Depending upon geographical features and surrounding errors in the survey field, inaccurate positioning is inevitable in a kinematic DGPs survey. Therefore, a data inaccuracy detection algorithm and an interpolation algorithm are essential to meet the requirement of a digital map. In this study, GPS characteristics are taken into account to develop the data inaccuracy detection algorithm. Then, the data interpolation algothim is obtained, based on the feature type of the survey. A digital map for 20km of a rural highway is produced by the kinematic DGPS survey and the features of interests are lines associated with the road. Since the vertical variation of GPS data is relatively higher, the trimmed mean of vertical variation is used as criteria of the inaccuracy detection. Four cases of 0.5%, 1%, 2.5% and 5% trimmings have been experimented. Criteria of four cases are 69cm, 65cm, 61cm and 42cm, respectively. For the feature of a curved line, cublic spine interpolation is used to correct the inaccurate data. When the feature is more or less a straight line, the interpolation has been done by a linear polynomial. Difference between the actual distance and the interpolated distance are few centimeters in RMS.
Kim, Yunjong;Yang, Ho-Soon;Song, Jae-Bong;Kim, Sug-Whan;Lee, Yun-Woo
Journal of the Optical Society of Korea
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제17권6호
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pp.525-532
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2013
Contrary to the academic interests of other existing studies elsewhere, this study deals with how the alignment algorithms such as sensitivity or Differential Wavefront Sampling (DWS) can be better used under effects from field, compensator positioning and environmental errors unavoidable from the shop-floor alignment work. First, the influences of aforementioned errors to the alignment state estimation was investigated with the algorithms. The environmental error was then found to be the dominant factor influencing the alignment state prediction accuracy. Having understood such relationship between the distorted system wavefront caused by the error sources and the alignment state prediction, we used it for simulated and experimental alignment runs for Infrared Optical System (IROS). The difference between trial alignment runs and experiment was quite close, independent of alignment methods; 6 nm rms for sensitivity method and 13 nm rms for DWS. This demonstrates the practical usefulness and importance of the prior error analysis using the alignment algorithms before the actual alignment runs begin. The error analysis methodology, its application to the actual alignment of IROS and their results are described together with their implications.
미아찾기, 응급구조요청 등의 고정밀 위치정보를 요구하는 다양한 위치기반서비스 응용 분야가 증가하고 있다. 그러나 대부분 시스템에서 사용할 수 있는 GPS의 정밀도는 아직까지 낮은 상태이다. 본 논문에서는 위치기반서비스에 적용될 수 있고 무선 환경에서도 안정적인 서비스가 제공될 수 있으며 다양한 단말기에서 활용할 수 있는 객체지향 설계 기법을 이용한 웹서비스 기반의 저가형 위성항법보정시스템(DGPS)을 설계 및 제안한다. 제안하는 시스템은 시스템의 확장성과 재활용성을 극대화하기 위해 UML을 기반으로 객체지향 설계 모델링을 이용하여 시스템을 설계한다. 또한 저가형의 기준국과 위치 보정 측위 프레임워크 및 서버를 구축하여 이동국의 위치에 따른 GPS의 정밀도를 높이고자 한다. 이동국의 위치 정밀도는 이동환경을 고려하여 안정적이고 다양한 서비스 제공이 가능한 형태인 웹 서비스 기반의 통신 인터페이스를 구현한다. 마지막으로 성능평가 결과, 제안된 시스템을 통해 1~2m이내까지 위치측위 정밀도가 확보할 수 있으며, 88.5% 확률로 2m이하의 위치측위 정밀도를 확보 할 수 있다.
