GPS 항법신호 생성기술 ETRI Technology Marketing Strategy IT R&D Global Leader 이상욱 (slee@etri.re.kr) 위성항법연구실 방송통신융합미디어연구부문 ETRI OOO연구소(단, 본부)명

목 차 ---------------------------------------------- 1. 기술의 개요 목 차 ---------------------------------------------- 1. 기술의 개요 2. 기술이전 내용 및 범위 3. 경쟁기술과 비교 4. 기술의 사업성 - 활용분야 및 기대효과 5. 국내외 시장 동향 방송통신융합미디어연구부문

1. 기술의 개요 개발 배경 위성항법연구실에서 ’11년 3월부터 “다원화 위성항법 주파수 감시 및 이용기술 개발” 사업을 수행함 다원화 항법 주파수 수신처리를 위한 소프트웨어 기반의 위성항법 신호생성기 개발함 GPS 전파교란 대응을 위해 GPS 항법 신호 교란 시 GLONASS와 같은 이종항법 신호를 이용하여 GPS 신호생성 기술을 개발함 정의 이전 기술은 GPS 항법신호 생성 기술로 위성궤도 및 항법메시지를 생성하고 위성의 위치를 생성한 후 수신기와 위성간의 환경오차 및 시계오차를 고려된 항법데이터(측정값 포함)가 포함된 IF 항법신호를 생성하여 제공하는 기술임 방송통신융합미디어연구부문

1. 기술의 개요 기능 이전기술은 컴포넌트 기반의 소프트웨어 GPS 항법신호 생성기술로 위성항법 신호생성 기능을 표준화된 모듈로 제공함. 각 기능모듈은 사용자 요구에 의해 손쉽게 변경 조합될 수 있으며 실제 신호와 유사하게 위성항법 신호를 모사 생성할 수 있음. 방송통신융합미디어연구부문

2. 기술이전 내용 및 범위 기술이전 내용 및 범위 기술이전내용 기술이전범위 SW기반 GPS 환경오차(이온층/대기층 및 위성시계오차 등) 생성기술 SW기반 GPS 위성궤도 모델 생성기술 SW기반 모사 항법메시지 생성 기술 SW기반 수신기 위치모델 생성기술 SW기반 디지털 IF 데이타 생성 기술이전범위 SW기반 소프트웨어 기반 GPS 위성궤도 모델 생성기술 SW기반 소프트웨어 기반 모사 항법메시지 생성 기술 SW기반 소프트웨어 기반 수신기 위치모델 생성기술 SW기반 소프트웨어 기반 디지털 IF 데이타 생성 기술 SW기반 소프트웨어 기반 신호생성 사용자 인터페이스 기술 연구부문/본부명

2. 기술이전 내용 및 범위 기술 개발 현황 : 기술개발 단계 소프트웨어기반 GPS 항법신호 생성기 시제품 단계(TRL 5 단계) 방송통신융합미디어연구부문

2. 기술이전 내용 및 범위 기술 개발 현황 : GPS 항법신호 생성기 구조 신호 생성 플랫폼 신호수신 처리 플랫폼 메시지 생성 항법 위성 궤도 생성 IF & 원시데이터 원시 및 오차 정보 생성 IF 신호 생성 신호생성결과 시뮬레이션 운동 명령 시스템 운영 플랫폼 방송통신융합미디어연구부문

2. 기술이전 내용 및 범위 기술 개발 현황 : 궤도생성 알고리즘 GPS 24개 위성 궤도 생성 가시위성에 대한 궤도 Parameter, 위성 위치, 위성 속도 출력 방송통신융합미디어연구부문

2. 기술이전 내용 및 범위 기술 개발 현황 : 항법 메시지 생성 알고리즘 방송통신융합미디어연구부문

2. 기술이전 내용 및 범위 기술 개발 현황 : 항법 메시지 생성 컨벌루션 인코더 : 컨벌루션 코드를 이용하여 항법 데이터를 부호화 인터리빙 : Fast fading 의 영향을 줄이기 위해서 심볼 재배열 < 예 : L2 컨벌루션 인코더 > 방송통신융합미디어연구부문

기술 개발 현황 : 원시데이터 및 오차생성 알고리즘 2. 기술이전 내용 및 범위 기술 개발 현황 : 원시데이터 및 오차생성 알고리즘 신호 환경(이온층, 대류층, 다중경로) 및 시계 오차 정보(위성 시계, 수신기 시계)로부터 오차 계산 위성 궤도 정보와 항체 운동을 고려하여 위성과 수신기간의 전파 지연시간 및 도플러 계산 방송통신융합미디어연구부문

