Loran(LOang RAnge Navigation) 신호를 이용한 측위 시에 정확도에 가장 큰 영향을 미치는 오차요소는 TOA(Time of Arrival) 측정에서의 ASF(Additional Secondary Factor)이다. 따라서 공항접근이나 항만 접안 등의 측위 정확도를 만족시키려면 먼저 정확한 ASF측정이 선행되어야 하는데, 본 연구에서는 해상에서 ASF를 측정하는 기법을 연구하였다. 그 측정방법으로 포항 Loran-C 주국(9930M)에서 송신하는 로란 신호와 로란 수신기의 기준신호를 세슘원자시계를 기준으로 측정함으로써 해상에서의 ASF를 측정하였고 영일만 해상의 12 곳의 측정지점을 3 km 간격으로 설정하여 측정하였다. 해상측정에서 정확도를 높이기 위해서 전기장 안테나와 자기장 안테나를 동시에 사용하였으며 정확한 위치측정을 위해서 DGPS(Differential GPS)수신기를 이용하였다. 이런 방법을 이용하여 해상에서 ASF를 측정함으로써 ASF 예측값과 비교한 결과를 얻었다.
신호 추적 및 데이터 획득을 위하여 사용되는 접시형 추적안테나시스템의 추적정확도는 시스템 내부 요인뿐만 아니라 외적인 요인에 의하여 영향을 받는다. 본 논문은 무선주파수를 사용한 비행체 추적 및 위치측정에 있어서 전파굴절에 의한 추적오차를 나로우주센터에서 운용중인 2 GHz 원격측정 안테나 및 5 GHz 추적레이더로 추적한 항공기 및 위성발사체 추적결과와 GPS 측정한 결과를 이용하여 분석한다. 분석을 위하여, 추적시스템의 추적오차 원인 및 원인별 오차범위, 추적시스템의 정확도 검증결과 및 굴절율 특성을 바탕으로 전파굴절과 추적오차의 연관성을 검토한다. 분석결과, 안테나 고각 10 도 이하에서 전파굴절에 의한 각도오차가 사용된 추적안테나시스템 및 GPS의 측정오차에 비하여 무시할 수 없을 정도로 큰 것을 확인하였다. 또한, 대류권내에 있는 비행체(신호원)에 대한 추적각도는 안테나 고각뿐만 아니라 비행체 고도에 의해 영향을 받으며, 정확한 비행체 위치 측정을 위해서는 이를 보정하여야 하는 것으로 분석되었다.
The Korea Augmentation Satellite System (KASS) is the Satellite-Based Augmentation System (SBAS) under development in Korea. KASS navigation service support navigation Safety of Life (SoL) service. KASS signal provides corrections to Global Positioning System (GPS) data received from KASS Reference Stations (KRS) and is broadcast form Geostationary Earth Orbiting (GEO) satellites to KASS users and is used by GPS/SBAS user equipment to improve the accuracy, availability, continuity and integrity of the navigation solution. Seven KRS's collect the satellite data and send them to the KASS Processing Stations (KPS) for the generation of the corrections and the monitoring the integrity. For performing its computation the KPS needs to know accurate and reliable KRS antennas coordinates. These coordinates are provided as configuration parameters to the KPS. This means that the reference frame in which the KPS work is the one represented by the set of coordinates provided as input. Therefore, the activity to maintain the accuracy of the KRS antenna coordinates is necessary, knowing that coordinates can evolve due to earth plates movements or earthquakes. In this paper, we analyzed the geodetic survey results for KRS antenna coordinates from Site Acceptance Test (SAT) #1 in December 2020 to August 2022. In the future, it is expected that these activities and planning for KRS coordinates maintenance will be produced and provided to KASS system operators for KPS configuration updates during the KASS lifetime of 15 years. Through these maintenance activities, it is expected that monitoring and analysis of unpredictable events such as earthquakes and seism will be possible in the future.
GPS 측위 방법과 무선 주파수를 응용하여는 연안에서의 해류구조 및 변화에 대한 지속적이고 동시성의 자료를 실시간으로 관측할 수 있는 해류 관측 연구 분야에 적합 한 새로운 장비를 개발하고자 하였다. 본 연구에서는 GPS 위성으로부터 수신한 위치 자료를 재 전송하는 송신 장치(이동 물체: Buoy)와 육상 또는 선박에서 수신하는 수신 기(Receiving system) 및 이를 분석하고 추적하며 처리하는 소프트웨어의 3가지 중요 개발이 이루어 졌다. 특히 시스템 중에서 송신용 및 수신용의 RF Modem은 기존의 유선 방식의 Modem과 달리 무선에서 의 응용으로 해양 자료전송 기술 발전을 가져왔고, 부 표(이동물체)의 위치 추적 소프트웨어는 국내에서 실제로 처음으로 성공한 경우라 할 수 있다. 본 시스템을 기존의 상품화된 표층해류 관측부표(예: 아고스 부표)에 비하여 운용비 및 제작 단가가 저렴하며 실시간 자료 획득이 가능하며 해류관측 뿐만 아니라 각종 해양과 육상에서도 응용이 가능하다.
