• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제7권3호
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• pp.105-109
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• 2012

본 논문에서는 공항에서 항공기를 위해서 사용하는 지상용 GPS 시스템의 송신안테나 최적배치 방법에 대해서 기술하였다. 항공기는 정확한 위치정보를 획득하기 위해서 위성 GPS 신호를 주로 사용하지만 기상변화나 재밍신호 등으로 인하여 위성으로부터 GPS 신호를 수신하지 못하는 경우에는 지상 GPS 시스템을 사용한다. 지상 GPS 시스템은 송신안테나의 위치에 따라서 위치정확도가 크게 달라진다. 본 연구에서는 지상 GPS 시스템의 송신안테나 배치에 따른 측위정확도(DOP)를 예측할 수 있는 알고리즘을 개발했으며, 12개의 안테나를 사용하여 지상에서 고도 10km까지 3차원 영역에 적용하여 DOP 2.5인 영역을 정확하게 도출하였다.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제16권11호
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• pp.1367-1378
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• 2002

This paper investigates observability properties of strapdown INS aided by a GPS antenna array. The motivation to consider a GPS antenna array is that the lever-arms between the GPS antennas and IMU play an important role in the estimation of vehicle attitude and biases of IMU. It is shown that time-invariant INS error models are observable with measurements from at least three GPS antennas. It is also shown that time-varying error models are instantaneously observable with measurements from three antennas. Numerical simulation results are given to show the effectiveness of multiple GPS antennas on estimating vehicle attitude and biases of IMU when IMU has considerable magnitude of biases.

• 한국전자파학회논문지
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• 제14권6호
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• pp.550-557
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• 2003

본 논문에서는 GPS/PCS 단말기에 적합한 두 가지 형태의 듀얼밴드 내장형 안테나를 제안하였다. 먼저 기생 다이폴이 포함된 모노폴 안테나는 단말기 기판에 직접 인쇄가 가능하도록 설계하였고, 격자형 루프구조의 안테나는 단말기의 내부 공간을 최대한으로 활용하기 위하여 격자형으로 구부러진 형태로 디자인하여 단말기 내부 에 내장이 가능하도록 설계하였다. 제안된 두 가지 형태의 듀얼밴드 내장형 안테나의 대역폭은 정재파비 2:1 기준으로 최소 19.1 % 이상으로 GPS 대역과 PCS 대역을 동시에 만족할 수 있고 전 대역에서 -0.4 ㏈i~3.33 ㏈i의 만족할만한 이득을 얻었으며 방사패턴은 전 방향성에 가까움을 확인하였다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2001년도 ICCAS
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• pp.69.1-69
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• 2001

In this paper, observability properties of a multiantenna GPS measurement system for the estimation of errors in INS are presented. It is shown that time-invariant INS error models are observable with measurements from at least three GPS antennas on the vehicle. There is at least one unobservable mode with two antennas. There are three unobservable modes with one antenna. It is also shown that time-varying INS error models are instantaneously observable with measurements from three GPS antennas. A numerical simulation results are given to verify the effectiveness of the multiantenna measurement system on the INS error estimation. In the simulation, a GPS measurement system is considered in which a trade-off between computational load and accuracy of estimation is achieved.

• 한국컴퓨터산업학회논문지
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• 제5권2호
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• pp.331-336
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• 2004

본 논문은 GPS/GSM 이중대역으로 차량 내부 장착용 텔레매틱스 안테나를 제안하였다. 고유 전율을 가지는 유전체를 사용하지 않으며 두 안테나를 같은 평면에 1mm의 두께를 가지는 fr4기판 위에 설계를 하였다. 이러한 방법으로 제작비용의 절감과 제작공정의 간소화를 추구하였다 GSM 대역은 평면 역 F형 안테나(PIFA)로 구현하였고 GPS 대역의 안테나를 마이크로스 트립 안테나(MSA)로 설계한 PIFA-MSA를 제안하였다. PIFA-MSA는 포트간 격리도 특성을 고려하여 상용 안테나보다 낮게 구현하면서 두 안테나간 편파를 수직으로 배열하여 격리도 특성을 극대화했으며 설계규격 또한 만족 시켰다.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권3호
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• pp.65-70
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• 2005

