• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제7권5호
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• pp.797-806
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• 2012

Fault detection and isolation (FDI) algorithms provide fault monitoring methods in GPS measurement to isolate abnormal signals from the GPS satellites or the acquired signal in receiver. In order to monitor the occurred faults, FDI generates test statistics and decides the case that is beyond a designed threshold as a fault. For such problem of fault detection and isolation, this paper presents and evaluates position domain integrity monitoring methods by formulating various pseudorange prediction methods and investigating the resulting test statistics. In particular, precise measurements like carrier phase and Doppler rate are employed under the assumption of fault free carrier signal. The presented position domain algorithm contains the following process; first a common pseudorange prediction formula is defined with the proposed variations in pseudorange differential update. Next, a threshold computation is proposed with the test statistics distribution considering the elevation angle. Then, by examining the test statistics, fault detection and isolation is done for each satellite channel. To verify the performance, simulations using the presented fault detection methods are done for an ideal and real fault case, respectively.

• 한국측량학회지
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• 제26권4호
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• pp.397-405
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• 2008

한 지점의 위치에 대한 정확도는 위성의 위치와 몇 가지 요인으로 인하여 발생하는 신호의 지연 등에 주로 의존하게 된다. 이러한 지연의 효과가 3차원 위치 오차에 미치는 영향을 분석하기 위하여 GPS 오차를 포함하는 GPS 관측 파일(RINEX)을 시뮬레이션 하고, 시뮬레이션된 관측 파일을 기선 처리하여 그 효과를 분석하였다. Bernese ver5.0을 이용하여 전리층 지연, 대류권 모델, DOP, 랜덤 오차 등 과 같은 GPS 오차를 시뮬레이션에 적용하였다. 실험결과 기선이 짧다면 무전리층 조합으로 인하여 전리층 지연 효과를 제거할 수 있기 때문에 TEC에 의한 위치오차는 그리 크지는 않았다. 그러나 기선이 길어진다면 3차원 위치오차는 최대 10cm까지 나타났다. 싸이클 슬립은 싸이클 슬립이 증가함에 따라 점차적으로3차원 위치오차가 변화되기 보다는 싸이클 슬립이 60%를 넘었을 때 좌표에 미치는 영향이 커짐을 알 수 있다. 이는 시뮬레이션된 싸이클 슬립이 위성에 골고루 분배되었기 때문에 싸이클 슬립에 의한 영향은 크지 않았으나 60%를 넘을 경우 그 오차는 급격히 증가하였다. 또한 DOP이 3보다 작은 경우, 2시간 선별하여 계산된 3차원 위치오차는 $3{\sim}4cm$ 정도 향상되었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제38권3호
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• pp.294-299
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• 2010

비상위치송수신장치(ELT)는 항공기 추락 시 조난 신호를 송출하는 장비이다. 유용한 장비이지만 항공기 추락과 경착륙에 대한 오판으로 인하여 잘못된 조난신호를 송출하기도 한다. 이러한 문제점은 현재 사용되고 있는 기계식 G-스위치의 부정확성에 그 원인이 있다. ELT의 성능 개선을 위하여 기계식 G-스위치를 MEMS 가속도계로 대체한 ELT 시스템을 개발하였다. ELT 시스템은 가속도 정보 수집/분석 시스템과 추락 판단 프로그램, 추락 상황에서 위치 정보를 제공하기 위한 GPS 수신 시스템으로 구성되어 있다. 또한, ELT 시스템을 검증하기 위한 자유 낙하 실험대를 제작하였다. 자유 낙하 실험대는 추락과 경착륙에 해당하는 충격 가속도와 충격 유지 시간을 모사할 수 있도록 설계하였다. 자유 낙하 실험대를 이용하여 개발한 ELT 시스템이 정확히 작동함을 확인하였다.

• 한국측량학회지
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• 제29권3호
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• pp.249-255
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• 2011

고중복도 비디오카메라 영상을 이용하여 GPS/INS 및 지상기준점 자료 없이 제작되는 자유 입체 모자이크 영상은 기준 프레임 영상의 3차원 모델좌표계로 표현되는 상호표정요소를 이용하여 제작될 수 있다. 이와같이 제작된 자유 입체 모자이크 영상으로부터 결정되는 3차원 좌표는 3차원 모델좌표계로 나타내게 된다. 따라서 자유 입체 모자이크 영상을 이용하여 절대좌표를 결정하기 위해서는 모델좌표계를 절대좌표계로 변환하기 위한 방법이 필요하다. 일반적으로 서로 다른 두 개의 3차원 직각 좌표계간의 좌표변환은 3차원 상사변환(similarity transformation)이 사용된다. 하지만 자유 입체 모자이크 영상의 3차원 모델좌표는 원점으로부터 떨어질수록 오차가 누적되어 선형변환을 이용한 좌표변환을 수행하기 어렵다. 따라서 이러한 자유 입체 모자이크 영상의 모델좌표를 절대좌표로 변환하기 위한 3차원 비선형 변환 방법이 필요하다. 또한 절대좌표계로 표현된 수치지도와 입체 모자이크 영상을 중첩하여 사용하기 위해서는 자유 입체 모자이크 영상을 실좌표 입체 모자이크 영상으로 변환하기 위한 방법이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 자유 입체 모자이크 영상의 3차원 모델좌표를 3차원 절대좌표로 변환하기 위한 3차원 비선형 변환 방법과 이 방법을 기반으로 자유 입체 모자이크 영상을 실좌표 입체 모자이크 영상으로 제작하기 위한 2차원 비선형 변환방법을 제안하였다.

