• 한국항해항만학회지
• /
• 제43권1호
• /
• pp.42-48
• /
• 2019

4차 산업혁명 사회에서의 PNT(Position, Navigation, and Timing) 정보의 중요성은 과거와는 또 다른 의미를 가진다. 자율 주행차, 자율 운항선박, 스마트그리드 그리고 국가 주요 기간시설에서는 PNT 정보의 고정확성 이외에도 지속가능하고, 신뢰할만한 서비스를 요구하고 있다. PNT 정보를 제공하는 가장 대표적인 시스템인 위성항법시스템은 지구 대기 밖 위성으로부터 신호를 수신하므로 수신 신호전력이 낮고, 민간신호의 경우 신호구조가 공개되어 있다. 따라서 비의도적 또는 의도적인 간섭이나 해킹에 취약하다. 사용자 관점에서 적은 비용으로 높은 성능의 PNT 정보를 쉽게 획득할 수 있는 위성항법시스템은 해킹의 취약성 때문에 이에 대한 보완이 요구된다. 이에 따라 응용분야 별로 다양한 연구가 진행되고 있으며, 본 논문에서는 기회신호 측면에서 현재 구축, 운영 중인 해상항법 및 통신 인프라를 활용한 R-Mode(Ranging Mode) 기술에 대해 다룬다. 이를 위하여 현재 전국망의 중파 비컨 기반 보강정보를서비스하고 있는 NDGNSS(Nationwide Differential Global Navigation Satellite System) 인프라에 대해 알아보고, 시뮬레이션을 통하여 국내 해상분야에서의 백업 PNT 기술로서의 가능성을 확인한다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제35권1C호
• /
• pp.123-129
• /
• 2010

본 논문에서는 안정된 다중경로환경에서 동기 (coherent) 단일 및 이중 이른-늦은 상관차 판별기로 범역위성항법시스템 민간용 신호의 부호동기를 결정했을 때 잔존하는 오차인 부호동기추적편이를 분석한다. 이를 위해 중심 주파수 1575.42MHz의 대표적인 위성항법신호대역에서 이진위상천이 및 이진천이반송파 변조된 민간용신호 및 그 처리과정을 모형화하고, 이 모형을 바탕으로 다양한 경우에 대해 각 부호동기추적편이를 비교 분석한다.

• 한국광학회지
• /
• 제22권6호
• /
• pp.283-290
• /
• 2011

수증기의 혼합비를 측정하기 위하여 라만 라이다 시스템을 설계 제작하였다. 시스템을 검증하기 위하여 가강수량과 분포에 대하여 상용 마이크로파 라이오메터(MWR)와 GPS 신호를 이용하는 방법과 비교 연구를 수행하였다. GNSS 방법으로 측정한 총가강수량과 본 라이다 방법에서는 작은 차이를 보였는데, 이는 라이다 방법으로 얻을 수 있는 수증기의 측정고도가 제한적이기 때문이다. 반면에 MWR 방법과 라이다 방법으로 얻은 고도에 따른 수증기량은 수증기량이 급격하게 변하는 구름 경계나 경계고도 근처에서 심한 차이를 보이고 있었다. MWR은 그 밀도가 급격하게 변하는 곳에서 취약한 점을 보였으나 개발된 라만 라이다의 경우는 그 밀도가 급격히 변하는 곳에서도 측정이 원활하게 이루어지고 있음을 알 수 있었다.

