• 한국전자통신학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.995-1002
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• 2022

위성항법시스템은 전지구에서 어디에서나 위성신호만 수신하면 수신기의 위치와 시간 정보를 획득할 수 있는 편리한 시스템이다. 하지만 항법신호는 오차를 포함하고 있고 신호의 수신 상태에 따라 수신기의 위치 오차가 발생한다. 또한, 위성들의 기하학적 배치에도 위치 오차는 영향을 받는다. 그러므로 가시위성의 개수와 상태에 따라 수신기의 위치 성능은 변화한다. 특히, 위성이 뜨거나 지는 시각에는 해당 위성의 신호 상태가 좋지 않으며 도심지에서 건물 등의 장애물로 인해 신호가 차단되는 경우에는 수신기의 위치가 변화하여 나타난다. 본 논문에서는 보정량을 추정하여 수신기가 측정한 의사거리에 반영하는 기법과 가시위성을 조정하는 기법을 이용하여 위성항법 성능을 향상하는 방법을 제안하였다. 제안된 기법을 가시위성의 개수가 빈번하게 변화하는 환경에 적용하여 위성항법 시스템의 성능향상을 검증하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제27권6호
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• pp.808-814
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• 2021

국제해사기구는 항해 목적으로 사용 가능한 위성항법시스템의 요구 성능을 명시적으로 규정하고 있다. 2019년 이전까지 국제해사기구는 항해용으로 이용이 가능한 위성항법시스템에 전지구 서비스가 가능한 시스템만을 인정해 왔으나, 최근 인도 지역위성항법시스템을 승인하면서 지역위성항법시스템도 해양 이용이 가능해졌다. 지금까지 국제해사기구는 GPS를 비롯해 총 5개의 위성항법시스템, GLONASS, Galileo, BeiDou, NavIC 이용을 승인하였다. 우리나라에서는 NavIC을 제외한 4개 위성항법시스템 이용이 가능할 뿐만 아니라 아직 승인을 받지 못한 일본의 지역위성항법시스템, QZSS의 수신도 가능한 상황이다. 일본은 QZSS의 해양이용을 본격화하기 위해 국제해사기구에 QZSS의 WWRNS 승인을 요청하였다. QZSS의 이용범위는 일본 영해에 한정하지 않고, 우리나라 관할해역을 포함하고 있다는 점에서 해사안전을 위해 QZSS 국내 이용의 적합성 분석은 매우 중요하다고 할 수 있다. 본 논문은 국내 항해를 위한 QZSS 활용에 적합성을 분석하고자 한다. 이를 위해 QZSS 서비스 현황과 계획에 대해 먼저 알아보고, WWRNS로 인정을 받기 위해 국제해사기구가 요구하는 성능에 대해 살펴본다. 그리고 적합성 분석을 위해 본 논문에서 수행한 방법과 환경조건에 대해 설명하고, 측위정확도와 가용성 측면에서 분석된 결과를 제시하며, 분석결과가 갖는 의미에 대해 논한다.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제13권2호
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• pp.159-165
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• 2024

The Global Navigation Satellite System (GNSS) has been used as a tool to accurately extract the Total Electron Content (TEC) in the ionosphere. The multi-GNSS (GPS, GLONASS, BeiDou, Galileo, and QZSS) constellations bring new opportunities for ionospheric research. In this study, we develop a regional ionospheric TEC model using GPS, Galileo, and QZSS measurements. To develop an ionospheric model covering the Asia-Oceania region, we select 13 International GNSS Service (IGS) stations. The ionospheric model applies the spherical harmonic expansion method and has a spatial resolution of 2.5°×2.5° and a temporal resolution of one hour. GPS TEC, Galileo TEC, and QZSS TEC are investigated from January 1 to January 31, 2024. Different TEC values are in good agreement with each other. In addition, we compare the QZSS(J07) TEC and the Center for Orbit Determination in Europe (CODE) Global Ionosphere Map (GIM) TEC. The results show that the QZSS TEC estimated in the study coincides closely with the CODE GIM TEC.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2019년도 추계학술대회
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• pp.73-74
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• 2019

eLoran과 GNSS를 통합하여 항법을 수행하는 수신기를 개발하고 있다. 현재 Loran-C 단독 항법의 경우 LORADD 수신기와 유사한 성능을 보이고 있고, GNSS 항법의 경우 GPS만 사용하는 LORADD 수신기에 비해 GPS+GLONASS 또는 GPS+BDS를 사용하기 때문에 더 높은 GNSS 항법 성능을 갖는다. 추후 시각이 동기화되고 TOA를 구할 수 있는 eLoran/GNSS 통합 항법에서 LORADD 수신기에 비해 우수한 성능을 기대할 수 있고, 이를 위해 현재 Loran 데이터 채널 복호화 기능과 간섭 등 오차 요인을 제거하는 기능을 구현 중이다.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제13권3호
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• pp.269-275
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• 2024

On May 11, 2024, there was a strong solar flare explosion. A powerful geomagnetic storm triggered by a solar flare caused a major ionospheric disturbance over the Korean Peninsula. When a geomagnetic storm occurred, an abnormal change in vertical total electron content (VTEC) values was detected at all Global Navigation Satellite System (GNSS) stations in the Korean Peninsula. In addition, we performed GNSS precise point positioning (PPP) processing using observations from the SBAO and MKPO stations. We found that the up-directional position error increased significantly in both stations at around 17:00 UT on the day of year (DOY) 132, 2024. At that point, the root mean square (RMS) values for all position errors (East, North, and Up) increased compared to other dates. Due to very high noise, the L1 signal-to-noise ratio (SNR) values of QZSS pseudo-random noise (PRN) 07 dropped to about 25 dB. As a result, we suggest that the strong geomagnetic storm increased the GNSS PPP position errors in the Korean Peninsula.

