• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제2권2호
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• pp.64-68
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• 2007

본 논문에서는 기존의 GPS 항법 신호와 유럽에서 새롭게 추진되고 있는 갈릴레오 위성 항법 신호를 동시에 수신할 수 있는 광대역 고정밀 위성 항법 수신기의 RF 수신단 장치 설계 및 제작 결과에 대하여 기술하고 있다. 고정밀 광대역 위성 항법 수신기는 L - 대역 안테나, 항법 신호별 RF/IF 변환부, 그리고 고성능 기저대역 신호 처리부로 구성되어진다. L - 대역 안테나는 $1.1GHz{\sim}1.6\;GHz$를 수신할 수 있어야 하며, 항법 위성이 지평선 가까이에 있을 경우의 항법 신호를 수신할 수 있어야 한다. 갈릴레오 위성 항법 신호는 L1, E5, E6의 서로 다른 대역의 신호를 가지고 있으며, 신호 대역폭이 20MHz 이상으로 기존의 GPS위성 항법 신호보다 광대역이며, 따라서 수신기의 IF 주파수가 높아지며, 수신기의 처리 속도도 빨라져야 한다. 본 연구에서 개발한 수신기의 RF/IF 변환부는 단일 하향 변환기 구조의 디지털 IF 기술로 설계되었으며, IF 주파수는 위성 항법 신호의 최대 대역폭과 표본화 주파수 등을 고려하여 140MHz로 설정하였으며, 표본화 주파수는 112MHz로 설정하였다. RF/IF 변환부의 최종 출력은 디지털 IF 신호로서, IF 신호를 AD 변환기로 처리하여 얻게 된다. 본 연구에서 설계된 위성 항법용 고정밀 수신기 RF 수신단은 - 130 dBm의 입력 신호에 대하여 40dB Hz 이상의 C/N0 특성을 가지며, 40dB 이상의 동적 범위를 갖도록 자동 이득조절 장치가 포함되어 있다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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• pp.80-80
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• 2016

GPS로 대표되는 위성항법시스템(GNSS : Global Navigation Satellite System)은 지구 주위를 돌면서 연속적으로 항법신호를 보내고 있다. 그 중 지구표면으로부터 반사되는 항법신호를 수신하고 해석함으로써 지구표면에 관한 정보를 취득할 수가 있다. GPS로 대표되는 항법신호는 L밴드를 사용하기 때문에 토양수분의 변화 등에 대한 반사강도의 감도가 비교적 높다고 알려져 있으며, 토양수분 측정 등에 사용할 수 있다. 뿐만 아니라 경량화, 소형화하기 쉬운 점, 능동적 마이크로웨이브 리모트센싱시스템(Active Microwave Remote Sensing System)과 달리 스스로 신호를 발사하지 않기 때문에 관측의 스텔스성(Stealth)dl 뛰어난 점 등의 장점을 가지고 있다. 또한 향후 10년 이내에 준천정위성(QZSS), Galileo, COMPAS, IRNSS 등 많은 위성항법시스템이 본격 운용되어 GPS와 함께 120기 정도의 항법위성이 항법신호를 송신할 예정이므로 이용 가능성은 크게 늘어날 것으로 기대된다.한편, 항법위성을 이용한 바이스테이틱 리모트센싱은 반사파의 강도가 상당히 미약하기 때문에 정량적 계측모델의 구축은 미미한 상태이다. 즉, 지상 타워에서의 관측, 항공기에서의 관측, 소형 위성에서의 관측 등이 수행되고 있으나, 타워관측과 같이 지상의 거의 동일한 장소를 계속적으로 관측하는 경우를 제외한 기존의 연구에서는 토지의 피복상황이나 토양수분 등의 상관관계를 제시하는 수준으로써 정량적인 계측방법은 아직 확립되어 있지 않다. 이러한 관점에서 본 연구에서는 GPS위성으로부터의 항법신호를 이용하여 지구표면에 관한 정보를 얻는 바이스테이틱 리모트센싱(Bi-static Remote Sensing) 기술을 바탕으로 육지면과 해면의 판별에 신호특성이 어떻게 유효한가를 실험적으로 밝혔다. 이러한 기술은 토양수분 측정 등 수자 원인자를 추출하는데 유용할 뿐만 아니라 수면의 고도 측정, 해상풍 산출 등에도 응용 가능하다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제10권3호
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• pp.38-43
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• 2015

