• 한국항해항만학회지
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• 제42권1호
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• pp.17-24
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• 2018

러시아의 위성항법시스템인 GLONASS(GLObal NAvigation Satellite System)는 2011년 10월 이후 정상적으로 재가동되었으며 지속적으로 시스템 구성이 현대화되고 있다. 최근 2017년 10월 16일 발사된 GLONASS 752 위성(GLONASS-M)이 정상 작동됨에 따라서 2세대 위성인 GLONASS-M 22기와 3세대 위성인 GLONASS-K 1기로 총 24기 위성이 구축되었다. 따라서 본 논문은 현재의 GLONASS 위성 항법시스템의 항법위성으로부터 실데이터를 수신하여 항법파라미터 특성 및 성능을 분석하고자 하였다. 수신된 데이터를 분석한 결과 항상 항법위성 5~11기가 동시에 가시선상에 있어서 항법신호를 수신할 수 있음을 확인하였으며, 실험에 이용된 위성들의 DOP(Dilution of Position)는 GDOP, PDOP, HDOP, VDOP, TDOP 각각 2.790, 2.424, 1.169, 2.123, 1.381을 얻었다. 또한 수신된 데이터의 위치 정밀도를 분석한 결과 표준편차 1.4m로 매우 우수하였다. 결과적으로 GLONASS와 GPS(Global Positioning System)는 성능이 거의 동일하며 향후 GLONASS 시스템의 이용 확대가 기대된다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.300-306
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• 2006

In this paper an error analysis of 3-dimensional GNSS attitude determination system is given. The attitude error covariance matrix is derived and analyzed. It implies that attitude errors are affected by the baseline length and configuration, the satellites numbers and geometry, receiver measurement noises and the nominal attitude of the vehicle. By defining Euler Angle Dilution Of Precision (EADOP) which is analogous to GDOP, roll, pitch and yaw errors can be efficiently analyzed. However the expression of the attitude error is too complex to get some intuitions. Therefore with a commonly adopted assumption, new expressions for attitude error are derived. The formulas are easy to compute and represent the attitude error as a function of the nominal attitude of a vehicle, the baseline configuration and the receiver noise. Using the formula, the accuracy of the attitude can be analytically predicted without the computer simulations. Applications to some widely used configurations reveal the effectiveness of the proposed method.

• 한국측량학회:학술대회논문집
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• 한국측량학회 2001년도 국제세미나 및 추계학술발표회 논문집
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• pp.71-82
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• 2001

인공위성을 이용한 범 지구 위치결정시스템인 GPS(Global Positioning System)는 수 밀리의 정밀도로 정적, 동적 위치측정이 가능한 시스템으로 교량, 건축물, 댐 등 각종 구조물의 미세한 변위를 측정하는데 이용되고 있다. 최근 국내에서도 대형구조물의 변위 측정에 GPS를 활용하려는 시도가 부분적으로 이루어지고 있으나 초보적인 단계이며 체계적인 연구가 이루어지지 못하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 RTK(Real Time Kinematic) GPS로 구조물의 변위를 실시간 측정하고 모니터링 할 수 있는 시스템을 개발하였다. 먼저 예비실험으로 반송파의 차분에 의해서 증폭되는 수신기의 측정잡음 오차, 다중경로 오차, GDOP(Geometric Dilution of Precision)가 RTK GPS의 위치정확도에 미치는 영향을 분석하였다. 그리고, RTK GPS를 이용하여 마포대교를 관측한 결과, 수 센티미터 정도 발생하는 구조물의 변위를 3차원으로 정밀 관측할 수 있었으며, 본 연구에서 개발한 모니터링프로그램을 이용하여 구조물의 거동을 실시간으로 모니터링 할 수 있었다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1991년도 한국자동제어학술회의논문집(국제학술편); KOEX, Seoul; 22-24 Oct. 1991
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• pp.1649-1654
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• 1991

