• 한국항행학회논문지
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• 제27권5호
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• pp.510-518
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• 2023

본 논문에서는 지역 위성항법시스템의 항법메시지와 광역 보정정보 성능 분석을 위해 MATLAB GUI (graphic user interface) 기반으로 개발된 소프트웨어에 대해 소개한다. 본 소프트웨어는 한반도 및 주변 지역에 서비스를 제공하는 가상의 지역 위성항법시스템의 감시국 및 기준국 배치에 따른 항법메시지와 광역 보정정보의 위성 궤도/시각 관련 성능을 분석하기 위해 개발되었다. 본 소프트웨어 구동 시 항법메시지 및 광역 보정정보가 MATLAB 파일 형식으로 출력된다. 개발된 소프트웨어의 출력을 검증한 결과, 궤도 및 시계 예측 오차가 통계적 예측에 부합하며, 파라미터 피팅 오차가 cm 수준임을 확인하였다. 또한, 광역 보정정보가 측정치 차원의 오차를 81.9% 개선함을 확인하여 유효한 항법메시지 및 광역 보정정보 성능 분석이 가능함을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제10권5호
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• pp.921-927
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• 2006

기존 DGPS 시스템은 기준국과 이동국의 전송 매체를 RF방식 의 무선모뎀 및 유 무선 TCP/IP의 인터넷을 사용한다. 이에 따른 보정신호의 전송거리 제한 및 전송지연 등의 여러 가지 문제점으로 인해 실제 사용자가 활용 시에는 상당한 오차가 발생한다. 현재의 무선 네트워크 기술과 이동통신의 발달은 DGPS시스템을 기존의 무선망과 CDMA의 이동 통신망을 이용하는 네트워크 환경으로의 변화를 초래하게 한다. 따라서 본 논문에서는 기존 DGPS 시스템을 휴대전화의 CDMA 통신망 기반의 보정신호 전송기법을 제안하고, 각 수신기의 보정신호 전송매체를 대체할 수 있는 방법으로 각 수신기와 연동하는 CDMA 통신망을 이용한 DGPS 인터페이스 모듈을 위한 전반적인 이동통신 환경을 설계 및 구현한다. DGPS 인터페이스 모듈은 각 기준국과 이동국 수신기 사이의 인터페이스 장치로서 CDMA통신망 기반의 직렬포트를 통해 무선 통신망으로 보정신호의 전송을 가능하게 한다. 기준국의 모듈은 위성에서 수신한 보정신호를 휴대전화를 통해 이동국에 전송하며, 이동국의 모듈은 CDMA 통신망을 통해 수신한 보정신호와 자신이 수신한 신호를 보정하여 필요한 신호를 추출하여 인터페이스 모듈의 LCD에 디스플레이 하여 사용자가 필요한 정보를 추출하여 이용하는 장비이다. 그리고 이동국의 보정신호는 보정신호 전송, 실시간 정밀 측위, 무선 네트워크 서비스 등의 서버 시스템을 구축하여 사용자들에게 컨텐츠 서비스 형태로 널리 활용할 수 있을 것으로 예상된다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2002년도 춘계종합학술대회
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• pp.197-200
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• 2002

기존 DGPS는 고가의 장비인 RF방식의 무선 모뎀을 사용함으로써 사용자의 무선국 허가, 전파의 지리적 장애물에 의한 영향, 전송거리의 제한, 주파수 혼신, 주파수 자원의 유한성 등의 문제점이 있다. 따라서 본 논문에서는 이런 문제점을 해결하기 위해서 각 DGPS 수신기의 무선 모델을 대체할 수 있는 방법으로 휴대전화를 이용한 DGPS 수신기와의 보정신호 전송기법을 제안하고, DGPS 수신기와 휴대전화 간의 연동을 위한 IM(Interface Module)의 개발에 관한 연구이다. IM은 DGPS 수신기와 휴대전화 간의 인터페이스 모듈로서 RS-232 포트와 모뎀 통신 제어를 통한 보정신호의 전송을 가능하게 한다. 기준국의 IM은 DGPS 수신기와 휴대전화를 통해 이동국에 보정신호를 전송하기 위하여 RS-232 포트와 모뎀을 초기화하고 응답 모드로 대기하며, 이동국의 IM은 RS-232 포트와 모뎀을 초기화 한 후 기준국과 연결(Hand Shaking)를 요구하고, 연결 선정이 완료된 후 송수신 된 보정신호를 이용하여 이동국은 상대 측위를 통한 정화한 측위가 이루어진다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제8권10호
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• pp.37-44
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• 2008

