• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2013년도 춘계학술대회
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• pp.21-22
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• 2013

항만의 수출입 물동량 증가와 해양 레저 활동 증가로 해안에서 빈번하게 발생되는 해양사고는 재산과 인명피해는 물론 해양환경 파괴문제까지 대두되어 심각한 문제를 야기시키고 있다. 최근 필리핀 해역에서 발생한 미 7함대 소속 소해함 MCM-5 Guardian 함의 좌초사고를 통해 해양사고가 발생할 수 있는 원인과 항해 시 발생될 수 있는 오차요인인 좌표체계, 전자해도, 항법오차 등의 문제점을 분석하여 항해안전을 위한 대책방안을 제시하였다.

• 대한의료기공학회지
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• 제5권1호
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• pp.1-21
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• 2001

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2015년도 춘계학술대회
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• pp.548-549
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• 2015

무인 잠수정은 자율 무인잠수정(이하 'AUV' 또는 '자율무인잠수정'을 혼용)과 원격조정잠수정(이하 'ROV'로 지칭)으로 분류를 할 수 있다. ROV는 테더 게이블로 인한 작업 범위의 한계와 운동성능 효율이 떨어지는 단점을 지니고 있어, 테더 케이블이 필요 없는 AUV에 대한 필요성이 증대되고 있다. 추측 항법 시스템인 관성 항법 시스템(inertial navigation system, 이하 'INS'로 지칭)은 외부 도움없이 관성측정 장치(inertial measurement unit, 이하 'IMU'로 지칭)를 활용하여 구성된 시스템을 말한다. IMU는 자이로 스코프(gyroscope), 가속도계(accelerometer), 지자기(magnetic)센서로 구성된 측정 장치로 3개의 센서를 사용하여 상호 보정을 통한 기동 체의 위치, 속도 및 자세 정보를 제공한다. 복합항법시스템은 추측항법시스템이 가지는 누적오차와 측위 항법시스템이 가지는 외부환경에 대한 단점을 상호 보완하는 방법으로 연구가 진행 중이다. 하지만 심해서 또는 해양의 특성에 따라 측위 시스템이 사용되지 못하기 때문에 추측 항법시스템의 다양한 관성 센서를 활용한 상로 보완과 신호처리 방법을 통한 연구 개발이 진행 중이다. 다양한 센서 정보를 통합하는 목적으로 칼만 필터와 같은 최적 필터기법이 보편적으로 사용되고 있다. 칼만 필터는 확률 선형 시스템에 대하여 공정잡음 및 측정 잡음이 가우시안 확률 분포를 따를 때 최적의 추정자가 된다. 또한 가우시안 조건을 만족하지 않는 경우에도 선형 추정자 중에 추정 오차의 분산이 가장 작은 추정자이다. 칼만 필터가 최상의 성능을 발휘 하려면 공정잡음과 측정 잡음의 실제 값을 정확히 알아내는 것이 중요하다. 잡음 수준에 대한 정보가 부정확 할 경우 칼만 필터는 발산 할 수 있기 때문에 시스템에서 잡음 수준의 공산은 칼만 필터의 최적 이득을 결정하는 중요한 요소로 추정치에 큰 영향을 준다. 따라서 칼만 필터를 추측항법시스템에 적용 시킬 경우 실제 모텔의 잡음 공분산을 정확히 추정할 수 있는 기법이 요구된다. 추측항법시스템은 다양한 센서를 활용하기 때문에 움직이는 기동 표적에 적용시 잡음공분상이 변하기 때문에 항법시스템이 저하 될 수 있다. 본 연구에서는 다양한 센서를 융합하여 해양 생체 로봇의 정밀 자세 제어가 가능한 시스템을 제안하고자 한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제37C권12호
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• pp.1310-1317
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• 2012

