• 대한원격탐사학회지
• /
• 제30권2호
• /
• pp.331-339
• /
• 2014

지상기반 전리층모델로 계산한 전리층 지연값을 저궤도에서의 전리층 지연값으로 변환하기 위해서는 전리층 변환 배율 적용해야 하는데, 이러한 배율을 IRI 전리층모델을 사용하여 결정하는 기법을 제안하였다. IGS 전리층모델에 전리층 배율을 적용하여 계산한 전리층 지연값을 NASA GRACE 위성의 관측값과 비교하였다. 약 480 km 고도에서 2004년 평균 배율은 0.25이며, 표준편차는 0.01이다. 전리층 배율은 주간에 비해 야간에 상대적으로 증가하며, 계절적으로는 봄, 가을에 높은 값을 가진다. IGS모델에 전리층배율을 결합해서 추정한 저궤도 전리층 지연값 추정 오차 평균은 3.50 TECU이다.

• 한국항행학회논문지
• /
• 제22권4호
• /
• pp.271-278
• /
• 2018

단일주파수 수신기를 사용하는 저궤도위성의 전리층 보정을 수행하기 위해선 지상기반 전리층 보정 모델에 변환 계수를 적용해야 한다. 전리층 변환 계수는 3차원 전리층 분포를 제공하는 NeQuick 모델을 이용하여 계산할 수 있다. 본 연구에서는 2015년 한 해 NeQuick G 모델을 이용하여 전리층 변환 계수를 계산한 후, 저궤도위성 관측값과 IGS 지상 전리층지도의 비율로 계산된 전리층 변환계수와 비교하였다. NeQuick G의 전리층 변환 계수를 IGS 전리층지도에 적용한 후, 저궤도위성에서 관측된 전리층 지연과 비교하여 정확도를 분석하였다. 또한, NeQuick G 변환 계수를 IGS 전리층 지도에 적용하여 계산한 전리층 지연 오차와 NeQuick G 모델만을 이용하여 계산한 전리층 지연 오차를 비교분석하였다. 추가적으로 위도 및 태양활동에 따른 전리층 지연오차를 분석하였다. 2015년 한 해 NeQuick G 모델로 계산된 평균 전리층 변환 계수는 0.269로 나타났으며, IGS 전리층 지도에 NeQuick G 변환 계수를 적용한 전리층 지연 오차는 NeQuick G 모델만으로 계산된 전리층 지연 오차보다 23.7% 더 작았다.

• 천문학회보
• /
• 제37권2호
• /
• pp.165-165
• /
• 2012

육상, 해양, 항공 등의 응용분야에 위성항법보강시스템의 활용을 위해서는 시스템의 정확성, 무결성, 연속성, 가용성 요구 조건을 만족하도록 설계되어야 하며, 무결성 요구 조건을 만족시키기 위하여 측위 오차 및 위협 요인들을 지상국에서 감시해야한다. 특히, 전리층 변화는 지역적으로 경향 및 세기가 달라 전리층 폭풍 발생 시 지상국과 이동체에서 받은 위성항법 신호에 포함된 전리층 지연 오차의 편차가 심하여 위성항법 사용자의 무결성, 즉 안정성이 위협을 받는 상황이 발생할 수 있으므로, 해당지역의 전리층 변화에 대한 사전 정보를 통해 지역별로 적합한 위협 모델을 구성하여 전리층 활동 감시가 필요하다. 전리층 기울기는 전리층 지연값 분포의 불균일 여부를 정량화한 값으로, 전리층 폭풍 발생시 기울기가 급증하여 전리층 폭풍 감지를 위한 지표로 활용될 수 있다. 이 연구에서는 육상 교통 위성항법보강시스템의 무결성 감시에 전리층 변화 기능을 적용하기 위한 기본 연구로 IGS에서 제공하는 전리층 보정정보를 이용하여 한반도 상공에 대한 전리층 기울기 분포 및 변화 경향을 파악하고, 이러한 분석 결과를 전리층 기울기에 대한 보정정보 오차범위 설정이나 전리층 폭풍 발생 판단에 필요한 임계값 설정 등에 적용하고자 한다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
• /
• 한국항해항만학회 2011년도 춘계학술대회
• /
• pp.323-325
• /
• 2011

