• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.195-197
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• 2022

위성항법시스템(GPS)은 편리성, 활용도 등으로 인해 항법, 이동통신, 금융, 전력 등 여러 분야(측위·항법·시각)에서 사용하고 있다. 위성이 지구로부터 약 2만키로미터 떨어져 있어 위성신호 수신 세기가 약해 외부로부터 전파간섭이나 교란 등 보안에 취약한 단점이 있다. 주요국(미국, 유럽, 중국, 인도 등)은 보안을 강화하여 독자적인 위성항법 시스템을 구축하여 운영하고 있다. 우리나라도 지상기반(eLoran)과, 위성기반(KPS)의 항법시스템을 구축중이다. 시스템 구축이 완료되면 한층 강화된 국가 PNT 체계 구축으로 만일의 사태에 발생할 수 있는 상황에 대비할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 본 연구에서는 지상기반, 위성기반의 항법시스템에 대한 핵심 기능과 추진계획을 기술하였으며, 관련 연구개발을 통해 더욱 정밀한 서비스 제공으로 해양뿐만 아니라 자율주행 이동체, 무인기 등 여러 산업 분야에 서비스를 확대해 나갈 계획이다.

• 한국항공우주학회지
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• 제40권12호
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• pp.1086-1092
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• 2012

항공 산업의 발전에 따라 정밀하고 신뢰성 높은 항법 정확도를 제공하기 위하여 DGPS/INS 복합항법 장치에 대한 많은 연구가 수행되고 있다. 이러한 항법 시스템의 항법 정확도는 항공기의 안전성과 신뢰성에 직접적인 영향을 끼치기 때문에 항법 시스템의 비행시험 검증은 매우 중요하다. 특히 DGPS/INS 복합항법 장치와 같은 높은 수준의 위치 정확도를 가지는 항법시스템을 검증하기 위해서는 보다 정확한 비행 항법 성능 평가기법이 필요하다. 항법 성능 검증은 DGPS/INS보다 정밀한 항법 정확도를 가지는 기준 궤적과의 비교 분석을 통해 이루어지며 기준 수신기는 수 cm수준의 CDGPS 후처리 기법이 가능한 GPS 수신기를 사용해야 한다. 일반적으로 DGPS/INS 복합항법 장치의 출력 점은 항공기의 무게중심점으로 GPS 안테나의 위치를 출력하는 GPS 수신기와 다르기 때문에 출력데이터의 가공없이 성능 평가를 진행할 경우 추정 오차에 안테나 위치와 항공기의 무게중심점간 거리 오차가 포함된다. 따라서 보다 정확한 항법 성능 평가를 위하여 기준 궤적 생성을 위한 GPS 수신기의 Lever Arm 보정이 필요하다. 본 논문에서는 DGPS/INS 복합항법장치의 비행항법 성능 검증을 위하여 기준궤적의 Lever Arm 보정을 포함한 비행시험 성능평가 절차 및 비행 시험 결과를 제시한다.

• 대한교통학회지
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• 제15권2호
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• pp.35-48
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• 1997

항법장치 인간-기계 인터페이스(HUMAN-Machine Interface)는 운전자의 편안함과 안전, 수행도 및 시스템의 사용성, 도로, 안전의 향상 등을 위한 중요한 요소로 인식되고 있 다. 그러므로 항법장치 인간-기계 인터페이스 체계가 운전자와 교통에 미치는 영향은 직접 적인 항법장치의 시장성 확보와 첨단교통체계의 전개와 성공에 영향을 미치는 중요한 기술 로 떠오르고 있으며, 특히 선진국의 인간-기계 인터페이스 표준의 연구 및 제정의 노력으로 인해 항법장치의 인간-기계 인터페이스 설계 및 평가를 위한 가이드라인과 효율적인 평가 방법의 개발이며, 이들의 데이터베이스화 역시 설계 및 평가 효율향상을 위한 기본적으로 중요하게 여겨지는 연구과제이다. 본 논문은 기존 항법장치 인간공학적 평가 방법들의 비교 평가를 통해서 적합한 항법장치의 평가방법론과 추출된 항법장치 인간-기계 인터페이스 설 계 변수를 제시하며, 이들을 가이드라인화하여 데이터베이스화 할 수 있도록 설계된 Navi HEGS(Navigation HMI Evaluation & Guideline System)에 대하여 기술한다. 또한 실험을 통하여 본 논문에서 제시된 주관적 평가 방법인 RNASA-TLX(Revision of NASA-Task Load Index)와 운전자의 시각분석의 결과를 본 시스템을 사용하여 분석 제시하며, 이들을 통해 국내 항법장치 인간-기계 인터페이스 연구의 기반을 제시하고자 한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제36권4호
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• pp.393-398
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• 2008

