• 한국측량학회지
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• 제32권1호
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• pp.63-73
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• 2014

최근 의도적인 간섭 또는 전파교란으로 인한 위성기반항법시스템(GNSS)의 정확도 저하 문제가 대두되면서 GNSS를 사용할 수 없는 환경에 대응할 수 있는 항법 기술 중 하나로 데이터베이스(DB)를 기반으로 한 항법 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 지구물리 DB 중 중력구배를 선정하여 우리나라 중력구배 DB를 구축하고, 확장형칼만필터(EKF)를 적용하여 중력구배기반 항법을 구현하였다. 항법 성능은 시뮬레이션을 통해 분석하였으며, 우리나라 전역에 14개의 비행궤적을 생성한 후 다양한 DB와 센서 오차, 그리고 고도에 따른 영향을 고려하였다. 비행성능을 분석한 결과 DB와 센서 오차가 작을수록, 고도가 낮을수록 정밀한 항법이 가능함을 확인하였다. 또한, DB 기반의 항법시스템 중 가장 널리 알려진 지형참조 항법과 상대적인 성능 분석을 수행한 결과, 고도가 낮은 경우는 DB 및 센서 오차와 무관하게 대체로 중력구배기반 항법이 우수한 성능을 나타내었다. 그러나 고도가 높아지면 높은 정밀도의 중력구배계와 중력구배 DB를 탑재한 경우에만 지형참조 항법의 결과와 유사한 수준의 항법이 가능하였다. 본 연구에서 고려한 DB와 센서 오차, 고도 외에도 DB 해상도, 비행속도 및 갱신 주기 등 중력구배기반 항법에 영향을 미치는 다양한 요인이 있으므로 이를 고려한 분석이 추가로 수행되어야 할 것이다.

• 한국항행학회논문지
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• 제11권1호
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• pp.1-8
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• 2007

본 논문에서는 해양/항공안전, 차량항법, 정밀농업, 정밀측량 등 우리사회 전반에 걸쳐 이용자가 급속히 확산되고 있는 GPS(Global Positioning System) 인프라에 대한 이용 불능상태를 대비하여 국가항법체계의 혼란을 예방하고 전파항법에 대한 BACK-UP 기능을 부여할 수 있는 지상 송신국 기반의 로란-C 항법의 활용을 제안하였다. 로란-C의 활용가치를 높이기 위한 위치오차 개선방안으로 ASF (Additional Secondary Phase Factor) 산출과 적용실험을 실시하였다. 그 결과로 로란-C 위치오차 100~400m를 10~65m로 현저히 개선할 수 있다는 결론에 도달하게 되었다. 또한 육상지역의 ASF보정테이블 이용 시 산출 범위는 복합매질과 굴곡면을 가만할 때 위도, 경도 10분 이내가 적절할 것으로 판단되며 향후 한반도 전역을 대상으로 한 ASF 보정테이블 적용시 현저한 위치오차개선과 GPS BACK-UP 기능수행이 가능할 것으로 판단되어진다.

• 한국항행학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.228-236
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• 2019

최근 도심지, 터널, 지하도 등과 같이 위성항법시스템 (GPS; global positioning system) 신호 수신이 어려운 환경에서 안정적으로 정확한 위치 해를 획득하기 위한 다중센서 결합 기법들이 활발하게 연구되고 있다. GPS 음영 지역에서의 위치 정확도를 개선하기 위하여 본 논문에서는 초음파의 전파 특성을 활용하여 동체의 전방 속도를 추정할 수 있는 저가의 초음파 속도계(ultrasonic-speedometer)를 설계하였고, 이를 활용하여 관성항법시스템 (INS; inertial navigation system)과 효율적으로 결합하는 INS/초음파 속도계 결합 항법 시스템을 제안하였다. 제안된 시스템의 성능을 분석하기 위해 차량 탑재 실험을 수행하였다. 실험결과에 의하면 저가의 MEMS IMU (micro electro mechanical systems inertial measurement unit)를 활용하고 GPS 신호가 10초 이상 가용하지 않는 경우에도 제안된 INS/ 초음파 속도계 결합 항법 시스템은 위치 정보 정확도의 열화를 효과적으로 제한할 수 있음을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.1022-1027
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• 2014

