• 한국항행학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.396-403
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• 2013

최근에 GPS의 현대화, GLONASS의 정상화, Galileo 및 Beidou의 개발 등으로 기존에 GPS에만 의존하였던 것과 달리 사용자가 다양한 항법위성을 활용할 수 있게 되었다. 또한 새로운 항법위성에는 기존의 L1 주파수 신호 뿐만 아니라 새로운 민간 신호인 L5 주파수 신호도 방송하기 때문에 사용자는 이중 주파수 측정치를 활용하여 직접 자신의 전리층 지연을 추정하여 가용성 성능을 향상 시킬 수 있을 것으로 예상된다. 이에 따라 기존의 GPS L1 주파수 사용자만 고려하던 광역보강시스템도 이중 주파수 및 다중 위성항법시스템을 고려하도록 개발이 진행되고 있다. 본 논문에서는 미래의 L1/L5 이중 주파수 및 다중 위성항법 시스템 사용자를 고려한 위성기반 광역보강시스템 (Satellite Based Augmentation System, SBAS)의 주요 알고리즘을 설명하고, 한반도 주변의 성능을 시뮬레이션을 통해 예측하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.579-584
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• 2017

SBAS는 위성기반 항법보정시스템으로 지상국에서의 GNSS신호 분석을 기반으로 정지궤도위성을 통해 GNSS신호의 보정정보와 무결성정보를 제공하는 시스템이다. 한국형 SBAS인 KASS는 2022년 APV-1급 SoL서비스를 목표로 하고 있다. SoL서비스를 제공하기 위해서는 충분한 각종 지상 및 비행시험이 사전에 수행되어야 한다. 그러나 국내에서는 아직 한국형 SBAS인 KASS가 증축되지 않은 관계로 구체적 세부 평가항목이 제시되어 있지 않다. KASS와 호환성이 가장 높을 것이라 예상되고 현재 개발 후 서비스되어 지고 있는 EGNOS는 평가항목이 이미 제시되어있다. 본 논문에서는 EGNOS 구축에 적용된 규정서를 분석하여 비행시험시 요구되는 지상 및 비행시험 평가항목들의 기준을 분석하였고 이는 향후, 국가가 수행하는 비행점검 과정에 참고 될 수 있을 것으로 기대된다.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제12권1호
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• pp.83-89
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• 2023

The Korea Augmentation Satellite System (KASS) system is a Satellite Based Augmentation System (SBAS) under development to provide APV-I SBAS service in the Republic of Korea. The KASS ground segment generates correction and integrity information for GPS measurements of KASS users using the accurate positions of KASS Reference Station (KRS) antenna phase centers. For this reason, the accuracy of KRS reference points through geodetic survey campaigns is one of the important factors for providing the KASS service in compliance with the required navigation performance. In order to obtain accurate positions, two geodetic survey campaigns were performed at several reference points, such as Mark, Center of Mast at Ground Level (CMGL), and Center of Hole in Top Plate (CHTP), of each KRS site using three different survey methods, the Virtual Reference Station (VRS), Flächen Korrektur Parameter (FKP), and raw data post-processing methods. By comparing and analyzing the results, the computed coordinates of the reference points were verified and Antenna Phase Center (APC) positions were calculated using KRS Antenna Reference Point (ARP) data, and the first KASS Site Acceptance Test (SAT#1) was performed successfully using the verified APC coordinates. After the first site survey activities, the KASS operators should maintain the coordinates with the required performance such that the overall KASS navigation performance commitment is guaranteed during the lifetime of 15 years. Therefore, the maintenance plan for the KRS antenna coordinates should be developed before the commissioning of KASS operation planned after 2023. Therefore, this paper presents a geodetic survey method selected for the maintenance activities and provides the rationale for using this method.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제10권4호
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• pp.341-351
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• 2021

In this paper, a GNSS error generation simulator for Signal Quality Monitoring (SQM) is implemented by using Matlab based on mathematical models derived from the effect of GNSS signal and measurement errors. The GNSS signal measurement errors of interest in this paper include three cases such as Evil Wave Form (EWF), Multipath (MP) and Radio Frequency Interference (RFI). In order to verify the validity of the generated measurement errors, a simple form of metrics for detecting and monitoring GNSS errors is included in the simulator. The GNSS errors generated by the simulator are added to the GNSS measurement data from commercial GNSS receiver in real time, and then, the SQM is tested for various scenarios of each case configured by scenario setting of the user.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2016년도 추계학술대회
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• pp.946-947
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• 2016

본 논문은 일본의 MSAS(Multi-functional Satellite Augmentation System) DGNSS(Differential Global Navigation Satellite System) 항법신호 및 항법파라미터 분석에 초점을 맞추었다. MSAS의 지상감시국과 한반도 수신점에서 3차원 위치결정에 필요한 충분한 수의 항법위성이 동시에 관측되었으며, 수신점에서 MSAS 위성의 신호가 안정적으로 유지됨을 확인하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제22권5호
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• pp.400-408
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• 2018

