• 한국측량학회지
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• 제28권6호
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• pp.563-571
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• 2010

GPS 위성은 세슘과 루비듐으로 이루어진 원자시계가 3~4개 탑재되어 있으며 NANU 정보를 통해 현재와 과거에 사용했었던 원자시계의 종류를 파악할 수 있다. 이 연구에서는 2001년부터 2009년까지의 SP3 파일에서 각 PRN에 대한 위성시계오차를 추출하여 분석하였다. 분석 결과 대체적으로 세슘시계는 직선형태, 루비듐시계는 곡선형태의 특성을 보였으나 일정한 경향은 나타나지 않았다. 또한 일주일간의 CLK 파일에서 위성시계오차를 추출하여 각 PRN별로 1차식과 2차식으로 접합하고 그 결과를 비교하였다. 세슘시계의 경우 2차식보다 1차식이 추출 데이터와 유사하였으며 루비듐시계의 경우 2차식이 추출 데이터와 유사하였고 특정 PRN은 다차항 형태의 특성을 보였다. 그리고 Modified Allan Deviation 방법을 이용하여 2007년과 2010년의 GPS 위성을 Block별, 원자 시계별로 분석하였다. 그결과 GPS 위성은 Block별, 원자시계별로 서로 다른 특성이 보였으며 Block 또는 원자시계가 변경되면 그 특성도 변경되는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.439-445
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• 2001

본 논문에서는 상용의 루비듐 원자시계를 이동용 기준시계로 사용시 시간오차를 최소화할 수 있는 방법을 제시하였다. 일반적으로 사용되고 있던 직선적인 보간법이 장기안정도를 고려하지 않았으나 새로운 방법에서는 시간오차를 줄이고자 장기안정도를 고려하였다. 두 가기 방식에 대한 비교측정결과, 관측시간이 1.5일 이내일때는 장기안정도를 고려한 시간오차예측이 기존의 방식에 비해 작은 시간오차가 자았다. 또한 루비듐 원자시계의 이동용 기준기로의 역할이 12시간 이내에 완료될 경우 새로운 방법은 최대시간오차가 기존 방법의 15 ns 보다 작은 10 ns 정도의 오차범위 내에서 사용 가능하다.

• 한국광학회지
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• 제4권2호
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• pp.173-180
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• 1993

광펌핑 세슘원자시계에서 Ramsey 공진신호를 관측하고, Ramsey 전이확률로 계산한 결과와 비교해 보았다. 이 때 원자의 속도분포는 Maxwell 속도분포에 $1/{\nu}$의 가중치를 고려한 경우가 실험치와 가장 잘 일치하였다. 그리고 편광이 조절된 두 대의 레이저를 펌핑용 광원으로 사용하면 Rabi-Ramsey 스펙트럼의 시계전이선의 신호를 크게 키울수 있다는 것을 알았다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제7권3호
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• pp.429-435
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• 2012

In this study, a real-time architecture for the detection of clock jumps in the GPS clock behavior is proposed. GPS satellite atomic clocks have characteristics of a second order polynomial in the long term showing sudden jumps occasionally. As satellite clock anomalies influence on GPS measurements which could deliver wrong position information to users as a result, it is required to develop a real time technique for the detection of the clock anomalies especially on the real-time GPS applications such as aviation. The proposed strategy is based on Teager Energy operator, which can be immediately detect any changes in the satellite clock bias estimated from GPS carrier phase measurements. The verification results under numerous cases in the presence of clock jumps are demonstrated.

• 한국항공우주학회지
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• 제38권1호
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• pp.58-63
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• 2010

본 논문에서는 GPS 위성시계의 갑작스런 주파수 도약이 발생하였을 때 이를 즉시 검출할 수 있는 기법을 제시한다. GPS 위성은 정밀 위치와 시각 정보를 제공하기 위해 원자시계를 장착하고 있으나, 위성 원자시계는 장기적으로는 이차 함수의 형태를, 단기적으로는 주기가 일정치 않은 주기함수의 형태를 보이면서 가끔씩 신호에 갑작스런 도약 현상이 발생한다. 위성 시계의 이상 현상은 GPS 측정치에 큰 오차를 수반하기 때문에, 실시간 정밀 위치 응용분야에서는 위성시계 이상 신호를 즉시 검출할 수 있는 기법이 요구된다. 이를 위해 다양한 신호처리 분야에서 특정한 신호를 검출하는데 활용되고 있는 Teager 에너지를 적용하였으며, 그 결과 시계 도약 현상을 효과적으로 검출할 수 있었고, 일반적인 위성시계 도약 검출 기법과의 비교를 통해 제시한 기법의 유용성을 확인하였다.