본 논문에서는 DGPS 단축형 모노폴 안테나와 안테나 사이트 환경을 모델링하여 안테나 주변 환경에 따른 안테나 성능을 분석한다. DGPS 기준국 안테나의 성능 해석을 위한 모델링을 해석하고 대지 도전율이나 전파 장애물에 의한 안테나 성능을 모의 분석하여 DGPS 안테나 설치에 요구되는 사이트 환경을 정립한다. 일정한 접지 면에 적정한 방사형 접지를 갖는 안테나 사이트는 대지 도전율이나 전파 장애물로 인한 안테나 정합회로에 대한 영향은 적으나, 방사 효율 영향은 크게 나타난다. 안정된 DGPS 서비스를 위해서는 안테나 사이트의 양호한 대지 도전율이외에 주변에 전파 장애물이 없는 평탄한 안테나 사이트가 중요하다.

• 한국측량학회:학술대회논문집
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• 한국측량학회 2003년도 추계학술발표회 논문집
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• pp.87-90
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• 2003

정밀한 위치결정에 사용되는 GPS는 초기 군사목적을 벗어나 자동차, 선박, 비행기 등의 항법은 물론 측량분야, 지각 및 구조물의 변위 감시, 우주, 통신, 국방 분야 등 매우 광범위한 분야에서 활용되고 있으며, 그 이용도가 급속히 증가하는 추세이다. 그러나 GPS 관측값은 부정오차와 정오차 등 많은 오차를 포함하고 있기 때문에 이를 소거하거나 최소화하여야 한다. GPS 오차는 크게 위성궤도나 위성시간 오차등 위성에 관련된 오차, 수신기 잡음이나 다중경로 등 수신기 관련 오차, 그리고 대류권이나 전리층에 의한 전파 오차로 구분할 수 있다. 이들 오차들은 대부분 차분방법과 수학적 알고리즘에 의해 소거되거나 최소화되지만, 다중경로와 수신기 잡음은 소거하거나 축소할 수 없다. 다중경로는 관측당시의 수신기 주변환경에 따라 바뀌기 때문에 수학적으로 소거할 수 없으며, 수신기 잡음은 수신기 내부의 노이즈로 인하여 발생하기 때문에 소거하기가 상당히 어렵다. 본 연구에서는 다중경로에 의한 GPS 기선변화를 알아보기 위해서 여러 조건하에서 정적 GPS 측량을 실시하였다. 먼저 정확한 좌표를 알고 있는 한 점에 GPS를 설치하고 다른 두 대의 GPS을 임의 점에 설치하였고, 이들 두 GPS 중에 하나의 수신기에 다중경로 환경을 설정하였다 정적 GPS 관측시 기선에 어떠한 변화가 오는 파악하기 위해서 기선처리와 망조정을 통해 기선길이와 좌표값을 산출하였다. 이러한 다중경로 실험은 구조물 모니터링 등 mm 정확도를 요구하는 GPS 측량에 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.286-290
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• 2011

유비쿼터스 시대의 핵심 기술인 위치기반기술은 GNSS(Global Navigation Satellite System)를 활용한 기술이다. GNSS는 미국의 GPS, 유럽의 Galileo, 일본의 QZSS, 중국의 Compass, 인도 IRNSS 등을 일컬으며, 국내에서도 다각도의 연구가 계속되고 있다. 이러한 위성항법시스템은 우주 상공에 설치가 되고 나면 위성을 다시 내릴 수 없기 때문에 기능에 대한 수정 및 검증 등의 관리적 측면에서 어려움이 있다. 이에 위성을 올리기 전에 정확하고 구체적인 성능 검증 및 동작 검증 등이 반드시 필요하다. 이를 위해 하드웨어 테스트베드가 구축되기도 하지만 소프트웨어로 성능 및 동작에 대한 시뮬레이션이 수행된다면 비용 및 유연성 부분에서 더 많은 장점을 가질 수 있다. 이런 시뮬레이터들의 가장 핵심은 이론적 위성 신호의 전달과정에 신호가 지상의 수신기에 도달하는 동안 다양한 오류 요소들을 적용해야 하는 것이다. 이에 본 논문에서는 여러 위성군을 대상으로 위성으로부터 지상의 수신기까지 위성 선호가 전파되면서 적용될 수 있는 다양한 오류 요소들을 모델링하여 적용한 결과를 윈도우 기반의 시뮬레이터 설계와 구현 결과로 제시한다.

