• 제목/요약/키워드: Baseline Length Estimation

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Kinematic GPS Positioning with Baseline Length Constraint Using the Maximum Possibility Estimation Method

  • Wang, Xinzhou;Xu, Chengquan
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2006년도 International Symposium on GPS/GNSS Vol.2
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    • pp.247-250
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    • 2006
  • Based on the possibility theory and the fuzzy set, the Maximum Possibility Estimation method and its applications in kinematic GPS positioning are presented in this paper. Firstly, the principle and the optimal criterion of the Maximum Possibility Estimation method are explained. Secondly, the kinematic GPS positioning model of single epoch single frequency with baseline length constraint is developed. Then, the authors introduce the artificial immune algorithm and use this algorithm to search the global optimum of the Maximum Possibility Estimation model. The results of some examples show that the method is efficient for kinematic GPS positioning.

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Orbit Ephemeris Failure Detection in a GNSS Regional Application

  • Ahn, Jongsun;Lee, Young Jae;Won, Dae Hee;Jun, Hyang-Sig;Yeom, Chanhong;Sung, Sangkyung;Lee, Jeong-Oog
    • International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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    • 제16권1호
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    • pp.89-101
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    • 2015
  • To satisfy civil aviation requirements using the Global Navigation Satellite System (GNSS), it is important to guarantee system integrity. In this work, we propose a fault detection algorithm for GNSS ephemeris anomalies. The basic principle concerns baseline length estimation with GNSS measurements (pseudorange, broadcasted ephemerides). The estimated baseline length is subtracted from the true baseline length, computed using the exact surveyed ground antenna positions. If this subtracted value differs by more than a given threshold, this indicates that an ephemeris anomaly has been detected. This algorithm is suitable for detecting Type A ephemeris failure, and more advantageous for use with multiple stations with various long baseline vectors. The principles of the algorithm, sensitivity analysis, minimum detectable error (MDE), and protection level derivation are described and we verify the sensitivity analysis and algorithm availability based on real GPS data in Korea. Consequently, this algorithm is appropriate for GNSS regional implementation.

GPS를 이용한 자세결정에서 Unscented Kalman Filter를 이용한 성능 향상 (Performance Improvement in GPS Attitude Determination Using Unscented Kalman Filters)

  • 천세범;이은성;강태삼;지규인;이영재
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제11권7호
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    • pp.621-626
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    • 2005
  • With precise GPS carrier positioning result, we can get attitude information if GPS antenna has adequate attaching position on the vehicle. In this case, baseline length information can be bandied as an additional measurement or constraint. In this paper, we have proposed a method to improve the attitude accuracy. To overcome nonlinearity of baseline observation model, we analyze attitude estimation result using existing estimation method like a least square method and Kalman filter, and apply a new nonlinear estimation method an unscented Kalman filter Finally we confirm the improvement of attitude estimation result in the case of appling the unscented Kalman filter.

심해 예인 탐사장비의 위치 보정에 대한 고찰 (Review on Underwater Positioning for Deep Towing Vehicles)

  • 이근창;고영탁;유찬민;지상범;김종욱;함동진
    • Ocean and Polar Research
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    • 제27권3호
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    • pp.335-339
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    • 2005
  • The underwater positioning system is important in interpreting data that are acquired from towing vehicles such as the deep-sea camera (DSC) system. Currently, several acoustic positioning systems such as long baseline (LBL), short baseline (SBL), and ultra short baseline (USBL), are used for underwater positioning. The accurate position of DSC, however, could not be determined in a R/V Onnuri unequipped with any of these underwater positioning systems. As an alternative, the DSC position was estimated based on the topography of towing track and cable length in the cruises before 1999. The great uncertainties, however, were found in the areas of flat bottom topography. In the 2003 and 2004 cruises these uncertainties were reduced by calculating the position of DSC with the cable length and seafloor depth below the vessel. The Japanese cruises for Mn-nodule used a similar estimation method for the DSC positioning system with a CTD sensor. Although the latter can provide better information for the position of DSC, the USBL underwater positioning system is strongly recommended for establishing better positioning of DSC and other towing devices.

GPS 상시관측소 동적 좌표추정을 위한 중기선해석 정확도의 실험적 분석 (Experimental Assessment on Accuracy of Kinematic Coordinate Estimation for CORS by GPS Medium-range Baseline Processing Technique)

  • 조인수;이흥규
    • 한국측량학회지
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    • 제34권1호
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    • pp.79-90
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    • 2016
  • 본 논문에서는 지진 등으로 인해 발생하는 절대 지각변위 추정에 GPS 상시관측망의 동적기선해석 기법의 적용 가능성을 실험을 통해 정확도와 정밀도 측면에서 분석하였다. 국내 관측소의 절대좌표 추정을 위해 국외 관측소가 데이터처리에 포함 할 필요가 있어 실험 네트워크는 관측점 사이 거리가 수 백 ∼ 약 1,000km에 달하는 중기선으로 구성하였다. 따라서 대상 관측점의 동적 거동특성을 매개변수 추정단계에 반영하는 일련의 절차를 적용하여 GPS 동적 중기선해석 실험을 수행하였다. 이를 통하여 GPS 동적 중기선해석을 통해 센티미터 수준의 정확도와 그 이상의 정밀도로 GPS 상시관측소의 절대좌표를 동적모드로 추정할 수 있음을 확인하였다. 또한 본 논문은 위성궤도력, 관측데이터양 그리고 동적좌표 추정의 초기좌표 구속범위와 같은 기선해석 조건들이 동적좌표 추정 정확도와 정밀도에 미치는 영향을 분석하고 그 결과를 요약하고 있다.

