우주용 GPS 수신기에 널리 사용되었으나 단종된 GP2021 소자를 대체하기 위해, GPS 디지털 신호 처리부인 SIGP-1001을 개발하였다. GP2021 소자와 동일한 운용조건에서 수행한 각종 실험을 통해 SIGP-1001의 성능이 GP2021 소자의 성능과 유사함을 확인하였고, 그 결과 SIGP-1001으로 GP2021 소자를 충분히 대체 가능한 것으로 판단하였다. FPGA IP(Field Programmable Gate Array Intellectual Property) 형태로 개발한 SIGP-1001을 우주급 FPGA에 적용하면 GP2021 소자를 사용하였을 경우에 비해 신뢰성 향상이 가능하며, 위성 추적 채널 수 추가 등의 기능 확장을 통한 성능 개선이 가능하다.
GPS(Global Positioning System)을 이용한 측위는 현재 가장 널리 쓰이는 측위 기법이다. 그러나 GPS 위치 측정시 일반 사용자는 전리층과 대류권의 영향과 미국방성의 의도적인 오차들로 인해 항법이나 측위 등의 응용분야에서 만족할 만한 정확도를 얻을 수 없다. DGPS(Differential Global Positioning System)는 이러한 제약들을 해결할 수 있는 방법으로써, 이는 공통 오차를 제거하여 높은 정확도를 얻을 수 있다. 하지만 DGPS를 사용한 경우에도 정밀 측위에 있어서는 기준점으로부터의 거리 제한과 실시간 데이터 처리가 힘든 문제점을 내재하고 있다. 따라서 본 논문에서는 TCP/IP를 이용한 보정 신호 장거리 전송 시스템의 설계 및 구현에 관하여 논한다. 이는 데이터 전송거리가 제한되는 종래의 무선 모뎀 방법에서의 문제를 해결하기 위하여 TCP와 UDP 또는 IP 프로토콜로 구성되는 TCP/IP 프로토콜 스택을 이용함으로서 어느 곳이나 RTK-GPS 위치 정보 데이터의 전송을 가능하게 한다.
최근 GPS 시스템이 적과의 교전에서 우수한 정밀도를 달성할 수 있기 때문에 GPS 유도무기들이 육상, 해상 및 공중의 많은 분야에 적용되고 있다. 특히, GPS 유도무기가 발사 되었을 때 현재의 위치를 확인하고 정확한 목표물의 방향을 찾아간다. 그러나 GPS 신호의 미약함으로 인한 취약성이 노출되어 있어 재밍신호가 특정 방향에서 강하게 유입될 경우 GPS 유도무기가 재밍될 수 있다. 따라서 이러한 상황 하에서 재밍대응 기술이 매우 중요하게 대두되고 있다. 본 논문에서는 GPS 유도무기의 재밍대응을 위해 방위각 제어를 이용하였다. 먼저, SLAM-ER, JDAM과 같은 GPS 유도방식의 정밀유도무기에 대하여 조사하였으며, 유도무기가 발사 후 항법도중 재밍이 되지 않도록 제어 가능한 방위각을 실험을 통해 분석하였다. 분석결과 140도 이하의 방위각 제어까지 안정적으로 GPS 유도무기가 정상 작동할 수 있음을 확인하였다.
The Global Positioning System(GPS) is a satellite based precise positioning system avaliable worldwide. The GPS have many error sources. The earth's ionosphere and atmosphere cause delays in the GPS signal that translate into position errors. Some errors can be factored out using mathematics and modeling. The configuration of the satellites in the sky can magnify other errors. The problem of accuracy on GPS measurement data can be meaningful. In this study, we propose the method for GPS positioning accuracy improvement. The FUZZY set theory on PDOP(Position Dilution of Precision) and SNR(Signal to Noise Ratio) provide improved for measured positioning data. The accuracy of positioning has been improved by selecting data from original using the FUZZY set theory on PDOP and SNR.
