• 한국항행학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.278-287
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• 2014

ADS-B는 지속적으로 증가하는 항공 수요에 대응하기 위해 새롭게 개발된 항공 감시 기술로 레이더에 비해 높은 정확도와 빠른 갱신 주기를 제공하여 레이더를 대체하거나 보완할 수 있을 것으로 주목받고 있다. 하지만 지상 시스템과 항공기 간의 정보 교환에 무선 데이터링크를 사용하며 지상 시스템 내부의 정보 교환에 무결성이 보장되지 않는 프로토콜을 사용하기 때문에 ADS-B 시스템의 운용 상태를 감시할 수 있는 시스템이 반드시 필요하다. 본 논문에서는 ADS-B 시스템의 운용 상태 감시 기능과 더불어 ADS-B 감시 자료, 레이더 감시 자료, 비행 정보를 활용하여 항공 교통 상황을 종합적으로 현시할 수 있는 항공 교통 상황 종합 현시 기능을 갖는 ADS-B 모니터링 시스템을 설계하고 구현하였다. 구현한 시스템은 직접 구성한 ADS-B 지상 시스템과 연결하여 비행중인 항공기의 ADS-B 감시 자료와 레이더 감시 자료, 가상의 비행 정보를 수신한 뒤 현시하는 방법을 통하여 검증하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제36권10호
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• pp.1017-1025
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• 2008

본 연구에서는 무인항공기의 대기속도 및 압력고도를 측정하는 공력자료시스템(ADS)을 개발하였다. ADS는 비행제어시스템에 항공기 속도와 고도를 제공함으로써 실속속도 이하에서의 비행을 막고 고도유지 비행을 가능하게 하는 시스템이다. 무인항공기의 속도와 고도를 정확하게 측정하는 것은 비행성능을 확인하고 항공기의 안전성을 보장하기 위한 중요한 부분이다. 본 논문에서 개발된 ADS는 MEMS 압력센서, 저역통과필터, 마이크로 컨트롤러 그리고 피토튜브로 구성되어 있다. 온도보정과 압력보정을 통해 ADS 데이터의 오차를 줄였으며 비행시험에서 GPS 데이터와 ADS 데이터를 비교하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제12권6호
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• pp.539-547
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• 2008

본 논문에서는 연구용 ADS-B/TIS-B Validation Testbed(AVT)설계를 위한 기초 결과에 대하여 살펴본다. ADS-B는 GNSS와 디지털 데리터링크를 활용한 새로운 항공감시 개념이다. ADS-B는 종속적인 감시 개념이기 때문에 ADS-B송수신기를 장착하지 않은 항공기에 대한 감시 정보는 획득이 불가능하다. 기존의 이차감시레이더를 사용하여 획득한 감시정보를 제공하는 개념이 AIS-B이다. AVT는 ADS-B 및 ATS-B 개념을 기반으로 한 차세대 위성항행시스템의 감시 플랫폼이라는 의의가 있다.

• 전자공학회논문지
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• 제52권2호
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• pp.27-39
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• 2015

항공 수요가 지속적으로 증가함에 따라 레이더를 이용한 항공 감시가 한계에 다다르면서, 새로운 항공 감시 기술인 ADS-B가 등장하였다. ADS-B는 레이더에 비해 높은 위치 정확도와 빠른 갱신 주기를 제공하며, ADS-B 송수신기를 장착한 항공기간에는 서로의 위치 정보를 확인할 수 있다는 장점을 갖는다. 하지만 모든 항공기가 ADS-B 송수신기를 탑재하지는 않으며, 서로 다른 ADS-B 데이터 링크를 사용하는 항공기 간에는 위치 정보의 송수신이 불가능하다는 단점이 있다. 이러한 ADS-B의 단점을 해결하기 위해 레이더가 감시 중인 항공기의 정보를 방송하는 TIS-B 서비스와 ADS-B 데이터 링크를 교차하여 ADS-B 신호를 방송하는 ADS-R 서비스가 개발되었다. 본 논문에서는 ADS-B 감시 자료와 레이더 감시 자료를 통합하여 TIS-B 서비스와 ADS-R 서비스를 함께 제공할 수 있는 항공 교통 상황 방송 서비스용 중앙 집중형 TIS-B 서버를 설계하고 구현하였다. 구현한 시스템은 직접 구성한 ADS-B 지상 시스템과 연결하여, 비행 중인 항공기의 ADS-B 감시 자료와 레이더 감시 자료를 수신하고, 수신한 감시 자료를 이용하여 TIS-B 서비스와 ADS-R 서비스를 제공하기 위한 감시 자료를 생성하여 모의 방송을 하는 방법으로 검증하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.182-191
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• 2015

ASBU (aviation system block upgrade)의 핵심 시스템 중 하나인 ADS-B (automatic dependent surveillance - broadcast) 시스템을 설계하고 구현하였다. ADS-B 시스템은 4개의 블록과 10개의 유닛으로 구성되어 있으며, 구현된 ADS-B 시스템에 필터링 알고리즘을 적용하였다. 구현된 ADS-B 시스템의 성능평가를 위해 실제 항공기 데이터를 이용하였으며, 신뢰도가 확보된 레이더 데이터와 비교하였다. 또한 필터링 알고리즘을 적용한 ADS-B 데이터와 기존의 ADS-B 데이터를 항공기 선회, 이륙, 착륙, 순항 등 다양한 상황에서 비교하였다. 성능평가 결과, 구현된 ADS-B 데이터와 레이더 데이터 간의 항공기 위치 차이는 99.57 m이고, 필터링 알고리즘을 적용한 ADS-B 데이터와 기존의 ADS-B 데이터 간의 항공기 위치 차이는 평균 8.02 m로 나타났다.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제13권3호
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• pp.377-385
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• 2012

