• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2011.11a
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• pp.196-197
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• 2011

신뢰성 있는 위성합법기반의 위치정보 서비스 제공을 위해서는 오차정보서비스와 항법신호의 이상을 감시하는 서비스가 요구된다. 항법신호 이상감시는 그동안 단일 기준국에 대한 연구 위주로 진행되어 왔다. 본 연구에서는 단일 기준국이 아닌 다중 기준국을 기반으로 한 항법신호 이상을 감시하기 위한 소프트웨어를 설계하고 구현하는데 그 목적이 있다. 다중 기준국을 기반으로 한 항법신호 이상감시 소프트웨어는 GPS 메시지를 효과적으로 수집하는 수집부와, 수집된 데이터를 이용하여 다중 기준국에서의 항법신호를 감시하기 위한 알고리즘 처리부로 나누어 소프트웨어의 효과적인 동작을 위해 모듈화를 진행하였으며, 시스템에 대한 안정성 및 확장성을 고려하여 설계하였다. 본 연구를 통하여 단일 기준국에서는 확인할 수 없는 항법신호 이상을 정밀하게 탐지할 수 있게 되었으며, 오차정보 서비스를 제공하는데 있어 기반자료로 활용될 수 있다.

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• v.37 no.2
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• pp.157.1-157.1
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• 2012

1990년대 제안된 RTK(Real-Time Kinematics)는 GNSS/GPS 반송파 위상(carrier phase) 관측값을 이용한 방식으로 cm 수준의 정확도를 실시간으로 산출할 수 있어 측지 측량 등 다양한 분야에서 활용되고 있다. 그러나 한 가지 중요한 단점은 이 방식을 사용하는 기준국과 사용자는 10~20km 이내에 존재해야만 빠르고 신뢰할 수 있는 해를 산출할 수 있다는 점이다. 이는 궤도오차, 대류층 및 전리층 오차에 공간 상관성(spatially correlated) 있기 때문인데, 사용자 주변을 둘러싼 다중 기준국들의 측정치를 조합하여 보상하거나 모델링하여 줄이는 방식인 다중 기준국 네트워크 기반의 RTK 알고리즘이 제안되어 사용되고 있다. 다중 기준국 네트워크 기반의 RTK 프로세스에서 기준국간 미지정수 결정은 전 과정의 핵심 프로세스라고 할 수 있으며, 관련되어 많은 기술들이 제안되고 연구되어 왔다. 특히, 1980년대 말부터 현재까지 후처리 기반으로 꾸준하게 연구되고 있는 Blewitt에 의해 전리층 제거 조합과 Wide-lane 반송파 위상 조합을 활용한 미지정수 검색 방법이 대표적이며 이후에도 Gao, Colombo등 다양한 연구자에 의해 활용되었다. 이 연구에서는 실시간으로 다중 기준국 반송파 미지정수를 결정하는 기술에 대한 연구를 수행하였다. L1, L2 관측값 조합으로 인한 관측값의 잡음 수준이 증가하는 영향을 피하기 위해 L1, L2 반송파 위상 및 의사거리를 그대로 관측값으로 사용하여 사용자 위치 및 속도, 기준국간 이중 차분된 전리층 지연 수직성분, 대류층 wet 지연 수직 성분, 이중 차분된 미지정수를 미지의 상태변수로 확장 칼만필터를 통해 직접적으로 추정하는 방식으로 미지정수의 실수해를 결정하였고, 정수해는 실시간에 적합한 MLAMBDA 기법과 비율테스트를 통한 정수해 검정기법을 통해 결정하였다.

