• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2019년도 춘계학술대회
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• pp.203-205
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• 2019

위성항법시스템의 안정적인 정보 제공의 요구사항은 점차 증가하고 있지만, 의도적인 전파교란 및 자연환경에 의하여 성능이 저하된다. eLoran 시스템은 위성항법시스템의 단점을 보완하기위한 대표적인 지상파항법시스템으로 고출력 신호로 의도적인 전파교란에 강인한 장점이 있다. eLoran 시스템에서 사용자는 E-field 또는 H-field 2가지 종류의 수신 안테나를 사용 환경에 따라 적합한 것을 사용한다. 접지가 필요없고 상대적으로 주변 전자장비의 잡음에 강인한 H-field안테나는 두 개의 루프로 구성되어 루프간의 위상과 이득차이로 일정한 원형의 지향성을 가지지 못한다. 그러므로 수신한 신호의 방향에 따라 측정치의 변화가 발생하므로 H-field 안테나를 사용시에는 수신하는 신호의 방향에 따른 오차를 제거해야한다. 본 논문에서는 H-field 안테나와 송신국간의 기하학적 방향오차에 따른 오차를 제거하기 위한 후처리 필터를 제안하였다. eLoran 모의 신호생성기를 활용하여 오차를 분석하고 모델링하여 제거하는 기법을 개발하였다. 제안한 기법을 검증하기 위하여 시뮬레이션과 차량실험을 통하여 오차를 확인하고 제거하여 성능향상을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.267-275
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• 2010

미국, 러시아, 유럽연합 및 중국의 인공위성 항법 시스템 현대화 정책 추진 가속화 및 위성항법 기술 발전으로 2015년까지 무려 100기 정도의 항법 위성이 우주궤도에 배치될 것으로 전망된다. 이러한 각국의 경쟁적인 위성항법 시스템 개발은 현재 GPS 일변도의 전 세계 위성항법 시스템 의존도를 획기적으로 낮출 뿐 아니라 위성항법 신호의 다원화로 민간사용 분야는 물론 군사 분야에서도 많은 변화가 예상된다. 본 연구에서는 급변하는 전 세계 위성항법 시스템구축 환경 변화에 따른 정책 및 기술 특성을 분석하여 미래 인공위성 항법 기술사용 및 국방과학 분야 접목에 대한 우리의 대응전략을 제시하고자 한다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제9권2호
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• pp.195-202
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• 2014

다양한 상업적, 군사적 방면에서 사용되고 있는 위성항법시스템(Global Positioning System: GPS)은 특정 사용자나 물체의 위치를 추정하기 위해 설계되었다. 정확한 위치추정을 위해 위성항법시스템은 최소 네 개의 위성으로부터 신호를 수신하여야 한다. GPS 수신기는 매우 낮은 신호-대-잡음 비(signal-to-noise ratio: SNR)에서 동작하며, GPS 신호에 비해 매우 높은 전력을 가지는 간섭신호들에 의해 위치추정 성능에 영향을 받을 수 있다. 본 논문에서는 고 전력 간섭들을 정확한 GPS 신호의 도래각(angle-of-arrival: AOA) 정보 없이 제거하는 변형된 역확산기(modified despreader) 기반의 다수개의 GPS 신호를 위한 적응 간섭제거기를 소개한다. 또한 변형된 역환산 빔형성기의 출력에 대한 신호-대-간섭 및 잡음 비(signal-to-interference and noise ratio: SINR)의 수학적 해석을 제공한다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 고려된 GPS 수신기의 간섭제거성능과 SINR에 대한 수학적 해석을 확인한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제37권6C호
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• pp.502-511
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• 2012

