• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2015.10a
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• pp.266-267
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• 2015

해상 활동에 있어서 해상교통의 핵심정보인 항법신호의 안전을 강화하기 위하여, 본 논문에서는 국내에서 발생한 전파간섭 발생 사례와 영향, 그리고 DGNSS 기준국 무결성 기능의 한계에 대해 조사하고 그 대응방안을 운영자 및 선박 운항자 관점에서 분석한다. 그 대안의 하나로서 항만 항법신호(PNT)의 무결성 감시 기술과 그 신뢰도를 결정하여 사용자에게 제공하기 위한 항만 PNT 무결성 감시 서비스에 대해 소개한다. 그리고 특정 항만에 항법신호 감시 시스템을 구축하여, 개발 시스템의 시범 운영 테스트를 통해 그 실용화 가능성을 제시한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2015.07a
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• pp.136-137
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• 2015

본 논문에서는 현재 운영 및 서비스 중인 DGNSS 기준국 및 감시국 서비스의 요구 성능과 그 한계에 대해 사용자 관점에서 분석하고, 이를 극복하기 위한 방안으로서 항만 항법신호(PNT) 감시 기술과 항법신호의 신뢰도를 결정하여 사용자에게 제공하기 위한 기술적 고려사항에 대해 분석한다. 먼저 DGNSS RSIM 운영 현황과 국제기구에서 요구하는 해양항법 요구성능에 대해 각각 분석한다. 다음으로 항만 혹은 사용자 관점에서 해당 요구성능을 충족시킬 수 있는지 분석한 다음, 이를 위한 보완할 수 있는 항만 항법신호 감시 및 신뢰도 서비스 기술에 대해 소개하고 향후 고려사항에 대해 제시한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2012.06a
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• pp.74-75
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• 2012

신뢰성 있는 위성항법기반의 위치정보 서비스 제공 및 필요한 항법신호의 이상을 감시하는 서비스를 개발하기 위해서는 위성항법신호의 이상을 재현할 수 있는 시뮬레이터가 필요하다. 본 연구에서는 위성항법신호를 생성하는 시뮬레이터가 아닌 실시간 위성항법신호에 이상을 인가하는 시뮬레이터를 설계하는데 그 목적이 있다. 실시간 위성항법신호 이상 인가 시뮬레이터는 GPS 수신기로부터 수신기 메시지를 수집하여 저장하는 수신부분과, 위성항법신호의 이상을 생성하는 이상생성부분, 항법신호의 이상을 감시하는 서비스에 전달하는 신호조합부분으로 나누어 전체 시스템을 모듈화 하였으며, 시스템에 대한 안정성 및 향후 정상상태의 위성항법신호와 이상상태의 위성항법신호를 비교할 수 있도록 확장성을 고려하여 설계하였다. 본 연구를 통하여 실시간으로 수집되는 위성항법신호에 이상을 인가하여 보다 실제상황에 맞는 이상을 재현할 수 있게 되었으며, 본 연구결과는 다양한 위성항법시스템 개발에 기반자료로 활용될 수 있다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2011.11a
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• pp.196-197
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• 2011

신뢰성 있는 위성합법기반의 위치정보 서비스 제공을 위해서는 오차정보서비스와 항법신호의 이상을 감시하는 서비스가 요구된다. 항법신호 이상감시는 그동안 단일 기준국에 대한 연구 위주로 진행되어 왔다. 본 연구에서는 단일 기준국이 아닌 다중 기준국을 기반으로 한 항법신호 이상을 감시하기 위한 소프트웨어를 설계하고 구현하는데 그 목적이 있다. 다중 기준국을 기반으로 한 항법신호 이상감시 소프트웨어는 GPS 메시지를 효과적으로 수집하는 수집부와, 수집된 데이터를 이용하여 다중 기준국에서의 항법신호를 감시하기 위한 알고리즘 처리부로 나누어 소프트웨어의 효과적인 동작을 위해 모듈화를 진행하였으며, 시스템에 대한 안정성 및 확장성을 고려하여 설계하였다. 본 연구를 통하여 단일 기준국에서는 확인할 수 없는 항법신호 이상을 정밀하게 탐지할 수 있게 되었으며, 오차정보 서비스를 제공하는데 있어 기반자료로 활용될 수 있다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2022.06a
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• pp.412-414
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• 2022

Global Navigation Satellite Systems (GNSSs)을 이용한 위치정보 서비스가 다양해짐에 따라, 전파 교란 및 기만에 대한 GNSSs의 취약성에 대한 우려도 점점 커지고 있다. 이에 미국, 러시아, 유럽 등 자체적으로 GNSS를 보유하고 운영하고 있는 국가조차도 GNSS의 취약성을 보완할 수 있는 부가적인 항법시스템을 개발하고 있다. 그 중 현재 운영 중인 Medium Frequency (MF) 주파수 대역의 신호를 이용하여 Differential GNSS (DGNSS) 정보를 전달하는 인프라를 활용하여 항법 신호를 송출하는 Ranging Mode (R-Mode) 시스템이 유럽과 한국을 중심으로 개발 중에 있다. 하지만 MF 주파수 대역의 신호는 일몰 이후에 전리층 일부가 소멸되면서 상위 전리층에서 신호가 반사되어 지표면에서 강한 세기로 수신되는 특성을 갖고 있다. 이런 특성은 지표를 통해 전파하는 원 신호를 수신하는 과정에 큰 오차요소로 작용할 수 있다. 본 논문에서는 현재 송출되고 있는 R-Mode 신호의 야간 특성을 분석하고자 한다. 현재 충주, 어청도 DGNSS 기준국에서 송출하고 있는 R-Mode 신호를 다양한 안테나 종류로 수신해보고, 항법 시스템의 정밀도 성능에 악영향을 줄 수 있는 특성에 대한 보완방법을 모색하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2013.10a
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• pp.372-373
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• 2013

