• 전자통신동향분석
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• 제29권3호
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• pp.74-85
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• 2014

위성기반보정시스템(SBAS: Satellite Based Augmentation System)은 GPS(Global Positioning System) 항법위성 제공 신호에 각종 요인으로 인한 오차 등의 발생이 수반되므로 GPS 신호감시 및 제공 메시지 사용여부 등을 위한 무결성기능, 각종 오차 등을 차등적 보정에 의한 정확도 향상 기능, 항법신호 가용성 및 연속성을 위한 레인징 신호제공 기능 등을 통해 항공기 안전운항에 사용될 수 있도록 한 시스템이다. 본 시스템은 국제민간항공기구(ICAO: International Civilian Aviation Organization)가 국제표준으로 정해진 상태로 단계별로 정밀한 항법서비스를 제공한다. 현재 미국 WAAS(Wide Area Augmentation System), 유럽 EGNOS(European Geostationary Navigation Overlay System), 일본 MSAS (MTSAT Satellite Based Augmentation System)는 운용 중이고 우리나라도 한국형 SBAS 시스템을 개발키로 한 바, 본고에서 국내외 SBAS 시스템에 대해 개발동향을 살펴보고자 한다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2016년도 춘계학술대회
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• pp.40-41
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• 2016

위성전파항법시스템은 이용의 편리성으로 인해 다양한 분야에서 측위, 항법 및 시각동기 정보를 획득하기 위한 목적으로 널리 활용되고 있다. 그러나 위성전파항법시스템은 낮은 신호전력특성 때문에 전파간섭에 매우 취약하다. 전파간섭으로 인한 위성전파항법시스템의 가용성 저하 사례가 빈번해짐에 따라 백업 시스템에 대한 필요성과 국제적 공조를 통한 백업 시스템 마련에 대한 기술 협력의 공감대가 높아지고 있다. R-Mode는 현재 해상에서 활용되고 있는 전파신호를 이용하여 거리측정을 하는 방법으로써 신규 전파항법 인프라 구축에 따른 큰 투자 없이 적은 비용으로 위성전파항법시스템의 백업 시스템을 구현한다는 장점을 갖는다. 본 논문에서는 R-Mode의 기술 현황과 국제 표준화 동향에 대해 살펴본다. 그리고 R-Mode를 국내에 적용하기 위해 고려해야 할 사항들을 설명한다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2023년도 추계학술대회
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• pp.202-204
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• 2023

제 4차 산업혁명의 도래로 해양 분야에서도 해양산업혁명의 대표 분야인 자율운항선박에 대한 연구개발이 활발히 진행 중이다. 자율운항선박의 원활한 운용을 위해서는 정확한 위치, 항법, 시각 정보가 필수적이다. 현재 해양에서 사용되는 대표적인 항법시스템은 GPS(Global Positioning System)이지만 전파교란, 해킹 등의 취약성이 존재한다. 현재 GPS의 취약점을 보완하기 위한 다양한 항법시스템이 연구되고 있으며, 그 중 다양한 지상파 신호를 동시에 활용하는 지상파 통합항법시스템 R-MODE(Ranging mode)가 있다. 본 논문은 지상파 통합항법시스템 R-Mode 기술 중 지상파 VDES 신호를 활용한 VDES R-Mode에 대한 연구현황 및 향후 계획에 대해 기술하였다.

• 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.

• 한국항행학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.58-65
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• 2017

위성항법시스템은 위성을 이용하여 측위정보를 불특정다수에게 동시 제공하는 서비스되도록 시스템이 구성되어 있어, 태양풍, 태양흑점활동, 전리층 산란 등과 같은 자연적 원인으로 인한 교란뿐만 아니라 전파방해 및 기만신호 등의 여러 가지 이유로 신호의 무결성을 확보하는데 근본적인 취약성을 지니고 있다. 무인항공기 시스템은 비행체의 측위정보 오입력의 경우 시계 비행 등의 즉각적인 대응이 불가능해 위성항법신호의 무결성 침해 위협이 추락에 준하는 사고 및 대량 피해로 연결될 가능성이 크다. 따라서 무인항공기 시스템의 비행안전성 증진을 위해서는 전파방해 및 기만신호에 대응할 수 있는 보완적 위성항법시스템을 사용이 요구된다. 본 논문에서는 위성항법시스템이 지닌 위협 원인 및 대응 기술을 살펴보고, 국내외 무인항공기에 적용된 위성항법시스템 적용 동향과 위성항법시스템의 위협으로 인해 파급될 수 있는 무인항공기 시스템의 비행안전성 위협 영향성을 분석하고, 무인항공기 시스템의 비행안전성 확보를 위한 위성항법시스템 기능 무력화에 대한 기술적, 제도적 대응방안을 모색하고자 한다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제4권1호
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• pp.8-13
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• 2009

