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AutoNav Lab

인하대학교 전기공학과

원종훈 교수

GNSS Signal Design

Jamming Analysis

Autonomous Driving

AutoNav Lab

전기공학과 원종훈

AutoNav Lab은 차세대 위성항법시스템(GNSS) 신호 설계, 수신기 개발, 그리고 자율주행 및 스마트 모빌리티를 위한 정밀 측위·센서 융합 기술을 선도적으로 연구하는 국내 최고 수준의 연구실입니다. 본 연구실은 GNSS 신호의 설계 파라미터 분석, 신호 품질 평가, 전파 간섭 및 재밍 환경에서의 견고성 확보 등 위성항법시스템의 핵심 기술을 다루고 있습니다. 특히, 한국형 위성항법시스템(KPS) 신호 설계 및 성능 분석, 다중 위성군·다중 주파수 지원 수신기 개발, 그리고 소프트웨어 정의 라디오(SDR) 기반의 실험 및 시뮬레이션 플랫폼 구축 등 국가 인프라와 연계된 실질적 연구를 수행하고 있습니다. 자율주행 분야에서는 GNSS, IMU, LiDAR, 카메라 등 다양한 센서 융합을 통한 정밀 위치 및 자세 추정 기술을 개발하고 있습니다. GNSS 신호가 불능한 환경에서도 안정적인 위치 추정이 가능한 센서 융합 알고리즘, V2X 기반 협력 측위, LiDAR 포인트 클라우드 기반 위치 인식, 그리고 딥러닝 기반 인지·판단 기술까지 폭넓게 연구가 이루어집니다. 드라이빙 시뮬레이터, 혼합현실(Mixed Reality) 기반 자율주행 검증 환경, IMU 센서 에뮬레이터 등 실차 및 가상 환경에서의 실증 연구도 활발히 진행되고 있습니다. 연구실은 GNSS 신호의 전파 환경 분석, 다중경로 및 재밍 시뮬레이션, 신호 품질 모니터링 등 다양한 응용 연구도 병행하고 있습니다. 또한, 고정밀 맵(HD Map) 기반 궤적 생성, 차량 동역학 기반 제어 알고리즘, 자율주행 안전성 평가 및 표준화 등 자율주행의 전 과정을 아우르는 기술 개발에 집중하고 있습니다. 이러한 연구는 국내외 자율주행 경진대회, 산업체 협력 프로젝트, 특허 출원 등 실질적인 성과로 이어지고 있습니다. AutoNav Lab은 국내외 다양한 연구기관 및 산업체와의 협력을 통해 실용화 및 상용화에도 기여하고 있으며, 연구 결과는 SCI급 국제 저널, 특허, 학술대회 발표 등으로 활발히 공유되고 있습니다. 또한, ICT-미래자동차 융합 교육연구단, 미래형자동차 핵심기술 전문인력양성사업 등 대형 국책과제 수행을 통해 미래형 모빌리티 인재 양성에도 앞장서고 있습니다. 연구실은 앞으로도 차세대 위성항법시스템, 자율주행, 스마트 모빌리티 등 미래 교통·항법 분야의 핵심 원천기술을 지속적으로 개발하여, 국가 경쟁력 강화와 안전하고 편리한 미래 사회 구현에 기여할 것입니다.

