KR20230080370A - Method and apparatus for constructing terrestrial satellite navigation system using satellite navigation information - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to technology providing technology and methods for building a terrestrial satellite navigation system which links a terrestrial communication network with a satellite navigation signal generation system applying technology to generate a communication carrier modulating in-phase/quadrature-phase (I/Q) data or navigation messages of an intermediate frequency (IF), which is a digital data area of a satellite navigation system. According to an embodiment of the present invention in a process of resolving the shadow areas of a satellite navigation system, such as indoors, underground cities, tunnels, etc., some telecommunication companies can achieve a desired goal of providing a navigation signal generation system for using only communication media thereof or only the communication infrastructure of a specific telecommunication company. The apparatus comprises a satellite navigation signal generator and a satellite navigation signal receiver.

Description

위성항법시스템 정보를 이용하는 지상용 위성항법체계 구축 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR CONSTRUCTING TERRESTRIAL SATELLITE NAVIGATION SYSTEM USING SATELLITE NAVIGATION INFORMATION}Ground navigation system construction method and apparatus using satellite navigation system information

본 발명은 지상에서 통신용 주파수를 이용하는 위성항법 신호 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 지상의 통신용 셀룰러 망 주파수를 이용하는 위성항법시스템 (satellite navigation system)을 위한 신호 생성기 및 수신기 체계에 관한 것이다. The present invention relates to a satellite navigation signal system using a frequency for communication on the ground, and more particularly, to a signal generator and receiver system for a satellite navigation system using a cellular network frequency for communication on the ground.

기존의 GPS(Global Positioning System), GLONASS(Globalnaya Navigazionnaya Sputnikovaya Sistema, or Global Navigation Satellite System), BDS(BeiDou Navigation Satellite System) 등과 같은 글로벌 위성항법체계 즉, GNSS(global navigation satellite system)를 이용하는 경우, 지구의 밖에 있는 항법위성들의 신호를 정상적으로 직접 수신할 수 있는 수신기, 즉, 실외 환경에 있는 수신기에서만 해당 위치가 정확히 계산될 수 있다. 즉, 복수의 인공위성과 인공위성으로부터 송출되는 위성신호를 이용하여 지구 전역에서 움직이거나, 고정되어 있는 대상의 위치, 고도, 속도가 파악될 수 있다.In the case of using a global satellite navigation system such as the existing GPS (Global Positioning System), GLONASS (Globalnaya Navigazionnaya Sputnikovaya Sistema, or Global Navigation Satellite System), BDS (BeiDou Navigation Satellite System), that is, GNSS (global navigation satellite system), A corresponding position can be accurately calculated only by a receiver capable of normally directly receiving signals from external navigation satellites, that is, a receiver in an outdoor environment. That is, the position, altitude, and speed of an object moving or stationary throughout the earth can be grasped using a plurality of artificial satellites and satellite signals transmitted from the satellites.

GNSS 시스템은 군사적인 목적으로 개발되었으나, 근래에는 모든 교통수단에 대한 항법은 물론, 측량, 농업 및 지구과학뿐만 아니라 응급환자의 탐색 및 구조, 범죄자에 대한 위치추적, 자연재해에 대한 대응 등 국가차원의 복지 및 위기관리 시스템과 같이 광범위한 분야에서 활용되고 있다.The GNSS system was developed for military purposes, but in recent years, it has been developed at the national level, such as navigation for all means of transportation, surveying, agriculture and earth science as well as emergency patient search and rescue, criminal location tracking, and response to natural disasters. It is used in a wide range of fields such as welfare and crisis management systems.

GNSS를 통해 사용자의 위치를 측위하는 경우, 위성으로부터 수신되는 위성신호를 정확하게 분석하여 해당 사용자의 위치를 계산하는 것이 매우 중요하다. 그러나 위성으로부터 수신되는 위성신호는 위성의 궤도오차, 수신기와 위성 간의 시계오차, 이온층 및 대류층에 의한 오차 또는 다중경로에 의한 오차를 포함하며, 이로 인해 통상 수 미터에서 수십 미터까지의 위치오차가 발생하게 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 최근에는 DGPS(differential GPS) 또는 RTK(real time kinematic) 등과 같이 사용목적에 맞는 다양한 측위보정기법들인 DGNSS(differential GNSS)가 개발되어 적용되고 있다.When positioning a user's location through GNSS, it is very important to accurately analyze a satellite signal received from a satellite to calculate the user's location. However, the satellite signal received from the satellite includes orbital error of the satellite, clock error between the receiver and the satellite, error due to the ionosphere and convection layer, or error due to multipath. It happens. In order to solve this problem, various positioning correction techniques such as DGPS (differential GPS) or RTK (real time kinematic), such as DGNSS (differential GNSS), have been developed and applied.

또한 글로벌위성항법체계와 달리 지역위성항법체계(Regional Navigation Satellite System)로 분류되는 일본의 QZSS, 인도의 NAVIC과 유사한 우리나라의 한국형 위성항법체계(Korea Positioning System, KPS)는 우리나라 주변에 배치된 위성궤도를 이용해서 정밀한 측위가 가능한 위성항법시스템의 경우는 지상 통신망과의 연계를 통한 새로운 기술 및 서비스 창출이 가능하다.In addition, the Korea Positioning System (KPS), which is similar to Japan's QZSS and India's NAVIC, which is classified as a Regional Navigation Satellite System, unlike the global satellite navigation system, is based on satellite orbits deployed around Korea. In the case of a satellite navigation system capable of precise positioning using , it is possible to create new technologies and services through linkage with terrestrial communication networks.

그럼에도 불구하고, 실내에서 위성항법시스템을 통해 사용자의 위치를 측위하는 경우, 위성으로부터 사용자의 위치까지 신호가 도달하지 않아 사용자의 위치를 정확히 계산하는 것이 불가능하다. 더 나아가, 실내에서는 위성 신호를 수신하는 것 자체가 불가능하기 때문에 측위보정 기법을 적용하는 것도 불가능하였다.Nevertheless, when a user's position is determined indoors through a satellite navigation system, it is impossible to accurately calculate the user's position because a signal does not reach the user's position from a satellite. Furthermore, since it is impossible to receive satellite signals indoors, it is impossible to apply the positioning correction technique.

