 유에스알피, 루비듐 발진기와 연결되어 재밍신호 입력 여부를 분석하고, 선박의 GNSS 신호를 입력받아 정상 신호인지를 분석하며, eLORAN 수신기로부터 수신된 TOA와 수신위치가 정상적인 데이터인지 유무를 분석하여 이루어진 각각의 분석 자료 또는 분석 자료의 조합으로 신뢰성 평가 정보를 생성하여 통신망을 통해 선박에 전송하는 산업용 PC;를 포함하며, 상기 신뢰성 평가 정보는 설정된 기준치를 기준으로 양호, 가용, 주의, 위험을 포함하는 신뢰성 지수 중 어느 하나가 설정된 주기에 따라 택일되어 선박에 제공되는 것을 특징으로 하는 해상 전파항법신호 감시 및 그 신뢰도 제공 시스템에 의해 달성된다.

본 발명에 따른 선박의 안전한 해상 항법을 위한 위치정보의 신뢰성 평가 정보를 제공하는 해상 전파항법신호 감시 시스템에 의하면,

적어도 항만항법을 위하여, 해상 PNT 신호의 무결성을 검사하여, 그 신뢰도를 선박 운항자에게 제공함으로써 선박운항자의 위치정보에 대한 신뢰성을 높일 수 있고 이로 인해 안전한 선박 운항에 기여할 수 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 해상 전파항법신호 감시 시스템의 구성 및 적용예를 나타낸 도면,
도 3은 GNSS 신호 스펙트럼(Signal Spectrum) 감시 방안을 나타낸 도면,
도 4는 GNSS 원시 계측정보(Raw measurement/Data) 감시 방안을 나타낸 도면,
도 5는 시각 및 주파수 동기 방안을 나타낸 도면,
도 6은 eLoran 감시 방안을 나타낸 도면,
도 7은 본 발명에 의해 생성된 신뢰성 정보가 사용자의 단말장치에 표시된 상태를 나타낸 도면.

해상 운항 선박은 선박의 위치정보를 취하기 위한 수단으로 위성항법시스템(GPS) 혹은 위성항법보정시스템(DGPS)을 이용하고 있다. 그러나 현재의 GPS 시스템은 10미터 이상의 측위오차가 있으며, 이를 보완하기 위한 DGPS 시스템은 L1 의사거리 보정의 경우 5미터 이내의 오차가 있는 것으로 알려지고 있다. 고가의 이주파(L1/L2) 수신기를 이용할 경우 1미터 수준의 오차로 보다 정확해지지만 현재까지는 측지측량이나 특수목적에 한정되어 있는 실정이다. 이러한 위성항법시스템의 정확도가 실제 선박 운항자에게 신뢰성을 주지 못하고 있다. 또한 항만을 운항하는 선박이 GPS 위치정보에 의존하고 있는 상황에서 재밍과 같은 전파간섭이나 위성신호의 이상이 발생할 경우 큰 사고의 원인이 될 수 있다. 본 발명에서는 이를 위한 방법론적 대안으로서, 적어도 항만항법을 위하여, 해상 PNT 신호의 무결성을 검사하여, 그 신뢰도를 선박 운항자에게 제공한다. 따라서 항만 혹은 특정 해상에서 위성항법신호를 이용하는 선박의 위치정보에 신뢰성 정보까지 추가된다면 선박운항자의 위치정보에 대한 신뢰성을 높일 수 있어, 선박 운항의 안전에 기여할 수 있다.

이를 위해 본 발명에 따른 해상 전파항법신호 감시 및 그 신뢰도 제공 시스템(이하, '감시 시스템'이라 한다)은 GNSS, eLORAN, DGNSS 안테나(11,12,13)에 각각 연결된 GNSS, eLORAN, DGNSS 수신기(14,15,16)와, 분배기(17)를 이용하여 GNSS 안테나(11)에 추가로 연결되며, GNSS 수신기(14)에 입력되는 GNSS 신호가 재밍신호인지 여부를 확인하기 위하여 FFT 샘플링 기능을 수행하는 유에스알피(USRP)(18)와, 상기 GNSS 수신기(14)와의 주파수 및 시각 동기를 위한 루비듐 발진기(19), 를 포함하는 통합 PNT 모듈(10)과; 상기 GNSS, eLORAN, DGNSS 수신기(14,15,16), 유에스알피(18), 루비듐 발진기(19)와 연결되어 재밍신호 입력 여부를 분석하고, 선박(70)의 GNSS 신호를 입력받아 정상 신호인지를 분석하며, eLORAN 수신기(15)로부터 수신된 TOA와 수신위치가 정상적인 데이터인지 유무를 분석하여 이루어진 각각의 분석 자료 또는 분석 자료의 조합으로 신뢰성 평가 정보를 생성하여 통신망을 통해 선박(70)에 전송하는 산업용 PC(20);를 포함한다.

