• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제2권1호
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• pp.33-40
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• 2013

In this paper, GPS signal anomaly generation software is proposed which can be used for the analysis of GPS signal anomaly effect and the design, verification, and operation test of anomalous signal monitoring technique. For the implementation of anomalous signal generation technique, anomalous signals are generated using a commercial signal generation simulator, and their effects and characteristics are analyzed. An error model equation is proposed from the result of analysis, and the anomalous signal generation software is constructed based on this equation. The proposed anomalous signal generation software has high scalability so that users can easily utilize and apply, and is economical as the additional cost for purchasing equipment is not necessary. Also, it is capable of anomalous signal generation based on real-time signal by comparing with the commercial signal generation simulator.

• 한국항해항만학회지
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• 제34권7호
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• pp.511-516
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• 2010

GPS anomaly has increased according to the degradation of satellite performance, and many GPS users could be exposed to any kinds of error-included signals without any previous notice when unscheduled error occurred. RSIM (Reference Station Integrity Monitors) is a typical monitoring method to broadcast PRC (Pseudo Range Correction) for users. However, there were some cases that the receiver detected the anomalous satellite's signal even though it was unhealthy set, consequently it occurred a large range error. Then it is important to monitor the integrity of GPS signal and it is needed to devise the correction method of pseudorange by eliminating error-occurred PRN for notification to GPS users when it is monitored that the anomaly occurred. This paper proposes the basic concept of how to correct the pseudorange. The paper also shows the analysis results of PRN10 GPS anomaly occurred on day 39 in 2007 with corrected results by eliminating anomaly satellite (PRN10). The proposed correction method shows decreased pseudorange error range compared to the case when the anomaly satellite were used.

• 한국항해항만학회지
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• 제35권9호
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• pp.701-706
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• 2011

Radio waves including GPS signals, various TV communications, and radio broadcasting can be disturbed by a strong solar storm, which may occur due to solar flares and produce an ionospheric delay anomaly in the ionosphere according to the change of total electron content. Electron density irregularities can cause deep signal fading, frequently known as ionospheric scintillation, which can result in the positioning error using GPS signal. This paper proposes a detection algorithm for the ionosphere delay anomaly during a solar storm by using multi-reference stations. Different TEC grid which has irregular electron density was applied above one reference station. Then the ionospheric delay in zenith direction applied different TEC will show comparatively large ionospheric zenith delay due to the electron irregularity. The ionospheric slant delay applied an elevation angle at reference station was analyzed to detect the ionospheric delay anomaly that can result in positioning error. A simulation test was implemented and a proposed detection algorithm using data logged by four reference stations was applied to detect the ionospheric delay anomaly compared to a criterion.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제14권10호
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• pp.2223-2229
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• 2010

GPS 위성 고장과 같은 GPS 신호 이상에 대한 무결성 감시 연구가 진행되고 있다. GPS 신호의 이상 발생은 GPS 위성의 고장, 이온층 지연 오차의 급격한 증가, 제어부분의 항법 파라미터에 대한 잘못된 모델링 또는 고의적 이상, 전자파 간섭 등이 있는 것으로 알려져 있다. GPS 위성 고장의 경우 반송파, 코드, 항법메시지의 오류에 의해 이상이 발생할 수 있다. 본 논문에서는 항법메시지에 이상이 있는 상황을 GPS 시뮬레이터를 이용하여 재현하고, 항법메시지 이상이 GPS 수신기에 미치는 영향을 분석하였다. GPS 항법메시지를 구성하는 프리앰블, HOW의 TOW 카운트메시지와 서브프레임의 ID를 나타내는 비트, 위성상태 관련 비트, 그 외의 항법메시지 이상에 대해 정리하고 이를 재현하였으며, 이러한 이상이 GPS 수신기에 미치는 영향을 분석하기 위하여 위성의 개수, DOP, 의사거리를 통해 관찰하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제38권1호
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• pp.58-63
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• 2010

본 논문에서는 GPS 위성시계의 갑작스런 주파수 도약이 발생하였을 때 이를 즉시 검출할 수 있는 기법을 제시한다. GPS 위성은 정밀 위치와 시각 정보를 제공하기 위해 원자시계를 장착하고 있으나, 위성 원자시계는 장기적으로는 이차 함수의 형태를, 단기적으로는 주기가 일정치 않은 주기함수의 형태를 보이면서 가끔씩 신호에 갑작스런 도약 현상이 발생한다. 위성 시계의 이상 현상은 GPS 측정치에 큰 오차를 수반하기 때문에, 실시간 정밀 위치 응용분야에서는 위성시계 이상 신호를 즉시 검출할 수 있는 기법이 요구된다. 이를 위해 다양한 신호처리 분야에서 특정한 신호를 검출하는데 활용되고 있는 Teager 에너지를 적용하였으며, 그 결과 시계 도약 현상을 효과적으로 검출할 수 있었고, 일반적인 위성시계 도약 검출 기법과의 비교를 통해 제시한 기법의 유용성을 확인하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제40권5호
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• pp.265-270
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• 2016