본 논문에서는 소프트웨어로 검증된 GPS 신호생성 알고리즘을 FPGA 기반으로 구현함으로써 RF레벨에서 다중 위성신호를 실시간으로 생성 가능한 GPS 신호생성기에 대해 기술한다. 탑재된 신호생성 알고리즘은 궤도 및 환경 오차 모델을 반영하고 수신기 위치를 기반으로 위성 신호를 모의한다. GPS 신호생성기 하드웨어는 16개의 위성 신호를 실시간으로 생성할 수 있는 디지털보드와 IF Data를 RF 신호로 변환해주는 아날로그보드로 구성되어 있다. Windows 기반의 신호생성 시뮬레이터를 제어하는 소프트웨어를 통해 항법신호뿐만 아니라 기만신호, 재밍신호를 생성이 가능하며 GIS 화면위에서 수신기의 경로를 편집할 수 있는 시나리오 구성 기능이 제공된다. GPS 신호생성기는 성능은 상용수신기를 이용해 검증하였다. GPS 신호생성기를 이용한 응용 예로써 실내측위 시스템을 구성하고 시험하였으며 실내측위 시스템의 정확도를 개선하는 것은 추가적인 연구를 진행하고 있다.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2003년도 한국우주과학회보 제12권2호
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• pp.55-55
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• 2003

과학위성 1호 발사 후 지상국에서 위성을 제어하기 위해서는 여러 대의 위성제어용 컴퓨터에서의 명령들을 과학위성 1호가 올바로 수신할 수 있도록 해야 하고, 마찬가지로 과학위성 1호에서 오는 정보들을 원하는 위성제어용 컴퓨터로 알맞게 입력되도록 해야한다. 지상국에서 이러한 역할을 하는 것이 바로 GSC (Ground Station Controller)이다. GSC를 과학위성 1호 운용하는 데 적합하게 만들기 위해 위성에서 사용되는 Modem과 동일한 성능의 Modem을 장착하였고 통신신호 제어를 위한 TNC(Terminal Node Controller)가 내장이 되어있다 이러한 GSC는 여러 위성제어용 컴퓨터의 명령을 TNC가 받아서 통신 신호를 제어한 후 원하는 Modem으로 거치도록 하고 그에 따른 Audio 출력 신호의 증폭률을 가변시킬 수 있다. 본 연구에서는 과학위성 1호 관제를 위한 GSC의 구조, Spec 및 연구 개발 내용을 소개한다.

• 천문학회보
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• 제37권2호
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• pp.169.2-169.2
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• 2012

고기동 위성에 탑재된 GPS 수신기의 위성체의 기준 위치, 속도 및 시간의 정보를 제공한다. 특히 저궤도 관측위성은 빠른 동적 특성으로 인하여 GPS 위성 신호 획득 및 추적이 어려울 경우 연속적인 항행해를 제공하기 어려울 수 있다. 이를 위하여 위성 GPS 수신기는 지상용과 달리 넓은 대역폭의 신호 획득 및 추적이 가능한 RF수신단이 탑재되어 있으며 필터 기반의 궤도전파기가 탑재되어 있어 있다. 뿐만 아니라 GPS 수신기기의 상태 데이터 제공 및 고속 데이터 처리를 위하여 고성능 CPU가 탑재되어 있다. 특히 탑재된 궤도전파기는 고성능 필터 기반으로 설계되어 있으며 이를 이용하면 GPS 신호 추적이 되지 않은 상황에서도 비교적 정확하고 연속적인 항행해가 제공하게 된다. 본 논문에서는 저궤도 관측위성에 탑재된 GPS 수신기가 초기 위성운영에서 어떠한 절차에 의하여 동작이 되며 위성의 빠른 동적 특성에서 GPS 수신기의 가시성 및 추적 위성개수 분석 및 이를 바탕으로 위치 및 속도 정밀도가 어느 정도 되는지에 대한 성능 분석 결과를 정리 하였다. 본 논문 결과는 향후 고기동 위성의 GPS 수신기 및 관련 운영에 도움이 될 것으로 판단된다.

• 한국항공우주학회지
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• 제36권6호
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• pp.608-615
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• 2008

새로운 위성항법시스템들이 등장하면서 GNSS 위성항법수신기, 보강시스템, 통합항법시스템 분야 등 새로운 위성항법에 대응하기 위한 연구 개발이 많이 필요하게 되었다. 위성 항법 신호 생성과 전송 그리고 수신기 신호처리에 관련된 시뮬레이터의 개발은 새로운 위성항법에 대한 기술을 파악하고 핵심기술을 연구 개발할 수 있는 좋은 방법이다. 본 연구에서는 현재 구체적인 신호 규격이 결정되어 공개되어 있는 GPS와 Galileo 위성항법시스템의 시뮬레이터를 IF(intermediate frequency) 신호레벨에서 개발하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.995-1002
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• 2022