이를 보완하기 위해서 MEMS(Microelectromechanical systems)형 관성센서를 이용한 혼합측위, 라이다와 카메라를 이용한 영상 측위, 통신을 목적으로 개발된 와이파이, 블루투스, UWB(ultra wide band)와 같은 무선통신시스템의 신호처리를 응용하여 위성항법체계와 비슷한 삼변측량법을 이용한 전파항법기술을 적용하여 실내에 위치하는 사용자에 대한 측위를 수행하고자 하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나, 이러한 기술들은 보조적으로만 사용될 뿐, 위성항법시스템을 완벽히 대체하지 못한다. To compensate for this, mixed positioning using MEMS (Microelectromechanical systems) type inertial sensors, image positioning using LIDAR and cameras, and signal processing of wireless communication systems such as Wi-Fi, Bluetooth, and UWB (ultra wide band) developed for communication purposes. By applying radio navigation technology using trilateration, which is similar to the satellite navigation system, research is being actively conducted to perform positioning for users located indoors. However, these technologies are used only as an aid and do not completely replace the satellite navigation system.

따라서 최근에는 지상에서 항법위성 신호를 대신 만들어서 발신하는 기술이 개발되었으며, 이는 위성항법시스템 시뮬레이터에서 착안하여 실시간 항법위성정보를 이용하는 방식으로 실제 항법위성 신호와의 호환성을 갖도록 설계하고 있다. Therefore, recently, a technology for generating and transmitting navigation satellite signals on the ground has been developed, and this is designed to be compatible with actual navigation satellite signals by using real-time navigation satellite information based on a satellite navigation system simulator.

본 발명은 위성항법시스템의 디지털 데이터 영역인 중간주파수(IF)의 I/Q(in-phase/quadrature-phase) 데이터를 생성하는 기술을 응용하는 위성항법 신호 생성시스템을 지상파 통신네트워크와 연동하는 지상용 위성항법체계를 구축하는 기술과 방법을 제공하고자 한다. 본 개시의 일 실시예에 따르면, 실내나 지하도시, 터널 등과 같은 위성항법시스템의 음영 지역을 해소하는 과정에서, 일부 통신사는 자신들의 통신 매체만을 통해서, 혹은 특정 통신사의 통신 인프라만을 이용하기 위한 항법신호 생성 시스템을 제공하길 원하는 요구목표를 달성할 수 있다. The present invention relates to a terrestrial navigation signal generation system that uses a technology for generating I/Q (in-phase/quadrature-phase) data of an intermediate frequency (IF), which is a digital data area of a satellite navigation system, in conjunction with a terrestrial communication network. It is intended to provide technology and methods for constructing a satellite navigation system for use. According to an embodiment of the present disclosure, in the process of resolving the shadow area of the satellite navigation system, such as indoors, underground cities, tunnels, etc., some carriers use only their own communication media or a navigation method for using only the communication infrastructure of a specific carrier. It is possible to achieve the desired goal of providing a signal generation system.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 통신용 주파수를 이용한 항법위성 신호 시스템은 기존 위성항법시스템에 할당된 L밴드가 아닌 지상 통신망에서 사용하고 있는 주파수 대역을 이용하여 항법위성 데이타가 포함된 통신용 RF신호를 생성하는 항법위성 신호 생성기와, 상기 항법위성 신호 생성기에 의해 생성된 항법위성 신호를 수신하여 위성항법 데이터를 복원하는 위성항법 측위 수신기를 포함할 수 있다. In order to achieve the above object, the navigation satellite signal system using a frequency for communication according to the present invention uses a frequency band used in a terrestrial communication network rather than the L band allocated to the existing satellite navigation system, and uses RF for communication containing navigation satellite data. It may include a navigation satellite signal generator for generating a signal, and a satellite navigation positioning receiver for receiving the navigation satellite signal generated by the navigation satellite signal generator and restoring satellite navigation data.

일 실시예에서, 상기 항법위성 신호 생성기는, 복수의 항법위성의 위성신호를 수신하는 수신부; 상기 복수의 항법위성을 포함한 복수의 항법위성에 대한 기준위성항법정보를 저장하는 위성항법정보 저장부; 상기 수신된 항법신호를 기초로, 수신 상태가 불량한 항법위성을 선정하는 항법위성 선정부; 상기 기준위성항법정보 중, 상기 선정된 항법위성에 대한 기준위성항법정보를 기초로, 상기 선정된 항법위성에 대한 위성항법정보를 생성하는 위성항법정보 생성부; 및 상기 생성된 위성항법정보를 포함하는 신호를 통신용 주파수에 변조기술로 실어 송출하는 통신용 컨버터를 포함할 수 있다.In one embodiment, the navigation satellite signal generator may include a receiving unit receiving satellite signals of a plurality of navigation satellites; a satellite navigation information storage unit for storing reference satellite navigation information for a plurality of navigation satellites including the plurality of navigation satellites; a navigation satellite selector selecting a navigation satellite having a poor reception state based on the received navigation signal; a satellite navigation information generating unit generating satellite navigation information for the selected navigation satellite based on the reference satellite navigation information for the selected navigation satellite among the reference satellite navigation information; and a communication converter for transmitting the signal including the generated satellite navigation information to a communication frequency by means of a modulation technique.

본 개시의 일 실시예는, 하나 이상의 명령어들을 저장하는 메모리; 및 상기 하나 이상의 명령어들을 실행하는 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 위치를 식별하고자 하는 객체를 결정하고, 항법 위성의 궤도 정보를 수신하고, 상기 항법 위성의 궤도 정보에 기초하여, 상기 항법 위성에 대응되도록 실제로 존재하지 않는 가상 항법위성을 생성하고, 상기 가상 항법위성에 기초하여, 상기 가상 항법위성의 신호를 획득하고, 상기 항법위성의 궤도 정보 및 상기 가상 항법위성의 신호 정보에 기초하여, 상기 객체의 위치를 식별하는, 지상용 위성항법 체계 서버를 제공하고자 한다.One embodiment of the present disclosure provides a memory that stores one or more instructions; and at least one processor executing the one or more instructions, wherein the at least one processor determines an object whose location is to be identified, receives orbital information of a navigation satellite, and receives orbital information of the navigation satellite, based on the orbital information of the navigation satellite. to generate a virtual navigation satellite that does not actually exist to correspond to the navigation satellite, obtain a signal of the virtual navigation satellite based on the virtual navigation satellite, track information of the navigation satellite, and signal of the virtual navigation satellite Based on the information, it is intended to provide a terrestrial satellite navigation system server that identifies the location of the object.

일 실시예에서, 상기 항법 위성의 궤도 정보는, 상기 항법위성의 실제 궤도에 관한 정보, 상기 항법위성의 동기 시각 정보, 및 상기 항법위성과 관련된 대기 정보를 포함할 수 있다.In one embodiment, the orbit information of the navigation satellite may include information about an actual orbit of the navigation satellite, synchronization time information of the navigation satellite, and atmospheric information related to the navigation satellite.

일 실시예에서, 상기 항법위성의 궤도 정보는, 위성항법시스템 지상국 및 상기 항법위성 중 적어도 하나로부터 전송되어 수신될 수 있다.In one embodiment, the orbit information of the navigation satellite may be transmitted and received from at least one of a satellite navigation system ground station and the navigation satellite.

