• 제목/요약/키워드: 이중주파수 GPS

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정밀단독측위를 이용한 저궤도위성의 궤도결정 정밀도 분석

  • 최종연;이상정
    • 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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    • 한국우주과학회 2011년도 한국우주과학회보 제20권1호
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    • pp.25.2-25.2
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    • 2011
  • 저궤도위성의 정밀궤도결정은 GPS 위성과 수신기의 시계 공통오차를 제거하기 위해 이중 차분하는 방법으로 요구된 위치 정밀도를 충족시켜왔다. 그러나 빠른 속도로 지구를 회전하는 저궤도위성의 정밀궤도결정에 있어 이러한 이중 차분방법은 지구상에 광범위하게 분포된 지상 IGS 망 처리에 많은 계산 부담을 안고 있다. 그리고 지상 측지뿐만 아니라 저궤도위성을 이용한 기상관측 또는 긴급한 영상 처리 응용분야에서도 고정밀도 준실시간(Near Real Time-NRT) 처리가 요구되고 있다. 고정밀 준실시간 정밀궤도결정을 위한 대안은 이중주파수 GPS 수신기으로 IGS에서 제공되는 정밀궤도력을 갖고 고정밀 단독측위가 가능한 정밀단독측위(precise point positioning) 기법으로 상대측위와 버금가는 위치 정밀도를 얻을 수 있다. 다목적실용위성 5호는 고정밀 합성 레이더 영상 처리를 위해서 요구되는 20 cm 위성 위치 정밀도를 만족시키고, 대기 기상관측을 위해 GPS 전파 엄폐 측정값 수집을 목적으로 고정밀 이중주파수 GPS 수신기(Integrated GPS and Occultation Receiver, IGOR)를 탑재하고 있다. 이 논문에서는 IGOR의 이전 제품인 Blackjack 수신기를 탑재한 GRACE 위성의 실제 GPS 데이터를 사용하여 대략 3 ~ 5cm의 위치 정밀도를 얻었다. 준실시간 정밀궤도결정에서 정밀도 손실없이 궤도결정 처리 지연시간(latency)을 줄이는 것이 중요하다. 이 지연시간은 GPS 측정값의 양에 따라 크게 좌우되기에 GPS 측정값 샘플링 주기를 10초에서 640초까지 변화시켜가면서 정밀도를 분석한 결과, 위치 정밀도 손실없이도 궤도결정처리 지연시간을 단축시킬 수 있음을 제시하고 있다.

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이중 주파수 및 다중 위성항법 광역보강시스템 한반도 지역 성능 예측 (Performance Estimation of Dual Frequency and Multi-Constellation Satellite Based Augmenation System for Korean Region)

  • 윤호;한덕화;기창돈
    • 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.

GPS와 DMB 신호 수신을 위한 단일 급전 이중 대역 원형 편파 삼각 패치 안테나 설계 및 구현 (Design and Implementation of Single-Feed Dual-Band Circular Polarization Triangular Antenna for Reception of GPS and DMB Signals)

  • 이원규;김성민;양운근
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제16권9호
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    • pp.893-902
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    • 2005
  • 단일 급전을 가진 안테나로서 이중 대역에서 원형 편파를 수신하기 위하여 막대형 슬롯을 가진 삼각 패치 안테나를 제안하였다. 이중 대역의 높은 주파수 대역과 낮은 주파수 대역에서의 공진 주파수비를 크게 하기 위하여 슬롯 구조를 막대형에서 H형으로 변형한 안테나를 또한 제안하였다. 막대형 슬롯의 3가지 설계 예를 검토하고, GPS(Global Positioning System)와 DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 신호를 수신하기 위해 공진 주파수 비를 크게 할 수 있는 H형 슬롯의 안테나를 4가지 경우에 대하여 전산 모의 실험하여 특성을 검토하였다. 이들 중 요구되는 주파수비 특성을 보이는 경우에 대하여 $S_{11}$, 축비, 방사 패턴 등을 전산 모의 실험한 후 제작하여 전기적 특성을 측정하였다. 전산 모의 실험에서 축비와 최대 이득은 낮은 주파수 대역의 GPS주파수 1.575 GHz에서 각각 3.80 dB, 8.85 dBi의 결과를 보였으며, 높은 주파수 대역의 2.642 GHz에서 각각 2.02 dB, 8.60 dBi의 결과를 나타내었다. 구현된 안테나의 측정된 $S_{11}$ 값은 낮은 대역인 GPS 신호 주파수와 높은 주파수 대역인 DMB 신호 주파수 대역에서 각각 -12,43 dB와 -18.75 dB 이하의 특성을 보였다.

