전장환경에서 소수의 참조노드를 활용한 TDOA기반 측위기법

Abstract

본 논문에서는 전장환경에서 위치정보 획득을 위해서 많이 사용되는 위성항법시스템(GNSS : Global Navigation Satellite System)이 적의 재밍 공격등 기타의 이유로 인하여 사용이 불가한 상황에서 UAV(Unmanned Aerial Vehicle)와 TDOA(Time Differential of Arrival)를 활용하여 위치정보를 획득하는 지역 측위기법을 제안한다. 네트워크중심전(NCW : Network Centric Warfare)으로 이루어지고 있는 현대전에서의 위치정보는 매우 중요하며, 이에 따라 세계 곳곳에서 측위에 대한 연구 또한 점점 더 활발히 이루어지고 있다. 대부분의 군용무기들은 위치정보 획득을 위해 GPS, Galileo 같은 위성항법시스템을 활용하고 있으나, 높은 위성항법시스템의 구축 및 유지비용으로 인하여 세계 많은 나라들은 독자적인 위성항법 시스템 구축보다는 기존의 위성항법시스템의 종주국에 많이 의존하고 있다. 또한, 세계 많은 나라들은 위성항법시스템의 종주국으로부터 군용코드에 대한 사용비용 지불 및 사용허가를 득해야 하기 때문에, 비교적 자유롭게 사용할 수 있는 위성항법시스템의 상용코드를 군용 목적으로도 널리 사용하고 있다. 하지만, 적의 재밍공격, 작전지역의 지형적 제약, 정치적 문제 그리고 신호 수신실패 등 여러 요인들로 인하여 위성항법 시스템을 부분적으로 사용할 수 없는 상황들이 점점 증가 하고 있다. 그러므로 본 논문에서는 전장환경에서 위성항법시스템이 국지적으로 사용이 불가능한 상황을 극복 하기위해, UAV와 TDOA 기법을 활용하여 신속히 구축할 수 있는 지역 측위기법을 제안한다. 또한, 비용측면에서 저예산이면서 위성항법시스템과 독립적이고 어느 나라든지 쉽게 구축할 수 있으며, 시스템과 효과적으로 운영할 수 있는 방법을 고려하여 정확도, DOP(Dilution of Precise), 커버리지 등을 고려하는 모의실험을 통해 전장환경에서 효과적으로 적용 가능함과 그 가능성을 확인하였다.