Abstract
Current differential GPS (DGPS) system consists of reference station (RS), integrity monitor (IM), and control station (CS). The RS computes the pseudorange corrections (PRC) and generates the RTCM messages for broadcasting. The IM receives the corrections from the RS broadcasting and verifies that the information is within tolerance. The CS performs realtime system status monitoring and control of the functional and performance parameters. The primary function of a DGPS integrity monitor is to verify the correction information and transmit feedback messages to the reference station. However, the current algorithms for integrity monitoring have the limitations of integrity monitor functions for satellite outage or anomalies. Therefore, this paper focuses on the detection and identification methods of satellite anomalies for maritime DGPS RSIM. Based on the function analysis of current DGPS RSIM, it first addresses the limitation of integrity monitoring functions for DGPS RSIM, and then proposes the detection and identification method of satellite anomalies. In addition, it simulates an actual GPS clock anomaly case using a GPS simulator to analyze the limitations of the integrity monitoring function. It presents the brief test results using the proposed methods for detection and identification of satellite anomalies.
현재 운영 중인 위성항법보정시스템(Differential GPS)은 기준국(Reference Station), 감시국(Integrity Monitor), 그리고 제어국(Control Station)으로 구성되어 있다. 기준국(RS)에서는 의사거리 보정정보(Pseudorange Correction)를 계산하고 RTCM 국제표준 메시지를 생성하여 사용자에게 방송한다. 감시국(IM)에서는 기준국으로부터 보정정보를 수신하여 보정정보가 허용치 이내인지를 검사한다. 그리고 제어국(CS)에서는 기준국과 감시국의 기능 및 성능 파라미터 제어, 상태 감시를 수행한다. DGPS 무결성 감시국의 핵심 기능은 보정정보의 검사와 기준국으로 피드백 메시지를 전송하는 것이다. 하지만 무결성 감시를 위한 현재의 알고리즘은 위성 이상이 발생할 경우 그 무결성 기능에 한계가 있다. 그러므로 본 논문에서는 해상 DGPS RSIM을 위한 위성 이상 검출 및 식별기법에 중점을 둔다. 먼저 현재 운영 중인 DGPS RSIM의 기능 분석을 토대로 DGPS RSIM을 위한 무결성 기능의 한계를 분석하고, 다음으로 위성시계 이상을 검출하고 이상위성을 식별하기 위한 기법을 제안한다. 위성이상 검출 및 식별 기법을 실제 위성시계 이상사례에 적용하여 그 실험 결과를 제시한다.
