KR20190047881A - 의사 위성 항법 시스템 - Google Patents

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KR20190047881A
KR20190047881A KR1020170142232A KR20170142232A KR20190047881A KR 20190047881 A KR20190047881 A KR 20190047881A KR 1020170142232 A KR1020170142232 A KR 1020170142232A KR 20170142232 A KR20170142232 A KR 20170142232A KR 20190047881 A KR20190047881 A KR 20190047881A
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Abstract

일반 모드, 항 재밍 모드 및 신호 교란 모드 중 적어도 하나로 동작하기 위한 의사 위성 항법 신호의 대역폭 및 세기를 포함하는 제어 명령을 생성하는 제어부, 제어 명령에 따른 대역폭을 갖는 의사 위성 항법 신호를 생성하는 항법 신호 생성부 및 생성된 의사 위성 항법 신호를 제어 명령에 따른 세기로 송신하는 항법 신호 송신부를 포함하는 의사 위성 항법 신호 송신기가 개시된다.

Description

의사 위성 항법 시스템{PSEUDOLITE NAVIGATION SYSTEM}
본 발명은 항법 시스템에 관한 것으로서, 구체적으로는 의사 위성을 이용한 항법 시스템에 관한 것이다.
GNSS(Global Navigation Satellite System)는 움직이는 물체에 대한 위치 정보를 제공하는 GPS(Global Positioning System)를 포함하며, 차량, 선박, 항공기 등의 이동 물체의 정확한 위치 탐색을 위해 사용되고 있다. 지상기반 전파항법 기술은 GNSS을 위한 선행단계로 항법위성을 지상에서 시험하기 위해 개발되었으며, 그 이후 항법위성 신호의 음영지역에 대한 위성신호 중계 방안이나 항공기 이착륙 시 고도 오차를 개선하기 위한 방안으로 연구되었다. GNSS는 신호가 상대적으로 약하기 때문에 적대적 교란에 쉽게 방해를 받고, 최근 GNSS에 대한 적대적인 교란의 사례가 늘어남에 따라 독자 항법 시스템으로서의 지상기반 전파항법 기술에 대한 연구가 활발히 진행 중이다
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2001-0097597호(2008.10.14)에 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 의사 위성 기반의 항법 기술을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 위성 기반의 항법 기술 및 의사 위성 기반의 항법 기술을 겸용할 수 있는 항법 기술을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 항 재밍이 가능한 의사 위성 기반의 항법 기술을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 신호 교란이 가능한 의사 위성 기반의 항법 기술을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 시각 동기화 가능한 의사 위성 기반의 항법 기술을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 일반 모드, 항 재밍 모드 및 신호 교란 모드 중 적어도 하나로 동작하기 위한 의사 위성 항법 신호의 대역폭 및 세기를 포함하는 제어 명령을 생성하는 제어부, 제어 명령에 따른 대역폭을 갖는 의사 위성 항법 신호를 생성하는 항법 신호 생성부 및 생성된 의사 위성 항법 신호를 제어 명령에 따른 세기로 송신하는 항법 신호 송신부를 포함하는 의사 위성 항법 신호 송신기가 제공된다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 의사 위성 항법 신호 송신기에 의해 수행되는 방법에 있어서, 일반 모드, 항 재밍 모드 및 신호 교란 모드 중 적어도 하나로 동작하기 위한 의사 위성 항법 신호의 대역폭 및 세기를 포함하는 제어 명령을 생성하는 단계, 제어 명령에 따른 대역폭을 갖는 의사 위성 항법 신호를 생성하는 단계 및 생성된 의사 위성 항법 신호를 제어 명령에 따른 세기로 송신하는 단계를 포함하는 의사 위성 항법 신호 송신 방법이 제공된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 의사 위성 기반의 항법 기술이 가능하게 된다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 위성 기반의 항법 기술 및 의사 위성 기반의 항법 기술을 겸용할 수 있는 항법 기술이 가능하게 된다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 항 재밍이 가능한 의사 위성 기반의 항법 기술이 가능하게 된다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 신호 교란이 가능한 의사 위성 기반의 항법 기술이 가능하게 된다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 시각 동기화 가능한 의사 위성 시간의 항법 기술이 가능하게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 의사 위성 항법 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 의사 위성 항법 신호 송신기의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 항법 신호 생성부의 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 다른 항법 신호 송신부의 구성도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 의사 위성 항법 신호 송신 방법의 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 의사 위성 항법 신호 송신기의 일반 모드동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 의사 위성 항법 신호 송신기의 신호 교란 모드 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 시각 동기화를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 항법 신호 송신기의 블록도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 상세히 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. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서 및 청구항에서 사용되는 단수 표현은, 달리 언급하지 않는 한 일반적으로 "하나 이상"을 의미하는 것으로 해석되어야 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 의사 위성 항법 시스템의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 의사 위성 항법 시스템(100)은 의사 위성 항법 신호 송신기(110), 위성 항법 신호 송신기(120) 및 항법 신호 수신기(130)를 포함할 수 있다.
