• 제목/요약/키워드: 항법 시

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정밀 위치정보 데이터를 이용한 수중 하저면의 수심 정보 획득 시스템 (Data Collection System to Water Depth in Reservoir Using Accurate Location Information)

  • 김온;고영진
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제15권2호
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    • pp.327-334
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    • 2020
  • 본 논문에서는 위성으로부터의 전파를 이용해 지상의 위치를 측정하는 글로벌 위성항법시스템(GNSS)과 음향측심기를 같이 사용하여 저수지의 정확한 위치 정보와 수심 정보 데이터를 동시에 획득할 수 있는 무인 조사 시스템을 개발하였다. 이 시스템은 자동 경로 생성 프로그램으로 5m, 10m 및 20m의 그리드 크기에 대한 입력 조건에 따라 자동으로 순항 경로를 생성토록 하였고, 또한 자동으로 정확한 순항 경로를 제어하도록 하였다. 개발된 시스템은 전라남도 순천시 서면에 위치한 용곡(건천) 저수지에서 적용 가능성을 검증하였다. 61.1ha의 전체 저수지 수역 조사 시간에 대한 검증 결과는 새로운 시스템이 매우 높은 품질의 공간 분해능을 포함하여 저수지의 수심을 신속하게 조사할 수 있음을 나타내었다.

적응 이동 구간 칼만 필터를 이용한 무인 잠수정의 항법 시스템에 관한 연구 (A Study on the Underwater Navigation System with Adaptive Receding Horizon Kalman Filter)

  • 조경남;서동철;최항순
    • 대한조선학회논문집
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    • 제45권3호
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    • pp.269-279
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    • 2008
  • In this paper, an underwater navigation system with adaptive receding horizon Kalman filter (ARHKF) is studied. It is well known that incorrect statistical information and temporal disturbance invoke errors of any navigation systems with Kalman filter, which makes the autonomous navigation difficult in real underwater environment. In this context, two kinds of problems are herein considered. The first one is the development of an algorithm, which estimates the noise covariance of a linear discrete time-varying stochastic system. The second one is the implementation of ARHKF to underwater navigation systems. The performance of the derived estimation algorithm of noise covariance and the ARHKF are verified by simulation and experiment in the towing tank of Seoul National University.

NDGPS의 정적 및 동적 측위 정확도 분석 (The analysis for the static and kinetic positioning accuracy of NDGPS)

  • 송글재;박권일;공현동
    • 한국항해항만학회지
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    • 제32권8호
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    • pp.611-619
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    • 2008
  • 국토해양부에서는 해양 DGPS 기준국가 연계하여 전국망 위성항법보정시스템(NDGPS) 구축 사업을 추진 중에 있으며, 2008년 춘천기준국이 설치 완료되면 우리나라 전역에서 실시간 DGPS 측위 정보를 이용할 수 있다. 따라서 DGPS 측위 정보의 이용 활성화를 위하여 DGPS의 측위 정확도를 측정 분석하였다. 실시간 DGPS 측위 정확도는 정적 측정시 평면상 RMS(Root Mean Square) 오차는 0.42m, 동적 측정시 평변상 RMS 오차는 0.48m로 분석되었으며, RTK에 의한 비교 측정 분석도 병행하였다. 그 결과 위성항법보정시스템(DGPS)은 높은 정확도를 요하는 GIS구축사업 분야에 직접적으로 이용될 수 없으나, 실시간 측위 정보를 필요로 하는 GIS활용 분야에서는 DGPS가 다양하게 이용될 수 있을 것이다.

