• 제목/요약/키워드: 측위 시스템

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CDMA 기반의 실내 측위 시스템을 위한 중계기 보정 알고리즘에 관한 연구 (A Study of Repeater Effect Adjustment Algorithm in CDMA Indoor Positioning System)

  • 최희동;김선미;최정희;박용완
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권8C호
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    • pp.605-612
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    • 2008
  • 본 논문에서는 CDMA 망의 실내 환경에서 이동국에 수신된 신호들 중 중계기에 의하여 지연된 신호 도달 시간을 보정하여 위치 측위 성능을 향상시키는 알고리즘을 제안한다. 천재 중계기는 사용자 용량을 중대시키고 통화품질 향상 및 서비스 영역을 확대시키기 위하여 많은 건물 및 터널과 같이 전파가 잘 도달하지 않는 지역에 보편적으로 설치 되어있다. 그러나 중계기를 통과한 신호는 중계기 내부 및 통화 선로에 의하여 신호 도달 시간이 지연된다. 따라서 중계기를 통과한 신호를 사용하여 이동국의 위치를 추정하면 위치 측위 오차 값이 증가되는 문제점을 가진다. 그러나 현재 중계기의 물리적 특성으로 인하여 중계기 신호와 기지국 신호를 구분할 수 없으며, 이를 해결하기 위한 알고리즘이 고려되고 있지 않다. 이에 본 논문에서는 위치 측위 오차 값을 줄이기 위하여 중계기 보정 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 기지국으로부터 수신된 PN 파일롯 신호를 사용하여 이동국, 기준 기지국 및 주변 기지국을 꼭짓점으로 하는 삼각형을 구성하구 각 거리에 대한 지리적인 관계를 삼각형의 수학적 특성을 이용하여 중계기 신호를 검출 및 중계기 영향을 보정하는 알고리즘을 수행한다. 제안된 측위 시스템은 컴퓨터 모의실험을 통해 향상된 파라미터 추정 및 측위 성능을 보임을 확인하였다.

WiBro 망을 이용한 지상파 측위 시스템의 가청성 분석 (Analysis of Hearability in Geolocation Using Mobile WiMax Network)

  • 송승헌;박지원;성태경
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제47권1호
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    • pp.35-42
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    • 2010
  • 이동 통신망을 이용한 지상파 측위 기술은 GPS와 더불어 LBS를 구성하기 위한 핵심 기술이다. WiBro 시스템은 차세대 통신망으로 주목 받고 있으며, WiBro 망에서 매 프레임마다 방송되는 프리앰블 심볼의 특성을 이용하면 TDOA 방식의 무선 측위가 가능하다. 그러나 WiBro 시스템은 셀룰러 구조로 되어 있기 때문에 일반적으로 단말기가 다수의 기지국 신호로부터 거리정보를 구하기 어렵다. WiBro 망에서 삼변측량을 이용한 무선 측위를 하기 위해서는 수신 신호의 세기를 증가시켜야 하며, 장기 중첩 기법을 이용하여 가청성을 향상 시킬 수 있다. 본 논문에서는 주파수 잔여 오차와 수신 신호의 SNR에 따른 동기 중첩 및 비동기 중첩의 성능을 비교하여 WiBro 망에서 최적의 혼합 중첩 방법을 제시하였다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 혼합 중첩의 성능을 분석하고 WiBro 망을 이용한 무선 측위의 가능성 및 한계를 확인하였다.

무선 동기를 이용한 IR-UWB 무선 측위 알고리즘 (IR-UWB Location Positioning System with Wireless Synchronization)

  • 강지명;이순우;김용화;박영진;김관호
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제45권6호
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    • pp.27-32
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    • 2008
  • 시간 영역에서 나노 초 이하의 임펄스 신호를 이용하는 초광대역 임펄스 통신을 이용하면 임펄스 특성으로 인해 노드의 위치 정보 파악이 가능하다는 것이 알려져 있다. 이를 위해 무선 측위(Wireless Position Location)용으로 펄스의 도착 시간을 측정하여 센서나 태그의 위치를 계산하는 많은 알고리즘들이 제안되었다. 본 논문에서는 이러한 기존의 알고리즘들의 장단점을 비교한 후 무선으로 동기를 맞추는 TDoA 방안을 실용화 가능한 새로운 방안으로 제안한다. 기존의 알고리즘들은 완벽한 동기를 가정하거나 펄스 송,수신의 시간을 제약하는 등의 특수한 로직이 따로 필요하지만, 저가격, 저전력으로 동작하는 센서네트워크 등의 시스템을 위해서는 가급적 간단하게 노드를 만들어야 하고, 가급적 적은 펄스의 전송을 수행하여야 한다. 제안하는 방안은 동기를 임펄스를 이용해 맞추는 방법을 사용한다 따라서 실제로 구현이 가능하면서도 고정밀 측위를 요하는 시스템에서 측위의 정확도도 높다 시뮬레이션을 통해서 제안하는 방안이 50cm 이하의 에러를 나타낼 확률이 다른 구현 가능한 시스템보다 50%이상 개선됨을 확인하였다.