해양에서 정보통신기술 기반의 4차 산업혁명 확산은 고정밀 및 안정적인 위치·항법·시각·정보(PNT&D)를 요구하고 있다. 국제해사기구(IMO)와 국제항로표지협회(IALA)에서는 범지구 위성 항법 시스템(GNSS) 의존도가 증가함에 따라 취약성 경감을 위해 백업시스템을 요구하고 있어 우리나라는 R-Mode 기술개발에 관한 연구를 진행하고 있다. 시설의 중복투자를 막기 위해 기존 해상 인프라인 중파를 이용하는 DGPS(Differential Global Positioning System) 보정국과 감시국 34개소 및 초단파를 이용하는 선박자동식별장치(AIS) 기지국을 활용하고자 하며, 일부 서해 지역에서 수신신호의 세기가 미약한 전파 음영지역이 있으므로, 이를 해결하기 위해 R-Mode 보정국과 감시국 신설을 통하여 전파 음영지역을 해소하고자 한다. 따라서 본 논문에서는 주파수가 낮은 대역에서(단파대 이하) 전파가 지표면(수면)을 따라 잘 전송되는 특징이 있어 시뮬레이션과 전파측정을 하였으며, 전파전파 특성 분석을 통하여 R-Mode 보정국과 감시국 신설 후보지를 제안하고자 한다. 본 논문을 활용하여 다른 지역의 전파 음영지역을 해소하기 위해 적절한 위치에 R-Mode 보정국과 감시국 후보지를 선정할 수 있다.
기존 RTK-GPS(Real Time Kinematic-Global Positioning System)는 고가의 장비인 RF(Radio Frequency) 방식의 무선 모뎀을 사용하므로 사용자의 무선국 허가, 전파의 지리적 장애물에 의한 영향, 전송거리의 제한, 주파수 혼신, 주파수 자원의 유한성 등의 문제점이 있다. 본 논문에서는 이런 문제점을 해결하기 위해서 RTK-GPS 수신기의 무선 모뎀을 대체할 수 있는 방법으로 휴대전화를 이용한 DGPS 수신기와의 보정신호 전송기법을 설계하고, RTK-GPS 수신기와 휴대전화간의 연동을 위한 인터페이스 모듈의 설계 및 PIC(Programmable Integrated Circuit)를 이용한 하드웨어 모듈을 구현하였다. 그 결과 인터페이스 모듈은 GPS 수신기와 휴대전화간의 인터페이스 모듈로서 RS-232C와 통신 제어를 통한 보정신호의 전송을 가능함과 이동국에서는 송신 및 수신 된 보정신호 데이터를 이용하여 상대 측위를 통한 정밀한 측위가 이루어짐을 얻었다. 기준국과 이동국의 휴대전화를 연동한 인터페이스 모듈 시스템은 기존의 RF 방식의 무선 모뎀 시스템과 비교하여 거의 동일한 정밀도를 얻을 수 있었다.
본 논문은 DGNSS(Differential GNSS) 위치정확도 향상을 위한 PRC(Pseudo-Range Correction) 보정정보 모델링에 관한 연구내용이다. PRC는 DGNSS 기법을 이용하여 측위정확도를 향상시키기 위해 사용되는 보정정보로써 사용자가 통신망을 통해 수신한 뒤 사용된다. 그러나 일시적인 통신두절이나 신호간섭 등으로 인해 위치정확도가 급격히 저하되는 일이 발생한다. 그래서 본 논문에서는 이러한 현상을 방지하기 위해 PRC 보정정보를 다항식 곡선접합 방정식을 이용하여 모델링하고 그 정확도를 평가하였다. 모델링 매개변수를 이용하여 계산한 PRC 추정값과 실제 기준국 수신기에서 생산되는 관측값간의 차이를 계산한 결과 GPS의 경우에는 평균 0.1m, RMSE는 1.3m로 나타났고 대부분의 위성들이 ${\pm}1.0m$ 이내의 편향오차와 3.0m 이내의 RMSE를 보였다. GLONASS의 경우에는 평균 0.2m이고 대부분 ${\pm}2.0m$ 이내에 분포하였다. RMSE는 2.6m로 나타났고 다수의 위성들이 3.0m 이내에 분포하였다. 이런 결과는 모델링을 통해 산출한 추정값이 사용자의 위치정확도를 유지하는데 유효하게 사용될 수 있음을 보였다. 그러나 고도각이 낮은 영역에서 두 값의 차이가 크게 나타나 이에 대한 연구를 추가적으로 수행할 필요성이 있다.
