• Journal of the Korean Vacuum Society
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• 제12권3호
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• pp.157-161
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• 2003

Nowadays there are increasing demands for more accurate measurement of atmospheric pressure according to the development of environmental industries. One of the most important pressure gauges for satisfying these demands is a quartz resonance barometer. In order to calibrate such an accurate barometer, laser/ultrasonic mercury manometers have been used. However, complexity and cost of mercury manometers made it out of use gradually. As a substitute, a gas-operated pressure balance is used for calibration of precise barometers. In such a case, commercially available pressure balances cannot be entirely suitable because consequent exposure of the piston, cylinder and masses to the atmosphere causes the problem of contamination. In this paper a device for changing the masses in situ without breaking the vacuum is described. This device made it possible to add or remove weights in the absolute mode, thereby greatly reducing the time between observations. At the same time, we investigated the characteristics of a commercial precise barometer using this new apparatus.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 한국항해항만학회 2015년도 추계학술대회
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• pp.273-275
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• 2015

GPS(Global Positioning System; 위성항법시스템)는 수평오차 10m 내외의 정확도로 내비게이션 유닛과 스마트폰 등 다양한 이동기기에 널리 활용되고 있다. 그러나 널리 알려진 바와 같이 GPS는 교량, 빌딩, 그리고 대형 구조물 등 주변 환경에 의하여 위성의 가시성이 영향을 받으며 이로 인하여 위치 정보의 가용성과 정확도가 크게 저하되는 단점이 있다. 본 논문에서는 GPS 수직오차를 개선하기 위한 방안으로 저가형 기압고도계를 보조센서로 활용하여 수직 위치정보 정확도를 향상시키는 방법을 제안하였다. 제안된 방법은 융합 모델에 의한 칼만필터를 활용하여 GPS와 기압고도계를 융합하는 특성을 가진다. 마지막으로 정적 실험과 동적 실험을 통하여 기압고도계의 특성을 분석하고 제안된 융합 필터의 성능을 분석하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 한국항해항만학회 2006년도 International Symposium on GPS/GNSS Vol.2
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• pp.455-458
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• 2006

관성항법장치는 관성항법장치를 구성하는 관성센서인 가속도계 및 자이로의 오차요소에 의해 수평축 항법오차는 슐러주기를 가지고 서서히 증가하는 반면에 수직축 오차는 기하급수적으로 증가하는 특성을 가지고 있다. 그러므로 관성항법장치를 장시간 운용하는 경우에는 비관성 보조센서를 이용하여 관성항법장치의 수직축 항법오차에 대한 보정을 반드시 수행하여야 한다. 관성항법장치의 수직축 항법오차를 보정하기 위한 비관성 보조센서의 일종인 기압고도계는 계측된 대기압과 모델링 된 대기압을 비교하여 항체의 고도를 측정하는 방법을 이용하기 때문에 항체의 자세변화 등에 매우 민감하고 대기압 측정오차에 의해 매우 큰 진폭의 잡음 및 바이어스가 존재한다. 본 논문에서는 시뮬레이션 및 시험을 통하여 기압 고도계의 잡음 및 바이어스 오차 성분에 의한 baro-inertial 고도루프의 성능분석 결과를 제시하고 기압고도계 잡음에 둔감한 INS/기압고도계 칼만필터의 설계 결과를 제시한다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• 제33권6호
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• pp.51-56
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• 2005

This paper introduces an altitude determination algorithm using GPS/INS/Baroaltimeter and evaluates the algorithm by real field tests. The test results show that the proposed method can determine the altitude of an aircraft continuously and sensitively. Therefore, it is appropriate to be used as an altimeter for a flight control system, especially for the automatic take-off and landing. In addition, it is shown that the second and the third baro-inertial vertical channel damping methods are essentially complementary filters while the proposed scheme improves these complementary filters.

• Journal of Korean Society for Geospatial Information Science
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• 제14권3호
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• pp.47-53
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• 2006

In this contribution, an integration of seamless navigation system for the pedestrian is introduced. To overcome the GPS outages in various situations, multi-sensor of GPS, INS, electronic barometer and compass are considered in one Extented Kalman filter. Especially, the integrated system is designed for low-cost for the practical applications. Therefore, a MEMS IMU is considered, and the low quality of the heading is compensated by the electronic compass. In addition, only the pseudoranges from GPS measurements are considered for possible real-time application so that the degraded height is also controlled by a barometer. The mathematical models for each sensor with systematic errors such as biases, scale factors are described in detail and the results are presented in terms of a covariance analysis as well as the position and attitude errors compared to the high-grade GPS/INS combined solutions. The real application scenario of GPS outage is also investigated to assess the feasible accuracy with respect to the outage period. The description on the current status of the development and future research directions are also stated.

• Journal of Advanced Navigation Technology
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• 제20권1호
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• pp.29-36
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• 2016

Accuracy of GPS (global positioning system) deteriorates dramatically or positioning is impossible in urban area occasionally since high-rise buildings and elevated roads make the reception of navigation signal very difficult so that number of visible satellites decreases. In these cases, vertical error usually becomes much larger than the horizontal error due to the intrinsic geometry of GPS satellites. To obtain more accurate and reliable height information, this paper proposes a hybrid method that combines GPS and a low-cost barometric altimeter. In the proposed method, the sea-level pressure and the sea-surface temperature are applied to the output of the altimeter. Next, the difference between the ellipsoid and the geoid is compensated. Finally, a simple Kalman filter combines the compensated barometric altitude and the GPS height. By static and car experiments, performance of the proposed method is evaluated. By the experiment results, it can be seen that the proposed method improves the altitude accuracy considerably.