이와 같은 감시 시스템은 적어도 선박(70)의 항만 항법에 적용된다.

그리고 상기 산업용 PC(20)는 상기 유에스알피(18)에서 생성한 FFT 샘플링 파일을 수신하여 FFT(고속 푸리에 변환)를 수행하기 위해 미리 정한 크기의 데이터 사이즈만큼 추출하여, FFT를 수행하고 그 결과를 이용하여 재밍신호인지를 인밴드(Inband) 에너지의 평균을 이용하여 판단한다.

또한, 상기 신뢰성 평가 정보는 설정된 기준치를 기준으로 양호, 가용, 주의, 위험을 포함하는 신뢰성 지수 중 어느 하나가 설정된 주기에 따라 택일되어 선박(70)에 제공된다.

또한, 상기 통신망은 중파 비컨(RTCM 헤더, RTCM #16), 이동통신망, AIS 메시지, DMB 채널, 어업정보 통신망, TRS 통신망을 포함하며, 이 중 어느 하나를 선택하여 사용될 수 있다.

이하, 본 발명의 양호한 실시예를 도시한 첨부도면들을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 감시 시스템은 선박 운항자가 단순 위치정보에 의존하는 방식에서 해당 위치정보 신뢰성을 서비스하여 위치정보의 신뢰성 정보까지 확인이 가능한 것으로 항만 전파항법신호 감시를 위한 통합 PNT 모듈이 구성되어 항만에 설치되고 이 모듈의 원시정보를 분석, 감시하여 항법신호의 이상 유무를 판별하고 이에 따라 생성되는 신뢰성 평가 정보를 사용자에게 제공하는 것을 특징으로 한다.

구성은 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 GNSS, eLORAN, DGNSS 안테나(11,12,13)에 각각 연결된 GNSS, eLORAN, DGNSS 수신기(14,15,16)와, 분배기(17)를 이용하여 GNSS 안테나(11)에 추가로 연결되며, GNSS 수신기(14)에 입력되는 GNSS 신호가 재밍신호인지 여부를 확인하기 위하여 FFT 샘플링 기능을 수행하는 유에스알피(USRP)(18)와, 상기 GNSS 수신기(14)와의 주파수 및 시각 동기를 위한 루비듐 발진기(19)를 포함하는 통합 PNT 모듈(10)과;

상기 GNSS, eLORAN, DGNSS 수신기(14,15,16), 유에스알피(18), 루비듐 발진기(19)와 연결되어 재밍신호 입력 여부를 분석하고, 선박(70)의 GNSS 신호를 입력받아 정상 신호인지를 분석하며, eLORAN 수신기(15)로부터 수신된 TOA와 수신위치가 정상적인 데이터인지 유무를 분석하여 이루어진 각각의 분석 자료 또는 분석 자료의 조합으로 신뢰성 평가 정보를 생성하여 통신망을 통해 선박(70)에 전송하는 산업용 PC(20);를 포함하며,

주요 기능은 첫째, GNSS(GPS, GLONASS) L1 데이터(GNSS 데이터, 원시 계측정보) 감시이고, 둘째, GNSS L1 재밍(Jamming) 신호 감시(스펙트럼 분석을 통한 신호세기 감시)이며, 셋째, eLoran 신호 품질 감시(TD 측정치 감시, 주파수 스펙트럼 표시)이고, 넷째, 감시 항목 데이터베이스(DB)로 저장이며, 다섯째, 인터넷 망을 통해 감시정보 전달이다.

다음의 표는 본 발명의 주요 기능인 데이터 감시 항목에 대한 설명이다.

수신기	항목	감시내용	목적
GNSS	신호 스펙트럼	FFT를 통한 GNSS 대역 신호 스펙트럼 감시	재밍 감시 및 검출 시 신호 후 처리 분석을 위한 데이터 저장
	거리 측정	수신된 원시 계측정보의 의사거리 값과 시스템 알고리즘을 통하여 계산된 거리 값의 비교를 통한 감시	평상 시 품질 감시 및 간섭(Spoofing) 감시
	항법 데이터	항법 데이터의 정상 주기의 update를 이용한 감시	간섭(Spoofing) 감시
	측지위치	수신기로부터 산출된 측지위치의 오차범위를 통한 감시	평상시 품질 감시
	C/N0	위성별 고도에 따른 C/N0의 값에 따른 감시	평상 시 품질 감시
eLoran	TD	각 기지국별 TD의 오차범위를 통한 감시	eLoran신호 품질 및 사용가능여부 감시
DGNSS	DGNSS 데이터	DGNSS 데이터 수신	수신데이터 원격서버로 전달

통합 PNT 모듈(10)의 구성은 도 1에 도시한 바와 같이 안테나는 총 3개의 안테나를 각각 사용하며, GNSS 안테나(11)는 분배기(17)를 통하여 FFT 샘플링기능을 수행하는 유에스알피(18)와 GNSS 수신기(14)로 각각 입력된다. 유에스알피(18)은 이더넷을 통하여 산업용 PC(20)와 연결되어 샘플링 작업을 수행하며 샘플링 data는 파일로 저장된다. 나머지 GNSS/DGNSS/eLoran 수신기(11,12,13)와 루비듐 발진기(19)는 각각 RS232로 산업용 PC(20)와 연결된다.

