• 제목/요약/키워드: cycle slip

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Carrier Phase Based Cycle Slip Detection and Identification Algorithm for the Integrity Monitoring of Reference Stations

  • Su-Kyung Kim;Sung Chun Bu;Chulsoo Lee;Beomsoo Kim;Donguk Kim
    • Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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    • 제12권4호
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    • pp.359-367
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    • 2023
  • In order to ensure the high-integrity of reference stations of satellite navigation system, cycle slip should be precisely monitored and compensated. In this paper, we proposed a cycle slip algorithm for the integrity monitoring of the reference stations. Unlike the legacy method using the Melbourne-Wübbena (MW) combination and ionosphere combination, the proposed algorithm is based on ionosphere combination only, which uses high precision carrier phase observations without pseudorange observations. Two independent and complementary ionosphere combinations, Ionospheric Negative (IN) and Ionospheric Positive (IP), were adopted to avoid insensitive cycle slip pairs. In addition, a second-order time difference was applied to the IN and IP combinations to minimize the influence of ionospheric and tropospheric delay even under severe atmosphere conditions. Then, the cycle slip was detected by the thresholds determined based on error propagation rules, and the cycle slip was identified through weighted least square method. The performance of the proposed cycle slip algorithm was validated with the 1 Hz dual-frequency carrier phase data collected under the difference levels of ionospheric activities. For this experiment, 15 insensitive cycle slip pairs were intentionally inserted into the raw carrier phase observations, which is difficult to be detected with the traditional cycle slip approach. The results indicate that the proposed approach can successfully detect and compensate all of the inserted cycle slip pairs regardless of ionospheric activity. As a consequence, the proposed cycle slip algorithm is confirmed to be suitable for the reference station where real time high-integrity monitoring is crucial.

GNSS에서의 Cycle-slip 검출 기법들의 성능 비교

  • 조성룡;한영훈;진미현;최헌호;박찬식;허문범;이상정
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2011년도 춘계학술대회
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    • pp.331-333
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    • 2011
  • GNSS를 이용한 위치 결정은 육상, 항만 및 해양 등의 많은 분야에서 공적 상업적인 목적으로 많이 연구되고 있다. 최근 코드 측정치 분해능이 한계를 가지는 것을 인지하고 반송파 위상 측정치를 이용한 위치 결정에 많은 관심을 가진다. 반송파 위상 측정치는 데이터 수집 환경에 의해서 코드 측정치보다 치명적인 영향을 받아 미지정수 결정과 별개로 반송파 위상 측정치 모니터링에 대한 연구가 필요하다. 반송파 위상 측정치는 다중경로, 수신기 내부 문제 등으로 인하여 Cycle-slip, Half Cycle과 같은 반송파 위상 측정치 이상 현상이 발생한다. 특히, Cycle-slip 현상은 반송파 위상 측정치의 바이어스 성분으로 사용자의 위치 결정에 악영향을 미친다. 본 논문에서는 Cycle-slip 현상에 대해서 설명하고, 기존에 연구된 Cycle-slip 현상에 대한 검출, 결정 및 확인 기법들의 장단점을 비교하였다. 마지막으로 시뮬레이션 기반의 Cycle-slip 검출, 결정 및 확인 기법들의 성능을 비교 분석하였다.

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GPS phase measurement cycle-slip detection based on a new wavelet function

  • Zuoya, Zheng;Xiushan, Lu;Xinzhou, Wang;Chuanfa, Chen
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2006년도 International Symposium on GPS/GNSS Vol.2
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    • pp.91-96
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    • 2006
  • Presently, cycle-slip detection is done between adjacent two points in many cycle-slip methods. Inherently, it is simple wavelet analysis. A new idea is put forward that the number of difference point can adjust by a parameter factor; we study this method to smooth raw data and detect cycle-slip with wavelet analysis. Taking CHAMP satellite data for example, we get some significant conclusions. It is showed that it is valid to detect cycle-slip in GPS phase measurement based on this wavelet function, and it is helpful to improve the precision of GPS data pre-processing and positioning.

