• 한국항공우주학회지
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• 제48권6호
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• pp.401-410
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• 2020

본 연구에서는 전술급 무인항공기의 GPS 신호간섭 및 재밍(Jamming)/기만(Spoofing) 공격 시 위치항법 정보의 취약성을 보완하기 위해 개발한 영상정보 기반 실시간 비행체 위치보정 시스템을 기술하고자 한다. 전술급 무인항공기는 GPS 두절 시 항법장비가 GPS/INS 통합항법에서 DR/AHRS 모드로 전환하여 자동비행이 가능하나, 위치 항법의 경우 대기속도 및 방위각을 활용한 추측항법(DR, Dead Reckoning)으로 인해 시간이 지나면 오차가 누적되어 비행체 위치 파악 및 데이터링크 안테나 자동추적이 제한되는 등의 문제점을 갖고 있다. 이러한 위치 오차의 누적을 최소화하기 위해 영상감지기를 이용한 특정지역 위치보정점을 바탕으로 비행체 자세, 영상감지기 방위각/고각 및 수치지도 데이터(DTED)를 활용하여 비행체 위치를 계산하고 이를 실시간으로 항법장비에 보정하는 시스템을 개발하였다. 또한 GPS 시뮬레이터를 이용한 지상시험과 추측항법 모드의 비행시험으로 영상정보 기반 실시간 비행체 위치보정 시스템의 기능 및 성능을 검증하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제37권9호
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• pp.855-862
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• 2009

본 논문은 Galileo E5 AltBOC 신호를 수신하는 알고리듬에 대해 연구하고, 이를 소프트웨어 수신기에 적용하여 구현, 검증하였다. 신호 수신 소프트웨어는 로깅된 IF 데이터 파일로부터 신호의 획득과 추적을 진행하여 항법해를 구하기 위해서 필요한 데이터를 추출하는 기능을 수행한다. 신호 획득 단계에서는 항법 데이터와 부 코드에 의한 반전을 고려하여 1ms 데이터와 0.25ms 지연된 1ms 데이터를 활용하도록 구현되었고, 신호 추적 단계에서는 AltBOC신호의 장점을 이용하고 BOC 변조로 인한 모호성을 해결하기 위한 방법으로 개략 신호 추적과 정밀 신호 추적 두 단계로 나누어 신호 추적을 진행하였다. 구현된 신호 수신 소프트웨어는 상용 시뮬레이터에서 얻은 데이터를 이용하여 검증하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제10권3호
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• pp.341-347
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• 2015

본 논문에서는 중소형 선박에 적합한 저가의 VDR(Voyage Data Recorder)시스템을 설계하고, 해양 항법시스템의 효율성 향상을 위해 해양 항법시스템과 VDR이 시리얼 통신 혹은 이더넷 기반으로 데이터 통신을 하여 VDR에 연계된 항해통신 장비 및 센서 등의 데이터들을 항법시스템에 저장 및 출력할 수 있도록 구현하고자 한다. 또한, 육상에서 VDR의 기능과 동일한 역할을 수행하는 "차량용 블랙박스"(차량 위치, 영상, 음성저장)와 같이 VDR 고유 기능을 통한 정확한 해난 사고 원인 분석이 가능하게 중소형선박에도 확대 적용하고자 소형 경량화로 설계하고자 한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제43권2호
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• pp.125-132
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• 2015

본 논문은 한국형 위성항법시스템의 위성궤도, 위성시계 고장 검출이 가능한 UDRE에 대한 모니터링 알고리즘 분석을 수행하였다. UDRE 모니터링을 위한 의사거리 잔차 생성방법 중 대류권 지연오차와 수신기 시계바이어스 추정방법에 대해 새로운 알고리즘을 제안한다. 대류권 지연오차는 국내 기상데이터에 더욱 적합한 Saastamoinen 모델과 Neill 매핑함수의 조합 모델을 사용하였으며, 수신기 시계 바이어스 추정방법으로는 칼만필터를 사용한 기법을 사용하였다. 국내 지역에서 직접 수신한 위성데이터와 기상데이터를 사용한 UDRE 모니터링 분석을 통해 한국지역에 더욱 적합한 UDRE 모니터링 한계치(Threshold)를 도출하고 추 후 한국형 위성항법시스템의 고장검출 기법으로 활용할 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국항행학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.557-565
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• 2018

도심환경에서의 GNSS 항법을 위하여 짧은 지연 다중경로 감쇄 기법을 제안하였다. 제안한 기법은 GNSS 수신기가 육상 교통 이동체에 탑재되어 있다는 제한 조건을 이용하여 어느 위성에서 다중경로 신호가 발생했는지를 검출하고, 해당위성의 측정치를 제거하여 새로운 항법결과를 도출한다. 이때 검출 조건은 GNSS 수신기의 성능 등급과 이동체의 동적 특성에 따라 결정된다. 제안 기법을 검증하기 위하여 4가지 시나리오에 대한 다중경로 환경에서 실제 데이터를 수집하였으며, GNSS 수신기에 기본적으로 탑재된 다중경로 감쇄 기법과 제안한 기법을 함께 적용하여 데이터를 처리한 결과 가시위성이 5개 미만인 경우를 제외하고는 측위 결과가 5 m 이하로 나타나는 것을 확인하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2016년도 춘계학술대회
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• pp.29-31
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• 2016