• Bulletin of the Korean Space Science Society
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• 2011.04a
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• pp.25.5-26
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• 2011

이 연구에서는 네트워크 기반의 다중기준국을 이용하여 육상교통환경에서 항법위성의 궤도력에 따른 위치결정 성능향상의 정도를 분석하였다. 위성항법보정시스템(Differential Global Positioning System)을 활용하였을 경우 항법위성의 궤도력 오차정보가 소거되지 않는다는 가정 하에 방송궤도력이 아닌 International GNSS Service(IGS) 정밀궤도력중 신속궤도력(Ultra-Rapid)을 이용하여 궤도력 오차에 따라 위치결정 정확도가 향상됨을 확인하였다. 일반적으로 사용하는 위성항법보정시스템을 활용한 위치결정 방법은 기준국과 사용자의 거리에 따라서 그 성능이 달라진다. 이는 궤도 오차, 대류층 및 전리층 오차 등이 거리에 의존적이기 때문이다. 다중기준국을 활용하는 방법은 거리가 멀어짐에 따라 소거되지 않는 오차등을 극복하기 위한 기술이며 사용자 주변을 둘러싼 기준국들의 측정값을 조합하여 보상을 하거나 정확하게 모델링하여 사용자에게 오차정보를 보정정보로 전송하여 위치결정의 성능을 향상시키는 방법이다. 분석된 결과는 네트워크 기반의 다중기준국 환경에서 사용자와 기준국간의 거리에 따른 공간이격 오차정보 보정정보 생성 연구에 활용하며 이를 통해 육상교통 사용자의 위치결정 정확도 성능을 향상하는데 기여할 것으로 기대된다.

• Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography
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• v.26 no.6
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• pp.617-624
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• 2008

In general, RTK-GPS(Real Time Kinematic GPS) based on the single reference station is able to determinate the high accurate position of rover on the spot using error correction information of transmitted carrier phase from the base station via wireless modem. However, single reference station method has some weak points to decrease positioning accuracy because it must be obtained carrier phase from the each satellite continuously, allowed to transmit without obstacle and limited to short base line distance between base and rover station. This paper aims to attempt network based GPS carrier phase differential positioning using three multi reference stations to overcome the method of single reference station and RTK network is realized by real time monitoring program with Visual C++. The optimum error correction value of three multi reference stations by RTK networking is selected automatically to correct the position of rover station. In this paper, this algorithm is applied to determine sea water level using GPS buoy, and the accuracy results of water level change were analyzed and compared with each other using single and multi reference stations.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2011.06a
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• pp.321-322
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• 2011

DGNSS 서비스는 보정정보를 제공하는 기준국과 측량지점 간의 기선거리가 멀어질수록 정확도가 저하되는 문제가 있다. 이를 해결하기 위해서는 다수의 기준국을 설치하는 방법이 있지만, 기준국 설치 시 많은 비용이 소요되기 때문에 비효율적이다. 이러한 문제는 기존의 기준국들로 기준망을 구성하고 보간을 통해 측량지점의 보정정보를 생성하는 가상기준국 기반의 방법을 적용함으로써 해결할 수 있다. 이 연구에서는 국토해양부 위성항법중앙사무소에서 운영하는 DGNSS 서비스를 이용하여 가상기준국의 보정정보 생성 알고리즘을 구현하였으며 단일기준국 기반의 DGNSS 측위의 정확도를 평가하여 가상기준국 기반의 DGNSS 측위의 효용성을 검증하였다.

• Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography
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• v.29 no.3
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• pp.221-228
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• 2011

For service-area-widening and commercialization of DGNSS service, Ministry of Land, Transport and Maritime Affairs is developing a DGNSS service based on VRS using T-DMB. In this study, three PRC generation algorithms are developed for VRS DGNSS and their accuracies were evaluated. Three DGNSS correction generation algorithms are based on inverse distance weighting, 1st- and 2nd- multiple linear regression, and their positioning accuracies were compared in terms of the number of reference stations used for network composition and the algorithm type. As a result, the positioning accuracy of the case of using 16 sites is better than that of 6 sites. And the algorithm using the multiple linear regression showed the best performance. When the positioning accuracy of VRS DGNSS was compared with the traditional single-reference DGNSS, the improvement ratio was 20-23% and 20-36% for the horizontal and vertical directions, respectively.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2017.11a
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• pp.185-187
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• 2017