• 한국측량학회지
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• 제15권2호
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• pp.269-275
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• 1997

GPS(Global Positioning System)측량을 이용한 차량항법시스템은 인공위성으로부터 전파신호를 받아 차량내부의 수치지도가 내장된 모니터에 차량의 현재 위치 및 진행방향을 표시, 목적지까지의 최단거리 주행로 등을 알려주게 된다 이 수치지도상에 차량의 위치를 표시하기 위해서는 차량에 탑재된 GPS수신기가 위성으로부터 WGS84좌표 계에 의한 경위도 데이터를 수신하여 이를 Bessel좌표계로 변환한 후 다시 TM투영과정을 거쳐 화면상에 나타나게된다. 본 연구에서는 지형도를 디지타이징하여 제작한 수치지도와 GPS장비를 자동차에 탑재하여 획득한 자료를 분석하여 제작한 수치지도를 비교하므로서 WGS84좌표계에 의한 수치지도 제작기법에 대해 고찰하고자 한다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2012년도 춘계학술대회
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• pp.57-58
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• 2012

위성항법중앙사무소는 다수의 DGNSS 기준국을 운영하고 있으며, 이 중 일부 기준국은 타 기준국에 비해 TEQC 품질평가 결과가 저조하다. 이에 이 연구는 TEQC 품질평가가 상대적으로 불량한 충주기준국을 대상으로 비교실험을 수행한다. 이전에 다른 관측장비를 이용하여 수행한 동시 관측에서는 TEQC 품질평가가 다른 기준국과 유사한 수준으로 나타나 지형이나 전파방해 등과 같은 주변 환경적인 요인은 아닌 것으로 확인하였다. 이번 충주비교실험은 기존 설치된 관측장비의 이상유무를 고려하여 크게 세 부분으로 나누어 진행한다. 안테나 이상판단은 기존 관측기기에 다른 기종의 안테나로 교체하여 확인하고, 수신기 이상 유무는 분배기를 이용하여 두 수신기에 동시 관측값을 기록하여 판단한다. 마지막으로 케이블의 경우, 상위 두 실험을 통해 수집된 관측자료의 품질평가를 통해 확인 가능하다. 이 연구를 통하여 TEQC 품질평가 저하요인을 확인하고 개선방안을 제시하여 양질의 DGNSS 정보를 제공할 수 있을 것으로 판단된다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제35권4호
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• pp.491-499
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• 2011

1999년부터 운영이 시작된 팔미도, 어청도 DGPS 해상 기준국을 시작으로 우리나라에서는 총 17개의 DGNSS 기준국을 운영하고 있는 명실상부한 DGNSS 운영 인프라의 강국이 되었다. 본 논문은 DGPS 해양 기지국을 근간으로 사용하여 우리나라의 대표적인 정기여객선 항로 구간인 제주에서 인천, 부산에서 제주, 제주에서 녹동 구간의 300 kHz 주파수의 해상 및 육상에서의 전파특성을 측정하여, 해안 DPGS 기준국에서 서비스 범위를 조사함으로써, 우리나라 DGNSS 서비스 영역을 측정하였다. 서 남해안의 선박 항로구간의 DGPS 서비스 도달범위를 확인해 본 결과 우수한 품질의 전파신호가 100 NM(권장서비스 범위) 이상 도달됨을 확인하였다. 또한 이를 통하여 선박 안전항행 및 다양한 해양안전시설물에 대하여 위치보정정보의 활용과 향후 DGPS 해양 기준국 확장에 유용할 것으로 판단된다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제38권4호
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• pp.437-443
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• 2014

본 논문에서는 국내 DGPS 내륙 기준국의 전파 환경을 측정하고 기준국별 서비스 영역과 DGPS 수신 신호의 품질을 분석하였다. DGPS 기준국별로 동절기와 하절기에 전파되는 DGPS 신호의 수신 전계레벨과 신호대 잡음비를 측정하여 서비스 영역이 낮은 기준국의 영향과 영역을 향상하기 위한 방안을 모색하였다. 산악지형과 대지 도전율이 낮은 기준국을 제외한 기준국의 서비스 영역은 약 80 % 이상의 설계 기준 서비스 영역을 제공하고 있으며, 평탄한 지형과 대지 도전율이 양호한 대지의 기준국 설치운영과 송신 안테나의 효율 향상을 통하여 서비스 영역의 향상을 기대할 수 있다.