본 연구의 목적은 차량항법용 지도데이터 중 가장 핵심이 되는 NDRM을 구축하기위해 현행 교통주제도 데이터 모델의 전환(Migration) 방안을 제시하고 데이터 모델을 설계 구축하는 것이다. 본 연구를 통해 제시된 교통 주제도의 데이터 모델은 공공부분에서 구축된 교통목적의 범용 도로망을 이용하여 경로안내 서비스에 활용 가능한 데이터의 제공이 가능하고, 보다 효율적이고 경제적으로 항법 서비스용 맵을 생성할 수 있음을 확인할 수 있다.
끊임없이 진화하는 이동통신 네트워크 기술로 인하여 대부분의 CDMA망은 다양한 대역폭을 가진 네트워크 표준들이 공존하게 되었다. 이는 사용자의 위치나 모바일 디바이스의 네트워크 접속 기능에 따라 서로 다른 대역폭의 이동통신 네트워크를 통하여 모바일 응용 서비스에 접근하게 된다는 것을 의미한다. 이러한 이동통신 네트워크의 대역폭의 차이는 곧 서비스 응답 시간의 큰 편차를 야기하게 된다. 이와 같은 문제점을 다루기 위해 본 논문에서는 CANS (Context-Aware framework for mobile Navigation Services)라고 부르는 프레임워크를 제시한다. CANS는 휴대폰 상에서 실행되는 CDRG기반 항법 서비스에 필요한 다양한 컨텐츠를 사용자의 네트워크 프로파일을 고려하여 적응화시키므로써 모바일 항법서비스를 가능케 한 최초의 상황인지형 프레임워크이다. 상용 CDMA망 하에서의 다양한 실험을 통해 CANS가 대역폭에 맞추어 컨텐츠를 적응화 하므로써 네트워크의 종류에 관계없이 일정한 서비스 응답 시간으로 서비스할 수 있음을 보인다.
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.
본 논문에서는 국내 DGPS 기준국 서비스 영역에서의 수신 전력의 안정도를 측정하고 변화율을 분석한다. 동절기와 하절기의 전력 측정과 주야간의 시간적 변화에 대한 DGPS 전파전파 영향을 측정 분석하여 안정된 DGPS 서비스 영역을 확보하기 위한 방안을 살펴본다. 내륙 DGPS 기준국과 해안 DGPS 기준국으로부터 일정 거리를 갖는 동일 지점에서 동절기와 하절기 그리고 낮과 밤의 전파 전파 특성을 일정시간별로 측정한다. DGPS 전파는 대지 도전율에 영향을 받으므로 대지 도전율의 시간적 변화율에 따라 수신되는 전파의 세기는 다르게 나타나며, 서비스 영역의 변화를 가져온다. 안정된 서비스 영역의 운영을 위해서는 적응형 전력 조절과 전리층의 영향을 고려한 안테나 설계가 필요할 수 있다.
본 논문은 2012년 12월에 항법서비스 시작, 2020년 개발완료 예정인 중국의 BeiDou 글로벌위성항법시스템에 대한 특성분석과 항법신호의 실험 및 실측 데이터의 통계적 분석에 중점을 둔 연구이다. 정상 운영 중인 14개의 BeiDou 항법위성 중 한반도 서남지역에서 사용 가능한 위성 수는 6~7개 정도로 3차원 위치정보를 얻기 위한 최소 위성수인 4개 이상임을 확인하였다. 그럼에도 불구하고 가용위성이 일부구역으로 편중되고 있고, 신호강도는 아직 안정적이지 못한 것으로 나타났다. 항법신호가 안정적인 경우, 실험 및 실측 기간에 확인 된 BeiDou 위성항법시스템의 항법 정밀도는 5m 수준으로 매우 양호하게 나타났다. 위치분포는 정규분포에 근사한 것으로 나타나 향후 항법위성의 증가와 함께 BeiDou 위성항법시스템이 더욱 안정적인 항법정보를 제공하게 될 것으로 전망된다.
해양수산부에서 구축추진 중인 NDGPS 즉, 전국망위성항법보정시스템을 널리 홍보하고, NDGPS 이용기술교육지원 및 이용 사례조사 발굴을 통해 국민 누구나 쉽고 편리하게 DGPS시스템을 이용할 수 있도록 찾아가는 서비스, 고객지향 혁신행정서비스 실천을 목표로 추진 중인 해양수산부 위성항법사무서의 홍보추진내용
최근 들어와 위성을 이용한 항법시스템인 GPS의 중요성이 점점 더 부각되고 있다. 미국을 위시로 유럽 등 각 대륙마다 자기들에 맞는 광역 보정위성항법 시스템을 구축하고 있다. 이에 우리나라도 우리나라에 맞는 광역보정위성항법을 구축해야 할 시점으로 보여지고 있는 시점이다. 기존의 보정위성항법이 반경 100km 정도를 포괄하여 넓은 영역에 서비스를 하기 위해서는 많은 수의 기지국이 필요한데 반해 광역보정위성항법은 적은 수의 기지국으로 넓은 영역을 포괄할 수 있는 장점을 지니고 있다. 이에 본 논문에서는 한국에 맞는 광역보정위성항법 구축을 위해서 모의 실험을 통해 한국을 포괄하는 광역보정위성 항법의 유효성을 검증하고 사용된 알고리즘에 대해 설명한다.
한국에서 제공하고 있는 위성항법보정서비스는 지상 기반의 Differential GNSS 서비스가 대표적이다. 한국은 이 위성항법보정서비스를 확대하기 위해 위성 기반의 위성항법보정시스템을 구축하고 있다. 위성 기반의 위성항법보정시스템은 SBAS(Satellite Based Augmentation System)이라 불린다. SBAS를 운영하기 위해서는 지상 기반의 위성항법보정시스템과 마찬가지로 지상에 SBAS 기준국이 설치되어야 한다. 이 SBAS 기준국은 지상기반의 DGNSS 기준국과 함께 설치될 수 있으며, 이를 위해서는 DGNSS 시스템이 SBAS 기준국용 수신기중 하나인 NovAtel 사의 G-III 수신기와 연동되어야 한다. 이 논문에서는 SBAS 기준국용 수신기인 G-III 수신기와 연동하기 위한 소프트웨어 모듈을 설계하고, 이 모듈을 DGNSS 기준국 시스템에 추가할 수 있도록 RS, IM 소프트웨어의 아키텍처를 변경하였다.
사용자의 위치기반 서비스에 대한 수요가 증가함에 따라 보행자의 현재 이동경로와 위치를 나타내는 '보행자 항법 시스템(PDR, Pedestrian Dead Reckoning)'에 관한 많은 연구들이 진행 중이다. 보행자 관성 항법 시스템은 IMU를 통해 데이터를 수신하여 각속도와 가속도 값을 구하고, 이 값을 토대로 사용자의 속도와 위치를 추정 한다. 또한 Zero-velocity(영속도)검출을 통해 누적되는 오차를 보정한다. 지금까지 대부분의 보행자 관성항법 시스템의 성능평가는 보행속도가 느리고 제한적인 상황에서 수행되었다. 하지만 이러한 상황은 보행자의 실제 보행상태를 반영하지 못한다. 본 논문에서는 다양한 보행속도에 따른 관성 항법 시스템의 성능을 실험하고 결과를 분석한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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