• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2010년도 추계학술대회
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• pp.1-3
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• 2010

수중 무인항체(Autonomous Underwater Vehicle, AUV)를 고정밀, 고위험 임무수행 분야에 이용하기 위해서는 연속적이고 정확한 항법정보를 제공하는 기술이 반드시 필요하다. 특히, 최근에는 항공분야에서 국내외적으로 연속적이고 정확한 항법정보를 제공하기 위하여 여러 가지 센서를 결합한 통합 항법시스템에 관한 연구가 활발하며, GPS나 음향장치를 관성센서와 통합하는 방법이 대표적이다. 하지만 수중 무인항체에 경우는 해수면 노출로 인한 탐사시간 장기화와 음향장치 설치 및 회수의 한계로 인하여 GPS나 음향장치 이외에 센서를 이용한 통합 항법시스템의 필요성이 커지고 있다. 본 논문에서는 자율성이 높으면서, 적은 비용으로 설치가 가능한 영상센서를 이용하여 항법성능을 효과적으로 증대시키는 Vision/INS 통합 항법을 제안한다. 제안한 통합 항법알고리즘은 외부표정요소 직접결정기법을 이용하여 영상 데이터로부터 항체의 위치와 자세를 추정하고, 추정된 결과를 INS의 추정치와 비교한다. 그리고 추정한 위치와 자세오차를 입력으로 칼만필터를 구동하도록 설계하였다. 모의실험을 통해 제안한 방법의 유효성을 확인하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2023년도 추계학술대회
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• pp.202-204
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• 2023

제 4차 산업혁명의 도래로 해양 분야에서도 해양산업혁명의 대표 분야인 자율운항선박에 대한 연구개발이 활발히 진행 중이다. 자율운항선박의 원활한 운용을 위해서는 정확한 위치, 항법, 시각 정보가 필수적이다. 현재 해양에서 사용되는 대표적인 항법시스템은 GPS(Global Positioning System)이지만 전파교란, 해킹 등의 취약성이 존재한다. 현재 GPS의 취약점을 보완하기 위한 다양한 항법시스템이 연구되고 있으며, 그 중 다양한 지상파 신호를 동시에 활용하는 지상파 통합항법시스템 R-MODE(Ranging mode)가 있다. 본 논문은 지상파 통합항법시스템 R-Mode 기술 중 지상파 VDES 신호를 활용한 VDES R-Mode에 대한 연구현황 및 향후 계획에 대해 기술하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제39권4호
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• pp.362-369
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• 2011

본 논문은 vSLAM 보조 통합항법시스템을 구현하고 비행 실험을 통해 성능 분석을 수행한다. 구현한 항법시스템은 GPS 위성의 가시환경에 제한이 있는 지역에서의 일시적인 GPS 신호 두절 발생시, INS 단독 항법 수행으로 인한 위치 오차 발산을 vSLAM 보정을 통해 지연시킬 수 있다. 전동 헬기에 통합 시스템을 탑재하여 비행 실험을 수행하였고, 획득한 비행 데이터 중 임의로 GPS 신호가 제거된 특정 구간에서 INS 단독 항법과 INS/vSLAM 통합 항법간의 위치 추정 성능 비교를 통해 통합 시스템의 성능을 검증하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2019년도 춘계학술대회
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• pp.210-212
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• 2019

위성항법시스템의 취약성에 따른 보완 시스템의 필요가 높아지면서, eLoran 시스템이 가장 현실적인 대안으로 인정받고 있다. 우리나라도 서해 일부 지역에서 eLoran 시스템의 테스트베드 구축 사업을 진행 중에 있다. 전 해양지역에 안정적인 서비스를 제공하기 위해서는 추가적인 송신국 설치가 필요하지만. 여러가지 현실적인 이유로 인해 추진되기 어렵다. 이런 문제를 해결하기 위해 기존의 NDGNSS 기준국을 활용한 측위기술이 개발되고 있다. 이미 운영 중인 NDGNSS 기준국을 활용하면 전 해상에서 탄력적 항법시스템 운용이 가능해질 수 있다. 본 논문에서는 eLoran 시스템과 NDGNSS의 기준국을 활용한 지상파 통합항법시스템의 성능을 예측할 수 있는 시뮬레이션 툴을 제작 하였다. ITU에서 배포한 송출 주파수와 거리에 따른 신호 세기, 대기잡음 등을 고려해 Cramer-Rao Lower Bound로 수신 신호의 측정 거리 오차를 계산하였다. 또한 한빛호가 항해하면서 수집한 DGPS 신호를 통해 실질적인 대기잡음을 추정하는 방법을 사용해 기존보다 정확한 SNR 계산이 가능해졌다. 해당 결과는 추후 진행될 지상파통합항법시스템 개발에 유용하게 활용될 것으로 기대된다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권5호
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• pp.1031-1039
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• 2016

