• 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신설비학회 2006년도 하계학술대회
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• pp.235-240
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• 2006

In order to enhance receive sensitivity in noisy environment, the previous initial synchronization method of GPS receiver for reference stations adopts not only the coherent integration method but also the non-coherent integration method. However, the previous GPS initial synchronization method causes the non-coherent integration loss, which is a dominant factor among the signal acquisition losses in noisy environment. And the non-coherent integration loss increases with the strength of noise signal. In this pa-per, a GPS initial synchronization method is proposed to enhance receive sensitivity of GPS receiver for reference stations in noisy environment. This paper presents that the proposed GPS initial synchronization method suppresses the non-coherent integration loss. Furthermore, with regard to the mean acquisition time, it is shown that the number of the search cells of the proposed GPS initial synchronization method is much fewer than that of the previous GPS initial synchronization method.

• 한국항해항만학회지
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• 제30권5호
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• pp.343-349
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• 2006

기존 DGPS 기준국용 GPS 수신기의 초기동기 방법은 잡음환경에 대한 강건성 향상을 위해 동기 누적 기법과 비동기 누적 기법을 함께 이용하고 있다. 그러나, 기존 DGP통 기준국용 GPS 초기동기 방법은 잡음환경에서 발생하는 신호획득 손실 중에서 우세한 성분인 비동기 누적 손실이 발생할 뿐만 아니라 잡음세기가 커질수록 비동기 누적 손실도 커지는 문제가 있다. 본 논문에서는 잡음환경에 강인한 DGPS 기준국을 위해 기존 GPS 초기동기의 비동기 누적 손실 문제를 해결한 새로운 GPS 초기동기 방법을 제안하고, 제안하는 GPS 초기동기 방법이 비동기 누적 손실을 억제하는 효과가 있음을 보인다. 그리고, 평균 초기동기 획득시간 측면에서 제안하는 GPS 초기동기 방법이 기존 GPS 초기동기 방법이 검색해야 할 셀의 개수 보다 더 적은 셀을 검색하는 이점이 있음을 보인다. 마지막으로 GPS 시뮬레이터를 이용한 모의실험을 통해 제안하는 GPS 초기동기 방법이 잡음세기가 증가한 환경에서 높은 신호대 잡음비로 GPS 신호를 획득할 수 있음을 확인한다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제8권2호
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• pp.185-192
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• 2002

A novel GPS initial synchronization scheme with low hardware complexity is proposed. The proposed method has the decomposed differential matched filter, which consists of 25% multiplier and adder of the conventional matched filter. This paper presents the generalized mean acquisition time of initial synchronization scheme with multiple correlator. It is shown that the proposed method, in spite of its low hardware complexity, has the equal performance to the conventional method. The performance of the proposed method is verified through the simulation test by the GPS simulator. It is shown that the proposed method prevents the squaring loss of non-coherent integration.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제18권3호
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• pp.565-573
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• 2017

This paper presents a multistage in-flight alignment (MIFA) method for a strapdown inertial navigation system (SDINS) suitable for moving vehicles with no initial attitude references. A SDINS mounted on a moving vehicle frequently loses attitude information for many reasons, and it makes solving navigation equations impossible because the true motion is coupled with an undefined vehicle attitude. To determine the attitude in such a situation, MIFA consists of three stages: a coarse horizontal attitude, coarse heading, and fine attitude with adaptive Kalman navigation filter (AKNF) in order. In the coarse horizontal alignment, the pitch and roll are coarsely estimated from the second order damping loop with an input of acceleration differences between the SDINS and GPS. To enhance estimation accuracy, the acceleration is smoothed by a scalar filter to reflect the true dynamics of a vehicle, and the effects of the scalar filter gains are analyzed. Then the coarse heading is determined from the GPS tracking angle and yaw increment of the SDINS. The attitude from these two stages is fed back to the initial values of the AKNF. To reduce the estimated bias errors of inertial sensors, special emphasis is given to the timing synchronization effects for the measurement of AKNF. With various real flight tests using an UH60 helicopter, it is proved that MIFA provides a dramatic position error improvement compared to the conventional gyro compass alignment.

• 한국항해항만학회지
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• 제31권9호
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• pp.763-769
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• 2007

A narrow loop noise bandwidth method is desirable to reduce the error of raw measurements due to the thermal noise. However, it degrades the performance of GPS initial synchronization such as mean acquisition time. And it restricts the loop noise bandwidth to a fixed value determined by the lower bound of the allowable range of carrier-to-noise power ratio, so that it is difficult to optimally track GPS signal. In order to make up for the weak points of the fixed-type narrow loop noise bandwidth method and simultaneously minimize the error of code and carrier measurements, this paper proposes a stepwise-type adaptive bandwidth algorithm for DGPS reference receivers. In this paper, it is shown that the proposed adaptive bandwidth algorithm can provide more accurate measurements than those of the fixed-type narrow loop noise bandwidth method, in view of analyzing the simulation results between two signal tracking algorithms. This paper also carries out sensitivity analysis of the proposed adaptive bandwidth algorithm due to the estimation uncertainty of carrier-to-noise power ratio. Finally the analysis results are verified by the experiment using GPS simulator.