위성항법시스템(GNSS)에 대한 전파교란에 대응하기 위한 보완항법시스템인 eLoran은 고출력의 지상파를 사용하기 때문에 전파교란이 현실적으로 힘들다는 장점이 있다. eLoran 신호는 세계표준시(UTC)에 동기화 되어있어서 송신 출력에 따라 실내와 같이 GNSS 신호의 수신이 힘든 경우에도 정확한 시각(timing) 정보를 제공할 수 있다. eLoran을 이용한 시각 정보 제공은 미국 국방부(DoD)에서도 최근에 많은 관심을 보이고 있다. 또한 eLoran은 자체 데이터 채널을 보유하고 있어서 eLoran 보정 신호를 전송할 수 있고, 전파기만에 대비하여 eLoran 신호인증 기법을 적용할 수 있다. 전파교란의 영향을 받지 않고 데이터를 전송할 수 있기 때문에 안정적인 데이터 전송이 필요한 각종 분야에서 eLoran 데이터 채널의 활용이 가능하다. 현재 우리나라는 GNSS를 보완하는 위치 항법 시각(PNT) 시스템으로써 2018년 정상 운용을 목표로 eLoran 시스템 구축 사업을 진행하고 있다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2013.10a
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• pp.349-352
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• 2013

최근 태양흑점 폭발로 인해 지구자기장이 교란되어 통신장애가 발생하는 등 GNSS을 이용하는 산업 기반에 크고 작은 피해사례가 증가하고 있다. 2012년 3월과 2013년 6월 중에 태양흑점 폭발로 우주전파경보 발령(3단계"주의) 됨에 따라 해양수산부 위성항법 중앙사무소에서 운영하고 있는 위성항법보정시스템(DGPS)과 지상 전파항법시스템(Loran-C) 데이타를 분석하였다. 비의도적인 전파 교란 등으로 인한 GNSS 취약성 대비 대체 항법 효율성 확보 방안에 대한 eLoran으로 지상 항법시스템 인프라 구축 필요성을 제안하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2022.11a
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• pp.209-211
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• 2022

우리나라 R-Mode(Ranging Mode) 항법시스템은 국제해사기구(IMO, International Maritime Organization)에서 요구하는 항구 입출항용 항법 요구성능(정밀도 10m)을 만족하도록 개발을 진행하고 있다. R-Mode 항법시스템은 위성국 송출을 기반으로 하는 GPS와 달리 지상국 송출을 기반으로 한다. 또한 신호가 세기가 높아서 의도적 전파간섭이 어려우므로 국제해사기구가 요구하는 강인한 PNT(Resilient PNT) 시스템에 적합한 것으로 평가받고 있다. 이러한 요구조건과 기회신호(SoOp, Signal of Opportunity)의 국내 환경에 맞추어 중파(MF, Middle Frequency) 및 초단파(VHF, Very High Frequency)를 이용하는 항법시스템을 개발하고 있다. 해양수산부의 지원으로 2020년에 착수하여 4국의 중파 R-Mode 송신국과 3국의 초단파 VDES R-Mode 송신국 구축을 진행하고 있다. 항법 성능을 확보하기 위하여 R-Mode 보정시스템과 R-Mode 감시시스템을 구축하였다. 해양에서 R-Mode 항법시스템의 성능을 검증하기 위하여 중파 R-Mode 수신기, VDES R-Mode 수신기 및 이를 포함하는 통합항법수신기를 함께 개발하고 있다. 항법 송신기 및 수신기의 성능 검증을 위한 테스트베드는 기존의 지상파 항법(eLoran) 서비스 영역, 중파 R-Mode 서비스 영역 및 주요 항만 등을 고려하여 충청남도 서산시 대산항 지역으로 선정하였다. 보정국 및 감시국을 포함하는 테스트베드 기지국은 대산항에 설치하여 운영을 시작하였다. 테스트베드 실해역 시험을 통한 성능 검증은 2023년 상반기에 진행될 계획이다.

• Journal of Advanced Navigation Technology
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• v.23 no.4
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• pp.289-295
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• 2019

Maritime back-up navigation system in port approach requires a horizontal accuracy of 10 meters in IALA (International Association of Lighthouse Authorities) recommendations. eLoran which is a best back-up navigation system that satisfies accuracy requirement has poor navigation performance depending signal environments. Especially, noise caused by multipath and electronic devices around eLoran antenna affects navigation performance. In this paper, Ship based Navigation Back-up system using UAV on Interference is designed to satisfy horizontal accuracy requirement. To improve the eLoran signal environment, UAVs are equipped with camera, IMU sensor and eLoran antenna and receivers. This proposed system is designed to receive eLoran signal through UAV-based receiver and control UAV's position and attitude within Landmark around area. The ship-based positioning using eLoran signal, vision and attitude information received from UAV satisfy resilient and robust navigation requirements.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• v.2
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• pp.557-560
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• 2006

본 논문은 갈릴레오 위성항법시스템 중 갈릴레오 위성의 신호 수신 및 위성으로 무결성 정보 송신을 위한 지상국의 설치 요구조건에 대한 분석이다. 갈릴레오 위성항법시스템은 기존의 항법위성 시스템인 GPS 및 GLONASS 에 대응하기 위하여 유럽연합에서 새로이 추진중인 항법시스템이다. 이러한 항법시스템을 감시 제어하기 위한 지상국 중 신호감시국 및 상향링크국 설치에 필요한 다양한 요구 조건에 대하여 분석하여 갈릴레오 프로젝트에 우리나라가 참여할 수 있는 방안을 모색한다.