의사 위성 항법 신호 송신기(110)는 의사 위성 기반의 항법 신호(이하, 의사 위성 항법 신호)를 송신한다. 구체적으로, 의사 위성 항법 신호 송신기(110)는 항법 신호 수신기(130)가 자신의 위치 정보를 확인하는데 이용될 수 있는 항법 신호를 포함하는 의사 위성 항법 신호를 항법 신호 수신기(130)에 송신할 수 있다.
일 실시예에서, 의사 위성 항법 신호 송신기(110)는 위성 기반의 항법 신호(이하, 위성 항법 신호)와 동일 또는 유사한 정보를 포함하는 의사 위성 항법 신호를 송신할 수 있다. 구체적으로, 의사 위성 항법 신호 송신기(110)는 의사 위성 항법 신호 송신기(110)의 위치 정보, 시간 정보 등을 포함하는 의사 위성 항법 신호를 송신할 수 있다.
일 실시예에서, 의사 위성 항법 신호 송신기(110)는 위성 항법 신호와 동일 또는 유사한 방법으로 의사 위성 항법 신호를 송신할 수 있다. 구체적으로, 의사 위성 항법 신호 송신기(110)는 위성 항법 신호와 코딩 방법, 대역폭, 세기 등이 동일 또는 유사한 의사 위성 항법 신호를 송신할 수 있다.
일 실시예에서, 의사 위성 항법 신호 송신기(110)는 위성 항법 신호를 방해하지 않는 일반 모드로 동작할 수 있다. 구체적으로, 의사 위성 항법 신호 송신기(110)는 위성 항법 신호와 간섭되지 않는 대역폭 및/또는 세기를 갖는 의사 위성 항법 신호를 송신할 수 있다. 예를 들면, 의사 위성 항법 신호 송신기(110)는 위성 항법 신호의 대역폭과 미리 설정된 오프셋을 가지는 대역폭의 의사 위성 항법 신호를 송신할 수 있다. 또한, 의사 위성 항법 신호 송신기(110)는 항법 신호 수신기(130)와 미리 설정된 대역폭, 세기, 코딩 방법 등에 따라 의사 위성 항법 신호를 송신할 수 있다.
일 실시예에서, 의사 위성 항법 신호 송신기(110)는 재밍 신호에 의한 재밍을 피하기 위한 항 재밍 모드로 동작할 수 있다. 구체적으로, 의사 위성 항법 신호 송신기(110)는 재밍 신호와 간섭되지 않는 대여폭 및/또는 재밍 신호 보다 상대적으로 큰 세기를 갖는 의사 위성 항법 신호를 송신할 수 있다.
일 실시예에서, 의사 위성 항법 신호 송신기(110)는 위성 항법 신호 또는 다른 의사 위성 항법 신호를 교란하기 위한 신호 교란 모드로 동작할 수 있다. 구체적으로, 의사 위성 항법 신호 송신기(110)는 위성 항법 신호 또는 다른 의사 위성 항법 신호와 동일 또는 중첩되는 대역폭 및/또는 위성 항법 신호 또는 다른 의사 위성 항법 신호보다 상대적으로 큰 세기를 갖는 의사 위성 항법 신호를 송신할 수 있다.
또한, 의사 위성 항법 신호 송신기(110)는 다른 의사 위성 항법 신호 송신기와 시각 동기화할 수 있다. 구체적으로, 의사 위성 항법 신호 송신기(110)는 시각 동기원 또는 다른 의사 위성 항법 신호 송신기로부터 시각 동기화 신호를 수신할 수 있다. 의사 위성 항법 신호 송신기(110)는 수신된 시각 동기화 신호를 기반으로 시각 동기화할 수 있다. 또한, 의사 위성 항법 신호 송신기(110)는 시각 동기화 신호를 다른 의사 위성 항법 신호 송신기에 송신할 수 있다.
또한, 의사 위성 항법 신호 송신기(110)는 항법 신호를 수신할 수 있다. 구체적으로, 의사 위성 항법 신호 송신기(110)는 복수의 GPS 위성 또는 복수의 다른 의사 위성 항법 신호 송신기로부터 항법 신호를 수신할 수 있다. 의사 위성 항법 신호 송신기(110)는 수신된 항법 신호로부터 자신의 위치를 확인할 수 있다.
한편, 의사 위성 항법 신호 송신기(110)는 의사 위성 항법 시스템(100)에서 복수(110a, 110b, 110c)로 구비될 수 있으며, 도 1에 도시된 3개의 의사 위성 항법 신호 송신기(110)는 하나의 예시에 불과하므로, 2 또는 3개 이상일 수 있다. 또한, 의사 위성 항법 신호 송신기(110)가 다수의 위성 항법 신호를 수신하여 다채널 재조합 신호로 의사 위성 항법 신호로 송신하는 경우에는, 의사 위성 항법 시스템(100)은 하나 이상의 의사 위성 항법 신호 송신기(110)를 포함할 수 있다.
