• 한국항행학회논문지
• /
• 제26권6호
• /
• pp.418-426
• /
• 2022

반송파 기반 위성항법 보강시스템은 GNSS(global navigation satellite system) 측정치 오차를 보상하는 방식에 따라 OSR(observation space representation)과 SSR(state space representation)으로 구분된다. 대표적인 OSR 기반 보강시스템인 N-RTK(network real time kinematics)는 약 100 km 수준의 서비스 영역 내에서 cm급 측위 정확도를 확보할 수 있는 시스템이지만, 일반적으로 사용자-인프라 간 양방향 통신 방식에 의해 서비스가 구현된다. 이러한 특징으로 인해 N-RTK를 활용한 위성 기반 cm급 전국토 정밀 측위 서비스 구축은 현실적으로 많은 제약이 따른다. 반면, SSR 보강시스템은 서비스 영역 내 모든 사용자에게 동일한 보정정보를 제공하기 때문에 단방향 서비스에 적합하고, 각 보정정보의 전송주기를 유동적으로 조절할 수 있으므로 위성 기반 광역 정밀 보정정보 방송 서비스에 적합하다. 이러한 장점으로 인해 위성항법시스템을 보유한 각국은 SSR 보정정보 기반의 PPP(precise point positioning)/PPP-RTK 정밀 측위 서비스 구축에 박차를 가하고 있다. 이에 본 논문에서는 위성 기반 SSR 보정정보 방송 서비스들의 구성 및 특징, 측위 성능 분석을 통해 PPP/PPP-RTK 서비스 동향과 정밀 측위 현황을 파악하고자 한다.

• ETRI Journal
• /
• 제38권6호
• /
• pp.1172-1178
• /
• 2016

The atmospheric meteorology parameters of the earth, such as temperature, pressure, and humidity, strongly influence the propagation of signals in Global Navigation Satellite Systems (GNSSs). The propagation delays associated with GNSS signals can be modeled and explained based on the atmospheric temperature, pressure, and humidity, as well as the locations of the satellites and receivers. In this paper, we propose an optimized and simplified low cost GNSS base weather station that can be used to provide a global estimate of the integrated water vapor value. Our algorithm can be used to measure the zenith tropospheric delay based on the measured propagation delays in the received signals. We also present the results of the data measurements performed at our station located in the Tlemcen region of Algeria.

• 한국항행학회논문지
• /
• 제28권1호
• /
• pp.1-14
• /
• 2024

위치, 항법 및 시각정보 서비스를 제공하는 위성항법시스템은 위성시스템, 지상시스템, 사용자시스템으로 구성된다. 지상시스템의 구성요소인 감시국은 위성항법시스템의 서비스 제공 및 고장 검출을 위해, 위성항법 신호를 연속적으로 수집하고 위성의 SIS (signal-in-space) 고장과 수신기 및 다중반사파를 포함한 Local 고장과 같은 신호 이상을 검출하여 수신한 데이터와 검출 결과를 중앙처리국으로 전송하는 역할을 한다. 본 논문에서는 기존 위성항법시스템 감시국의 수신한 위성 신호에 대한 품질 판단 및 고장 검출을 위한 주요 모니터와 측정치 전처리 과정을 소개하고, 이를 활용하여 차세대 지역 위성항법시스템 (RNSS; regional navigation satellite system) 감시국의 구성요소와 아키텍처 및 알고리즘 개발 방안을 제시하였다.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
• /
• 제8권3호
• /
• pp.119-127
• /
• 2019

COsmicheskaya Sisteyama Poiska Avariynich Sudov Search and Rescue Satellite-Aided Tracking (COSPAS-SARSAT) is an international communication support program to perform search and rescue (SAR) operations in emergency situations by using satellite signals relayed from a beacon. The legacy COSPAS-SARSAT was originally composed of low altitude and geostationary Earth orbit satellites; thus, a limited number of directional dish antennas was sufficient to cover the limited number of visible satellites at the local user terminal. However, the second generation COSPAS-SARSAT newly added the medium Earth orbit satellites, e.g., Global Navigation Satellite Systems (GNSS) to the existing system, so that the number of visible satellites increase dramatically, and the system upgrade to cover all the visible satellites is foreseen. The additional use of planned Korea Positioning System (KPS) to existing GNSS is envisaged to provide a better performance of their SAR service. This paper presents the benefits of the additional use of KPS together with the phased array antennas at the local user terminal of the COSPAS-SARSAT. This is to effectively response to the increase of the number of visible satellites. Numerical simulation is included to evaluate the performance improvement of COSPAS-SARSAT in terms of the number of visible satellites, geometry between satellites and user, and position estimation accuracy.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제38C권12호
• /
• pp.1216-1227
• /
• 2013

