Choi, Yun Sub;Hwang, Sang-Wook;Yeo, Sang-Rae;Park, Chansik;Yang, Sung-Hoon;Lee, Sang Jeong
Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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제2권2호
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pp.109-114
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2013
The vulnerability of GPS to interference signals was reported in the early 2000s, and an eLORAN system has been suggested as a backup navigation system for replacing the existing GPS. Thus, relevant studies have been carried out in the United States, Europe, Korea, etc., and especially, in Korea, the research and development is being conducted for the FOC of the eLORAN system by 2018. The required performance of the eLORAN system is to meet the HEA performance, and to achieve this, it is essential to perform ASF correction based on a dLORAN system. ASF can be divided into temporal ASF, nominal ASF, and spatial ASF. Spatial ASF is the variation due to spatial characteristics, and is stored in an eLORAN receiver in the form of a premeasured map. Temporal ASF is the variations due to temporal characteristics, and are transmitted from a dLORAN site to a receiver via LDC. Unlike nominal ASF that is obtained by long-term measurement (over 1 year), temporal ASF changes in a short period of time, and ideally, real-time correction needs to be performed. However, it is difficult to perform real-time correction due to the limit of the transmission rate of the LDC for transmitting correction values. In this paper, to determine temporal ASF correction frequency that shows satisfactory performance within the range of the limit of data transmission rates, relative variations of temporal ASF in summer and winter were measured, and the stability of correction values was analyzed using the average of temporal ASF for a certain period.
본 연구에서는 초소형 위성을 이용한 위성 편대 및 군집 운용 시 실시간으로 위성 간의 상대 위치 정보를 제공할 수 있는 통합 항법용 모듈형 온보드 컴퓨터(On-board Computer, OBC)를 개발하였다. 모듈은 구조적으로는 큐브위성의 기준 규격에 맞게 설계하되 사용자가 원하는 무선 통신모듈 및 항법용 Global Positioning System(GPS) 장비를 적용할 수 있도록 확장성을 고려하였다. 개발된 OBC는 제품 개발 및 제작 이후 야외 테스트를 통해 저전력 Micro Controller Unit(MCU)로 군집 운용을 수행하는 초소형 위성들의 통합 항법 및 실시간 데이터 동기화 요구 처리속도를 만족함을 확인하였다. 또한, 열진공, 방사능 시험을 거쳐 우주급 환경에서 정상 작동함을 확인하였으며, 진동시험의 경우 underfill 공정을 추가하면 정상적으로 요구조건을 만족할 수 있음을 확인하였다. 이를 통해 향후 수요가 늘어날 군집 운용을 위한 위성군 개발의 핵심 부품인 OBC의 대량생산 체계를 구축하였다.
차량의 위치를 인식하기 위한 시스템으로는 위성 위치 확인 시스템(GPS, Global Positioning System)과 관성 항법 시스템(INS, Inertial Navigation System)이 있다. INS는 차량의 최초 위치를 입력해야한다는 점과 시간이 지남에 따라 오차가 누적된다는 점 때문에 GPS와 INS가 상호보완적인요소로 통합하여 사용되고 있다. 하지만 GPS로부터 얻는 위치 정보는 정확성의 문제가 존재한다. 본 논문에서는 이를 해결하기 위해 톨게이트와 전광판을 활용하여 초기의 위치 값을 얻고, 누적오차를 방지하기 위해 재 초기화하는 방안을 제안한다. 고속도로상의 톨게이트와 전광판에는 모두 DSRC(Dedicate Short Range Communication) 시스템을 통해 위치를 전송할 수 있다. 따라서 INS의 최초 위치 입력이 필요한 문제와 누적오차 문제를 해결할 수 있다. 제안 방식을 통해 INS의 장점을 살리면서도 좀 더 정확한 위치를 인식 할 수 있어 차량 간 통신(V2V, Vehicle-to-Vehicle)기반의 이웃 차량 위치인지 시스템에 대한 연구가 더 활발해질 것으로 기대된다.
This paper proposes a method of localization of vehicle especially the horizontal position for the purpose of recognizing the driving lane. Through tracking road signs, the relative position between the vehicle and the sign is calculated and the absolute position is obtained using the known information from the regulation for installation. The proposed method uses Kalman filter for road sign tracking and analyzes the motion using the pinhole camera model. In order to classify the road sign, ORB(Oriented fast and Rotated BRIEF) features from the input image and DB are matched. From the absolute position of the vehicle, the driving lane is recognized. The Experiments are performed on videos from the highway driving and the results shows that the proposed method is able to compensate the common GPS localization errors.
이 논문에서는 한국경위도원점의 실용성과 및 VLBI 관측점과의 연결에 의한 국제지구기준좌표계94(ITRF94)성과의 결정과정을 설명하고 있으며 이를 이용한 원점변환요소를 도출하고 있다. 또한 실용성과와 31점으로 구성된 지구중심좌표계 KTRF94 성과간의 국가변환요소를 가중변수법을 이용하여 산정하고 결과를 제시하였다. 이 변환요소에 대한 특성을 분석한 결과, 앞으로 KTRF성과를 사용한다면 기선해석의 초기좌표 계산이나 지구중심좌표계의 3차원 성과산정에 활용될 수 있음을 보여주고 있다.