2. 기술이전 내용 및 범위 기술 개발 현황 : 전파 지연 시간 계산부 위성의 위치와 항체의 위치를 이용하여 전파 지연 시간 계산 (전파 지연 시간) 위성과 수신기간의 거리 < 전파 지연 시간 계산부 > 방송통신융합미디어연구부문

기술 개발 현황 : IF 샘플 데이터 생성 알고리즘 2. 기술이전 내용 및 범위 기술 개발 현황 : IF 샘플 데이터 생성 알고리즘 코드, 항법메시지, 반송파로부터 IF 신호 생성 잡음 생성, 대역폭 필터, 자동이득 조절, 양자 방송통신융합미디어연구부문

2. 기술이전 내용 및 범위 기술 개발 현황 : 양자화부 양자화 비트수 : 1.5, 2, 3, 8, 14 비트 양자화 비트수에 따라서 정해진 임계값이 설정되어 양자화 수행 <예: 2 비트 양자화 > 방송통신융합미디어연구부문

→ 2. 기술이전 내용 및 범위 기술 개발 현황 : 원시 데이터 및 오차 생성 모듈 원시 데이터 및 오차 생성 모듈 GNSS System Dependent Parameters 샘플링 주파수 Input ↓ Output 신호 환경 시계 오차 정보 가시 위성궤도 정보 위성 위치 위성 속도 → 원시 데이터 및 오차 생성 모듈 전파 지연 시간 도플러 오차 ↑ Model Specific Info. GSP/Galileo 선택 여부 오차 정보 모델 - 이온층/대류층 - 다중경로 - 위성/수신기시계 방송통신융합미디어연구부문

2. 기술이전 내용 및 범위 기술 개발 현황 : 원시 데이터 및 오차 생성 모듈 < Class Diagram > < Sequential Diagram > 방송통신융합미디어연구부문

2. 기술이전 내용 및 범위 기술 개발 현황 : 생성 GPS 신호 검증 방송통신융합미디어연구부문

3. 경쟁기술과 비교 기술의 특징 및 경쟁기술 비교 기술의 특징 기존 경쟁기술 대비 개량된 부분 위성항법 신호생성을 위한 기능을 모듈별로 컴포넌트화 함 각 모듈은 컴포지트 컴포넌트, 베이직 컴포넌트로 구성 UI driven 방식으로 사용자가 보다 쉽게 조합하여 다양한 환경의 신호를 생성할 수 있도록 편의성 제공 GPS L2C, L5 신호생성을 위한 기본 알고리즘 및 모델을 제공함으로써 사용자는 시뮬레이션 용도에 맞게 손쉽게 수정 가능 기존 경쟁기술 대비 개량된 부분 기존 신호생성기와 달리 UI driven 방식과 컴포넌트화로 위성항법 신호생성 시뮬레이션 환경을 제공함으로써 사용자는 다양한 위성항법 신호생성 환경 및 알고리즘을 수정 첨삭하여 구성가능 해외의존성이 높은 소프트웨어 기반의 위성항법 신호생성기의 국산화 기술을 통한 가격 경쟁력이 우위확보 GPS 재밍 및 기만 신호를 쉽게 추가하여 제공할 수 있어 관련 기술을 용이하게 개발 및 검증하는 도구로 활용이 가능하게 함 방송통신융합미디어연구부문

4. 기술의 사업성 (1/3) 예상응용 제품 및 서비스 사업성 위성항법 알고리즘 검증을 위한 신호생성 시뮬레이터(학교 및 연구소) 상용 수신칩셋의 검증을 위한 시험환경 구축 (네비게이션 및 휴대폰 업체) 사업성 수신기의 성능검증을 위한 저가형 GPS 신호생성 SW&HW 시뮬레이터와 이를 이용한 응용제품의 개발에 활용 방송통신융합미디어연구부문

4. 기술의 사업성 (2/3) 기술이전 업체 조건 소프트웨어 및 하드웨어 위성항법 신호 생성기를 이용하여 위성항법 응용 서비스 및 제품군을 개발하기 위한 핵심기술을 확보하고자 하는 업체 위성항법 RF신호생성기를 개발하여 네비게이터, 블랙박스, 스마트 휴대기기 측위단말 등의 검증 장비를 상용화 하려는 업체 실내외 연속측위 분야 및 LBS 개발 및 검증을 원하는 업체 ☞ 현재 본 이전 기술은 대덕 특구 개발 사업화 개발 사업으로 선정되었으며 기술이전업체가 사업화를 추진하기 위해 2년간 사업화를 추진예정임 방송통신융합미디어연구부문