비가시선(NLOS) 환경에서 ETOA알고리즘을 이용한 실내 위치 추적 시스템 구현 (Implementation of Indoor Location Tracking System Using ETOA Algorithm in Non-Line-Of-Sight Environment)

  • 강경식;최광석
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37권4B호
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    • pp.300-308
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    • 2012
  • 다양한 실내 위치 추적 기술들이 제안되고 있다. 일반적으로 TOA(Time of Arrival)신호를 활용한 실내 위치 추적 시에는 건물 내의 다양한 장애물들에 의해 전파의 굴절, 반사, 분산 등에 의해 위치 추적이 어렵다는 단점이 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 NLOS(Non-Line-Of-Sight)환경에서 ETOA(Estimation-TOA) 알고리즘을 적용한다. ETOA알고리즘은 실내의 NLOS 환경이 발생한 해당 Beacon과의 TOA값을 추측항법을 통해 TOA값을 예측하는 알고리즘이다. 본 알고리즘을 이용하게 되면 삼각측량법을 사용하는 위치추적 시 3개의 노드 중 최대 2개의 노드가 NLOS가 발생하더라도 정확도 있는 위치 추적이 가능하다. 본 논문에서는 ETOA 알고리즘을 실내 이동로봇에 적용하고 로봇내의 관성센서와 칼만 필터를 이용함으로서 정확한 위치 추적을 할 수 있음을 확인하였다.

전파 표준시 방송을 위한 NDGPS 신호 활용 방안

  • 이영규;양성훈;이승우;김준환;최성수;이창복
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2006년도 International Symposium on GPS/GNSS Vol.2
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    • pp.486-489
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    • 2006
  • 현대 생활에 있어서 정확한 시간은 마치 공기와 같이 필요성이 직접적으로 확연하게 나타나지는 않지만, 첨단 통신, 항법, 금융 등의 산업 발전 및 국민의 일상 생활을 차질 없이 영위하기 위해서 없어서는 안 될 중요한 요소 중 하나이다. 광범위한 시각동기 응용 분야 중에서 본 논문에서는 특히 국민의 일상 생활과 밀접한 관계가 있는 수 ms 정도의 정확도를 갖는 타이밍 신호를 전국에 제공하기 위한 방안에 대해서 기술한다. 이러한 타이밍 신호의 응용 분야로는 열차, 지하철, 버스시간과 같이 수 초 정도의 정확도가 요구되는 경우, 인터넷통신 및 금융 거래와 같이 1초 이하의 정확도를 요구하는 경우, 교통 신호등과 같은 수백 ms 이내의 정확도가 요구되는 경우 등을 들 수 있다. 본 논문에서는 전파시계, 교통신호제어기, 전자상거래 등에서 요구되는 기준 시각을 제공하기 위한 방안 중 하나로 현재 해양수산부에서 운영하고 있는 NDGPS 비콘신호를 활용하여 전국적인 표준시의 방송 방안에 대해서 기술한다. 이를 위해서 유선전화망을 이용하여 표준시를 전송하는 방안, 수신된 표준시를 이용하여 방송할 타임태그를 작성하는 방법에 대해서 기술하였다. 또한 원격지 클럭에 대한 동기 성능을 분석하는 방법 및 이에 대한 결과를 제시하였다.

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GPS의 DOP 향상에 관한 연구 (A Study on the DOP Improvement of GPS)

  • 최창묵;고광섭
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2010년도 추계학술대회
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    • pp.299-302
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    • 2010
  • GPS를 이용하여 고정밀도의 위치정보를 얻기 위해서는 가시위성의 기하학적 배치가 매우 중요한 요소로 작용되며 이 척도가 DOP라고 불리는 계수이다. 본 논문에서는 향후 많은 항법위성이 생길 경우 통합방식에 의해 원하는 위성을 선택함으로서 고의적인 재밍에 대한 대책 및 위치정보의 정밀도 향상 측면에서 매우 유용할 것으로 판단되어 첫 단계로 GPS 와 GLONASS의 통합 시스템 구축시 정밀도의 근간을 이루는 DOP 향상에 대하여 연구하였다. 데이터 분석결과 단독 GPS 사용시 보다 통합 GNSS 시스템이 0.3 ~ 0.8 정도의 우수한 GDOP 정보를 얻을 수 있었다. 따라서 이는 GDOP 뿐만이 아니라 결과적으로 고정밀도의 위치정보를 얻을 수 있음을 확인하였다.