일 실시예에서, 상기 항법위성이 실제로 존재하지 않더라도 항법위성 정보를 생성하고 관리하는 지상국 시스템을 구축하여, 이를 지상용 통신망과 연동하여 실내외에서 특정 지역에서만 운영할 수 있는 독립적인 지상용 위성항법체계를 구축할 수 있다. In one embodiment, even if the navigation satellite does not actually exist, a ground station system that generates and manages navigation satellite information is established and interlocked with a ground communication network to operate an independent ground satellite navigation system that can be operated only in a specific area indoors and outdoors. can build.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 항법위성 신호발생기 인프라를 설치한 사업자, 예를 들어 KT, SKT, 또는 U+ 사업자는 자사 통신 가입자에게만 지상용 위성항법 서비스를 제공할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, an operator that has installed a navigation satellite signal generator infrastructure, for example, a KT, SKT, or U+ operator, can provide a terrestrial satellite navigation service only to its communication subscribers.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신용 주파수를 이용한 항법위성 신호 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 항법위성 신호 생성장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 위성항법 수신기의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 지상용 위성항법 체계를 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 지상용 위성항법 체계의 운영 개념을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 실제 항법 위성 및 가상 항법 위성을 나타내는 도면이다.
1 is a diagram illustrating a navigation satellite signal system using a communication frequency according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram showing the configuration of an apparatus for generating a navigation satellite signal according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram showing the configuration of a satellite navigation receiver according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating a terrestrial satellite navigation system according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating an operating concept of a terrestrial satellite navigation system according to an embodiment of the present invention.
6 is a diagram illustrating an actual navigation satellite and a virtual navigation satellite according to an embodiment of the present invention.

본 개시의 기술적 사상을 명확하게 하기 위하여 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 실시예를 상세하게 설명하도록 한다. 본 개시를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성요소에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 도면들 중 실질적으로 동일한 기능구성을 갖는 구성요소들에 대하여는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호들 및 부호들을 부여하였다. 설명의 편의를 위하여 필요한 경우에는 장치와 방법을 함께 서술하도록 한다. 본 개시의 각 동작은 반드시 기재된 순서대로 수행되어야 할 필요는 없고, 병렬적, 선택적, 또는 개별적으로 수행될 수 있다.In order to clarify the technical spirit of the present disclosure, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In describing the present disclosure, if it is determined that a detailed description of a related known function or component may unnecessarily obscure the subject matter of the present disclosure, the detailed description will be omitted. Elements having substantially the same functional configuration in the drawings are assigned the same reference numerals and reference numerals as much as possible, even though they are displayed on different drawings. For convenience of description, the device and method are described together if necessary. Each operation of the present disclosure need not necessarily be performed in the order described, and may be performed in parallel, selectively, or separately.

본 개시의 실시예들에서 사용되는 용어는 본 개시의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 실시예의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 명세서에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 개시의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다. The terms used in the embodiments of the present disclosure have been selected from general terms that are currently widely used as much as possible while considering the functions of the present disclosure, but they may vary depending on the intention or precedent of a person skilled in the art, the emergence of new technologies, and the like. . In addition, in a specific case, there is also a term arbitrarily selected by the applicant, and in this case, the meaning will be described in detail in the description of the corresponding embodiment. Therefore, the term used in this specification should be defined based on the meaning of the term and the overall content of the present disclosure, not a simple name of the term.

본 개시 전체에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 즉, 본 개시 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. Throughout this disclosure, singular expressions may include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. Terms such as "comprise" or "have" are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof exists, but that one or more other features, numbers, steps, operations, or configurations exist. It should be understood that it does not preclude the possibility of the presence or addition of elements, parts, or combinations thereof. That is, when a certain part "includes" a certain component in the entire present disclosure, it means that other components may be further included without excluding other components unless otherwise stated.

"적어도 하나의"와 같은 표현은, 구성요소들의 리스트 전체를 수식하고, 그 리스트의 구성요소들을 개별적으로 수식하지 않는다. 예를 들어, "A, B, 및 C 중 적어도 하나" 및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"는 오직 A, 오직 B, 오직 C, A와 B 모두, B와 C 모두, A와 C 모두, A와 B와 C 전체, 또는 그 조합을 가리킨다.An expression such as "at least one" modifies the list of elements as a whole and does not modify the elements of the list individually. For example, "at least one of A, B, and C" and "at least one of A, B, or C" means only A, only B, only C, both A and B, both B and C, A and C All, A, B, and C, or a combination thereof.

또한, 본 개시에 기재된 “...부”, “...모듈” 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.In addition, terms such as "...unit" and "...module" described in this disclosure refer to a unit that processes at least one function or operation, which is implemented as hardware or software or a combination of hardware and software. can be implemented

본 개시 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 “연결”되어 있다고 할 때, 이는 “직접적으로 연결”되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 “전기적으로 연결”되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the present disclosure, when a part is said to be “connected” to another part, this includes not only the case where it is “directly connected” but also the case where it is “electrically connected” with another element in between. do. In addition, when a part "includes" a certain component, it means that it may further include other components, not excluding other components unless otherwise stated.

본 개시 전체에서 사용된 표현 “~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)”은 상황에 따라, 예를 들면, “~에 적합한(suitable for)”, “~하는 능력을 가지는(having the capacity to)”, “~하도록 설계된(designed to)”, “~하도록 변경된(adapted to)”, “~하도록 만들어진(made to)”, 또는 “~를 할 수 있는(capable of)”과 바꾸어 사용될 수 있다. 용어 “~하도록 구성된(또는 설정된)”은 하드웨어적으로 “특별히 설계된(specifically designed to)” 것만을 반드시 의미하지 않을 수 있다. 대신, 어떤 상황에서는, “~하도록 구성된 시스템”이라는 표현은, 그 시스템이 다른 장치 또는 부품들과 함께 “~할 수 있는” 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 “A, B, 및 C를 수행하도록 구성된(또는 설정된) 프로세서”는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(generic-purpose processor)(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.The expression “configured to” used throughout this disclosure may mean, depending on the situation, for example, “suitable for”, “having the capacity to” )”, “designed to”, “adapted to”, “made to”, or “capable of” . The term “configured (or set) to” may not necessarily mean only “specifically designed to” hardware. Instead, in some contexts, the expression "a system configured to" may mean that the system "is capable of" in conjunction with other devices or components. For example, the phrase "a processor configured (or configured) to perform A, B, and C" can be used by a dedicated processor (eg, embedded processor) to perform those operations, or by executing one or more software programs stored in memory; It may mean a general-purpose processor (eg, CPU or application processor) capable of performing corresponding operations.