• 천문학논총
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• 제19권1호
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• pp.93-99
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• 2004

In this paper, we describe a principle of the atomic frequency standard and clock system in VLBI(Very Long Baseline Interferometry). The hydrogen maser is a usual VLBI standard. During VLBI observations, signals emitted by distant sources of radio frequency energy(quasars) are received and recorded at several antennas. At each antenna(VLBI station), a very stable frequency standard(hydrogen maser) provides a reference signal which enables time-tagging to the quasar signals as they are being recorded on magnetic tapes or hard-disk modules. For each VLBl experiment, correlation of the time-tagged recorded information between the participating antennas is used to yield the arrival time differences of any specific quasar radio wave between the antennas. These time differences are used to calculate the relative antennas to each other. In this paper, we also introduce the KVN(Korean VLBI Network) atomic frequency standard and clock system.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 1998년도 제15회 광학 및 양자전자 학술발표회 논문집
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• pp.106-107
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• 1998

• 한국광학회지
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• 제3권2호
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• pp.123-132
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• 1992

반도체 레이저로써 세슘원자의 상태를 선택하는 방식인 광펌핑 세슘원자시계를 개발하기 위해 Ramsey공진기, 정자장 형성전극, 형광 측정장치 등을 설계, 제작하였으며, 세슘원자빔 튜브를 구성하였다. 세슘원자빔 튜브의 Ramsey 공진기로 주입되는 마이크로파를 시계전이 주파수인 9192.6MHz 부근에서 주사시킬때 검출용 레이저에 의해 발생하는 형광을 측정함으로써 원자시계에서 기준 주파수로 사용되는 Ramsey 신호를 관측하였다. Ramsey 신호의 선폭은 200Hz이었고, 정자장의 세기는 정자장 형성전극에 전류가 0.8A가 흐를때 $8.61\muT$이었으며, 이 자장에 의해 시계전이 주파수는 약3.17Hz만큼 주파수가 높은 쪽으로 편이되었음을 알았다.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제13권1호
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• pp.111-115
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• 2024

This study builds a machine learning model optimized for clocks among various techniques in the field of artificial intelligence and applies it to clock stabilization or synchronization technology based on atomic clock noise characteristics. In addition, the possibility of providing stable source clock data is confirmed through the characteristics of machine learning predicted values during holdover of atomic clocks. The proposed machine learning model is evaluated by comparing its performance with the AutoRegressive Integrated Moving Average (ARIMA) model, an existing statistical clock prediction model. From the results of the analysis, the prediction model proposed in this study (MSE: 9.47476) has a lower MSE value than the ARIMA model (MSE: 221.2622), which means that it provides more accurate predictions. The prediction accuracy is based on understanding the complex nature of data that changes over time and how well the model reflects this. The application of a machine learning prediction model can be seen as a way to overcome the limitations of the statistical-based ARIMA model in time series prediction and achieve improved prediction performance.

• 항공우주산업기술동향
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• 제8권1호
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• pp.77-85
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• 2010

현재 GPS 위성항법시스템은 모두 32기의 Block IIA, Block IIR, Block IIR-M 위성으로 운용되고 있으며 12기의 Block IIA 위성은 15년 이상 된 것들이다. 열악한 우주 환경 속에서 장기간 사용된 위성은 고장이 발생하기도 하고, 특히 정밀한 위치와 시각 제공을 위해 탑재된 원자시계의 노후로 인하여 이상 현상이 발생 하기도 한다. 최근 IGS에서 제공하고 있는 Ultra-rapid 위성 시계 예측 정보의 정확도 성능이 떨어지고 있는데, Block IIA 위성 세슘 시계가 외부 환경이나 온도 변화에 쉽게 영향을 받아 안정된 원자시계의 성향을 보이지 않기 때문이다. 이런 노후 된 위성시계의 이상 현상은 GPS를 이용하는 응용분야에서 위치 성능의 저하를 수반한다. 따라서 노후 된 위성 시계의 성질과 이상 현상 등을 살펴보고 이를 감지 및 극복할 수 있는 기술 현황을 소개한다.