SAR SLC 영상을 취득하기 위해 원시 자료로부터 BPA 기반 영상복원을 수행할 때 정확한 GNSS-INS 센서의 위치 및 속도 정보를 획득하는 것은 중요하다. BPA 기반 영상복원을 수행한 연구에서 기기 오차 보정을 위해 Kalman Filter를 적용하였으나, 대부분 1회 적용하여 효과적으로 오차를 제거하였는지 판단하기 어렵다. 본 연구에서는 GNSS-INS 센서의 위치 및 속도 정보에 Kalman Filter를 복수회 적용한 뒤 BPA를 이용하여 영상복원을 수행하여 기기 오차 보정에 효과적인 필터링 횟수를 평가하고자 하였다. 이를 위해 2회의 항공기 실험을 진행하여 SAR 원시 자료를 취득하였고, 이들에 해당하는 GNSS-INS 센서 정보에 대해 실질적이고 연속적으로 Kalman Filter를 적용하였다. 본 연구를 통해 상이한 이동 경로를 가지는 GNSS-INS 정보가 상응하는 FMCW-SAR 영상의 BPA 기반 최적 영상복원에 필요한 Kalman Filter 적용 횟수에 영향을 미칠 수 있다는 것을 확인하였다.
차량 항법장치에서 활용하고 있는 GNSS는 차분기법을 이용하더라도 수 미터 수준의 측위 정밀도를 확보할 수 있으므로, 길안내 수준의 위치기반서비스만 가능하다. 반면 정밀 측지/측량분야에서는 민간용 코드 대신 반송파 위상정보를 이용하여 센티미터에서 밀리미터까지의 위치 정확도를 확보할 수 있다. 본 연구에서는 국토교통부 국토지리정보원의 NRTK(Network-RTK) 서비스를 차량항법에 적용하기 위한 기반연구를 수행하였다. 이를 위해, 차량에 GNSS 장비를 탑재하고 전국범위에서 NRTK를 수행하였으며, 그 결과를 바탕으로 NRTK의 차량항법 적용가능 여부를 판단하고자 하였다. 본 연구의 분석결과, NRTK는 대체적으로 높은 모호정수 결정율을 보이며, 지상 차량항법에 충분히 적용할 수 있을 것으로 판단된다. 다만, 도심지에서는 모호정수 결정율이 급격히 낮아지며, 실수해일 경우에는 측위 오차가 10m 이상의 수준에 달할 정도로 불안정할 수 있다. 따라서 안정적인 위치정확도를 확보하기 위해서는 실수해의 오차영향을 최소화할 수 있는 방안 등이 모색되어야 할 것으로 사료된다. 그러나 수신환경이 양호한 일부 도심지에서는 NRTK를 활용하여 센티미터 수준의 측위 정확도를 확보할 수 있을 것으로 판단된다. FKP는 고속 주행 시 모호정수 결정율이 약 55%까지 낮아지는 경우가 발생하였으므로 여러 수신환경을 고려하여 측위 정확도를 결정하여야 한다. 마지막으로 대기교란(2단계 이상)에 의해 NRTK(FKP) 접속오류로 의심되는 사례가 발생하였으며, 이에 대한 정확한 원인규명이 필요하다.
본 논문에서는 현재 미국과 유럽에서 GPS와 같은 위성을 이용한 광역 항법 시스템의 백업 및 대체 항법 시스템으로 사용하기 위해 활발히 연구되어지고 있는 Loran-C와 같은 지상파 신호를 사용하였을 때, 이의 성능에 큰 영향을 미치는 요소 중 하나인 일변효과를 보정해 줄 수 있는 방안에 대해서 논한다. 일변효과를 보정해 주기 위해 먼저 최소제곱주파수분석(LSSA) 방법을 사용하여 신호에 포함되어 있는 개별적인 주기 성분을 찾아내고 이러한 신호에 대한 진폭 및 위상을 추정하여 보정 신호를 생성하고 이를 본래 신호에서 빼 줌으로써 주기 성분에 대해 보정해 준다. 본 논문에서는 이를 위한 간단한 알고리즘을 제안하고 이의 성능을 모의실험을 통해서 분석하였다. 모의실험 결과 신호대잡음비(SNR)가 0 dB인 상대적으로 열악한 수신 환경에 있어서 진폭 및 위상에 대해 각각 5 % 및 0.17 % 이내의 오류를 가지고 추정할 수 있음을 고찰하였다. 또한 실측한 Loran-C 데이터를 사용하여 보정 후 얻을 수 있는 성능 향상에 대해서도 분석하였으며, 이 결과 5 분의 이동 평균 간격을 사용하였을 때 대략 22 %의 성능 향상을 얻을 수 있음을 고찰하였다.
