• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제7권3호
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• pp.429-435
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• 2012

In this study, a real-time architecture for the detection of clock jumps in the GPS clock behavior is proposed. GPS satellite atomic clocks have characteristics of a second order polynomial in the long term showing sudden jumps occasionally. As satellite clock anomalies influence on GPS measurements which could deliver wrong position information to users as a result, it is required to develop a real time technique for the detection of the clock anomalies especially on the real-time GPS applications such as aviation. The proposed strategy is based on Teager Energy operator, which can be immediately detect any changes in the satellite clock bias estimated from GPS carrier phase measurements. The verification results under numerous cases in the presence of clock jumps are demonstrated.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2014년도 추계학술대회
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• pp.163-164
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• 2014

의사위성은 GPS 위성의 백업 시스템으로 활용하거나 실내항법을 위한 목적으로 운용되며, 지상에 설치되어 GPS 위성과 유사한 신호를 송신한다. 의사위성의 의사거리 측정치 활용을 위해서는 항법 시스템과 의사위성간의 시각동기가 필수적이다. 본 논문에서는 GPS 위성과 의사위성간 시각동기를 위한 모니터링 시스템의 설계를 제안한다. 모니터링 시스템을 통해 의사위성의 시각동기 정확도를 분석하고 시각오차 보정에 활용하도록 한다.

• 한국측량학회지
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• 제36권6호
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• pp.621-628
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• 2018

GPS (Global Positioning System)를 이용하여 위치를 결정하기 위해서는 4개 이상의 가시위성이 있어야 한다. 하지만 도심지역과 같은 환경에서는 이러한 조건을 만족하기 어려운 경우도 있다. 특히, 가시위성이 3개뿐인 경우 외부로부터 위치결정에 필요한 시계오차정보를 활용하는 측위기법이 대안으로 사용되기도 한다. 본 연구에서는 먼저 수신기 시계오차특성을 분석한 후 시계오차의 보간에 적합한 방법으로 LSC (Least-Squares Collocation)을 제안하였다. 실험을 위해 국내 상시관측소와 상시관측소 근처에 설치된 수신기로부터 수신된 GPS 데이터를 이용하였다. DGPS (Differential GPS)기법을 통해 먼저 시계오차를 계산했으며 효율적인 보간을 위해 구간을 나눈 후 보간하는 방법을 적용하였다. 시계오차의 계산이 불가능한 epoch에 대해 LSC 보간법을 적용함으로써 시계오차를 계산하였다. 실험결과를 분석하기 위해 원래 데이터로부터 계산된 시계오차와 보간된 시계오차와의 차이인 잔차를 계산하였다. 계산결과 잔차의 평균은 0.24m 그리고 표준편차는 0.49m로 충분한 정확도의 확보가 가능한 것으로 판단된다.

• 한국항공우주학회지
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• 제39권3호
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• pp.225-231
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• 2011

GPS 위성 이상 신호의 발생 요인 중 위성 시계의 이상 현상은 GPS 측정치에 매우 큰 영향을 미칠 수 있으나, 측정치에는 궤도 오차, 이온층 지연 오차, 대류층 지연 오차, 다중경로 오차, 수신기 시계 오차 등의 성분들이 포함되어 있어 위성 시계의 오차 범위가 다른 요소에 의한 오차보다 커지기 전에는 위성 시계의 이상 현상을 검출하기 어려운 문제가 있다. 위성 시계에 이상 현상이 발생하였을 때 이상 판별의 임계 범위를 최소화 하여 빠르고 정확하게 검출을 수행할 수 있도록, 본 논문에서는 이중 주파수 측정치로부터 반송파 스무딩 필터를 적용하고 수신기 시계 오차 및 다른 여러 가지 요인에 의한 오차를 보정한 후 정확한 위성 시계 오차를 추정하는 방법을 제시하였고 IGS 기관에서 제공하고 있는 위성 시계 정보와 비교를 통해 제시한 방법의 성능을 확인하였다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제7권4호
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• pp.626-635
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• 2012

Most of single frequency GPS receivers utilize low-quality crystal oscillators. If a lowquality crystal oscillator is utilized as the time reference of a GPS receiver, the receiver's clock bias grows very fast due to its inherent low precision and poor stability. To prevent the clock bias becoming too large, large clock jumps are intentionally injected to the clock bias and the time offset for clock steering purpose. The abrupt changes in the clock bias and the time offset, if not properly considered, induce serious accuracy degradation in relative differential positioning. To prevent the accuracy degradation, this paper proposes an efficient and systematic method to eliminate the undesirable clock jump effects. Experiment results based on real measurements verify the effectiveness of the propose method.

