• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제10권1호
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• pp.111-116
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• 2017

본 논문은 4개의 방사 소자와 급전부로 구성된 소형 원형 편파 안테나를 제안한다. 제안된 안테나의 방사 소자는 $25mm{\times}3.2mm{\times}5mm$ 크기의 FR4 기판을 이용하여 역 F 구조로 설계되고, 급전부의 4모서리에 위치한다. 급전부는 $40mm{\times}40mm{\times}0.8mm$ 크기를 갖는 FR4 기판에 구현되고. 4개의 출력 포트에서는 신호의 크기는 같고 $90^{\circ}$ 위상차를 갖도록 구현된다. 설계된 안테나는 급전 회로의 구현을 보다 쉽게 하기 위해 급전부의 출력 포트와 방사소자의 입력 포트의 임피던스는 $100{\Omega}$으로 설계한다. 설계된 안테나 크기는 $40mm{\times}40mm{\times}5.8mm$의 크기를 가지며, 1.559 - 1.609 GHz 대역에서 동작한다. 구현된 안테나는 RHCP 특성을 가지며, 서비스 대역에서 3.5 dB 이하의 축비특성과 1.5 dBic 이상의 이득 특성을 갖는다. 구현된 안테나는 기존의 세라믹 패치 안테나에 비해 넓은 대역에서 동작하기 때문에 GPS 뿐만 아니라 GLONASS와 Beiodu 등의 다양한 위성 항법 시스템에 동시 서비스가 가능하다.

• 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.

• 한국항공우주학회지
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• 제44권11호
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• pp.965-972
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• 2016

유도형 탄약은 비행속도 증가를 이용한 기존의 사거리 증가 방식과 다르게 정밀 유도제어를 사거리 연장 및 정밀 타격하는 기술을 기반으로 한다. 고회전으로 상승하는 탄은 탄도 정점에서 후미 날개를 전개하여 회전을 감소하고, 최종적으로 회전을 제거한 후 비행하게 된다. 주 날개 전개 전 탄체 뒤집힘 감지를 위하여 자세 추정이 요구되는데, 회전 감속 중에서는 일정한 회전을 가정한 기존의 유도무기 자세 추정 기법을 사용할 수 없다. 또한, 비행 시에는 횡축 가속도를 제어하기 때문에 중력 가속도 성분을 기반으로 하는 일반적인 무인기의 자세 추정 기법은 큰 오차를 발생한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 저속 회전 및 비행 중 자세추정기법을 제시하고, 무인기에 탑재하여 비행 실험을 통해 검증하였다. 저속 회전 중 자세 추정 기법은 롤 각을 상태변수로 갖는 칼만 필터 형태로 구성하였다. 비행 시 자세 추정 기법은 사원수를 이용한 곱연산 확장형 칼만 필터를 기반으로 하며, 가속도 측정치가 중력 가속도뿐만 아니라 선회에 의한 구심력을 포함하도록 측정 모델을 개선하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제36권6호
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• pp.437-442
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• 2012

국토해양부에서는 NDGPS 서비스의 광역화와 상용화를 위하여 2012년 현재 지상파 DMB 기반 DGPS 서비스를 구축하여 전국적으로 실험방송을 하고 있다. 이 연구에서는 저가의 GPS 수신 장비를 사용하여 지상파 DMB 기반 DGPS 서비스를 이용한 동적환경에서의 이동측위를 수행하고 정확도를 평가하였다. GPS 단독측위, NTRIP 기반의 단일기준국 NDGPS 측위, 그리고 지상파 DMB 기반의 가상기준국 DGPS 측위를 동시에 수행하였으며 고정밀 측위 결과와의 비교를 통해 수평오차를 산출하였다. 그 결과 GPS 단독, NTRIP-DGPS, DMB-DGPS 측위의 수평오차가 DMB 송출간격이 3초일 때 2.3m, 1.0m, 0.7m, 1초일 때 2.0m, 1.2m, 0.8m로 나타났다. 이를 통해 해당 서비스를 이용할 경우에 단일기준국 기반의 NDGPS 서비스를 이용하는 경우보다 수평 정확도가 향상되는 것을 확인하였다.