광역보강항법 시스템은 광역 지역에서 사용할 수 있는 보정 데이터(이온층 지연, 위성 및 시계 오차) 및 무결성 정보를 생성하여 전송하는 시스템으로 대표적으로 위성기반 보강항법 시스템인 SBAS가 있다. 미국에서는 WAAS라는 명칭으로 운용하고 있고 유럽에서는 EGNOS, 일본에서는 MSAS, 러시아는 SDCM, 인도는 GAGAN이라는 명칭으로 광역보강항법 시스템을 운용 하고 있다. 한국에서도 KASS명칭으로 2022년 목표로 개발을 진행하고 있다. SBAS 시스템은 국제민간항공기구 ICAO에서 국제 표준으로 정한 시스템으로 민간 서비스를 위해 운영된다. 따라서 보정 데이터도 민간 SPS 수신기용으로만 사용되고 있다. 본 논문에서는 SPS용 보정항법 시스템을 PPS 수신기에 사용하기 위해 필요한 C1P1 DCB 추정 방법에 대해 논의한다. 추정된 C1P1 DCB 결과를 바탕으로 단일 위성항법에서의 C1P1 DCB영향을 분석 후 SPS용 차분위성항법 시스템을 PPS 수신기에 적용한 결과를 분석하였다. 마지막으로 SPS용 광역보강항법 시스템을 PPS 수신기에 적용하여 결과를 분석하였다.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제3권1호
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• pp.25-30
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• 2014

Differential Global Positioning System-Correction Projection (DGPS-CP) algorithm, which has been suggested as a method of correcting pre-calculated position error by projecting range-domain correction to positional domain, is a method to improve the accuracy performance of a low price GPS receiver to 1 to 3 m, which is equivalent to that of DGPS, just by using a software program without changing the hardware. However, when DGPS-CP algorithm is actually realized, the error is not completely eliminated in a case where a reference station does not provide correction of some satellites among the visible satellites used in user positioning. In this study, the problem of decreased performance due to the difference in visible satellites between a user and a reference station was solved by applying the Multifunctional Transport Satellites (MTSAT) based Augmentation System (MASA) correction to DGPS-CP, instead of local DGPS correction, by using the Satellite Based Augmentation System (SBAS) operated in Japan. The experimental results showed that the accuracy was improved by 25 cm in the horizontal root mean square (RMS) and by 20 cm in the vertical RMS in comparison to that of the conventional DGPS-CP.

• 한국항행학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.272-278
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• 2017

비행환경에서의 드론 운용에 있어서 ICAO가 규정한 성능 요구조건을 만족하기 위해서는 SBAS와 같이 보강정보를 제공해주는 시스템이 필요하다. 하지만 드론이 SBAS 신호를 지속적으로 수신할 수 없는 환경에서는 드론의 운용 범위가 제한될 수 있다. 본 논문에서는 드론 운용범위 확대를 위하여 SBAS 위성 신호 차폐지역에 위치한 드론을 가정하여 기준국 서버에서 별도의 통신 채널을 이용하여 SBAS 보정정보를 송출하는 시스템을 제안하였다. 제안한 시스템을 구현하고 정적 환경에서 검증을 수행한 결과 DGPS 측위 결과는 약 10cm 정도의 성능 차이를 보여 그 성능이 매우 유사함을 확인할 수 있었다. 또한 시스템에서 계산한 보호수준 역시 항공용 수신기에서 계산한 값 대비 2m 이내의 성능차이를 보임으로써 실시간 소프트웨어에 적용된 알고리즘의 적절성을 검증하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.28-36
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• 2020

KASS(Korea Augmentation Satellite System)는 국토교통부에서 2014년부터 개발 중인 한국형 위성항법보강시스템이다. KASS는 항공기 안전에 영향을 미칠수 있는 항공용 시스템이기 때문에 KASS의 각 소프트웨어는 안전성 분석을 통해 할당된 DO-178B의 소프트웨어 레벨에 따라 개발이 수행된다. KASS의 하위시스템인 통합운영국의 경우 일부 소프트웨어를 제외하고는 DO-178B 레벨E를 할당 받았으며 DO-178B 레벨E 소프트웨어의 경우 제품 보증을 위해 ECSS-Q-ST-80C 카테고리 D를 준수하여 개발하도록 하고 있다. 본 논문에서는 ECSS-Q-ST-80C를 만족하기 위해 ECSS-E-ST-40C, ECSS-Q-HB-80-04A를 분석하여 KASS 통합운영국 소프트웨어의 제품 보증을 위한 소프트웨어 생명 주기 별 활동 및 소프트웨어 품질 모델, 메트릭을 제안한다.

• 한국항행학회논문지
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• 제22권5호
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• pp.384-390
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• 2018

본 논문에서는 KASS (korea augmentation satellite system) 의 가용성 성능 평가를 위한 MATLAB GUI (graphical user interface)기반의 소프트웨어에 대해 소개한다. 본 소프트웨어는 MV (minimum variance) estimator 와 Kriging 알고리즘을 이용해 한반도 지역의 지상 사용자 및 항공기 사용자에 대해 UDRE (user differential range error) 와 GIVE (grid ionospheric vertical error) 와 같은 무결성 정보를 생성한다. 또한 본 소프트웨어는 생성한 정보를 이용하여 사용자의 각 위치에 대해 정확도, 보호 수준, 가용성 지도를 제공한다. 특히 항공기 경로에 대해 경로에 따른 보호 수준 값을 계산하는 기능을 수행한다. 항공기 사용자에 대한 보호 수준 값 계산 결과는 EGNOS (european geostationary navigation overlay service) 의 시뮬레이션 툴인 SBASimulator#2의 결과와 비교하여 검증하였다. 그 결과 본 소프트웨어가 생성한 보호 수준의 값의 오차가 약 2% 정도로 정확하게 나온 것을 확인하였다.