스파이럴과 미앤더 구조를 이용한 이중 대역 인쇄형 모노폴 안테나 (Dual Band Printed Monopole Antenna Using Spiral and Meander Structure)

  • 정새한솔;정진우;이현진;임영석
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제22권6호
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    • pp.625-630
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    • 2011
  • 본 논문에서는 GPS(1.57~1.577 GHz)와 WiBro(2.3~2.4 GHz), WLAN(2.4~2.48 GHz)에서 동작하는 이중 대역 스파이럴 미앤더 모노폴 인쇄형 안테나를 설계 및 제작하였다. 하모닉 공진 주파수의 전류의 크기와 기본 공진 주파수의 전류의 크기가 다른 모노폴 끝단에 포지티브 커플링이 생기는 스파이럴 구조를 위치하여 기본 공진 주파수와 하모닉 공진 주파수의 주파수 비를 조절하였다. 또한, 선로의 간격을 조절해 커플링 영향 분석으로 주파수 비를 조절하였다. 측정 대역폭은 기본 공진 주파수에서 130 MHz(1.49~1.62 GHz), 3배수 하모닉 공진 주파수에서 330 MHz(2.29~2.62 GHz)로 나타났다. 최대 방사 이득은 GPS(1.575 GHz) 대역에서 2.86 dBi, WiBro(2.35 GHz) 대역에서 3.49 dBi, 그리고 WLAN(2.45 GHz) 대역에서 3.71 dBi로 측정되었다.

GPS 관측을 이용한 칠레지진(2010.2.27)에 의한 주변지역 변위발생분석

  • 백정호;조정호;박필호
    • 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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    • 한국우주과학회 2010년도 한국우주과학회보 제19권1호
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    • pp.37.2-37.2
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    • 2010
  • GPS 관측자료를 이용하여 최근 발생한 칠레지진에 의한 지각의 변위를 결정하고 결과를 분석하였다. 고정밀 측지용 이중주파수 GPS 수신기 및 안테나가 장착된 관측소의 자료를 처리하면 수mm 정밀도로 관측소의 위치를 결정할 수 있으며, 수년간의 관측자료가 누적되면 연간 mm급의 움직임도 관측할 수 있어 판운동이나 지진, 단층연구 등에 널리 활용되고 있다. 이번 2010년 2월 27일 칠레 중서부에서 발생한 지진은 인근 지역을 30 cm 이상 움직였을 것으로 예상되며 8.8의 대형 지진규모와 많은 인명 및 재산피해를 유발시켜 학계뿐만 아니라 일반 언론에도 많은 주목을 받고 있다. 이 연구에서는 지진이 발생한 지역 부근에 위치한 국제 GPS 기준망의 GPS 관측자료를 처리하여 지진 발생 전후의 변위를 산출하고 분석하였다. 자료처리를 위해 Bernese GPS S/W 5.0을 사용하였고 24시간단위 자료에 대해 이중차분방법과 단독정밀측위방법을 사용하였다. 또한 지진이 발생 도중의 변위를 관찰하기 위해 이동측위방법을 사용하여 30초마다의 움직임을 계산하였다.

