• Journal of Astronomy and Space Sciences
• /
• 제23권3호
• /
• pp.259-268
• /
• 2006

우주 공간에서 GPS 수신기의 사용은 지구저궤도에서 일반화가 되었다. 최근 대부분의 위성은 위성 위치를 찾기 위한 항법 해로써 GPS 수신기를 사용한다. 그러나, GPS 수신기로부터 직접 획득한 항법 해의 정확도는 지도 제작과 같은 위성 활용에서 충분하지가 않다. 정밀궤도결정과 같은 후처리 개념이 위성 위치 정확도를 향상시키기 위해서 위성 자료 처리에 최근 적용되고 있다. 정밀궤도결정은 GPS 수신기의 항법 해가 아닌 원시 측정 자료를 사용한다. 원시 측정 자료의 성능은 GPS 수신기의 원시 측정 자료 정확도 및 추적 루프 알고리듬에 의해서 결정된다. 이 논문에서는 원시 측정 자료의 성능을 평가할 수 있는 기법을 제안하였다. GPS 수신기의 항법 해와 정밀궤도결정의 항법 해를 얻기 위한 지구저궤도위성의 시험 환경 및 절차를 기술하였다. 추가로, GPS수신기의 항법 해, 원시 측정 자료, 정밀궤도결정의 항법 해에 대한 정확도를 분석하였다. 제안된 기법은 일반적인 저궤도 위성에 적용 가능하다.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
• /
• 한국우주과학회 2011년도 한국우주과학회보 제20권1호
• /
• pp.25.2-25.2
• /
• 2011

저궤도위성의 정밀궤도결정은 GPS 위성과 수신기의 시계 공통오차를 제거하기 위해 이중 차분하는 방법으로 요구된 위치 정밀도를 충족시켜왔다. 그러나 빠른 속도로 지구를 회전하는 저궤도위성의 정밀궤도결정에 있어 이러한 이중 차분방법은 지구상에 광범위하게 분포된 지상 IGS 망 처리에 많은 계산 부담을 안고 있다. 그리고 지상 측지뿐만 아니라 저궤도위성을 이용한 기상관측 또는 긴급한 영상 처리 응용분야에서도 고정밀도 준실시간(Near Real Time-NRT) 처리가 요구되고 있다. 고정밀 준실시간 정밀궤도결정을 위한 대안은 이중주파수 GPS 수신기으로 IGS에서 제공되는 정밀궤도력을 갖고 고정밀 단독측위가 가능한 정밀단독측위(precise point positioning) 기법으로 상대측위와 버금가는 위치 정밀도를 얻을 수 있다. 다목적실용위성 5호는 고정밀 합성 레이더 영상 처리를 위해서 요구되는 20 cm 위성 위치 정밀도를 만족시키고, 대기 기상관측을 위해 GPS 전파 엄폐 측정값 수집을 목적으로 고정밀 이중주파수 GPS 수신기(Integrated GPS and Occultation Receiver, IGOR)를 탑재하고 있다. 이 논문에서는 IGOR의 이전 제품인 Blackjack 수신기를 탑재한 GRACE 위성의 실제 GPS 데이터를 사용하여 대략 3 ~ 5cm의 위치 정밀도를 얻었다. 준실시간 정밀궤도결정에서 정밀도 손실없이 궤도결정 처리 지연시간(latency)을 줄이는 것이 중요하다. 이 지연시간은 GPS 측정값의 양에 따라 크게 좌우되기에 GPS 측정값 샘플링 주기를 10초에서 640초까지 변화시켜가면서 정밀도를 분석한 결과, 위치 정밀도 손실없이도 궤도결정처리 지연시간을 단축시킬 수 있음을 제시하고 있다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제36권4호
• /
• pp.393-398
• /
• 2008

본 논문에서는 소형 인공위성에 탑재 가능한 GPS/INS 항법 컴퓨터의 구조를 제안한다. GPS/INS 항법 시스템을 소형 인공위성에 적용하기 위해서는 우선 우주의 방사능, 미세 중력, 진공 상태 등의 극한 환경을 고려해야 한다. 또한 소형 인공위성에서 GPS/INS 항법 시스템의 궁극적인 목표는 소형 인공위성의 편대 비행이므로 실시간 처리 능력이 필요하다. 제작된 항법 보드에는 우주환경에 대한 헤리티지가 있는 PowerPC계열의 MPC860T와 KAUSAT-2의 환경시험에서 우주환경에 대한 검증을 마친 ATmega128을 사용하였다. 항법 알고리즘은 MPC860T에 포팅된 VxWorks 환경에서 동작하도록 구현하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
• /
• 한국항해항만학회 2013년도 춘계학술대회
• /
• pp.111-112
• /
• 2013