본 개시 전체에서 단말 또는 단말기는 UE (User Equipment), MS (Mobile Station), 셀룰러폰, 스마트폰, 컴퓨터, 또는 통신기능을 수행할 수 있는 멀티미디어 시스템을 포함할 수 있다. 물론 상기 예시에 제한되는 것은 아니다.Throughout the present disclosure, a terminal or a terminal may include a user equipment (UE), a mobile station (MS), a cellular phone, a smart phone, a computer, or a multimedia system capable of performing communication functions. Of course, it is not limited to the above examples.

GNSS, GPS 뿐만 아니라, 특정 지역에서 항법서비스를 제공하기 위한 목적으로 지역위성항법시스템 (Regional Navigation Satellite System, RNSS)이 개발되고 있다. RNSS로써 대표적인 시스템은 인도의 Navigation with Indian Constellation (NAVIC)과 일본의 Quasi-Zenith Satellite System (QZSS), 한국의 Korean Positioning System (KPS) 등이 존재한다. NAVIC은 3의 GEO와 5도의 궤도경사각을 갖는 4기의 IGSO 등 총 7기의 위성으로 구성된다. QZSS도 4기의 GEO와 3기의 IGSO 등 총 7기의 위성으로 운영될 예정이다. 본 개시 전체에서 위성항법시스템은 GNSS, GPS, RNSS 등을 포함할 수 있다.본 개시의 일 실시예는 지상통신망과 결합된 위성항법시스템을 제공하고자 한다.In addition to GNSS and GPS, a Regional Navigation Satellite System (RNSS) is being developed for the purpose of providing navigation services in a specific area. Representative systems as RNSS include India's Navigation with Indian Constellation (NAVIC), Japan's Quasi-Zenith Satellite System (QZSS), and Korea's Korean Positioning System (KPS). NAVIC consists of a total of 7 satellites, including 3 GEOs and 4 IGSOs with an orbital inclination of 5 degrees. QZSS will also operate with a total of seven satellites, including four GEOs and three IGSOs. Throughout the present disclosure, the satellite navigation system may include GNSS, GPS, RNSS, and the like. An embodiment of the present disclosure intends to provide a satellite navigation system combined with a terrestrial communication network.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신용 주파수를 이용한 항법위성 신호 시스템에 관한 것이다. 1 relates to a navigation satellite signal system using a communication frequency according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 항법위성 신호 시스템은 항법위성 신호 생성기(100) 및 항법위성 신호 수신기(200)를 포함한다. 항법위성 신호 생성기(100)는 지상 통신망에 사용되고 있는 주파수 대역을 이용하여 항법위성 I/Q (in-phase quadrature-phase) 데이터가 포함된 통신용 RF(Radio Frequency) 신호를 생성할 수 있다. 또한, 위성항법 수신기(200)는 상기 항법위성 신호 생성기에 의해 생성된 항법위성 신호를 수신하여 항법위성 신호 데이터를 복원할 수 있다.Referring to FIG. 1 , the navigation satellite signal system includes a navigation satellite signal generator 100 and a navigation satellite signal receiver 200 . The navigation satellite signal generator 100 may generate a radio frequency (RF) signal for communication including navigation satellite in-phase quadrature-phase (I/Q) data using a frequency band used in a terrestrial communication network. In addition, the satellite navigation receiver 200 may receive the navigation satellite signal generated by the navigation satellite signal generator and restore navigation satellite signal data.

일 실시예에서, 항법위성 신호 생성기(100)는 기존 위성항법시스템에 할당된 L밴드가 아닌 지상 통신망에 사용되고 있는 다른 주파수 대역을 이용하여 항법위성 신호 및 정보가 포함된 통신용 RF(radio frequency) 신호를 생성한다. In one embodiment, the navigation satellite signal generator 100 uses a radio frequency (RF) signal for communication including navigation satellite signals and information by using a frequency band other than the L band allocated to the existing satellite navigation system and used in the terrestrial communication network. generate

생성된 RF 신호는 5G/6G Converter에 의해 캐리어에 실어 송신될 수 있다. 예를 들어, 캐리어는 5G 또는 6G 통신 시스템을 이용하는 캐리어를 포함할 수 있다. 또한, 사업자(예: KT, SKT, U+ 사업자)들은 서로 다른 캐리어 주파수를 가질 수 있다.The generated RF signal may be transmitted on a carrier by a 5G/6G converter. For example, a carrier may include a carrier using a 5G or 6G communication system. In addition, operators (eg, KT, SKT, and U+ operators) may have different carrier frequencies.

위성항법 수신기(200)는 RF 프론트엔드부, ADC-to-TSN IF부, SW TSN 처리부 등을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 위성항법 수신기(200)는 상기 항법위성 신호 생성기(100)에 의해 생성된 항법위성 신호를 수신하여 항법위성의 신호와 데이터를 복원할 수 있다.The satellite navigation receiver 200 may include an RF front-end unit, an ADC-to-TSN IF unit, and a SW TSN processing unit. In one embodiment, the navigation satellite receiver 200 may receive the navigation satellite signal generated by the navigation satellite signal generator 100 and restore the navigation satellite signal and data.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 항법위성 신호 생성장치의 구성을 나타내는 블럭도이다. 2 is a block diagram showing the configuration of an apparatus for generating a navigation satellite signal according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 항법위성 신호 생성장치(100)는 위성신호 수신부(101), 위성항법정보 저장부(110), 현재 시간 저장부(120), 해당 위성신호 생성장치(100)에 대한 위치정보를 저장하는 위치정보 저장부(130), 항법위성을 선정하는 항법위성 선정부(140), 위성신호 생성부(150), 위성신호 변환부(160) 및 보안 모듈(170)을 포함한다.Referring to FIG. 2, the navigation satellite signal generator 100 includes a satellite signal receiver 101, a satellite navigation information storage unit 110, a current time storage unit 120, and a position relative to the corresponding satellite signal generator 100. It includes a location information storage unit 130 for storing information, a navigation satellite selection unit 140 for selecting navigation satellites, a satellite signal generation unit 150, a satellite signal conversion unit 160 and a security module 170.

위성신호 수신부(101)는 복수의 항법위성으로부터 위성신호를 수신한다. 위성신호 수신부(101)는 예를 들어 위성항법수신기일 수 있다. 전술한 바와 같이, 위성신호는 RF 신호이며, 이에 대해 샘플링 및 신호처리를 수행함으로써 위성항법정보(ephemeris, almanac등)가 획득될 수 있다. 즉, 위성신호 수신부(101)에서 수신된 위성신호에는 위성항법정보가 포함된다.The satellite signal receiver 101 receives satellite signals from a plurality of navigation satellites. The satellite signal receiver 101 may be, for example, a satellite navigation receiver. As described above, the satellite signal is an RF signal, and satellite navigation information (ephemeris, almanac, etc.) can be obtained by performing sampling and signal processing on the satellite signal. That is, the satellite signal received by the satellite signal receiver 101 includes satellite navigation information.

