드론 등 자율이동체에서 GNSS 수신기는 자율비행을 위해 필수이지만 공개된 신호구조, 약한 신호세기 등의 취약성으로 인해 재밍공격에 의해 심각한 영향을 받을 수 있는 위험에 노출되어 있다. 재밍공격을 방어하기 위한 항재밍 장치가 있는데 통상적으로 사이즈가 크고 높은 소모전력이 필요하며, 고 비용으로 드론 등과 같은 초소형 비행체에 적용하기에는 부적합하다. 본 논문에서는 항 재밍 장치와 저가의 상용센서를 결합하여 재밍공격 등에서도 생존성을 향상시키면서도 SWaP-C 특징으로 드론 등에 적용하기 최적인 초소형 항재밍 일체형 항법장치의 개발에 대해 기술하였다. 이 항법장치는 초소형, 저전력 기술이 적용된 항재밍 모듈과 GNSS 수신기, 상용 저가의 IMU, 기압계, 지자기 센서 chip으로 구성되고 항재밍 GNSS와 다중 센서 측정치를 최적으로 결합한 통합 항법 필터를 적용하였고 드론 분야의 표준 인터페이스를 채용하여 Plug & Play가 가능하도록 제품을 개발하였다. 개발한 항법장치는 정적, 동적 성능시험, 드론용 FC와의 연동 시험 등을 통해 성 능과 기능을 검증하였다.

Development of Compact Anti-jam Navigation System for Drone

Hyun Kook Je*, Jeong Tae Bae, Gwang Hee Jo, Jeong Won Kim

In autonomous vehicles such as drones, GNSS receivers are essential for autonomous flight, but they are exposed to the risk of being seriously affected by jamming attacks due to vulnerabilities such as open signal structures and weak signal strength. There is an anti-jamming device to defend against jamming attacks, which is usually large and requires high power consumption. Also, it is not suitable for application to ultra-small aircraft such as drones because of high cost. In this paper, we describe the development of Compact Anti-jam NAvigation System for Drone (LAGNAS-D), which is optimal for application to drones due to the characteristics of SWaP-C while improving survival in case of jamming attacks by combining anti-jamming devices and low-cost commercial sensors. This navigation system consists of an anti-jamming module with ultra-small size and low power consumption, a GNSS receiver, commercial low-cost IMUs, a barometer and a magnetic sensor chip. In addition, an integrated navigation filter that optimally combines anti-jamming GNSS and multiple sensors was applied, and the product was developed to enable Plug & Play by adopting a standard interface of drones. The newly developed navigation system verified its function and performance through static and dynamic performance tests and interworking tests with FC for drones.

Keywords: GNSS, jamming, anti-jamming

Speaker 제현국* 한화에어로스페이스