위성 항법 신호 송신기(120)는 위성 항법 신호를 송신한다. 한편, 위성 항법 신호 송신기(120)는 의사 위성 항법 시스템(100)에서 복수(120a, 120b, 120c)로 구비될 수 있으며, 도 1에 도시된 3개의 위성 항법 신호 송신기(120)는 하나의 예시에 불과하므로, 3개 이상일 수 있다.
항법 신호 수신기(130)는 항법 신호를 수신한다. 구체적으로, 항법 신호 수신기(130)는 의사 위성 항법 신호 송신기(110)로부터 수신되는 의사 위성 항법 신호 및/또는 위성 항법 신호 송신기(120)로부터 수신되는 위성 항법 신호를 수신할 수 있다. 항법 신호 수신기(130)는 수신된 항법 신호(의사 위성 항법 신호 또는 위성 항법 신호)를 연산하여 자신의 위치를 확인할 수 있다.
일 실시예에서, 항법 신호 수신기(130)는 의사 위성 항법 신호 또는 위성 항법 신호를 선택적으로 수신할 수 있다. 예를 들어, 항법 신호 수신기(130)는 위성 항법 신호 송신기(120)로부터 수신되는 위성 항법 신호 세기가 미리 설정된 기준값 보다 작은 경우에는, 의사 위성 항법 신호 송신기(110)로부터 송신되는 위성 항법 신호를 수신할 수 있다. 이때, 항법 신호 수신기(130)는 수신된 의사 위성 항법 신호를 연산하여 자신의 위치를 확인할 수 있다.
일 실시예에서, 항법 신호 수신기(130)는 특정 의사 위성 항법 신호만 선택적으로 수신할 수 있다. 예를 들어, 항법 신호 수신기(130)는 의사 위성 항법 신호 송신기(110)와 미리 설정된 대역폭, 세기, 코딩 방법 등을 가지는 특정 의사 위성 항법 신호만을 선택적으로 수신할 수 있다.
이하, 도 2 내지 도 10을 참조하여, 도 1에 도시된 각 구성을 더 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 의사 위성 항법 신호 송신기의 블록도이다.
도 2를 참조하면, 의사 위성 항법 신호 송신기(110)는 제어부(210), 항법 신호 생성부(220), 항법 신호 송신부(230), 시각 동기화부(240) 및 항법 신호 수신부(250)를 포함할 수 있다.
제어부(210)는 의사 위성 항법 신호 송신기(110)의 전반적인 동작을 제어한다. 구체적으로, 제어부(210)는 의사 위성 항법 신호 송신기(110)가 의사 위성 항법 신호를 송신하기 위한 제어 명령을 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 제어부(210)는 송신할 의사 위성 항법 신호에 포함될 정보(예, 위치 정보, 시각 정보)를 포함하는 제어 명령을 생성할 수 있다. 예를 들어, 제어부(210)는 항법 신호 수신기(130)에 송신할 정보가 포함된 항법 메시지를 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 제어부(210)는 송신할 의사 위성 항법 신호의 코딩 방식, 대역폭, 주파수, 세기 등을 결정하는 제어 명령을 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 제어부(210)는 위성 항법 신호를 방해하지 않는 일반 모드로 동작하는 제어 명령을 생성할 수 있다. 구체적으로, 제어부(210)는 위성 항법 신호와 간섭되지 않는 대역폭 및 세기를 갖는 의사 위성 항법 신호를 송신하도록 하는 제어 명령을 생성할 수 있다. 예를 들어, 제어부(210)는 위성 항법 신호와 미리 설정된 오프셋 만큼 이격된 대역폭을 갖는 의사 위성 항법 신호를 송신하는 제어 명령을 생성할 수 있다. 여기서, 미리 설정된 오프셋은 주변 환경, 위성 항법 신호의 대역폭 및/또는 세기 등에 따라 위성 항법 신호와 간섭이 작은 값으로 가변적으로 설정될 수 있다.
일 실시예에서, 제어부(210)는 재밍 신호에 의한 재밍을 피하기 위한 항 재밍 모드로 동작하기 위한 제어 명령을 생성할 수 있다. 구체적으로, 제어부(210)는 재밍 신호와 다른 대역폭 및/또는 재밍 신호 보다 상대적으로 큰 세기를 갖는 의사 위성 항법 신호를 송신하도록 하는 제어 명령을 생성할 수 있다. 여기서, 의사 위성 항법 신호의 대역폭 및/또는 세기는 주변 환경, 위성 항법 신호의 대역폭 및/또는 세기 등에 따라 가변적으로 설정될 수 있다.
