• 한국항해항만학회:학술대회논문집
• /
• 한국항해항만학회 2022년도 춘계학술대회
• /
• pp.412-414
• /
• 2022

Global Navigation Satellite Systems (GNSSs)을 이용한 위치정보 서비스가 다양해짐에 따라, 전파 교란 및 기만에 대한 GNSSs의 취약성에 대한 우려도 점점 커지고 있다. 이에 미국, 러시아, 유럽 등 자체적으로 GNSS를 보유하고 운영하고 있는 국가조차도 GNSS의 취약성을 보완할 수 있는 부가적인 항법시스템을 개발하고 있다. 그 중 현재 운영 중인 Medium Frequency (MF) 주파수 대역의 신호를 이용하여 Differential GNSS (DGNSS) 정보를 전달하는 인프라를 활용하여 항법 신호를 송출하는 Ranging Mode (R-Mode) 시스템이 유럽과 한국을 중심으로 개발 중에 있다. 하지만 MF 주파수 대역의 신호는 일몰 이후에 전리층 일부가 소멸되면서 상위 전리층에서 신호가 반사되어 지표면에서 강한 세기로 수신되는 특성을 갖고 있다. 이런 특성은 지표를 통해 전파하는 원 신호를 수신하는 과정에 큰 오차요소로 작용할 수 있다. 본 논문에서는 현재 송출되고 있는 R-Mode 신호의 야간 특성을 분석하고자 한다. 현재 충주, 어청도 DGNSS 기준국에서 송출하고 있는 R-Mode 신호를 다양한 안테나 종류로 수신해보고, 항법 시스템의 정밀도 성능에 악영향을 줄 수 있는 특성에 대한 보완방법을 모색하였다.

• 한국항행학회논문지
• /
• 제23권3호
• /
• pp.228-236
• /
• 2019

최근 도심지, 터널, 지하도 등과 같이 위성항법시스템 (GPS; global positioning system) 신호 수신이 어려운 환경에서 안정적으로 정확한 위치 해를 획득하기 위한 다중센서 결합 기법들이 활발하게 연구되고 있다. GPS 음영 지역에서의 위치 정확도를 개선하기 위하여 본 논문에서는 초음파의 전파 특성을 활용하여 동체의 전방 속도를 추정할 수 있는 저가의 초음파 속도계(ultrasonic-speedometer)를 설계하였고, 이를 활용하여 관성항법시스템 (INS; inertial navigation system)과 효율적으로 결합하는 INS/초음파 속도계 결합 항법 시스템을 제안하였다. 제안된 시스템의 성능을 분석하기 위해 차량 탑재 실험을 수행하였다. 실험결과에 의하면 저가의 MEMS IMU (micro electro mechanical systems inertial measurement unit)를 활용하고 GPS 신호가 10초 이상 가용하지 않는 경우에도 제안된 INS/ 초음파 속도계 결합 항법 시스템은 위치 정보 정확도의 열화를 효과적으로 제한할 수 있음을 확인하였다.

• 한국위성정보통신학회논문지
• /
• 제2권2호
• /
• pp.64-68
• /
• 2007

본 논문에서는 기존의 GPS 항법 신호와 유럽에서 새롭게 추진되고 있는 갈릴레오 위성 항법 신호를 동시에 수신할 수 있는 광대역 고정밀 위성 항법 수신기의 RF 수신단 장치 설계 및 제작 결과에 대하여 기술하고 있다. 고정밀 광대역 위성 항법 수신기는 L - 대역 안테나, 항법 신호별 RF/IF 변환부, 그리고 고성능 기저대역 신호 처리부로 구성되어진다. L - 대역 안테나는 $1.1GHz{\sim}1.6\;GHz$를 수신할 수 있어야 하며, 항법 위성이 지평선 가까이에 있을 경우의 항법 신호를 수신할 수 있어야 한다. 갈릴레오 위성 항법 신호는 L1, E5, E6의 서로 다른 대역의 신호를 가지고 있으며, 신호 대역폭이 20MHz 이상으로 기존의 GPS위성 항법 신호보다 광대역이며, 따라서 수신기의 IF 주파수가 높아지며, 수신기의 처리 속도도 빨라져야 한다. 본 연구에서 개발한 수신기의 RF/IF 변환부는 단일 하향 변환기 구조의 디지털 IF 기술로 설계되었으며, IF 주파수는 위성 항법 신호의 최대 대역폭과 표본화 주파수 등을 고려하여 140MHz로 설정하였으며, 표본화 주파수는 112MHz로 설정하였다. RF/IF 변환부의 최종 출력은 디지털 IF 신호로서, IF 신호를 AD 변환기로 처리하여 얻게 된다. 본 연구에서 설계된 위성 항법용 고정밀 수신기 RF 수신단은 - 130 dBm의 입력 신호에 대하여 40dB Hz 이상의 C/N0 특성을 가지며, 40dB 이상의 동적 범위를 갖도록 자동 이득조절 장치가 포함되어 있다.