한국항공우주연구원 SBAS 사업단은 한국형 위성기반 보강 항법 시스템(KASS) 개발을 위한 기준국 후보지 환경 분석을 수행하였다. 기준국 후보지 환경 분석을 위한 요구사항은 일반 시설 항목(시설, 보안, 화재 등)과 GNSS 신호 환경 항목(수평앙각, EMI, 다중경로)으로 구분하였다. 총 17개 기준국 사이트에 대한 정밀조사를 수행하였으며 사이트 요구사항 만족여부를 비교하였다. 추후 조사 결과를 바탕으로 시스템 성능 및 기준국 시스템 구축을 고려하여 KASS 시스템의 기준국을 선정할 예정이다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2013.10a
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• pp.370-371
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• 2013

현재 운영 중인 DGPS RSIM은 다중 GPS/GNSS 수신기를 이용하여 의사거리 기반 보정정보와 그 무결성 기능을 제공하고 있다. 기준국 시스템 기반 무결성 기능 강화를 위하여, 본 논문에서는 기준국 수신기를 기반으로 전파간섭을 검출할 수 있는 간이 기법과 모니터링 시스템에 대해 다룬다. 기준국 시스템에 전파간섭의 영향을 받게 되었을 경우, 전파간섭 검출을 위한 신규 시스템을 추가하지 않고, 기준 운영 시스템, 즉 기준국 수신기의 실시간 원시정보 출력과 RSIM 메시지의 세부 파라미터 정보를 이용하여 전파간섭을 검출할 수 있는 기법 제안과 그 기법을 적용한 전파간섭 모니터링 시스템을 설계하고, 시뮬레이션 결과를 제시한다. 먼저 DGPS 기준국 시스템의 구성과 기능에 대해 설명하고, 무결성 기능의 한계를 제시한다. 또한 전파간섭이 발생했을 경우 기준국 수신기에 미치는 영향에 대해 분석하고, 분석 결과를 기반으로 기준국에 적용할 만한 간이 전파간섭 검출 기법과 이를 기반으로 한 시스템을 설계하여 그 활용 가능성을 제시한다. 성능평가 결과 제안한 기법 및 시스템이 국제해사기구(IMO)에서 요구하는 무결성 성능 중의 하나인 TTA(Time to Alarm) 10초 이내의 성능을 만족할 수 있음을 제시한다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.29 no.1D
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• pp.135-143
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• 2009

Integrating the Global Positioning System (GPS) and Inertial Navigation System (INS) sensor technologies using the precise GPS Carrier phase measurements is a methodology that has been widely applied in those application fields requiring accurate and reliable positioning and attitude determination; ranging from 'kinematic geodesy', to mobile mapping and imaging, to precise navigation. However, such integrated system may not fulfil the demanding performance requirements when the baseline length between reference and mobil user GPS receiver is grater than a few tens of kilometers. This is because their positioning/attitude determination is still very dependent on the errors of the GPS observations, so-called "baseline dependent errors". This limitation can be remedied by the integration of GPS and INS sensors, using multiple reference stations. Hence, in order to derive the GPS distance dependent errors, this research proposes measurement processing algorithms for multiple reference stations, such as a reference station ambiguity resolution procedure using linear combination techniques, a error estimation based on Kalman filter and a error interpolation. In addition, all the algorithms are evaluated by processing real observations and results are summarized in this paper.

• The KIPS Transactions:PartA
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• v.13A no.4 s.101
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• pp.335-342
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• 2006

As PRC linear interpolation algorithm is applied after analysed and verified in this paper, the unknown location of a user can be identified by using PRC information of multi-DGPS reference station. The PRC information of each GPS satellite is not varying rapidly, which makes it possible to assume that PRC information of each GPS satellite varies linearly. So, the PRC regeneration algorithm with linear interpolation can be applied to improve the accuracy of finding a user's location by using the various PRC information obtained from multi-DGPS reference station. The desirable PRC is made by the linear combination with the known position of multi-DGPS reference station and PRC values of a satellite using signals from multi-DGPS reference station. The RTK-GPS result was used as the reference. To test the performance of the linearly interpolated PRC regeneration algorithm, multi-channel DGPS beacon receiver was built to get a user's position more exactly by using PRC data of maritime DGPS reference station in RTCM format. At the end of this paper, the result of the quantitative analysis of the developed navigation algorithm performance is presented.