본 논문은 한국형 위성항법시스템의 위성궤도, 위성시계 고장 검출이 가능한 UDRE에 대한 모니터링 알고리즘 분석을 수행하였다. UDRE 모니터링을 위한 의사거리 잔차 생성방법 중 대류권 지연오차와 수신기 시계바이어스 추정방법에 대해 새로운 알고리즘을 제안한다. 대류권 지연오차는 국내 기상데이터에 더욱 적합한 Saastamoinen 모델과 Neill 매핑함수의 조합 모델을 사용하였으며, 수신기 시계 바이어스 추정방법으로는 칼만필터를 사용한 기법을 사용하였다. 국내 지역에서 직접 수신한 위성데이터와 기상데이터를 사용한 UDRE 모니터링 분석을 통해 한국지역에 더욱 적합한 UDRE 모니터링 한계치(Threshold)를 도출하고 추 후 한국형 위성항법시스템의 고장검출 기법으로 활용할 수 있을 것으로 기대한다.
The high ionospheric spatial gradient during ionospheric storm is the most concern when applying GNSS(Global Navigation Satellite System) augmentation systems for aircraft precision approach. Since the ionospheric gradient level depends on geographical location as well as the storm, understanding the ionospheric gradient statistics over a specific regional area is necessary for operating the augmentation systems. This paper compares three ionosphere gradient computation methods, direct differentiation between two receivers' ionospheric delay signal for a common satellite, derivation from a grid ionosphere map, and derivation from a plate ionosphere map. The plate map method provides a good indication on the gradient variation behavior over a regional area with limited number of GNSS receivers. The residual analysis for the ionosphere storm detection is discussed as well.
Jo, Gwang Hee;Noh, Jae Hee;Bu, Sung Chun;Ko, Yo Han;Park, Chansik;Lee, Sang Jeong
Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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제11권4호
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pp.381-388
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2022
In 2021, development of a regional satellite navigation system called KPS was approved. In this regard, various studies are in progress, but there is no published signal model. So, in relation to the user segment, it is necessary to design a user receiver, but there is no information. Therefore, in this paper, we assume a signal model that can be a candidate signal for KPS based on related studies. This signal uses CNAV-2 structure navigation message, truncated Gold code and BPSK modulation. Based on this signal, a simulator is designed that can be used for receiver design later. The simulator consists of a signal generator and a signal transmitter, and is verified using a software receiver and spectrum analyzer.
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.
The Global Navigation Satellite System (GNSS) has been used as a tool to accurately extract the Total Electron Content (TEC) in the ionosphere. The multi-GNSS (GPS, GLONASS, BeiDou, Galileo, and QZSS) constellations bring new opportunities for ionospheric research. In this study, we develop a regional ionospheric TEC model using GPS, Galileo, and QZSS measurements. To develop an ionospheric model covering the Asia-Oceania region, we select 13 International GNSS Service (IGS) stations. The ionospheric model applies the spherical harmonic expansion method and has a spatial resolution of 2.5°×2.5° and a temporal resolution of one hour. GPS TEC, Galileo TEC, and QZSS TEC are investigated from January 1 to January 31, 2024. Different TEC values are in good agreement with each other. In addition, we compare the QZSS(J07) TEC and the Center for Orbit Determination in Europe (CODE) Global Ionosphere Map (GIM) TEC. The results show that the QZSS TEC estimated in the study coincides closely with the CODE GIM TEC.
Precise regional geoid heights on and around Mount Jiri were calculated and were compared to the KNGeoid14 (Korean National Geoid 2014) model. In this study, gravimetric geoid heights were calculated by using RCR (Remove-Compute-Restore) technique and then hybrid geoid heights were calculated by using the LSC (Least Square Collocation) method in the same area. In addition, gravity observation and GNSS(Global Navigation Satellite System) surveying performed in this study were utilized to determine gravimetric geoid heights and to compute hybrid geoid heights, respectively. The results of the study show that the post-fit error (mean and standard deviation) of hybrid geoid heights was evaluated as $0.057{\pm}0.020m$, while the mean and standard deviation of the differences were -0.078 and 0.085 m, respectively for KNGeoid14. Therefore, hybrid geoid heights in this study show more considerable progress than KNGeoid14.
기상청 국가기상위성센터에서는 우주기상 업무의 일환으로 국내 GNSS 관측자료를 이용한 기상 및 우주기상 활용체계를 구축하였다. 본 연구에서는 국내 GNSS 관측망 자료를 이용한 준실시간 전리권 총전자밀도(TEC) 산출 시스템을 소개하고 산출된 결과를 제시하고자 한다. 국가기상위성센터의 준실시간 전리권 총전자밀도 산출 시스템에서는 국가지리정보원, 한국천문연구원, 위성항법 중앙사무소 및 기상청, 총 80여개의 GNSS 관측자료를 수집하고, 수집된 자료에 대하여 24시간 시간 창 기법(Time Windowing Method)을 적용하여 각 지점별 전리권 TEC 자료를 매시간 산출하고, 산출된 각 지점별 IPP(Ionospheric Pierce Point)에서의 TEC 값을 반스 내삽(Barnes Interpolation)을 사용하여 한반도 상공의 전리권 총전자밀도 격자자료를 생성하였다. 생성된 TEC 격자값을 IGS(International GNSS Service)에서 제공하는 전지구 전리권 총전자밀도 지도와 비교한 결과 한반도 상공의 전리권 상태를 더 잘 기술할 수 있음을 보였다.