• 한국공간정보시스템학회:학술대회논문집
• /
• 한국공간정보시스템학회 2007년도 GIS 공동춘계학술대회 논문집
• /
• pp.390-394
• /
• 2007

시간과 장소에 구애받지 않고 실시간으로 정보를 전달받을 수 있는 유비쿼터스 시대가 도래함에 있어서 실시간으로 움직이는 대상물의 위치를 알아내는 기술은 가장 근본적이며 필수적인 요소라 할 수 있다. 추측항법(Dead Reckoning)은 움직이는 대상물에 외부의 도움 없이 자신의 방향각과 가속도, 시간을 관측할 수 있는 관성항법장치(Inertial Navigation System)를 장착하여 이전의 위치 정보를 바탕으로 현재의 위치를 관측하는 방법이다. 또한 RFID(Radio Frequency IDentification)는 이러한 유비쿼터스 근거리무선통신의 핵심 기술로서 본 논문에서는 RFID에 기반한 위치 결정 시스템에 실시간 변화하는 대상물의 위치를 예측하기 위해 추측항법과 칼만필터(Kalman-filter)의 개념을 적용시켰다. 또한 RMSE(Root Mean Square Error)값을 통해 칼만필터의 적용에 따른 정확도의 향상과 각 디자인 요소들의 변화에 따라 위치의 정확도가 어떠한 변화를 갖는지를 분석하였다. 시뮬레이션 결과 칼만필터를 적용했을 때 이전보다 RMSE값이 현저히 작아지는 결과를 통해 위치의 정확도가 크게 향상되는 것을 확인하였다. 또한 RFID의 탐지 범위는 정확도에 큰 영향을 미칠 수 있는 주된 요소가 아니며, RFID 탐지 범위의 표준편차가 작을수록 위치 정확도는 높아지고, RFID 태그의 탐지 확률이 높을수록 RMSE 값의 변동이 작은 안정된 시스템을 갖으며 위치의 정확도 또한 높아진다는 것을 확인하였다.

• 제어로봇시스템학회지
• /
• 제2권2호
• /
• pp.66-70
• /
• 1996

현재 차량 항법 장치는 최근 급속하게 발달한 전자기술을 활용하여 단순한 차량의 자유이동 기능에서 운전자에게 안전성, 효율성, 편의성, 가격 등을 보장할 뿐만 아니라 운전자에게 경로를 안내하거나 교통 정보를 제공하는 정보 제공 장치로 도약하고 있다. 그러나 앞으로 이같은 단순 정보 전달 기능을 초월하여 보다 효율적이고 안전한 운행이 가능한 지능적인 기능을 수행케 될 것이다. 즉, 도로상의 센서와 같은 교통 정보 수집체계와 통신체계 등을 활용하여 실시간 교통 상황 정보를 제공하여 쾌적한 추행환경 및 차량 제어 시스템과 연계하여 안전주행에 기여할 수 있다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제15권9호
• /
• pp.2045-2049
• /
• 2011

본 논문에서는 향후 많은 항법위성이 생길 경우 통합시스템 방식을 사용할 시 원하는 위성을 선택함으로서 고의적인 재밍에 대한 대책 및 위치정보의 정밀도 향상 측면에서 매우 유용할 것으로 판단되어 GPS와 GLONASS의 통합시스템 구축 시 정밀도의 근간을 이루는 DOP 향상에 대하여 연구하였다. 데이터 분석결과 단독 GPS 사용 시 보다 통합 위성항법 시스템이 0.3 ~ 0.8 정도의 GDOP, 0.2 ~ 0.6 정도의 PDOP와 0.1 ~ 0.3 정도의 TDOP의 향상된 정보를 얻을 수 있었다.

