• 한국측량학회지
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• 제30권6_2호
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• pp.607-613
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• 2012

Ionospheric anomaly is one of the major error sources which deteriorate the GNSS performance. In the equatorial region, effects of the ionospheric plasma bubbles are of great interest because they are pretty common phenomena, especially in the period of the high solar activity. In order to evaluate the GNSS performance under circumstance of the bubbles, an ionospheric scintillation monitor has been developed and installed in Bangkok, Thailand. Furthermore, a model simulating the ionospheric delay and scintillation due to the bubbles has been developed. Based on these developments, the effects of the simulated plasma bubbles are analyzed and their agreement with the real observation is demonstrated. An availability degradation of the GPS ground based augmentation system (GBAS) caused by the bubbles is exampled in details. Finally, an integrated GPS/INS approach based on the Doppler frequency is proposed to remedy the deterioration.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제11권4호
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• pp.251-261
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• 2022

The Centimeter Level Augmentation Service (CLAS) is the Precise Point Positioning (PPP) - Real Time Kinematic (RTK) correction service utilizing the Quasi-Zenith Satellite System (QZSS) L6 (1278.65 MHz) signal to broadcast the Global Navigation Satellite System (GNSS) error corrections. Compact State-Space Representation (CSSR) corrections for mitigating GNSS measurement error sources such as satellite orbit, clock, code and phase biases, tropospheric error, ionospheric error are estimated from the ground segment of QZSS CLAS using the code and carrier-phase measurements collected in the Japan's GNSS Earth Observation Network (GEONET). Since the CLAS service begun on November 1, 2018, users with dedicated receivers can perform cm-level precise positioning using CSSR corrections. In this paper, CLAS-based VRS-RTK performance evaluation was performed using Global Positioning System (GPS) observables collected from the refence station, TSK2, located in Japan. As a result of performing GPS-only RTK positioning using the open-source software CLASLIB and RTKLIB, it took about 15 minutes to resolve the carrier-phase ambiguities, and the RTK fix rate was only about 41%. Also, the Root Mean Squares (RMS) values of position errors (fixed only) are about 4cm horizontally and 7 cm vertically.

• 전자통신동향분석
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• 제38권2호
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• pp.12-25
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• 2023

Positioning, navigation, and timing information has become a key element in the national core infrastructure and for emerging technologies, such as autonomous driving, lunar exploration, financial systems, and drones. Therefore, the provision of that information by navigation satellite systems is becoming increasingly important. Existing systems such as GPS (Global Positioning System), GLONASS (GLObal NAvigation Satellite System), and BDS (BeiDou Navigation Satellite System) also provide augmentation, safety-of-life, search & rescue and short message communication and authentication services to increase their competitiveness. Those services and the signals generated for their provision have their own purpose and requirements. This article presents an overview of existing or planned satellite navigation satellite system services and signals, aiming to help understand their current status.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제10권1호
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• pp.43-48
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• 2021

Most existing studies on the wide-area differential global positioning system (WADGPS) used standard positioning service (SPS) receivers in their observation reference stations which provide the central control station global positioning system (GPS) measurements to generate augmentation data. In the present study, it is considered to apply a precise positioning service (PPS) receiver to an observation reference station which is located in the threatened jamming area. Therefore, the reference station network consists of a PPS receiver based observation reference station and SPS receiver based observation reference stations. In this case, to maintain correction performance P1C1 differential code bias (DCB) should be compensated. In this paper, P1C1 DCB estimation algorithm was applied to the PPS/WADGPS system and performance test results using measurements in the Korean Peninsula were presented.