Universal AIS, which has been adopted officially for automatic identification systems among regulated ships by SOLAS, should be installed, for example, on all passenger ships over 300 tons engaged in international voyage and over 500 tons in domestic voyage, sequentially from 2002 to 2004. We must not overlook the fact than-ruled regions by regional authorities in the case of VTS. Actually a major portion of accidents have happened in small vessels like fishing vessels. However, they are not equipped with automatic identification tools, due to the high costs of the equipment for identifying purposes, as well as the absence of regulation In this paper, we researched the alternative of automatic identification for small vessel instead of universal AIS. We analyzed the requirement of automatic identification for small vessel about wireless communication method, traffic volume, etc. We proposed the identification system for small vessels in local areas and developed the Local Vessel Identification System (LVIS) interoperable with universal AIS using a PDA platform and wireless network.
한국항해항만학회 2006년도 International Symposium on GPS/GNSS Vol.1
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pp.235-240
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2006
The paper will give an overview of the mission of GalTeC and then concentrate on two main aspects. The first more detailed aspect, is the analysis of the key performance parameters for the Galileo system services and presenting a technical overview of methods and algorithms used. The second more detailed aspect, is the service volume prediction including service dimensioning using the Prediction tool. In order to monitor and validate the Galileo SIS performance for Open Service (OS) and Safety Of Life services (SOL) regarding the key performance parameters, different analyses in the SIS domain and User domain are considered. In the SIS domain, the validation of Signal-in-Space Accuracy SISA and Signal-in-Space Monitoring Accuracy SISMA is performed. For this purpose first of all an independent OD&TS and Integrity determination and processing software is developed to generate the key reference performance parameters named as SISRE (Signal In Space Reference Errors) and related over-bounding statistical information SISRA (Signal In Space Reference Accuracy) based on raw measurements from independent sites (e.g. IGS), Galileo Ground Sensor Stations (GSS) or an own regional monitoring network. Secondly, the differences of orbits and satellite clock corrections between Galileo broadcast ephemeris and the precise reference ephemeris generated by GalTeC will also be compared to check the SIS accuracy. Thirdly, in the user domain, SIS based navigation solution PVT on reference sites using Galileo broadcast ephemeris and the precise ephemeris generated by GalTeC are also used to check key performance parameters. In order to demonstrate the GalTeC performance and the methods mentioned above, the paper presents an initial test result using GPS raw data and GPS broadcast ephemeris. In the tests, some Galileo typical performance parameters are used for GPS system. For example, the maximum URA for one day for one GPS satellite from GPS broadcast ephemeris is used as substitution of SISA to check GPS ephemeris accuracy. Using GalTeC OD&TS and GPS raw data from IGS reference sites, a 10 cm-level of precise orbit determination can be reached. Based on these precise GPS orbits from GalTeC, monitoring and validation of GPS performance can be achieved with a high confidence level. It can be concluded that one of the GalTeC missions is to provide the capability to assess Galileo and general GNSS performance and prediction methods based on a regional and global monitoring networks. Some capability, of which first results are shown in the paper, will be demonstrated further during the planned Galileo IOV phase, the Full Galileo constellation phase and for the different services particularly the Open Services and the Safety Of Life services based on the Galileo Integrity concept.
Ahn, Jongsun;Lee, Young Jae;Won, Dae Hee;Jun, Hyang-Sig;Yeom, Chanhong;Sung, Sangkyung;Lee, Jeong-Oog
International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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제16권1호
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pp.89-101
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2015
To satisfy civil aviation requirements using the Global Navigation Satellite System (GNSS), it is important to guarantee system integrity. In this work, we propose a fault detection algorithm for GNSS ephemeris anomalies. The basic principle concerns baseline length estimation with GNSS measurements (pseudorange, broadcasted ephemerides). The estimated baseline length is subtracted from the true baseline length, computed using the exact surveyed ground antenna positions. If this subtracted value differs by more than a given threshold, this indicates that an ephemeris anomaly has been detected. This algorithm is suitable for detecting Type A ephemeris failure, and more advantageous for use with multiple stations with various long baseline vectors. The principles of the algorithm, sensitivity analysis, minimum detectable error (MDE), and protection level derivation are described and we verify the sensitivity analysis and algorithm availability based on real GPS data in Korea. Consequently, this algorithm is appropriate for GNSS regional implementation.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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