본 논문에서는 현재 해양수산부에서 운영 중인 NDGPS 기준국을 SBAS 기준국으로 공동 활용하기 위한 목적으로 사이트 환경 관점에서의 타당성을 확인한다. 이를 위하여 SBAS 기준국의 사이트 환경 요구사항을 도출하고, 본 요구사항을 확인할 수 있는 절차를 수립한다. 그리고 수립된 기준국 사이트 환경 조사 절차를 기반으로 NDGPS 기준국의 현장 조사를 실시하고 그 결과를 분석한다. 이때, 사이트 환경 조사를 위한 사이트 선정은 NDGPS 기준국 17개소를 대상으로 한다. 본 논문의 내용은 NDGPS 기준국을 SBAS 기준국으로 공동 활용하기 위하여 고려해야 할 요소도출 및 위성항법시스템 분야의 기준국 선정 및 구축 시 활용할 수 있다.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제34권1호
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pp.177-182
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2010
인공어초의 구조적 설치로 인하여 흐름의 변화가 생기며, 이로 인한 인공어초 주변의 퇴적물 수송은 침전과 매몰뿐만 아니라 저질 환경에도 영향을 미친다. 본 조사는 경상북도 포항시 해역에 시설된 사각형 어초의 시설상태를 파악하기 위하여 수중음향 영상기기인 사이드 스캔 소나(SSS), 인공위성 위치 측정기(DGPS)와 잠수조사를 통한 조사를 실시하였다. 조사 결과, 총 139개소에서 10,526개의 사각형 어초가 발견되었으며, 어초 기능 유지에 영향을 미치는 수준으로 판단되는 0.5m 이상의 매몰과 세굴은 각각 4개소(0.5~1.2m, 2.9%)와 3개소(0.5m, 2.2%)로 나타났다. 파손의 경우 10,526개의 발견된 사각형 어초 중 183개(1.74%)로 나타났다. 따라서 포항시 해역에 시설된 사각형 인공어초의 시설상태는 비교적 안정적인 것으로 나타났다.
This paper describes on the real-time monitoring of dredging information for grab bucket dredger equipped with winch control sensors and differential global positioning system(DGPS) using electronic chart display and information system(ECDIS). The experiment was carried out at Gwangyang Hang and Gangwon-do Oho-ri on board M/V Kunwoong G-16. ECDIS system monitors consecutively the dredging's position, heading and shooting point of grab bucket in real-time through 3 DGPS attached to the top bridge of the dredger and crane frame. Dredging depth was measured by 2 up/down counter fitted with crane winch of the dredger. The depth and area of dredging in each shooting point of grab bucket are displayed in color band. The efficiency of its operation can be ensured by adjusting the tidal data in real-time and displaying the depth of dredging on the ECDIS monitor. The reliance for verification of dredging operation as well as supervision of dredging process was greatly enhanced by providing three-dimensional map with variation of dredging depth in real time. The results will contribute to establishing the system which can monitor and record the whole dredging operations in real-time as well as verify the result of dredging quantitatively.
차선유지 제어시스템, 적응식순항 제어시스템과 같은 첨단운전 지원시스템은 기본적으로 차량의 거동 정보를 기반으로 구동되지만, 최근 도로의 기하학적 정보를 추가적으로 활용하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히, 도로의 종단경사는 차량의 가감속 제어 및 항법알고리즘 구현에 있어 필수적인 정보로서 DGPS-RTK와 같은 고가의 장비로 직접 측정하는 방법과 디지털 맵에 저장된 속성정보를 활용하는 방식이 제안되고 있으나, 상용화 관점에서는 아직 많은 문제점이 존재한다. 따라서, 본 논문에서는 추가 센서의 장착없이 연속형 확장칼만필터를 활용하여 차량의 동특성과 도로종단경사를 효율적으로 추정하는 알고리즘을 제안한다. 도로종단경사를 포함하는 3자유도 차량동역학 모델과 차량의 내부 네트워크롤 통해 수집할 수 있는 차량의 상태정보를 기반으로 확장칼만필터를 설계하여 차량의 동특성과 도로종단경사를 추정한다. 제안된 알고리즘은 시뮬레이션과 실차실험을 통해 그 성능을 검증하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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