본 논문은 위성항법신호감시국용 GPS/갈릴레오 복합수신기에 대한 구현 및 성능 시험결과를 기술한 논문으로 복합수신기는 단일 플랫폼에서 갈릴레오 E1, E5a 신호와 GPS L1, L2C, L5 신호를 수신처리 할 수 있으며, GPS신호와 갈릴레오 E1 신호를 복합적으로 처리함으로써, 위치정확도가 향상됨을 보였다. 각 신호에 대한 신호획득을 신속하게 하기 위해, 모든 신호에 대해 정합필터와 FFT 방식이 결합된 방식을 적용하였고, 신호추적과정에서는 다수의 추적루프를 적용하였으며 본 논문에서는 주요 신호에 대한 신호획득 및 추적과정의 시험결과를 보였다. 또한 기존에 발표된 논문과의 차별화 항목으로, 항법신호의 수신레벨이 낮아 CW 형태와 같은 간섭신호에도 영향을 받는바, 이에 대한 개발된 항재밍 모듈에 대한 시험결과도 제시하였으며, 성능측면에서의 비교를 위해 상용수신기와 개발된 수신기와의 성능 비교 결과도 함께 제시하였다.
Inertial Navigation System(INS) can provide the vehicle position and velocity information using inertial sensor outputs without the use of external aids. Unfortunately INS navigation error increases with time due to inertial sensor errors, and therefore it is desirable to combine INS with external aids such as GPS, TACAN, OMEGA, and etc.. In this paper we propose an integration algorithm of commercial GPS/GLONASS and INS where an adaptive filter for signal processing of GPS/GLONASS receiver and the 12th order Kalman filter for aided strapdown INS(SDINS) we employed. Simulation results show that the proposed adaptive filter can effectively remove a randomly occurring abrupt jump due to sudden corruption of the received satellite signal and that the Kalman filter performs satisfactorily.
An oil tracking system that monitors the spilt oil trajectory by using GPS was developed. The system consists of a tracking buoy deployed on the oil spilt area and an onshore(or onboard) monitoring station. The tracking buoy is equipped with GPS, signal converter, handy radio and battery while the monitoring station includes a station radio, signal converter, antennas and PC. The hull shape of buoy is designed to effectively simulate the spilt oil movement at sea surface. Radio sets for HAM are used as a data transmitter and a data receiving station, and signal converter is also for amateur use. A field experiment was conducted and it was shown that the integrated system is relable and robust. The developed oil tracking system reveals reatively good performance at reasonable cost. In favorable environment the system may communicate in the distance more than 50km.
In this paper, we derive the CRLB (Cramer-Rao Lower Bound) of effective carrier-to-noise power ratio ($C/N_0$) estimation for a GPS (Global Positioning System) L1 C/A (Coarse/Acquisition) signal under band-limited white noise jamming environments. The quality of a received GPS signal is commonly described in terms of its $C/N_0$, implying that the noise is white and thus can be described by scalar noise density. However, if some intentional interference is received to a victim GPS receiver, then the $C/N_0$ is no longer the efficacious performance indicator. The correct and straightforward measurement to analyze the receiving situation is the effective $C/N_0$. In this paper, we consider a band-limited white noise jamming whose bandwidth is 2MHz and is the same as one of the first null-to-null bandwidth of the GPS L1 C/A signal.
한국항해항만학회 2006년도 International Symposium on GPS/GNSS Vol.2
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pp.229-234
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2006
Acquisition is to detect the presence of the GPS signal. Once the signal is detected, the estimated frequency and code phase are passed to a tracking loop to demodulate the navigation data. In order to detect the weak signal, multiple length of data integration is always needed. In this paper, we present five different acquisition approaches based on circular correlation and Fast Fourier Transform (FFT), using coherent as well as non-coherent integration techniques for the multiple length of collected GPS satellite signal. Moreover a general approach of determining the acquisition threshold is introduced based on noise distribution which has been proved effective, and independent of the hardware. In the end of this paper, the processing speed and acquisition gain of each method are illustrated, compared, and analyzed. The results show that coherent approach is much more time consuming compared to noncoherent approaches, and in the case of multiple length of data integration from 2ms to 8ms, the processing times consumed by the fastest non-coherent acquisition method are only 25.87% to 1.52% in a single search, and 34.76% to 1.06% in a global search of those in the coherent acquisition. However, coherent acquisition also demonstrates its better performance in the acquisition gain, and in the case of 8ms of data integration it is 4.23 to 4.41 dB higher than that in the non-coherent approaches. Finally, an applicable scheme of combining coherent and non-coherent acquisition approaches in the development of a real-time Software GPS receiver in the University of Tokyo is provided.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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