<유에스알피(19)를 이용한 GNSS 신호 스펙트럼 감시>

GNSS 안테나(11)로부터 분배기(17)를 거쳐 유에스알피(19)에 도착한 GNSS신호는 A/D를 거쳐 샘플링 파일을 생성한다. 생성된 파일은 산업용 PC(20)에서 읽어들여 FFT를 수행하기 위해 정해진 크기의 데이터 사이즈만큼 추출한다. FFT가 수행되면 그 결과를 이용하여 재밍(Jamming)신호인지를 Inband(2Mhz) 에너지의 평균을 이용하여 판별한다. 판별결과 이상신호로 판별될 경우 해당 파일을 특정 폴더에 저장시킨다(도 3 참조).

<GNSS 원시 계측정보와 GNSS 데이터 감시>

GNSS 원시 계측정보와 GNSS 데이터 감시는 도 4의 순서도와 같이 동작한다.

먼저 GNSS신호를 수신하는지 확인한 후 정상적으로 수신할 경우 사용자로부터 현재 수신하는 측지점의 위치를 입력받거나 입력이 없을 경우 측지위치 계산으로 얻으 위치정보를 사용한다.

NMEA 데이터 포맷에 따라 GNSS 데이터가 정상적으로 수신된다면 원시 계측정보를 이용하여 감시할 수 있는 항목들에 대해 정상적인 데이터인지 유무를 각각의 알고리즘과 임계치(threshold)에 따라 판별한다.

<시각 및 주파수 동기>

도 5는 루비듐 발진기(19)를 제어하여 GPS 수신기 내부의 1PPS Time를 맞추기 위한 제어블럭이다.

GNSS 수신기는 매초마다 GPS위성신호를 사용하여 측정한 1PPS time오차를 RS232통신으로 전송해준다. 산업용 PC(20)는 RS232 통신으로 전송받은 시각오차를 0으로 수렴하도록 S/W PLL루프를 동작시켜 루비듐 발진기(19)를 제어할 제어값을 결정한 후 루비듐 발진기(19)에 제어값을 전송한다. 이렇게 루프형상하여 약 30분 이상 제어하면 루비듐 발진기(19)의 주파수는 통상적으로 5E-11미만으로 수렴하고 1PPS Time도 통상적으로 15ns rms 미만으로 수렴한다.

SW PLL루프는 PID제어 루프로 구성되며 수신기의 1PPS Time측정치의 안정도가 불안할 경우에는 저역필터를 사용하여 측정치를 필터링 한다.

<eLoran 감시>

eLoran은 기존의 Loran-C에서 개량된 지상항법 방법이다. Loran-C는 하나의 주국과 2개 이사의 종국으로 구성되어 있다.수신기는 체인을 구성하고 있는 송신국들로부터 수신된 신호의 TDOA(Time Difference Of Arrival)를 이용하여 사용자의 위치를 결정한다. 여기서 TDOA란 주국의 신호가 사용자까지 도달하는데 걸리는 시간과 종국의 신호가 사용자까지 도달하는데 걸리는 시간의 차를 의미한다. Loran-C 항법은 3개 이상의 동기된 송신국이 일정 간격으로 전파를 발사하면 수신기가 주국의 신호를 기준으로 나머지 종국의 신호가 수신되는 전파의 도달시간차를 측정하여 위치를 구하는 원리이다. 그러나 eLoran은 송신국과 수신기의 의사거리를 구한 후 삼각 측량법에 기초하여 수신기의 위치를 얻는다. 이론적으로 3개 이상의 송신국이 존재하면 항법이 가능하다.

도 6은 eLoran의 감시방안에 대한 간단한 블럭도이다. eLoran 수신기(12)로부터 수신된 TOA와 수신위치를 정상적인 데이터인지 유무를 판단하는 알고리즘과 임계치(threshold)를 이용하여 감시한다.

<에러판별 기준>

표 2는 각 감시항목에 대한 임계치(Threshold)를 표로 나타낸 것이다.