미국의 GPS와 유럽연합의 Galileo 시스템과 같은 위성항법시스템(Global Navigation Satellite System, GNSS)은 정확한 시각과 주파수로 동기화된 항법신호를 지상의 사용자에게 제공하는 전 지구 측위시스템으로 이를 기반으로 넓은 범위에 걸쳐 항법 및 시각동기 서비스를 제공하고 있다. 이와 더불어 다중위성항법신호를 활용하여 측위를 할 경우 단독위성항법신호를 사용할 때 보다 가용 항법신호의 수가 증가하고 이에 따라 측위 정확도를 향상시킬 수 있다는 장점이 있는 것으로 알려져 있다. 하지만 현재의 GPS와 Galileo 시스템은 각기 다른 기준 시각체계를 사용하고 있기 때문에 항법해 계산 시 시각 편이가 발생하며 이를 적절히 보정하지 못할 경우 통합 항법 측위 성능을 저하시킬 수 있다. 본 논문에서는 이러한 미국의 GPS와 유럽의 Galileo 시스템에 대한 기준 시각체계에 대한 차이점을 분석하고 시각체계 불일치에 따른 항법해 영향을 시뮬레이션을 통하여 분석하였다. 또한, 현재 알려진 대표적 보정기법을 적용하였을 경우의 측위 정확도의 향상과 기법별 문제점에 대해서도 분석하였으며 기법별 문제점을 보완할 수 있는 새로운 기법에 대한 개념을 함께 제시한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.354-361
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• 2018

본 논문은 비행제어 비행체 관리 시스템 대신 한국형 기동헬기 임무컴퓨터의 비행운용 프로그램에서 구현한 측면 항법 알고리즘 설계 및 검증에 대하여 기술하였다. 구현된 측면항법 기능은 비행제어 시스템으로 롤 명령을 보내고 롤 명령 값은 임무컴퓨터의 제어 알고리즘에서 계산한다. 임무컴퓨터에서 제어 알고리즘 계산 시 항공기의 자세 및 위치에 대한 측정값을 이용한다. 이 입력 값들을 이용하여 임무컴퓨터에 탑재된 비행운용 프로그램은(선택한 비행계획 등)항법 요구를 롤 명령으로 자동조종으로 보낸다. 체계통합리그에서의 통합시험, 지상 및 비행시험을 통해 측면 항법 알고리즘을 검증하였다.

• 지적과 국토정보
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• 제46권1호
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• pp.133-148
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• 2016

다양한 산업에서 드론의 활용 가능성이 높아지는 추세에 따라 무인기 관련 법 개정에 대한 요구가 커지고 있다. 그러나 현재 드론은 조종사의 비행 조건 및 운용 범위가 엄격하게 제한되고 가시 환경 하에서만 운용이 가능하므로, 택배 등의 산업에는 활용이 어렵다. 따라서 다양한 산업에서의 드론 활용 가능성을 높이기 위해서는 위치정확도 향상은 물론이고, 무인기의 충돌을 방지하고, 위험요소를 회피하기 위한 적절한 보호수준(Protection Level)을 계산하는 것이 필수적이다. 보호수준을 포함한 무결성 정보는 SBAS(Satellite Based Augmentation Systm) 시스템을 이용한 보강항법 수행을 통해 산출할 수 있으며, 이를 통해 GPS(Global Positioning System) 단독측위가 가지는 한계를 보완할 수 있다. 이에 따라 본 논문에서는 LAAS(Local Area Augmentation System) 착륙 카테고리별 결심고도를 기준으로 드론의 비행고도를 설정하여, GPS 단독측위와 SBAS 보강항법 수행 시의 하루 중 항법수행 가능 시간의 비율을 비교하는 시뮬레이션을 수행하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제45권6호
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• pp.463-472
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• 2017

관성항법장치(Inertial Navigation System)는 항법 수행 전 동체 좌표계(body frame)와 항법 좌표계(navigation frame)사이의 좌표 변환 행렬(Direction Cosine Matrix: DCM)을 결정하여 초기자세를 구하는데 이 과정을 정렬(alignment)이라 한다. 정렬을 시작하기 위해서는 INS의 초기 위치 정보가 필요한데 해당 정보가 INS에 미리 입력되어 있지 않거나 당장에 초기위치를 모를 경우 이로 인해 INS에 전원이 인가된 후 정렬에 진입하기까지의 대기시간이 존재한다. 이러한 대기시간을 제거하기 위하여 본 논문에서는 INS 전원 인가 즉시 현재위치와 상이한 가상의 초기위치 값을 장입하여 스트랩다운 INS 정렬을 시작하고 추후에 정확한 위치를 INS에 입력하여 자세오차를 보상하는 정렬 알고리즘을 제시하였다. 항법 좌표계에서의 INS 센서 오차가 시간이 지남에 따라 자세오차에 미치는 영향성을 분석하여 가상의 초기위치 값 입력 시 발생하는 자세오차 만큼을 보상하는 폐루프 정렬 알고리즘의 성능을 검증하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.499-506
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• 2015