• ETRI Journal
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• 제43권4호
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• pp.580-593
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• 2021

When operating in confined spaces or near obstacles, collision-free path planning is an essential requirement for autonomous exploration in unknown environments. This study presents an autonomous exploration technique using a carefully designed collision-free local planner. Using LiDAR range measurements, a local end-point selection method is designed, and the path is generated from the current position to the selected end-point. The generated path showed the consistent collision-free path in real-time by adopting the Euclidean signed distance field-based grid-search method. The results consistently demonstrated the safety and reliability of the proposed path-planning method. Real-world experiments are conducted in three different mines, demonstrating successful autonomous exploration flights in environment with various structural conditions. The results showed the high capability of the proposed flight autonomy framework for lightweight aerial robot systems. In addition, our drone performed an autonomous mission in the tunnel circuit competition (Phase 1) of the DARPA Subterranean Challenge.

• 정보처리학회논문지C
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• 제12C권3호
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• pp.387-394
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• 2005

IEEE 802.11e를 포함한 IEEE 802.11x의 모든 매체접속제어 부계층은 형태는 다르지만 공통적으로 CP(Contention Period)와 CFP(Contention Free Period) 서비스 기능을 정의하고 있다. 본 논문에서는 현재 여러IEEE 802.11x PCF나 IEEE 802.11e HCCA 상에서 서비스되고 있는 기존 라운드로빈 방식의 폴링 기법을 수정하여 트래픽의 부하가 큰 채널을 선택하여 가중치를 주어 서비스할 수 있는 New-CF 방식을 제안하였다. NS-2로 기존 기법과의 비교를 수행한 시뮬레이션 결과 전체적인 통과율이 상승한 것을 검증하였다.

• 폴리머
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• 제26권4호
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• pp.445-451
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• 2002

본 연구에서는 실리카의 표면처리를 위해 실란 커플링제인, ${\gamma}$-methacryloxy propyl trimethoxy silane (MPS), ${\gamma}$-glycidoxy propyl trimethoxy silane (GPS), and ${\gamma}$-mercapto propyl trimethoxy silane (MCPS) 등을 사용하여 실리카 흡착특성과 기계적 계면물성에 대하여 고착하였다. 실란처리에 따른 실리카의 평형 확산압력, 표면 자유에너지, 비표면적을 BET법을 이용한 $N_2$/77 K 기체 흡착을 통하여 알아보았다. 본 실험결과 신란처리에 의해 실리카 표면에 도입된 비극성 관능기로 인해 실리카의 비표면적, 평형 확산압력, 표면 자유에너지의 비극성 요소가 증가하였으며 결과적으로 실리카/고무 복합재료의 기계적 계면 물성인 tearing energy ($G_{mc}$)가 향상되었음을 확인할 수 있었다. 그리고 MPS로 표면처리한 경우가 GPS, MCPS에 비해서 우수한 기계적 계면물성을 나타남을 관찰할 수 있었다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2006년도 International Symposium on GPS/GNSS Vol.1
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• pp.327-332
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• 2006

In airborne gravimetry, there are two data streams. One is the specific force measured by an air/sea gravimeter or accelerometers, the other is kinematic acceleration measured by DGPS. And the difference of them provides the gravity disturbance information. To satisfy the requirement of most applications, an accuracy of 1mGal $(1mCal=10^{-5}m/s^{2})$ with a spatial resolution of 1km is the aim of current airborne gravimetry. There are two different methods to derive the kinematic acceleration. The generally used method is to differentiate the position twice, and the position can be calculated by commercial DGPS software. The main defect of this method is that integer ambiguities need to be fixed to get the precise position solution, but it's not a trivial thing for long base line. And to fix integer ambiguities, the noisier iono-free measurement is used. When differentiation is applied, noise is amplified and will influence the accuracy of acceleration. The other method is to get carrier phase acceleration by differentiate the carrier phase first, and then using the acceleration of GPS satellite to derive the vehicle acceleration. The main advantages include that fixing integer ambiguities is not needed anymore, position can be relaxed to about 10 meters, and smoother acceleration can be got since iono-free measurement is not needed. In some literatures, it's considered that the dynamic performance of the second method is inferior to that of the first. Through analysis, it is found that the performance degradation in dynamic environment results from the simplification of the GPS carrier phase observable model. And an iterative algorithm is presented to compensate the model error. Using a dynamic GPS data from an aeromagnetic survey, the importance of this compensation is showed at last.

• 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.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제2권3호
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• pp.317-323
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• 1998

동기는 유선 통신뿐만 아니라 무선 통신에서도 중요한 요소이다. 특히 GPS에서 사용하는 대역확산 통신방식에 있어서는 더욱 중요하다. 50(Synchronous Oscillator)는 동기, 동조, 필터, 증폭, 분주를 하나의 과정으로 처리할 수 있는 회로망이며 입력 신호가 없을 때에는 $w_0$ 에서 자주 발진하는 발진기이지만 SO는 추적 대역폭 내에서 위상이 $180^{\circ}$ 바뀐다. 따라서 이를 해결하기 위하여 CPSO를 사용하였으며 CPSO(Coherent Phase Synchronous Oscillator)는 SO에2개의 외부 루프를 첨가함으로서 구성되며 CPSO는 높은 잡음 제거능력과 빠른 획득시간의 SO 특성을 유지하는 동안 더 넓은 추적범위와 zero offset의 위상 응답을 가지게 되며 입출력 신호의 위상이 일치하게 된다. 본 논문에서는 이러한 성질을 이용하여 CPSO를 GPS(Global Positioning System)의 데이터 추출회로에 적용하였으며 우수한 데이터 추출능력을 확인하였다.