GNSS의 중요성이 점점 증가하면서, 독자적인 위성항법시스템의 구축에 대한 필요성이 제기되고 있다. 위성항법 시스템 구축 시 위성 신호 설계는 반드시 필요한 과정이며, 이를 위한 요구조건 규정이 필수적이다. 본 논문에서는 위성 항법 설계 요소에 대한 수신 성능 분석을 수행하며, 이를 이용한 신호 설계 방안에 대해 제시한다. 먼저 설계 요소에 따른 후보군 정의 후, 성능 평가 지표에 따라 신호 후보의 수신 성능을 분석한다. 이때 다양한 적용 분야에서의 신호 성능을 판단하기 위하여 성능 평가 지표가 갖는 가중치를 정의하였으며, 정규화된 성능 평가 지표와 가중치간의 연산을 통해 최종적으로 성능 비교값을 도출하였다. 위성 항법 신호 설계 요소로 코드, 변조 기법, 반송파를 고려하였으며, 성능을 평가하기 위한 평가 지표로는 상관폭, DLL 및 PLL 열잡음 지터, 주파수 대역폭, 사이드로브 피크율을 정의하였다. 또한 적용 분야로는 측위 성능, 잡음에 대한 강인성, 대역 효율성을 고려하였다. 제안한 설계 방안 적용 시 소프트웨어 기반의 시뮬레이터를 이용하여 성능 분석을 수행하였으며, 최종적으로 성능 분석 결과로부터 신호 후보의 성능을 객관적으로 판단하고 비교하였다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제25권2호
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• pp.227-238
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• 2008

위성항법 지상국 기술은 위성으로부터 위성항법신호를 받아 위성항법신호를 감시하고 분석하며 위성에 보정정보를 업로드하는 기술로써 위성항법 인프라 구축에 매우 중요한 기술이며 여러 응용분야에 적용할 수 있는 핵심 기술이다. 이 중 한국전자통신연구원에서 개발하고 있는 감시제어시스템은 GPS 및 갈릴레오 항법 위성으로부터 신호 감시 데이터를 수집하여 위성항법 제어센터로 제공하는 기능을 수행하는 소프트웨어 시스템이다. 이 논문에서는 위성항법 지상국의 구성과 감시제어시스템의 목적 및 형상을 소개한 다음, 감시제어시스템의 적용 알고리즘을 소개하고 감시제어시스템의 예비설계를 기술하였다. 감시제어시스템은 데이터 수집, 데이터 포맷팅 및 저장, 데이터 오차 보정, 항법해 결정, 독립 품질 감시, 시스템 운용 및 유지 등의 모듈로 구성되어 있다. 감시제어시스템의 예비설계는 유스케이스 모델, 도메인 설계, 소프트웨어 구조설계, 사용자 인터페이스 구조 설계 과정을 통하여 이루어진다. 각 단계별 설계과정은 UML(Unified Modeling Language) 표준 방식에 따라 이루어졌다. 이 연구에서 설계된 감시제어시스템은 지상국의 운용 능력을 향상시킬 뿐만 아니라 상세설계의 기초자료로 이용될 것이다.

• 한국항해항만학회지
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• 제43권6호
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• pp.429-436
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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 기준국과 AIS 기지국을 활용한 측위기술이 개발되고 있다. 이미 운영 중인 NDGNSS 기준국, AIS 기지국을 활용하면 전 해상에서 보다 높은 정확도의 탄력적 항법시스템 운용이 가능해질 수 있다. 그렇기 때문에 각 시스템이 통합운영 되었을 때의 성능을 예측하는 것은 중요하다. 본 논문에서는 eLoran 시스템과 전국의 NDGNSS의 해양기준국, AIS 기지국을 활용한 지상파 통합항법시스템의 성능을 예측할 수 있는 시뮬레이션 툴을 제작하였다. ITU에서 배포한 송출 주파수와 거리에 따른 신호 세기, 대기잡음 등을 고려해 Cramer-Rao Lower Bound로 수신 신호의 측정 거리 오차를 계산하였다. 추가적으로, 실제로 전국의 NDGNSS 해양기준국에서 수집된 DGPS 신호 정보를 통해 300 kHz 신호의 연평균 대기잡음을 추정해 시뮬레이션 결과를 보다 정확하게 하였다. 해당 결과는 추후 진행될 지상파통합항법시스템 개발에 유용하게 활용될 것으로 기대된다.

