• 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.

• 한국통신학회논문지
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• 제42권2호
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• pp.424-431
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• 2017

요즘 차량 네비게이션 시스템은 큰 관심 분야이다. GNSS(Global Navigation Satellite System)은 실외 측위를 위한 기술 중 핵심적인 기술이다. 그러나 GNSS는 높은 정확도와 신뢰도를 제공하지 못한다. 이러한 이유로, 우리는 차량의 GNSS 성능의 정확도를 향상시키기 위하여 Network-RTK를 적용하였다. 이 Network-RTK 모드에서 GNSS 에러는 급격히 감소하게 된다. 본 논문에서 우리는 ntrip client 프로그램을 설명하고 다양한 환경에서의 실험 결과를 보여준다.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제12권1호
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• pp.23-35
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• 2023

Korea Augmentation Satellite System (KASS) is a satellite-based augmentation system (SBAS) that provides approach procedure with vertical guidance-I (APV-I) level corrections and integrity information to Korea territory. KASS is used to monitor navigation performance in real-time, and this paper introduces the design, implementation, and verification process of mission monitoring (MIMO) in KASS. MIMO was developed in compliance with the Minimum Operational Performance Standards of the Radio Technical Commission for Aeronautics for Global Positioning System (GPS)/SBAS airborne equipment. In this study, the MIMO system was verified by comparing and analyzing the outputs of reference tools. Additionally, the definition and derivation method of accuracy, integrity, continuity, and availability subject to MIMO were examined. The internal and external interfaces and functions were then designed and implemented. The GPS data pre-processing was minimized during the implementation to evaluate the navigation performance experienced by general users. Subsequently, tests and verification methods were used to compare the obtained results based on reference tools. The test was performed using the KASS dataset, which included GPS and SBAS observations. The decoding performance of the developed MIMO was identical to that of the reference tools. Additionally, the navigation performance was verified by confirming the similarity in trends. As MIMO is a component of KASS used for real-time monitoring of the navigation performance of SBAS, the KASS operator can identify whether an abnormality exists in the navigation performance in real-time. Moreover, the preliminary identification of the abnormal point during the post-processing of data can improve operational efficiency.

• 한국항공우주학회지
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• 제39권8호
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• pp.774-787
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• 2011

본 논문은 다중경로신호를 포함한 위성항법신호의 특성에 관한 정량적 분석을 수행하고, 나로우주센터의 발사대에 나로호가 발사대기중일 때에 저장된 데이터를 바탕으로 발사장 주변환경으로부터 발생한 다중경로신호로 인하여 GPS 수신기에서 계산된 항법해 및 신호대잡음비에서 나타난 일반복 특성에 대하여 다룬다. 발사대에 설치된 나로호에서는 GPS 안테나와 주위환경 및 GPS 위성궤도가 거의 변하지 않으므로 계산된 항법해와 신호대잡음비의 변화율과 크기가 그대로 일반복 되고 있음을 확인하였다. 다중경로의 영향에 관한 분석과 발사대에서 관찰된 항법해와 신호대잡음비의 일반복 특성은 위성발사체가 발사대기하고 있을 때에 GPS 수신기의 성능을 안정화시키기 위한 방법을 찾는데 크게 도움이 될 것이다.

• 한국항행학회논문지
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• 제21권5호
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• pp.423-427
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• 2017

IMO에서 승인된 e-navigation 전략 이행계획은 e-navigation 도입을 가시화 하였다. 아울러 ITU에서 추진한 GMDSS(global maritime distress and safety system) 현대화를 위한 일정도 NCSR 4차 회의에서 확정되었다. 이에 따라 e-navigation 서비스를 지원할 수 있는 통신 시스템에 대한 제반 요구사항을 반영하여 기존의 통신 시스템에 대한 보완과 차후 도입될 새로운 통신 시스템에 대한 요구조건을 제시하고자 한다. e-navigation 서비스 지원을 위한 통신방식은 기본적으로 IP 기반의 데이터 통신을 제공할 수 있어야 하지만 중 단파 주파수 대역에서는 협대역 특성 때문에 인터넷 서비스는 어렵고, 간단한 단문 서비스나 e-mail과 같은 데이터 통신 서비스는 가능할 뿐이다. 또한 기존의 GMDSS 위성통신 서비스 기관이 확장되어 새로운 서비스가 제공가능하게 됨에 따라 IP기반의 데이터통신 서비스는 가능하지만, 값 비싼 통신비용의 문제로 생기는 서비스 제한은 VSAT 서비스를 도입하여 해결할 수 있을 것이다.

