• Bulletin of the Korean Space Science Society
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• 2010.04a
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• pp.35.3-35.3
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• 2010

항공용 지역위성항법 보강시스템(Ground Based Augmentation System, GBAS)은 지상에서 위성항법시스템에 대한 위치보정정보와 무결성 정보를 생성 및 제공하여 공항 주변 항공기의 정밀 이착륙을 돕는 지상기반의 시스템이다. 이 시스템은 기본적으로 위성항법신호를 사용하기 때문에 전리층 영향을 받게 되는데 특히 전리층 폭풍(Ionospheric storm)의 경우 공간적으로 급격한 위치오차 차이를 발생시키기 때문에 안정적인 항공기의 정밀이착륙을 위해서는 전리층 폭풍의 영향을 최소화 하는 것이 중요하다. 이를 위하여 현재 항공용 지역위성항법 보강시스템의 지상시스템(Ground Facility)과 항공기 탑재시스템에서의 전리층 폭풍에 대한 정확한 감시와 전리층 폭풍의 지배적 영향을 받는 위상항법신호를 제거하거나 보완하는 방식 등 전리층 폭풍의 영향을 최소화하기 위한 기법들이 계속해서 연구 중이다. 이 논문에서는 2001년과 2003년 미국에서 발생한 전리층 폭풍에 대한 위성항법데이터 분석 결과와 기존의 연구결과를 기반으로 전리층 폭풍에 대한 모델링과 지상시스템과 항공기 간의 공간적 상이현상(Spacial decorrelation)을 고려하여 전리층 폭풍이 항공기 이착륙에 미치는 영향에 대한 분석 결과를 제시한다. 전리층 폭풍에 대한 수학적 모델링을 하기 위해서는 전리층 폭풍의 물리적 특성에 대한 이해와 전리층 폭풍 발생 시 획득한 위성항법 데이터를 이용한 통계학적 분석이 선행되며 이러한 분석결과와 항공기 이착륙에 절차를 반영하여 항공기에 미치는 영향 분석을 위한 수학적 모델을 완성하였다. 완성된 모델을 국내 공항에서 실제 비행시험을 통하여 획득한 위성항법데이터에 적용하여 전리층 폭풍이 국내 공항에서 항공기 이착륙에 어떠한 영향을 미치는지를 분석하였다. 또한, 대표적 전리층 폭풍 감지기법 중 하나인 Code-Carrier Divergence Test 알고리즘을 적용한 결과도 함께 제시하였다. 이 논문의 결과는 항공용 지역위성항법 보강시스템에 대한 전리층 폭풍의 영향을 최소화하기 위한 기법 연구의 기반이 되며 시스템의 성능평가를 위한 다양한 시뮬레이션환경의 하나로서도 활용이 가능할 것이다.

• Journal of Satellite, Information and Communications
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• v.7 no.3
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• pp.121-129
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• 2012

Any development plan of a Korean space-based navigational system has been neither designed nor introduced yet. However, the demand for the development of a domestic regional satellite navigation system can be originated from the outside of market. The growing dependency on satellite navigational systems in Korea eventually requires the retainment and the operation of a domestic navigational satellite system. There is not many choices on the orbit designs and the system design concepts of a regional augmented navigation satellite system or a regional navigation satellite system for the service on the vicinity of the Korean peninsular. Space situational awareness (SSA) has been a rising issue for both national security and more realistic space business in Korea. Also SSA related technologies in Korea is a newly inaugurated area and is necessary to generate a navigation messages and maintain a future Korean navigation satellite system. In this study, the availability of Japanese Quasi Zenith Satellite System (QZSS) expected to be deployed definitely sooner than Korean counter-part is analyzed. The availability of the similar configured system over Korea is investigated with assumed QZSS type orbit. Also, feasible configuration of orbits for domestic navigation satellite system is suggested. And the observability of a ground-based optical tracking system as a secondary tracking capability is analyzed.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.33 no.7
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• pp.51-58
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• 2005

In 1990, GPS which had been developed for the military purposes became available to the civilian community. Since then these satellite navigation systems have been used extensively in the industrial areas such as car navigation, airplanes, communications, science and surveying. If we are dependent on GPS, however, there are some foreseeable problems in the areas of national security and sovereignty. Current GPS satellite constellation provides limited performance for the country like Korea and Japan where mountain area and urban canyon do not allow the wide skyline. To solve these problems, many countries plan to make other alternative navigation systems.In this paper, RNSS(Regional Navigation Satellite System) is designed to provide communication service with high elevation angle. It is shown, that system does not only have good navigation performance, but also improve GPS performance in Korea and its neighboring areas.

• Journal of Satellite, Information and Communications
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• v.7 no.1
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• pp.108-115
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• 2012

Many studies relating the satellite navigation has been done by a relatively small research community in Korea. Most of domestic research has been focused on the application of the satellite navigation technology, but recently the topics of the next generation satellite navigation system are emphasized for its importance. Even opinions suggesting a future Korea's own satellite navigation system are not that uncommon. Due to the geographic, economic, and technological reasons, it is not widely discussed yet. However, a development technical roadmap regarding the Korea's own navigation satellite was established on the Korea Space Development Plan in general term. Currently four global navigation satellite systems are operating or being deployed. Several regional navigation satellite systems are in planning and development phase. Particularly in Asia, China has launched several satellites to complete their own global navigation satellite system, COMPASS until 2020. Japan launched one satellite and has planned to launch rest of set until 2013. It is proper time to develop Korea's own navigation satellite system to acquire the domestic space development technology and the security of navigational infrastructure. In this study, the validity or the feasibility of the Korea's own satellite navigation system is not discussed; rather the possibility and suitability of the additional information to the current operational navigation message is main target. For the first payload of the future Korea's satellite navigation satellite, a regional augmented system is more likely. This study also is focused on that aspect.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2018.05a
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• pp.3-4
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• 2018