• 한국항해항만학회지
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• 제29권10호
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• pp.877-882
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• 2005

해상에서 항법시스템의 고장이나 중단에도 불구하고 연속적인 항법 서비스의 제공이 가능하도록 하는 Fail-Safe Seaway 방안이 필요하다. 모든 위성 및 지상전파항법의 통합전파항법기술을 위해 본 논문에서는 소프트웨어 라디오 기술을 이용한 수신기 특히, GPS 수신기의신호처리 알고리즘 설계에 초점을 맞춘다. 현재 소프트웨어 GPS 수신기의 가장 큰 문제점은 실시간 구현의 어려움에 있다. GPS 신호와 같이 넓은 대역폭을 갖는 신호를 다중 상관기로 구현하는데 있어서, 상용 프로세서에서는 많은 연산량이 요구되어 실시간 구현이 어렵기 때문이다. 본 논문은 실시간 구현 시에 요구되는 많은 연산량을 해결하기 위해 소프트웨어 GPS 수신기 내부에서 생성하는 다중비트의 반송파 및 코드를 일정한 패턴으로 간소화시켜 연산량을 크게 감소시키는 방법을 제안한다.

• 한국항행학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.396-403
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• 2013

최근에 GPS의 현대화, GLONASS의 정상화, Galileo 및 Beidou의 개발 등으로 기존에 GPS에만 의존하였던 것과 달리 사용자가 다양한 항법위성을 활용할 수 있게 되었다. 또한 새로운 항법위성에는 기존의 L1 주파수 신호 뿐만 아니라 새로운 민간 신호인 L5 주파수 신호도 방송하기 때문에 사용자는 이중 주파수 측정치를 활용하여 직접 자신의 전리층 지연을 추정하여 가용성 성능을 향상 시킬 수 있을 것으로 예상된다. 이에 따라 기존의 GPS L1 주파수 사용자만 고려하던 광역보강시스템도 이중 주파수 및 다중 위성항법시스템을 고려하도록 개발이 진행되고 있다. 본 논문에서는 미래의 L1/L5 이중 주파수 및 다중 위성항법 시스템 사용자를 고려한 위성기반 광역보강시스템 (Satellite Based Augmentation System, SBAS)의 주요 알고리즘을 설명하고, 한반도 주변의 성능을 시뮬레이션을 통해 예측하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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• pp.37-42
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• 2005

해상에서 항법시스템의 고장이나 중단에도 불구하고 연속적인 항법 서비스의 제공이 가능하도록 하는 Fail-Safe Seaway 방안이 필요하다. 모든 위성 및 지상전파항법의 통합전파항법기술을 위해 본 논문에서는 소프트웨어 라디오 기술을 이용한 수신기 특히, GPS 수신기의 신호처리 알고리즘 설계에 초점을 맞춘다. 현재 소프트웨어 GPS 수신기의 가장 큰 문제점은 실시간 구현의 어려움에 있다. GPS 신호와 같이 넓은 대역폭을 갖는 신호를 다중 상관기로 구현하는데 있어서, 상용 프로세서에서는 많은 연산량이 요구되어 실시간 구현이 어렵기 때문이다 본 논문은 실시간 구현 시에 요구되는 많은 연산량을 해결하기 위해 소프트웨어 GPS 수신기 내부에서 생성하는 다중비트의 반송파 및 코드를 일정한 패턴으로 간소화시켜 연산량을 크게 감소시키는 방법을 제안한다.

• 전자통신동향분석
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• 제26권4호
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• pp.115-122
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• 2011

미국에서 군용목적으로 개발된 GPS는 21세기에 접어들면서 차량용 내비게이션, 스마트폰 등의 일상생활에서 쉽게 사용될 뿐만 아니라, 이동통신망, 전력망, 금융망 등 국가 기간통신망에서도 활용되고 있으며, 날이 갈수록 다양한 분야에서 매우 중요한 역할을 담당하고 있다. 하지만, GPS는 신호세기가 미약하므로 전파 방해에 취약하여 전파교란되기 매우 쉽다. 최근 서해안 및 금강산 지역의 GPS 교란 신호 발생으로 인해 이통사 및 항공사 등에서 GPS 신호를 활용하는데 심각한 문제를 야기하였다. 본 고에서는 GPS 전파교란 문제를 예방 및 피해를 최소화하기 위하여 국외에서 개발중인 GPS 전파교란 감시 기술 동향을 살펴보고, 국내에서 위성항법지상국 기술개발을 통하여 확보된 위성항법 신호감시국 기술과 추진 중인 전파교란 감시 기술개발 현황에 대하여 소개한다.