잘못된 미지정수는 잘못된 위치값을 사용자에게 제공하여 자세결정에 큰 오차를 발생시킨다. 본 논문에서는 이동하는 항체에 4개 이상의 GPS 안테나를 고정시켜 정확한 자세결정을 수행할 때 다중경로를 추정하는 방법을 제안하였다. 4개 이상의 GPS 안테나에서 얻은 측정값이 같은 수신기 시계오차를 갖게 되면, 안테나 사이의 기하학적 관계를 이용하여 자세결정을 보다 효과적으로 수행할 수 있다. 안테나 사이의 거리를 반파장으로 만들어 미지정수 검색의 과정 없이 미지정수를 결정하고, GPS 반송파 측정값에 존재하는 다중경로 오차를 추정할 수 있다. 본 논문은 GPS 반송파 측정값의 다중경로 오차를 추정하는 알고리즘을 제시하고 수학적인 증명을 하였으며, 이 결과를 시뮬레이션을 통해 검증하였다.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제9권3호
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• pp.215-220
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• 2020

This paper deal with estimating the direction of arrival (DOA) of GNSS signal using two antennae for spoofing detection. A technique for estimating the azimuth angle of a received signal by applying the interferometer method to the GPS carrier signal is proposed. The experiment assumes two antennas placed on the earth's surface and estimates the azimuth angle when only GPS signal are received without spoofing signal. The proposed method confirmed the availability through GPS satellite placement simulation and experiments using a dual antenna GPS receiver. In this case of using dual antenna, an azimuth angle ambiguity of the received signal occurs with respect to the baseline between two antennas. For this reason, the accurate azimuth angle estimation is limits, but it can be used for deception by cross-validating the ambiguity.

• 한국항행학회논문지
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• 제4권2호
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• pp.152-161
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• 2000

최근 GPS(Global Positioning System) 의 기능을 보완하고 성능을 향상시키기 위하여 러시아의 GLONASS(Global Navigation Satellite System)를 함께 이용하는 방안이 연구되고 있다. 이러한 방법은 GPS의 SA(Selective Availability)에 의한 오차를 줄이고, 두 종류의 위성을 함께 사용함으로써 적절한 위성배치를 선택해 사용할 수 있는 이점이 있다. 본 논문에서는 GPS/GLONASS 통합 수신기에서 사용할 수 있도록 광대역 원편파 특성을 나타내는 개구면 결합 패치 안테나와 개인 휴대 및 차량용으로도 사용하기 적합한 작은 크기의 세라믹 유전체 패치 안테나를 설계, 제작하였다. 제작된 안테나는 대역폭이 각각 250 MHz와 242 MHz, VSWR 1.5:1이하, 축비 3 dB 이하로서 GPS 및 GLONASS 신호를 동시에 수신하기 위한 안테나의 특성을 만족하였다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제14권3호
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• pp.31-37
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• 2015