일 실시예에서, 제어부(210)는 위성 항법 신호 또는 타 의사 위성 항법 신호를 교란하기 위한 신호 교란 모드로 동작하는 제어 명령을 생성할 수 있다. 구체적으로, 제어부(210)는 위성 항법 신호 또는 타 의사 위성 항법 신호와 동일 또는 중첩되는 대역폭 및/또는 위성 항법 신호 또는 다른 의사위성 항법 신호보다 상대적으로 큰 세기를 갖는 의사 위성 항법 신호를 송신하도록 하는 제어 명령을 생성할 수 있다. 예를 들어, 제어부(210)는 위성 항법 신호가 L1 대역인 경우, 위성 항법 신호보다 큰 세기를 갖는 L1 대역의 의사 위성 항법 신호를 송신하는 제어 명령을 생성할 수 있다.
또한, 제어부(210)는 의사 위성 항법 신호 송신기(110)의 동작 모드를 결정할 수 있다. 구체적으로, 제어부(210)는 일반 모드, 항 재밍 모드, 신호 교란 모드 중 적어도 하나로 동작하도록 동작 모드를 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 제어부(210)는 위성 항법 신호, 타 의사 위성 항법 신호 송신기 등으로부터 수신되는 항법 신호 등을 기반으로 의사 위성 항법 신호 송신기(110)의 동작 모드를 결정할 수 있다. 예를 들어, 제어부(210)는 위성 항법 신호가 정상적으로 수신되는 경우에는 항법 신호 수신기(130)가 위성 항법 신호 또는 의사 위성 항법 신호를 선택적으로 수신할 수 있도록, 위성 항법 신호를 간섭하지 않는 일반 모드로 동작하도록 결정할 수 있다. 또한, 제어부(210)는 항법 신호 수신기(130)가 항법 신호를 정상적으로 수신할 없을 정도의 재밍 신호가 수신되는 경우에는, 재밍 신호의 영향을 받지 않는 대역폭 및/또는 세기를 갖는 의사 위성 항법 신호를 생성하도록 하는 항 재밍 모드로 동작하도록 결정할 수 있다. 또한, 제어부(210)는 주변에 미확인 위성 항법 수신기가 존재하는 경우, 해당 미확인 위성 항법 수신기의 위성 항법 신호 수신을 방해하는 대역폭 및/또는 세기를 갖는 의사 위성 항법 신호를 송신하는 신호 교란 모드로 동작하도록 결정할 수 있다.
항법 신호 생성부(220)는 의사 위성 항법 신호를 생성한다. 구체적으로, 항법 신호 생성부(220)는 제어부(210)에서 생성된 제어 명령을 기반으로 항법 메시지를 이용하여 의사 위성 항법 신호를 생성할 수 있다. 여기서, 제어 명령은 의사 위성 항법 신호의 코딩 방법, 대역폭 등을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 항법 신호 생성부(220)는 항법 메시지를 코딩할 수 있다. 구체적으로, 항법 신호 생성부(220)는 위성 항법 신호에서 사용되는 코딩 방식 또는 항법 신호 수신기(130)와 미리 교환된 키를 기반으로 항법 메시지를 코딩할 수 있다.
일 실시예에서, 항법 신호 생성부(220)는 코딩된 항법 메시지를 변조할 수 있다. 구체적으로, 항법 신호 생성부(220)는 코딩된 항법 메시지와 반송파를 믹싱하여 미리 설정된 대역폭을 갖는 의사 위성 항법 신호를 생성할 수 있다. 여기서, 미리 설정된 대역폭은 위성 항법 신호의 대역폭과 동일 또는 중첩되거나, 위성 항법 신호와 중첩되지 않는 대역폭일 수 있다.
항법 신호 송신부(230)는 의사 위성 항법 신호를 송신한다. 구체적으로, 항법 신호 송신부(230)는 항법 신호 생성부(220)에서 생성된 의사 위성 항법 신호를 제어 명령을 기반으로 송신할 수 있다.
일 실시예에서, 항법 신호 송신부(230)는 제어 명령에 포함된 세기로 의사 위성 항법 신호를 증폭하여 송신할 수 있다.
또한, 항법 신호 송신부(230)는 시각 동기화 신호를 타 의사 위성 항법 신호 송신기
시각 동기화부(240)는 의사 위성 항법 신호 송신기(110)의 시각을 동기화한다. 구체적으로, 시각 동기화부(240)는 의사 위성 항법 신호 송신기(110)의 시각을 타 의사 위성 신호 송신기와 동기화할 수 있다.
일 실시예에서, 시각 동기화부(240)는 타 의사 위성 항법 신호 송신기 또는 시각 동기원으로부터 수신된 시각 동기화 신호를 기반으로 의사 위성 항법 신호 송신기(110)의 시각을 동기화할 수 있다.
또한, 시각 동기화부(240)는 타 의사 위성 항법 신호 송신기를 자신의 시각과 동기화하기 위해, 시각 동기화 신호를 생성할 수 있다. 이때, 의사 위성 항법 신호 송신기(110)는 타 의사 위성 항법 신호 송신기에 시각 동기화 신호를 송신할 수 있다.
