• 한국항행학회논문지
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• 제28권2호
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• pp.193-200
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• 2024

본 논문에서는 차세대소형위성2호의 X대역 합성 개구 레이더 (SAR; synthetic aperture radar)에 탑재하기 위한 송·수신 모듈의 설계 및 개발에 관하여 논한다. 모듈은 DDS를 통해 X 대역의 대상 주파수 범위에서 요구 대역폭을 갖는 첩(chirp) 신호를 생성하고, 송·수신 신호에 대한 주파수 변환 및 합성, 분배 그리고 주파수 합성기능을 수행한다. 제작된 모듈의 송신 경로는 최대 96.8 MHz 까지 총 28개의 대역폭을 갖는 신호를 생성하며, + 9.37 dBm 이상의 출력신호 세기를 갖는다. 수신 경로는 15.7 dB 이하의 최소 잡음지수를 가짐으로써, 요구되는 성능을 만족함을 확인하였다. 제작된 모듈은 차세대소형위성2호 비행모델 (FM; flight model)에 장착되었고, 2023년 5월 23일 누리호 3차 발사체로 발사되어 운용 중이다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2010년도 춘계학술대회
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• pp.237-240
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• 2010

AIS(Automatic Identification System)는 선박과 육상 및 선박 상호간에 선박의 항행관련 정보를 상호 교환함으로써 안전항해를 제고하기 위하여 도입된 무선설비로서 그 활용도가 매우 높아지고 있으며 AIS 탑재 선박도 증가하고 있다. 그러나 AIS에서 사용하고 있는 초단파의 전파 특성으로 인하여 비교적 근거리 통신만 가능하고 장거리 선박추적 관리를 위한 용도로 활용하는 데는 어려움이 있었다. 이러한 통신권의 한계를 극복하기 위한 방안으로 저궤도 위성을 사용하는 위성 AIS의 도입에 대한 연구가 주요 선진국을 중심으로 추진되고 있으며, 성능을 제고하기 위한 기술 기준 연구도 진행되고 있다. 본 연구에서는 저궤도 위성을 사용한 AIS의 문제점인 메시지 수신확률을 분석하기 위하여 현재 사용 중인 지상파 AIS의 특성 및 저궤도 위성 AIS의 문제점을 분석하고 메시지 수신확률에 대한 시뮬레이션을 수행하여 그 결과를 분석하였다. 분석결과 위성 AIS는 지상파 AIS에 비하여 통신권이 크게 확대되는 반면 채널 용량의 한계 및 채널간 간섭으로 인하여 AIS 메시지 충돌이 심하게 발생하고 메시지 수신 확률이 매우 낮음을 알 수 있었다. 따라서 현재의 지상파 AIS 표준을 적용한 위성 AIS의 실시간 정보 교환은 사실상 불가능하며 위성 AIS의 메시지 수신 확률을 제고하기 위해서는 위성 AIS를 위한 별도의 표준을 제정할 필요가 있음을 알 수 있다.

• 한국항행학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.16-26
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• 2012

의사위성은 우주상공의 GPS 위성과는 달리 지상이나 비행체에 설치되어 GPS 위성과 같이 거리를 측정할 수 있는 ranging 신호를 전송하는 전송기이다. 의사위성은 정확성, 가용성, 무결성을 향상시킬 수 있으나 GPS 위성 신호에 대해 신호의 포화 또는 간섭을 일으킨다. 의사위성의 근원거리 문제를 해결하기 위해 의사위성의 신호를 펄싱이 있을 때만 내보내는 기법을 주로 사용한다. 본 논문에서는 의사위성의 정적 펄싱, 이동 펄싱, 랜덤 펄싱 기법과 의사위성의 개수가 GPS 소프트웨어 수신기의 L1 및 L2C 신호획득에 미치는 영향을 분석하였다. GPS L1신호의 경우 의사위성이 1개일때는 정적펄싱에 대한 GPS 소프트웨어 수신기의 신호 획득 및 추적 성능이 가장 좋았고 2개 이상일 때는 랜덤펄싱에 대한 성능이 가장 좋았다. L2C 신호는 세가지 펄싱에 대한 성능이 비슷하게 안정적으로 나왔는데 정적펄싱에 대한 성능이 약간 좋게 나왔다. L1, L2C 모두 위사위성 3개까지는 모든 펄싱에 대해서 측위가 가능한 것으로 나왔다.

