• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea TC
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• v.40 no.7
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• pp.273-281
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• 2003

This paper proposes a new time synchronization scheme for the Automatic Identification System(AIS). The proposed scheme utilizes a Temperature Compensated Crystal Oscillator(TCXO) as a local reference clock, and consists of a Digitally Controlled Oscillator(DCO), a divider, a phase comparator, and register blocks. Primary time reference is IPPS from GPS receiver that is synchronized to Universal Time Coordinated(UTC). And if GPS is unavailable, other station's signal is utilized as secondary time reference. The phase comparator measures time difference between the 1PPS and the generated transmit clock. The measured time difference is compensated by controlling the DCO and the transmit clock is synchronized to the Universal Time Coordinated(UTC). The synchronized transmit clock(9600Hz) is divided into the transmitting time slot(37.5Hz). The proposed scheme is tested in an experimental AIS transponder set. The experimental result shows that the proposed module satisfies the timing specification of the AIS technical standard, ITU-R M.1371-1.

• Journal of Advanced Navigation Technology
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• v.15 no.4
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• pp.495-501
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• 2011

The characteristics of a discriminator estimating a tracking error in a signal tracking loop of a GPS receiver can be affected by the noise power, and the slope of the discriminator function is actually lowered as the noise power increases. In this paper, an algorithm to compensate the lowered slope of the function using the estimated C/N0 is studied, and a new design method of a code tracking which provides more accurate tracking error than a conventional one by adopting the compensation algorithm is proposed. Through the experimental results, finally, it has been check that the accuracy of the proposed DLL is enhanced about 50% when the dynamics of the vehicle is 20g/s.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.40 no.12
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• pp.1048-1054
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• 2012

This paper presents a Carrier phase fault detection (FD) method for GPS RTK (Global Positioning System Real Time Kinematic) in dynamic environment. There are various error sources in dynamic environment and these errors decrease the reliability of FD results. Due to the reason, Carrier phase measurements are separated into satellite induced signal, user induced signal and other remaining errors. Especially the user-induced signal is computed by user dynamic which is estimated by time-differenced Carrier phase (TDCP) and Doppler shift. TDCP makes it possible to avoid integer ambiguity resolution. Computer simulation is conducted to verify the suggested method. By applying impulse, step and ramp faults, the FD performance is analyzed.

• Journal of Navigation and Port Research
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• v.36 no.8
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• pp.625-630
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• 2012

The DGNSS Central Office operates 17 DGNSS reference stations. Compared to the other DGNSS sites, the TEQC data quality of some sites is poorer. In this study, we tried to find out the causes that degrade the quality of GPS data for the purpose of improving the signal quality of the DGNSS stations. We selected the Chungju station that is the one of those stations with bad data quality. Through the on-site visit, we found that there is no signal-blocking obstacles. In addition to site surveys, we conducted two experiments; simultaneous observation considering environmental factors and comparison test through equipment replacements to check the malfunctioning of GPS equipments. In the simultaneous test results, we realized that environmental factors do not induce any bad effects on the data quality. In equipment replacement experiments, we confirmed that the data quality is of excellent quality when the test receiver was used instead of the original one installed at the site. When we replaced the antenna instead of the receiver, the data quality was bad. Through those two experiments, we concluded that the receiver is the main factor that degrades the signal quality.

• Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
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• v.52 no.6
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• pp.151-158
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• 2015

This paper presents the real-time experiments of WA-DGNSS transmission system using a pseudolite and shows the performance of WA-DGNSS. We implement a server/client program to receive the WA-DGNSS data from the master station, and fabricate a pseudolite to transmit the WA-DGNSS data to users. The performance of the WA-DGNSS transmission system is tested by software and hardware GPS receivers, respectively. The experiments show that the WA-DGNSS data is well transmitted to GPS receivers without errors and thus WA-DGNSS works well.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2018.05a
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• pp.3-4
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• 2018

과거 3-4년 전까지 위성전파항법시스템의 백업 시스템으로 유일하게 논의되고 있었던 현실적 대안은 eLoran이었다. eLoran은 기존에 활용성이 낮아져 서비스가 점차 중단되고 있는 로란-C 시설을 개선하여 보다 높은 PNT 성능을 제공하도록 고안되었다. 기존에 로란-C 시설이 있는 국가나 지역에서는 위성전파항법시스템의 백업 시스템으로 eLoran을 효과적으로 확보할 수 있는 것이다. 그러나 기존 로란-C 시설을 이미 철거하였거나, 로란-C 시설을 가지고 있지 않았던 국가 입장에서는 eLoran을 확보하기 위해 로란-C 시설을 보유한 국가보다 더 많은 시설구축 비용이 필요하게 된다. 반면에 R-Mode는 현재 해상에서 활용되고 있는 전파신호를 이용하므로 신규 전파항법 인프라 구축에 따른 큰 투자 없이 적은 비용으로 위성전파항법시스템의 백업 시스템을 구현할 수 있다는 장점을 갖는다. 대한민국은 세계에서 유일하게 국가안보적 측면에서 GPS 전파간섭의 위협을 받고 있는 국가이다. 대한민국이 직면한 GPS 전파간섭은 해외에서 보고되고 있는 좁은 지역에서의 개인적 소규모 전파간섭과는 차원이 다르다. 특히 지난 2016년 3월 말, 우리나라는 약 엿새간 수도권과 강원지역 등이 동시에 GPS 전파간섭의 영향권 안에 든 바 있다. 이때 GPS 전파간섭은 과거에 발생한 GPS 전파간섭보다 더 넓은 지역에 영향을 주었고, 어선과 같은 소규모 선박의 조업까지 방해하는 피해를 안겼다. 본 논문은 대한민국이 하루 속히 해결해야 할 현안으로 인식되고 있는 위성전파항법시스템의 백업 시스템으로 중파 비컨 R-Mode를 적용할 필요가 있는지 논하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2005.11a
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• pp.163-165
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• 2005

