최근 자율주행차량을 위한 정밀 항법 기술의 중요성이 증가함에 따라, 고정밀 위치 측위를 위한 GPS의 의존도가 높아지 고 있으며, GPS 음영구간 및 기만 신호 발생 환경에서의 측위를 위해 다양한 센서(V2X, GNSS, IMU, camera, lidar, radar, IVN, HD-map 등)를 융합하여 절대 위치를 보정하는 알고리즘에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. GPS 기만 신호는 크 게 재밍(jamming)과 스푸핑(spoofing)으로 나눌 수 있으며, 재밍은 GPS 신호가 사용하는 주파수 대역에서 GPS 수신 세기 보다 높은 신호를 송출하는 방식이고, 스푸핑은 항법수신기가 잘못된 위치 및 시각 정보를 산출하게 하는 방식이다. 이러 한 기만 신호를 대응하는 알고리즘이 탑재된 자율주행 차량용 복합측위 모듈의 실차 기반 기만 신호 대응 성능 평가를 위 해서는 기만 신호 발생기(vector signal generator)와 고정밀 측위 시스템이 필요하다. 본 논문에서는 기만 신호 발생 환경 을 구성하여 자율주행 차량용 복합측위 모듈의 기만 신호 대응 실차 기반 평가 방안에 대해 제안하고자 한다. GPS 기만 신호 발생을 위해 기만 신호 발생기에 장착한 GPS 수신기와 simulating 기능을 이용하여 본래의 GPS와 유사한 신호를 구 현했고, baseband의 GNSS simulating monitoring 기능을 통해 신호를 확인했다. GPS 수신 세기보다 높은 jamming 신호를 방사하여 복합측위 모듈을 포함한 멀티센서, 고정밀 측위 기준 장비와 데이터 수집을 위한 DAQ 및 시간동기화 SW가 장착 된 차량을 한국자동차연구원 내 Proving Ground (PG)에서 주행하며 데이터를 수집한 후 무결성 SW를 통해 기만 신호 대 응 성능을 비교 평가했다. 기만 신호 대응 성능을 비교 평가한 데이터 베이스를 바탕으로 복합측위 모듈의 알고리즘을 개 선 중에 있으며, 성능 평가 방안에 대해 지속적으로 진행하여 보완할 것이다. 향후, 단위 구간이 아닌 실도로 환경에서의 기만 신호 대응 평가 방안에 대해서도 연구를 진행할 예정이다.

A Study on the Construction and Verification of Actual-Vehicle Evaluation Environment for Complex Positioning Module Including Anti-Spoofing Algorithm

Sung-Jin Kim, Yui-Hwan Sa, Duck-Ho Kim, Tae-Kyung Sung*

Recently, as the importance of precision navigation technology for autonomous vehicles increase, the dependence of high-precision positioning is increasing, the actively conducted studies on the GPS shading area and anti-spoofing algorithm for correcting the absolute position to fuse the various sensor (V2X, GNSS, IMU, camera, lidar, radar, IVN, HD-map, and so on) for positioning of the signal an environment it is. GPS deception signals can be largely divided into jamming and spoofing, and is a method of transmitting a signal higher than the GPS reception strength in the frequency band used by the GPS signal, spoofing is a method that causes the navigation receiver to calculate incorrect location and time information. A vector signal generator and a high-precision positioning system are required to evaluate the performance of a real-vehicle-based anti-spoofing response performance of a complex positioning module for autonomous vehicles equipped with an algorithm that responds to such spoofing signals. In this paper, we propose a real-vehicle-based evaluation method for anti-spoofing of a complex positioning module for autonomous vehicles by constructing a deceptive signal generation environment. In order to generate a GPS spoofing signal, a signal similar to the original GPS was implemented by using a GPS receiver mounted on the spoofing signal generator and a simulating function, and the signal was confirmed through the GNSS simulating function of the baseband. The performance of anti-spoofing was compared and evaluated through the integrity SW after a vehicle equipped with multi-sensor including a complex positioning module, high-precision positioning reference equipment, and DAQ and time synchronization SW for data collection by radiating a jamming signal higher than the GPS reception strength in the Proving Ground (PG) of the Korea Automotive Technology Institute (KATECH). The algorithm of the complex positioning module is being improved based on the database that compared and evaluated the anti-spoofing performance, and the performance evaluation plan will be continuously progressed to supplement. In the future, research will be conducted on how to evaluate anti-spoofing in real road environments rather than unit sections.

Speaker 김성진 한국자동차연구원