• 한국측량학회지
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• 제38권6호
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• pp.521-531
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• 2020

QZSS (Quasi-Zenith Satellite System)는 위성의 L6 밴드를 통해서 CLAS (Centimeter Level Augmentation Service)를 제공한다. CLAS는 현재 GPS (Global Positioing System), Galileo 그리고, QZSS 위성군에 대한 보정정보를 제공하며, 이러한 보정정보를 C-SSR (Compact - Space State Representation)라고 한다. 본 연구에서는 L6 밴드를 수신할 수 있는 GPS 수신기인 Septentrio의 AsteRx4를 이용하여 CLAS 메시지를 수신하고, 그 메시지를 디코딩하여 C-SSR을 획득하였다. 그리고, GPS, Galileo, QZSS의 코드의사거리 관측치에 Compact SSR을 적용하여 GNSS (Global Navigation Satellite System) 오차를 보정하고, 비선형 최소제곱법으로 수신기의 3차원 위치 및 위성군의 시계오차들을 추정하는 다중 위성항법 기반의 Code-PPP (Precise Point Positioning)를 개발하였다. 개발한 알고리즘의 정확도를 평가하기 위해서 IGS (International GNSS Service) 사이트 중 하나인 TSK2 (Tsukuba)를 대상으로 정지측위를 수행하고, 일본의 가와니시(Kawanishi)시의 이나강(Ina river) 주변을 주행하며 이동측위를 수행하였다. 그 결과, 정지측위의 경우 모든 데이터셋의 평균 RMSE (Root Mean Squared Error)는 수평방향으로 0.35 m, 수직방향으로 0.57 m의 정확도를 나타냈다. 그리고 이동측위의 경우 VRS의 RTK-FIX 값과 비교해 봤을 때 수평방향은 약 0.82 m, 수직방향은 약 3.56 m의 정확도를 나타냈다.

• 한국항공우주학회지
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• 제45권4호
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• pp.310-317
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• 2017

오늘날 다양한 나라에서 위성항법시스템을 운용, 개발하고 있다. 또한 GNSS의 성능향상을 위해 정지궤도위성을 이용하는 SBAS가 운용 중에 있다. 가장 대표적으로 사용되는 SBAS는 미국에서 개발한 GPS의 WAAS이다. SBAS에서는 사용자에게 정확성, 가용성, 연속성, 무결성을 보장하기 위해 다양한 알고리즘이 사용되고 있다. 이 중 위성에 대한 무결성을 보장하기 위한 알고리즘이 있다. 이 알고리즘은 위성오차를 추정하고 보정정보를 생성하여 사용자에게 제공한다. 여기서 위성궤도오차를 3차원으로 추정하게 된다. 이렇게 위성궤도오차를 3차원으로 추정하기 위해서는 기준국 배치가 중요하게 된다. 기준국의 배치가 넓을수록 시선각 벡터가 넓게 분포되어 추정 정확도가 향상될 수 있다. 여기서 대표적 SBAS 운영국인 미국과 한국의 지역적 특성으로 인한 분석을 수행하고자 한다. 한국은 미국에 비해 매우 협소한 지리적 특성을 가지고 있다. 따라서 3차원 위성궤도오차 추정 기법을 그대로 사용하기 어렵다. 본 논문에서는 협역지역에서 위성궤도오차를 3차원으로 추정하는 것이 아닌 스칼라로 값으로 사용하는 방식을 제안한다. 제안하는 기법은 기준국(Reference)과 위성간의 시선각 (LOS, Line-Of-Sight) 벡터에 궤도오차를 투영한 스칼라 값을 이용하는 것이다. 이 방식을 이용하여 정상상태, 고장상태의 한국과 미국지역에서 기저선 거리에 따른 오차 변화를 확인하도록 한다. 이 오차변화 차이를 비교하여 제안하는 기법의 사용 가능성을 제시한다.