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이중 대역 동작을 위한 변형 스파이럴 모노폴 인쇄형 안테나 설계 (Design of Modified Spiral Monopole Printed Antenna for Dual Band Operation)

  • 정새한솔;정진우;임영석
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제21권9호
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    • pp.933-939
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    • 2010
  • 본 논문에서는 GPS(1.57~1.577 GHz)와 WiBro(2.3~2.4 GHz), WLAN(2.4~2.48 GHz)에서 이중 대역 동작하는 변형 스파이럴 모노폴 인쇄형 안테나를 설계 제작하였다. 이중 대역 동작하는 안테나 설계 시 필요한 주파수비를 자유롭게 조절하기 위해, 기본 공진 주파수와 3배수 하모닉 공진 주파수의 전류 분포가 다름을 이용하여 스파이럴 내부 선로의 간격을 다르게 하고 브랜치 라인을 삽입하였다. 측정 대역폭은 기본 공진 주파수에서 140 MHz(1.47~1.61 GHz), 3배수 하모닉 공진 주파수에서 420 MHz(2.29~2.71 GHz)로 나타났다. 최대 방사 이득은 GPS(1.575 GHz) 대역에서 2.825 dBi, WiBro(2.35 GHz) 대역에서 3.65 dBi, 그리고 WLAN(2.45 GHz) 대역에서 4.564 dBi로 측정되었다.

단기선 측지 성능 향상을 위한 GPS-RTK 알고리즘 개발 (Development of GPS-RTK Algorithm for Improving Geodetic Performance in Short Baseline)

  • 최병규;이상정;박종욱;백정호
    • 한국측량학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.461-467
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    • 2009
  • 상대측위 기법은 공통오차를 제거 또는 감소하여 상대적으로 높은 위치정확도를 얻을 수 있기 때문에 주로 고정밀 GPS 위치정보 생성에 사용된다. 본 연구에서는 높은 위치정밀도를 산출할 수 있는 RTK 알고리즘을 개발하였고, 또한 매 관측시간별로 위치정보와 모호정수를 추정할 수 있도록 필터를 구성하였다. 상태 변수 추정을 위해 확장칼만필터를 사용하였고, 모호정수 결정을 위해 Modified LAMBDA 방법이 고려되었다. 자료처리는 단기 선에서 GPS 단일주파수와 이중주파수를 이용하여 다양한 측위를 수행하였다. 측위결과에 대한 검증절차는 Bernese 5.0 소프트웨어의 결과와 비교하였고, 각 위치오차에 대한 통계값과 모호정수 결정율을 제시하였다.

GPS/WiFi용 이중대역 마이크로스트립 안테나 설계 (Dual Band Microstrip Antenna Design for GPS / WiFi)

  • 김경록;강성운;홍용표;김갑기
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2018년도 춘계학술대회
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    • pp.445-448
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    • 2018
  • 본 논문에서는 효율적인 통신을 위한 GPS/WiFi용 마이크로스트립 안테나를 설계하였다. 제안된 안테나의 기판은 FR-4(er=4.3)이고 크기는 $40mm{\times}50mm$이며 GPS 주파수대역인 1.6GHz와 WiFi 주파수의 대역인 5GHz의 대역에서 사용할 수 있는 특성을 갖도록 설계하였다 시뮬레이션은 CST Microwave Studio 2014을 사용하였으며 시뮬레이션 결과 이득은 1.6GHz일 때 1.909dB, 5GHz일 때 4.607dB이다. S-Parameter 또한 원하는 주파수 대역에서 -10dB(WSWR2:1) 이하의 결과를 볼 수 있었고, 적은 변수와 가격이 저렴하고 소형화된 안테나를 설계하였다. 최근 스마트폰, 태블릿 PC 등에서도 많이 사용되는 GPS를 WiFi와 결합 및 적용하여 쉽고 편리하게 스마트폰을 활용한 GPS 시스템을 사용가능할 것으로 전망한다.

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