Recently various thematic maps and image maps using aerial photograph and satellite imagery are frequently made. The geo-referencing is essential to make image map and topographic map using aerial photograph and satellite imagery. For this geo-referencing, Ground Control Points (GCPs) are needed. In this paper, we used GPS relative positioning to measure GCP ground coordinate and the accuracy of 8cm level was achieved. We made GCP image chips for the efficiency of geo-referencing and carried out the bundle adjustment of aerial photographs using GCP image chips to acquire the GCP photo coordinate with image matching technique. Finally we analyzed the accuracy of bundle adjustment compared to the accuracy of the case in using digital maps to acquire GCP photo coordinate.
This paper proposes a navigation system with a robust localization method for an underwater unmanned vehicle. For robust localization with IMU (Inertial Measurement Unit), a DVL (Doppler Velocity Log), and depth sensors, the EKF (Extended Kalman Filter) has been utilized to fuse multiple nonlinear data. Note that the GPS (Global Positioning System), which can obtain the absolute coordinates of the vehicle, cannot be used in the water. Additionally, the DVL has been used for measuring the relative velocity of the underwater vehicle. The DVL sensor measures the velocity of an object by using Doppler effects, which cause sound frequency changes from the relative velocity between a sound source and an observer. When the vehicle is moving, the motion trajectory to a target position can be recorded by the sensors attached to the vehicle. The performance of the proposed navigation system has been verified through real experiments in which an underwater unmanned vehicle reached a target position by using an IMU as a primary sensor and a DVL as the secondary sensor.
EU's Galileo project is a market-based GNSS (Global Navigation Satellite System) that is under development. It is expected that Galileo will provide the positioning services based on new technologies in 2020s. Because Galileo E1 signal for OS (Open Service) shares the same center frequency with GPS L1 C/A signal, CBOC (Composite Binary Offset Carrier) modulation scheme is used in the E1 signal to guarantee interoperability between two systems. With E1 signal consisting of a data channel and a pilot channel at the same frequency band, there exist several options in designing signal acquisition for Assisted-Galileo receivers. Furthermore, compared to SNR worksheet of Assisted-GPS, some factors should be examined in Assisted-Galileo due to different correlation profile and code length of E1 signal. This paper presents SNR worksheets of Galileo E1 signals in E1-B and E1-C channel. Three implementation losses that are quite different from GPS are mainly analyzed in establishing SNR worksheets. In the worksheet, hybrid long integration of 1.5s is considered to acquire weak signal less than -150dBm. Simulation results show that the final SNR of E1-B signal with -150dBm is 19.4dB and that of E1-C signal is 25.2dB. Comparison of relative computation shows that E1-B channel is more profitable to acquire the strongest signal in weak signal environment. With information from the first satellite signal acquisition, fast acquisition of the weak signal around -155dBm can be performed with E1-C signal in the subsequent satellites.
최근 들어 보행자 내비게이션을 위한 3차원 공간데이터의 요구가 급증하고 있다. 보행자 내비게이션에 있어서, 3차원 모델은 일반인의 시각에서 구체적으로 표현되어야 할 필요가 있다. 보행자 내비게이션을 위한 공간을 상세하게 구현하기 위해서는 실외 환경뿐만 아니라 지하쇼핑센터와 같은 실내 환경에서도 적용될 수 있는 3차원 모델을 개발하는 것이 필수적이다. 그러나 GPS 없이 모바일 맵핑만으로 3차원 데이터를 효율적으로 취득하기란 대단히 어렵다. 본 연구에서는 3차원 형상을 레이저 스캐너로 측정하고, 표면 텍스쳐는 CCD 센서로 취득하였으며, 계속적으로 변화하는 센서의 위치와 높이는 IMU를 통해 측정하였다. 또한 IMU의 위치데이터는 GPS의 위치보정 없이 CCD 이미지의 상대 표정을 통해 수정하였다. 연구결과로써, 디지털 카메라 및 레이저 스캐너와 IMU와의 통합을 통해 실내 환경에서 신뢰성 높고, 빠르며, 간편하게 3차원 공간 데이터를 취득할 수 있는 방법을 제안하였다.
항공기의 이동속도의 증가로 인해 위치 측위의 중요성이 더욱 부각되고 있다. 이러한 요구는 GPS의 등장으로 충족되었으나 이는 트래픽 재밍 등 위성으로부터의 신호 수신이 어려운 경우에는 측위가 불가능하게 된다. 이러한 경우 통신용 링크가 측위에 부가적으로 사용된다면 상대적인 위치를 추정하여 위치를 추정할 수 있다. 통신용 링크를 이용한 측위는 추가적인 장치 없이 신호 처리만으로 위치를 추정할 수 있는데 대표적으로 ESPRIT이 존재하며 이는 수신 신호의 상관 행렬을 기반으로 한다. 이론적으로 상관 행렬의 추정에는 평균 연산이 필요하나 이는 실제 상황에서 많은 수의 샘플이 필요해 충분한 샘플이 주어지지 않은 경우 오류가 발생할 수 있다. 이에 적은 수의 샘플에서의 상관 행렬의 오류 행렬을 정의하고 추정하여 순시적으로 제거하는 알고리즘을 제시한다. 제안하는 알고리즘은 송신기가 밀집되어 있는 경우 기존의 알고리즘에 비해 우세한 성능을 보인다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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