위성항법시스템은 현재 민간과 군에게 위치와 시간 정보를 제공하는 유용한 시스템으로 널리 활용되고 있으며, 국방-IT 간 대표적 융합 기술로 거론되고 있다. 그러나 위성항법시스템은 지구로부터 2만 Km 상공의 원거리에서 신호를 송신하므로 위성항법 수신기의 수신 감도가 매우 미약하여, 재밍(jamming) 공격에 취약한 특성을 가진다. 이와 같은 위성항법시스템을 위한 항재밍(anti-jamming) 기술에 관한 연구는 위성항법시스템을 소유한 국가가 공개하는 기술적 정보에 의존적이어서 국내 국방 분야에서는 소극적 수준의 연구에 머물러 있다. 본 논문에서는 먼저 위성항법시스템의 다양한 재밍원 소개와 J/S와 재머-수신기 간의 거리 링크 버짓 분석을 통한 위성항법시스템의 재밍 취약성을 분석하였다. 또한 위성항법시스템 수신기 설계에 적용 가능한 항재밍 기술을 분류하고 분석하였으며, 최근 연구되고 있는 국내외 항재밍 관련 제품 및 기술을 분석하였다.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
• /
• 제5권2호
• /
• pp.47-57
• /
• 2016

Since the Global Navigation Satellite System (GNSS) may not provide navigation information due to external interferences, many countries have plans to prepare a backup system for this situation. One of the possible GNSS backup systems is a multiple radio positioning integration system in combination with the terrestrial radio navigation system. Before constructing such a GNSS backup system, M&S software is needed to analyze if the system satisfies the performance the required navigation performance. This study presents requirements of M&S software for coverage analysis of the navigation system, and proposes an M&S software design scheme on the basis of the requirements. The M&S software is implemented, and coverage analysis is performed to verify the validity of the proposed design scheme.

• 제어로봇시스템학회논문지
• /
• 제21권9호
• /
• pp.898-902
• /
• 2015

Alternative radio-navigation technologies aim at providing continuous navigation solution even if one cannot use GNSS (Global Navigation Satellite System). In shadowing region such as indoor environment, GNSS signal is no longer available and the alternative navigation system should be used together with GNSS to provide seamless positioning. For soldiers in battlefield where GNSS signal is jammed or in street battle, the alternative navigation system should work without positioning infrastructure. Moreover, the radio-navigation system should have scalability as well as high accuracy performance. This paper presents a TWR (Two-Way-Ranging)-based cooperative positioning system (CPS) that does not require location infrastructure. It is assumed that some members of CPS can obtain GNSS-based position and they are called mobile anchors. Other members unable to receive GNSS signal compute their position using TWR measurements with mobile anchors and neighboring members. Error propagation in CPS is analytically studied in this paper. Error budget for TWR measurements is modeled first. Next, location error propagation in CPS is derived in terms of range errors. To represent the location error propagation in the CPS, Location Error Propagation Indicator (LEPI) is proposed in this paper. Simulation results show that location error of tags in CPS is mainly influenced by the number of hops from anchors to the tag to be positioned as well as the network geometry of CPS.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
• /
• 제6권4호
• /
• pp.211-221
• /
• 2017