광역보정시스템은 기존의 NDGPS 방식과 달리 GPS 측정치 오차를 기준국을 기준으로 스칼라량으로 계산하지 않고, 전리층 지연 오차의 경우 전리층 분포 맵을 생성하고 위성관련오차의 경우 4차원(x, y, z, t) 보정정보를 생성하게 된다. 이러한 특성으로 인해 광역보정시스템은 기존의 NDGPS 방식보다 적은 수의 기준국으로 보다 넓은 지역을 커버할 수 있고 광역보정사용자는 기준국과의 거리와 관계 없이 균일하고 우수한 수준의 보정정보 및 무결성 정보를 제공받을 수 있게 된다. 본 논문에서는 광역보정시스템 구축에 필요한 핵심 기술 중 하나인 전리층 지연 오차 추정 알고리듬에 대해 설명하였다. 기준국 측정치를 이용해 전리층 분포 맵을 생성하기 위해 핵심적인 단계인 위성 및 기준국 수신기 IFB(Inter-Frequency Bias) 제거 방법에 대해서 설명하고 격자 알고리듬을 활용한 전리층 맵 생성방법에 대해서 설명하고 그 결과를 시뮬레이션을 통해 확인하였다.

• 한국항행학회논문지
• /
• 제16권4호
• /
• pp.602-610
• /
• 2012

GPS 신호의 주요 오차 요인 중 전리층 지연 오차는 신호 주파수에 따라 지연량이 달라지는 특성을 가진다. 이중 주파수 사용자는 L1, L2 주파수의 의사거리 측정치의 차이 값을 이용하여 보정하게 되는데, 이렇게 추정된 전리층 지연 추정치에는 의사거리 잡음에 의한 오차가 포함되게 되므로 일반적으로 필터를 통해 의사거리 측정치를 평활화 시킨 후 전리층 지연을 계산하게 된다. Weighted hatch filter는 측정치의 잡음 수준을 고려하여 최적의 평활화 된 의사거리 측정치를 계산해 낼 수 있으나, 이를 이용하기 위해서는 측정치 잡음에 대한 모델링이 필요하다. 본 논문에서는 NDGPS 기준국들에 대하여 측정치 잡음 모델링을 수행하였다. 그리고 모델링 결과를 바탕으로 weighted hatch filter를 구성하여 평활화 된 의사거리 측정치 및 전리층 지연을 추정한 결과 필터를 적용하지 않은 것에 비하여 전리층 지연 오차의 표준편차가 1/25 가량으로 줄어드는 것을 확인하였다.

• 한국항행학회논문지
• /
• 제21권5호
• /
• pp.479-484
• /
• 2017

독일 DLR (Deutsches Zentrum $f{\ddot{u}}r$ Luft- und Raumfahrt)에서 개발한 NTCM (Neustrelitz TEC model) 전리층 모델은 전리층 지연값을 예측함에 있어서 Klobuchar 모델보다 높은 정확도를 가진다. NTCM 모델은 Galileo의 NeQuick 모델보다 계산 시간이 빠르며, 정확도가 비슷하다. NTCM 모델은 태양 활동 함수의 파라미터로 F10.7을 사용하지만, NTCM-BC (NTCM-Broadcast) 모델은 Klobuchar 모델의 전리층 지연 값을 사용한다. 이러한 이유로 NTCM-BC 모델은 실시간 전리층 지연 보정 모델로 사용할 수 있다. 본 논문에서는 2009년부터 2014년까지 한반도 내에서 NTCM-BC 모델을 적용하였을 때 수직 전리층 지연 오차 및 사용자 위치 오차를 분석하고 Klobuchar 모델의 결과와 비교하였다. 6년간의 통계에서 Klobuchar 모델 사용 대비 NTCM-BC 모델 적용 시 수직 전리층 지연 오차는 17.7 % 감소하였으며, 수평 위치 정확도는 25.6 %, 수직 위치 정확도는 6.7 % 더 향상시킬 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국항행학회논문지
• /
• 제18권4호
• /
• pp.260-267
• /
• 2014

