• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.12 no.6
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• pp.1045-1050
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• 2008

A GNSS augmentation system provides precision information using corrected GNSS pseudorange measurements. Common bias errors are corrected by PRC (Pseudorange Correction) between reference stations and a rover. However non-common errors (ionospheric and tropospheric noise error) are not corrected. Using position error variance this paper analyzes non-common error (noise errors) of ionosphere and troposphere wet vapor.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.40 no.12
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• pp.2520-2527
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• 2015

Position information is important to carry out military operations. In general, GPS is used to estimate position. However, GPS is vulnerable to jamming due to the low received signal strength, therefore GPS can be easily jammed. The relative navigation is an auxiliary navigation system defined in JTIDS. When GPS is jammed, the relative navigation requires ground reference units on the ground to operate accurately. If the ground reference unit does not exist, nodes operated by the relative navigation depend on the inertial navigation system to identify their position. However, this positioning scheme based on only INS causes accumulative position error, therefore the nodes cannot identify their position accurately for a long time. In this paper, we propose an alternative to reduce position error generated by depending inertial navigation system. In order to verify that the performance of proposed scheme is better than that of the existing scheme, various simulations are conducted.

• Bulletin of the Korean Space Science Society
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• 2010.04a
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• pp.35.3-35.3
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• 2010

항공용 지역위성항법 보강시스템(Ground Based Augmentation System, GBAS)은 지상에서 위성항법시스템에 대한 위치보정정보와 무결성 정보를 생성 및 제공하여 공항 주변 항공기의 정밀 이착륙을 돕는 지상기반의 시스템이다. 이 시스템은 기본적으로 위성항법신호를 사용하기 때문에 전리층 영향을 받게 되는데 특히 전리층 폭풍(Ionospheric storm)의 경우 공간적으로 급격한 위치오차 차이를 발생시키기 때문에 안정적인 항공기의 정밀이착륙을 위해서는 전리층 폭풍의 영향을 최소화 하는 것이 중요하다. 이를 위하여 현재 항공용 지역위성항법 보강시스템의 지상시스템(Ground Facility)과 항공기 탑재시스템에서의 전리층 폭풍에 대한 정확한 감시와 전리층 폭풍의 지배적 영향을 받는 위상항법신호를 제거하거나 보완하는 방식 등 전리층 폭풍의 영향을 최소화하기 위한 기법들이 계속해서 연구 중이다. 이 논문에서는 2001년과 2003년 미국에서 발생한 전리층 폭풍에 대한 위성항법데이터 분석 결과와 기존의 연구결과를 기반으로 전리층 폭풍에 대한 모델링과 지상시스템과 항공기 간의 공간적 상이현상(Spacial decorrelation)을 고려하여 전리층 폭풍이 항공기 이착륙에 미치는 영향에 대한 분석 결과를 제시한다. 전리층 폭풍에 대한 수학적 모델링을 하기 위해서는 전리층 폭풍의 물리적 특성에 대한 이해와 전리층 폭풍 발생 시 획득한 위성항법 데이터를 이용한 통계학적 분석이 선행되며 이러한 분석결과와 항공기 이착륙에 절차를 반영하여 항공기에 미치는 영향 분석을 위한 수학적 모델을 완성하였다. 완성된 모델을 국내 공항에서 실제 비행시험을 통하여 획득한 위성항법데이터에 적용하여 전리층 폭풍이 국내 공항에서 항공기 이착륙에 어떠한 영향을 미치는지를 분석하였다. 또한, 대표적 전리층 폭풍 감지기법 중 하나인 Code-Carrier Divergence Test 알고리즘을 적용한 결과도 함께 제시하였다. 이 논문의 결과는 항공용 지역위성항법 보강시스템에 대한 전리층 폭풍의 영향을 최소화하기 위한 기법 연구의 기반이 되며 시스템의 성능평가를 위한 다양한 시뮬레이션환경의 하나로서도 활용이 가능할 것이다.

• Journal of Advanced Navigation Technology
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• v.11 no.4
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• pp.371-377
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• 2007

Ionospheric time delay is one of the main error source for single-frequency DGPS applications, including time transfer and Wide Area Differential GPS (WADGPS). Grid-based algorithm was already developed for WADGPS but that algorithm is not applicable to geomagnetic storm condition in accuracy and management. In geomagnetic storm condition, the spatial distribution of vertical ionospheric delay is noisy and therefore the accuracy of modeling become low in grid-based algorithm. For better accuracy, function based algorithm can be used but the continuity of correction message is not guranteed. In this paper, we propose the ionospheric model using wavelet based algorithm. This algorithm shows better accuracy with the same number of correction message than the existing spherical harmonics algorithm and guarantees the continuity of correction messages when the number of message is expanded for geomagnetic storm condition.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.41 no.2
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• pp.134-141
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• 2013

This paper explores a real-time system implementation to couple tightly StrapDown Inertial Navigation System(SDINS) and Global Positioning System(GPS) mounted on the aircraft. When implementing the SDINS/GPS coupled system in real-time processor, we have to deliberate SDINS's unique characteristics based on the ring laser gyro, and besides, lever-arm, measurements, and error compensation method. The novel modeling method is applied to system the misalignment error term of gyro to estimate the cumulative heading attitude errors while the aircraft banking to turn repeatedly. Captive Flight Test results show that the proposed modeling strategy has good performance.