The Automatic Dependent Surveillance Broadcast (ADS-B) system is a key component of CNS/ATM recommended by the International Civil Aviation Organization (ICAO) as the next generation air traffic control system. ADS-B broadcasts identification, positional data, and operation information of an aircraft to other aircraft, ground vehicles and ground stations in the nearby region. This paper explores the ADS-B based trajectory prediction and the conflict detection algorithm. The multiple-model based trajectory prediction algorithm leads accurate predicted conflict probability at a future forecast time. We propose an efficient and accurate algorithm to calculate conflict probability based on approximation of the conflict zone by a set of blocks. The performance of proposed algorithms is demonstrated by a numerical simulation of two aircraft encounter scenarios.

• 한국항행학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.345-353
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• 2015

본 논문에서는 차세대 항행시스템인 ADS-B (automatic dependent surveillance - broadcast)의 성능 개선을 위해, 정보융합 기법을 제안하였다. ADS-B는 기존의 레이더에 비해 성능이 우수하지만, GNSS (global navigation satellite system) 정보에 의존하기 때문에 GNSS가 가지는 오차가 ADS-B 데이터에 포함된다. 본 논문에서는 이런 오차를 극복하기 위해 ADS-B의 데이터에 MLAT(multilateration)와 WAM (wide area multilateration)의 데이터를 융합하여 ADS-B의 성능을 개선하였다. 정보융합을 하면 기존의 데이터에 비해 정확성이 우수한 데이터를 얻을 수 있다. 기존의 정보융합 기법은 부 필터로 칼만필터나 IMM 필터를 사용하지만, 제안된 기법에서는 Robust IMM 필터를 사용하여 항공기 위치추적 성능을 향상시켰다. 또한 실제 ADS-B 데이터를 사용하여 시뮬레이션 결과 대비 신뢰도를 높였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.203-209
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• 2016

자동종속 감시 시스템 (ADS-B; automatic dependent surveillance - broadcast) 시스템과 다변측정 항공감시 시스템(MLAT, multilateration) 시스템은 통신/항행/감시 및 교통관리 (CNS/ATM; communications, navigation, and surveillance/air traffic management)의 다양한 분야 중에서 감시분야에 속한다. ADS-B와 MLAT는 위성 및 디지털 통신 기술을 기반으로 구현되어 레이더 보다 성능이 뛰어나지만, 여전히 오차는 가지고 있다. 우는 이러한 오차를 줄이기 위해 reweighted convex combination method를 제안한다. Reweighted convex combination method는 기존의 convex combination method를 개선한 정보융합 기법으로 시스템에 주어지는 가중치를 재조정하여 항공기 추적 성능을 향상시킨다. reweighted convex combination method을 ADS-B와 MLAT에 적용 시켰을 때, 평균 51.51 %의 성능향상이 있었다.

• 한국항행학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.123-132
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• 2015

CNS/ATM(communication navigation surveillance / air traffic management)의 감시 분야에서는 ADS-B(automatic dependent surveillance - broadcast) 시스템, MLAT(multilateration) 시스템, WAM(wide area multilateration) 시스템이 구축되고 있다. ADS-B, MLAT, WAM 시스템의 항공기 추적 성능이 기존의 레이더에 비해 매우 우수하지만 여전히 오차를 포함하고 있다. 따라서 본 논문에서는 차세대 항행시스템의 오차를 줄이고 항공기 추적 성능을 높일 수 있는 필터링 알고리즘을 제안하였다. 필터링 알고리즘 중에서 가장 유용하다고 알려진 IMM(interacting multiple model) 필터를 개선한 Robust IMM 필터를 사용하였으며, ADS-B, MLAT, WAM 시스템 등의 차세대 항공기 추적 시스템에 적용하였다. Robust IMM 필터는 항공기 추적성능을 향상시킬 뿐만 아니라 항공기 위치 데이터가 손실되더라도 필터에서 계산한 추정값을 이용하여 지속적인 위치 추적을 가능하게 한다. 필터링 알고리즘을 차세대 항행시스템에 적용했을 때 평균 19.21%의 성능향상이 있었다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제7권10호
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• pp.2544-2560
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• 2013

As a cornerstone of the next generation air traffic management (ATM), automatic dependent surveillance-broadcast (ADS-B) system can provide continual broadcast of aircraft position, identity, velocity and other messages over unencrypted data links to generate a common situational awareness picture for ATM. However, since ADS-B messages are unauthenticated, it is easy to insert fake aircrafts into the system via spoofing or insertion of false messages. Unfortunately, the authentication for ADS-B messages has not yet been well studied. In this paper, we propose an efficient broadcast authentication scheme with batch verification for ADS-B messages which employs an identity-based signature (IBS). Security analysis indicates that our scheme can achieve integrity and authenticity of ADS-B messages, batch verification, and resilience to key leakage. Performance evaluation demonstrates that our scheme is computationally efficient for the typical avionics devices with limited resources, and it has low communication overhead well suitable for low-bandwidth ADS-B data link.