• 한국항공우주학회지
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• 제38권1호
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• pp.58-63
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• 2010

본 논문에서는 GPS 위성시계의 갑작스런 주파수 도약이 발생하였을 때 이를 즉시 검출할 수 있는 기법을 제시한다. GPS 위성은 정밀 위치와 시각 정보를 제공하기 위해 원자시계를 장착하고 있으나, 위성 원자시계는 장기적으로는 이차 함수의 형태를, 단기적으로는 주기가 일정치 않은 주기함수의 형태를 보이면서 가끔씩 신호에 갑작스런 도약 현상이 발생한다. 위성 시계의 이상 현상은 GPS 측정치에 큰 오차를 수반하기 때문에, 실시간 정밀 위치 응용분야에서는 위성시계 이상 신호를 즉시 검출할 수 있는 기법이 요구된다. 이를 위해 다양한 신호처리 분야에서 특정한 신호를 검출하는데 활용되고 있는 Teager 에너지를 적용하였으며, 그 결과 시계 도약 현상을 효과적으로 검출할 수 있었고, 일반적인 위성시계 도약 검출 기법과의 비교를 통해 제시한 기법의 유용성을 확인하였다.

• 동력기계공학회지
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• 제14권1호
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• pp.5-10
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• 2010

Both the accuracy and stability of the clock get from the GPS receiver are considered in the range of pps. And we verified the system clock stability of a micro-controller system using the pps pulse supplied by the GPS receiver. In complex system of digital processing, the rack of precise timing signal may cause the serious problem or breakdown accident. To get rid of these undesirable problems, we introduced VCXO circuit to a micro-controller system to preserve high accurate clock stability.

• 한국측량학회지
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• 제28권6호
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• pp.563-571
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• 2010

GPS 위성은 세슘과 루비듐으로 이루어진 원자시계가 3~4개 탑재되어 있으며 NANU 정보를 통해 현재와 과거에 사용했었던 원자시계의 종류를 파악할 수 있다. 이 연구에서는 2001년부터 2009년까지의 SP3 파일에서 각 PRN에 대한 위성시계오차를 추출하여 분석하였다. 분석 결과 대체적으로 세슘시계는 직선형태, 루비듐시계는 곡선형태의 특성을 보였으나 일정한 경향은 나타나지 않았다. 또한 일주일간의 CLK 파일에서 위성시계오차를 추출하여 각 PRN별로 1차식과 2차식으로 접합하고 그 결과를 비교하였다. 세슘시계의 경우 2차식보다 1차식이 추출 데이터와 유사하였으며 루비듐시계의 경우 2차식이 추출 데이터와 유사하였고 특정 PRN은 다차항 형태의 특성을 보였다. 그리고 Modified Allan Deviation 방법을 이용하여 2007년과 2010년의 GPS 위성을 Block별, 원자 시계별로 분석하였다. 그결과 GPS 위성은 Block별, 원자시계별로 서로 다른 특성이 보였으며 Block 또는 원자시계가 변경되면 그 특성도 변경되는 것을 확인할 수 있었다.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2008년도 International Symposium on Remote Sensing
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• pp.277-280
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• 2008

Enhancing the positioning precision is the primary pursuit of GPS users. To achieve this goal, most studies have focused on the relationship between GPS receiver clock errors and GPS positioning precision. This study utilizes undifferentiated phase data to calculate GPS clock errors and to compare with the frequency of cesium clock directly, thus verifying estimated clock errors by the method used in this paper. The relative frequency offsets from this paper and from National Standard Time and Frequency Laboratory of Taiwan match to $1.5{\times}10^{12}$ in the frequency instability, suggesting that the proposed technique has reached a certain level of quality. The built-in quartz clocks in the GPS receivers yield relative frequency offsets that are 3 to 4 orders higher than those of rubidium clocks. The frequency instability of the quartz clocks is on average two orders worse than that of the rubidium clock. Using the rubidium clock instead of the quartz clock, the horizontal and vertical positioning accuracies were improved by 26-78% (0.6-3.6 mm) and 20-34% (1.3-3.0 mm), respectively, for a short baseline. These improvements are 7-25% (0.3-1.7 mm) and 11% (1.7 mm) for a long baseline. Our experiments show that the frequency instability of clock, rather than relative frequency offset, is the governing factor of positioning accuracy.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2007년도 추계종합학술대회
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• pp.593-599
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• 2007

PC based DVR이 점차 확산되고 있는 추세이다. 대부분의 DVR장치가 감시 및 보안업무에 이용되므로 정확한 시간정보제공이 필요하지만 여러 요인으로 인하여 정확한 시각을 유지하지 못하고 있는 실정이다. 정확한 시각정보를 제공하기 위해서는 부가장비를 통해 시각보정이 이루어 져야 한다. 경제성과 사용 환경 등을 고려하면 광역네트워크에 의존하지 않고서도 시각동기를 유지할 수 있는 GPS를 이용한 시스템이 가장 타당하다. 본 연구에서는 GPS의 시각 Data를 이용하여 PC Based DVR의 시스템시각을 정확하게 유지하는 시스템을 구현하고 실험을 통해 결과를 분석하기 위하여 1) GPS위성으로부터 시각정보를 수신하는 시각원 수신 모듈과 2) PC Based DVR에 제공하는 H/W Unit인 GPSW와 3) 이 장치와 통신하며 시각을 보정하는 Demon인 PCSW을 제작하여 PC시스템 시각을 UTC와 수ms 이내의 오차로 동기할 수 있도록 하고 결과를 측정하였다.