• 한국항공우주학회지
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• 제45권4호
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• pp.310-317
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• 2017

오늘날 다양한 나라에서 위성항법시스템을 운용, 개발하고 있다. 또한 GNSS의 성능향상을 위해 정지궤도위성을 이용하는 SBAS가 운용 중에 있다. 가장 대표적으로 사용되는 SBAS는 미국에서 개발한 GPS의 WAAS이다. SBAS에서는 사용자에게 정확성, 가용성, 연속성, 무결성을 보장하기 위해 다양한 알고리즘이 사용되고 있다. 이 중 위성에 대한 무결성을 보장하기 위한 알고리즘이 있다. 이 알고리즘은 위성오차를 추정하고 보정정보를 생성하여 사용자에게 제공한다. 여기서 위성궤도오차를 3차원으로 추정하게 된다. 이렇게 위성궤도오차를 3차원으로 추정하기 위해서는 기준국 배치가 중요하게 된다. 기준국의 배치가 넓을수록 시선각 벡터가 넓게 분포되어 추정 정확도가 향상될 수 있다. 여기서 대표적 SBAS 운영국인 미국과 한국의 지역적 특성으로 인한 분석을 수행하고자 한다. 한국은 미국에 비해 매우 협소한 지리적 특성을 가지고 있다. 따라서 3차원 위성궤도오차 추정 기법을 그대로 사용하기 어렵다. 본 논문에서는 협역지역에서 위성궤도오차를 3차원으로 추정하는 것이 아닌 스칼라로 값으로 사용하는 방식을 제안한다. 제안하는 기법은 기준국(Reference)과 위성간의 시선각 (LOS, Line-Of-Sight) 벡터에 궤도오차를 투영한 스칼라 값을 이용하는 것이다. 이 방식을 이용하여 정상상태, 고장상태의 한국과 미국지역에서 기저선 거리에 따른 오차 변화를 확인하도록 한다. 이 오차변화 차이를 비교하여 제안하는 기법의 사용 가능성을 제시한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권10호
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• pp.2307-2314
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• 2015

본 논문에서는 위성항법시스템(Global Navigation Satellite System, GNSS)의 다양화에 따른 위성항법보정시스템(Differential GNSS, DGNSS) 기준국 설계를 위하여, 중국 위성항법시스템인 BeiDou의 의사거리 보정정보 생성 알고리즘과 시뮬레이션 기반의 성능 검증에 대해 중점적으로 다룬다. 먼저 DGNSS 기준국/감시국(Reference Station and Integrity Monitor, RSIM)에서의 국제적 표준 및 요구성능에 대해 살펴보고, BeiDou 연동제어문서(Interface Control Document, ICD)를 기반으로 위성의 위치를 추정하고 위성시계 옵셋과 사용자 수신기의 시계오차, 그리고 GPS(Global Positioning System)와 BeiDou 위성의 시스템 타임 옵셋을 계산하여 BeiDou 의사거리 보정정보(Pseudorange Correction, PRC)를 생성한다. GPS/BeiDou 시뮬레이터를 연동한 성능검증 플랫폼을 기반으로 BeiDou 보정정보의 오차를 계산하고, 그 측위정확도를 분석하여 성능검증을 수행하였다. 실험결과 BeiDou 의사거리 보정정보가 RTCM(Radio Technical Commission for Maritime Services)에서 요구하는 기준국 운영 및 보정서비스를 위한 측위성능을 충족함을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권10호
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• pp.2285-2291
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• 2015

현재 사용가능한 측위위성은 GPS외에도 GLONASS, GALILEO, BeiDou, QZSS등으로 다양해 졌다. 그러나 측위 정확도를 높이는 보강 서비스인 Differential GPS는 RTCM 버전 2.3 표준을 따르고 있어 GPS에 대한 보정정보만을 서비스할 수 있다. 이에 RTCM에서는 모든 위성에 대한 보정정보를 사용자에게 서비스할 수 있도록 RTCM 버전 2.4표준을 제정하고 있다. 한국의 DGNSS 기준국은 소프트웨어로 제작된 시스템이 설치되어 있어 새로운 표준에 빠르게 대응할 수 있다. 그러나 현재의 RSIM 1.3기반 DGNSS 기준국시스템의 아키텍처는 동시에 여러 GNSS의 보정정보를 생성하지 못하고, RTCM 2.4 역시 지원하지 못한다. 따라서 본 논문에서는 RTCM 버전 2.4 표준을 분석하고 소프트웨어 DGNSS 기준국 시스템이 RTCM 버전 2.4 표준에 맞춰 동시에 여러개의 GNSS에 대한 RTCM 보정정보 메시지를 생성할 수 있도록 하는 아키텍처를 설계하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제43권1호
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• pp.49-61
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• 2015