최근 GPS의 이상 현상에 대한 대비 핀 독자 항법 시스템을 구축하기 위해 유럽의 갈릴레오 일본의 QZSS 등 세계 선진각국의 GPS에 독립적인 위성항법시스템을 구축하고 있으며 GPS의 백업 용도로 지상항법 시스템인 Loran의 현대화 작업 등이 진행되고 있다. 국내에서도 독자항법에 대한 필요성이 거론되었고 해양수산부는 해상 밀 국내 전 지역을 커버할 수 있는 신호 영역을 가진 DGPS 신호의 대체항법 및 시각동기 인프라로서의 활용성에 대해 정책적으로 접근하고 있다. GPS 보정 정보를 방송하는 DGPS 비콘 신호는 중파 대역으로 지표를 따라 전파되는 특성이 있다. 지표를 따라 전파되는 지표파는 지형의 전도율과 고도에 의해 전파의 전파시 추가 지연이 발생하고 이 추가 지연은 항법 린 시각동기에 오차를 유발하게 된다. 본 논문은 DGPS 신호가 지형의 특성에 따라 지연되는 전파 특성 및 전파지연모델을 소개하고 해당 전파지연모델 구현 결과를 기존 연구결과와 비교$\cdot$검증하여 그 결과를 제시한다.

• Journal of Advanced Navigation Technology
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• v.20 no.1
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• pp.29-36
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• 2016

Accuracy of GPS (global positioning system) deteriorates dramatically or positioning is impossible in urban area occasionally since high-rise buildings and elevated roads make the reception of navigation signal very difficult so that number of visible satellites decreases. In these cases, vertical error usually becomes much larger than the horizontal error due to the intrinsic geometry of GPS satellites. To obtain more accurate and reliable height information, this paper proposes a hybrid method that combines GPS and a low-cost barometric altimeter. In the proposed method, the sea-level pressure and the sea-surface temperature are applied to the output of the altimeter. Next, the difference between the ellipsoid and the geoid is compensated. Finally, a simple Kalman filter combines the compensated barometric altitude and the GPS height. By static and car experiments, performance of the proposed method is evaluated. By the experiment results, it can be seen that the proposed method improves the altitude accuracy considerably.

• The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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• v.11 no.2
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• pp.145-150
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• 2016

The capability of accurate positioning and tracking is necessary to implement an unmanned autonomous driving system. The moving-baseline GPS Technique is a promising candidate to mitigate positioning errors of conventional GPS system. It provides accurate positioning data based on the phase difference between received signals from multiple GPS antennas mounted on the same platform. In this paper, we propose a dual-band dual-circularly-polarized antenna suitable for the moving-baseline GPS. The proposed antenna operates at GPS L1 and L2 bands, and fed by the side of the antenna instead of the bottom. The antenna is firstly designed by calculating theoretical values of key parameters, and then optimized by means of 3D full-wave simulation software. Simulation and measurement results show that the optimized antenna offers 6.1% and 3.7% bandwidth at L1 and L2, respectively, with axial ratio bandwidth of more than 1%. The size of the antenna is $73mm{\times}73mm{\times}6.4mm$, which is small and low-profile.

• Bulletin of the Korean Space Science Society
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• 2011.04a
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• pp.22.4-22.4
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• 2011

위성항법시스템에서 위성 신호의 이상 발생 시 신속하게 위성시계의 고장 유무를 판단할 수 있도록 실시간 위성 시계 이상감지 시스템을 구축하였다. 위성 시계는 시스템 성능에 직접적인 영향을 미치는 핵심 요소로서 고장이나 이상 발생 시 측정치에 매우 큰 영향을 미칠 수 있다. 특정 위성 시계에 고장이나 이상이 발생한 경우 사용자들이 해당 위성의 측정치를 사용하지 않도록 가능한 빨리 이를 감지하고 공지할 수 있어야 한다. 현재 GPS의 경우 시스템 자체만으로는 위성 상태 정보가 적절한 시간 내에 제공되지 못하므로, 사용자가 직접 위성 신호의 사용 유무를 판단할 수 있는 위성 상태 감시 기능이 필요하다. 이 논문에서는 위성 시계 이상 발생 시 이를 실시간으로 감지할 수 있도록 한국항공우주연구에서 구축한 실시간 위성 시계 이상 감지 시스템에 대해 소개하고자 한다. 시스템 구현을 위해 적용한 방법은 크게 세 단계로 나뉠 수 있다. 첫 번째, 실시간으로 수신한 GPS 이중 주파수 측정치로부터 반송파 스무딩 필터를 적용하여 위성 시계 바이어스를 추정한다. 두 번째, 위성 위치 및 시계 정보의 실시간 적용을 위해 항법력보다 성능이 뛰어난 IGS Ultra-rapid 예측 정보를 활용한다. 마지막으로 위성시계 바이어스 추정치와 예측치를 비교하여 시계 이상 유무를 판별한다. 실제 위성 시계 이상이 발생한 위성의 측정치를 적용하여 시스템에 대한 검증시험을 수행하였고, 10 나노 초 수준의 위성 시계도약 현상이 발생한 위성의 감지를 통해 시스템의 성능을 확인하였다. 이는 항공항법분야와 같이 고성능의 위치 정보를 요구하는 응용분야에 신뢰성 있는 위성 정보 제공을 위해 활용될 수 있다.