항법 신호 수신부(250)는 항법 신호를 수신한다. 구체적으로, 항법 신호 수신부(250)는 위성 항법 신호 또는 타 의사 위성 항법 신호 송신기로부터 수신되는 의사 위성 항법 신호를 수신할 수 있다.
또한, 항법 신호 수신부(250)는 타 의사 위성 항법 신호 송신기 또는 시각 동기원으로부터 시각 동기화 신호를 수신할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부의 구성도이다.
도 3을 참조하면, 제어부(210)는 동작 모드 판단 모듈(310) 및 제어 명령 생성 모듈(320)을 포함한다.
동작 모드 판단 모듈(310)은 의사 위성 항법 신호 송신기(110)의 동작 모드를 결정한다. 구체적으로, 동작 모드 판단 모듈(310)은 일반 모드, 항 재밍 모드 및 신호 교란 모드 중 적어도 하나로 동작하도록 의사 위성 항법 신호 송신기(110)의 동작 모드를 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 동작 모드 판단 모듈(310)은 위성 항법 신호, 타 의사 위성 항법 신호 송신기로부터 수신되는 신호 등 수신되는 신호를 기반으로 의사 위성 항법 신호 송신기(110)의 동작 모드를 결정할 수 있다. 예를 들어, 동작 모드 판단 모듈(310)은 위성 항법 신호가 정상적으로 수신되는 경우에는 항법 신호 수신기(130)가 위성 항법 신호 또는 의사 위성 항법 신호를 선택적으로 수신할 수 있도록, 위성 항법 신호를 간섭하지 않는 일반 모드로 동작하도록 결정할 수 있다. 또한, 동작 모드 판단 모듈(310)은 항법 신호 수신기(130)가 항법 신호를 정상적으로 수신할 없을 정도의 재밍 신호가 수신되는 경우에는, 재밍 신호의 영향을 받지 않는 대역폭 및 세기를 갖는 의사 위성 항법 신호를 생성하도록 하는 항 재밍 모드로 동작하도록 결정할 수 있다. 또한, 동작 모드 판단 모듈(310)은 주변에 미확인 위성 항법 수신기가 존재하는 경우, 해당 미확인 위성 항법 수신기의 위성 항법 신호 수신을 방해하는 대역폭 및 세기를 갖는 의사 위성 항법 신호를 송신하는 신호 교란 모드로 동작하도록 결정할 수 있다.
제어 명령 생성 모듈(320)은 의사 위성 항법 신호 송신기(110)의 동작 모드에 따른 제어 명령을 생성한다. 구체적으로, 제어 명령 생성 모듈(320)은 결정된 동작 모드에 따라 송신할 의사 위성 항법 신호의 코딩 방법, 대역폭, 주파수, 세기 등을 제어하는 제어 명령을 생성할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 항법 신호 생성부의 구성도이다.
도 4를 참조하면, 항법 신호 생성부(220)는 인코더(410) 및 변조기(420)를 포함한다.
인코더(410)는 항법 메시지를 코딩한다. 구체적으로, 인코더(410)는 제어 명령에 포함된 코딩 방법에 따라 항법 메시지를 코딩할 수 있다.
일 실시예에서, 인코더(410)는 위성 항법 신호에서 사용되는 코딩 방법으로 항법 메시지를 코딩할 수 있다. 구체적으로, 인코더(410)는 항법 메시지를 C/A(Corase/Access) 코드, P(Protect) 코드, M(Military) 코드 등으로 코딩할 수 있다.
일 실시예에서, 인코더(410)는 미리 설정된 코딩 방법으로 항법 메시지를 코딩할 수 있다. 구체적으로, 인코더(410)는 특정 항법 신호 수신기(130)만이 의사 위성 항법 신호를 송신할 수 있도록, 특정 항법 신호 수신기(130)와 공유된 키를 기반으로 항법 메지시를 코딩할 수 있다.
변조기(420)는 코딩된 항법 메시지를 변조한다. 구체적으로, 변조기(420)는 코딩된 항법 메시지와 반송파를 믹싱하여 제어 명령에 포함된 대역폭을 갖는 의사 위성 항법 신호를 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 변조기(420)는 위성 항법 신호에서 사용되는 반송파를 이용하여 의사 위성 항법 신호를 생성할 수 있다. 구체적으로, 변조기(420)는 위성 항법 신호에서 사용되는 중심 주파수 1575.42MH의사 위성 항법 신호 송신기를 갖는 L1 대역 반송파, 중심 주파수 1227.60Mh의사 위성 항법 신호 송신기를 갖는 L2 대역 반송파 등을 코딩된 항법 메시지와 믹싱하여, 의사 위성 항법 신호를 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 변조기(420)는 미리 설정된 대역폭을 갖는 반송파를 이용하여 의사 위성 항법 신호를 생성할 수 있다. 구체적으로, 변조기(420)는 특정 항법 신호 수신기(130)와 미리 공유된 대역폭을 갖는 반송파를 코딩된 항법 메시지에 믹싱하여, 의사 위성 항법 신호를 생성할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 다른 항법 신호 송신부의 구성도이다.