• 한국위성정보통신학회논문지
• /
• 제8권1호
• /
• pp.40-44
• /
• 2013

본 논문에서는 지상용 GPS(Global Positioning System)와 유사한 GBAS(Ground Based Augmentation Systems)의 위치측정오차에 대해서 연구하였다. GBAS의 위치측정오차에 영향을 주는 요소는 많이 있으며 측위오차(DOP: Dilution Of Precision)도 그 중의 하나이다. 측위오차는 송신기와 수신기의 수와 기하학적 배치위치에 따라서 결정된다. 본 연구에서는 한반도 지형에 2-열로 송신기를 배치하고 수신기의 위치에 따른 고도별 DOP를 예측할 수 있는 알고리즘을 개발하였다. 본 논문은 송신기와 수신기가 배치된 3차원 공간의 DOP를 정확하게 예측할 수 있어서 항법시스템에 매우 유용하게 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
• /
• 제3권1호
• /
• pp.17-23
• /
• 2014

Satellite Based Augmentation Systems (SBAS) provide ionospheric corrections at geographically five degree-spaced Ionospheric Grid Points (IGPs) and confidence bounds, called Grid Ionospheric Vertical Errors (GIVEs), on the error of those corrections. Since the ionosphere is one of the largest error sources which may threaten the safety of a single frequency Global Navigation Satellite System (GNSS) user, the ionospheric correction and integrity bound algorithm is essential for the development of SBAS. The current single frequency based SBAS, already deployed or being developed, implement the ionospheric correction and error bounding algorithm of the Wide Area Augmentation System (WAAS) developed for use in the United States. However, the ionospheric condition is different for each region and it could greatly degrade the performance of SBAS if its regional characteristics are not properly treated. Therefore, this paper discusses key factors that should be taken into consideration in the development of the ionospheric correction and integrity bound algorithm optimized for the Korean SBAS. The main elements of the conventional GIVE monitor algorithm are firstly reviewed. Then, this paper suggests several areas which should be investigated to improve the availability of the Korean SBAS by decreasing the GIVE value.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제32권10C호
• /
• pp.1032-1041
• /
• 2007

위성 기반 측위 시스템은 (global navigation satellite system, GNSS) 위치 기반 기술의 핵심 기술로서, 통신 물리계층으로 직접수열 확산대역 (direct sequence spread spectrum, DS/SS) 시스템을 사용한다. DS/SS 시스템의 성능은 송수신기에서 사용하는 확산 부호의 정확한 동기에 따라 크게 좌우된다. 본 논문은 DS/SS 시스템의 동기기법 가운데 부호 추적 기법에 초점을 맞춘다. 가장 널리 알려진 부호 추적 기법은 이른-늦은 판별기를 사용하는 EL-DLL이다 (delay lock loop with early minus late discriminator). 이상적인 환경에서 EL-DLL은 최적 부호 추정기이다. 그러나 대역 제한된 다중경로 환경에서 EL-DLL은 추적을 통해 정확한 동기시점을 결정한 후에도 여전히 추적편이가 남게 된다. 본 논문에서는 대역 제한된 다중경로 환경에서 EL-DLL의 추적편이 특성 분석을 위해 상관 값이 나타나는 영역을 이른 상관시간 옵셋 영역과 (advanced offset range, AOR) 늦은 상관시간 옵셋 영역으로 (delayed offset range, DOR) 나누어 분석하였다. 분석 결과 대역 제한된 다중경로 환경에서 EL-DLL의 추적편이는 정확한 동기시점을 기준으로 AOR과 DOR에서 상관 값의 대칭성이 왜곡되어 발생하는 제 1형 추적편이와 최고 상관 값이 나타나는 시점이 정확한 동기시점에서 벗어나서 발생하는 제 2형 추적편이로 구별할 수 있으며, 이 가운데 제 2형 추적편이가 추적편이의 대부분을 차지함을 보였다. 또한 AOR과 DOR에서 상관 값 추이 분석을 통해 AOR에서의 상관 값이 DOR에서의 상관 값에 비해 다중경로신호에 의해 덜 왜곡되는 특성을 보였으며, 이를 바탕으로 대역 제한된 GNSS에 적합한 새로운 부호 추적편이 완화 기법을 제안하였다. 제안한 기법은 대역 제한된 다중경로 환경에서 EL-DLL에 비해 정확한 추적이 가능함을 보였다.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
• /
• 제7권3호
• /
• pp.147-153
• /
• 2018