• Bulletin of the Korean Space Science Society
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• 2010.04a
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• pp.29.2-29.2
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• 2010

항법분야에 있어서 위성항법시스템의 다양한 오차를 제거한 정밀한 위치 정보를 이용하여 이동체에 활용하는 연구가 진행되고 있다. 실제 환경에서 이동체를 이용한 항법실험을 수행하기 전 실제 환경과 유사한 가상의 실시간 테스트베드를 구축하여 알고리즘 테스트 및 검증 실험을 수행하려 한다. 이를 위해 이동체의 운동을 시뮬레이션하는 운동궤적제어시스템과 실제의 항법신호를 시뮬레이션하는 GNSS 시뮬레이터 사이의 시각동기화는 실시간 시뮬레이션을 구현하기 위해 필수적으로 요구된다. 동기화 되지 않은 시각정보는 이동체 운동궤적제어시스템에 의해 생성된 실제의 궤적과 GNSS 시물레이터로부터 생성된 궤적사이의 오차를 유발하여 항법수신기의 부정확한 항법신호를 유발한다. 이 연구는 GNSS 시뮬레이터를 이용한 실시간 테스트베드의 구축에 있어 필요한 이동체 운동궤적의 시각동기화 기술 개발을 목표로 한다. GNSS 시뮬레이터는 Spirent 사의 GPS 시뮬레이터가 사용되었다. 이동체의 위치, 속도, 가속도와 같은 움직임을 나타내는 운동에 관한 명령은 적용되어야 하는 정확한 시각이 함께 전송되므로, 이는 그 시각 이전에 GPS 시뮬레이터에 도달해야 한다. 따라서 1초(1 Hz) 또는 0.1초(10 Hz) 사이에 원격제어시스템과 GPS 시뮬레이터사이의 시각 동기화를 구현하였다. 시뮬레이터와의 시각정보 동기화를 위해 Amplicon사의 PCI-215 타이머카드를 이용하였고, 그 결과, 이동체 운동궤적제어시스템과 시뮬레이터의 시각정보를 $10^{-3}$ 내의 위치오차를 가지는 정밀도로 동기화됨을 확인할 수 있었다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.33 no.7
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• pp.51-58
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• 2005

In 1990, GPS which had been developed for the military purposes became available to the civilian community. Since then these satellite navigation systems have been used extensively in the industrial areas such as car navigation, airplanes, communications, science and surveying. If we are dependent on GPS, however, there are some foreseeable problems in the areas of national security and sovereignty. Current GPS satellite constellation provides limited performance for the country like Korea and Japan where mountain area and urban canyon do not allow the wide skyline. To solve these problems, many countries plan to make other alternative navigation systems.In this paper, RNSS(Regional Navigation Satellite System) is designed to provide communication service with high elevation angle. It is shown, that system does not only have good navigation performance, but also improve GPS performance in Korea and its neighboring areas.

• Journal of Advanced Navigation Technology
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• v.23 no.3
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• pp.221-227
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• 2019

In this paper, interacting multiple model (IMM) filter was designed that guarantees a stable navigation performance even in the unstable satellite navigation position. In order to design IMM filter in INS / GPS integrated navigation system, sub filter of the IMM filter is defined as Kalman filter. In the IMM filter configuration, two subfilters are determined. Each Kalman filter defines the six-teenth state composed of position, velocity, attitude, and sensor error from the INS error equation and the states additionally derived in case of the coloured measurement noise. In order to verify the performance of the proposed filter, we compared the performance how the filter works in the presence of arbitrary error in GPS navigation solution. The Monte Carlo simulation was performed 100 times and the results were compared with the root mean square(RMS). The results show that the proposed method is stable against errors and show fast convergence.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.48 no.6
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• pp.401-410
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• 2020

In this study, a real-time Tactical UAS position compensation system based on image information developed to compensate for the weakness of location navigation information during GPS signal interference and jamming / spoofing attack is described. The Tactical UAS (KUS-FT) is capable of automatic flight by switching the mode from GPS/INS integrated navigation to DR/AHRS when GPS signal is lost. However, in the case of location navigation, errors accumulate over time due to dead reckoning (DR) using airspeed and azimuth which causes problems such as UAS positioning and data link antenna tracking. To minimize the accumulation of position error, based on the target data of specific region through image sensor, we developed a system that calculates the position using the UAS attitude, EO/IR (Electric Optic/Infra-Red) azimuth and elevation and numerical map data and corrects the calculated position in real-time. In addition, function and performance of the image information based real-time UAS position compensation system has been verified by ground test using GPS simulator and flight test in DR mode.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2022.11a
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• pp.347-348
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• 2022

자율운항선박 도입에 관한 논의가 국제해사기구에서 본격적으로 시작됨에 따라 자율운항선박 관련 기술개발이 세계적으로 활발하게 진행되고 있다. 그러나, 통신, 보안, 고장진단, 유지보수 등의 기술개발이 아직 미흡하여, 자율운항선박의 상용화까지는 많은 시간이 소요될 것으로 예상된다. 이러한 기술들은 문제가 발생할 경우 선박에 막대한 피해를 발생시킬 수 있으며, 특히, 연안을 항해하는 선박보다는 대양을 항해하는 선박에 더 치명적이기 때문이다. 본 연구에서는 대양항해 시 자율운항선박에 발생할 수 있는 문제들을 극복하기 위한 방안으로 여러 척의 선박을 하나의 그룹으로 묶어 항해하는 그룹항법시스템을 제안한다. 하나의 그룹은 한 척의 유인선박인 리더선박과 여러 척의 무인선박인 추종선박으로 구성되어 있으며, 항해하는 동안 일직선 형태를 유지한다. 리더선박은 출발지에서 목적지까지 미리 설정된 변침점을 따라 항해하며, 추종선박은 리더선박의 경로를 추종하여 항해한다. 선박의 침로를 제어하기 위한 타각 제어기는 선박에서 주로 사용되는 PD 제어기를 구현하여 사용하였다. 그룹항법시스템을 검증하기 위해 선박해양플랜트연구소에서 공개한 KVLCC2의 축소 모형인 L-7 모델을 사용하여 시뮬레이션을 진행하였다.