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GPS 반송파 기반의 정밀 상대 항법에서 운동 모델 적용을 통한 사이클 슬립 대응 기법 (System Kinetic Model based Cycle Slip Free Technique for GPS Carrier Phase Precise Positioning)

  • 천세범;허문범;남기욱
    • 한국항행학회논문지
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    • 제15권4호
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    • pp.502-509
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    • 2011
  • GPS 반송파를 이용한 정밀 항법 수행 시 미지 정수 결정이 필수적이다. 한번 결정된 미지 정수는 사이클 슬립이 발생하지 않는 한 변하지 않는다. 그러나 전파 관측 환경의 변화에 따라 사이클 슬립이 발생하게 되며, 이러한 상황에서 연속적인 항법 정보 제공을 위한 적절한 대응 조치를 취해 주어야 한다. 그러나 이러한 조치들은 매우 번거로우며, 소프트웨어적인 복잡성을 야기 한다는 문제가 있다. 본 논문에서는 미지 정수 유지 및 재검색 과정을 단순화하기 위해 시스템 운동 모델을 이용하여 사이클 슬립에 무관한 위치 제공 기법을 제안하였다. 제안된 방법은 고의적으로 사이클 슬립을 발생시켜 대응 성능을 확인하였으며, 이 결과 사이클 슬립과 무관하게 항법 정보를 제공할 수 있음을 확인하였다.

Doppler frequency를 이용한 Kinematic 자료의 Cycle-Slip 보정 (The Cycle-Slip Correction of Kinematic Data using Doppler frequency)

  • 손홍규;김중경;신대호
    • 한국측량학회:학술대회논문집
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    • 한국측량학회 2003년도 춘계학술발표회 논문집
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    • pp.105-109
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    • 2003
  • The occurrence of cycle slips is a major limiting factor to attain high precision positioning and navigation results with GPS. Cycle slips must be correctly repaired at the data processing stage. In this study, the technique to find cycle slips in the processing of data collected with Trimble 4700 GPS receivers is suggested. The use of Kalman filtering techniques is used in an attempt to reduce the effect of the noise in the different quantities involved and to improve the accuracy in cycle slip correction.

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Pseudolite/Ultra-low-cost IMU Integrated Robust Indoor Navigation System Through Real-time Cycle Slip Detection and Compensation

  • Kim, Moon Ki;Kim, O-Jong;Kim, Youn Sil;Jeon, Sang Hoon;No, Hee Kwon;Shin, Beom Ju;Kim, Jung Beom;Kee, Changdon
    • Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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    • 제6권4호
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    • pp.181-194
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    • 2017
  • In recent years, research has been actively conducted on the navigation in an indoor environment where Global Navigation Satellite System signals are unavailable. Among them, a study performed indoor navigation by integrating pseudolite carrier and Inertial Measurement Unit (IMU) sensor. However, in this case, there was no solution for the cycle slip occurring in the carrier. In another study, cycle slip detection and compensation were performed by integrating Global Positioning System (GPS) and IMU in an outdoor environment. However, in an indoor environment, cycle slip occurs more easily and frequently, and thus the occurrence of half cycle slip also increases. Accordingly, cycle slip detection based on 1 cycle unit has limitations. Therefore, in the present study, the aforementioned problems were resolved by performing indoor navigation through the integration of pseudolite and ultra-low-cost IMU embedded in a smartphone and by performing half cycle slip detection and compensation based on this. In addition, it was verified through the actual implementation of real-time navigation.

차량 환경에서 GPS 반송파 기반 위치 결정을 위한 반송파 불연속 측정치 검출에 대한 연구 (A Study on the Cycle-slip Detection for GPS Carrier-phase based Positioning of Land Vehicle)