GNSS Signal Design
Jamming Analysis
Autonomous Driving
차세대 위성항법시스템(GNSS) 신호 설계 및 수신기 기술
본 연구실은 차세대 위성항법시스템(GNSS) 신호 설계와 수신기 기술 개발에 중점을 두고 있습니다. GNSS 신호 설계는 다양한 위성 시스템(GPS, Galileo, BeiDou, QZSS 등)과의 호환성, 스펙트럼 효율성, 그리고 재밍 및 간섭 환경에서의 견고성을 모두 고려해야 하는 복합적인 분야입니다. 연구실에서는 신호의 변조 방식, 주파수 대역, 코드 구조 등 신호 설계의 핵심 파라미터를 분석하고, 다양한 Figures-of-Merit(FoMs)을 도출하여 최적의 신호 구조를 제안합니다. 또한, 한국형 위성항법시스템(KPS) 등 국가 인프라 구축을 위한 신호 설계와 성능 평가 연구도 활발히 진행되고 있습니다. 수신기 기술 분야에서는 소프트웨어 정의 라디오(SDR) 기반의 GNSS 수신기 개발, 다중 주파수 및 다중 위성군을 지원하는 완전 재구성 가능한 수신기 구조, 그리고 우주·지상·모빌리티 환경에서의 신호 추적 및 항법 알고리즘 연구가 이루어집니다. 특히, 칼만 필터, 벡터 트래킹 루프(VTL), 적응형 디지털 위상 추적기(DPLL) 등 첨단 신호 처리 기법을 적용하여, 극한 환경(달 탐사, 정지궤도, GNSS 음영지역 등)에서도 높은 정확도와 신뢰성을 확보할 수 있는 수신기 기술을 개발하고 있습니다. 이러한 연구는 실제 위성항법시스템의 설계, 시뮬레이션, 실험 및 현장 검증까지 전주기적으로 수행되며, 국내외 다양한 연구기관 및 산업체와의 협력을 통해 실용화 및 상용화에도 기여하고 있습니다. 또한, GNSS 신호의 전파 환경 분석, 다중경로 및 재밍 시뮬레이션, 신호 품질 모니터링 등 다양한 응용 연구도 병행하고 있습니다.
자율주행 및 스마트 모빌리티를 위한 정밀 측위·센서 융합 기술
자율주행 차량 및 스마트 모빌리티 분야에서 정밀한 위치 및 자세 추정은 필수적입니다. 본 연구실은 GNSS, IMU, LiDAR, 카메라 등 다양한 센서를 융합하여, GNSS 신호가 불능한 환경(터널, 도심 협곡 등)에서도 안정적으로 차량의 위치와 자세를 추정할 수 있는 센서 융합 알고리즘을 개발하고 있습니다. 칼만 필터 기반의 센서 융합, V2X 통신을 활용한 협력 측위, LiDAR 포인트 클라우드 기반의 위치 인식, 그리고 딥러닝 및 강화학습을 접목한 인지·판단 기술까지 폭넓게 연구가 이루어집니다. 특히, 드라이빙 시뮬레이터와 혼합현실(Mixed Reality) 기반의 자율주행 검증 환경 구축, IMU 센서 에뮬레이터, GNSS/INS/DR 통합 항법 시스템 등 실차 및 시뮬레이션 환경에서의 실증 연구가 활발히 진행되고 있습니다. 또한, GNSS 재밍 및 스푸핑 환경에서의 견고한 항법 시스템 구현, 고정밀 맵(HD Map) 기반의 궤적 생성 및 경로 계획, 차량 동역학을 고려한 제어 알고리즘 등 자율주행의 전 과정을 아우르는 기술 개발이 이루어지고 있습니다. 이러한 연구는 실제 자율주행 셔틀, 무인 이동체, UAM(도심항공모빌리티) 등 다양한 모빌리티 플랫폼에 적용되고 있으며, 국내외 자율주행 경진대회, 산업체 협력 프로젝트, 특허 출원 등 실질적인 성과로 이어지고 있습니다. 또한, 표준화 및 평가 프로세스 개발, 운전능력 자동 평가 시스템 등 자율주행 안전성 확보와 신뢰성 향상에도 기여하고 있습니다.
1
Omni Point Air: LiDAR and Point Cloud Map-Based Place Recognition and Pose Estimation for Advanced Air Mobility in GNSS-Denied Environments
J.-U. Im, J.-H. Won
IEEE Transactions on Intelligent Vehicles, 2024
2
GNSS Software-Defined Radio: History, Current Developments, and Standardization Efforts
T. Pany, D. Akos, J. Arribas, MZH. Bhuiyan, P. Closas, F. Dovis, I. Fernandez-Hernandez, C. Fernández–Prades, S. Gunawardena, T. Humphreys, ZM. Kassas, JA.López Salcedo, M. Nicola, ML. Psiaki, A. Rügamer, Y.-J. Song, J.-H. Won
NAVIGATION: Journal of the Institute of Navigation, 2024
3
Assessment of Radio Frequency Compatibility for New Radio Navigation Satellite Service Signal Design in the L6-Band
S. Lee, K. Han, J.-H. Won
Remote Sensing, 2024
1
전파간섭 분석 시뮬레이터 연구
OOOO(주)
2023년 12월 ~ 2024년 11월
2
항법신호 설계 및 검증 연구
OOOO(주)
2023년 12월 ~ 2025년 11월
3
GPS L1 대역 신호처리 소프트웨어 기술
㈜OOOOOO
2024년 10월 ~ 2025년 02월