수신된 복수의 항법위성에 대한 위성신호 중 적어도 일부의 항법위성에 대한 위성신호가 미수신되거나, 신호의 세기가 약하거나 왜곡되어 수신되는 등 비정상적으로 수신될 수 있다. 즉, 위성신호 수신부(101)는 측위를 위해 필요한 위성 신호 중 적어도 일부가 불완전한 위성신호를 수신할 수 있다.Among the received satellite signals for a plurality of navigation satellites, at least some of the satellite signals for the navigation satellites may be received abnormally, such as non-received or weak or distorted signal strength. That is, the satellite signal receiving unit 101 may receive a satellite signal in which at least some of the satellite signals necessary for positioning are incomplete.

또는, 수신된 복수의 항법위성에 대한 위성신호 전부가 정상적으로 수신될 수 있다. 예를 들어, K-city와 같은 자율주행의 시험을 위한 시범지역의 경우에는 지형지물의 높이가 높지 않기 때문에, 모든 위성신호가 정상적으로 수신될 수도 있다.Alternatively, all of the received satellite signals for the plurality of navigation satellites may be normally received. For example, in the case of a demonstration area for testing autonomous driving such as K-city, all satellite signals may be normally received because the height of the feature is not high.

위성항법정보 저장부(110)는 위성신호 수신부(101)에서 수신하는 항법위성을 포함한 복수의 항법위성에 대한 위성항법정보를 저장한다. 즉, 위성항법정보 저장부(110)는 적어도, 위성신호 수신부(101)에서 수신되는 위성신호를 송출하는 항법위성에 대한 위성항법정보 뿐만 아니라, 지구의 구조에 의해 수신지 기준 수평면 아래 방향에 위치하는 항법위성에 대한 위성항법정보도 저장한다. The satellite navigation information storage unit 110 stores satellite navigation information for a plurality of navigation satellites including navigation satellites received by the satellite signal receiving unit 101 . That is, the satellite navigation information storage unit 110 includes not only satellite navigation information for navigation satellites that transmit satellite signals received from the satellite signal receiver 101, but also satellite navigation information located below the reference horizontal plane of the destination due to the structure of the earth. Satellite navigation information for navigation satellites is also stored.

본 명세서에서는 위성항법정보 저장부(110)에 저장된 위성항법정보를 "기준위성항법정보"라 칭한다.In this specification, the satellite navigation information stored in the satellite navigation information storage unit 110 is referred to as "reference satellite navigation information".

현재시간 저장부(120)는 현재 시간을 저장한다. 현재시간 저장부(120)는 상기 위성항법 수신기로부터 상기 현재시간을 수신할 수 있다.The current time storage unit 120 stores the current time. The current time storage unit 120 may receive the current time from the satellite navigation receiver.

위치정보 저장부(130)는 당해 항법위성 신호 생성장치(100)의 위치정보를 저장한다. 위치정보 저장부(130)는, 외부의 제어 단말(미도시)로부터 해당 위성신호 생성장치(100)에 대한 위치정보를 수신 받아, 해당 항법위성 신호 생성장치(100)의 위치정보를 설정하는 기능을 수행한다.The location information storage unit 130 stores location information of the corresponding navigation satellite signal generator 100 . The location information storage unit 130 receives location information about the corresponding satellite signal generator 100 from an external control terminal (not shown) and sets the location information of the corresponding navigation satellite signal generator 100. Do it.

한편 상기 위치정보는, 상기 항법위성 신호 생성장치(100)가 설치될 때 사전에 측량되어, 제어 단말로부터 수신되거나, 상기 항법위성 신호 생성장치(100)의 위치정보 저장부(130)에 미리 저장될 수 있다. 또한 상기 위치정보는, 상기 항법위성 신호 생성장치(100)가 현재의 위치에서 다른 위치로 이동되어 설치될 때, 상기 제어 단말에 의해 새롭게 설정될 수 있다.Meanwhile, the location information is measured in advance when the navigation satellite signal generator 100 is installed, received from a control terminal, or stored in the location information storage unit 130 of the navigation satellite signal generator 100 in advance. It can be. In addition, the location information may be newly set by the control terminal when the navigation satellite signal generator 100 is moved and installed from a current location to another location.

항법위성 선정부(140)는 상기 기준위성항법정보에 기초하여 상기 기준위성항법정보에 해당하는 항법위성 중 소정의 조건을 만족하는 항법위성을 선정한다.The navigation satellite selection unit 140 selects a navigation satellite that satisfies a predetermined condition from among navigation satellites corresponding to the reference satellite navigation information based on the reference satellite navigation information.

이때, 현재시간 저장부(120)에 저장된 현재시간 및 위치정보 저장부(130)에 저장된 위성신호 생성장치(100)의 위치정보가 이용될 수 있다. 또한, 항법위성 선정부(140)는 위성신호 수신부(101)에서 수신된 위성신호에 기초하여 항법위성을 선정할 수 있다.At this time, the current time stored in the current time storage unit 120 and the location information of the satellite signal generator 100 stored in the location information storage unit 130 may be used. Also, the navigation satellite selector 140 may select a navigation satellite based on the satellite signal received by the satellite signal receiver 101 .

위성신호 생성부(150)는 항법위성 선정부(140)에서 선정된 항법위성에 대해 위성신호를 생성한다. 생성된 위성신호는 IQ 데이터 또는 항법메시지를 변조한 캐리어로서, 통신용 예컨대 5G 또는 6G RF 안테나를 통해 송출된다 The satellite signal generator 150 generates a satellite signal for the navigation satellite selected by the navigation satellite selector 140 . The generated satellite signal is a carrier modulated with IQ data or navigation message, and is transmitted through a 5G or 6G RF antenna for communication.

위성신호 변경부(160)는 위성신호 수신부(101)에서 수신된 위성신호 중, 항법위성 선정부(140)에서 선정된 항법위성의 위성신호를 변경한다.The satellite signal changing unit 160 changes the satellite signal of the navigation satellite selected by the navigation satellite selecting unit 140 among the satellite signals received by the satellite signal receiving unit 101 .

보안모듈(170)은 접근제어와 송수신 메시지(명령)의 암호화를 수행하고, 유무선 통신을 위해 네트워크 보안 프로토콜이 채용될 수 있다.The security module 170 performs access control and encryption of transmitted/received messages (commands), and a network security protocol may be employed for wired/wireless communication.

