• 한국항행학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.578-585
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• 2012

국제민간항공기구, ICAO(International Civil Aviation Organization)에서는 CNS/ATM(Communication Navigation Surveillance/Air Traffic Management)을 21세기 표준항행시스템으로 채택하기로 결의하였다. 이에 따라 ICAO 회원국은 관련 기술개발 및 인프라 구축에 박차를 가하고 있다. CNS/ATM의 항공 감시분야에서는 ADS-B(Automatic Dependent Surveillance-Broadcast) 시스템과 더불어 Multilateration이 구축되고 있다. Multilateration은 레이더 설치 및 운용이 곤란하거나 항공기 감시 사각지대를 보완하기 위해 설치하는 시스템으로 TDOA(Time Difference Of Arrival)를 이용하여 레이더에 비해 매우 정확하다. 본 논문에서는 레이더 시스템에 널리 사용되는 IMM(Interacting Multiple Model) 필터를 Multilateration에 적용하여 보다 정확한 항공기 위치 획득을 가능하게 하였다. 성능분석 결과, IMM 필터를 적용한 Multilateration이 기존의 Multilateration에 비해 공항 인근에서는 38.37%, 공항 10마일 부근에서는 20.86% 정확한 것으로 분석되었다.

• 한국항행학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.1-8
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• 2013

항공교통관리에 있어서 ADS-B(Automatic Dependent Surveillance-Broadcast)와 multilateration은 국제민간항공기구에서 지정한 차세대 시스템 중 핵심기술이다. 그러나 오늘날, 모든 항공기가 ADS-B를 장착하고 있지는 않다. ADS-B 미장착 항공기의 위치 획득을 위해 TIS-B(Traffic Information Service-Broadcast)가 사용되는데, TIS-B는 레이더로부터 획득한 항공기 위치를 제공한다. 본 논문에서는 TIS-B를 대체할 수 있는 2차 감시레이더 신호를 활용한 onboard multilateration 시스템을 제안한다. TIS-B는 레이더 자료를 이용해 항공기 위치를 제공하므로 그 오차가 굉장히 큰 반면, onboard multilateration 시스템은 TDOA(Time Difference of Arrival) 기법을 이용하므로 항공기 위치 오차가 매우 작다. 성능비교 결과, 본 논문에서 제안된 onboard multilateration 시스템이 TIS-B에 비해 공항 인근에서는 37.39%, 공항 200마일 부근에서는 51.61% 성능이 우수한 것으로 나타났다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제8권3호
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• pp.638-648
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• 2013

Together with the GPS-based approach, geo-location through mobile communication networks is a key technology for location-based service. To save the cost, most geo-location system is implemented on the existed network service, which has a cellular structure. Still, multilateration is limited in cellular structure because it is difficult for the mobile terminal to acquire distance measurements from multiple base stations. This low hearability in the receiver is caused by co-channel interference and multipath environment. Therefore, hearability enhancement is necessary for multilateration under multipath and interference environment. Former time domain based hearability methods were designed for real signals. However, orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) signal, which its usage has been increased in digital wireless communication, is a complex signal. Thus, different hearability enhancement method is needed for OFDM signals. This paper proposes a hearability enhancement method for forward-link multilateration using OFDM signals, which employ interference cancellation and multipath mitigation. A novel interference cancellation and multipath mitigation strategy for complex-valued OFDM signals is presented that has an iterative structure. Simulation results show that the proposed multilateration method provides the user's position with an accuracy of less than 80m through the mobile WiMAX cellular network in multipath environment.

• 한국항행학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.345-353
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• 2015

본 논문에서는 차세대 항행시스템인 ADS-B (automatic dependent surveillance - broadcast)의 성능 개선을 위해, 정보융합 기법을 제안하였다. ADS-B는 기존의 레이더에 비해 성능이 우수하지만, GNSS (global navigation satellite system) 정보에 의존하기 때문에 GNSS가 가지는 오차가 ADS-B 데이터에 포함된다. 본 논문에서는 이런 오차를 극복하기 위해 ADS-B의 데이터에 MLAT(multilateration)와 WAM (wide area multilateration)의 데이터를 융합하여 ADS-B의 성능을 개선하였다. 정보융합을 하면 기존의 데이터에 비해 정확성이 우수한 데이터를 얻을 수 있다. 기존의 정보융합 기법은 부 필터로 칼만필터나 IMM 필터를 사용하지만, 제안된 기법에서는 Robust IMM 필터를 사용하여 항공기 위치추적 성능을 향상시켰다. 또한 실제 ADS-B 데이터를 사용하여 시뮬레이션 결과 대비 신뢰도를 높였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.108-115
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• 2015

항공용 다변측정 감시시스템은 비행 중 또는 활주로에서 항공기 위치를 제공하는데 사용된다. 항공용 다변측정 감시시스템에서, 질문기는 감시공역에서 항공기에게 적절한 시나리오로 질문을 수행하는데 사용되는 중요한 송신기이다. 질문기의 핵심기능 중 하나인 위스퍼-샤웃 시퀀스는 침입 항공기가 감시공역으로 진입하는 경우 트래픽 밀도를 제어할 수 있다. 따라서 항공용 다변측정 감시스템에서 항공기 간 충돌 가능성을 감소시키고 진입 항공기에 대해 매우 정확한 위치를 구할 수 있게 한다. 본 논문에서는 기존의 2차 감시레이더와 동일한 Mode A/C 질문과 Mode S 질문을 송신하는 질문기를 설계하였다. 질문기에서 적절하게 제어되는 위스퍼-샤웃 질문 시퀀스로, 다변측정 감시시스템은 다수의 항공기로부터 다중 응답 수신에 의해 야기된 동기가블 및 FRUIT현상을 방지할 수 있다.