  • 김연실;송준솔;윤호;기창돈
    • 한국항행학회논문지
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    • 제17권6호
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    • pp.593-599
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    • 2013
  • 본 논문은 차량 환경에서 GPS 반송파 기반 위치 결정을 위한 반송파 불연속 측정치 검출에 대한 내용을 다룬다. 반송파 기반 위치 결정 방식에 있어서 위치 정확도의 신뢰도를 확보하기 위해서는 반송파 불연속 측정치를 검출해야 한다. 반송파 불연속 측정치를 검출하는 방식에는 여러 연구가 있지만 본 연구에서는 차분된 반송파 측정치와 저가의 관성센서를 이용해 추정한 차분된 반송파의 차이를 모니터링 값으로 설정함으로써 GPS 불연속 측정치를 검출한다. 저가의 불연속 측정치 검출 알고리즘을 개발하는 것을 목표로 설계된 불연속 측정치 검출 성능 만족을 위한 관성센서 성능 범위를 도출한다. 이를 통해 적절한 가격과 성능의 관성센서 선택이 가능하다. 선정된 관성센서가 설계치를 만족하는지를 검증하기 위하여 회전 테이블 실험을 진행하였다. 결과적으로 실험치가 설계된 불연속 측정치 검출 성능을 보수적으로 만족하는 검출 성능을 보였다.

동역학적 모델링을 통한 편심 회전체의 거동 해석 (Dynamical behavior of the eccentric rotor system using mathematical modeling)

  • 조문갑;조용구;김동원;이정윤;오재응
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2003년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.313-318
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    • 2003
  • The vibration of washing machine at spinning cycle is important problem that affects the performance of a product. In this raper, the inner structure of the washing machine is modeled as a rigid body suspension system and transfer farce caused by rotating unbalance mass is obtained using Newton's the 2nd law. and this model is used to predict the verge of walking instability during the spinning cycle. The walk of the drum washing machine is suggested by calculating the force transmissibility between drum and the cabinet. As calculating the resultant force exerted for cabinet, the friction coefficient of the pad is suggested to avoid the walk. In addition, relation between translational slip and rotational slip is derived and method to avoid the rotational slip is introduced.

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반복하중 하에서 부착응력-슬립 거동 실험적 연구 (Experimental Study of Bond Stress-Slip Behavior under Repeated Loading)

  • 오병환;김세훈;김지상;신용석
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2003년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.215-218
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    • 2003
  • To analyze a bond stress-slip behavior between a reinforcing bar and concrete under repeated loading, pull-out fatigue test was performed. Major variables were repeated stress levels and cycle numbers. Test specimen was taken repeated constant amplitude loading before it was fractured by pull-out test. Increments of bond strength and slip according to repeated stress level and cycle numbers were analyzed. On the basis of test results, Local bond stress-slip relationship under repeated loading were formulated

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동기식 스트림 암호 통신에 적합한 사이클 슬립 보상 알고리즘 (A compensation algorithm of cycle slip for synchronous stream cipher)

  • 윤장홍;강건우;황찬식
    • 한국통신학회논문지
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    • 제22권8호
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    • pp.1765-1773
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    • 1997
  • PLL을 사용하는 통신 시스템에서는 선로 잡음에 의해서 사이클 슬립 현상이 발생 할 수 있다. 이 사이클 슬립 현상이 동기식 스트림 암호 통신 시스템에 발생하면 난수 동기 이탈 현상을 발생시켜 통신을 할 수 없게 된다. 이러한 난수 동기 이탈의 위험성을 줄이기 위하여 연속 재동기 방식을 사용하지만 이에 따른 문제점이 있다. 본 논문에서는 수신 클럭 복원시에 사용되는 수신 클럭 보상 알고리즘을 연속 재동기 방식에 적용하여 기존의 연속 재동기 방식의 문제점을 해결하는 방법을 제안하였다. 즉, 정해진 기준 시간 동안에 실제 수신 클럭 펄스 수를 계수하여 얻은 계수치와 동일 시간 동안에 사이클 슬립이 발생하지 않은 정상 상태에서의 수신 클럭 펄스 수인 정상치가 일치하지 않으면 사이클 슬럽이 발생된 것으로 판단하여 훼손된 수신 클럭을 사이클 스립의 발생 형태에 따라 클럭 펄스를 더해주거나 빼주는 방법을 연속 재동기 방식과 같이 사용하였다. 제안된 방법을 절대 클럭 동기를 요구하는 동기식 스트림 암호 통신 시스템에서 시험한 결과 기존의 연속 재동기 방법에 비하여 재동기 시간을 최대 20배까지 단축시켰는데 그것은 전송 데이터 량을 17.8% 감축하는 효과와 동일하다.

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