WPS 기반의 실내 위치 모니터링 시스템 (Indoor Location Monitoring System Based on WPS)

  • 백승민;박건영;오창헌
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2013년도 추계학술대회
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    • pp.851-853
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    • 2013
  • 최근 위치 기반 서비스의 지속적인 발전이 이루어지면서 측위 기술에 대한 관심이 고조되고 있다. 측위 기술 중 무선 AP의 RSSI를 이용한 WPS(Wireless Positioning System)는 GPS의 단점인 실내 측위의 한계를 보완할 수 있는 대표적인 실내 측위 기술로 각광받고 있다. 본 논문에서는 이러한 WPS 기술을 기반으로 무선 AP의 RSSI 신호를 이용하여 실내에 위치한 모바일 노드들의 위치 정보를 파악한 후, 위치 정보를 기반으로 사용자들의 실내 위치를 모니터링하는 시스템을 제안한다. 제안하는 방식을 사용할 경우 실내에 위치한 모바일 노드 사용자의 위치 분포를 실시간으로 추정할 수 있어, WPS를 적용할 수 있는 다양한 서비스에 응용할 수 있을 것으로 기대된다.

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국내외 측위/항법/시각 체계 현황 및 발전 방안

  • 지규인
    • 정보와 통신
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    • 제32권8호
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    • pp.54-60
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    • 2015
  • 측위/항법/시각(Positioning, Navigation, and Timing: PNT) 정보는 교통, 측량, 통신, 국방 등 다양한 분야에서 사용되는 정보로 각국은 이를 주요한 국가 정보인프라로서 파악하여 체계적으로 구축하고 있다. 위성항법시스템으로 대표되는 PNT 체계의 국내외 현황에 대해 살펴보고 국내 PNT 체계 발전 방안을 검토해본다.

군산지역에서의 GPS측위정도 해석 (Analysis for Accuracies of Position Fix by GPS in Kusan Area)

  • 이원우;신형일;이대재
    • 한국수산과학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.250-257
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    • 1993
  • GPS시스템에 대한 측위가능시간과 측위정도를 알기 위하여 1992년 4월 6일${\sim}$10일까지 군산대학교에서 GPS NAVSTAR위성을 관측하고, 그 측위정도를 분석${\cdot}$검토한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. GPS는 거의 24시간동안 측위가 가능하였으나 $2{\sim}3$회 정도 측위가 불가능한 경우가 있었으며 그 시간은 1일 최대 1시간 정도였다. 또한 위성의 almanac을 이용하여 관측지점에서 관측에 이용할 수 있는 위성과 PDOP(HDOP)를 계산하면 측위가능시각 및 측위정도를 예측할 수 있었다. 2. GPS에 의한 평균측위오차는 $37.9{\sim}73.6m$, 표준편차 $37.4{\sim}133.1m$로서 PDOP(HDOP)값의 크기에 거의 일치하는 경향을 보였고 다른 전파항해계기에 비하여 측위정도가 훨씬 우수하였음을 알 수 있었다. 3. 3차원측위(3D)가 2차원측위(2D)보다 그 측위정도가 좋았으며, 3차원측위에서 고도의 평균측정오차는 $56{\sim}74m$, 표준편차는 $65{\sim}93m$이었다.

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실내 환경에서 효과적인 위치 측위 시스템에 관한 연구 (A Study on Effective Location Determination System in Indoor Environment)

  • 전현식;김나리;박현주
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권2B호
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    • pp.119-129
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    • 2009
  • 유비쿼터스 환경이 도래함에 따라 실외 환경에서의 위치 기반 서비스뿐만 아니라 실내 위치 기반 서비스의 요구가 증가되고 있다. 이에 따라 본 논문에서는 실내 환경에서 객체의 위치를 효과적으로 측위할 수 있는 시스템을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 시스템은 실내 환경에서 문제가 되는 비가시선 문제의 해결을 위해 비가시선 식별과 완화하는 기법을 도입했으며, 결과 데이터의 오류 데이터를 최소화하기 위해 잔여-가중치 알고리즘과 칼만 필터를 적용하여 위치 데이터를 보정하는 방법으로 위치 측위시 정확도를 향상시켰다. 마지막으로 제안된 실내 위치 측위 시스템의 성능을 검증하기 위해 기존의 대표적인 위치 척도인 삼각측량 기법과 제안한 위치 측위 시스템의 성능을 비교 및 분석한다.

