GPS는 재밍 및 스푸핑에 대한 취약성 문제가 꾸준히 제기되었고, 실제로 2024년 북한의 GPS 교란 신호로 인해 서해 인근에서 항공기 및 선박이 항법 오류를 겪는 사례가 증가하고 있다. 이러한 문제로 인해 GPS의 보 완 시스템으로서 저주파 항법 시스템인 eLoran의 필요성이 다시 주목받고 있다. eLoran은 기존 Loran-C의 현대화 시스템으로, 과거 Loran-C는 최대 수평 위치 정확도가 460 m로 낮아 외면 받았으나, Loran Data Channel (LDC) 및 Additional Secondary Factors (ASF) 지도, 보정국의 보정 정보를 추가함으로써 위치 정확도를 약 20 m 이내로 개선하였다. 현재 한국은 포항-M, 광주-W, 소청도-V에서 99.3 ms 주기로 방송하는 코리 아 eLoran 체인을 구축하고 있으며 LDC 방송 제공, ASF 지도 제공, 보정국을 운영하여 정식 서비스를 준비 중에 있다. 본 논문에서는 코리아 eLoran 체인의 송신국이 정식 방송을 하지 않거나 중단된 상황에서도 eLoran 신호를 모의할 수 있는 Hardware-in-the-Loop System (HILS)의 개발에 대해 기술하였다. eLoran HILS 시스템은 송신국의 정보와 수신기의 정보를 입력하여 실제 실험 장소에 가지 않고도 실제 신호와 유사한 신 호를 모사할 수 있는 장점을 제공한다. 본 연구에서는 HILS 시스템을 통해 생성된 eLoran 신호를 수신기가 수집하여 항법 및 LDC 신호를 검증하였으며, 그 결과를 도출하였다.

Development and Performance Verification of HILS System Simulating eLoran Transmitting Stations

Sungje Cho, Changok Kang*

The risk of GPS to jamming and spoofing has been consistently raised, and in fact, since 2024, North Korea's GPS jamming signals have led to an increasing number of incidents where aircraft and ships near the West Sea have experienced navigation errors. These issues have brought renewed attention to the need for eLoran, a low-frequency navigation system, as a complementary system to GPS. eLoran is a modernized version of the previous Loran-C system, which was previously dismissed due to its low horizontal accuracy of up to 460 meters. However, the addition of Loran Data Channel (LDC), Additional Secondary Factors (ASF) maps, and correction signals has improved its positioning accuracy to within approximately 20 meters. Currently, South Korea is establishing the Korea eLoran chain, broadcasting at 99.3 ms intervals from Pohang-M, Gwangju-W, and Socheongdo-V stations. The system is also preparing for formal service by providing LDC broadcasts, ASF maps, and operating correction stations. This paper discusses the development of a Hardware-in-the-Loop System (HILS) that can simulate eLoran signals even when the Korea eLoran chain stations are not broadcasting or have gone offline. The eLoran HILS system offers the advantage of simulating signals similar to real ones by inputting data from both the transmitter and receiver, without the need to visit actual test sites. This study validates the navigation and LDC signals collected by the eLoran receiver using signals generated through the HILS system and presents the results.

Keywords: HILS, eLoran, USRP

Speaker 조성제 덕산넵코어스