논문은 암호문 송신 중 전송 오류에 의한 암복호화의 문제에 대한 해결책을 제시 한다. 블록 암호 알고리즘은 산사태(avalanche) 효과로 인해 단일 비트 오류에 대해서도 많은 비트에 오류를 발생시킨다. 이를 해결하기 위해 재배열 과정과 간단한 오류 정정 코드를 이용해서 산사태(avalanche) 효과에 강인한 방안을 제안한다. 재배열 과정은 간단한 오류 정정 코드를 사용하기 위한 것이다. 재배열 과정은 한 프레임 내에서 전송의 기본 단위인 n-비트 블록 내에 1비트의 단일 오류만이 존재 할 수 있도록 오류를 여러 단위에 분산시키는 역할을 하게 된다. 즉, n-비트 내에서 단일 오류만이 존재하게 되어 단일 오류 정정 코드로 쉽게 복원이 가능하게 된다. 이 방식은 보다 큰 데이터 단위에 확장하여 사용 될 수 있다.

• 한국항행학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.625-631
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• 2010

본 논문에서는 대표적인 측정치 기반형 보정정보인 RTCM v2 18/19 메시지와 보정치 기반형 보정정보인 RTCM v2 20/21 메시지, 그리고 저속통신매체용으로 제안된 바 있는 SNUR 메시지에 대하여 난수신 환경에서의 강전성 비교를 수행하였다. 일시적은 데이터 손실 경우와 단절 인지 후 재접속의 경우를 난수신 환경으로 가정하여, 각각 2초와 7초 동안 모든 메시지가 지연된 경우에 대하여 이중 차분된 측정치 비교를 통해 성능을 평가하였다. 수행 결과 7초 통신 단절의 경우 SNUR방식이 기존 RTCM 메시지에 비해 오차의 양을 30~60% 줄일 수 있음을 확인하였다. 뿐만 아니라, RTCM 메시지의 경우 7초의 지연시 L1반파장 이상의 오차가 발생하여 기추정된 미지정수를 사용할 수 없는 경우가 발생하였으나, SNUR 메시지 적용시 오차가 모두 1/4 파장이내에 포함됨을 확인하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.517-522
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• 2011

위성항법 보정 시스템은 형태에 따라 지역보정 시스템과 광역 보정 시스템으로 나뉜다. 광역보정 시스템은 지역 보정시스템에 비해 시스템 구조가 복잡하며, 방송 메시지의 종류와 양이 많다. 또한 제한된 전송속도로 인해 사용자의 정확성과 무결성을 유지하기 위해서는 효율적인 메시지 스케쥴링이 필요하다. 현재 광역보정시스템에서는 30여 가지의 메시지가 방송되며 메시지 타입에 따라 업데이트 주기가 다르다. 본 논문에서는 메시지 스케쥴링 알고리듬을 적용하고 시뮬레이션을 통하여 성능을 분석하였다. 시뮬레이션 결과 모든 메시지 타입에서 최대 업데이트 주기 요구 조건을 만족시킴을 확인할 수 있었다.