GNSS (global navigation satellite systems)은 민 군 차원에서 매우 다양한 분야에 활용되고 있다. 그러나 GNSS 신호는 재밍에 상당히 취약해 쉽게 방해 받을 가능성이 상존하기에 GNSS을 사용 불가능할 시에도 일정 수준의 항법성능을 보장하여 주는 일련의 백업 또는 대체항법 시스템이 필요하다. 본 논문에서는 의사위성 또는 트랜시버를 장착한 고고도 장기체공 무인기(HALE UAV; high altitude long endurance unmanned aerial vehicle)의 개념을 도입하여 국지적인 지역에서 백업 또는 대체항법 시스템을 제안하고자 하였다. 제안된 대체항법 시스템을 기반으로 고고도 장기체공 무인기의 위치 오차를 추정하고, 이를 바탕으로 최종적인 사용자 위치정확도를 산출하여 본 연구에서의 국지적 대체항법의 성능을 나타내었다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.107-112
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• 2011

GPS의 원자시계 이상 및 신호 취약 현상에 대비하기 위해 유럽의 갈릴레오, 중국의 BEIDOU, 일본의 QZSS 등 세계 선진각국은 GPS에 독립적인 위성항법시스템을 구축하고 있다. 또한, 위성항법시스템의 백업 용도로 지상항법 시스템인 Loran의 현대화 시스템인 eLoran에 대한 연구가 진행되고 있다. 국내에서도 독자항법에 대한 필요성이 거론되며 GPS에 대한 백업 용도로 Loran 시스템의 현대화를 통한 시각동기 인프라로서의 활용성에 대한 요구가 증대되고 있다. Loran 선호는 100Khz 대역으로 지형환경에 영향을 받는 지표파이다. 지표파는 지형의 전도율과 고도에 의해 전파의 전달 시 추가 지연인 ASF가 발생하고 이 추가 지연은 Loran 항법 및 시각동기에 오차를 유발하는 중요한 요소이다. 이에, ASF의 보정 방법은 Loran과 eLoran 항법에 매우 중요하다. 본 논문은 Loran 신호가 지형의 특성에 따라 지연되는 전파 지연 모델을 소개하고 효율적인 전파 지연 보정 방법을 제안하기 위해 전파모델링에 의한 예측값과 실측값을 비교 분석한 결과를 제시한다.

• 한국항행학회논문지
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• 제23권4호
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• pp.289-295
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• 2019

국제항로표지협회에서는 해양 분야에서 활용하는 백업항법시스템의 경우 항만 입출항시 10 m의 수평정확도를 보장하도록 요구하고 있다. 대표적인 해양분야의 백업항법시스템인 eLoran은 10 m 이내의 수평 정확도를 만족함이 증명되었지만, 수신환경에 따라 항법성능이 저하되기도 한다. 특히 수신 안테나 주변의 잡음 및 멀티패스 등으로 인한 요인으로 인해 특정 상황에서는 항법 자체가 불가능해지기도 한다. 본 논문에서는 이러한 환경에서 항만입출항 조건의 수평정확도 요구성능을 만족하기 위하여 UAV(unmanned aerial vehicles)를 활용한 선박의 백업항법시스템을 설계하였다. eLoran 신호 수신에 영향을 주는 주변 환경의 영향을 감소시키기 위하여 UAV에 카메라, IMU센서, eLoran 안테나 및 수신기를 장착하였으며, 선박의 안테나보다 높은 곳에서 카메라를 이용하여 랜드마크를 추적하고 일정 범위 내에서 eLoran 신호 수신과 위치 및 자세를 제어하도록 설계하였다. 선박에서는 UAV로부터 수신한 영상 및 자세 정보와 eLoran 신호를 이용한 선박기반 측위결과를 이용해 항만 입출항 시 수평정확도 요구성능을 만족할 수 있다.