• 대한공간정보학회지
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• 제23권2호
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• pp.97-104
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• 2015

최근 스마트폰을 비롯한 각종 IT 장치의 도입과 차량항법시스템의 보편화로 인하여 위치기반 공간정보 서비스의 활용이 활발해 짐에 따라, 공간정보 사용자가 요구하는 품질의 수준이 높아지게 되었다. 본 연구에서는 지상 MMS 측정자료와 항공측량자료를 통합함으로써 정밀한 3차원 공간정보 구축하는 방법을 연구하였다. 이를 위해 실험지역에서 관측한 지상 MMS 측정자료와 항공측량자료 간의 편차경향을 분석하였고 각 데이터의 편차경향이 일관되지 못한걸 확인하였다. 편차 보정 모델 결정을 위해 GPS/INS 처리결과에 포함되어 있는 외부표정정보를 직접 수정하는 방법을 선택하였고 보정모델이 사용하는 기준인 보정용 기준점 좌표의 취득방법을 분류하여 각각의 장단점을 분석하였다. 항공사진 프로젝트에서 취득한 기준점 정보를 사용하여 지상 MMS 측정자료를 보정하는 방법을 통해 지상 MMS 측정자료 사이에 존재하는 편차를 소거하였을 뿐만 아니라 항공측량자료와 지상 MMS 측정자료 사이에 존재하던 편차도 대부분 소거된 것을 확인할 수 있었다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2011년도 춘계학술대회
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• pp.27-28
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• 2011

태양 흑점수의 증감주기 (약 11년)에 따른 태양폭발 (태양에서의 플레어 현상)은 태양 코로나 물질을 대방출하는 태양폭풍을 야기한다. 미국해양대기청 (NOAA: National Oceanic and Atmospheric Administration)은 태양 흑점활동이 2013년과 2014년 사이에 극대화 될 것이라고 예상했다. 강력한 태양폭풍의 영향이 지구에 미쳤을 경우 인공위성을 이용한 전세계 측위시스템의 교란, 각종 통신수단 및 TV, 라디오 방송 등이 영향을 받을 것으로 예상된다. 실제로 1989년 태양폭풍은 캐나다에서 정전사태를 일으켜 9시간동안 약 600만명이 정전으로 인한 피해를 입은 사례가 있다. 이와 같은 초강력 태양폭풍은 인공위성의 수명을 약 5~10년정도 단축시켰으며 이로 인한 경제적 손실 및 파급효과를 고려하면 액수는 수십조 원에 달할 것으로 예상된다. 최근 2011년 2월 15일 10시 45분경 (지역시)에 발생했던 X급 태양폭발에 의해 발생한 태양폭풍의 영향이 2011년 2월 18일 오전 10시 30분경 우리나라 (보현산 관측소)에서 관측되었다. 본 논문에서는 현재 흑점수가 증가하고 있는 시점에서 2월 18일의 태양폭발 일주일 전후 자기장 데이터를 비교하고, 또한 대전에서 관측한 RINEX 데이터를 이용하여 측위결과를 비교 분석하였다. 태양폭풍이 지구에 도달한 2011년 2월 18일의 자기장 관측 값은 일주일 전후 데이터와 비교하여 Proton이 요동하는 결과를 보였고, 대전지역에서의 측위결과도 태양폭풍 일주일 전후와 비교하여 최대 1m이상의 측위오차를 보였다.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제3권4호
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• pp.131-141
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• 2014

Over the last decade, the Global Navigation Satellite System (GNSS) has been increasingly utilized as a meteorological research tool. The Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI) has also been developing a near real-time GNSS precipitable water vapor (PWV) information management system that can produce a precise PWV for the Korean Peninsula region using GNSS data processing and meteorological measurements. The goal of this paper is to evaluate whether the precise point positioning (PPP) strategy will be used as the new data processing strategy of the GNSS-PWV information management system. For this purpose, quality assessment has been performed by means of a comparative analysis of the troposphere zenith total delay (ZTD) estimates from KASI PPP solutions (KPS), KASI network solutions (KNS), and International GNSS Service (IGS) final troposphere products (IFTP) for ten permanent GNSS stations in the Korean Peninsula. The assessment consists largely of two steps: First, the troposphere ZTD of the KNS are compared to those of the IFTP for only DAEJ and SUWN, in which the IFTP are used as the reference. Second, the KPS are compared to the KNS for all ten GNSS stations. In this step, the KNS are used as a new reference rather than the IFTP, because it was proved in the previous step that the KNS can be a suitable reference. As a result, it was found that the ZTD values from both the KPS and the KNS followed the same overall pattern, with an RMS of 5.36 mm. When the average RMS was converted into an error of GNSS-PWV by considering the typical ratio of zenith wet delay and PWV, the GNSS-PWV error met the requirement for PWV accuracy in this application. Therefore, the PPP strategy can be used as a new data processing strategy in the near real-time GNSS-PWV information management system.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제6권3호
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• pp.125-133
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• 2017