Ellipsodially referenced survey (ERS) is considered as one of the challenging issues in the hydrographic surveys due to the fact that the bathymetric data collected by this technique can be readily transformed either to the geodetic or the chart datum by application of some geoscientific models. Global Navigation Satellite Systems (GNSS) is a preferred technique to determine the ellipsoidal height of a vessel reference point (RP) because it provides cost-effective and unprecedentedly accurate positioning solutions. Especially, the GNSS-derived heights include heave and dynamic draft of a vessel, so as for the reduced bathymetric solutions to be potentially free from these corrections. Although over the last few decades, differential GNSS (DGNSS) has been widely adopted in the bathymetric surveys, it only provides limited accuracy of the vertical component. This technical barrier can be effectively overcome by adopting the so-called GNSS carrier phase (CPH) based techniques, enhancing accuracy of the height solution up to few centimeters. From the positioning algorithm standpoint, the CPH-based techniques are categorized under absolute and relative positioning in post-processing mode; the former is precise point positioning (PPP) correcting errors by the global or regional models, the latter is post-processed kinematic positioning (PPK) that uses the differencing technique to common error sources between two receivers. This study has focused on assessment of achievable accuracy of the ellipsoidal heights obtained from these CPH-based techniques with a view to their applications to hydrographic surveys where project area is, especially, few tens to hundreds kilometers away from the shore. Some field trials have been designed and performed so as to collect GNSS observables on static and kinematic mode. In this paper, details of these tests and processed results are presented and discussed.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
• /
• 한국항해항만학회 2022년도 춘계학술대회
• /
• pp.412-414
• /
• 2022

Global Navigation Satellite Systems (GNSSs)을 이용한 위치정보 서비스가 다양해짐에 따라, 전파 교란 및 기만에 대한 GNSSs의 취약성에 대한 우려도 점점 커지고 있다. 이에 미국, 러시아, 유럽 등 자체적으로 GNSS를 보유하고 운영하고 있는 국가조차도 GNSS의 취약성을 보완할 수 있는 부가적인 항법시스템을 개발하고 있다. 그 중 현재 운영 중인 Medium Frequency (MF) 주파수 대역의 신호를 이용하여 Differential GNSS (DGNSS) 정보를 전달하는 인프라를 활용하여 항법 신호를 송출하는 Ranging Mode (R-Mode) 시스템이 유럽과 한국을 중심으로 개발 중에 있다. 하지만 MF 주파수 대역의 신호는 일몰 이후에 전리층 일부가 소멸되면서 상위 전리층에서 신호가 반사되어 지표면에서 강한 세기로 수신되는 특성을 갖고 있다. 이런 특성은 지표를 통해 전파하는 원 신호를 수신하는 과정에 큰 오차요소로 작용할 수 있다. 본 논문에서는 현재 송출되고 있는 R-Mode 신호의 야간 특성을 분석하고자 한다. 현재 충주, 어청도 DGNSS 기준국에서 송출하고 있는 R-Mode 신호를 다양한 안테나 종류로 수신해보고, 항법 시스템의 정밀도 성능에 악영향을 줄 수 있는 특성에 대한 보완방법을 모색하였다.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
• /
• 제10권3호
• /
• pp.179-187
• /
• 2021

To estimate the location of the train, we consider an integrated navigation system that combines Inertial Navigation System (INS) and Global Navigation Satellite System (GNSS). This system provides accurate navigation results in open sky by combining only the advantages of both systems. However, since measurement update cannot be performed in GNSS signal blocked areas such as tunnels, mountain, and urban areas, pure INS is used. The error of navigation information increases in this area. In order to reduce this problem, the train's Non-Holonomic Constraints (NHC) information can be used. Therefore, we deal with the INS/GNSS/NHC integrated navigation system in this paper. However, in the process of installing the navigation system on the train, a Mounting Misalignment Error of the IMU (MMEI) inevitably occurs. In this case, if the NHC is used without correcting the error, the navigation error becomes even larger. To solve this problem, a method of easily estimating the MMEI without an external device is introduced. The navigation filter is designed using the Extended Kalman Filter (EKF) by considering the MMEI. It is assumed that there is no vertical misalignment error, so only the horizontal misalignment error is considered. The performance of the integrated navigation system according to the presence or absence of the MMEI and the estimation performance of the MMEI according to the method of using NHC information are analyzed based on simulation. As a result, it is confirmed that the MMEI is accurately estimated by using the NHC information together with the GNSS information, and the performance and reliability of the integrated navigation system are improved.