광역보정시스템(WA-DGNSS; wide area differential GNSS)의 정확성을 향상시키기 위해서는 GPS 오차 요인 중 가장 큰 영향을 미치는 전리층 지연 오차에 대한 추정 성능이 향상되어야 한다. 본 논문에서는 전리층 지연 추정 성능 향상을 위해 미국의 GPS, 러시아의 GLONASS, 유럽의 Galileo와 같은 각 국의 다양한 위성항법시스템을 통합하여 광역보정시스템 알고리즘에 적용해보았다. 그리고 기준국 수를 증가시키면서 한반도 지역의 전리층 지연 추정 성능을 시뮬레이션을 통해 분석해보았다. 그 결과 추정에 사용한 측정치의 수가 비슷함에도 불구하고 기준국 수를 증가시키기보다는 다중 위성항법을 사용하는 것이 전리층 지연 추정 성능 향상에 더 효과적임을 확인하였다. 본 논문의 결과는 단일 주파수 SBAS (satellite based augmentation system) 사용자의 전리층 지연 추정 성능을 향상시키기 위한 자료로 활용될 것으로 기대된다.

• 한국측량학회지
• /
• 제30권6_1호
• /
• pp.575-581
• /
• 2012

일반적으로 VRS 데이터 생성 등을 위해 GPS 상시관측망으로부터 대류지연 및 전리층 지연량을 계산하여야 하며 이를 위해 다양한 모델링 기법과 추정 이론을 적용하게 된다. 본 연구에서는 대류 및 전리층 지연량의 계산을 위해 칼만필터를 기반으로 모델링을 수행하였으며 상태벡터의 특성을 고려하여 상태전이행렬 및 분산-공분산 값을 결정하였다. 수신기의 좌표 및 천정방향의 대류지연량과 이중차분전리층 지연량은 각각 random walk 및 first-order Gauss-Markov 프로세스로 모델링을 하였다. 모델링한 필터의 검증을 위해 구현된 칼만필터를 이용하여 상시관측소 데이터를 처리하였으며 그 결과 수신기의 좌표뿐만 아니라 천정방향의 대류지연량 및 이중차분전리층 지연량을 성공적으로 추출할 수 있었다. 따라서 향후 알고리즘을 통해 추출된 대기효과에 VRS 데이터 등의 생성에 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

• 한국측량학회지
• /
• 제29권6호
• /
• pp.651-657
• /
• 2011

GPS 관측방정식에서 전리층 지연값과 모호정수는 상관관계가 높기 때문에 충분한 시간동안 취득된 자료가 있어야 모호정수의 결정이 가능하다. 특히, 짧은 시간 동안 취득된 자료를 이용하여 정밀측위를 수행하는 신속정지측위의 경우 모호정수의 결정 여부는 측위정확도에 영향을 주는 핵심 요소라 할 수 있다. 본 연구에서는 전리층 교란이 상대적으로 심했던 2011년 2월 19일 서산, 수원, 원주 상시관측소에서 수신된 GPS 관측자료를 이용하여 신속정지측위를 수행한 후 모호정수가 결정되는 데 필요한 시간을 계산하였다. 총 141개의 세션에 대해 신속정지 측위를 수행하였으며 동일한 시간대에 해당되는 이중차분 전리층 지연 평균값과의 상관관계를 분석함으로써 전리층 교란이 신속정지측위 정확도에 미치는 영향을 분석하였다. 모호정수를 결정하는데 필요한 시간과 이중차분 전리층 지연 평균값과의 상관계수는 0.31로 나타났으며 이로부터 전리층의 교란이 신속정지측위 정확도에 영향을 미치고 있음을 알 수 있다. 따라서 태양폭풍 발생 시 불가피하게 GPS 측량을 수행하는 경우 충분한 시간 동안 취득된 자료를 사용하여야 정밀측위가 가능하다.

• 대한원격탐사학회지
• /
• 제25권5호
• /
• pp.391-398
• /
• 2009

한국형 위성항법보강시스템 및 무결성 감시 시스템 개발을 위한 기초연구로 한국지역의 평균적인 전리층 기울기 변화를 분석하였다. 전리층 판 모델을 이용한 전리층 기울기 분석 프로그램을 개발하였고, 2003년과 2005년 국토지리정보원의 상시관측소 데이터 프로그하여 일일 및 연간, 전리층 지연값 및 기울기 변화를 분석하였다. 태양활동이 활발했던 2003년의 지연값 및 기울기가 2005년 보다 크게 나타났고, 남북방향 전리층 기울기가 연 평균 약 -1.0mm/km로 동서방향 보다 2배 정도 크게 나타났다. 또한 한국지역의 연간 전리층 기울기는 약 2mm/km 이내에서 변하는 것을 확인하였다.