한국전자통신연구원은 다양한 위성항법 응용프로그램과 항법알고리즘을 시험 및 평가하기 위한 소프트웨어 레벨의 환경을 제공하는 위성항법 신호생성 및 수신처리 시뮬레이터 툴을 개발하고 있다. 본 시뮬레이션 툴은 GPS 및 갈릴레오의 디지털 신호 생성하고 이를 수신처리하는 툴을 제공하게 된다. 본 논문에서는 이러한 위성 항법 신호생성 및 수신처리 시뮬레이션 툴의 상세설계 및 모듈 구현에 대하여 기술하고 있다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2013년도 추계학술대회
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• pp.349-352
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• 2013

최근 태양흑점 폭발로 인해 지구자기장이 교란되어 통신장애가 발생하는 등 GNSS을 이용하는 산업 기반에 크고 작은 피해사례가 증가하고 있다. 2012년 3월과 2013년 6월 중에 태양흑점 폭발로 우주전파경보 발령(3단계"주의) 됨에 따라 해양수산부 위성항법 중앙사무소에서 운영하고 있는 위성항법보정시스템(DGPS)과 지상 전파항법시스템(Loran-C) 데이타를 분석하였다. 비의도적인 전파 교란 등으로 인한 GNSS 취약성 대비 대체 항법 효율성 확보 방안에 대한 eLoran으로 지상 항법시스템 인프라 구축 필요성을 제안하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2019년도 춘계학술대회
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• pp.210-212
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• 2019

위성항법시스템의 취약성에 따른 보완 시스템의 필요가 높아지면서, eLoran 시스템이 가장 현실적인 대안으로 인정받고 있다. 우리나라도 서해 일부 지역에서 eLoran 시스템의 테스트베드 구축 사업을 진행 중에 있다. 전 해양지역에 안정적인 서비스를 제공하기 위해서는 추가적인 송신국 설치가 필요하지만. 여러가지 현실적인 이유로 인해 추진되기 어렵다. 이런 문제를 해결하기 위해 기존의 NDGNSS 기준국을 활용한 측위기술이 개발되고 있다. 이미 운영 중인 NDGNSS 기준국을 활용하면 전 해상에서 탄력적 항법시스템 운용이 가능해질 수 있다. 본 논문에서는 eLoran 시스템과 NDGNSS의 기준국을 활용한 지상파 통합항법시스템의 성능을 예측할 수 있는 시뮬레이션 툴을 제작 하였다. ITU에서 배포한 송출 주파수와 거리에 따른 신호 세기, 대기잡음 등을 고려해 Cramer-Rao Lower Bound로 수신 신호의 측정 거리 오차를 계산하였다. 또한 한빛호가 항해하면서 수집한 DGPS 신호를 통해 실질적인 대기잡음을 추정하는 방법을 사용해 기존보다 정확한 SNR 계산이 가능해졌다. 해당 결과는 추후 진행될 지상파통합항법시스템 개발에 유용하게 활용될 것으로 기대된다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.107-112
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• 2011

GPS의 원자시계 이상 및 신호 취약 현상에 대비하기 위해 유럽의 갈릴레오, 중국의 BEIDOU, 일본의 QZSS 등 세계 선진각국은 GPS에 독립적인 위성항법시스템을 구축하고 있다. 또한, 위성항법시스템의 백업 용도로 지상항법 시스템인 Loran의 현대화 시스템인 eLoran에 대한 연구가 진행되고 있다. 국내에서도 독자항법에 대한 필요성이 거론되며 GPS에 대한 백업 용도로 Loran 시스템의 현대화를 통한 시각동기 인프라로서의 활용성에 대한 요구가 증대되고 있다. Loran 선호는 100Khz 대역으로 지형환경에 영향을 받는 지표파이다. 지표파는 지형의 전도율과 고도에 의해 전파의 전달 시 추가 지연인 ASF가 발생하고 이 추가 지연은 Loran 항법 및 시각동기에 오차를 유발하는 중요한 요소이다. 이에, ASF의 보정 방법은 Loran과 eLoran 항법에 매우 중요하다. 본 논문은 Loran 신호가 지형의 특성에 따라 지연되는 전파 지연 모델을 소개하고 효율적인 전파 지연 보정 방법을 제안하기 위해 전파모델링에 의한 예측값과 실측값을 비교 분석한 결과를 제시한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권8호
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• pp.1959-1964
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• 2015

본 논문은 미국정부의 SA정책 및 GPS 현대화 정책 추진으로 진화 해 온 민간용 GPS 수신신호의 항법파라미터 분석에 중점을 둔 연구로서, 향후 GPS 신호를 포함하거나 또는 포함하지 않는 복합 위성항법시스템에 대한 종합분석을 하기 위한 연구이다. 특히, 본 논문에서는 위성의 기하학적 행렬을 기초로 한 GDOP 이론에 대한 체계적 정립과, 위성배열의 변화 및 반송파대 잡음비의 변화에 따른 L1, C/A 수신 신호를 수집하여 통계적 분석을 하였다. HDOP 0.5, PDOP 1.2, VDOP 1.1의 GDOP 편차에 대응하는 항법 정밀도에 대하여 회전타원체 및 ECEF 좌표계를 기준하여 분석하였다. 본 연구에서 얻은 항법 파라미터의 정보들은 향후 다국적 및 다중위성항법에 대한 종합분석에 활용될 것으로 예상한다.