보안 모듈(170)은, 인증과정을 통한 접근제어(인증), 암호화 또는 이들의 조합을 포함하는 보안 기능을 지원한다. 상기 접근제어를 위해서 패스워드, 인증서, 생체정보, OTP(One-Time Password) 등을 사용하여 인증을 수행할 수 있으며, 메시지 송수신을 위한 보안 기능에는 암호화 및 복호화 알고리즘을 사용할 수 있다. 메시지 송수신에 공개키와 비밀키(개인키)를 이용하는 비대칭 암호화 기법을 활용한다. 또한 유무선 통신에서 보안을 강화하기 위해 네트워크 보안 프로토콜, 침입방지, DOS(Denial Of Service) 공격 등에 대비하도록 한다. The security module 170 supports security functions including access control (authentication) through an authentication process, encryption, or a combination thereof. For the above access control, authentication can be performed using a password, certificate, biometric information, one-time password (OTP), etc., and encryption and decryption algorithms can be used for security functions for message transmission and reception. It uses an asymmetric encryption technique that uses a public key and a private key (private key) for sending and receiving messages. Also, prepare for network security protocols, intrusion prevention, and DOS (Denial Of Service) attacks to strengthen security in wired and wireless communication.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 항법신호 신호 수신기의 구성을 나타내는 블럭도이다. 3 is a block diagram showing the configuration of a navigation signal signal receiver according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 위성항법 수신기(200)는 수신부(210), 제어부(220), 저장부(230)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 3 , the satellite navigation receiver 200 may include a receiver 210, a control unit 220, and a storage unit 230.

수신기(210)는 통신용 안테나를 통해 항법위성 신호 생성장치(도 1의 100)로부터 통신용 주파수를 통해 항법위성 신호를 수신한다.The receiver 210 receives a navigation satellite signal through a communication frequency from the navigation satellite signal generator (100 in FIG. 1) through a communication antenna.

제어부(220)는 항법위성 신호 수신부(210)를 통해 수신한 신호로부터 캐리어를 분리하고, 수신된 IQ 데이터를 복원한다. The controller 220 separates the carrier from the signal received through the navigation satellite signal receiver 210 and restores the received IQ data.

저장부(230)는 위성항법 수신기가 항법위성 신호를 수신하여 IQ 데이터를 복원하기 위한 데이터 및 프로그램을 저장한다. The storage unit 230 stores data and programs for the satellite navigation receiver to receive navigation satellite signals and restore IQ data.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 지상용 위성항법 체계를 도시하는 도면이다.4 is a diagram illustrating a terrestrial satellite navigation system according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 위성항법시스템은 위성의 궤도정보와 수신된 신호의 도달 시각차를 측정하여 삼각측량방법으로 사용자의 3차원 위치를 실시간으로 결정하는 시스템이다. 즉, 위성 항법 시스템은 우주에 배치된 항법 위성들로부터 신호를 수신하여, 사용자 단말의 지구상 내의 위치를 계산하는 시스템이다.Referring to FIG. 4 , the satellite navigation system is a system that determines a user's three-dimensional position in real time by triangulation by measuring the arrival time difference between satellite orbit information and a received signal. That is, the satellite navigation system is a system that receives signals from navigation satellites deployed in space and calculates the position of a user terminal on the earth.

일 실시예에서, 항법 위성의 정상 궤도를 관리하는 지상국은 항법 위성의 정확한 실제 궤도와 시각 정보를 주기적으로 위성에 업로드할 수 있으며, 해당 정보들을 공개할 수 있다.In one embodiment, the ground station managing the normal orbit of the navigation satellite may periodically upload accurate actual orbit and time information of the navigation satellite to the satellite, and may disclose the corresponding information.

일 실시예에서, 지상국이 주기적으로 업데이트하는 위성 궤도, 동기 시간, 대기모델링 등의 위성 정보는 지상 통신망을 통하여 수집되고, 항법 위성 신호가 생성될 수 있다.In one embodiment, satellite information such as a satellite orbit, synchronization time, atmospheric modeling, etc. periodically updated by a ground station is collected through a terrestrial communication network, and a navigation satellite signal may be generated.

일 실시예에서, 지상국은 셀룰러 기지국에게 위성 궤도 정보를 송신할 수 있다.In one embodiment, a ground station may transmit satellite orbit information to a cellular base station.

일 실시예에서, 서버는 지상을 기준으로 항법 위성들에 대칭되도록 지표면 아래에 가상 항법위성들을 생성할 수 있다. 또는, 가상 항법위성들은 건물의 실내에 가상으로 배치될 수 있다.In one embodiment, the server may create virtual navigation satellites below the earth's surface to be symmetrical to the navigation satellites with respect to the ground. Alternatively, the virtual navigation satellites may be virtually deployed indoors of a building.

일 실시예에서, TSN(Terrestrial Satellite Navigation) 관련 서버는 항법 위성 및 가상 위성을 이용하여, 측정하고자 하는 위치의 수직 방향에 대한 오차를 최소화하여 고정밀의 3차원 측위를 수행할 수 있다.In one embodiment, a terrestrial satellite navigation (TSN) related server can perform high-precision 3D positioning by minimizing an error in the vertical direction of a position to be measured using navigation satellites and virtual satellites.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 위성 신호가 도달하지 않는 건물 실내, 지하 공간 등에서 항법 신호 생성 시스템을 구축함으로써, 위성 신호가 도달하지 않는 영역에서도 위성 항법 시스템이 이용될 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, the satellite navigation system can be used even in areas where satellite signals do not reach by constructing a navigation signal generation system in a building interior or underground space where satellite signals do not reach.

또한, 본 개시의 일 실시예에 따르면, 지역 위성 항법 시스템이 가지고 있는 한계점인 수직 방향의 부족한 위성의 개수, 넓지 않은 궤도로 인한 수직 위치의 오차 등에 대한 문제점을 해결할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present disclosure, it is possible to solve problems such as an insufficient number of satellites in the vertical direction and an error in vertical position due to a narrow orbit, which are limitations of the local satellite navigation system.

또한 본 개시의 일 실시예에 따르면, 항법위성의 궤도 관리를 수행하는 지상국이 위성 궤도 정보를 공유하면, 실제 위성이 없더라도 위성 항법 시스템이 운영될 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present disclosure, if the ground station that manages the orbit of the navigation satellite shares satellite orbit information, the satellite navigation system can be operated even if there is no actual satellite.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 지상용 위성항법 체계를 도시하는 도면이다.5 is a diagram illustrating a terrestrial satellite navigation system according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 위성항법체계 지상국은 TSN 서버에게 지상국의 항법 위성 정보를 송신할 수 있다. 항법 위성 정보에는 항법 위성의 실제 궤도, 시각 정보 등이 포함될 수 있다. 또한, 지상국은 위성궤도, 동기 시각, 대기모델링 등의 위성 정보를 지상 통신망을 통해 수집하고, 이를 TSN 서버에게 송신할 수 있다.Referring to FIG. 5 , the satellite navigation system ground station may transmit navigation satellite information of the ground station to the TSN server. The navigation satellite information may include actual orbit and time information of the navigation satellite. In addition, the ground station may collect satellite information such as a satellite orbit, synchronization time, atmospheric modeling, etc. through a terrestrial communication network, and transmit the collected information to the TSN server.