Jamming countermeasures are used to decrease or prevent the impact of intentional jamming applied to degrade the quality of information provided by a global navigation satellite system (GNSS) receiver. The maximum performance of jamming countermeasure can be obtained only when a proper technique is applied according to the type of jammer. This paper suggests a jamming identification technique for providing information regarding the type of jamming. The center frequency and bandwidth of jammer signal are inconsistent and may change according to time, and thus a spectral correlation function and wavelet coherence were considered in order to analyze the signal in the time and frequency space. Because the two characteristics derive different analysis results, two different identification techniques were suggested and the performances thereof were analyzed. Numerical results show that the two identification techniques have relative advantages and disadvantages as to time consumed and performance. The suggested methods can sufficiently identify the jammer before the GNSS receiver becomes inoperable because of jamming.

• 제어로봇시스템학회논문지
• /
• 제22권11호
• /
• pp.977-983
• /
• 2016

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.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제41권9호
• /
• pp.689-699
• /
• 2013

전리층 폭풍 시 발생할 수 있는 극심한 전리층 이상현상은 GNSS 보강시스템 사용자의 안전을 위협하는 대표적인 요인이므로 전리층 위협모델을 기반으로 한 지상 모니터링을 통해 적시에 감지 및 경보가 이루어 져야한다. GNSS 관측 데이터를 기반으로 전리층 분석을 수행하고 그 결과로 위협모델을 개발하기 때문에 각 관측소의 데이터 품질은 시스템 성능에 큰 영향을 미칠 수 있다. 전 세계적으로 GNSS 상시관측소 수가 많이 증가함에 따라 품질이 떨어지는 데이터를 산출하는 관측소 또한 증가하였다. 본 연구에서는 GNSS 데이터 품질평가 기법 이용하여 국내 GPS 상시관측소 데이터의 품질을 비교하고 품질이 떨어지는 데이터가 전리층 지연오차 및 기울기 추정치에 미치는 영향을 분석하였다. 품질평가 결과 국내 상시관측소간 데이터 품질에 큰 차이를 보였고 이 품질은 일정기간 유지된다는 것을 확인하였다. 본 연구에서 분석한 결과를 바탕으로 전리층 위협모델 개발을 위한 GNSS 데이터 품질 기준을 제시할 수 있다.

• 한국항해항만학회지
• /
• 제31권6호
• /
• pp.509-514
• /
• 2007

GPS로 대표되는 위성항법시스템은 위치와 시각 분야 인프라로 그 중요성이 매우 커지고 있다. 또한 위성항법시스템을 사용하고자 하는 분야에서는 위성항법시스템의 예기치 못한 고장으로 인한 피해를 방지하거나 최소화하기 위한 노력도 하고 있다. 이는 위성항법시스템의 고장은 경제적인 손실뿐만 아니라 사회적으로도 큰 영향을 줄 수 있기 때문이다. 현재 해양수산부에서 운영하고 있는 NDGPS 망은 해양 분야를 위한 서비스를 넘어서 내륙을 포함한 국내의 모든 위성항법시스템 사용자를 위한 인프라로 발전되고 있고 국내의 각 기관 및 관련 단체에서는 이를 다양한 분야에 적용하려는 노력들이 활발히 진행되고 있다. 본 논문은 현재 운영되고 있는 NDGPS 기준국과 감시국에서 수행하고 있는 무결성 감시가 실제 위성 고장과 관련된 데이터 분석을 통해 위성 고장에 적절히 대응하기에는 부족함을 보이고, 무결성 감시기능 고도화를 위한 검사 기법별로 NDGPS 망에 적용하기 위해 요구사항을 분석하여 기존 NDGPS 망의 구조를 그대로 유지하면서 적용 가능한 검사 기법을 제시하였다.