본 논문에서는 소형 인공위성에 탑재 가능한 GPS/INS 항법 컴퓨터의 구조를 제안한다. GPS/INS 항법 시스템을 소형 인공위성에 적용하기 위해서는 우선 우주의 방사능, 미세 중력, 진공 상태 등의 극한 환경을 고려해야 한다. 또한 소형 인공위성에서 GPS/INS 항법 시스템의 궁극적인 목표는 소형 인공위성의 편대 비행이므로 실시간 처리 능력이 필요하다. 제작된 항법 보드에는 우주환경에 대한 헤리티지가 있는 PowerPC계열의 MPC860T와 KAUSAT-2의 환경시험에서 우주환경에 대한 검증을 마친 ATmega128을 사용하였다. 항법 알고리즘은 MPC860T에 포팅된 VxWorks 환경에서 동작하도록 구현하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2013년도 추계학술대회
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• pp.366-369
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• 2013

위치, 항법 및 시각정보가 육상, 해상, 항공 등 지구상 거의 모든 공간에서 다양한 목적으로 활용되고 있는 위성항법시스템(GNSS, Global Navigation Satelite System)은 그 중요성이 더욱 높아지고 있으며 미국이 제공해 주는 GPS의 고의잡음(SA)제거 및 성능 향상을 통하여 GNSS를 이용한 응용분야의 발전은 더욱 확대되고 있는 실정이다. 이러한 위성항법시스템의 P.N.T(Position, Navigation and Timing) 서비스 기능을 사회의 전박적인 주요 인프라 시설에 기초적인 원리의 정확성을 더하고 지속성과 무결함성을 제공할 수 있기 때문에 신뢰성을 가지고 여러분야에 활용되고 있으나 지상에서 약20,200km 고도에 위치한 인공위성에서 미약한 신호를 송신함으로써 GNSS 수신기가 의도적이든 비의도적이든 동일한 주파수 밴드의 신호에 영향을 받을 경우 정상적인 역할을 할 수 없다. 우리나라의 경우 P.N.T 서비스 기반 자체가 GPS에 전적으로 의존하고 있으며 유사시 이를 대체할 항법 시스템을 별도로 갖추고 있지 않고 있어 미국의 고의적인 GPS 서비스의 중단이나 주변국가의 방해전파 송신으로 인한 GPS 신호 중단사태가 발생할 경우에는 우리나라 국가 주요 인프라에 치명적인 피해를 입힐 수 있기 때문에 대체항법을 시스템을 구축하여 독자적인 P.N.T 서비스를 제공할 수 있는 시스템 구축이 국가적인 차원에서 절실하게 필요하다.

• 한국항공우주학회지
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• 제46권7호
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• pp.592-601
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• 2018

군용항공기에 장착되는 전자 장비 중 하나인 항공장착물 GPS/INS 통합항법장치는 투하전에는 항공기 날개에 가려 GPS 위성 신호의 직접적인 수신이 불가능하므로 항공기로부터 GPS 항법 데이터를 전달 받아 필터 통합에 이용하고, 투하 후에는 안테나를 통해 직접 수신한 GPS 정보를 이용하여 통합 항법을 수행한다. 이때, 무선을 이용하여 GPS 항법데이터를 전송할 경우 항공기의 별다른 개조 없이 구형 항공기에서도 운용이 가능하다. 그러나 항공기의 항법데이터가 무선을 통해 장착물의 통합항법필터에 전달되기까지 지연이 발생하게 되며, 이는 GPS 측정치와 INS 정보의 시각동기에 영향을 미쳐 통합항법 성능에 영향을 미치게 된다. 이에 본 논문에서는 무선을 통하여 GPS 데이터를 수신하는 항공장착물의 GPS/INS 통합항법시스템을 구현할 때 발생할 수 있는 생성 및 전송지연의 영향을 분석하고 이를 보상하는 알고리즘을 제안하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제45권9호
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• pp.734-745
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• 2017