• 한국항행학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.371-377
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• 2007

전리층 지연은 보정위성항법시스템(DGPS), 위성항법시스템(GPS)을 이용한 시각동기화 및 광역보정위성항법시스템(WADGPS)의 주요한 오차원인이다. 이러한 전리층 지연은 위성 신호가 통과하는 전리층의 환경에 따라 달라지므로 일반적인 보정위성항법시스템의 기준국이 보정할 수 있는 사용자와의 거리는 약 100km로 제한된다. 따라서 광역보정위성항법의 경우 여러 기준국의 측정치를 이용하여 보정구간 전리층 전체를 모델링하여 보정정보를 단일 주파수 수신기 사용자들에게 보내주게 된다. 이를 위해 이미 기존의 격자 알고리즘이 구현되어 있으나 기존의 격자 알고리즘에서는 전리층에 자기폭풍현상이 일어났을 경우에 대한 대처와 정확도가 고려되지 않고 있다. 자기폭풍이 일어나면 수직전리층 값이 공간적으로 noisy한 분포를 나타내게 되기 때문에 격자 알고리즘으로의 경우 모델링의 정확도가 낮아지게 된다. 또한 정확도를 높이기 위한 다른 함수 기반 전리층 모델의 경우 자기 폭풍이 일어났을 때 보정정보 값의 연속성이 보장되지 않는다. 본 논문에서 제시하는 wavelet을 이용한 알고리즘은 보정정보의 개수가 같을 때 기존의 격자 알고리즘보다 더 높은 정확도를 보이며, 특히 자기폭풍이 왔을 때도 비교모델인 spherical harmonics 기반 알고리즘에 비해서도 정확도가 향상됨을 볼 수 있다. 또한 다른 함수기반 알고리즘의 경우 정확도는 높지만 전송해야하는 보정정보 값이 자기폭풍시에 불연속이 되는데 반해 본 알고리즘은 연속성이 보장된다. 따라서 본 알고리즘을 이용하면 자기폭풍시에도 적용가능함으로서 기존의 알고리즘들의 문제를 개선할 수 있다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권10호
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• pp.2285-2291
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• 2015

현재 사용가능한 측위위성은 GPS외에도 GLONASS, GALILEO, BeiDou, QZSS등으로 다양해 졌다. 그러나 측위 정확도를 높이는 보강 서비스인 Differential GPS는 RTCM 버전 2.3 표준을 따르고 있어 GPS에 대한 보정정보만을 서비스할 수 있다. 이에 RTCM에서는 모든 위성에 대한 보정정보를 사용자에게 서비스할 수 있도록 RTCM 버전 2.4표준을 제정하고 있다. 한국의 DGNSS 기준국은 소프트웨어로 제작된 시스템이 설치되어 있어 새로운 표준에 빠르게 대응할 수 있다. 그러나 현재의 RSIM 1.3기반 DGNSS 기준국시스템의 아키텍처는 동시에 여러 GNSS의 보정정보를 생성하지 못하고, RTCM 2.4 역시 지원하지 못한다. 따라서 본 논문에서는 RTCM 버전 2.4 표준을 분석하고 소프트웨어 DGNSS 기준국 시스템이 RTCM 버전 2.4 표준에 맞춰 동시에 여러개의 GNSS에 대한 RTCM 보정정보 메시지를 생성할 수 있도록 하는 아키텍처를 설계하였다.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제13권3호
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• pp.221-235
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• 2024

Errors included in Global Navigation Satellite System (GNSS) measurements degrade the performance of user position estimation but can be mitigated by spatial correlation properties. Augmentation systems providing correction data can be broadly categorized into State Space Representation (SSR) and Observation Space Representation (OSR) methods. The satellite-based cm-level augmentation service based on the SSR broadcasts correction data via satellite signals, unlike the traditional Real-Time Kinematic (RTK) and Network RTK methods, which use OSR. To provide a large amount of correction data via the limited bandwidth of the satellite communication, efficient message structure design considering service area, correction generation, and broadcast intervals is necessary. For systematic message design, it is necessary to analyze the influence of error components included in GNSS measurements. In this study, errors in satellite orbits, satellite clocks for GPS, Galileo, BeiDou, and QZSS satellite constellations ionospheric and tropospheric delays over one year were analyzed, and their spatial decorrelations and linear modeling characteristics were examined.

• 한국항공운항학회지
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• 제15권1호
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• pp.11-17
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• 2007

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.