• 한국GIS학회:학술대회논문집
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• 한국GIS학회 2003년도 공동 춘계학술대회 논문집
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• pp.556-561
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• 2003

선박에 의한 해난사고의 대부분을 차지하고 있는 충돌과 좌초를 예방하고 안전항행환경을 확보하기 위해서는 선박들의 교통량 정보 및 위치정보, 해상환경정보를 얻지 않으면 안 된다. 본 연구에서는 인공위성데이터를 통해 얻어진 선박정보를 추출하는 방법에 대해서 조사하고, 다시 얻어진 선박정보를 이용해서 장래위치에 있어서의 해상교통환경 시뮬레이션을 했다. 즉, 장래 해상교통상황을 정량화 된 값으로 표현하여 자동차용 교통신호와 비슷한 선박들의 교통제어신호를 제공함으로써 해상교통안전을 확보할 수 있는 시스템의 기초적 연구결과를 제시했다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2007년도 추계종합학술대회
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• pp.149-152
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• 2007

AIS는 선박국과 선박국, 선박국과 해안국간의 선박 항행 안전을 위한 시스템으로 운용되었으나 최근에는 항행원조, 조난구조, 소형 선박 등에 탑재되어 해상 안전 확보를 위한 범위를 확대하고 있으며 차세대 해상 항행 시스템인 Electronic-Navigation을 구축하기 위한 핵심 통신 장비로 위치를 확고히 하고 있다. 또한 위성을 이용해서 기존 가시권 통신 범위를 벗어나 장거리 통신도 가능하도록 보완되고 있으며 연근해에서도 산란이나 덕팅 등 전파 현상을 활용해서 통신 범위를 확장하기 위한 연구가 진행되고 있다. 이러한 기술적인 연구 결과들이 ITU, IEC 등 관련 국제 표준에 반영되고 있다. 본 눈문에서는 최근 ITC, IEC 등에서 AIS 관련 국제 표준 개정 현황을 분석하고 비교하였다. 특히 ITU-R M.1381 개정에서 변경 및 추가된 기술 항목에 대해서 분석하고 기술하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2007년도 추계학술대회 및 제23회 정기총회
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• pp.87-89
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• 2007

우리나라에서는 1995년 5월 서해권 DGPS 보정정보 전송 서비스를 시작으로 NDGPS 기준국망 구축을 완료하고, 선박의 안전한 항행을 위해 실시간 DGPS 보정정보를 국내 연안과 도서지역에 송신하고 있다. 본 논문에서는 NDGPS와 유사한 보정정보 서비스로서 우리나라에서도 수신이 가능한 일본의 위성기반 보정위성항법체계인 MSAS와 현재 우리나라에서 VHF 대역으로 서비스하고 있는 NDGPS 의 성능을 항해장비 이용 관점에서 비교분석한다. 이를 위해 본 논문은 NDGPS 기준국과 이용자 사이의 기저거리를 기준으로 보정정보 도달시간과 수평측위 정확도를 측정한다. 그리고, NDGPS 와 MSAS 간의 성능차이와 항해장비용 보정시스템으로서 MSAS 적용 가능성에 대한 분석결과를 보인다.

• 한국항행학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.944-951
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• 2012

위성항법의 가시성, Dilution of Precision (DOP), 신호대잡음비 등과 같은 위치결정 성능지표는 개활지 환경과 같이 항법위성의 가시성이 좋은 지역에서 그 활용도가 높으며, 육상교통환경의 경우 그 활용도가 낮다. 본 논문은 육상교통환경에서 위성항법 신호를 활용하여 위치결정을 수행하는 경우 활용도가 높은 성능지표로 Sky View based DOP (SVDOP)을 제안한다. SVDOP은 Sky-View Factor(SVF)를 응용하여 개발되었으며, 기존의 SVF의 문제점을 극복할 수 있다. Sky-View 영상을 활용하여 특징점을 선택하고 이를 활용하여 DOP를 계산할 수 있다. 제안된 방법을 이용하는 경우 SVF 사용보다 육상교통환경에서 위치결정 성능 예측에 용이함을 확인할 수 있다.

