Implementation and Test of DGPS Integrity Monitoring System

DGPS 측정치 무결성 감시 시스템 구현 및 시험

Nowadays, many countries are interested in using CPS far navigation system of aircrafts, because it has technical and economic benefits. For the CPS based navigation system, the most important thing is reliability of the system. GPS navigation solution is very accurate. But when some faults are raised in the CPS navigation system of an aircraft, if they cannot be detected and alerts are not generated for pilots, the aircraft cannot be safe. So, I implemented an DGPS integrity monitoring system that detects faults of measurements and exclude the fault measurement from the satellite constellation used for calculating a navigation solution. This paper introduces 'the Least Square Residual Method' used to detect faults of measurements and the implemented real time integrity monitoring system using DGPS. To test the system, I operated the system under many different conditions. And from analysis of the data recorded, I could conclude that when the number of visible satellites was enough to detect faults, the system could detect the faults of measurements perfectly, isolate and exclude the fault measurement well. But for more reliable system, the measurement errors must be estimated more accurately and integrations of CPS and other instruments must be developed.

GPS를 항공기의 항법 장치로 사용하게 되면 기술적, 경제적인 면에서 많은 이익을 얻을 수 있다. 그런데 항공기는 어떤 시스템보다도 안전이 중요한 시스템이므로 개발된 항법 장치를 사용하기에 앞서 항법해의 신뢰성을 확보하는 것이 우선되어야 한다. 그에 따라 본 논문에서는 항공기 착륙 시에 사용하게 될 DGPS를 이용해서 측정치의 고장을 검출하고 고장이 검출된 측정치를 제거하는 시스템을 구현하고자 하였다. 또한 구현된 시스템의 성능을 평가하기 위해 여러 가지 상황에 대해서 실제 데이터를 사용하여 실험을 실시하였고, 그 결과 일부 구간을 제외하고는 고장의 검출 및 제거가 잘 이루어지는 것을 볼 수 있었다. 하지만 좀 더 완벽한 신뢰성을 확보하기 위해서는 측정치의 오차에 대한 분석, 다른 장치들과의 통합을 통한 가용성 확보 등에 대한 연구가 앞으로 많이 이루어져야 할 것으로 보인다.