• 한국전자통신학회논문지
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• 제10권3호
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• pp.341-347
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• 2015

본 논문에서는 중소형 선박에 적합한 저가의 VDR(Voyage Data Recorder)시스템을 설계하고, 해양 항법시스템의 효율성 향상을 위해 해양 항법시스템과 VDR이 시리얼 통신 혹은 이더넷 기반으로 데이터 통신을 하여 VDR에 연계된 항해통신 장비 및 센서 등의 데이터들을 항법시스템에 저장 및 출력할 수 있도록 구현하고자 한다. 또한, 육상에서 VDR의 기능과 동일한 역할을 수행하는 "차량용 블랙박스"(차량 위치, 영상, 음성저장)와 같이 VDR 고유 기능을 통한 정확한 해난 사고 원인 분석이 가능하게 중소형선박에도 확대 적용하고자 소형 경량화로 설계하고자 한다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제11권11호
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• pp.1031-1038
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• 2016

무인기 시스템에서 전파방해로 인해 위성항법장치가 오동작하면 관성항법장치의 위치측정 오차는 지속적으로 증가한다. 이는 무인기의 안전한 비행과 임무를 불가능하게 한다. 만약 데이터링크시스템이 무인기의 위치정보를 주기적으로 알려줄 수 있다면 위성항법장치의 오동작 상황에서도 무인기를 정상적으로 운용할 수 있다. 본 논문에서는 가시선 데이터링크의 모노펄스 추적기능과 거리측정 기능을 활용하여 무인기의 위치를 추정하는 알고리즘을 소개한다. 또한 위치추정 정확도를 개선하는 방안을 제안하고, 그 방안이 무인기 시스템에 활용 가능함을 확인하였다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제47권6호
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• pp.33-42
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• 2010

본 연구에서는 실해역에서 해류를 고려한 실용적인 유도 시스템을 제안하고 있다. 본 논문에서는 생성된 경로의 최적성은 주요 이슈가 아니다. 시작점부터 목표점까지의 경로는 주요 해류의 방향축을 고려하여 운용 경험이 많은 전문가의 경유점 선택을 통하여 생성된다. 본 논문에서는 또한 초단기선, GPS, 도플러 속도계 그리고 자세센서 등의 계측치를 통해서 다중센서융합알고리즘을 이용하여 정밀 수중항법 솔루션 구현에 대하여 설명하고 있다. 정밀하고 정확하고 갱신 주기가 빠른 수중항법 솔루션을 구현하기 위하여 세 가지 전략을 사용하였다. 첫째는 추측항법의 단독 성능을 향상시키기 위하여 선수각 정밀 정렬을 수행하였다. 둘째는 기본이 되는 단독추측항법이 적분 알고리즘에 기반을 두었기 때문에 시간의 추이에 따른 누적오차의 증가 특성을 가지고 있는데 이를 막기 위하여 주기적으로 절대 위치 정보를 다중센서융합 기법을 이용하여 융합하여 주는 것이다. 셋째는 융합알고리즘의 품질 향상을 위하여 효율적인 특이점 제거 알고리즘을 도입하는 것이다. 개발된 정밀수중항법알고리즘의 성능을 검증하기 위하여 자율기뢰처리기와 심해무인잠수정의 실해역 데이터를 사용하였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2000년도 제13회 신호처리 합동 학술대회 논문집
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• pp.489-492
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• 2000

본 논문에서는 영상 항법 변수 추출 알고리듬의 실시간 구현에 관해 연구하였다. 영상 항법 변수 추출 알고리듬은 이전 위치를 기준으로 현재 위치를 추정해내는 상대위치 추정 알고리듬과 상대위치 추정에 의해 누적되는 오차를 보정하기 위한 절대위치 보정 알고리듬으로 구성된다. 절대위치 보정 알고리듬은 고해상도 영상과 IRS (Indian Remote Sensing) 위성영상을 기준영상으로 이용하는 방법 및 DEM (Digital Elevation Model) 을 이용하는 방법으로 구성된다. 하이브리드 영상 항법 변수 추출 알고리듬을 실시간으로 구현하기 위해 MVP (Multimedia Video Processor)로 명명된 TMS320C80 DSP (Digital Signal Processor) 칩을 사용하였다. 구현된 시스템은 MVP의 부동 소수점 프로세서인 MP (Master Processor) 를 고정 소수점 프로세서인 PP (Parallel Processor) 를 제어하거나 삼각함수 계산과 같은 부동 소수점 함수를 계산하는데 사용하였고, 대부분의 연산은 PP를 사용하여 수행하였다. 처리시간이 많이 필요한 모듈에 대해서는 고속 알고리듬을 개발하였고, 4개의 PP를 효율적으로 사용하기 위한 영상분할 방법에 대해 제안하였다. 비행체에서 캡코더를 이용해 촬영한 연속 항공 영상과 비행체의 자세정보를 입력으로 실시간 시뮬레이션 하였다. 실험결과는 하이브리드 항법 변수 추출 알고리듬의 실시간 구현이 효과적으로 구현되었음을 나타내고 있다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 D
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• pp.2855-2857
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• 2005

