범세계 위치정보의 원천을 미국에 의존하고 있는 실정에서 정부는 다원화된 위성측위체계 시대에 직간접적으로 막대한 영향을 미치게 될 Galileo, 준천정위성 등의 다양한 프로젝트에 대응하여 국가 GIS 추진에 따른 어떤 연구 전략을 수립하여 장단기적으로 추진해 나가야 할 것인가를 결정해야 한다. 위치정보의 원천이 다양해짐에 따라 이를 효율적으로 이용하기 위해서는 정부적인 차원에서 체계적인 연구지원이 필요하며 특히, 국가GIS추진위원회를 중심으로 한 연구관련 분과위원회의 대응전략 마련은 매우 중요하다. 그러므로 공간정보전문가그룹과 연구개발지원위원회의 신설, 필수요소기술 분야의 선정을 통해 대응해 나간다면 다원화된 위성측위체계 환경에 효율적으로 대처할 수 있다.
One of the key elements for developing GNSS (Global Navigation Satellite Systems) is the comprehensive analysis of GNSS satellite orbit including the capabilities to generate precision navigation message. The orbit characteristics of Japan's own GNSS system, called QZSS (Quasi Zenith Satellite System) is analyzed and its navigation message, which includes orbit elements and correction terms, is investigated. QZSS-type orbit simulations were performed using a precision orbit integrator in order to analyze the effect of perturbation forces, e.g. gravity, Moon, Sun, etc., on the orbit variation. A preliminary algorithm for creating orbit element corrections was developed and its accuracy is evaluated with the simulation data.
Michibiki is the first QZSS satellite, which was launched by a H-IIA rocket departing from the Tanegshima in Japan on 11 September, 2010 and now operated successfully. This paper presents the results obtained from processing of the L1 C/A signal transmitted from the QZSS satellite. The acquisition and tracking are performed by the L1 software receiver implemented by ETRI. The signal processing results show that QZSS L1 C/A signal is normally processed through the tracking loop results of FLL, PLL, and DLL, the EPL correlator output, and the C/No output. Finally, the paper demonstrates that the QZSS satellite could be used in the navigation system together with the GPS satellite in Korea.
Launch of the first Quasi-Zentih Satellite System (QZSS) satellite, dubbed Michibiki, took place September 11, 2010 and technical and application verification of the satellite is being carried out. This paper presents the results obtained from processing of the L5 signal transmitted from the QZSS satellite. The QZSS L5 signal is collected in ETRI, Korea. And then, the acquisition and tracking are performed by the L5 software receiver implemented by ETRI. The tracking loop of FLL, PLL, and DLL, the EPL correlator output, and the C/No output results show that the QZSS L5 signal is normally processed. Finally, the paper demonstrates that the QZSS L5 signal could be used as GPS satellite based augmentation system in Korea as well as Japan.
본 논문에서는 사용자 위치결정에 널리 사용되는 GPS를 일본의 QZSS (Quasi-Zenith Satellite System)과 결합하여 서울 도심지역에서의 위성항법시스템의 가용도 및 DOP (Dilution Of Precision)성능을 분석하였다. QZSS 궤도 파라메터를 이용한 궤도 시뮬레이터를 구현하였다. 3D GIS 수치지도를 기반으로 서울 도심의 3차원 모델을 생성하고, 위성 관측 알고리즘을 이용하여 구성한 가시위성 시뮬레이션 시스템에 대해 기술하였다. 서울 도심지에서 GPS와 QZSS의 결합을 통한 가용도와 DOP 성능 향상을 보였다.
GPS로 대표되는 위성항법시스템(GNSS : Global Navigation Satellite System)은 지구 주위를 돌면서 연속적으로 항법신호를 보내고 있다. 그 중 지구표면으로부터 반사되는 항법신호를 수신하고 해석함으로써 지구표면에 관한 정보를 취득할 수가 있다. GPS로 대표되는 항법신호는 L밴드를 사용하기 때문에 토양수분의 변화 등에 대한 반사강도의 감도가 비교적 높다고 알려져 있으며, 토양수분 측정 등에 사용할 수 있다. 뿐만 아니라 경량화, 소형화하기 쉬운 점, 능동적 마이크로웨이브 리모트센싱시스템(Active Microwave Remote Sensing System)과 달리 스스로 신호를 발사하지 않기 때문에 관측의 스텔스성(Stealth)dl 뛰어난 점 등의 장점을 가지고 있다. 또한 향후 10년 이내에 준천정위성(QZSS), Galileo, COMPAS, IRNSS 등 많은 위성항법시스템이 본격 운용되어 GPS와 함께 120기 정도의 항법위성이 항법신호를 송신할 예정이므로 이용 가능성은 크게 늘어날 것으로 기대된다.한편, 항법위성을 이용한 바이스테이틱 리모트센싱은 반사파의 강도가 상당히 미약하기 때문에 정량적 계측모델의 구축은 미미한 상태이다. 즉, 지상 타워에서의 관측, 항공기에서의 관측, 소형 위성에서의 관측 등이 수행되고 있으나, 타워관측과 같이 지상의 거의 동일한 장소를 계속적으로 관측하는 경우를 제외한 기존의 연구에서는 토지의 피복상황이나 토양수분 등의 상관관계를 제시하는 수준으로써 정량적인 계측방법은 아직 확립되어 있지 않다. 이러한 관점에서 본 연구에서는 GPS위성으로부터의 항법신호를 이용하여 지구표면에 관한 정보를 얻는 바이스테이틱 리모트센싱(Bi-static Remote Sensing) 기술을 바탕으로 육지면과 해면의 판별에 신호특성이 어떻게 유효한가를 실험적으로 밝혔다. 이러한 기술은 토양수분 측정 등 수자 원인자를 추출하는데 유용할 뿐만 아니라 수면의 고도 측정, 해상풍 산출 등에도 응용 가능하다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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