• 한국항공우주학회지
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• 제44권9호
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• pp.781-788
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• 2016

본 논문에서는 실시간 On-board 궤도 결정 성능을 향상시키기 위해 고정밀 우주 섭동 모델을 구현하였고, 구현된 우주 섭동모델을 GNSS 수신기의 궤도 결정 로직에 적용하여 그 결과를 분석하였다. 궤도 결정 로직은 확장 칼만 필터(Extended Kalman Filter)로 구현되었고, 의사거리로 계산한 궤도(Standard Position Service)를 관측정보로 이용하였다. 궤도 결정 로직 성능 검증은 GPS 인공위성의 신호를 모사하는 GNSS 시뮬레이터를 이용하여 수행하였다. 고정밀 섭동모델의 궤도 결정 성능을 $J_2$ 항만 고려한 섭동모델의 궤도 결정 성능과 비교하여 분석한 결과, GPS 항행해의 위치 정밀도는 43.61 m($3{\sigma}$)에서 23.86 m($3{\sigma}$)로 46 % 개선되었으며 속도 정밀도는 0.159 m/s($3{\sigma}$)에서 0.044 m/s($3{\sigma}$)로 72 % 개선되어 정밀도가 향상된 것을 확인할 수 있었다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제25권3호
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• pp.291-298
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• 2008

민간과 상업응용분야의 성장과 함께 위치정보, 항법 그리고 시각정보를 제공하는 전지구 위성 항법시스템(GNSS)은 우리의 삶에 많은 영향을 주고 있다. 사용자들의 요구사항을 맞추기 위해 10cm급의 정확도를 갖는 새로운 측위기술이 적용되고 있으며, 측위정확도는 더욱 향상 되어가고 있다. 이 연구에서는 GPS L1 수신기 사용자의 측위정확도 향상을 위해 두개의 GPS 기준국 (DAEJ, SUWN) 관측정보를 이용하였고, 한반도내 넓은 범위의 실험지역으로부터 얻어진 데이터를 자료처리 하였다. 결과적으로 이중 GPS 기준국에 의해 산출된 조합해가 단일 기준국에 의한 결과보다 향상된 위치정확도를 보였다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제7권3호
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• pp.30-34
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• 2012

기상청 국가기상위성센터에서는 우주기상 업무의 일환으로 국내 GNSS 관측자료를 이용한 기상 및 우주기상 활용체계를 구축하였다. 본 연구에서는 국내 GNSS 관측망 자료를 이용한 준실시간 전리권 총전자밀도(TEC) 산출 시스템을 소개하고 산출된 결과를 제시하고자 한다. 국가기상위성센터의 준실시간 전리권 총전자밀도 산출 시스템에서는 국가지리정보원, 한국천문연구원, 위성항법 중앙사무소 및 기상청, 총 80여개의 GNSS 관측자료를 수집하고, 수집된 자료에 대하여 24시간 시간 창 기법(Time Windowing Method)을 적용하여 각 지점별 전리권 TEC 자료를 매시간 산출하고, 산출된 각 지점별 IPP(Ionospheric Pierce Point)에서의 TEC 값을 반스 내삽(Barnes Interpolation)을 사용하여 한반도 상공의 전리권 총전자밀도 격자자료를 생성하였다. 생성된 TEC 격자값을 IGS(International GNSS Service)에서 제공하는 전지구 전리권 총전자밀도 지도와 비교한 결과 한반도 상공의 전리권 상태를 더 잘 기술할 수 있음을 보였다.

• 한국측량학회지
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• 제29권3호
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• pp.293-301
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• 2011

전리층에 의한 신호지연 오차는 2000년 5월 SA해제 후 GPS 측위의 가장 큰 오차 요인이다. 이 연구에서는 전리층 오차를 산출하기 위한 방법으로 국토지리정보원 44개소의 상시관측소로부터 제공된 위상평활코드 의사거리 관측값을 이용하여 전리층 총전자수를 추정하였다. 총전자수를 정확하게 추정하기 위해 위성과 수신기의 하드웨어 바이어스인 DCB(Differential Code Bias)를 산출하여 적용하였으며, 적용 효과를 확인하기 위해 GlM을 기준으로 DCB 적용 전 후의 전리층 총전자수를 비교하였다. 그 결과, DCB를 적용했을 때 약 3~4 TECU, 적용하지 않았을 때 약 35~45 TECU의 RMS 오차를 나타냈다. DCB를 적용하여 $1^{\circ}{\times}1^{\circ}$ 공간해상도의격자형 전리층 총전자수 지도를 생성하였으며, 이때 총전자수 추정에 이용되는 상시관측소의 개소 수 증가에 따른 효과를 분석하기 위해 상시관측소의 개소 수를 10개소, 20개소, 30개소, 44개소 순으로 증가시키며 총전자수를 추정하였다. 각 총전자수 지도를 GIM과 비교하여 RMS 오차를 산출한 결과, 10개소의 상시관측소를 이용한 경우 5.3 TECU에서 44개소의 상시관측소를 이용한 경우 3.9 TECU로 감소하는 것을 확인하였다.