디지털 선박(Digital Ship)이란 항해의 안전과 효율적 운행을 위해 항해, 조정, 상태감시 등 선박운행에 대한 전반적인 내용들을 컴퓨터를 통해서 구현하고 위성통신을 통해서 육상에서도 제어할 수 있는 완전 자동화 및 네트워크화 된 시스템을 의미하며 궁극적으로 무인화된 선박을 지향한다. 또한 통한항해시스템이란 선박의 경제적이고 안전한 운항을 위해 전자해도와 레이더를 이용하여 선박의 항로를 계획하고 감시하며 최적 항로 분석, 충돌/좌초방지 및 자동항법시스템과 연계한 자동항해 기능을 수행한다. 본 논문은 디지털 선박을 위하여 항해정보시스템과 항해 장비 통합장치 및 통신서버를 기반으로 한 전자해도와 레이더, 자동항법장치(autopilot) 및 각종 항해센서의 다기능 표시장치의 기능과 인터페이스 방안을 제시하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제44권12호
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• pp.44-53
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• 2007

이 논문은 실외에서 실시간 적이고 안정적이며 정확도가 높은 위치 인식 정보 및 위치 기반 서비스 제공을 위한 복합 위치인식 알고리즘 개발에 초점을 둔다. 현재 사용 중인 위성 항법 시스템에 갈릴레오 위성 항법 시스템을 병행하여 사용할 경우 사용 주파수의 증가와 가시 위성의 증가로 전리층 오차 등 여러 가지 오차 요인을 줄일 수 있다. 따라서 더 이상 거리 오차는 위치 인식에서는 문제가 되지 않는다. 하지만 노이즈로인해 생기는 chips 등기 오차는 acquisition이나 tracking 지연 오차를 유발하게 되어 수신기의 성능을 저하시킨다. 이를 해결하기 위하여 이 논문에서는 고 정밀도 향상을 위한 correlator를 제안하여 수신기의 성능 향상에 그 목적이 있다.

• 광학세계
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• 통권142호
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• pp.17-22
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• 2012

인공위성 레이저 추적(SLR, Satellite Laser Ranging) 시스템은 레이저를 이용하여 위성까지 거리를 측정하는 가장 정밀한 인공위성 추적 시스템이다. SLR 시스템의 원리는 극초단파의 레이저 빔을 광학 망원경을 통해 발사하여 인공위성에 장착된 레이저 반사경에 의해 반사되어 되돌아오는 레이저 빔의 왕복 비행 시간을 측정함으로써 거리를 구한다. 1964년 발사된 Beacon Explorer-B 위성의 궤도결정을 위해 SLR 기술이 NASA에 의해 처음 사용되었는데, 당시에는 거리측정 오차가 50m 수준이었다. 현재는 전자, 광학 및 제어 기술의 발달에 힘입어 그 오차가 mm 수준으로 크게 향상되어 인공위성 운영, 지구물리, 우주측지 및 우주감시 등 다양한 분야에 활용되고 있다. 미국을 비롯한 우주 선진국은 이미 다수의 SLR 시스템을 구축하여 운영하고 있으며, 현재 전 세계적으로 약 40여 개의 SLR 관측소가 국제레이저추적기구(ILRS, International Laser Ranging Service)에 가입하여 활동하고 있다. 또한 인공위성의 정밀한 거리측정을 위해 레이저 반사경이 장착된 위성 50여 개가 운영중에 있다. 고정밀 지구관측 위성 대부분에 레이저 반사경이 장착돼 있으며 러시아의 GLONASS 항법체계를 구성하는 모든 항법위성에도 레이저 반사경이 장착돼 있다. 또한 유럽우주기구에서 추진하는 갈릴레오 및 중국의 Compass 항법위성도 레이저 반사경이 장착될 예정이다. 최근에는 행성탐사 및 달탐사 우주선에 SLR 시스템의 활용 범위가 확대됨에 따라 SLR 시스템의 국제적 수요가 꾸준히 증가하고 있다. 우리나라의 나로과학위성 및 다목적실용위성 5호에도 레이저 반사경이 장착돼 발사되기 때문에 국내 독자적 레이저추적을 위해서 SLR 시스템 구축이 꾸준히 요구되어 왔다. 한국천문연구원은 2008년부터 SLR 시스템 개발을 추진했다. 2012년 9월에 40cm 크기의 망원경을 지닌 이동형 SLR 시스템 개발을 완료했으며 오는 2015년에는 1m급 고정형 SLR 시스템 개발을 완료할 예정이다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제48권10호
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• pp.13-19
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• 2011