This study develops a Global Positioning System (GPS) Code Multipath Grid Map (CMGM) of each individual domestic reference station from the extracted code multipath of measurement data. Multipath corresponds to signal reflection/refraction caused by obstacles around the receiver antenna, and it is a major source of error that cannot be eliminated by differencing. From the receiver-independent exchange format (RINEX) data for two days, the associated code multipath of a satellite tracking arc is extracted. These code multipath data go through bias correction and interpolation to yield the CMGM with respect to the azimuth and elevation angles. The effect of the CMGM on multipath mitigation is then quantitatively analyzed to improve the Root Mean Square (RMS) of averaged pseudo multipath. Furthermore, the single point positioning (SPP) accuracy is analyzed in terms of the RMS of the horizontal and vertical errors. During two weeks in February 2023, the RMSs of the averaged pseudo multipath for five reference stations decreased by about 40% on average after CMGM application. Also, the SPP accuracies increased by about 7% for horizontal errors and about 10% for vertical errors on average after CMGM application. The overall quantitative analysis indicates that the proposed approach will reduce the convergence time of Differential Global Navigation Satellite System (DGNSS), Real-Time Kinematic (RTK), and Precise Point Positioning (PPP)-RTK correction information in real-time to use measurement data whose code multipath is corrected and mitigated by the CMGM.
This paper presents site survey processes and the results for installing GBAS Category-I ground system into Gimpo international airport. For siting assessment, many things should be taken into account in advance, such as installation requirement of GBAS components, future airport development plan and possible interference effects to existing facilities. Because overall performance of GBAS system can be affected by GPS signal reception environment, on-site survey should be performed carefully to measure actual GPS environmental performance and determine if any adverse multipath or RFI problems exist or not. In addtion, VDB antenna should be located to ensure line of sight for transmitting VHF signal to deliver GBAS message to aircraft. Based on the survey results, final location for GBAS system installation is selected near runway 32 in the Gimpo airport.
철도신호시스템에서 열차위치 검지기능은 선로의 레일을 전기회로의 일부분으로 사용하여 차륜에 의해 단락되어 열차의 유무를 검지하는 궤도회로, RFID와 차륜센서, GPS 등과 같은 여러 가지 방식으로 구현 연구가 되고 있다. 하이브리드 궤도회로는 안테나와 리더기를 차량에 설치하고, 태그를 침목위에 설치하여, 안테나에서 태그에 저장된 절대위치정보를 제어장치에 전송하여 열차위치를 인식하는 RFID 방식의 궤도회로이다. 열차위치검지기능에서 태그의 인식율은 열차운행의 안전에 직접적인 영향을 주게 되므로 고신뢰도를 요구한다. 본 논문에서는 방향각을 갖는 태그를 이용한 태그인식율의 향상에 관한 연구를 하였다.
본 논문에서는 좀더 효율적이고 소형화한 GPS(Global Positioning System)용 안테나와 LNA(Low Noise Amplifier)를 IMT-2000 단말기에 내장함으로써 개인 휴대 통신 기능과 더불어 좀 더 정확한 위치추적 기능을 동시에 가능케 하고자 한다. 중심 주파수 1.575 GHz의 저잡음 증폭기와 안테나의 크기는, 합쳐서 10$\times$10$\times$4 (mm)로서 상층은 마이크로스트립 패치 안테나이고, 중간층은 안테나 ground와 LNA ground의 공통 ground이며, 제일 아래층에는 LNA가 위치하게 된다. LNA 의 경우 2단을 중첩하여, 첫째 단 16dB, 둘째 단 18dB의 이득 특성을 보였는데 첫째, 둘째 단의 대역통과 필터에서 삽입손실로 3dB의 손실을 가져와 총 3dB의 이득 특성을 보였다. 잡음 특성은 약 1.9의 특성을 보였다. 안테나의 경우 9$\times$9$\times$$\times$2 (mm)로써, 고유전율( $\varepsilon$$_{r}$ = 73 )의 세라믹을 사용하여 그 크기를 상당부분 줄였다. 그리고 유전체 밑의 ground를 옆면까지 높임으로써 좀 더 소형화한 안테나를 가능케 하였다. 고유전율의 유전체를 사용하였기에 안테나 자체의 이득 특성은 저잡음 증폭기에서 보상하고, 안테나의 임피던스 정합 또한 LNA의 입력 쪽에서 하도록 하였다. 또한 위성신호 수신을 위해 안테나는 RHCP 의 원형편파 특성을 갖는다.
본 논문에서는 지상용 GPS(Global Positioning System)와 유사한 GBAS(Ground Based Augmentation Systems)의 위치측정오차에 대해서 연구하였다. GBAS의 위치측정오차에 영향을 주는 요소는 많이 있으며 측위오차(DOP: Dilution Of Precision)도 그 중의 하나이다. 측위오차는 송신기와 수신기의 수와 기하학적 배치위치에 따라서 결정된다. 본 연구에서는 한반도 지형에 2-열로 송신기를 배치하고 수신기의 위치에 따른 고도별 DOP를 예측할 수 있는 알고리즘을 개발하였다. 본 논문은 송신기와 수신기가 배치된 3차원 공간의 DOP를 정확하게 예측할 수 있어서 항법시스템에 매우 유용하게 사용될 수 있을 것으로 판단된다.
NORAD Two Line Elements (TLE) are widely used for the increasing number of small satellite mission operations and analysis. However, due to the irregular periodicity of generation of the NORAD TLE, a new TLE that is independent of NORAD is required. A TLE type Orbit Determination (TLEOD) has been developed for the generation of a new TLE. Thus, the TLEOD system can provide an Antenna Control Unit (ACU) with the orbit determination result in the type of a TLE, which provides a simple interface for the commercialized ACU system. For the TLEOD system, NORAD SGP4 was used to make a new orbit determination system. In addition, a least squares method was implemented for the TLEOD system with the GPS navigation solutions of the KOMPSAT-1. Considering both the Orbit Propagation (OP) difference and the tendency of $B^{*}$ value, the preferable span of the day in the observation data was selected to be 3 days. Through the OD with 3 days observation data, the OP difference was derived and compared with that of Mission Analysis and Planning (MAPS) for the KOMPSAT-1. It has the extent from 2 km after sit days to 4 km after seven days. This is qualified enough for the efficiency of an ACU in image reception and processing center of the KOMPSAT-2.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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