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e-Navigation 관련 산업현황에 관한 기초연구

  • 최한규;강병재
    • 선박안전기술공단연구보고서
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    • 통권4호
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    • pp.1-108
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    • 2007
  • 2007. 7. 23 IMO의 NAV(항해안전전문위원회)53차 회의에서는 e-Navigation을 해상에서의 안전, 보안, 해양환경보호를 목적으로 전자적인 수단에 의해 선박과 육상에서 해양정보를 수집, 교환, 표시함으로써 항구와 항구간의 항해 및 관련된 서비스를 향상시키는 것으로 정의하고 있다.2005년 11월 영국의 교통부 장관 Stephen 박사는 Royal Institute ofNavigation에서의 연설에서 해상안전과 환경보호를 위하여 선박의 항해를 감시하는 관제소 및 항행하는 선박에 유용하고 정확한 정보가 더 많이 필요함을 역설하였다. 그리고 첨단 기술에 의해 자동화된 항공 항법분야를 예로들면서, 선박의 항법 분야도 항해와 관련된 모든 시설 및 작업을 전자적 수단으로 대체하는 개념인 e-Navigation으로 전환되어야 하며 영국은 이에 필요한 작업을 주도하겠다는 의견을 피력하였다. Stephen은 e-Navigation 도입으로 얻을 수 있는 이익으로 첫째, 항해 실수로 인한 사고 확률저감, 둘째,사고 발생 시 인명 구조 및 피해 확산을 위한 효율적 대응, 셋째, 전통적인항해시설 설치 불필요로 인한 비용 저감, 넷째 선박입출항 수속의 간편화 및항로의 효율적 운용으로 인한 상업적 이익 등을 들었다. 반면에e-Navigation 체계로 전환 시 예상되는 장애로는 첫째, 체계 구축을 위한 비용(특히 개발도상국가들의 경우 어려움 예상), 둘째, e-Navigation의 성과 달성을 위하여 세계 전 해역의 모든 선박이 e-Navigation 체계에 동참하도록유도하는 문제, 셋째, 전자해도 표시 및 선교 장비들에 대한 표준화 문제, 넷째, 육상에 설치할 e-Navigation 센터의 설계 및 구축 등을 꼽았다.IMO는 2005년 81차 MSC(해사안전위원회) 회의에서 영국이 일본, 마샬아일랜드, 네덜란드, 노르웨이, 싱가포르, 미국과 공동으로 제안한 ‘e-Navigation전략 개발’ 의제를 2006년 82차 MSC 회의에서 채택하고, NAV(항해 전문위원회)를 통하여 2008년까지 e-Navigation의 구체적 개념을 정립하고 향후 개발하여야 할 전략적 비전과 정책을 수립하기로 하였다. 이어서 영국을 의장으로 e-Navigation 전략개발 통신작업반이 구성되었는데, 지난 년간 19개국, 16개 전문기관이 참여하여 아래의 작업이 수행되었다. ○ e-Navigation 개념의 정의와 목적 ○ e-Navigation에 대한 핵심 이슈 및 우선 순위 식별 ○ e-Navigation 개발에 따른 이점과 단점의 식별 ○ IMO 및 회원국 등의 역할 식별 ○ 이행계획을 포함한 추가 개발을 위한 작업계획의 작성 IMO에서 수행되고 있는 e-Navigation 전략 개발 의제 일정은 2008년까지이다. 이 전략 개발에 있어서 중요한 요소는 e-Navigation이 포함할 서비스범위, 포함하는 서비스 제공에 필요한 인프라 및 장비의 식별, 인프라 구축및 운용비용을 부담할 주체에 대한 논의, e-Navigation으로 인한 이익과 투자비용에 대한 비교 분석 등이다. 