4. 기술의 사업성 (3/3) 기대효과 GPS 관련 다양한 산업분야에 응용할 수 있는 경쟁력 있는 제품개발 을 위한 SW/HW GPS 신호생성 시뮬레이터 사업화 스마트폰의 등장과 함께 위치정보 서비스 가입자 수가 급증하고 있으며 현재 위치정보 획득을 위해 GPS가 사용되고 있으므로 서비스 응용 제품군의 성능 및 기능 검증을 위한 수요에 대응 현재 수입에 의존하고 있는 수신기 검증용 시뮬레이터 제품에 대응해서 GPS 신호를 다양한 패턴으로 생성하여 제공할 수 있는 시뮬레이터 제품을 상용화할 경우 수입대체 효과가 큼 휴대형 단말 등 위치기반 서비스 제공 제품의 성능 향상 및 안정화 교육용 시뮬레이터의 보급으로 관련 전문인력의 육성 및 산업의 활성화에 기여 방송통신융합미디어연구부문

5. 국내외 시장 동향 국외/국내 시장 동향 시장전망 위성항법 기술은 위성항법 선진국인 미국, 유럽에서 주도하고 상용화 되었으며, 최근 중국, 일본에서도 독자 위성항법시스템을 진행하고 있으며 특히 위성항법 신호생성기술 관련하여 정부 주도로 대학, 연구소, 기업 등에서 활발한 연구가 진행되고 있음. 국내 신호생성 기술은 주로 대학과 국가연구기관에서 연구가 이루어지고 있으며 업체에서는 국외의 신호생성 장치를 고가로 구입하여 사용하고 있으며 신호생성관련 기술에 대한 관심이 미미한 상태임 시장전망 위성항법 수신기 시장의 확대로 인한 다양한 환경에서의 수신기의 성능을 검증을 위한 수신기 시험환경 구축의 수요의 증가가 예상됨 최근 스마트폰의 급격한 증가로 LBS 고객수가 급증하고 있으며 현재 위치정보 획득을 위해 GPS가 사용되고 있으므로 서비스 응용 제품군의 성능 및 기능 검증을 위한 수요에 증가할 것으로 예상 방송통신융합미디어연구부문

5. 국내외 시장 동향 국내외 기술개발 동향 및 경쟁사 GNSS RF 시뮬레이터 GNSS S/W 시뮬레이터 Spirent사 GNSS 신호생성기 GNSS RF 신호생성 H/W와 운용제어 소프트웨어로 구성 Deimos사 GNSS S/W 신호생성기 Matlab/Simulink tool set 생성 및 시뮬레이션 고가(Full version : $700,000) 시장점유율 1위(70%) 신호처리 알고리즘 해석에 최적화 GNSS 수신기(SDR) 국내동향 IFEN사 GNSS 수신기 구성 블록(Data sampler, Tracking, Acquisition, Message decoding, Navigation)별 분석 기능 위성항법 SW신호생성 시뮬레이션 기술 개발이 주로 대학에서 학술목적으로 간헐적으로 연구된 바가 있으나 상용화되어 판매중인 제품은 없음 SW기반 GPS 수신기 관련 경쟁 제품 국내에서는 원천기술 개발 수준이므로 사업화 수준으로 개발 시 기술 독점 가능 방송통신융합미디어연구부문

5. 국내외 시장 동향 국내외 시장분석 단말기 및 서비스 시장 규모 GNSS 시장 성장률 방송통신융합미디어연구부문 단위(10억$) 단위(조) CAGR 13% CAGR 2% ※ 산출근거 : (Location Based Services 2011-2016, 2011년 발행, visiongain) ※ 국내 산출근거 : (LBS 기술 및 시장동향 연구 보고서, 2010.4, 한국정보통신산업협회) ※ 출처 : GNSS.asia 홈페이지 글로벌 GNSS 시장은 지속적으로 성장하고 있으며 2016년까지 연평균 13%의 성장이 예상 세계 위치기반 서비스 이용자도 지속적으로 증가해서 2016년에는 약 21억명에 이를 것으로 전망됨 GPS와 실내측위가 결합되는 고정밀 위치정보시스템이 보편적 서비스가 될 것으로 예상되므로 신호 생성 시스템의 활용 분야는 크게 증가 예상 방송통신융합미디어연구부문

감사합니다. ※ 하단의 문의처 소개후, 발표후 개별기술 상담이 가능함을 다시 한 번 안내함 www.etri.re.kr ※ 하단의 문의처 소개후, 발표후 개별기술 상담이 가능함을 다시 한 번 안내함 ♣ 연락처 : 방송통신융합연구부문, 이상욱 책·연 (042-860-5653, slee@etri.re.kr) ETRI OOO연구소(단, 본부)명