GBAS는 Differential GPS(DGPS) 개념을 활용하여 공항근처 23NM 반경 이내에 위치한 항공기에 정밀위치서비스와 정밀접근서비스를 제공하는 시스템으로, GBAS 지상장비는 공항에 설치된 이후에 지상 및 비행시험평가를 통해 그 기능 및 성능을 검증하도록 되어있다. 본 논문에서는 김포국제공항에 설치된 GBAS 지상장비에 대해 비행검사용 항공기를 이용한 비행시험 방법 및 결과를 분석하여 기술하였다. 시험 결과 김포공항의 GBAS 신호통달범위 내에서 VDB 데이터가 오류 없이 정상적으로 수신되었으며, VDB 전계강도, 보호수준, 코스정렬 정확도 등도 평가 요구조건을 충분히 만족시키는 것을 확인하였다.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제12권1호
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• pp.83-89
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• 2023

The Korea Augmentation Satellite System (KASS) system is a Satellite Based Augmentation System (SBAS) under development to provide APV-I SBAS service in the Republic of Korea. The KASS ground segment generates correction and integrity information for GPS measurements of KASS users using the accurate positions of KASS Reference Station (KRS) antenna phase centers. For this reason, the accuracy of KRS reference points through geodetic survey campaigns is one of the important factors for providing the KASS service in compliance with the required navigation performance. In order to obtain accurate positions, two geodetic survey campaigns were performed at several reference points, such as Mark, Center of Mast at Ground Level (CMGL), and Center of Hole in Top Plate (CHTP), of each KRS site using three different survey methods, the Virtual Reference Station (VRS), Flächen Korrektur Parameter (FKP), and raw data post-processing methods. By comparing and analyzing the results, the computed coordinates of the reference points were verified and Antenna Phase Center (APC) positions were calculated using KRS Antenna Reference Point (ARP) data, and the first KASS Site Acceptance Test (SAT#1) was performed successfully using the verified APC coordinates. After the first site survey activities, the KASS operators should maintain the coordinates with the required performance such that the overall KASS navigation performance commitment is guaranteed during the lifetime of 15 years. Therefore, the maintenance plan for the KRS antenna coordinates should be developed before the commissioning of KASS operation planned after 2023. Therefore, this paper presents a geodetic survey method selected for the maintenance activities and provides the rationale for using this method.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제9권3호
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• pp.237-248
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• 2020

GNSS has been evolving dramatically in recent years. There are currently 6 GNSS (4 GNSS, AND 2 RNSS) constellations, which are GPS (USA), GLONASS (Russia), BeiDou (China), Galileo (EU), QZSS (Japan), and IRNSS (India). The Number of navigation satellites is expected to be over 150 by 2020. As the number of both constellations and satellites used for the improvement of positioning performance, high accuracy, and robustness of precise positioning is more promising. However, a large amount of the correction messages is required to support the augmentation system for the available satellites of all the constellations. Since bandwidth for the correction messages is generally limited, sending or scheduling the correction messages might be a critical issue in the near future. In this study, we analyze the relationship between the size of the bandwidth and Real-Time Kinematics (RTK) performance. Multiple Signal Messages (MSM), the only Radio Technical Commission for Maritimes (RTCM) message that supports multi-constellation GNSS, has been used for this assessment. Instead of the conventional method that broadcasts all the messages at the same time, we assign the MSM broadcasting interval for each constellation in 5 seconds. An open sky static and dynamic test for this study was conducted on the roof of Sejong University. Our results show that the RTK fixed position accuracy is not affected by the 5-second interval corrections, but the ambiguity fixing rate is degraded for poor DOP cases when RTK correction are transmitted intermittently.