위성 항법 시스템 (GPS : Global Positioning System)은 3차원 위치는 물론 정확한 시각정보를 제공할 수 있는 항법시스템으로 항해에 있어 필수적인 요소이다. 최근 무인선박에 대한 연구가 활발히 진행되며, GPS에 대한 중요성이 증대되고 있다. 무인선박은 자율 항해를 위하여 GPS와 관성센서, 라이다, 카메라 등의 기타 보조 센서를 결합한 데이터를 활용한다. 복합 센서를 활용한 자율 항해에 있어 각 센서들간의 시각동기 또한 중요한 요소이다. 본 논문은 GPS를 활용하여 소프트웨어/하드웨어적인 시각동기화 기법을 제안한다. 제안된 기법은 embedded Linux platform을 활용하여 GPS로부터 획득한 시각동기화 신호를 기준으로 시각동기화된 복합 센서 데이터를 취득하는 방안이다. 제안된 기법의 성능 평가를 위하여, GPS 가용/불가용 구간을 모사한 환경에서 GPS, 관성센서, 고도계를 결합한 실제 데이터를 활용하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제22권5호
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• pp.400-408
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• 2018

광역보강항법 시스템은 광역 지역에서 사용할 수 있는 보정 데이터(이온층 지연, 위성 및 시계 오차) 및 무결성 정보를 생성하여 전송하는 시스템으로 대표적으로 위성기반 보강항법 시스템인 SBAS가 있다. 미국에서는 WAAS라는 명칭으로 운용하고 있고 유럽에서는 EGNOS, 일본에서는 MSAS, 러시아는 SDCM, 인도는 GAGAN이라는 명칭으로 광역보강항법 시스템을 운용 하고 있다. 한국에서도 KASS명칭으로 2022년 목표로 개발을 진행하고 있다. SBAS 시스템은 국제민간항공기구 ICAO에서 국제 표준으로 정한 시스템으로 민간 서비스를 위해 운영된다. 따라서 보정 데이터도 민간 SPS 수신기용으로만 사용되고 있다. 본 논문에서는 SPS용 보정항법 시스템을 PPS 수신기에 사용하기 위해 필요한 C1P1 DCB 추정 방법에 대해 논의한다. 추정된 C1P1 DCB 결과를 바탕으로 단일 위성항법에서의 C1P1 DCB영향을 분석 후 SPS용 차분위성항법 시스템을 PPS 수신기에 적용한 결과를 분석하였다. 마지막으로 SPS용 광역보강항법 시스템을 PPS 수신기에 적용하여 결과를 분석하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제20권5호
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• pp.394-400
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• 2016

GPS P(Y) 코드와 같은 암호화 항법 신호원은 재생이 불가능하므로 기만에 강건하다. 하지만 암호화 신호원을 이용하기 위해서는 위성항법시스템 운용국가로부터 허가를 얻어야 하고 이용에 있어서도 상당한 제약이 따른다. 본 논문에서는 고이득 지향성 안테나를 이용하는 지상 기준국과 일반 위성항법 사용자를 모의하였다. 지상 기준국은 특정 항법위성에 대한 고이득 신호로부터 해당 위성이 방송하는 암호화 신호 코드를 복조하였다. 복조된 암호화 신호코드는 사용자 수신기 모의 데이터의 이상여부를 판단하고, 기만여부를 판단할 수 있었다. 본 논문은 이와 같은 방식을 적용하는 기만검출 기법을 제안하고 GPS 시뮬레이터를 이용한 모의 분석 결과를 다룬다.

• 한국항공우주학회지
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• 제37권11호
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• pp.1148-1156
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• 2009

본 논문에서는 위성항법분야에서 다양한 응용서비스와 항법알고리즘을 개발 또는 검증하기 위하 기능을 제공하기 위한 소프트웨어 기반의 GNSS 신호시뮬레이터 개발에 관한 것이다. GNSS 신호생성 시뮬레이터를 개발하기 위하여 위성궤도생성, 항법메시지생성, 오차생성, IF 신호생성부로 나누어 구현하였으며 각 기능은 서로의 인터페이스를 통하여 데이터를 전송하게 된다. 여기서 실질적인 위성신호와 유사한 IF 신호를 생성하기 위하여 본 논문에서 제안한 신호생성 알고리즘을 이용하여 신호를 생성한 후 수신기를 통하여 생성된 신호를 검증하였다.

• 항공우주기술
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• 제9권1호
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• pp.60-66
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• 2010

본 논문에서는 항공기 비행시험의 기준 비행 궤적을 획득하기 위해 수행된 GPS 수신기 데이터의 후처리에 대하여 다룬다. 항공기 비행시험은 나로우주센터의 추적 및 통신 장비의 성능을 검증하기 위해 나로호 탑재 시스템과 지상 장비들에 대해 수행된 통합 시험으로서 2007년부터 수차례 수행되었다. 항공기 시험에서 추적 및 항법 장비의 성능을 분석하기 위해서는 데이터 비교를 위한 참값인 기준 데이터가 반드시 필요하므로 본 논문에서는 이를 위해 성능이 검증된 이중주파수용 GPS 수신기인 NovAtel 사의 DL-V3 수신기를 운용하여 비행 데이터를 수집하고, 검증된 후처리 프로그램인 GrafNav로 후처리하여 수십 cm 오차 수준을 가지는 기준 궤적을 생성하였다.