• 한국위성정보통신학회논문지
• /
• 제6권1호
• /
• pp.80-85
• /
• 2011

본 논문에서는 소프트웨어 기반의 실시간 GPS L1 수신기에 대한 블록 상관기법을 제안한다. 최근 다양한 위성항법 환경에서 보다 효율적인 항법 수신기 개발을 위하여 소프트웨어 기반의 실시간 수신기 개발이 필요하다. 실시간 소프트웨어 수신기는 입력신호 처리부, 신호획득부, 신호추적부, 항법데이터 처리부, 항법해 계산부로 구성되고 각 처리부는 해당 기능을 수행하기 위한 단위 컴포넌트로 구성된다. 이러한 소프트웨어 환경에서의 수신기 개발을 용이하게 수행하기 위한 소프트웨어 기반의 수신기를 개발함으로써 다양한 모델을 적용하거나 새로운 컴포넌트 조합으로 다양한 시뮬레이션을 수행할 수 있다는 장점을 제공하고 있다. 본 논문에서는 이러한 소프트웨어 기반의 수신기가 실시간의 성능을 나타낼 수 있는 블록 상관기법을 제안하고 이에 대한 성능을 검증하였다.

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

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제17권9호
• /
• pp.2227-2232
• /
• 2013

유도제어 시스템 체계개발의 초기단계에는 운용 효과도 도출 및 요구사항 적합성 검토를 통한 체계 개략사양도출을 위해 효과도 분석을 수행한다. 본 논문의 목표는 M&S (Modeling & Simulation)를 활용한 운용 효과도 분석을 통해 고속 무인 수중운동체의 목표점 도달 임무를 위한 체계 요구사항 도출이다. 운용 효과도는 대상 수중운동체의 목표점 도달 정확도로 정의한다. 도달 정확도에 가장 큰 영향을 미칠 것으로 예상되는 변수는 항법센서 성능이다. 본 논문에서는 관성항법센서(Inertial Navigation Sensor, INS)와 도플러 속도 측정 장치(Doppler Velocity Log, DVL)를 이용한 복합항법을 고려하였다. 몬테카를로 수치 시뮬레이션을 통해 항법센서 성능에 대한 효과도 분석을 수행한다. 몬테카를로 수치 시뮬레이션 결과는 CEP(Circular Error Probability)와 분산을 이용한 확률분석을 통해 분석한다. 상용 항법센서 가격을 고려하여 최적의 가격대 성능비를 갖는 항법센서 성능을 제시한다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제36권8호
• /
• pp.767-773
• /
• 2008

갈릴레오는 유럽에서 개발하고 있는 민간 주도의 새로운 위성항법시스템이다. 갈릴레오 시스템의 성능을 테스트하기 위한 테스트 위성인 GIOVE-A 위성이 현재 지구 상 궤도에서 항법신호를 송출하고 있다. 갈릴레오 시스템의 성능을 평가하고 향후 갈릴레오 수신기를 개발하기 위해서는 GIOVE-A 위성 신호를 분석할 필요가 있다. 본 논문에서는 GIOVE-A 위성신호를 수신 한 후 이를 GIOVE-A 신호 규격문서에 정의된 정보를 이용하여 신호 처리하였다. 신호 획득, 추적 및 항법 메시지 디코딩의 과정을 수행하여 현재 GIOVE-A 위성의 항법정보 제공 상황을 파악하였다. BOC 신호 사용에 따른 항법신호 대역폭의 증가가 갈릴레오 신호가 GPS와 다른 점 중의 하나이며 RF 프론트엔드의 대역폭에 따른 항법 신호 수신 성능을 평가하여 현재 사용되고 있는 GPS L1 RF 프론트엔드를 사용할 수 있는지를 검토하였다.