도 5를 참조하면, 항법 신호 송신부(230)는 증폭기(510) 및 안테나(520)를 포함할 수 있다. 증폭기(510)는 의사 위성 항법 신호를 증폭한다. 구체적으로, 증폭기(510)는 제어 명령에 포함된 세기를 기반으로 생성된 의사 위성 항법 신호의 세기를 증폭할 수 있다. 안테나(520)는 증폭된 의사 위성 항법 신호를 송신한다. 일 실시예에서, 안테나(520)는 다중 L 대역 안테나 일 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 의사 위성 항법 신호 송신 방법의 흐름도이다.
이하, 도 1에 도시된 의사 위성 항법 신호 송신기(110)에 의해 상기 방법이 수행되는 것을 예시로 설명한다.
도 6을 참조하면, 단계 S610에서 시각 동기화된다. 구체적으로, 의사 위성 항법 신호 송신기(110)는 수신된 시각 동기화 신호를 기반으로 타 의사 위성 항법 신호 송신기(110)와 시각 동기화할 수 있다.
일 실시예에서, 의사 위성 항법 신호 송신기(110)는 시각 동기원으로부터 시각 동기화 신호를 수신할 수 있다.
일 실시예에서, 의사 위성 항법 신호 송신기(110)는 타 의사 위성 항법 신호 송신기(110)로부터 시각 동기화 신호를 수신할 수 있다.
일 실시예에서, 의사 위성 항법 신호 송신기(120)는 시각 동기화 신호를 생성하여, 타 의사 위성 항법 신호 송신기에 송신할 수 있다.
단계 S620에서, 제어 명령이 생성된다. 구체적으로, 의사 위성 항법 신호 송신기(110)는 의사 위성 항법 신호를 송신하기 위한 제어 명령을 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 의사 위성 항법 신호 송신기(110)는 송신할 의사 위성 항법 신호에 포함될 정보(예, 위치 정보, 시각 정보)를 포함하는 제어 명령을 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 의사 위성 항법 신호 송신기(110)는 송신할 의사 위성 항법 신호의 코딩 방식, 대역폭, 주파수, 세기 등을 결정하는 제어 명령을 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 의사 위성 항법 신호 송신기(110)는 위성 항법 신호를 방해하지 않는 일반 모드로 동작하는 제어 명령을 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 의사 위성 항법 신호 송신기(110)는 재밍 신호에 의한 재밍을 피하기 위한 항 재밍 모드로 동작하기 위한 제어 명령을 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 의사 위성 항법 신호 송신기(110)는 위성 항법 신호 또는 타 의사 위성 항법 신호를 교란하기 위한 신호 교란 모드로 동작하는 제어 명령을 생성할 수 있다.
단계 S630에서, 의사 위성 항법 신호가 생성된다. 구체적으로, 의사 위성 항법 신호 송신기(110)는 제어 명령을 기반으로 위성 항법 신호를 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 의사 위성 항법 신호 송신기(110)는 항법 메시지를 코딩할 수 있다. 예를 들어, 의사 위성 항법 신호 송신기(110)는 위성 항법 신호와 동일한 코딩 방법 또는 항법 신호 수신기(130)와 미리 설정된 코딩 방법에 따라 항법 메시지를 코딩할 수 있다.
일 실시예에서, 의사 위성 항법 신호 송신기(110)는 코딩된 항법 메시지를 변조할 수 있다. 예를 들어, 의사 위성 항법 신호 송신기(110)는 위성 항법 신호와 동일한 대역폭 또는 항법 신호 수기와 미리 설정된 대역폭을 갖는 신호로 코딩된 항법 메시지를 변조하여 의사 위성 항법 신호를 생성할 수 있다.
단계 S640에서, 의사 위성 항법 신호가 송신된다. 구체적으로, 의사 위성 항법 신호 송신기(110)는 제어 명령을 기반으로 위성 항법 신호를 송신할 수 있다.
