GPS L1 대역의 재밍 신호에 대응하기 위한 소형의 드론용 항재밍장치를 설계하였으며, 드론에 사용하기 위해 저전력 IC를 적용하고 페이로드를 고려하여 소형 및 경량화에 중점을 두고 개발하였다. 소형의 드론용 항재밍장치는 GNSS L1 대역의 신호(GPS L1, GLONASS L1, BeiDou B1)를 수신할 수 있도록 설계되었다. GPS L1 대역에만 항재밍 기능을 갖고 GLONASS L1 및 BeiDou B1의 위성신호는 항재밍 모듈을 우회하여 RF 연결을 통해 GNSS 수신기에 전달한다. 이 장치는 배열안테나 일체형과 분리형 두가지 형태로 설계되었으며, RF 입력단의 차이를 제외하면 동일한 하드웨어로 구성된다. 설계한 항재밍장치의 재밍 제거 성능을 검증하기 위해 항재밍장치의 입력단에 신호 발생기로 재밍신호를 입력하고, 스펙트럼 분석기로 출력되는 신호를 관찰하여 제거된 재밍 신호의 크기를 확인하였다. 또한 항재밍 기능이 없는 일반적인 GNSS 수신기와 항재밍장치와 연동된 동일한 수신기의 성능 비교를 위하여 GNSS 시뮬레이 터로 모사한 위성신호를 방사시킨 후, GPS L1 재밍 신호를 방사하여 재밍신호 세기의 변화에 따른 GNSS 수신기의 항법 여부를 확인한다. 제안한 항재밍장치와 연동된 GNSS 수신기는 GPS L1 재밍신호가 인가된 상황에서도 위성 항법이 유지되는 것을 확인하였다.

Development of Small Anti-Jamming Device for Drones

Yong-Hyun Park, Seong Hyeon Lee, Jong Chul Cho*, Byeong-Gyun Kim

In this paper, we design an anti-jamming device for small drones to respond to jamming signals in the GPS L1 band. To apply it to drones, an anti-jamming device was developed by applying a low-power ICs and focusing on miniaturization and weight reduction by considering the payload. Anti-jamming devices are designed to receive GNSS L1 band signal (GPS L1, GLONASS L1, and BeiDou B1). It has anti-jamming function only in the GPS L1 band, and satellite signals from GLONASS L1 and BeiDou B1 bypass the anti-jamming module and transmit them to GNSS receivers through RF connections. This device is designed in two types: built-in array antenna type and separate type and has the same hardware configuration except for the difference in the RF input stage. To verify the jamming removal performance of the designed anti-jamming device, a jamming signal was input through a signal generator at the input connector of the anti-jamming device. And the signal output through a spectrum analyzer was observed and compared to confirm the size of the removed jamming signal. In addition, a satellite signal simulated by a GNSS simulator is radiated to compare the performance of a general GNSS receiver without an anti-jamming function and the same receiver linked to an anti- jamming device. And then a GPS L1 jamming signal is radiated to check the navigation of the GNSS receiver. It was confirmed that the GNSS receiver linked to the proposed anti-jamming device maintained satellite navigation even when GPS L1 jamming signals were applied.

Keywords: GNSS, anti-jamming, drone

Speaker 박용현 주식회사스냅컴