In 1995 the VSOP satellite, which is called MUSES-B in Japan, will be launched under the VLBI Space Observatory Programme(VSOP) promoted by ISAS(Institute of Space and Astronautical Science) of Japan. We are now developing the GPS Receiver(GPSR) and On-board Orbit Determination System. This paper describes the GPS(Global Positioning System), VSOP, GPSR(GPS Receiver system) configuration and the results of the GPS system analysis. The GPSR consists of three GPS antennas and 5 channel receiver package. In the receiver package, there are two 16 bits microprocessing units. The power consumption is 25 Watts in average and the weight is 8.5 kg. Three GPS antennas on board enable GPSR to receive GPS signals from any NAVSTARs(GPS satellites) which are visible. NAVSATR's visibility is described as follows. The VSOP satellite flies from 1, 000 km to 20, 000 km in height on the elliptical orbit around the earth. On the other hand, the orbit of NAVSTARs are nearly circular and about 20, 000 km in height. GPSR can't receive the GPS signals near the apogee, because NAVSTARs transmit the GPS signals through the NAVSTAR's narrow beam antennas directed toward the earth. However near the perigee, GPSR can receive from 12 to 15 GPS signals. More than 4 GPS signals can be received for 40 minutes, which are related to GDOP(Geometric Dillusion Of Precision of selected NAVSTARs). Because there are a lot of visible NAVSTARs, GDOP is small near the perigee. This is a favorqble condition for GPSR. Orbit determination system onboard VSOP satellite consists of a Kalman filter and a precise orbit propagator. Near the perigee, the Kalman filter can eliminate the orbit propagation error using the observed data by GPSR. Except a perigee, precise onboard orbit propagator propagates the orbit, taking into account accelerations such as gravities of the earth, the sun, the moon, and other acceleration caused by the solar pressure. But there remain some amount of calculation and integration errors. When VSOP satellite returns to the perigee, the Kalman filter eliminates the error of the orbit determined by the propagator. After the error is eliminated, VSOP satellite flies out towards an apogee again. The analysis of the orbit determination is performed by the covariance analysis method. Number of the states of the onboard filter is 8. As for a true model, we assume that it is based on the actual error dynamics that include the Selective Availability of GPS called 'SA', having 17 states. Analytical results for position and velocity are tabulated and illustrated, in the sequel. These show that the position and the velocity error are about 40 m and 0.008 m/sec at the perigee, and are about 110 m and 0.012 m/sec at the apogee, respectively.

• 지구물리
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• 제9권4호
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• pp.387-395
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• 2006

현재 우리나라에서는 국가 기본도를 비롯하여 여러 축척의 수치지도가 제작되어있다. 그러나 현재의 수치지도는 항공사진측량 또는 위성영상을 이용하여 신규제작이나 수정․갱신이 이루어지고 있지만, 수시로 변화하는 지형. 지물에 대한 즉각적인 수정이나 갱신을 항기에는 많은 어려움이 있다. 이에 따른 대안으로 GPS 측위방법을 이용하여 수치지도 수정 갱신에 요구하는 측위 정확도를 제시와 사용자 편의를 제공하고자 한다. 그러나 정확한 위치를 GPS만을 가지고 획득하는 것은 GPS가 받는 위성신호 오차 주위 환경의 영향으로 그 위치 오차가 상당히 크게 발생할 수 있다. 약 20,183km 상의 고도 위에 있는 위성에서 받는 위치신호 덕분에 기존 방법의 가장 큰 문제점이었던 누적오차를 줄이기는 하였지만, 높은 빌딩들 사이, 나무가 너무 울창한 숲 등과 같은 위성에서 위치 신호를 받지 못하는 지역이 발생하게 된다. 또한 GPS 위성의 GDOP(Geometry Dilution of Precision)이나 주기적으로 바뀌는 위성궤도 때문에 위치를 연산하는데 문제점이 발생하게 된다. 이러한 문제점의 해결 및 정확한 위치결정을 위해서는 DGPS (Differential GPS)가 필수적이다. 따라서 본 연구에서는 여러 정확성을 향상시키길 위해 DGPS 방법 중 가장 편리한 방법인 해상위치결정용 Radio Beacon 수신기를 적용함으로써, 차량항법의 정확도를 향상시키고, 각종 측량에 응용하여 광범위한 지역을 신속히 측량할 수 있는 방법을 제안하였다. 본 연구에서는 여러 DGPS 방법 중 비교적 저렴하고 단독으로 측량이 가능한 Beacon GPS를 이용하여 신속한 수치지도 수정 및 갱신 작업 방안을 제시 하고자 한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권4A호
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• pp.401-407
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• 2010