일 실시예에서, 의사 위성 항법 신호 송신기(110)는 제어 명령에 포함된 세기로 의사 위성 항법 신호를 증폭하여 송신할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 의사 위성 항법 신호 송신기의 일반 모드동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 참조하면, 세로축은 신호의 크기, 가로축은 주파수를 나타내며, 중심 주파수 L1을 갖는 위성 항법 신호 및 위성 항법 신호의 중심 주파수와 f1 만큼의 오프셋(offset) 갖는 의사 위성 항법 신호가 도시되어 있다. 의사 위성 항법 신호 송신기(110)는 일반 모드에서 항법 신호 수신기(130)가 위성 항법 신호 또는 의사 위성 항법 신호를 선택적으로 수신할 수 있도록, 위성 항법 신호를 간섭하지 않는 의사 위성 항법 신호를 송신할 수 있다. 즉, 도 7에서 도시된 의사 위성 항법 신호는 위성 항법 신호와 f1의 오프셋을 갖는 주파수의 의사 위성 항법 신호를 생성하여 송신함으로써, 위성 항법 신호와 간섭을 피할 수 있다. 여기서, f1은 무선 통신 환경, 의사 위성 항법 신호의 사용 목적에 따라 상이하게 설정될 수 있으며, 일반 동작 모드에서는 의사 위성 항법 신호가 위성 항법 신호를 간섭하지 않는 최소 오프셋 값 이상일 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 의사 위성 항법 신호 송신기의 신호 교란 모드 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 8을 참조하면, 세로축은 신호의 크기, 가로축은 주파수를 나타내며, 중심 주파수 L1을 갖는 위성 항법 신호 및 위성 항법 신호의 중심 주파수와 f2 만큼의 오프셋을 갖는 의사 위성 항법 신호가 도시되어 있다. 의사 위성 항법 신호 송신기(110)는 신호 교란 모드에서 미확인 된 항법 신호 수신기(130)(예, 적군의 항법 신호 수신기)가 위성 항법 신호 또는 타 의사 위성 항법 신호 송신기로부터 송신되는 의사 위성 항법 신호의 수신을 방해하기 위해 동작하므로, 위성 항법 신호와 간섭되는 대역폭을 가지며, 위성 항법 신호 보다 상대적으로 큰 세기를 갖는 의사 위성 항법 신호를 생성하여 송신할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 시각 동기화를 설명하기 위한 도면이다.
도 9를 참조하면, 광역 시각 동기원(910), 지역 시각 동기원(920,930) 및 의사 위성 항법 신호 송신기(110)가 도시되어 있다.
광역 시각 동기원(910)은 시각 동기화의 기준이 되는 시각 동시화 신호를 지역 시각 동기원(920,930)에 송신할 수 있다. 광역 시각 동기원(910)은 복수의 지역 시각 동기원(920,930)에 시각 동기화 신호를 송신할 수 있다. 광역 시각 동기원(910)은 유 무선 통신 방법을 이용하여 지역 시각 동기원(920,930)에 시각 동기화 신호를 송신할 수 있다.
지역 시각 동기원(920,930)은 광역 시각 동기원(910)으로부터 시각 동기화 신호를 수신할 수 있다. 지역 시각 동기원(920,930)은 수신된 시각 동기화 신호를 적어도 하나의 의사 위성 항법 신호 송신기(110)에 송신할 수 있다. 지역 시각 동기원(920,930)은 유 무선 통신 방법을 이용하여 의사 위성 항법 신호 송신기(110)에 시각 동기화 신호를 송신할 수 있다.
의사 위성 항법 신호 송신기(110)는 지역 시각 동기원(920,930)으로부터 시각 동기화 신호를 수신할 수 있다. 의사 위성 항법 신호 송신기(110)는 지역 시각 동기원(920,930)으로부터 수신된 시각 동기화 신호를 기반으로 시각 동기화를 수행할 수 있다.
이로써, 항법 신호 수신기(130)가 각 의사 위성 항법 신호 송신기(110)로부터 의사 위성 항법 신호가 수신된 시각을 기반으로 자신의 위치를 확인할 수 있도록, 복수의 의사 위성 항법 신호 송신기(110)들은 시각 동기화된다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 항법 신호 수신기의 블록도이다.
도 10을 참조하면, 항법 신호 수신기(130)는 항법 신호 수신부(1010) 및 제어부(1020)를 포함할 수 있다.
항법 신호 수신부(1010)는 항법 신호를 수신한다. 구체적으로, 항법 신호 수신부(1010)는 위성 항법 신호 및/또는 의사 위성 항법 신호를 수신할 수 있다.
일 실시예에서, 항법 신호 수신기(130)는 미리 설정된 대역폭, 세기, 코딩 방법 등으로 수신되는 의사 위성 항법 신호를 수신할 수 있다.
제어부(1020)는 항법 신호 수신기(130)의 전반적인 동작을 제어한다. 구체적으로, 제어부(1020)는 항법 신호 수신부(1010)가 위성 항법 신호 및/또는 의사 위성 항법 신호를 수신하도록 제어하는 제어 명령을 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 제어부(1020)는 수신되는 위성 항법 신호의 세기가 미리 설정된 기준 값 보다 작은 경우, 의사 위성 항법 신호를 수신하도록 제어하는 명령을 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 제어부(1020)는 위성 항법 신호에 대한 재밍 신호가 수신되는 경우, 의사 위성 항법 신호를 수신하도록 제어하는 명령을 생성할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 장치 및 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다.
컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야 통상의 기술자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media) 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 또한 상술한 매체는 프로그램 명령, 데이터 구조 등을 지정하는 신호를 전송하는 반송파를 포함하는 광 또는 금속선, 도파관 등의 전송 매체일 수도 있다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
110 : 의사 위성 항법 신호 송신기
120 : 위성 항법 신호 송신기
130 : 항법 신호 수신기

Claims (14)

  1. 일반 모드, 항 재밍 모드 및 신호 교란 모드 중 적어도 하나로 동작하기 위한 의사 위성 항법 신호의 대역폭 및 세기를 포함하는 제어 명령을 생성하는 제어부;
    상기 제어 명령에 따른 대역폭을 갖는 의사 위성 항법 신호를 생성하는 항법 신호 생성부; 및
    생성된 의사 위성 항법 신호를 상기 제어 명령에 따른 세기로 송신하는 항법 신호 송신부
    를 포함하는 의사 위성 항법 신호 송신기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 일반 모드인 경우, 위성 항법 신호와 간섭되지 않는 대역폭 및 세기를 갖는 의사 위성 항법 신호를 송신하기 위한 제어 명령을 생성하는 것을 특징으로 하는 의사 위성 항법 신호 송신기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 항 재밍 모드인 경우, 재밍 신호에 영향을 받지 않는 대역폭 및 세기를 갖는 의사 위성 항법 신호를 송신하기 위한 제어 명령을 생성하는 것을 특징으로 하는 의사 위성 항법 신호 송신기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 신호 교란 모드인 경우, 위성 항법 신호를 간섭하는 대역폭 및 세기를 갖는 의사 위성 항법 신호를 송신하기 위한 제어 명령을 생성하는 것을 특징으로 하는 의사 위성 항법 신호를 송신하기 위한 제어 명령을 생성하는 것을 특징으로 하는 의사 위성 항법 신호 송신기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 항법 신호 생성부는,
    항법 메시지를 코딩하는 인코더; 및
    코딩된 항법 메시지를 이용하여 상기 대역폭을 갖는 의사 위성 항법 신호를 생성하는 변조기
    를 포함하는 의사 위성 항법 신호 송신기.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 항법 신호 송신부는,
    상기 생성된 의사 위성 항법 신호를 상기 세기로 증폭하는 증폭기를 포함하는 의사 위성 항법 신호 송신기.
  7. 제 1 항에 있어서,
    시각 동기화 신호를 수신하여 타 의사 위성 항법 신호 송신기와 시각 동기화하는 시각 동기화부를 더 포함하는 의사 위성 항법 신호 송신기.
  8. 의사 위성 항법 신호 송신기에 의해 수행되는 방법에 있어서,
    일반 모드, 항 재밍 모드 및 신호 교란 모드 중 적어도 하나로 동작하기 위한 의사 위성 항법 신호의 대역폭 및 세기를 포함하는 제어 명령을 생성하는 단계;
    상기 제어 명령에 따른 대역폭을 갖는 의사 위성 항법 신호를 생성하는 단계; 및
    생성된 의사 위성 항법 신호를 상기 제어 명령에 따른 세기로 송신하는 단계
    를 포함하는 의사 위성 항법 신호 송신 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제어 명령을 생성하는 단계는,
    상기 일반 모드인 경우, 위성 항법 신호와 간섭되지 않는 대역폭 및 세기를 갖는 의사 위성 항법 신호를 송신하기 위한 제어 명령을 생성하는 것을 특징으로 하는 의사 위성 항법 신호 송신 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 제어 명령을 생성하는 단계는,
    상기 항 재밍 모드인 경우, 재밍 신호에 영향을 받지 않는 대역폭 및 세기를 갖는 의사 위성 항법 신호를 송신하기 위한 제어 명령을 생성하는 것을 특징으로 하는 의사 위성 항법 신호 송신 방법.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 제어 명령을 생성하는 단계는,
    상기 신호 교란 모드인 경우, 위성 항법 신호를 간섭하는 대역폭 및 세기를 갖는 의사 위성 항법 신호를 송신하기 위한 제어 명령을 생성하는 것을 특징으로 하는 의사 위성 항법 신호를 송신하기 위한 제어 명령을 생성하는 것을 특징으로 하는 의사 위사 항법 신호 송신 방법.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 의사 위성 항법 신호를 생성하는 단계는,
    항법 메시지를 코딩하고, 코딩된 항법 메시지를 상기 대역폭으로 변조하여 상기 의사 위성 항법 신호를 생성하는 의사 위성 항법 신호 송신 방법.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 송신하는 단계는,
    상기 생성된 의사 위성 항법 신호를 상기 세기로 증폭하여 송신하는 의사 위성 항법 신호 송신 방법
  14. 제 8 항에 있어서,
    시각 동기화 신호를 수신하는 단계; 및
    수신된 시각 동기화 신호를 기반으로 타 의사 위성 항법 신호 송신기와 시각 동기화하는 단계를 더 포함하는 의사 위성 항법 신호 송신 방법.

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