Time comparison is necessary for the verification and synchronization of the clock. Two-way satellite time and frequency (TWSTFT) is a method for time comparison over long distances. This method includes errors such as atmospheric effects, satellite motion, and environmental conditions. Ionospheric delay is one of the significant time comparison error in case of the carrier-phase TWSTFT (TWCP). Global Ionosphere Map (GIM) from Center for Orbit Determination in Europe (CODE) is used to compare with Bernese. Thin shell model of the ionosphere is used for the calculation of the Ionosphere Pierce Point (IPP) between stations and a GEO satellite. Korea Research Institute of Standards and Science (KRISS) and Koganei (KGNI) stations are used, and the analysis is conducted at 29 January 2017. Vertical Total Electron Content (VTEC) which is generated by Bernese at the latitude and longitude of the receiver by processing a Receiver Independent Exchange (RINEX) observation file that is generated from the receiver has demonstrated adequacy by showing similar variation trends with the CODE GIM. Bernese also has showed the capability to produce high resolution IONosphere map EXchange (IONEX) data compared to the CODE GIM. At each station IPP, VTEC difference in two stations showed absolute maximum 3.3 and 2.3 Total Electron Content Unit (TECU) in Bernese and GIM, respectively. The ionospheric delay of the TWCP has showed maximum 5.69 and 2.54 ps from Bernese and CODE GIM, respectively. Bernese could correct up to 6.29 ps in ionospheric delay rather than using CODE GIM. The peak-to-peak value of the ionospheric delay for TWCP in Bernese is about 10 ps, and this has to be eliminated to get high precision TWCP results. The $10^{-16}$ level uncertainty of atomic clock corresponds to 10 ps for 1 day averaging time, so time synchronization performance needs less than 10 ps. Current time synchronization of a satellite and ground station is about 2 ns level, but the smaller required performance, like less than 1 ns, the better. In this perspective, since the ionospheric delay could exceed over 100 ps in a long baseline different from this short baseline case, the elimination of the ionospheric delay is thought to be important for more high precision time synchronization of a satellite and ground station. This paper showed detailed method how to eliminate ionospheric delay for TWCP, and a specific case is applied by using this technique. Anyone could apply this method to establish high precision TWCP capability, and it is possible to use other software such as GIPSYOASIS and GPSTk. This TWCP could be applied in the high precision atomic clocks and used in the ground stations of the future domestic satellite navigation system.

• 해양환경안전학회지
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• 제25권7호
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• pp.841-850
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• 2019

우리나라는 항행교통안전을 위하여 19개 항만과 3개 출입항로에 속력제한구역을 설정하고 제한속력을 지정하고 있으나 항만별로 제한속력이 다르고 실질적 관리수단의 부재로 제한속력 위반 행위가 빈번히 발생하고 있으며 이로 인하여 인적과실에 의한 선박 충돌사고가 지속 발생하고 있다. 본 연구는 첫째, 무역항 및 진입수로에서 발생한 해양사고를 분석하였다. 분석결과로 최근 5년간 1,344건(연평균 269건)이 발생하였고 어선에 의한 사고(563건)가 상선(508건)에 비해 많았으며 특히, 군산항의 어선 선장 50명을 표본으로 설문조사한 결과 45명(90 %)이 제한속력을 알지 못하고 있었다. 둘째, 속력제한 위반 선박에 있는 운항자에게 위험을 알리기 위하여 GPS 플로터 및 전자해도시스템(ECDIS)에 음성경고 기능과 메시지 경고기능 도입을 검토·제안하였다. 셋째, 관련기관과 항법장치 제작업체를 대상으로 전문가의견을 조사한 결과 제안된 경고기능이 기술적으로 가능한 것으로 확인되었다. 본 연구결과는 선박해양플랜트연구소에서 추진 중인 e-NAVIGATION 사업에 반영 가능하며 선박운항자에 대한 인적과실 감소와 한국형 e-NAVIGATION 구축에 도움이 될 것으로 기대된다.

• 한국항공우주학회지
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• 제40권12호
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• pp.1032-1039
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• 2012

이 논문에서는 GPS L1/L2 이중 주파수 반송파 위상 관측값을 사용하여 100km 이상의 장기선을 가지는 저궤도 편대비행위성의 상대위치결정 기법을 연구하였다. 더욱 다양한 응용분야로의 유연한 확장을 위해 위성의 동역학 모델을 고려하지 않았고 이중 주파수 GPS 관측값과 오차 모델링을 기반으로 확장칼만필터를 통해 구하고자 하는 미지의 변수를 추정하였다. 편대비행위성 간 기선의 증가로 인해 공통오차로 소거되지 않고 남아있는 전리층 지연 오차는 전리층 매핑 모델을 사용하여 계산하였다. 정수형 미지정수 검색은 정수 최소 자승 조건을 만족하는 미지정수를 보다 빠르고 효율적으로 검색할 수 있는 MLAMBDA 기법을 적용하였다. 결정된 정수형 미지정수의 검정은 비율 테스트를 통해 판정하였다. 제안된 기법의 검증을 위해 편대비행위성 간 상대 기선 거리가 100 km 이상 떨어져 있는 가상의 편대비행위성 시나리오를 구성하여 상대위치결정 정확도를 분석하였다. 분석된 결과를 통해 제안된 기법은 장기선에서의 반송파 위상 미지정수 결정과 mm 수준의 정밀한 상대위치결정이 가능함을 확인하였다.