한국항행학회논문지 (Journal of Advanced Navigation Technology)

  • 제22권6호
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  • Pages.591-601
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  • 2018
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  • 1226-9026(pISSN)
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  • 2288-842X(eISSN)
한국항행학회 (The Korean Navigation Institute)
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위성항법 기반 차로구분 정밀위치결정 인프라 운영/평가 시스템 개발

An Integrated Operation/Evaluation System Development for Lane-Level Positioning Based on GNSS Networks

  • 이상우 (한국항공우주연구원 기술연구본부 항법기술연구실) ;
  • 임성혁 (한국항공우주연구원 기술연구본부 항법기술연구실) ;
  • 안종선 (한국항공우주연구원 기술연구본부 항법기술연구실) ;
  • 손은성 (한국항공우주연구원 기술연구본부 항법기술연구실) ;
  • 신미리 (한국항공우주연구원 기술연구본부 항법기술연구실) ;
  • 이정훈 (한국항공우주연구원 기술연구본부 항법기술연구실) ;
  • 허문범 (한국항공우주연구원 기술연구본부 항법기술연구실)
  • Lee, Sangwoo (Navigation R&D Division, Korea Aerospace Research Institute) ;
  • Im, Sunghyuk (Navigation R&D Division, Korea Aerospace Research Institute) ;
  • Ahn, Jongsun (Navigation R&D Division, Korea Aerospace Research Institute) ;
  • Son, Eunseong (Navigation R&D Division, Korea Aerospace Research Institute) ;
  • Shin, Miri (Navigation R&D Division, Korea Aerospace Research Institute) ;
  • Lee, Jung-Hoon (Navigation R&D Division, Korea Aerospace Research Institute) ;
  • Heo, Moon-Beom (Navigation R&D Division, Korea Aerospace Research Institute)
  • 투고 : 2018.11.28
  • 심사 : 2018.12.14
  • 발행 : 2018.12.31
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초록

본 논문에서는 위성항법 기반 차로구분 정밀위치결정 인프라 시스템을 효율적으로 운영/평가하기 위한 방법에 대해 논의한다. 정밀위치결정 인프라는 단일 주파수 대역을 지원하는 저가형 위성항법 수신기(사용자)가 차로 레벨의 위치결정 정확도 확보와 위치정보에 대한 무결성 감시가 가능하도록, 매초 위성항법 거리측정치에 대한 보정정보와 보정정보에 대한 무결성 정보를 제공하는 시스템이다. 정밀위치결정 시스템의 구조 및 기능과 더불어 인프라 시스템의 구축 현황을 소개하며, 나아가 인프라 시스템을 효율적으로 운영, 관리하고, 인프라 시스템의 성능을 평가하기 위한 인프라 운영/평가 시스템을 소개한다. 이를 이용하여 실제 구축된 인프라 시스템의 성능을 평가, 분석하며, 결과를 바탕으로 대규모 시스템의 안정적 운영을 위한 요구사항에 대해 논의한다.

This paper discusses methods to effectively operates and evaluates an infrastructure system for lane-level positioning based on satellite navigation. The lane-level positioning infrastructure provides correction information on range measurements with integrity information on the correction to a user with a single frequency (cheap) satellite navigation receiver in order to perform lane-level positioning and integrity monitoring on the position estimate. The architecture and configuration of the lane-level positioning system are described from the systematic level in order to provide a comprehensive insight of the system. The operation/evaluation system for the integrated infrastructure is then presented. The evaluation results of the real implemented system are provided. Based on the results, we discuss requirements to increase the system stability from the operation perspective.

키워드

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그림 1. 위성항법 기반 차로구분 정밀위치결정 시스템 구성 및 주요 데이터 흐름 Fig. 1. Configuration and data flow for lane-level positioning based on GNSS.

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그림 2. 보정정보의 초당 변화율 Fig. 2. Correction information change per second.

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그림 3. 보정정보의 시간지연에 따른 차로구분 정밀위치결정 가용성 Fig. 3. Availability of lane-level positioning with respect to time delay of correction information.

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그림 4. 정밀위치결정 다중 클러스터 구성 Fig. 4. Real implementation of multi-clusters for lane-level positioning.

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그림 5. 내비게이션 타입 정밀위치결정 사용자 단말 Fig. 5. Navigator-type lane-level positioning user terminal.

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그림 6. 통합운영국 구조 Fig. 6. Configuration of the integrated operation/evaluation system.

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그림 7. 통합 모니터링 프로그램 Fig. 7. Integrated monitoring program.

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그림 8. 시스템별 데이터 허용 지연시간 Fig. 8. Upper-bound for data delay (age) at each system.

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그림 9. 클러스터 C 시스템 운용 결과 (위에부터 서비스, DMB, 제어국, 보은 수신국, 천안 수신국, 공주 수신국, 괴산 수신국) Fig. 9. Availability, error rate, and shutdown rate of cluster C (from top to bottom: cluster service, DMB, control station, Boeun, Cheonan, Gongju, Goesan reference stations).

표 1. 클러스터 및 시스템 주 기능에 따른 가용 조건 Table 1. Availability definition for cluster and each system.

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표 2. 클러스터 C 시스템별 에러율과 발생 비율 Table 2. Error rate and occurrence ratio of cluster C.

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