• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제8권2호
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• pp.79-85
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• 2019

The mission tasks of polar exploration utilizing unmanned systems such as glacier monitoring, ecosystem research, and inland exploration have been expanded. To facilitate unmanned exploration mission tasks, precise and robust navigation systems are required. However, limitations on the utilization of satellite navigation system are present due to satellite orbital characteristics at the polar region located in a high latitude. The orbital inclination of global positioning system (GPS), which was developed to be utilized in mid-latitude sites, was designed at $55^{\circ}$. This means that as the user is located in higher latitudes, the satellite visibility and vertical precision become worse. In addition, the use of satellite-based wide-area augmentation system (SBAS) is also limited in higher latitude regions than the maximum latitude of signal reception by stationary satellites, which is $70^{\circ}$. This study proposes a local-area augmentation system that additionally utilizes Global Navigation Satellite System (GLONASS) considering satellite navigation system environment in Polar Regions. The orbital inclination of GLONASS is $64.8^{\circ}$, which is suitable in order to ensure satellite visibility in high-latitude regions. In contrast, GLONASS has different system operation elements such as configuration elements of navigation message and update cycle and has a statistically different signal error level around 4 m, which is larger than that of GPS. Thus, such system characteristics must be taken into consideration to ensure data integrity and monitor GLONASS signal fault. This study took GLONASS system characteristics and performance into consideration to improve previously developed fault detection algorithm in the local-area augmentation system based on GPS. In addition, real GNSS observation data were acquired from the receivers installed at the Antarctic King Sejong Station to analyze positioning accuracy and calculate test statistics of the fault monitors. Finally, this study analyzed the satellite visibility of GPS/GLONASS-based local-area augmentation system in Polar Regions and conducted performance evaluations through simulations.

• 한국항공운항학회지
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• 제20권4호
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• pp.21-30
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• 2012

This paper presents site survey processes and the results for installing GBAS Category-I ground system into Gimpo international airport. For siting assessment, many things should be taken into account in advance, such as installation requirement of GBAS components, future airport development plan and possible interference effects to existing facilities. Because overall performance of GBAS system can be affected by GPS signal reception environment, on-site survey should be performed carefully to measure actual GPS environmental performance and determine if any adverse multipath or RFI problems exist or not. In addtion, VDB antenna should be located to ensure line of sight for transmitting VHF signal to deliver GBAS message to aircraft. Based on the survey results, final location for GBAS system installation is selected near runway 32 in the Gimpo airport.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제10권4호
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• pp.353-361
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• 2021

This paper presents the jamming effect on the L5 band of Global Navigation Satellite System (GNSS) by analyzing real data collected via measurement campaigns in Korea region. In fact, the L5 band is one of the dedicated bands for various satellite navigation systems such as Global Positioning System (GPS), Galileo, BeiDou (BDS), and Quasi Zenith Satellite System (QZSS). And this band is also allocated along with various systems used for aeronautical radio navigation systems (ARNS). Among ARNS, the Distance Measuring Equipment (DME) and the Tactical Air Navigation System (TACAN) are systems that transmit and receive strong power pulse signals, which may cause unintentional jamming in the reception of GNSS signals. In this paper, signals in the main lobe of GPS L5, Galileo E5a, BDS B2a, and QZSS L5 are collected in Korean region to confirm whether the jamming effect exists in the band. And then, the pulse blanking technique, which is a simple signal processing technique capable of responding to pulsed jamming, is applied to analyze the jamming effect of DME/TACAN on the L5 band.

• 사물인터넷융복합논문지
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• 제2권1호
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• pp.7-15
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• 2016

최근 자전거 이용자가 천만 명을 돌파하면서 자전거 라이딩은 일상생활의 요소로 자리 잡고 있다. 하지만, 이용자가 늘어날수록 사고의 위험에 무방비로 노출되면서 보다 안전하게 라이딩을 할 수 있는 예방 대책 수립이 절실하다. 이에 본 논문에서는 GPS 정보를 통하여 획득된 위치정보를 활용하여 사용자에게 주행 상황에 맞는 다양한 서비스를 제공할 수 있는 애플리케이션을 개발하였다. 이를 위해 안드로이드와 아두이노 기반 디바이스간 블루투스 송수신을 통해 자전거 전용 내비게이션 기능을 제공하여 안전성을 향상시킬 수 있었다. 향후 다양한 형태의 아두이노 센서로 확장할 경우 개인 맞춤형 모바일 IoT 서비스로 발전시킬 수 있을 것이라 기대한다.