GPS 기선해석에 의한 타원체고 추정에서 대류권 오차 보정기법이 정확도에 미치는 영향에 관한 실험적 분석 (Impact of Tropospheric Modeling Schemes into Accuracy of Estimated Ellipsoidal Heights by GPS Baseline Processing: Experimental Analysis and Results)

  • 이흥규
    • 한국측량학회지
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    • 제36권4호
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    • pp.245-254
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    • 2018
  • 본 논문에서는 GPS 높이측량의 정확도 제고 측면에서 대류권오차 보정방법이 기선해석을 통한 타원체고 추정 정확도와 정밀도에 미치는 영향을 실험적 방법에 의해 연구하였다. 이를 위해 국내 상시관측소 88점을 이용해 기선장과 표고차에 따라 247개 기선을 구성하고, GNSS 통합 데이터센터로부터 7일 분량의 관측 데이터를 취득한 후 2가지 기선해석 소프트웨어에 의해 Hopfield, 수정 Hopfield 그리고 Saastamoinen와 같은 경험식과 이중차분 및 정밀절대측위 대류권 오차 추정기법을 적용해 총 8,645개 실험기선을 처리하였다. 산정한 각 관측점 타원체고의 정확도와 정밀도를 오차 보정기법 따라 계산하고 기선장과 표고차와 같은 기선 구성 조건에 대해 분석하였다. 이를 통해 대류권오차 보정방식의 특징을 정확도와 정밀도 측면에서 고찰하고 GPS 높이측량의 기선해석에서 기선장과 표고차에 대해 적합한 대류권오차 모형화 기법선정을 위한 기초자료를 제공하고자 하였다.

Bayesian estimation of tension in bridge hangers using modal frequency measurements

  • Papadimitriou, Costas;Giakoumi, Konstantina;Argyris, Costas;Spyrou, Leonidas A.;Panetsos, Panagiotis
    • Structural Monitoring and Maintenance
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    • 제3권4호
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    • pp.349-375
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    • 2016
  • The tension of an arch bridge hanger is estimated using a number of experimentally identified modal frequencies. The hanger is connected through metallic plates to the bridge deck and arch. Two different categories of model classes are considered to simulate the vibrations of the hanger: an analytical model based on the Euler-Bernoulli beam theory, and a high-fidelity finite element (FE) model. A Bayesian parameter estimation and model selection method is used to discriminate between models, select the best model, and estimate the hanger tension and its uncertainty. It is demonstrated that the end plate connections and boundary conditions of the hanger due to the flexibility of the deck/arch significantly affect the estimate of the axial load and its uncertainty. A fixed-end high fidelity FE model of the hanger underestimates the hanger tension by more than 20 compared to a baseline FE model with flexible supports. Simplified beam models can give fairly accurate results, close to the ones obtained from the high fidelity FE model with flexible support conditions, provided that the concept of equivalent length is introduced and/or end rotational springs are included to simulate the flexibility of the hanger ends. The effect of the number of experimentally identified modal frequencies on the estimates of the hanger tension and its uncertainty is investigated.

기압 고도계를 이용한 DGPS 고도측정 향상 (Altitude Estimation Improvement in DGPS using Barometric Altitude Sensors)

  • 유호;이영재;지규인;천세범;권철범;전향식;주정민
    • 한국항공우주학회지
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    • 제34권1호
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    • pp.89-94
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    • 2006
  • DGPS는 GPS위성배열의 기하학적인 특성에 따라 수평면 정확도에 비해 고도 정확도가 좋지 않다. DGPS고도를 보정하기위해 두 개의 기압고도계를 사용하였고 각각 이동국과 기준국에 설치하여 차분된 고도를 얻어냈다. 이 차분된 고도는 DGPS 고도측정치와 칼만필터로 결합하여 향상된 고도를 추정한다. 이와 같은 차분된 고도는 기존의 상대고도에 기반을 두고 있지만 압력 고도가 아닌 절대고도를 주는 것에 차이가 있다. 또한 기저선의 변화에 따라 차분된 고도가 얼마나 정확성을 갖고 있는지 실제 실험을 통해 확인한다.

CCD 카메라 모델을 이용한 플렌옵틱 카메라의 캘리브레이션 방법 (Calibration Method of Plenoptic Camera using CCD Camera Model)

  • 김송란;정민창;강현수
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제22권2호
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    • pp.261-269
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    • 2018
  • 본 논문은 플렌옵틱 영상에 CCD 카메라 모델을 적용하여 플렌옵틱 카메라의 내부 파라미터를 구하는 편리한 방법을 제안한다. 플렌옵틱 카메라 캘리브레이션에 사용되는 영상은 일반적으로 CCD 카메라 캘리브레이션에서 사용하는 체크보드패턴을 사용한다. CCD 카메라 모델에 기반 하여 플렌옵틱 카메라 모델의 행렬식을 구하고 이를 통해 초점거리, 주점, 베이스라인, 가상카메라와 물체사이의 거리를 나타내는 4가지 방정식을 공식화한다. 그리고 비선형 최적화 기법을 수행하여 방정식의 해를 찾는다. 구해진 추정치는 실제 매개 변수와 비교하고 구해진 파라미터를 이용해 재 투영 오차율을 구한다. 실험 결과 제안한 방법을 통해 구한 매개 변수는 실제와 매우 유사한 값을 가지며 재투영 오차율은 수용할 수 있는 정도로 나타난다.

GPS/INS 통합에 의한 고정밀 장기선 동적 측위를 위한 다중 기준국 네트워크 데이터 처리 알고리즘 (Multiple Reference Network Data Processing Algorithms for High Precision of Long-Baseline Kinematic Positioning by GPS/INS Integration)

  • 이흥규
    • 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.