이 과정에서 정부, 선주, 항만운영자, 선원등의 입장 차이와 선진국과 개발도상국 간의 경제 수준 차이는 전략 개발에있어 큰 어려움을 줄 것이므로, 이들이 합의된 전략을 만들기 위해서는 예정된 기간보다 다소 늦어질 가능성도 있다.e-Navigation 전략 개발이 완료되면 1단계로는 해상교통 관제시스템, 선박선교 장비, 무선 통신장비 등에 대한 표준화 작업이 이루어질 것이다. 이 과정에서 각국 간에 자국 보유 기술을 표준화시키기 위한 경쟁이 치열할 것으로 예상된다. 2단계에서는 e-Navigation 체계 하에서의 다양하고 풍부한 서비스 제공을 위한 관련 소프트웨어 및 하드웨어의 개발이 이루어질 것으로전망되는데, 이는 지난 10년간 육상에서 인터넷망 설치 후 이루어진 관련 서비스 산업의 발전을 돌아보면 쉽게 짐작할 수 있을 것이다.e-Navigation 체계 하에서 선박의 항해는 현재와는 전혀 다른 패러다임으로 바뀔 것이다. 예를 들어 현재 입출항 시 요구되던 복잡한 절차는one-stop 쇼핑 형태로 단순화되고, 현재 선박 중심의 항해에서 육상e-Navigation 센터가 적극적으로 관여하는 항해 체계로 바뀔 것이며, 해상정보의 공유와 활용이 무선 인터넷을 통해 보다 광범위하게 이루어질 것이 다.e-Navigation의 잠재적 시장 규모는 선박에 새로이 탑재될 지능형 통합 항법시스템 구축과 육상 모니터링 및 지원 시스템 등 직접 시장이 약 50조원,전자해도, 통신장비, 관련 서비스 컨텐츠 등 간접 시장의 규모가 150조원으로 총 200조원으로 대략 추산하고 있다. 향후 이 거대한 시장을 차지하기 위한 전략 수립이 필요한 시점이다. 지금까지 항해 장비 관련 산업은 선진국의일부 업체들에 의해 독점되어 왔다. 우리나라는 조선과 해운에서 모두 선진국임에도 불구하고 이 분야에서는 대부분 수입에 의존해 왔다. e-Navigation체계 하에서는 전체 시장이 커지고 장비의 사양이 표준화됨에 따라 어느 소수 업체가 현재처럼 독점하기는 더 이상 어려울 것으로 예상된다. 따라서e-Navigation은 우리나라도 항해 장비 분야 시장을 차지할 수 있는 좋은 기회라고 할 수 있다. 특히 조선 1위의 장점을 적극 활용한다면 다른 나라보다우위의 경쟁력을 확보할 수도 있다. 또한, 서비스 분야의 시장은 IT 기술과밀접한 관계가 있으므로 IT 강국인 우리나라가 충분한 경쟁력을 갖고 있다고 할 수 있다.그러나, EU를 비롯한 선진국에서는 이미 e-Navigation 에 대비한 연구를10여년 전부터 수행해 왔다. 앞에서 언급한 EU의 MarNIS 사업은 현재 거의마무리 단계로 당장 실용화 할 수 있는 수준에 있는 것으로 보인다. 늦었지만 우리도 이를 따라잡기 위한 연구를 서둘러야 할 것이다. 국내에서도e-Navigation의 중요성을 깊이 인식하고, 2006년에는 관련 산학연 전문가들로 작업반을 구성하여 워크숍 등을 개최한 바 있다. 또한 해양수산부에서도e-Navigation 핵심기술 개발을 위한 연구사업을 기획 추진하고 있다.그러나 현재 항해통신장비들의 기술기준은 ITU의 전파규칙(RR)과 IMO결의 및 SOLAS 협약을 따르고 있는데 이들 규약이나 결의에 대한 국제적인 추이와 비교할 때 국내의 기술은 표준화되지 못한 부분이 많은 실정이다.본 연구에서는 e-Navigation sytem중 표준화가 필요한 요소와 전자해도,AIS 등 e-Navigation(통합전자항법시스템)관련 국내산업현황 실태조사를 통해 국내 e-Navigation기술개발 동향에 대해 조사하고자 한다.