QZSS(Quasi-Zenith Satellite System)는 일본의 위성항법시스템으로 도심지역에서 GPS 시스템의 가시성 향상을 위해 계획되었다. 첫 번째 위성(Michibiki)이 2010년 발사되었으며 이후 정상적으로 항법신호를 방송하고 있다. 따라서 본 논문은 GPS와 QZSS를 이용한 통합위성항법시스템의 성능을 분석하는데 목적이 있다. 특히 한반도 주변에서의 통합위성항법 시스템 사용 관점에서 연구가 진행되었으며, QZSS 시스템의 특성 분석, 실험 장비를 이용한 실측 및 통계적 분석 등을 통해 체계적인 연구를 하여 GPS와 QZSS 위성항법 시스템이 가시성측면에서 장애를 받는 경우 뿐 아니라 평상의 위치 측정에도 더욱 신뢰성이 높음을 확인하였다. 또한 한반도 영역에서 다양한 항법파라미터 향상에 GPS와 QZSS 통합위성항법시스템이 매우 유용할 것으로 전망된다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2001년도 봄 학술발표논문집 Vol.28 No.1 (A)
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• pp.118-120
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• 2001

본 논문에서는 GPS(Global Positioning System)와 관성 항법 시스템(INS: Inertial Navigation System 이하 INS)을 혼합 구성한 수신보드의 운영을 위한 Embedded 운영체제를 설계하고 구현하였다. 이 운영체제는 실시간으로 인공위성과 IMU로부터 수신되어지는 Raw Measurement 획득, GPS 항법, 자세 결정, 통합항법, 위성 추적을 수행하는 태스크들을 우선순위 기반으로 처리하는 선점형(Premptive) 스케줄링 방식을 채택한 실시간 운영 체제이다. 본 논문에서는 자세 결정용 GPS와 INS를 이용한 통합시스템보드를 위한 실시간 운영체제의 개발 환경, 운영체제의 구조, 개발 내용과 실험내용에 대해 언급하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2006년도 International Symposium on GPS/GNSS Vol.2
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• pp.451-454
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• 2006

본 논문에서는 헬기의 인공 시계 시스템용 DGPS/INS 통합 항법 플랫폼을 설계하였다. DGPS/INS 통합 항법 플랫폼 하드웨어는 PowerPC CPU와 Flash ROM과 DDR SDRAM를 이용하여 설계하였다. DGPS 수신기와 IMU와의 연결을 위한 외부 인터페이스부는 직렬 통신을 사용하는 DGPS수신기와 IMU는 모두 사용할 수 있도록 하기 위하여 직렬 통신 방식인 UART 컨트롤러와 SDLC 컨트롤러를 사용하여 설계하였다. 실시간 운영체제를 기반으로 하는 플랫폼의 소프트웨어는 초기 정렬, 자세 계산, 속도 계산, 위치 계산, 통합 필터, 명령 처리 각각에 대하여 태스크로 구성하고 세마포어를 이용하여 태스크간의 동기가 이루어지도록 설계하였다. 통합 항법 플랫폼의 성능 평가를 위하여 차량 실험을 수행하였으며 상용 항법 시스템의 결과와 비교를 하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.756-763
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• 2015

군사적으로 미래전에서는 항법시스템을 무력화시키기 위한 방편으로 전자전 형태의 항법전(NAVWAR; NAVigation WARfare)이 대두 될 것으로 판단된다. 따라서 본 논문에서는 상용화 된 항법시스템을 지상항법 시스템과 위성항법 시스템으로 구분하여 발달과정을 조사하고, 항법전이 무엇인지 그리고 이에 대한 항법시스템의 취약성을 체계적으로 분석하여 미래 항법시스템 발전방향을 eLoran 시스템 구축, 통합수신기 개발, 통합감시체계 구축으로 경보단계 설정 등 다섯 가지 방향을 제시하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.69-70
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• 2008

통합 항법 시스템 구현시 각 센서 측정치의 동기를 맞추어 칼만 필터의 상태변호를 갱신을 해야 하지만, 상용 센서를 사용 할 경우 각 센서 측정치의 출력 동기를 맞추기 어려울 뿐만 아니라, 통합 항법 컴퓨터까지의 전송 과정에서 지연시간이 생기므로 특히 고기동 항체에서는 센서측정치 비동기로 인하여 항법 성능이 저하가 커진다. 본 논문에서는 GPS/INS/Magnetic compass 통합 항번 시스템의 동기 방법을 제안한다. 이 방법은 센서 하드웨어의 변경이 필요 없이 동기를 맞출 수 있어 상용 센서를 사용하여 항법 시스템을 개발할 때 유용하게 사용 할 수 있다. 이 방법의 성능을 검증하기 위해 고속 항체의 시나리오 구성하고 모의실험을 통해 유효성을 확인 할 수 있었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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• pp.296-297
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• 2007

본 논문에서는 심층 결합 GPS/INS 통합 항법 시스템의 A/J 성능 평가를 위한 실험 시스템 구성 및 평가 결과를 제시하고자 한다. 심층 결합 GPS/INS 통합 항법 시스템에서는 일반적인 수신기의 A/J 성능 판단 기준인 'loss-of-lock'을 이용하여 성능을 판단하기 어렵기 때문에 실험 시스템을 구성하여 성능을 평가하고자 한다. 구성된 실험 시스템을 이용하면 여러가지 간섭 신호에 대한 실험이 가능하며, 실험 결과에서 심층 결합 GPS/INS 통합 항법 시스템의 성능이 A/J 기법 중 하나인 INS의 속도 정보를 신호 추적 루프에 인가하는 기법보다 우수하다는 것을 확인할 수 있다.