이에 따라, TSN 서버는 지상국으로부터 항법위성 정보를 수신할 수 있다. 또는, TSN 서버는 항법 위성으로부터 항법위성 정보를 수신할 수도 있다.Accordingly, the TSN server may receive navigation satellite information from the ground station. Alternatively, the TSN server may receive navigation satellite information from the navigation satellite.

일 실시예에서, TSN 서버는 수신한 항법 위성 정보에 기초하여, 가상 항법 위성을 생성할 수 있다. TSN 서버는 가상 항법 위성을 통신 시스템과 동일한 시각으로 동기화시킬 수 있다. 또한, TSN 서버는 실제 위성의 궤도정보, 실제 위성으로부터 수신된 신호의 도달 시각, 가상 위성의 궤도 정보, 가상 위성으로부터 수신된 신호의 도달 시각 중 적어도 하나에 기초하여, 사용자의 3차원 위치를 실시간으로 결정할 수 있다.In one embodiment, the TSN server may create virtual navigation satellites based on received navigation satellite information. The TSN server can synchronize the virtual navigation satellites to the same time as the communication system. In addition, the TSN server determines the user's 3D location in real time based on at least one of orbit information of a real satellite, arrival time of a signal received from a real satellite, orbit information of a virtual satellite, and arrival time of a signal received from a virtual satellite. can be determined by

또한, TSN 서버는 GG(GNSS Generator) 또는 DRGG(Dead-Reckoning GNSS Generator) 통합 관제 절차를 수행할 수 있다. 예를 들어, TSN 서버는 가상 위성의 이동좌표에 따라 신호를 생성하고, 실제 항법 위성의 신호와 가상 위성의 신호를 융합하여 객체의 위치를 결정할 수 있다.In addition, the TSN server may perform a GNSS Generator (GG) or Dead-Reckoning GNSS Generator (DRGG) integrated control procedure. For example, the TSN server may generate a signal according to the movement coordinates of the virtual satellite and determine the position of the object by fusing the signal of the actual navigation satellite with the signal of the virtual satellite.

또한, TSN 서버는 TSN 시스템의 품질을 제어하고 관제할 수 있다. 또한, TSN 서버는 TSN 시스템의 안정성(stability)을 관리하고, TSN 시스템의 보안을 관리할 수 있다. 더 나아가, TSN 서버는 TSN 측의 성능을 관리할 수 있다.Also, the TSN server can control and manage the quality of the TSN system. Also, the TSN server may manage stability of the TSN system and security of the TSN system. Furthermore, the TSN server can manage the performance of the TSN side.

또한, TSN 서버는 위치를 식별하고자 하는 객체를 결정하고, 항법 위성의 궤도 정보를 수신하고, 상기 항법 위성의 궤도 정보에 기초하여, 상기 항법 위성에 대응되도록 가상 위성을 생성하고, 상기 가상 위성에 기초하여, 상기 가상 위성의 신호 정보를 획득하고, 상기 항법 위성의 궤도 정보 및 상기 가상 위성의 신호 정보에 기초하여, 상기 객체의 위치를 식별할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 항법 위성의 궤도 정보는, 상기 항법 위성의 실제 궤도에 관한 정보, 상기 항법 위성의 동기 시각 정보, 및 상기 항법 위성과 관련된 대기 정보를 포함할 수 있다.In addition, the TSN server determines an object whose location is to be identified, receives orbit information of a navigation satellite, creates a virtual satellite to correspond to the navigation satellite based on the orbit information of the navigation satellite, and generates a virtual satellite to correspond to the navigation satellite. Based on this, signal information of the virtual satellite may be acquired, and the position of the object may be identified based on orbit information of the navigation satellite and signal information of the virtual satellite. In an embodiment, the orbit information of the navigation satellite may include information about an actual orbit of the navigation satellite, synchronization time information of the navigation satellite, and atmospheric information related to the navigation satellite.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 실제 항법 위성 및 가상 항법 위성을 나타내는 도면이다.6 is a diagram illustrating an actual navigation satellite and a virtual navigation satellite according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, TSN 서버는 실제 항법 위성에 대응되도록 가상 항법위성을 생성할 수 있다. 구체적으로, TSN 서버는 지역 위성 항법 시스템의 단점을 보완하기 위해 가상 항법 위성을 복제하여 생성할 수 있다. 실제 항법 위성 및 가상 항법 위성에 기초하여, 객체의 위치가 보다 정확하게 식별될 수 있다.Referring to FIG. 6 , the TSN server may create virtual navigation satellites to correspond to actual navigation satellites. Specifically, the TSN server may clone and create virtual navigation satellites to compensate for the disadvantages of the local satellite navigation system. Based on the real navigation satellite and the virtual navigation satellite, the location of the object can be more accurately identified.

이와 같이 본 발명은 본 발명은 IF I/Q 위성항법 신호 변환 기술, 통신 주파수향 RF 변환 기술, 주요 통신사별 주파수 활용 기술, 통신 반송파에서 항법위성 IF I/Q 복구 기술, 5G/6G 기지국/리피터 융합 기술로 구성되고, 특정 통신사의 주파수만을 이용하여 항법위성신호를 전송할 수 있다. As such, the present invention provides IF I/Q satellite navigation signal conversion technology, communication frequency-to-RF conversion technology, frequency utilization technology for each major carrier, navigation satellite IF I/Q recovery technology in communication carriers, 5G/6G base station/repeater It is composed of convergence technology and can transmit navigation satellite signals using only the frequency of a specific carrier.