이 논문은 위성항법시스템을 이용한 위치측위에서 지역별 특성에 따른 위치오차실험을 통하여, 음영지역 발생 원인과 해결 방법을 제안하기 위한 연구이다. 동적측위에서 이동체는 이동 위치에 따라 사용할 수 있는 위성항법시스템의 수가 변화한다. 정확한 위치측위를 위해서는 4개 이상의 위성항법시스템으로부터 위치정보데이터를 수신 받아야 한다. 하지만 급격한 산업화와 열악한 지역 환경으로 위치오차가 커지고 음영지역이 발생한다. 이러한 위치오차를 줄이고 음영지역 발생을 해소하기 위해서는 대도시의 환경과 지역 환경 특성에 따른 원인을 파악하는 것이 중요하다. 따라서 본 논문에서는 대도시, 주택 지역, 숲 지역, 바다 지역, 대지 등을 선정하여 위치오차와 음영지역 발생 원인을 실험하였다. 그리고 이 논문을 기반으로 지역 환경에 따른 적합한 고정밀 측위 알고리즘을 제안하고, 음영지역해소 알고리즘을 제안하려고 한다.

• 항공우주기술
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• 제7권1호
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• pp.161-169
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• 2008

본 논문에서는 KSLV-I 상단조립체에 대하여 수행된 시스템 인증수준의 전자파시험에서 GPS 수신기 시스템을 위한 시험 구성 및 운용 방법을 소개하고 성능분석 결과를 기술한 다. GPS 수신기 시스템은 이미 단품 수준에서 수차례의 설계 변경을 통하여 MIL-STD-461E 기준으로 규정된 KSLV-I 상단 전자장비 시험 규격을 만족함을 확인하였다. 시스템 인증수준으로 수행된 전자파시험에서 GPS 수신기 시스템은 다른 탑재물들과의 전자파적 간섭에도 정상적으로 동작하였으며 전계필드 입사 및 정전기 방전의 조건에서도 성능저하가 발생하지 않아 KSLV-I 상단 전자파환경 조건에서의 동작성이 검증되었다.

• 한국측량학회지
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• 제28권1호
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• pp.65-72
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• 2010

본 연구에서는 MMS인 경우 고성능의 중급 IMU가 사용되고 보행자 항법시스템에서는 MEMS형의 저급 IMU가 사용된다고 가정한 후 GPS 신호가 단절되었을 경우 IMU에 의해 생성되는 위치 및 자세 오차를 시뮬레이션을 통하여 계산하였다. 또한 GPS 신호 단절 시에 고도계, 전자나침반 및 2가지 센서를 동시에 이용하는 MultiSensor를 이용하여 중급 및 저급 IMU를 보정하였을 경우의 정확도 향상 효과를 분석하였다. 실험 결과 중급 IMU의 경우 MMS에서 요구되는 3차원 위치오차 정확도가 5m라고 가정할 경우 GPS 단절 시간이 30초가 넘으면 요구 정확도를 만족하지 못하였다. 하지만 GPS 단절 구간에서 고도계 전자나침반 그리고 MultiSensor를 이용하여 IMU 보정을 수행할 경우 약 60초까지 요구정확도를 만족하였다. 또한 고도계 및 전자나침반을 동시에 사용할 경우 고도계에 의한 영향이 더욱 큰 것으로 판단된다 MEMS IMU와 같은 저급 IMU가 사용되는 보행자 항법 시스템의 요구 위치 정확도가 약 20m라고 가정할 경우 4초 이후에는 요구 정확도를 만족하지 못하였으며 자세 오차도 매우 급증하였다. 하지만 GPS 신호 단절시 보조센서를 이용하여 저급 IMU 보정을 수행하였을 경우 약 15초까지 요구 정확도를 만족할수 있을 것으로 시뮬레이션 결과 예측되었으며 또한 중급 IMU 실험과는 반대로 보행자 항법과 같은 속도가 느린 시스템에서 고도계 및 전자나침반 2가지 센서를 동시에 사용할 경우 전자나침반에 의한 영향이 더욱 큰 것으로 나타났다. 본 연구는 GPS 신호 단절이 발생할 수 있는 지역에 대하여 MMS 또는 보행자 항법시스템을 운용할 경우 요구 정확도에 따른 보조센서 통합을 이용하여 정확도를 높이는 자료로써 사용될 수 있을 것으로 예상된다.