• 한국항행학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.389-394
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• 2015

본 논문에서는 관성항법시스템의 전달정렬 기법인 속도정합에 대하여 지렛대 거리 오차와 속도 측정치의 시간 지연을 고려하였고, 시스템 레벨에서 성능을 향상시키기 위한 방법을 제안하였다. 먼저 확장형 칼만필터의 공정잡음과 측정잡음의 공분산 값에 따른 추정 성능을 분석하였다. 그리고 가관측성 분석을 통하여 방위각 자세 오차의 추정 성능을 향상시키기 위한 항체의 운항 조건을 제시하였고 시뮬레이션을 통하여 성능을 분석하였다. 방위각 자세 오차를 추정하기 위한 항체의 운항 조건을 분석하였는데 항체가 순항을 하는 경우에는 방위각 자세 오차를 추정하지 못하며 북측 혹은 동측 가속도가 있어야만 추정이 됨을 알 수 있었다.

• 한국항해항만학회지
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• 제37권4호
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• pp.367-373
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• 2013

GPS 오차를 보정하기위한 시스템 중에서 광역보정시스템은 여러 개의 기준국 네트워크로부터 데이터를 수집하여 3차원 위성궤도 오차, 위성 시계오차, 서비스 지역의 전리층 지연 오차를 추정한다. 추정된 보정정보는 사용자에게 방송되고, 사용자는 더 정확하고 신뢰성 있는 위치를 계산 할 수 있다. 이러한 광역보정시스템의 성능은 기준국의 배치에 따라 차이를 보일 수 있으므로 적절한 기준국 선정을 위해서는 기준국 네트워크 변화에 따른 성능 분석이 필요하다. 본 논문에서는 한국에서의 광역보정시스템 성능을 기준국 조합을 변경하면서 시뮬레이션 테스트를 수행하였고, 그에 따른 성능 변화를 제시하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제26권6호
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• pp.448-455
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• 2022

본 연구에서는 UTM(UAS Traffic Management) 체계 구축 시, 무인항공기 간의 비행 간격을 분리하기 위해 회랑(Corridor)을 설정하여야 하며, 통합시스템오차(TSE; Total System Error)를 고려하여 회랑 크기를 산출하였다. 복합형 수직이착륙 무인항공기를 이용하여 직선 구간과 선회 구간의 비행 데이터를 수집하였다. 비행 데이터는 SQSM(Scalar Quantity Summation Method) 방법을 통해 TSE를 도출하였으며, 항법시스템오차 (NSE; Navigation System Error) 와 비행기술오차 (FTE; Flight Technical Error)를 세부적으로 산출하여 직선 및 선회 구간에 대한 영향성을 분석하였다. 회랑 크기는 TSE 분석 결과와 PBN(Performance-based Navigation) manual을 참고하여 산출하였다.

• 한국측량학회지
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• 제32권2호
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• pp.163-171
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• 2014

현재 GPS/IMU 기반의 차량항법기술은 GPS 신호 불량지역에서 위치 정밀도가 급격하게 저하된다. 근래에는 많은 차량에 주행 상태를 기록하기 위한 카메라를 탑재하고 있음에 따라 만약 도로시설물을 위치를 알 수 있을 경우 단사진 후방교차법(SPR)을 통해 카메라의 위치 및 자세를 산출할 수 있다. SPR로 추정된 외부표정요소는 GPS/IMU 항법해의 오차를 보정할 수 있음에 따라 GPS 신호 수신환경에 영향을 받지 않고 안정적으로 차량의 위치 및 자세를 결정할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 GPS, IMU, 사진측량 기술인 SPR을 결합하여 GPS 수신환경에 구애받지 않고 안정적으로 위치 및 자세를 결정하는 GPS/IMU/SPR 통합 알고리즘을 개발하였다. GPS/IMU/SPR 통합 알고리즘은 확장형 칼만필터를 이용하여 약결합 방식으로 구현하였다. 또한 개발된 GPS/IMU/SPR 통합 알고리즘의 성능을 분석하기 위하여, GPS 수신환경 및 영상에 획득되는 기준점의 배치에 따른 시뮬레이션 테스트를 수행하였다. 시뮬레이션 테스트 결과, GPS/IMU/SPR 결합을 통해 산출되는 위치 및 자세가 GPS/IMU 결합 결과보다 안정적으로 산출되는 것을 확인하였다. 또한 영상의 기준점이 영상 중앙에 집중되어 배치되어 있을 경우에는 광축 방향으로 위치 오차가 증가되는 것으로 분석되었다. 향후 GPS/IMU/SPR 통합 알고리즘 성능을 면밀히 분석하기 위해서는 SPR 수행결과에 영향을 미치는 영상점 및 지상점의 측정오차, 초기 외부표정요소에 따른 성능 분석이 추가적으로 수행되어야 할 것이다.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권11호
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• pp.2261-2270
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• 2015

