Position and time information provided by Global Satellite Navigation System (GNSS) is used in many application fields importantly. However, the satellite navigation signal is vulnerable to interference signals due to the low signal strength and susceptible to attacks motivated by economic, military and security reasons. The most common attack is jamming. As attacks become more sophisticated, they are expected to evolve to spoofing. Spoofing is a larger threat because the receiver cannot recognize that they are being targeted by an attacker. For this reason, it is becoming more important to monitor GNSS signals continuously in order to enhance the reliability of GNSS signals. To ensure the safe use of satellite navigation signals in the future, it is necessary to prepare for spoofing attacks. It is possible to reduce the damage to users of satellite navigation by early detection of the spoofing signals. The detection method should be applied according to the attack method, and various detection methods should be applied because the impact of the attacker on the receiver may vary depending on the attack method and attack item. In this study, the spoofing detection method for GNSS augmentation system is proposed. The spoofing detection is made to the whole system by considering the reference station and user receiver, respectively. In the reference station, an advanced and comprehensive method is proposed for overcoming the limitations of each individual detection algorithm. In the user receiver, the method of monitoring measurement variation continuously is proposed. The proposed detection method is advantageous in that it can be applied to a receiver directly because the spoofing signal can be detected without being equipped with additional hardware in a conventional receiver. The proposed methods enhance the performance of spoofing detection and increase the reliability of the satellite navigation system.
위성항법시스템에서 제공되는 위치 및 시간 정보는 다양한 응용 분야에서 중요하게 사용된다. 그러나 위성항법 신호는 신호 강도가 낮아 간섭 신호에 취약하므로 경제적, 군사적 및 안보상의 다양한 이유로 전파 교란에 의한 공격을 받기 쉽다. 가장 일반적이며 단순한 공격 방법은 강한 간섭 신호를 통한 재밍 공격이지만 최근에는 공격 방법이 지능화되고 정교 해짐에 따라 항법 신호를 속이는 기만 공격으로 발전하고 있다. 기만 신호는 수신기가 공격 대상이 되고 있음을 인식하지 못하게 하기 때문에 재밍보다 오히려 더 큰 위협이 될 수 있다. 그러므로 위성항법 신호를 상시 감시하여 신호의 안전성 및 신뢰성을 확보하는 것이 점차 중요해지고 있다. 향후 위성항법 신호를 안전하게 사용하려면 기만 신호에 의한 공격을 대비해야 한다. 기만 신호를 조기에 탐지하고 대응하여야만 예상하지 못한 피해를 줄일 수 있다. 기만 검출 방법은 공격 방법에 따라 다르게 적용되어야 하는데, 공격 방법에 따라 공격 대상 수신기에 대한 영향 또한 달라지므로 다양한 탐지 방법이 적용되어야 한다. 본 연구에서는 위성항법 보강시스템을 위한 기만 신호 검출 방법을 제안하였다. 위성항법 보강시스템의 기준국과 사용자 수신기를 각각 검출 대상으로 하여 위성항법 보강시스템 전반에 대하여 기만 검출이 이루어지도록 하였다. 기준국에서는 각 개별 검출 알고리즘의 한계를 극복하기 위한 종합적인 검출 기법을 제안하였으며 사용자 수신기에서는 연속적으로 측정치의 변화를 감시하여 기만 신호를 검출하는 방법을 제안하였다. 제안된 검출 방법은 기존의 수신기에 부가적인 장치를 추가하지 않고 기만 신호를 검출할 수 있기 때문에 기존의 수신기에 직접적으로 적용할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 제안된 방법은 기만 신호 검출 성능을 향상시켜 위성항법 시스템의 신호 안정성 및 신뢰성을 증가 시킬 수 있다.