GPS는 항행, 측량, 지도제작, 시각동기 등 정확한 위치정보가 필요한 여러 분야에서 활용되고 있으며, 이에 대한 의존도는 점점 증가하고 있는 추세이다. 따라서 GPS 신호에 이상이 발생하는 경우 GPS를 기반으로 한 여러 시스템에서 혼란 및 막대한 경제적 손실이 발생할 것으로 예상된다. 이를 방지하기 위해 GPS 신호의 이상 감시를 위한 연구가 활발히 이루어지고 있는 추세이며, 이러한 연구 중에는 기존의 이상사례에 대해 분석하는 부분도 포함된다. GPS 신호 이상은 위성 고장, 태양폭풍에 의한 이온층의 급격한 변화, 항법메시지의 오류, 전자파 간섭 등 여러 요인에 의해 발생하게 된다. 본 논문에서는 위성 고장 사례 중 위성시계 이상, 위성궤도 이상와 이온층 폭풍에 의한 이상, 대류층 변화에 의한 이상에 대해 분석하고 이 때 고장으로 인해 발생한 이상신호에 대해 모델링을 수행한다. 기존의 이상사례에 대한 분석결과 및 모델링한 신호는 GPS 신호의 이상 감시 알고리즘을 개발 및 검증하기 위한 목적으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국위성정보통신학회논문지
• /
• 제7권1호
• /
• pp.1-6
• /
• 2012

본 연구는 위성항법신호감시국용으로 기 개발된 GPS L1 수신기를 실제 GPS Live 신호수신처리 동작의 장기시험을 통하여 기 개발된 수신기의 성능을 향상시키고, 수신기의 동작 및 성능의 안정화를 얻고자 수행되었다. 본 연구를 통해서 위성항법신호감시국용 수신기 설계 및 개발 시 간과되었던 사안들에 대해 수정보완이 이루어졌으며, 설계 및 구현 결과에서 성능 열화 요인을 제거함으로써 성능향상을 이루었다. 또한, GPS Live 신호 수신처리의 장기시험을 통하여, 개발 시 사용했던 항법 시뮬레이터 환경에서 제공되지 않는 실제 환경을 반영한 시험을 수행하였고, 그 결과 위성항법신호감시국용 GPS L1 수신기가 수개월동안 안정적으로 동작 중에 있다. 또한, 본 연구 결과가 반영된 위성항법신호감시국용 수신기 기술은 위성항법 지상인프라 핵심기술을 국산 기술로 개발했다는 점에서 큰 의미를 갖는다.

• 한국측량학회:학술대회논문집
• /
• 한국측량학회 2006년도 춘계학술발표회 논문집
• /
• pp.105-110
• /
• 2006

우리나라에 GPS 위성측량이 도입되기 시작한 것은 최근에 이루어 졌으며 많은 발전을 해오고 있지만 해결해야 할 많은 문제점을 가지고 있다. 현재 우리나라의 GPS 위성측량의 사용에 있어서 여러 가지 문제점 중 현재 지구 주위를 운항하고 있는 24개의 GPS 위성으로 지상 어느 곳에서나 24시간 동안 위성신호를 수신할 수 있게 되었지만 고층 빌딩과 같은 도심 계곡, 복잡한 한국지형, 산악지역 등에서의 위성 장애물에 의한 신호의 차단으로 한계가 발생하고 있다. NAVSYNC의 CW25 GPS 수신기는 -156dBm이하의 신호강도에서도 확실한 위치 fix가 가능하고, 이러한 능력은 도심지나, 울창한 숲과 심지어는 건물 안과 같이 신호가 미약한 지역에서도 사용될 수 있다. 이에 본 연구에서는 Indoor GPS 수신기를 이용하여 측지분야에서 검증된 GPS측량방법을 통해 수신데이터를 비교 분석하고 수신기의 정밀도 향상에 관한 연구를 하고자 한다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제38권1호
• /
• pp.58-63
• /
• 2010