• 전자공학회논문지SC
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• 제41권1호
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• pp.1-8
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• 2004

INS는 위치, 속도 및 자세정보를 고속으로 제공하며 스스로 항법정보를 제공하는 장점이 있으나 오차가 시간에 따라 증가하는 단점이 있다. 반면에 GPS는 데이터를 저속으로 제공하며 재밍(Jamming)에 영향을 쉽게 받으나 오차가 시간에 상관없이 일정하다는 장점이 있다. 따라서 상호보완적인 특성을 가지는 INS와 GPS를 통합하였을 때 더욱더 정확한 항법해를 제공할 수 있다. 그러나 INS와 GPS를 통합하는 과정에서 INS정보와 GPS정보의 정확한 시각적 동기가 어려우며, 시각적 비동기에 의한 오차는 일정한 측정오차를 유발하며 고속으로 운항하는 경우에는 큰 영향을 미치게 된다. 본 연구는 GPS/INS 통합항법 시스템에서 측정치 시간지연에 의해 유발되는 오차를 효과적으로 줄이기 위해 바이어스 분리형 칼만필터를 이용한 시간지연오차 보상기법을 강결합 방식과 약결합 방식에 대하여 각각 제안하였다. 각각의 통합모델에서 위치와 속도보정의 측정방정식을 지연시간에 관하여 선형화하였고 지연 상태변수를 기존의 선형 오차방정식에 추가하고 바이어스 분리형 칼만필터를 적용하여 시간지연을 초기에 추정하여 보상하도록 구성하였으며 시뮬레이션을 통하여 성능을 검증하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2014년도 춘계학술발표대회
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• pp.157-159
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• 2014

전술데이터링크는 전장 환경에서 모든 플랫폼들을 네트워크를 통해 하나로 묶어 전쟁 효과를 극대화할 수 있는 기반이 되는 통신 기술이다. 이러한 전술데이터링크의 원활한 운영을 위해 플랫폼간 시간 동기가 필수적이며, 대부분 GPS(Global Positioning System)를 사용하고 있다. 전세계적으로 가장 널리 사용되고 있는 전술데이터링크인 Link-16 에서는 네트워크에 가입하면서 NTR(Network Time Reference) 과의 시간을 동기화하는 절차를 제공한다. 이러한 시간 동기 절차는 대략적인 동기와 정밀한 동기의 두 단계로 구분된다. 대략적인 동기는 프레임이 시작하는 첫 타임 슬롯에서 주변 노드로부터 IEM(Initial Entry Message)을 수신하여 전송 시간만큼의 오류를 포함하는 시간 동기 방식이다. 본 논문에서는 모의 실험을 통해 IEM 을 전송하는 노드의 거리에 따른 메시지의 충돌 확률을 구하고, 그 충돌 확률에 따라 시간 동기에 소요되는 시간으로 Link-16 의 시간 동기 성능을 분석하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제30권10A호
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• pp.922-929
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• 2005

본 논문에서는 직접대역 확산 통신 기법을 사용하는 이동통신 시스템에서 하향링크상의 무선신호를 이용하여 오버헤드 채널상의 정보를 취득하고 이 정보를 이용하여 파일롯 채널을 생성함으로써 기지국 간 하드핸드오프를 가능하게 하는 적응형 파일롯 비콘 장치를 제안한다. 본 적응형 파일롯 비콘 장치는 무선 신호 중에서 파일롯 채널 만을 선별하여 생성 및 전송하므로 상대적으로 낮은 전력으로 서비스가 가능하며, CDMA 수신부에서 하향링크상의 파일롯 채널로부터 기지국의 시간동기 및 주파수 동기를 획득하여 장치의 오프셋을 보정하므로 GPS에 의한 시간동기가 필요하지 않으며 기지국 순방향 신호의 수신이 가능한 임의의 장소에 설치가 가능한 장점이 있다. CDMA수신기에서 하향링크 파일롯 신호를 탐색하는 파일롯 서처는 FPGA와 DSP를 이용하며, FPGA에서 구현된 파일롯 서처는 초기동기 획득용으로 사용되곤 DSP에서 구현되는 파일롯 서처는 비콘장치의 클럭과 기지국 장치의 클럭사이에 발생하는 오프셋 오차를 보정하는 역할을 수행한다. 적응형 파일롯 비콘 장치의 CDMA 송신부는 CDMA 수신부에서 취득한 파일롯 채널의 시간정보인 타임오프???V을 이용하여, 기지국에 동기된 하향링크 파일롯 신호를 생성한다. FIR필터를 통하여 출력된 1차 중간주파신호는 RF모듈웨서 상향변환된 후 고출력증폭기와 안테나를 통하여 방사하게 된다.