• 한국측량학회지
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• 제31권4호
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• pp.277-283
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• 2013

GPS를 이용한 RTK 측량은 이동국과 기준국과의 기선거리가 멀어질수록 측위오차가 증가하는 문제점이 있다. 그러나 최근 GLONASS 현대화, Galileo Project 등 위성 수신환경의 개선 및 GNSS 수신기의 성능향상에 따라 이러한 영향을 고려한 정확도 평가가 필요하다. 이에 본 연구에서는 국토지리정보원, 위성항법중앙사무소 등에서 운영 중인 위성기준점 망을 이용한 인터넷 RTK 측량을 수행하고, 위성 수신환경 변화에 따른 분석을 수행하였다. 연구결과, 기선거리의 증가에 따른 측위 정확도의 영향을 파악할 수 있었으며, 위성 수신환경을 고려한 분석을 통해 RTK 측량 성과의 정확도를 정량적으로 제시하였다. 향후 전국적인 GNSS 시스템이 완성된다면 측량 및 측지를 포함한 다양한 응용분야 발전에 크게 기여할 것이다.

• 한국항해항만학회지
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• 제35권8호
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• pp.625-629
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• 2011

이 연구에서는 국토해양부 위성항법중앙사무소가 운영하고 있는 17곳 DGNSS 기준국의 신호수신환경을 파악하기 위해 관측자료의 TEQC 프로그램 품질평가, 가시성 분석 및 현장조사를 병행하였다. TEQC 프로그램 수행결과 팔미도, 어청도, 거문도, 평창, 성주, 충주 기준국의 일부 지수가 상대적으로 저조하게 나타났다. 6곳을 제외한 품질평가지수는 평균 98%의 데이터수신율과 0.19m의 L1 의사거리 다중경로 오차, 0.71m의 L2 의사거리 다중경로 오차가 나타났으며, 사이클슬립은 1000회 관측당 평균 1.3회 수준으로 나타나 대부분의 기준국들은 최적의 환경에 놓여 있었다. 그러나 팔미도와 어청도의 경우 데이터수신율이 낮았다. 이는 L2C 신호를 송출하는 위성들의 P2 신호를 기록하지 못하여 수신율을 저하시키는 요인으로 확인되었다. 거문도의 경우 주변 장애물은 존재하지 않았으나 설치된 관측장비 또는 설비문제로 인하여 품질지수가 저하된 것으로 사료된다. 평창은 남쪽에서 북서쪽으로 이어지는 야산이 폭 넓게 위치하고 있어 데이터 수신율이 상대적으로 좋지 않은 기준국으로 확인되었다. 4개의 품질평가지수가 모두 좋지 않은 성주와 충주는 주변 환경이 다른 기준국과 큰 차이는 없었으나, 설치된 관측장비에 의해 신호품질이 저하된 것으로 추정되어 비교실험을 통한 추가 분석이 필요하다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2010년도 춘계학술대회
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• pp.411-413
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• 2010

무선 AP 측위 시스템은 기존 GPS 측위 시스템의 단점인 신호 왜곡, 신호 수신 불량을 극복할 수 있다는 장점으로 인하여 연구 및 실용화가 활발히 진행 중이다. 이 시스템의 특징은 실세계에 분포한 AP의 정보를 수집하여 DB화 한 뒤 탐색 되는 AP정보와 비교하여 측위를 진행한다. 수집된 데이터와 DB 데이터의 비교는 핑거 프린트 방식을 활용한다. 핑거 프린트 방식은 확률론적 모델링 방식으로 DB구성 시 한 위치에서 수집되는 데이터를 최대한 많이 얻어내 그 값의 평균값을 저장하여 측위에 사용하는 방식이다. 그러나 평균치를 활용하면 오차가 발생할 확률이 있다. 이러한 오차는 정확한 측위를 배경으로 하는 서비스에는 치명적인 약점이 된다. 본 논문에서는 기존에 사용하고 있는 무선 AP 측위 시스템의 특징에 대하여 설명하고 핑거프린트 적용에 있어서 발생하는 문제점을 해결하기 위한 실외 측위를 위한 AP 정보 이용 방안을 제안한다.