• 한국항행학회논문지
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• 제8권1호
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• pp.26-37
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• 2004

차분 위성 항법에 있어서 빈번한 동적 변화를 수반하는 항체에 대하여 편향되지 않은 위치 추정치를 생성하기 위해서는 위상 평활화 코드 필터가 널리 사용되고 있다. 위치추정, 오차해석, 고장진단, 그리고 미지정수 결정 등 보정위성항법시스템의 다양한 응용분야에 있어서 정확한 오차공분산 정보는 중요한 역할을 담당한다. 반면, 기존의 위상 평활화 코드 필터 알고리즘들은 대부분 누적위상 측정오차에 의한 시전달 오차를 무시하므로 실재에 비하여 낙관적인 오차공분산 정보를 생성할 위험성을 내포하고 있다. 위상 평활화 코드 기법의 활용에 있어서 일관성 있고 적절한 오차공분산 정보를 생성하기 위하여 본 논문에서는 Stepwise Optimal Position Projection Filter와 Stepwise Unbiased Position Projection Filter 알고리즘을 제안하였다. 제안된 필터는 기존의 필터에 비하여 누적위상의 특성에 기인하는 시전달 오차의 특성을 정확하고 상세하게 고려하여 주며 잦은 가시위성의 변화도 함께 고려할 수 있는 장점을 가진다. 몬테카를로 시뮬레이션에 의하여 수신기 Kalman 필터, 기존의 위상 평활화 코드 필터, 그리고 제안된 두 필터들의 성능을 비교 분석 하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.91-99
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• 2008

본 논문에서는 글로벌스타 위성 모뎀을 이용한 무선 원격제어 및 감시 시스템을 구축하였다. 시스템은 C8051F023 마이크로컨트롤러를 이용한 글로벌스타 위성 시스템 단말장비와 WGIS(Web-based GIS)를 이용한 사용자 프로그램으로 구성된다. 이를 통해서 단말장비와 사용자 프로그램 사이의 무선 원격제어 및 감시를 실험하였다. 사용자는 WGIS 프로그램를 사용한 Main 및 Control 다이얼로그를 통하여 용이하게 단말장비를 제어 및 감시 할 수 있으며 또한 위치정보를 확인 할 수 있었다. 단말장비 및 사용자 프로그램의 데이터 통신을 위해서 글로벌스타 위성 모뎀을 위한 PPP 및 TCP/IP 프로토콜을 구현하여 데이터 통신을 원활하게 수행할 수 있도록 하였다. GIS(Geographic Information System) 도구는 ESRI사의 ArcView와 MapObject로 구성되며 GIS를 통하여 사용자에게 시각적으로 다양한 정보를 제공할 수 있었다.

• 한국항행학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.157-164
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• 2013

일반적으로 기만신호는 GPS 신호보다 세기가 강한 신호이기 때문에 기만신호가 가해졌을 경우 GPS 신호의 정보를 획득하기는 어렵다. 특정 위성에 대한 기만신호가 발생하면 위성신호 획득시 도플러 주파수와 코드 페이스의 2차원 공간에 두 개의 피크가 존재하게 된다. 이를 이용하여 기만신호 존재 여부를 판단하고 각각의 신호획득 결과에 대한 채널 정보를 바탕으로 신호추적과정을 수행하여 기만신호를 제외한 GPS 신호를 활용할 수 있다. 본 논문에서는 의사위성 시뮬레이터를 이용하여 현재 가시위성 중 하나의 PRN에 대한 기만신호를 생성한 다음 소프트웨어 수신기를 이용하여 두 번의 신호획득 과정을 수행하여 두 개의 피크를 검출하고 각각에 대한 신호추적 이후 정상적인 GPS 신호의 결과를 추출할 수 있음을 확인하였다.