Binary offset carrier (BOC) 신호의 동기화 과정은 일반적으로 수신된 BOC 신호와 단말기에서 생성된 BOC 신호의 상관값을 이용히여 이루어진다. 따라서 BOC 신호의 자기상관힘수에 존재하는 다수의 주변 첨두는 BOC 신호의 동기화 오차 발생에 있어 주요한 원인이 된다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 저자들은 최근 sine 위상 및 cosine 위상 BOC 신호 각각에 대하여 주변 첨두가 완벽히 제거된 새로운 상관힘수들을 제안하였다 [3]. 본 논문에서는 차세대 global navigation satellite systems의 (GNSS) 변조 기법으로 주목받고 있는 composite BOC (CBOC) 신호의 동기화를 위하여 기존 연구와 유사한 접근을 통해 주변 첨두가 완벽히 제거된 새로운 CBOC 상관힘수를 제안한다.
Due to recent improvements in computer processing speed and image processing technology, researches are being actively carried out to combine information from a camera with existing GNSS (Global Navigation Satellite System) and dead reckoning. In this study, the mathematical model based on SPR (Single Photo Resection) is derived for image-based assistant algorithm for vehicle positioning. Simulation test is performed to analyze factors affecting SPR. In addition, GNSS/on-board vehicle sensor/image based positioning algorithm is developed by combining image-based positioning algorithm with existing positioning algorithm. The performance of the integrated algorithm is evaluated by the actual driving test and landmark's position data, which is required to perform SPR, based on simulation. The precision of the horizontal position error is 1.79m in the case of the existing positioning algorithm, and that of the integrated positioning algorithm is 0.12m at the points where SPR is performed. In future research, it is necessary to develop an optimized algorithm based on the actual landmark's position data.
This paper analyzed the precision and accuracy of the altitude-aided GNSS using the altitude information from digital map. The precision of altitude-aided GNSS is analysed using the theoretically derived DOP. It is confirmed that the precision of altitude-aided GNSS is superior to the general 3D positioning method. It is also shown that the DOP of altitude-aided GNSS is independent of altitude bias error while the accuracy was influenced by the altitude bias error. Furthermore, it is shown that, since the altitude bias error influenced differently to each pseudorange measurement, the effect of the altitude bias error is more serious than clock bias error which does not influence position error at all. The results are evaluated by the simulation using the commercial RF simulator and GPS receiver. It confirmed that altitude-aided GNSS could improve not only precision but also accuracy if the altitude bias error are small. These results are expected to be easily applied for the performance improvement to the land and maritime applications.
Multipath remains a dominant source of ranging errors in GNSS (Global Navigation Satellite System). And it is generally considered undesirable in the context of GNSS, since the reception of multipath can make significant distortion to the shape of the correlation function. In this paper, therefore, the model of the distorted shape of the correlation function is formulated and a MBME (Model-Based Multipath Estimation) technique for GPS L1/L5 receivers is proposed in order to estimate the parameters of the indirect signal such as the amplitude and the delay. The MBME technique does not require the any hardware modifications and it can estimate the parameters for both the short and long-delay multipath. Especially, it would be the very effective technique for the short-delay multipath if the L5 signal is available. Finally, the feasibility of the proposed technique has been confirmed by simulation results.
새로운 위성항법 시스템 측위 신호로 제안된 계층 다상 부호(Tiered polyphase code)[5]의 신호획득 성능을 분석하였다. 유럽연합의 GALILEO 시스템에서 사용하는 계층 부호(Tiered code)가 주파수 오차에 민감한 반면 TPC는 주파수 오차에 강인하여 신호획득과정에서 사용할 수 있어 신호 대 잡음비 이득과 계산 복잡도를 감소시킬 수 있다. 본 논문에서는 동일한 수신기 구조를 이용하고 GALILEO E5a-I 신호파라미터를 사용하여 TC와 TPC의 신호 검출 확률을 모의실험을 통해 확인하였다.
This paper proposes a novel code-tracking scheme to track the fine code synchronization for BOC (pn,n)-modulated global navigation satellite system signals in a repeat-back jamming environment. The correlation function of BOC (pn,n)-modulated signals has several peaks. The correlation function in the advanced offset region remains almost unchanged due to the repeat-back signals being received later than a line-of-sight signal in the same multipath signal receiving case. Additionally, the combined pseudo-random noise signal can be treated as repeat-back jamming signals, like multipath signals. In this paper, we propose a novel code-tracking scheme utilizing the advantages of using a combined pseudo-random noise signal in the advanced offset region and verify its performance through simulation.
본 논문에서는 Galileo 시스템에 사용할 이진 옵셋 반송파 (binary offset carrier: BOC) 신호의 자기상관함수가 갖는 주변 첨두를 제거하기 위해 국소신호를 설계한다. 구체적으로는 BOC 신호를 분석하여 기존 기법의 국소신호가 사인 혹은 코사인 위상의 BOC 신호에만 적용되는 것을 밝히고, 사인과 코사인 위상 BOC 신호에 모두 적용 가능한 국소신호를 설계한다. 이후 설계한 국소신호와 수신 BOC 신호를 상관하고 상관한 부상관함수를 조합함으로써 주변 첨두가 제거된 상관함수를 생성한다. 모의실험을 통해 설계한 국소신호를 이용하여 생성한 상관함수는 주변 첨두가 모두 제거될 뿐만 아니라 설계한 국소신호는 사인과 코사인 위상 BOC 신호에 모두 적용되는 것을 확인한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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