달 착륙선의 항법 시스템은 자율 정밀 항법 성능을 확보하기 위해 관성측정기와 별추적기, 고도계, 속도계, 지형상대항법 카메라 등 다양한 항법용 전장부품으로 구성되는데 착륙선의 착륙 시나리오와 임무 요구 성능에 따라 적합한 성능의 항법용 전장부품 선정이 필요하다. 본 논문에서는 달 착륙선에 요구되는 항법용 전장부품의 사양을 공분산해석을 통해 분석하였다. 77차 상태변수로 구성되는 기준 시스템 오차모델과 센서의 측정모델을 정의하고 착륙선의 임무 요구 성능은 90m($3{\sigma}$) 착륙 위치 정확도를 요구하는 정밀탐사 임무와 6km($3{\sigma}$)의 착륙 오차가 허용되는 영역탐사 임무로 구분하였다. 자율항법 시작 시점에 따라 PDI(Powered descent initiation)와 DOI(Deorbit initiation) 시나리오로 나누고 항법용 전장부품의 조합과 착륙 시나리오에 따른 성능 분석을 통해 가상의 임무 요구 성능을 만족하기 위한 항법 시스템의 요구사양을 도출하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제49권11호
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• pp.159-166
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• 2012

위치를 추적하기 위해 사용되는 대표적인 방법은 위성항법시스템(GPS)과 관성 항법장치(INS)이다. 위성항법장치는 어떤 한 지점에 대해 오차가 발생할 수 있으나 누적 오차가 없다는 장점이 있다. 위치 정보를 얻기 위해서 3개 이상의 위성으로부터 GPS정보를 수신하여야 하나 수신 강도가 약하거나 터널과 같은 수신 불능지역인 지역에서는 위성항법시스템의 정보를 획득할 수 없다는 단점이 있다. 관성항법장치의 경우 자이로스코프 및 가속도계의 정보를 이용하여 항체의 위치 및 자세 정보를 수Hz부터 수백 Hz의 높은 데이터 송수신율로 속도 및 방향을 측정한다. 관성항법장치는 짧은 시간 동안 매우 정밀한 항법 성능을 나타내지만 가속도 및 각속도에서 속도성분으로 적분하는 과정에서 오차가 누적되어 시간이 경과함에 따라 항법 오차가 증가하는 단점이 있다. 본 논문에서는 이 두 시스템의 단점을 상호 보완하여 위성항법장치와 관성항법장치의 위치 정보에 센서융합 알고리즘 적용 및 실험을 통하여 성능분석을 하였다. 위성항법시스템의 수신 불능지역에서는 측정된 데이터를 SVD를 이용하여 모델링한 후 위치 보정 알고리즘을 적용하여 위치 정보를 획득하는 실험 결과를 통해 확인한다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.445-452
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• 2024

본 논문에서는 회전형 관성항법장치의 핵심 기술인 최적 회전 절차를 설계하기 위하여 회전 동작별 항법 오차를 분석하는 내용을 다룬다. 회전형 관성항법장치는 관성측정기를 주기적으로 회전시킴으로써 관성센서 오차가 유발하는 항법 오차가 자체적으로 상쇄되도록 고안되었다. 적절히 연이어진 회전 동작은 최대한의 항법 오차를 상쇄시키며, 이를 최적 회전 절차라고 한다. 본 논문에서는 이러한 최적 회전 절차를 설계하기 위하여 회전형 관성항법장치에서 구현 가능한 회전 동작을 구분하고, 각 회전 동작 시 발생되는 항법 오차에 대해 분석한다. 또한 이를 조합하여 회전 절차를 수행할 때 발생되는 항법 오차의 특성을 분석함으로써 최적 회전 절차를 구성하기 위한 조건을 제시한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.1938-1939
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• 2011

본 논문에서는 랜드마크의 시선각 측정값을 이용하여 3D 비전항법해를 계산하기 위한 항법방정식을 유도하고 항법해 결정 방법을 보여준다. 먼저, 카메라좌표계에서 측정한 시선각과 항법좌표계의 관계를 이용하여 3차원 항법방정식을 유도하였으며 항법해를 계산하기 위해서는 최소한 3개 이상의 랜드마크를 관측해야함을 보였다. 또한 논문에서는 항법방정식과 기하학을 이용하여 항체의 위치 및 자세를 계산하는 과정을 상세하게 기술한다.