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비행 운동 시뮬레이션을 위한 좌표계 변환 (The Coordinate Conversion for Flight Dynamics Simulation)

  • 백중환;황수찬;김칠영
    • 한국항행학회논문지
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    • 제3권2호
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    • pp.139-146
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    • 1999
  • 비행 시뮬레이터는 엔진 모듈, 항법장치 모듈, 계기 모듈로 구성된다. 여기에는 두 가지의 문제점을 가지고 있다. 첫째는, 각 모듈별로 사용하는 좌표계가 서로 다르다는 점이다. 이를 해결하기 위해 본 논문에서는 각기 독자적인 좌표계를 일치시키기 위한 방법을 고안하였다. 둘째는, 지구 형태가 완전한 구 모양을 따르고 있다고 가정하고 구 삼각공식을 이용하여 거리와 방위각을 계산하게 되면 많은 연산량이 요구된다. 본 논문애서는 근거리 비행시 구 삼각공식 대신 평면 근사화 방식을 사용함으로써 우수한 결과를 얻음을 확인하였다. 연산 속도는 구 삼각공식 사용시 $4.95{\times}10^{-4}$초에서 평면 근사화 방식을 사용시 $1.648{\times}10^{-4}$초로 향상됨을 확인하였다.

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패러티 공간을 이용한 2개 GPS 파라미터 고장진단 (Two-Failure Gps Raim by Parity Space Approach)

  • 유창선;안이기;이상정
    • 한국항공우주학회지
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    • 제31권6호
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    • pp.52-60
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    • 2003
  • GPS(Global Positioning System)를 이용한 항공항법은 이용성과 무결성의 만족을 절대적으로 요구하고 있다. GPS의 무결성에 대한 연구로서 GPS수신기 내부 자체에서 무결성을 모니터링하는 다양한 RAIM(Receiver Autonomous Integrity Monitoring)기법이 연구되어 왔으며 이들 중에서 패러티 공간을 이용한 고장진단기법은 패러티 백터의 크기와 방향성을 이용할 수 있는 편리성을 갖고 있어 비교적 많은 연구가 진행되어 왔다. 한편, 지금까지의 RAIM 기법들은 대부분 단일고장을 가정하며, 실제 적용시 발생할 수 있는 다중고장의 경우 오차요인들의 상호간섭으로 정확한 식별이 어렵다는 단점을 갖고 있다. 본 논문에서는 확장된 패러티 공간에서 고장진단을 다룸으로써 2개의 고장식별에의 적용이 가능함을 보였다.

KASS 비행시험 및 검사 시 고려사항 분석 (Considerations on In-Flight Validation for KASS)

  • 구본수;이은성;남기욱;강재민;조정호;홍교영
    • 한국항행학회논문지
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    • 제19권3호
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    • pp.175-181
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    • 2015
  • 최근 운항경로 단축, 연료 절감, 운항시간 지연 축소, 항로 수용력 증대 등의 공역 혼잡해소 및 미래수요 대처에 대한 방안수립이 요구되어지고 있으나, 현재의 재래식 항행시설장비만으로는 한계가 있어 GNSS를 이용한 위성항법 광역보강시스템인 SBAS(satellite based augmentation system)가 고려되어지고 있다. ICAO는 2025년부터 SBAS를 활용한 항공기 운항을 권고하고 있으며, 우리나라도 이에 발맞추어 한국형 위성항법보강시스템인 KASS (Korea augmentation satellite system)를 개발 중에 있다. 본 논문에서는 KASS 개발이 완료되는 시점인 2022년 이전에 KASS 비행시험 및 검사 절차를 수립하기 위하여 SBAS 비행검사 관련 ICAO 및 FAA 규정을 분석하고 도출된 기준 항목들은 향후 KASS 비행시험 및 검사과정에 참고 될 수 있을 것으로 기대된다.