수신기	항목	Threshold
GNSS	신호 스펙트럼	Inband(2Mhz) 구간의 에너지 평균 -127dBm
	거리 오차	30m 이내
	항법 데이터	위성별 Ephemeris data 업데이트 주기 2시간
	측지 위치	15m 이내
	C/N0	고도각30°이상에서 C/N0 38(L1), 30(L2)
eLoran	TD	1us
DGNSS	DGNSS 데이터	DGNSS 데이터 수신

도 7은 본 발명에 의해 생성된 신뢰성 정보가 사용자의 단말장치에 표시된 상태를 나타낸 도면이다. 즉, 도 7은 선박(70)의 단말장치의 화면으로써, 선박(70)의 단말장치는 GPS 또는 GNSS 신호를 수신하여 해상에서의 선박(70)의 현재 위치가 표시됨과 더불어 산업용 PC(20)로부터 상기 현재 위치에 대한 신뢰성 평가 정보를 제공받음으로 인해 상기 현재 위치에 대한 신뢰도를 기초로 안전한 해상 운항을 할 수 있다.

이를 위해 산업용 PC(20)는 GNSS, eLORAN, DGNSS 수신기(14,15,16), 유에스알피(18), 루비듐 발진기(19)와 연결되어 재밍신호 입력 여부를 분석하고, 선박(70)의 GNSS 신호를 입력받아 정상 신호인지를 분석하며, eLORAN 수신기(15)로부터 수신된 TOA와 수신위치가 정상적인 데이터인지 유무를 분석하여 이루어진 각각의 분석 자료 또는 분석 자료의 조합으로 신뢰성 평가 정보를 생성하여 통신망을 통해 선박(70)의 단말장치에 전송한다. 이러한 신뢰성 평가 정보는 설정된 기준치를 기준으로 양호, 가용, 주의, 위험을 포함하는 신뢰성 지수 중 어느 하나가 설정된 주기에 따라 택일되어 선박(70)의 단말장치에 제공되며, 선박(70)의 단말장치는 표시되는 신뢰성 평가 정보 지수을 참조하여 안전한 해상 운항을 이룰 수 있다.

이상 본 발명이 양호한 실시예와 관련하여 설명되었으나, 본 발명의 기술 분야에 속하는 자들은 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에 다양한 변경 및 수정을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예는 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 하고, 본 발명의 진정한 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

10: 통합 PNT 모듈
11: GNSS 안테나
12: eLORAN 안테나
13: DGNSS 안테나
14: GNSS 수신기
15: eLORAN 수신기
16: DGNSS 수신기
17: 분배기
18: 유에스알피
19: 루비듐 발진기
20: 산업용 PC
30: eLORAN 기지국감시국
40: DGNSS 기준국
50: DGNSS 운용 시스템
60: 통합 PNT 수신 모듈
70: 선박

Claims (4)

1. GNSS, eLORAN, DGNSS 안테나(11,12,13)에 각각 연결된 GNSS, eLORAN, DGNSS 수신기(14,15,16)와,
   분배기(17)를 이용하여 GNSS 안테나(11)에 추가로 연결되며, GNSS 수신기(14)에 입력되는 GNSS 신호가 재밍신호인지 여부를 확인하기 위하여 FFT 샘플링 기능을 수행하는 유에스알피(USRP)(18)와,
   상기 GNSS 수신기(14)와의 주파수 및 시각 동기를 위한 루비듐 발진기(19),
   를 포함하는 통합 PNT 모듈(10)과;
   상기 GNSS, eLORAN, DGNSS 수신기(14,15,16), 유에스알피(18), 루비듐 발진기(19)와 연결되어 재밍신호 입력 여부를 분석하고, 선박(70)의 GNSS 신호를 입력받아 정상 신호인지를 분석하며, eLORAN 수신기(15)로부터 수신된 TOA와 수신위치가 정상적인 데이터인지 유무를 분석하여 이루어진 각각의 분석 자료 또는 분석 자료의 조합으로 신뢰성 평가 정보를 생성하여 통신망을 통해 선박(70)에 전송하는 산업용 PC(20);를 포함하며,
   상기 신뢰성 평가 정보는 설정된 기준치를 기준으로 양호, 가용, 주의, 위험을 포함하는 신뢰성 지수 중 어느 하나가 설정된 주기에 따라 택일되어 선박(70)에 제공되며,
   상기 통신망은 중파 비컨(RTCM 헤더, RTCM #16), 이동통신망, AIS 메시지, DMB 채널, 어업정보 통신망, TRS 통신망을 포함하며, 이 중 어느 하나이며,
   상기 산업용 PC(20)는 유에스알피(18)에서 생성한 FFT 샘플링 파일을 수신하여 FFT를 수행하기 위해 미리 정한 크기의 데이터 사이즈만큼 추출하여, FFT를 수행하고 그 결과를 이용하여 재밍신호인지를 인밴드(Inband) 에너지의 평균을 이용하여 판단하고,
   선박(70)의 항만 항법에 적용되는 것을 특징으로 하는 해상 전파항법신호 감시 및 그 신뢰도 제공 시스템.
   
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