본 논문에서는 GPS 위성시계의 갑작스런 주파수 도약이 발생하였을 때 이를 즉시 검출할 수 있는 기법을 제시한다. GPS 위성은 정밀 위치와 시각 정보를 제공하기 위해 원자시계를 장착하고 있으나, 위성 원자시계는 장기적으로는 이차 함수의 형태를, 단기적으로는 주기가 일정치 않은 주기함수의 형태를 보이면서 가끔씩 신호에 갑작스런 도약 현상이 발생한다. 위성 시계의 이상 현상은 GPS 측정치에 큰 오차를 수반하기 때문에, 실시간 정밀 위치 응용분야에서는 위성시계 이상 신호를 즉시 검출할 수 있는 기법이 요구된다. 이를 위해 다양한 신호처리 분야에서 특정한 신호를 검출하는데 활용되고 있는 Teager 에너지를 적용하였으며, 그 결과 시계 도약 현상을 효과적으로 검출할 수 있었고, 일반적인 위성시계 도약 검출 기법과의 비교를 통해 제시한 기법의 유용성을 확인하였다.

• 항공우주기술
• /
• 제6권1호
• /
• pp.157-164
• /
• 2007

GPS 안테나는 위성발사체의 전 비행 구간에서 GPS 위성 신호를 정상적으로 수신하기 하여 발사체의 외피에 설치되어야 한다. 위성발사체의 표면 온도는 발사체가 대기권을 통과하면서 발생하는 열공력의 영향으로 급격하게 상승하며 발사체 외피에 설치되는 GPS 안테나는 극심한 고온 환경에 직접적으로 노출된다. 따라서 위성발사체의 외피에 설치되는 GPS 안테나에 대한 고온 환경 시험 규격은 발사체 내부 시스템의 고온 환경 시험 규격보다 더 가혹하게 설정되어야 한다. 본 논문에서는 KSLV-I 발사체에 탑재될 GPS 안테나의 고온 환경에서 성능 분석 절차 및 결과를 기술하며, GPS 안테나가 고온 환경에서 물리적인 변형이나 내부 LNA(Low Noise Amplifier)의 성능 저하 없이 정상적으로 동작하였을 보여주고 있다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
• /
• 한국항해항만학회 2013년도 추계학술대회
• /
• pp.345-345
• /
• 2013

한미 키리졸브 훈련에 따라 북한의 GPS 전파교란에 대비하여 동해안 속초지역에 운항중인 한빛호에 고성능 GNSS 수신기와 안테나를 설치 후 전파교란을 측정(2013. 3. 14 ~ 3. 21)하여, 원시정보(GPS/GLONASS의 추적 위성수, 위성배치(DOP), 위성신호세기)를 분석한 결과 GPS/GLONASS 위성신호와 유사한 주파수 전파 간섭은 발생하지 않은 것으로 측정 되었으며, 향후 지속적 측정을 통하여 위성신호와 비슷한 주파수 대역의 전파교란 대비 필요.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제14권10호
• /
• pp.2223-2229
• /
• 2010

GPS 위성 고장과 같은 GPS 신호 이상에 대한 무결성 감시 연구가 진행되고 있다. GPS 신호의 이상 발생은 GPS 위성의 고장, 이온층 지연 오차의 급격한 증가, 제어부분의 항법 파라미터에 대한 잘못된 모델링 또는 고의적 이상, 전자파 간섭 등이 있는 것으로 알려져 있다. GPS 위성 고장의 경우 반송파, 코드, 항법메시지의 오류에 의해 이상이 발생할 수 있다. 본 논문에서는 항법메시지에 이상이 있는 상황을 GPS 시뮬레이터를 이용하여 재현하고, 항법메시지 이상이 GPS 수신기에 미치는 영향을 분석하였다. GPS 항법메시지를 구성하는 프리앰블, HOW의 TOW 카운트메시지와 서브프레임의 ID를 나타내는 비트, 위성상태 관련 비트, 그 외의 항법메시지 이상에 대해 정리하고 이를 재현하였으며, 이러한 이상이 GPS 수신기에 미치는 영향을 분석하기 위하여 위성의 개수, DOP, 의사거리를 통해 관찰하였다.