본 논문에서는 GPS $L_1(1.575GHz)$과 $L_2(1.227GHz)$ 대역을 수용할 수 있는 새로운 형태의 이중대역 마이크로스트립 안테나를 설계 및 제작하였다. 주파수대역 간격이 큰 이중대역 특성을 확보하기 위해 제안된 안테나는 반 파장($L_2$ 대역) 패치 안테나의 윗면에 ${\lambda}/4$($L_1$ 대역)크기의 역 L형 기생소자들을 방사 개구면 양측에 적층하였다. 패치 소자와 기생소자들 간의 커플링을 통하여 공진시킴으로써 선형편파 이중대역 특성을 얻을 수 있었다. 다음으로 GPS의 경우 원형편파를 사용하기 때문에 패치 상에 ${\lambda}/4$($L_1$ 대역) 역 L형 기생소자를 서로 직각으로 시퀀셜 로테이션 기법을 이용하여 적층 시키고, 안테나의 한쪽 대각선 양 끝을 절개하여 원형편파 이중대역 마이크로스트립 안테나를 설계하였다. 이렇게 설계된 원형편파 안테나의 크기는 $0.43{\lambda}L{\times}0.43{\lambda}L{\times}0.06{\lambda}L$ (여기에서 ${\lambda}L$은 1.227 GHz의 공기 중 한 파장)로 2중 구조 자세를 유지시켰다. -10 dB 대역폭은 GPS $L_1$대역에서 120 MHz(7.6%), GPS $L_2$대역 82.5 MHz(6.7%)로 측정되었으며, 3 dB 축비 대역폭은 172 MHz(10.9%)와 25MHz(2.03%)로 각각 측정되어, 모두 GPS $L_1$과 $L_2$ 대역의 요구대역폭(각각 24 MHz)을 만족한다. 한편 방사 패턴은 모든 주파수에서 마이크로스트립 안테나와 같은 브로드 사이드 패턴 형태를 형성하였다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1991년도 한국자동제어학술회의논문집(국제학술편); KOEX, Seoul; 22-24 Oct. 1991
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• pp.1649-1654
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• 1991

In 1995 the VSOP satellite, which is called MUSES-B in Japan, will be launched under the VLBI Space Observatory Programme(VSOP) promoted by ISAS(Institute of Space and Astronautical Science) of Japan. We are now developing the GPS Receiver(GPSR) and On-board Orbit Determination System. This paper describes the GPS(Global Positioning System), VSOP, GPSR(GPS Receiver system) configuration and the results of the GPS system analysis. The GPSR consists of three GPS antennas and 5 channel receiver package. In the receiver package, there are two 16 bits microprocessing units. The power consumption is 25 Watts in average and the weight is 8.5 kg. Three GPS antennas on board enable GPSR to receive GPS signals from any NAVSTARs(GPS satellites) which are visible. NAVSATR's visibility is described as follows. The VSOP satellite flies from 1, 000 km to 20, 000 km in height on the elliptical orbit around the earth. On the other hand, the orbit of NAVSTARs are nearly circular and about 20, 000 km in height. GPSR can't receive the GPS signals near the apogee, because NAVSTARs transmit the GPS signals through the NAVSTAR's narrow beam antennas directed toward the earth. However near the perigee, GPSR can receive from 12 to 15 GPS signals. More than 4 GPS signals can be received for 40 minutes, which are related to GDOP(Geometric Dillusion Of Precision of selected NAVSTARs). Because there are a lot of visible NAVSTARs, GDOP is small near the perigee. This is a favorqble condition for GPSR. Orbit determination system onboard VSOP satellite consists of a Kalman filter and a precise orbit propagator. Near the perigee, the Kalman filter can eliminate the orbit propagation error using the observed data by GPSR. Except a perigee, precise onboard orbit propagator propagates the orbit, taking into account accelerations such as gravities of the earth, the sun, the moon, and other acceleration caused by the solar pressure. But there remain some amount of calculation and integration errors. When VSOP satellite returns to the perigee, the Kalman filter eliminates the error of the orbit determined by the propagator. After the error is eliminated, VSOP satellite flies out towards an apogee again. The analysis of the orbit determination is performed by the covariance analysis method. Number of the states of the onboard filter is 8. As for a true model, we assume that it is based on the actual error dynamics that include the Selective Availability of GPS called 'SA', having 17 states. Analytical results for position and velocity are tabulated and illustrated, in the sequel. These show that the position and the velocity error are about 40 m and 0.008 m/sec at the perigee, and are about 110 m and 0.012 m/sec at the apogee, respectively.