• 한국항해항만학회지
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• 제33권10호
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• pp.699-702
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• 2009

현재 선박들은 교량 및 시설물 통과시 선박의 흘수에 토대를 둔 대략적인 예측치로 안전통항 높이를 결정하고 있으나 표준선박을 제외한 바지선 등이 항해시 바다의 조석간만에 따라 안전통항 높이 예측치가 부정확할 때가 종종 있다. 또한 지구 온난화 및 국지적 해면 상승으로 인한 해양재난으로 인명피해와 재산피해가 점차 급증하고 있으며, 지진이 아닌 유사 재난해파에 대해서는 경고할 수 없는 문제가 상존하고 있다. 본 논문에서는 선박 등이 안전통항을 가능하게 하고, 쓰나미와 같은 재난해파로부터 피해를 절감시키기 위해 필요한 위성항법 기반의 정밀수직측위 기술들 중 해양 정밀측위 활용을 위한 GPS 정밀위성궤도의 보간에 관한 연구를 수행하였다. 본 논문에서 사용하는 GPS 정밀위성궤도는 국제 GNSS 서비스 기구인 IGS로부터 제공받을 수 있지만 데이터 간격이 15분으로 실시간 정밀측위시 최대 15분의 위성궤도 지연으로 오차가 발생한다. 따라서 본 논문에서는 실시간 정밀측위 오차를 줄이기 위해 보간시 발생하는 발진현상을 효과적으로 제거하는 방법을 제안하였으며, 마지막으로 보간된 GPS 위성궤도의 정확도를 분석하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2006년도 International Symposium on GPS/GNSS Vol.2
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• pp.255-260
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• 2006

Safety-critical navigation systems have to provide 'reliable' position solutions, i.e., they must detect and exclude measurement or system faults and estimate the uncertainty of the solution. To obtain more accurate and reliable navigation systems, various filtering methods have been employed to reduce measurement noise level, or integrate sensors, such as global navigation satellite system/inertial navigation system (GNSS/INS) integration. Recently, particle filters have attracted attention, because they can deal with nonlinear/non-Gaussian systems. In most GNSS applications, the GNSS measurement noise is assumed to follow a Gaussian distribution, but this is not true. Therefore, we have proposed a fault detection and exclusion method using particle filters assuming non-Gaussian measurement noise. The performance of our method was contrasted with that of conventional Kalman filter methods with an assumed Gaussian noise. Since the Kalman filters presume that measurement noise follows a Gaussian distribution, they used an overbounded standard deviation to represent the measurement noise distribution, and since the overbound standard deviations were too conservative compared to the actual distributions, this degraded the integrity-monitoring performance of the filters. A simulation was performed to show the improvement in performance of our proposed particle filter method by not using the sigma overbounding. The results show that our method could detect smaller measurement biases and reduced the protection level by 30% versus the Kalman filter method based on an overbound sigma, which motivates us to use an actual noise model instead of the overbounding or improve the overbounding methods.

• 지적과 국토정보
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• 제47권1호
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• pp.111-126
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• 2017

소형 무인항공시스템(무인항공기 플랫펌과 센서의 융합기술, 'sUAS')은 정확성, 경제성 및 운용면의 무궁한 잠재성으로 여러 건설현장에서 새로운 응용이 창출되면서 활용이 점차 확산되고 있다. 본 연구의 목적은 소형 UAS에 의한 토공량 산정의 타당성을 검토하는 것이다. 이를 위해 시흥시 소재 배곧생명공원 내 위치한 대략 $270m{\times}300m{\times}20m$ 규모의 원추형 성토부를 대상으로 소형무인항공기를 활용하여 영상을 취득한 후, UAS 영상해석을 통해 산출된 토공량을 GNSS Network-RTK 지상측량에 의한 토공량과 정량적으로 비교분석하였다. 연구결과, 무인항공시스템 자료와 GNSS Network RTK 자료에 의한 토공량의 편차가 2% 이하였고 특히, 작업의 편이성, 신속성 및 경제성 면에서 소형 UAS 영상기반 토공량 산정의 효용성을 입증할 수 있었다. 따라서, 식생높이의 산정방안이 보완된다면 중 소규모 현장의 토공량 산정은 물론 3차원 지형공간정보 생성 분야에 무인항공영상의 응용이 유용할 것으로 기대된다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2006년도 International Symposium on GPS/GNSS Vol.1
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• pp.449-454
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• 2006

The advantage of the latest technical development in the field of automation, electronics, telecommunications, informatics, geomatics and global position fixing techniques, achievement in data storing, processing, analysing, transferring and visualisation must be taken into account and applied to the maritime technology in the very near future. We should build new e-Navigation era using those technologies [16]. In the paper the Author proposes to introduce and define two new terms: navitronics - formed by analogy to mechatronics, and nautomatics - created by analogy to geomatics and telematics to be combination of those two disciplines in navigational applications.