Extreme tropospheric anomalies such as typhoons or regional torrential rain can degrade positioning accuracy of the GPS signal. It becomes one of the main error terms affecting high-precision positioning solutions in network RTK. This paper proposed a detection algorithm to be used during atmospheric anomalies in order to detect the tropospheric irregularities that can degrade the quality of correction data due to network errors caused by inhomogeneous atmospheric conditions between multi-reference stations. It uses an atmospheric grid that consists of four meteorological stations and estimates the troposphere zenith total delay difference at a low performance point in an atmospheric grid. AWS (automatic weather station) meteorological data can be applied to the proposed tropospheric anomaly detection algorithm when there are different atmospheric conditions between the stations. The concept of probability density distribution of the delta troposphere slant delay was proposed for the threshold determination.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제26권4호
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• pp.335-343
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• 2023

Drone based Magnetic Anomaly Detection measure a magnetic anomaly signal from the ferromagnetic target on the ground. We conduct a magnetic anomaly detection with 9 ferromagnetic targets on the ground. By removing the magnetic field measured in the absence of ferromagnetic targets from the experimental value, the magnetic anomaly signal is clearly measured at an altitude of 100 m. We analyze the signal characteristics by the ferromagnetic target through simulation using COMSOL multiphysics. The simulation results are within the GPS error range of the experimental results.

• 한국항공우주학회지
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• 제39권3호
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• pp.225-231
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• 2011

GPS 위성 이상 신호의 발생 요인 중 위성 시계의 이상 현상은 GPS 측정치에 매우 큰 영향을 미칠 수 있으나, 측정치에는 궤도 오차, 이온층 지연 오차, 대류층 지연 오차, 다중경로 오차, 수신기 시계 오차 등의 성분들이 포함되어 있어 위성 시계의 오차 범위가 다른 요소에 의한 오차보다 커지기 전에는 위성 시계의 이상 현상을 검출하기 어려운 문제가 있다. 위성 시계에 이상 현상이 발생하였을 때 이상 판별의 임계 범위를 최소화 하여 빠르고 정확하게 검출을 수행할 수 있도록, 본 논문에서는 이중 주파수 측정치로부터 반송파 스무딩 필터를 적용하고 수신기 시계 오차 및 다른 여러 가지 요인에 의한 오차를 보정한 후 정확한 위성 시계 오차를 추정하는 방법을 제시하였고 IGS 기관에서 제공하고 있는 위성 시계 정보와 비교를 통해 제시한 방법의 성능을 확인하였다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제33권4호
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• pp.287-293
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• 2016

The equatorial region of the Earth's ionosphere exhibits large temporal variations in electron density that have significant implications on satellite signal transmissions. In this paper, the first observation results of the variations in the trough of the equatorial ionospheric anomaly at the permanent Global Navigation Satellite System (GNSS) site in Chuuk (Geographic: $7.5^{\circ}N$, $151.9^{\circ}E$; Geomagnetic: $0.4^{\circ}N$) are presented. It was found that the daytime Global Positioning System (GPS) total electron content (TEC) values vary according to the 27 day period of solar rotation, and that these trends show sharp contrast with those of summer. The amplitudes of the semi-annual anomaly were 12.4 TECU (33 %) on $19^{th}$ of March and 8.8 TECU (23 %) on $25^{th}$ of October respectively, with a yearly averaged value of 38.0 TECU. The equinoctial asymmetry at the March equinox was higher than that at the October equinox rather than the November equinox. Daily mean TEC values were higher in December than in June, which could be interpreted as annual or winter anomalies. The nighttime GPS TEC enhancements during 20:00-24:00 LT also exhibited the semi-annual variation. The pre-midnight TEC enhancement could be explained with the slow loss process of electron density that is largely produced during the daytime of equinox. However, the significant peaks around 22:00-23:00 LT at the spring equinox require other mechanisms other than the slow loss process of the electron density.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.111-118
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• 2009

GPS의 이상 현상에 대한 대비 및 독자 항법 시스템을 구축하기 위해 유럽의 갈릴레오, 일본의 QZSS 등 세계선진각국의 GPS에 독립적인 위성항법시스템을 구축하고 있으며 GPS의 백업 용도로 지상항법 시스템인 Loran의 현대화 작업 등이 진행되고 있다. 국내에서도 독자항법에 대한필요성이 거론되었고 국내는 해상 및 국내 전 지역을 커버할 수 있는 신호 영역을 가진 DGPS신호의 대체항법 및 시각동기 인프라로서의 활용성에 대해 언급된 바 있다. GPS 보정 정보를 방송하는 DGPS 신호는 중파 대역으로 지표를 따라 전파되는 특성이 있다. 지표를 따라 전파되는 지표파는 지형의 전도율과 고도에 의해 전파의 전달시 추가지연(ASF)이 발생하고 이 추가지연은 항법 및 시각동기에 오차를 유발하게 된다. 지상항법시스템인 Loran은 중파를 이용하여 항법을 하고 있으며 DGPS 신호를 이용해 측위를 하기 위해서는 국내에 거의 연구사례가 없었으므로 유사 특성을 가진 중파를 이용한 Loran의 검증된 지연모델을 분석하고 이를 DGPS신호에 적용하는 것이 효율적일 것이다. 이에 본 논문에서는 중파의 검증된 지연모델을 분석하고 이를 국내 기술로 구현하여 DGPS 신호의 측위 가능성을 제안하고자 한다.