본 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 컴퓨터)로 읽을 수 있는 저장 매체(machine-readable storage media)(예: 메모리)(내장 메모리 또는 외장 메모리))에 저장된 명령어를 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램)로 구현될 수 있다. 기기는, 저장 매체로부터 저장된 명령어를 호출하고, 호출된 명령어에 따라 동작이 가능한 장치로서, 개시된 실시예들에 따른 전자 장치를 포함할 수 있다. 상기 명령이 프로세서에 의해 실행될 경우, 프로세서가 직접, 또는 상기 제어부의 제어하에 다른 구성요소들을 이용하여 상기 명령에 해당하는 기능을 수행할 수 있다. 명령은 컴파일러 또는 인터프리터에 의해 생성 또는 실행되는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장매체는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, '비일시적'은 저장매체가 신호(signal)를 포함하지 않으며 실재(tangible)한다는 것을 의미할 뿐 데이터가 저장매체에 반영구적 또는 임시적으로 저장됨을 구분하지 않는다.Various embodiments of the present document are software (including instructions stored in a machine-readable storage media (eg, memory) (internal memory or external memory)) that can be read by a machine (eg, a computer). e.g. program). A device is a device capable of calling a stored command from a storage medium and operating according to the called command, and may include an electronic device according to the disclosed embodiments. When the command is executed by a processor, the processor may perform a function corresponding to the command directly or by using other components under the control of the control unit. An instruction may include code generated or executed by a compiler or interpreter. The device-readable storage medium may be provided in the form of a non-transitory storage medium. Here, 'non-temporary' only means that the storage medium does not contain a signal and is tangible, but does not distinguish whether data is stored semi-permanently or temporarily in the storage medium.

일시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다.According to one embodiment, the method according to various embodiments disclosed in this document may be included and provided in a computer program product.

이상의 설명은 본 발명의 기술사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경 등이 가능함을 쉽게 알 수 있을 것이다. 즉, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것으로서, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art can make various substitutions, modifications, and changes within the scope not departing from the essential characteristics of the present invention. You will easily see that this is possible. That is, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to explain, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments.

따라서, 본 발명의 보호 범위는 후술되는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Therefore, the protection scope of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.

Claims (6)

지상 통신망에 사용되고 있는 주파수 대역을 이용하여 GNSS (Global navigation satellite system) 또는 RNSS (Regional navigation satellite system) I/Q(inphase quadrature-phase) 데이터가 포함된 통신용 RF(Radio Frequency) 신호를 생성하는 항법위성 신호 생성기; 및
상기 항법위성 신호 생성기에 의해 생성된 항법위성 신호를 수신하여 항법위성 신호의 중간주파수(IF) I/Q 데이터를 복원하는 항법위성 신호 수신기를 포함하는 통신용 주파수를 이용한 항법위성 신호 시스템.
A navigation satellite that generates a radio frequency (RF) signal for communication that includes GNSS (Global navigation satellite system) or RNSS (Regional navigation satellite system) I/Q (inphase quadrature-phase) data using a frequency band used in terrestrial communication networks signal generator; and
A navigation satellite signal system using a communication frequency comprising a navigation satellite signal receiver configured to receive the navigation satellite signal generated by the navigation satellite signal generator and restore intermediate frequency (IF) I/Q data of the navigation satellite signal.
제1항에 있어서, 상기 지상 통신망에 사용되고 있는 주파수 대역은,
위성항법시스템에 할당되는 L밴드와 다른 주파수 대역인, 통신용 주파수를 이용한 항법위성 신호 시스템.
The method of claim 1, wherein the frequency band used in the terrestrial communication network,
A navigation satellite signal system using a communication frequency, which is a frequency band different from the L band allocated to the satellite navigation system.
제1항에 있어서, 상기 항법위성 신호 생성기는,
복수의 항법위성의 위성신호를 수신하는 수신부;
상기 복수의 항법위성을 포함한 복수의 항법위성에 대한 기준위성항법정보를 저장하는 위성항법정보저장부;
상기 수신된 위 성신호를 기초로, 수신 상태가 불량한 항법위성을 선정하는 항법위성 선정부;
상기 기준위성항법정보 중, 상기 선정된 항법위성에 대한 기준위성항법정보를 기초로, 상기 선정된 항법위성에 대한 위성항법정보를 생성하는 위성항법정보 생성부; 및
상기 생성된 위성항법정보를 포함하는 신호를 통신용 주파수에 실어 송출하는 통신용 컨버터를 포함하는 통신용 주파수를 이용한 항법위성 신호 시스템.
The method of claim 1, wherein the navigation satellite signal generator,
a receiver for receiving satellite signals from a plurality of navigation satellites;
a satellite navigation information storage unit for storing reference satellite navigation information for a plurality of navigation satellites including the plurality of navigation satellites;
a navigation satellite selecting unit that selects a navigation satellite having a poor reception state based on the received satellite signal;
a satellite navigation information generating unit generating satellite navigation information for the selected navigation satellite based on the reference satellite navigation information for the selected navigation satellite among the reference satellite navigation information; and
A navigation satellite signal system using a communication frequency comprising a communication converter for transmitting a signal containing the generated satellite navigation information on a communication frequency.
하나 이상의 명령어들을 저장하는 메모리; 및
상기 하나 이상의 명령어들을 실행하는 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는,
위치를 식별하고자 하는 객체를 결정하고,
항법 위성의 궤도 정보를 수신하고,
상기 항법 위성의 궤도 정보에 기초하여, 상기 항법 위성에 대응되도록 가상 위성을 생성하고,
상기 가상 위성에 기초하여, 상기 가상 위성의 신호 정보를 획득하고,
상기 항법 위성의 궤도 정보 및 상기 가상 위성의 신호 정보에 기초하여, 상기 객체의 위치를 식별하는, 지상용 위성항법 체계 서버.
a memory that stores one or more instructions; and
at least one processor to execute the one or more instructions, the at least one processor comprising:
determine the object whose location you want to identify;
Receive orbital information from navigation satellites;
Based on orbit information of the navigation satellite, creating a virtual satellite to correspond to the navigation satellite;
Obtaining signal information of the virtual satellite based on the virtual satellite;
The terrestrial navigation system server for identifying the location of the object based on the orbit information of the navigation satellite and the signal information of the virtual satellite.
제4항에 있어서, 상기 항법 위성의 궤도 정보는,
상기 항법 위성의 실제 궤도에 관한 정보, 상기 항법 위성의 동기 시각 정보, 및 상기 항법 위성과 관련된 대기 정보를 포함하는, 지상용 위성항법 체계 서버.
The method of claim 4, wherein the orbit information of the navigation satellite,
A terrestrial satellite navigation system server comprising information about an actual orbit of the navigation satellite, synchronization time information of the navigation satellite, and atmospheric information related to the navigation satellite.
제4항에 있어서, 상기 항법 위성의 궤도 정보는,
지상국 및 상기 항법 위성 중 적어도 하나로부터 전송되어 수신되는, 지상용 위성항법 체계 서버.
The method of claim 4, wherein the orbit information of the navigation satellite,
A terrestrial satellite navigation system server that is transmitted and received from at least one of a ground station and the navigation satellite.
KR1020220163457A 2021-11-29 2022-11-29 Method and apparatus for constructing terrestrial satellite navigation system using satellite navigation information KR20230080370A (en)

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