GIS(Geographic Information System) 기반 측위 기법은 기존의 GPS 측위보다 향상된 측위 정확도를 갖기 위해 지리정보를 측위에 이용하는 기법이다. 차량이 높은 건물들이 많은 도심환경을 지나갈 때는 다중경로와 같은 채널환경으로 인해 GPS 측위 오차가 수백 미터에 이르기도 하는데, 제안 하는 GIS 기반 측위 기법은 특히 이러한 도심환경에서 오차를 보정할 수 있는 기법이다. 구현을 위해서는 모바일 GPS 외에 위성궤도정보(Ephemeris & Almanac) 서버와 GIS 서버가 추가로 구성된다. 본 논문에서는 제안하는 기법은 모바일 GPS의 NMEA-0183 출력 데이터를 이용하여 의사거리를 역으로 추정하고 이와 함께 항법 위성 궤도 정보와 GIS 정보를 이용하여 GIS 기반 측위기법을 통해 최종 위치를 추정한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제35권7호
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• pp.633-639
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• 2007

본 논문에서는 비행시간과 충돌각을 동시에 제어하기 위한 새로운 호밍 유도법칙을 제안한다. 제안한 유도법칙은 기존의 충돌각 제어 유도법칙인 BPN을 근간으로 비행시간 제어를 위한 제어명령을 부가한다. 부가되는 제어명령은 요구되는 비행시간과 추정된 잔여 비행시간과의 오차로 구성되는 시변이득을 이용하여 산출한다. 따라서 비행시간 오차가 없는 경우 제안한 유도법칙은 BPN으로 수렴되어 안정된 호밍 루프를 구성하게 된다. 시뮬레이션을 통해 제안한 유도법칙의 성능을 확인한다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제26권2호
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• pp.199-210
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• 2009

다양한 위성항법시스템이 개발 중이지만 현재 측위에 사용 가능한 것은 GPS와 GLONASS 뿐이다. 이 연구에서는 GLONASS의 궤도력 중에서 방송궤도력을 이용하여, 위성의 운동을 나타내는 미분방정식을 4차 Runge-Kutta 방법으로 수치적분하여 위성궤도를 예측하고, 그 정 확도를 평가하였다. 생성한 예측지도는 정밀궤도력과 비교하여 정확도를 검증하였는데, 1일간의 예측궤도와 7일간의 예측제도의 3차원 최대오차는 각각 17.4km, 40.1km로 나타났으며, RMS 오차는 각각 14.3km, 15.7km로 나타났다. 또한 예측제도를 이용하여 산출한 가시위성의 개수와 실제관측 결과를 비교하였다. 그 결과, 관측지점의 주변 건물에 의한 영향으로 발생하는 차이를 제외하고 결과가 일치하는 것을 확인하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권1D호
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• pp.135-143
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• 2009

GPS 반송파를 사용하는 GPS/INS 통합 측위 기술은 서로가 가지는 기술적 한계를 상호 극복하여 그 성능을 최대화 할 수 있어 측량과 항법의 다양한 분야에 활용되고 있다. 그러나 GPS/INS 통합 측위을 통하여 수 센티미터의 정확도를 확보하기 위해서는 기준국과 이동국 수신기 사이의 간격이 10~20Km 이내로 제한되어야 하는 단점을 가지고 있으며 이는 두 시스템 관측데이터를 통합 처리하더라도 그 정확도는 여전히 GPS 위성궤도 오차, 전리층 영향 그리고 대류권 지연과 같은 기선장에 따른 오차의 영향을 받기 때문이다. 이것은 3대 이상의 기준국 관측데이터를 사용하여 기선장에 따른 오차 보정량을 추정하여 이동국 관측데이터에서 그 영향을 최소화하여 극복 할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 다중의 기준국 관측데이터를 사용하여 기선장에 따른 오차 보정량 결정을 위한 기준국 반송파 미지정수 결정, 칼만필터에 의한 기선장에 따른 오차 추정 그리고 기준국과 이동국의 기하관계에 의한 오차 보간을 통한 보정량 산출 알고리즘 제안하고 실제 관측데이터 처리를 통해 그 성능을 평가 하였다.