• Proceedings of the Korean Environmental Sciences Society Conference
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• 한국환경과학회 2004년도 봄 학술발표회 발표논문집
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• pp.32-36
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• 2004

본 연구는 최근 인구와 산업체가 급증하고 있는 김해시를 대상으로 김해시.군을 통합한 1996년 이후부터 2002년까지 김해시 지상오존농도의 변화경향과 고농도 오존일에 대한 사례 연구결과 다음과 같다. 김해시 대기오염농도의 시계열변화는 증가추세가 뚜렷하였으며, 최근 대기환경기준이 강화되면서 환경지정기준을 초과하기도 하였다. 계절별 오존농도의 일변화는 사계절 가운데 봄철이 가장 농도가 높게 나타났으며 매년 증가하는 농도폭도 가장 크게 나타났다. 이는 여름철의 경우 태양고도가 높고 단위시간당 일사량은 많으나, 장마와 같은 운량 증가로 인한 일사량의 감소되거나, 기온이 상승할 경우 해안으로부터 해풍이 증가하여 여름보다는 봄철에 더 높은 농도를 나타낸 것으로 생각되며, 인구와 자동차 등의 증가로 인한 배출량이 증가한 것도 크게 영향을 미친 것으로 생각된다. 연구기간동안 60 ppb 이상의 고농도 오존일의 총 발생빈도는 237일로 나타났으며, 매년 발생빈도가 증가하고 있으며, 대기환경기준 100 ppb/hr를 초과한 날도 8일이나 되었는데, 1999년이 4일 발생하여 오존에 의한 대기오염규제지역으로 선정되었는데, 고농도 오존일은 지난 1997년 이후 매년 증가하고 있으며 겨울을 제외한 전 월에 발생하는 특징을 나타내어 오존의 저감을 위한 실천 계획 수립뿐 아니라 고농도 오존일에 대한 집중적인 연구와 빠른 시간 내에 오존의 예.경보제를 도입 운영하는 것이 김해시민의 건강과 복지에 도움이 될 것으로 생각된다. 고농도 오존일에 대한 사례일 첫 번째인 5월 1일은 일 최고 기온은 그리 높은 상태는 아니었지만 광범위한 이동성 고기압에 의해 대기가 정체하고 바람이 약한 시점에 광화학반응에 의한 오존생성이 용이하였고 해안가의 높은 농도의 오존이 수송되어 고농도 오존이 발생하였으며, 사례 2의 경우 대륙에서 이동해 오는 이동성 고기압의 영향으로 대기는 안정하고 바람이 약하여 기온이 급상승하였으며, 광화학반응에 의한 오존 생성이 용이하였다. 사례 3의 경우는 남북으로 놓여 있는 대규모 기압계 사이에 안상부 형태의 대상고기압이 놓여 대기는 매우 안정하고 바람이 약하며 때때로 기압계에 의한 바람이 불 경우 다소 강한 바람이 불어 일사량이 많은 기압계에서 광화학반응과 수소에 의한 오존생성이 용이하여 고농도 오존을 발생하였다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• 제40권4호
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• pp.300-308
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• 2012

In GPS/INS/barometer navigation system for UAV, two procedures were proposed in order to set three reference parameters for the pressure altitude of QNH or QFE settings, using the navigation data from on-board system alone. These procedures yield required the reference parameters through mathematical process with the altitude and the atmosphere properties measured for a short duration of flight, of which a special pattern is requested according to the selected procedure. Dependency only upon the on-board navigation data can eliminate a requirement for the atmospheric measurement system in the ground support system and can expand a flight boundary to a remote area where the ground support is not available. Especially the procedure with the regression method uses altitude and pressure but temperature to produce the three reference parameters. No need of temperature measurement for the pressure altitude system can simplify the on-board air data system.

• Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
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• 제49권10호
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• pp.18-22
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• 2012

This paper suggests an altitude determination algorithm using GPS and barometric altitude sensors and evaluates the algorithm by digital map contour. A code based GPS altitude has lots of errors so that the car navigation companies can not use this data. Therefore, altitude is calculated by convergence data with GPS and barometric altitude variance in this paper. The modified altitudes are compared with the digital map contour and then this algorithm's effect is evaluated for the car navigation systems.

• Journal of Advanced Navigation Technology
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• 제26권2호
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• pp.63-71
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• 2022

Barometers have been used to calculate altitude, and with the development of technology, barometer which had a large volume have now been reduced to about centimeter-level. The altitude calculation using barometer is proceeded using the relationship between reference sea level pressure and the pressure obtained by barometer, and for this, pre-calibration of the barometer is essential. In addition, the barometer has a certain level of bias from actual pressure due to production, and many smartphone manufacturers correct it during the manufacturing process, but it is difficult to correct errors caused by environmental variables. In this paper, we extended methodology of correcting barometer using static reference station to moving drone, and it was possible to calculate the altitude more accurately.