위성항법시스템은 전지구에서 어디에서나 위성신호만 수신하면 수신기의 위치와 시간 정보를 획득할 수 있는 편리한 시스템이다. 하지만 항법신호는 오차를 포함하고 있고 신호의 수신 상태에 따라 수신기의 위치 오차가 발생한다. 또한, 위성들의 기하학적 배치에도 위치 오차는 영향을 받는다. 그러므로 가시위성의 개수와 상태에 따라 수신기의 위치 성능은 변화한다. 특히, 위성이 뜨거나 지는 시각에는 해당 위성의 신호 상태가 좋지 않으며 도심지에서 건물 등의 장애물로 인해 신호가 차단되는 경우에는 수신기의 위치가 변화하여 나타난다. 본 논문에서는 보정량을 추정하여 수신기가 측정한 의사거리에 반영하는 기법과 가시위성을 조정하는 기법을 이용하여 위성항법 성능을 향상하는 방법을 제안하였다. 제안된 기법을 가시위성의 개수가 빈번하게 변화하는 환경에 적용하여 위성항법 시스템의 성능향상을 검증하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2014년도 추계학술대회
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• pp.161-162
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• 2014

전 세계 시각 연구실에서는 세계협정시(UTC)를 유지하기 위해 GPS 위성의 코드 신호를 이용해왔다. 최근 GLONASS 위성 시스템이 전 세계적으로 서비스되면서 GLONASS 위성의 코드 신호를 이용한 시각 전송 기법에 대한 연구가 진행되었고 이에 GPS 와 GLONASS를 결합한 시각 전송 기법이 연구되고 있다. 본 논문에서는 GLONASS 위성의 코드 신호를 이용해서 GLONASS 위성과 관측 시스템간의 시각 오프셋을 추출하는 시각 전송 기법에서 윤초에 대해 소개하고 그 적용 결과를 제시하고자 한다.

• 천문학회보
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• 제37권2호
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• pp.201.2-201.2
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• 2012

위성용 초고주파신호분배기(이하, RFDU)는 위성에 장착된 두 개의 안테나와 두 개의 송수신기 사이에 위치하게 되며, 지상으로부터 송신된 제어신호와 위성의 상태 정보 신호를 전달/분배하는 RF 신호 경로를 제공하게 된다. 기존의 위성용 RFDU의 구조는 cavity 형태의 필터로 구성된 diplexer와 hybrid RF coupler 및 저역통과필터 들이 서로 SMA 케이블로 연결되어 있는 부피가 큰 구조이다. 또한 차세대 위용용 부품들은 위성을 경제성 등을 고려하여 소형/경량화 개발이 요구되고 있으며, 특히 위성용 S 대역 TC/TM 통신링크에서 RFDU와 트랜스폰더는 소형 경량화를 위해 단일 unit으로 개발되고 있다. 이에 따라 기존의 RFDU 또한 전기적 성능을 유지하면서 소형/경량화 개량 개발이 필요하다. 본 연구에서는 기존 RFDU의 소형 경량화를 위해 PCB와 housing을 이용하여 cavity 필터특성을 갖는 diplxer를 개발/구현 하였으며, PCB 페턴을 통한 내부 인터페이스용 SMA 케이블 제거 등을 적용하였다. 또한 microstrip 타입의 저역통과필터을 적용하여 소형 경량화를 이루었으며, 새로이 개발된 소형/경량의 RFDU는 전기적으로 기존의 그것과 유사하거나 동등한 특성을 갖는 것을 확인하였으며, 기존 RFDU 대비 무게 및 부피는 60 % 이상 감소하여 소형/경량화 개발을 성공하였다. 본 개발 결과물은 향후 차세대 위성용 RFDU 개발을 위한 기초 자료로 활용할 것이다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2006년도 International Symposium on GPS/GNSS Vol.2
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• pp.467-470
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• 2006

본 논문에서는 GPS와 의사위성을 이용하는 무인항공기 착륙용 측위 정확도 예측 프로그램의 개발을 나타내었다. 무인항공기의 착륙 환경을 모사하기 위하여 착륙 장소의 GIS 데이터를 기반으로 광선추적(ray tracing) 기법을 이용하여 의사 위성신호의 전파과정을 상세히 모사하였으며, GPS 위성의 위치는 위성궤도 생성 프로그램과 오차 모델을 이용하여 생성하였다. 의사위성 신호와 GPS 신호를 동시에 사용하여 위치를 구할 수 있으며, 일반적인 GPS UERE 모델과 의사위성 설치 환경의 UERE 모델을 이용하여 DOP와 NSP를 계산하고 측위 정확도를 예측할 수 있다. 개발된 측위 정확도 예측 프로그램은 무인항공기의 착륙지의 선정 및 오차 예측뿐 아니라 의사위성과 GPS를 동시에 사용하는 모든 응용에 효과적으로 적용될 수 있다.