• 대한공간정보학회지
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• 제22권1호
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• pp.47-54
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• 2014

휴대용 단말에 간편하게 구현 가능하도록 GPS의 코드의사거리 관측치 기반의 정밀단독측위(PPP; Precise Point Positioning) 알고리즘을 개발하고 그 성능을 검증하였다. PPP에 필요한 기본 모델로 그룹 딜레이, 상대성 효과, 위성안테나 위상중심오프셋 보정모델을 적용하였다. 위성 궤도와 시계오차는 IGS(International GNSS Service) 공식 산출물에 최적의 알고리즘을 통해 보간하고, 대류권과 전리층 오차는 각각 과학기술용 GPS 자료처리 소프트웨어로 산출한 참값과 GIM(Global Ionosphere Model)을 사상함수를 적용해 시선방향 오차로 변환해 적용하였다. 개발된 알고리즘을 4일간 테스트한 결과 수평오차는 0.8~1.6m, 수직오차는 1.6~2.2m 수준으로 나타났다. 이는 DGPS 측위결과와 유사한 성능으로 향후 PPP 알고리즘의 추가개선이 이루어질 경우 다양한 측량 및 위치기반서비스 분야에 활용 가능할 것으로 기대된다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권8호
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• pp.1619-1625
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• 2017

민간에 상용화된 GNSS (Global Navigation Satellite System) 시스템은 정밀 PNT 서비스가 요구되는 분야에 적용하기 위한 요구 성능을 충족시키지 못한다. 따라서 일반적으로 위치 정밀도와 무결성 등을 향상시키기 위한 보정 시스템들이 다양하게 이용되고 있다. MSAS는 일본의 SBAS형 보정시스템이다. 본 논문에서는 일본의 MSAS 시스템이 한반도 영역에서 어떤 특성을 보이는지 분석하였다. 먼저, 시뮬레이션과 실험을 바탕으로 DGNSS 항법신호 및 항법파라미터 분석에 목적을 두고 수행하였다. 분석결과, MSAS 지상감시국과 한반도 남해안 수신점에서 3차원 위치 결정에 필요한 충분한 수의 항법위성이 동시에 관측되었으며, 수신점에서 MSAS 위성의 신호가 안정적으로 유지됨을 확인하였다. 또한 MSAS 3차원 위치 정밀도는 2m (2drms) 수준으로 세계적으로 사용되고 있는 범용의 DGNSS 수준과 유사함을 확인하였다.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제10권4호
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• pp.379-385
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• 2021

In order to synchronize a remote system time to the reference time like Coordinated Universal Time (UTC), it is required to compare the time difference between the two clocks. GNSS Precise Point Positioning (PPP) is one of the most general geodetic positioning methods and can be used for time and frequency transfer applications which require more precise time comparison performance than GNSS code. However, the PPP technique has a main drawback of day-boundary discontinuity which comes from the PPP model that the code measurements are applied to resolve the floating carrier-phase ambiguities. The Integer PPP (IPPP) technique is one of the methods which has been studied to compensate the day-boundary discontinuities exited in the conventional PPP. In this paper, we investigate the time and frequency capabilities of PPP and IPPP by using the measurement data obtained from two time transfer receivers which are closely located and using common reference 1 Pulse Per Second (PPS) and RF signals. From the experiment, it is investigated that the IPPP method can effectively compensate the day-boundary discontinuities without producing frequency offset. However, the PPP method can generating frequency offset which can severely degrade the time comparison performance with long-term period data.

• 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.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제19권8호
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• pp.1529-1543
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• 2005

Recently an unmanned aerial vehicle (UAV) has been widely used for military and civil applications. The role of a navigation system in the UAV is to provide navigation data to the flight control computer (FCC) for guidance and control. Since performance of the FCC is highly reliant on the navigation data, a fault in the navigation system may lead to a disastrous failure of the whole UAV. Therefore, the navigation system should possess a fault detection and isolation (FDI) algorithm. This paper proposes an attitude determination GPS/INS integrated navigation system with an FDI algorithm for a UAV. Hardware for the proposed navigation system has been developed. The developed hardware comprises a commercial inertial measurement unit (IMU) and the integrated navigation package (INP) which includes an attitude determination GPS (ADGPS) receiver and a navigation computer unit (NCU). The navigation algorithm was implemented in a real-time operating system with a multi-tasking structure. To evaluate performance of the proposed navigation system, a flight test has been performed using a small aircraft. The test results show that the proposed navigation system can give accurate navigation results even in a high dynamic environment.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2006년도 International Symposium on GPS/GNSS Vol.2
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• pp.131-136
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• 2006

Commercial uses of GPS have been growing rapidly with applications for aircraft, ship, and land vehicle navigation as well as for surveying and time keeping. The next generation GPS and Japanese QZS (Quasi Zenith Satellite) will provide three different civil signals. Galileo will also provide several types of civil signals. The availability of the third civil frequency has obvious advantages to instantaneous carrier phase accuracy and ambiguity resolution for centimeter level measurements. This paper discusses the effects of additional new civil signals for the high accuracy positioning in urban areas based on simulation using practical raw data. As for constellation, only GPS and GPS+QZS are considered. For positioning, a short distance baseline is assumed in order to disregard atmosphere effects. In this simulation, mask angle and signal conditions were fixed and ambiguity success rates were compared between different triple frequency combination scenarios. The coefficient of reflection was set randomly from 0.05 to 0.5 and the multipath delay was also set randomly from 5-100 m. Visible satellites and signal strength were determined by raw data collected in Tokyo by car. These simulation results have confirmed that the availability of high accuracy positioning will increase in all scenarios if we use GPS+QZS with triple frequencies.