• 사물인터넷융복합논문지
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• 제8권5호
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• pp.119-125
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• 2022

최근 고령화로 인한 치매환자의 증가로 그들의 배회행동과 실종예방을 위한 대책이 시급하다. 이러한 문제를 해결하기 위해 다양한 인증 방법과 위치 탐지 기법들이 소개되고 있으나 개인인증의 보안성 문제와 실내·외를 전반적으로 확인할 수 있는 시스템은 찾아보기 어려웠다. 본 연구에서는 프라이빗 블록체인 환경에서 손목 밴드 형태의 웨어러블 디바이스를 활용해 개인인증, 기본적 건강 상태 파악 및 실내·외의 전반적인 위치를 파악할 수 있는 시스템을 제안하고자 한다. 이 시스템에서 개인인증은 위변조가 어렵고 개인식별성이 높은 ECG를, 실내는 저전력, 비접촉 및 자동 송수신 방식으로 사용이 용이한 블루투스 비콘을, 실외는 GPS 위성의 의사거리 오차를 보정한 DGPS를 활용하여 치매환자의 위치를 파악함으로써 배회행동 및 이상징후를 탐지하고자 한다. 이를 통해 재가나 요양시설 등에서 생활하는 치매환자의 배회행동 및 이상징후 시 신속한 대처와 실종예방에 기여하고자 한다.

• 대한공간정보학회지
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• 제24권3호
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• pp.11-18
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• 2016

도심환경이나 좁은 골목길의 경우 건물 등의 장애물에 의해 GNSS 신호가 차폐되어 충분한 개수의 가시위성 확보가 어려운 난수신환경이기 때문에 측위가 불가능하거나 측위정확도가 저하되는 문제가 발생한다. 이 연구에서는 골목길 환경에서의 위치정확도 향상 기술을 개발하고 그 성능을 검증하였다. 먼저 관측자료를 선별하고 이상점을 제거하는 알고리즘을 적용하였으며, GPS/GLONASS 복합측위를 구현하였다. 또한 위성신호의 신호강도를 나타내는 SNR을 기반으로 다중경로 신호의 영향을 최소화하는 다중경로오차 저감 기술을 적용하였다. 개발 기술의 성능검증을 위하여 인하대학교 후문에 위치한 도로폭 10m 이내의 좁은 골목길을 테스트베드로 선정하였으며, 테스트베드 내의 4개 측점들을 대상으로 정지측위 및 이동측위를 실시하고 측위 정확도를 분석하였다. 그 결과 정지측위의 경우 개활지에서는 저가 장비인 u-blox를 사용하는 경우보다 3차원 RMSE가 평균 45% 향상되는 것을 확인하였으며, 골목길에서는 3차원 정확도가 평균 37% 향상되었다. 특히 이동측위의 경우 개발 기술을 통해 편의 없이 안정적으로 위치결정이 가능함을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제45권4호
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• pp.9-21
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• 2008

이 논문은 위성항법시스템의 문제점들을 해결하기 위하여 GNSS 기반의 RF 수신단과 고정밀 측위 아키텍처 그리고 고감도 측위 아키텍처를 제안하였다. GNSS 기반의 RF 수신단 모델은 기존 GPS와 향후 사용되어질 갈릴레오의 항법정보데이터를 동시에 수신할 수 있는 구조를 가져야 한다. 따라서 GPS의 L1대역인 1575.42MHz와 갈릴레오의 El대역인 1575.42MHz, E5A대역인 1207.1MHz 그리고 E5B대역인 1176.45MHz를 동시에 수신할 수 있는 다중 밴드로 구성하였다. 고정밀 측위 아키텍처는 기존 상관기 구조가 가지고 있는 Early코드, Prompt코드, Late코드를 사용하는 1/2칩 이격 구조가 아닌 Early_early코드, Early_late코드, Prompt코드, Late_early코드, Late_late 코드 구조의 상관기를 제안하였다. 이렇듯 1/4칩 이격의 상관기 구조를 제안하여, 위성항법시스템으로부터 송신되는 신호의 부정확성으로 인해 생기는 C/A코드와의 동기 문제를 해결하였다. C/A코드와의 동기 문제는 차량용 항법시스템의 동기 획득 지연 시간 문제가 발생되어, 수신기의 성능 저하를 가져온다. 다음으로 고감도 측위 아키텍처는 20개의 코럴레이터(correlator)를 사용하여 비대칭 구조로 설계하여 수신 증폭률을 최대화하고, 잡음을 최소화하여 수신율을 향상시키도록 하였다. 위성항법시스템은 동일한 C/A코드를 20번 반복하여 전송한다. 따라서 동일한 C/A코드를 모두 사용할 수 있는 구조를 제안하였고, 적응형 구조를 가지고 있어, 주변 환경에 따라 코럴레이터의 수를 제한할 수 있어, 불필요한 시스템의 동작 지연 시간을 줄일 수 있다. 이러한 구조의 사용으로 동기 획득 지연 시간을 줄일 수 있고, 동기 추적의 연속성을 보장할 수 있다. 이는 위성항법시스템의 수신기 성능을 향상시키는 결과를 가져온다.