최근 모바일 장치가 널리 이용됨에 따라 사용자에게 더 나은 서비스를 제공하기 위해 실시간 위치 측정 시스템이 사용된다. 무선 신호의 통신을 토대로 위치 측정을 수행하는 RTLS에서 많은 장소에서 발견되는 무선 통신이 어려운 무선 신호의 음영지역은 위치 측정 성능을 저하시키기에 극복해야 한다. 음영지역의 문제를 해결하기 위해 보조 태그 기법과 방향성 안테나를 활용해 하나의 리더를 이용한 위치 측정 기법을 제안한다. 본 논문에서는 RTLS에서 음영지역의 문제를 위치 측정 성능을 유지하며 극복하는 방법을 제안하고 구현하여 실험하였다. 구현된 시스템에서 위치 측정 성공률은 38% 향상되었고 위치 측정 정밀도는 CEP 기준으로 1.13미터의 성능을 나타내었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권7C호
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• pp.608-615
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• 2007

일반적으로 양방향 전송을 통한 TOA(Time Of Arrival) 정보는 두 디바이스간의 정확한 RTT(Round Trip Time) 정보로부터 도출되지만 디바이스간의 서로 다른 클럭 표류의 영향으로 인하여 RTT 측정 시 요구되는 응답 시간이 길 경우 매우 심각한 TOA 오차를 야기 시키게 된다. 이를 해결하기 위해서 본 논문에서는 비동기 시스템에서 클럭 표류의 영향을 줄이면서 TOA와 TDOA(Time Difference Of Arrival) 정보를 획득하는 방안을 제안한다. 이를 검증하기 위해서 IEEE 802.15.4a Task Group에서 제시한 단방향 전송을 통한 측위 방안과 비교하였으며 제안된 방안이 기존 방법들보다 개선된 성능을 보임을 확인하였다.

• 수산해양기술연구
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• 제39권4호
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• pp.251-261
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• 2003

기선장에 따른 GPS 위치 정도 및 분포를 측정하기 위하여 2002년 5월 29일부터 6월 2일까지 2대의 GPS수신기 (L1, 12채널)를 이용하여 고정점에서 30분에서 24시간동안 관측하는 실험을 수행하였다. 기준국(PKNU)과 이동, 국립지리원의 GPS 상시관측소에서 수신한 GPS 데이터는 동적 및 정적 후처리방식으로 처리하였으며, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 2002년 5월 31일 차단각 (cut-off angle) $15^{\circ}$에서 6시간 이상 관측 가능한 위성은 16개였고, 위성은 주로 동서방향으로 배치되어 있었다. 10분마다 평균한위성 수와 GDOP는 각각 8개, 3.89이었다. 2. 후처리 전후의 GPS 평균위치는 모두 기준점에서 남서쪽으로 편위 (단독 측위 : 1.17m, 후처리 : 평균 0.43m)되었다. 확율원 오차는 단독 측위가 6.65m이었고 이를 동적 후처리하면 단독 측위의 약 33.8%(표준편차 0=17.2), 정적 후처리하면 단독 측위의 약 5.3% (0=2.2)로 감소시 킬 수 있었다. 3. 정적 후처리방식으로 구한 기선장 x(Km)와 확률원 오차 y(m) 의 관계식은 y = 0.0016x + 0006 $(R^2=0.87)$이었다. 본 연구에서 사용한 1주파용 GPS 수신기를 이용하여 정적 후처리방식으로 위치를 측정하는 경우, 기선장을 100Km 이내로 하고 GPS 수신시간을 30분 이상으로 하면 확율원 오차 20 Cm 이내의 측위가 가능함을 알 수 있었다.