• 한국항공운항학회지
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• 제23권3호
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• pp.35-41
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• 2015

Multilateration(MLAT) is commonly used in civil and military surveillance applications to accurately locate an aircraft, vehicle or stationary emitter. MLAT calculates the TDOA of signals by transmitted aircraft and determines the aircraft's location. With more than four receivers it is possible to estimate the 3D position of the aircraft by calculating the intersection of the resulting hyperbolas and the system integrity. In this study, our objectives are to apply MLAT technique to Jeju terminal control area and to propose a MLAT receiver network to properly estimate the positions of aircraft approaching this area. Based on computer simulations, we determine locations of ground receivers in Jeju terminal control area, calculate estimated position errors of the aircraft with respect to the selected receiver networks, and find the best receiver network with the least position error.

• 대한토목학회논문집
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• 제6권1호
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• pp.51-60
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• 1986

전자파(電磁波) 거리측량기(距離測量機)와 각측량기(角測量機)의 정확도가 향상(向上)됨에 따라 벡터기법을 이용한 해석적(解釋的) 교회법(交會法)으로서 3차원(次元) 대지좌표(大地座標)를 결정할 수 있다. 본(本) 논문(論文)에서는 각(各) 기지점(旣知點)의 대지좌표(大地座標)와 수평(水平) 및 수직각(垂直角), 사거리(斜距離)를 이용하여 미지점(未知點)의 대지좌표(大地座標)를 결정(決定)하는 후방교회법, 전방교회법 및 Multilateration의 정확도(正確度)를 비교(比較) 분석(分析)하였다. 그 결과(結果) Multilateration 방법(方法)이 최소 3점(點)에서도 허용한계값 내에 수렴하였고 다른 해석적(解釋的) 교회법(交會法)보다 정확도(正確度) 면에서도 우수하며, 다른 해석적(解釋的) 교회법(交會法)도 기지점(旣知點)이 5점 이상일 경우에는 허용한계 값에 부합됨을 알 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제16권12호
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• pp.2792-2799
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• 2012

3개 혹은 그 이상의 고정노드로 구성된 다변측량법은 실내의 실시간 위치 인식 시스템 분야에서 현재 널리 사용되고 있다. 하지만 이 고정노드 중 일부가 장애물 및 고정노드의 불안정에 따라 통신도달성이 결여된 상황에서는 효율적 위치 정보를 획득하기가 어렵다. 이러한 환경에서 위치측정 결여 및 변동을 개선하기위하여 본 논문에서는 TOF(Time of Flight)기반으로 이동노드의 변위 추정을 위한 벡터예측알고리즘과 효율적인 거리평균을 위한 칼만필터를 이용하여 기존의 다변측량법에서 발생하는 내재적 위치측정오차를 줄일 수 있는 새로운 알고리즘을 제안한다. 보행자가 이동노드와 함께 이동하고 임의의 고정노드로부터 거리측정이 실패하더라도, 현재 및 이전 거리측정 값을 이용하는 제안한 알고리즘은 이동노드와 거리측정에 실패한 고정노드 사이의 거리를 예측할 수 있다. 실험결과 기존의 방법 대비 위치추정 성능과 효율이 향상됨을 확인하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.123-132
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• 2015

CNS/ATM(communication navigation surveillance / air traffic management)의 감시 분야에서는 ADS-B(automatic dependent surveillance - broadcast) 시스템, MLAT(multilateration) 시스템, WAM(wide area multilateration) 시스템이 구축되고 있다. ADS-B, MLAT, WAM 시스템의 항공기 추적 성능이 기존의 레이더에 비해 매우 우수하지만 여전히 오차를 포함하고 있다. 따라서 본 논문에서는 차세대 항행시스템의 오차를 줄이고 항공기 추적 성능을 높일 수 있는 필터링 알고리즘을 제안하였다. 필터링 알고리즘 중에서 가장 유용하다고 알려진 IMM(interacting multiple model) 필터를 개선한 Robust IMM 필터를 사용하였으며, ADS-B, MLAT, WAM 시스템 등의 차세대 항공기 추적 시스템에 적용하였다. Robust IMM 필터는 항공기 추적성능을 향상시킬 뿐만 아니라 항공기 위치 데이터가 손실되더라도 필터에서 계산한 추정값을 이용하여 지속적인 위치 추적을 가능하게 한다. 필터링 알고리즘을 차세대 항행시스템에 적용했을 때 평균 19.21%의 성능향상이 있었다.

• 한국항공운항학회지
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• 제18권3호
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• pp.9-20
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• 2010

Surveillance is an enabler of safety with respect to aircraft separation and as a consequence capacity and efficiency with respect to aircraft operations. The new emerging technology among modern civil aviation surveillance is Multilateration (MLAT) which would affect on the surveillance capacity with both side of surveillance signal and operational properties. Multilateration system is needed to receive the signal which must reach at least 3 ground receivers simultaneously and has the effect that will have on with the ultimate accuracy. In this paper, the principle and the system configuration are reviewed. And its benefit of development is considered with use in situations where it is difficult to locate tranditional radar. This MLAT requires no additional avionics equipment to supply service with more accurate and less expensive. And it is able to enhance performance that meets international standards and extend the investment of air navigation service providers with reducing environmental impact by utilizing a small footprint on existing structures. Finally, it can be added to meet a wide range of coverage requirements and future surveillance needs.