• 한국항행학회논문지
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• 제24권3호
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• pp.198-204
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• 2020

본 논문에서는 GNSS (global navigation satellite system)이 가용하지 않는 상황에서 시간이 지남에 따라 오차가 누적되는 특성을 가진 관성항법장치(inertial navigation system)의 항법 오차를 보상하기 위한 EM-Log (electromagnetic-log) 보정항법 필터를 설계하였다. EM-Log는 해상에서 운동체의 이동 속도를 측정하여 속도 오차를 보정하여 주나 측정된 속도에는 해조류가 포함되어 있기 때문에 적절한 해조류 모델 설계와 추정이 필요하다. 본 논문에서는 해조류 추정을 위해 단일 모델 필터와 IMM (interacting multiple model) 모델 필터 방법론을 제시하고 설계된 필터의 해조류 추정 성능을 확인한 후 해조류 모델 설계가 필터 성능에 어떤 영향을 주는지 분석하였다. 설계된 보정항법 필터의 성능은 시뮬레이션을 이용하여 검증하고 순수항법 대비 필터 성능 향상률을 비교 분석하였다. 단일 모델 필터는 해조류 모델이 동일한 경우 성능이 좋지만 해조류 모델이 동일하지 않을 경우 성능이 저하되는 것을 확인 할 수 있었다. 반면, IMM 모델 필터의 경우 다양한 해조류 모델을 사용하기 때문에 단일 모델필터 대비 안정적인 성능을 유지하는 것을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제36권2호
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• pp.171-178
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• 2008

Galileo 위성항법시스템은 GPS에 대응하기 위해 EU에서 구축중인 시스템으로 실험위성GIOVE-A의 테스트가 끝났으며 두 번째 테스트 위성 GIOVE-B가 발사 예정이다. GPS와 Galileo 신호 모두 이용할 경우 도심지나 숲과 같은 음영지역에서도 가시위성수의 증가로 위치해를 구할 수 있고 보다 정확한 위치해를 얻을 수 있다. GPS와 Galileo 위성항법시스템은 독자적인 시각과 좌표체계를 갖추고 있으며 항법해를 계산을 위해서 서로 다른 오차 모델을 이용한다. 본 논문에서는 각 위성항법시스템의 오차 모델과 시각 및 좌표체계의 차이에 대해서 분석하였으며 이를 바탕으로 GPS와 Galileo 통합하는 항법 알고리즘을 구현하였다. 시뮬레이션을 통하여 시각, 좌표 시스템의 불일치에 의한 항법오차를 분석하고 가시위성수와 Dilution of Precision(DOP)를 계산하여 통합항법알고리즘의 성능을 검증하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제25권3호
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• pp.194-202
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• 2021

GNSS (global navigation satellite system)측정치 보정 후에 남아 있는 전리층 잔류 오차에 대해 시뮬레이션 기반의 영향분석(오차 및 서비스 영역 분석 등)을 수행하기 위해서는 위해서는 전리층 잔류 오차에 대한 통계적 모델링이 필수적으로 선행되어야 한다. 본 논문에서는 국내 GNSS 측정치 및 Klobuchar 모델을 활용하여 국내 정상상태 전리층 환경에서의 전리층 잔류 오차에 대한 보수적인 표준편차의 해석적 모델을 도출하였다. 다양한 전리층 활동 상태를 포함하기 위해 미(美) CAT I (category I) LAAS (local-area augmentation system) 전리층 통계치 산출일 중 ROTI (rate-of-tec index) 지수를 활용하여 전리층 활동이 비정상적인 날짜는 제외하고 GNSS 분석 데이터를 구성하였다. GNSS 데이터 처리를 통해 전리층 잔류 오차를 계산하고, 잔류 오차 거동의 특성을 근거하여 지역 시 및 위성 앙각에 따라 통계치를 산출하였다. 마지막으로 전리층 잔류 오차의 확률적 거동을 보수적으로 포함할 수 있는 표준편차값에 대한 해석적 모델을 감쇠 지수 접합을 통해 도출하였다.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제11권4호
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• pp.229-238
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• 2022

This paper addresses on the International technical trends, standards, and development status of terrestrial radionavigation system to provide more accurate and fail-safe Positioning, Navigation, and Timing (PNT) Information available in maritime navigation environment. We analyze the performance result of pilot service in enhanced Long range navigation (eLoran) testbed environment using Low Frequency (LF) signal, and describe the development status of Ranging-Mode (R-Mode) system using Medium Frequency (MF) and Very High Frequency (VHF) to meet the Harbor Entrances and Approaches (HEA) requirement of International Maritime Organization (IMO) within 10m position accuracy. Furthermore, we present an architecture for integrated service of satellite-terrestrial navigation system and future maritime applicable fields. As the core information infrastructure of future navigation for 4th industrial revolution, this paper will be contributed to determining the direction of present and future to provide fail-safe PNT service with Global Navigation Satellite System (GNSS) based on the technical enhancement of terrestrial integrated navigation system.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제4권1호
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• pp.19-22
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• 2010

The accuracy and integrity of global navigation satellite systems (GNSS) can be improved by using GNSS augmentation systems. Large ionospheric spatial gradient, during ionosphere storm, is a major threat for using GNSS augmentation systems by increasing the spatial decorrelation between a reference system and users. Ionosphere decorrelation behavior can be analyzed by using dual frequency GPS data. GNSS receivers have their own biases, called inter-frequency bias (IFB) between dual(P1 and P2) frequencies and they must be accurately estimated before computing ionosphere delays. GPS network data in Korea is used to compute each receiver's IFB, and their estimation accuracy and variability are analyzed. IFB estimation methodology to apply for ionosphere gradient analysis is discussed.