CYGNSS를 활용한 GNSS 간섭신호 탐지방안에 관한 연구

Abstract

본 연구는 Cyclone Global Navigation Satellite System (CYGNSS) Level 1 Science Data Record Version 3.2에서 제공하는 저궤도 위성의 위성항법시스템(GNSS) L1 주파수 대역 잡음 수준 분석을 통해 위성항법 시스템 간섭 신호 탐지 방법을 제안하고 이를 실제 사례에 적용하였다. 태평양 지역에서의 Delay Doppler Map (DDM) 잡음 데이터를 이용해 위성항법시스템 간섭 신호가 없는 정상 상태의 잡음 분포를 정의하였며, 이를 기반으로 중동 지역이나 위성항법시스템 장애 신고 사례가 접수된 한반도 인근의 DDM 잡음 데 이터를 분석하였다. 연구 결과, 위성항법시스템 간섭 신호가 송출된 지역에서는 태평양 인근에서 관측된 DDM 잡음값보다 훨씬 높은 잡음 수준이 측정되었음을 확인하였다. 본 연구는 위성항법시스템 지상 인프라에 의존하지 않고, 저궤도 위성 데이터를 활용해 위성항법시스템 간섭 탐지를 수행할 수 있는 기술 개발 가능성을 보여주었다는 점에서 의의가 있다. 특히, 지상 인프라 설치가 어려운 해양 환경에서 광범위한 영역을 효과적으로 탐색할 수 있는 방법으로 유용할 것으로 기대된다.

This study proposes a method to detect Global Navigation Satellite System (GNSS) interference signals by analyzing the noise levels in the GNSS L1 frequency band observed by low Earth orbit satellites, utilizing data from the Cyclone GNSS (CYGNSS) Level 1 Science Data Record Version 3.2. Using Delay Doppler Map (DDM) noise floor data from the Pacific Ocean, where GNSS interference signals are theoretically absent, the baseline noise distribution was defined. This baseline was then compared against ddm_noise_floor data from regions such as the Middle East and areas near the Korean Peninsula, where Global Positioning System (GPS) disruptions were reported in early November. The results confirmed that areas experiencing GNSS interference showed significantly higher noise levels than those observed near the Pacific. This study demonstrates the feasibility of developing technologies for GNSS interference detection using low Earth orbit satellite data, bypassing reliance on traditional GNSS ground infrastructure. Such methods are particularly promising for effectively monitoring vast areas in maritime environments where ground-based infrastructure is impractical.