과거 3-4년 전까지 위성전파항법시스템의 백업 시스템으로 유일하게 논의되고 있었던 현실적 대안은 eLoran이었다. eLoran은 기존에 활용성이 낮아져 서비스가 점차 중단되고 있는 로란-C 시설을 개선하여 보다 높은 PNT 성능을 제공하도록 고안되었다. 기존에 로란-C 시설이 있는 국가나 지역에서는 위성전파항법시스템의 백업 시스템으로 eLoran을 효과적으로 확보할 수 있는 것이다. 그러나 기존 로란-C 시설을 이미 철거하였거나, 로란-C 시설을 가지고 있지 않았던 국가 입장에서는 eLoran을 확보하기 위해 로란-C 시설을 보유한 국가보다 더 많은 시설구축 비용이 필요하게 된다. 반면에 R-Mode는 현재 해상에서 활용되고 있는 전파신호를 이용하므로 신규 전파항법 인프라 구축에 따른 큰 투자 없이 적은 비용으로 위성전파항법시스템의 백업 시스템을 구현할 수 있다는 장점을 갖는다. 대한민국은 세계에서 유일하게 국가안보적 측면에서 GPS 전파간섭의 위협을 받고 있는 국가이다. 대한민국이 직면한 GPS 전파간섭은 해외에서 보고되고 있는 좁은 지역에서의 개인적 소규모 전파간섭과는 차원이 다르다. 특히 지난 2016년 3월 말, 우리나라는 약 엿새간 수도권과 강원지역 등이 동시에 GPS 전파간섭의 영향권 안에 든 바 있다. 이때 GPS 전파간섭은 과거에 발생한 GPS 전파간섭보다 더 넓은 지역에 영향을 주었고, 어선과 같은 소규모 선박의 조업까지 방해하는 피해를 안겼다. 본 논문은 대한민국이 하루 속히 해결해야 할 현안으로 인식되고 있는 위성전파항법시스템의 백업 시스템으로 중파 비컨 R-Mode를 적용할 필요가 있는지 논하고자 한다.

• Information and Communications Magazine
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• v.32 no.10
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• pp.3-10
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• 2015

위성항법시스템은 사회 전반에서 활용되고 있는 필수 인프라로 전세계 어디서나 위치 및 시각정보를 제공한다. 하지만 위성항법시스템은 수신신호의 세기가 미약하고 항법시스템과 통신시스템이 별도로 구축되어 있어 서비스를 제공하는데 제약이 따르므로 이를 해결하기 위한 대안 체계 개발 및 기존 항법시스템의 향상 연구가 지속적으로 이루어지고 있다. 본고에서는 해외국가들의 항법시스템 개발 현황 및 특성을 분석하고, 결과를 바탕으로 한반도 환경에 적합한 한국형 지역항법시스템 구축 방향에 대하여 기술한다.

• Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
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• v.49 no.11
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• pp.159-166
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• 2012

There are several ways such as GPS(Global Positioning System) and INS (Inertial Navigation System) to track the location of moving vehicle. The GPS has the advantages of having non-accumulative error even if it brings about errors. In order to obtain the position information, we need to receive at least 3 satellites information. But, the weak point is that GPS is not useful when the 혠 signal is weak or it is in the incommunicable region such as tunnel. In the case of INS, the information of the position and posture of mobile with several Hz~several hundreds Hz data speed is recorded for velocity, direction. INS shows a very precise navigational performance for a short period, but it has the disadvantage of increasing velocity components because of the accumulated error during integration over time. In this paper, sensor fusion algorithm is applied to both of INS and GPS for the position information to overcome the drawbacks. The proposed system gets an accurate position information from experiment using SVD in a non-accessible GPS terrain.

• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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• v.27 no.6
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• pp.808-814
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• 2021

The International Maritime Organization (IMO) explicitly stipulates the required performance of satellite based radio-navigation systems available for navigational purposes. Until 2019, the IMO had only recognized systems that could be serviced globally for satellite based radio-navigation. However, India's regional navigation satellite system has been approved recently, and other regional navigation satellite systems have also been made available for maritime navigation. Thus far, the IMO has approved the use of a total of five satellite navigation systems, such as the GPS, GLONASS, Galileo, BeiDou, and NavIC. In Korea, in addition to the four satellite based radio-navigation systems that are used excluding NavIC, Japan's regional navigation satellite system that has not yet been approved can be received. Japan has requested the IMO to recognize the QZSS as a WWRNS to formalize its use for ocean navigations. Given that the service coverage of the QZSS is not limited to Japanese territorial waters and also includes Korean waters, the suitability analysis of the QZSS for domestic navigation is important for maritime safety. This study aims to analyze the suitability of using the QZSS for domestic navigation. Accordingly, this work explores the status and plans of the QZSS as well as the performance required by the IMO for recognition as a WWRNS. The methods and environmental conditions examined in this work are described, and the analyzed results are presented in terms of positioning accuracy and availability.

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• v.37 no.2
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• pp.165-165
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• 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.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.19 no.8
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• pp.1951-1958
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• 2015

The paper is focused on not only the system characteristics of BeiDou, China GNSS, but also the statistic analysis based on its real data received from the BeiDou's satellite navigation messages. The 6-7 satellites, which are more than minimum number of 4 satellites to obtain 3-D position, are available for receiving navigation signal in stable case. It was also verified that the available satellites are deviated to specific coordinate and their signals are still unstable. Only as long as the received signal with the high stability, the precision of the BeiDou navigation satellite navigation system was identified with 5m level in deviation. The Beidou system is expected to be rising as a darkhorse in the future of the global satellite navigation area.