비가시성을 고려한 RF 기반 측위 시스템의 설계 및 구현 (Design and Implementation of RF based locating System for NLOS Environment)

  • 최훈;백윤주
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권7A호
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    • pp.654-661
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    • 2011
  • RTLS(Real Time Locating System)은 사람이나 사물의 위치를 실시간으로 추적하는 시스템이다. 이 시스템에서는 RTLS 리더가 태그와 무선 통신으로 시간이나 거리 등을 측정하고, 위치 엔진은 이를 이용하여 태그의 위치를 추정한다. 하지만 사물을 위치를 추정하는 데 있어 비가시성에 따른 측정 오류는 성능에 심각한 영향용 미친다. 비자시성은 측위 시스템을 실제 환경에 적용하기 위해 반드시 일어나는 요소이며, 이를 해결하기 위해 본 논문에서는 거리를 역추적하여 알맞은 리더를 찾아내는 선택법을 이용한 새로운 측위 시스템을 제안한다. 제안한 기법을 실제 구현하여 실험한 결과 기존 기법에 비해 50% 이상 향상된 것을 알 수 있었다.

통합 GNSS 환경에서 도시공간 위성측위의 가용성 평가 시뮬레이션 (Simulating the Availability of Integrated GNSS Positioning in Dense Urban Areas)

  • 서용철;이양원
    • 한국측량학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.231-238
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    • 2007
  • 본 연구에서는 가까운 장래에 실현될 GNSS(Global Navigation Positioning System) 결합측위의 가용성을 평가하기 위하여, GPS(Global Positioning System), Galileo 및 QZSS(Quasi-Zenith Satellites System)의 직달파(direct signal), 반사파(reflected signal), 회절파(diffracted signal) 식별을 위한 신호 전달 모형을 수립하고 이를 3차원 지리정보시스템과 결합함으로써, 위성 가시도와 측위 오차 요소를 모사 측정하였다. 중고층 빌딩이 밀집한 일본 동경도청 부근의 $1km{\times}1km$ 구역을 40,000개의 $5m{\times}5m$ 격자로 구획하여 실시한 시뮬레이션을 통해, GPS 측위와 GNSS 결합측위에 있어서 가시위성의 개수, 위성 고도, 정밀도 저하율(dilution of position : DOP), 의사거리 다중 경로 오차(pseudorange multipath error : PME)를 비교 평가하였다. GNSS 결합측위에서는 가시위성 및 직달파 위성의 개수가 현격히 증가함을 확인할 수 있었으며, 위성고도의 평균은 GPS 측위에서보다 약간 낮게 나타나지만, 위성들의 기하학적 배치가 양호하게 이루어져 정밀도 저하율이 매우 감소함을 알 수 있다. 고밀도 도시공간에서는 빌딩 등의 전파 반사로 인해 발생하는 의사거리 다중경로 오차를 완화하는 것이 사용자 위치 정확도를 향상시키기 위한 핵심적인 요소이므로, 수신기 안테나의 설계 및 배치, 신호처리 및 공간통계 기법 등을 GNSS 결합측위에 적합하도록 개선하는 것이 필요할 것이다.

에너지 효율을 고려한 BLE 핑거프린팅 기반의 정밀 실내 측위 알고리즘 연구 (A Study of Precise Indoor Positioning Algorithm For Energy Efficiency Based on BLE Finger Printing)

  • 이도희;서효승;이준범;조주연;손봉기;송제민;이재권;이재호
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2016년도 춘계학술발표대회
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    • pp.88-91
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    • 2016
  • 최근 스마트 기기의 활용 요구 증가로 인한 실내 위치 인식 시스템 수요가 급증함에 따라, BLE(Bluetooth Low Energy) 비콘을 이용한 실내 측위 시스템이 각광받고 있다. 본 논문은 BLE 비콘 기반에 중심을 두고 RSSI 신호를 이용하여 거시적인 삼변 측량 기법을 이용하여 산출한다. 그 결과값을 근사치 위치에만 Fingerprinting을 적용하여 위치 측위 기본 연산량을 줄임과 동시에 에너지 효율을 증대시킨다. 또한 선정된 Fingerprinting Cell 주위의 노드만을 이용하여 사용자의 단말 위치의 정밀성을 보장하는 정밀 삼변 측량 연산을 수행하여 에너지 효율을 고려한 BLE 핑거프린팅 기반의 정밀 실내 측위 알고리즘을 제안한다.