• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제25권4호
• /
• pp.595-602
• /
• 2021

우리나라의 경우, 중소형선박에 의한 해양사고의 발생 비중이 상대적으로 매우 높으며, 통계에 따르면 각종 안전지원 장비의 탑재 의무화에도 불구하고 크게 감소되지 않고 있는 실정이다. 본 논문에서는 대형선박에 비해 상대적으로 탑재 장비가 적은 중소형 선박을 위한 음성합성 기반 자동 안전항해 지원 서비스 제공 시스템의 아키텍처를 제안한다. 시스템의 주목적은 주변 선박들에게 VHF 무전기를 통해 합성된 음성 안전 메시지를 자동으로 제공하여 해양사고를 예방하는 것이다. 안전항해 지원 서비스는 GPS 및 AIS를 연계하여 음성 안전 지원 메시지를 합성하고, VHF를 통하여 자동으로 방송해주는 형태로 동작된다. 따라서 시스템을 구성하는 데이터 처리 모듈, 단계별 위험도 분석 모듈, 음성합성 안전 메시지 생성 모듈, VHF 방송장비 제어 모듈 등을 개발하였다. 또한, 개발한 시스템을 활용하여 실험실 수준의 테스트와 해상 실증 시험을 진행하였으며, 이를 통해 서비스 유용성을 검증하였다.

• 한국항행학회논문지
• /
• 제24권6호
• /
• pp.533-539
• /
• 2020

IGS에서 제공하는 RTS (real-time service) 정보는 인터넷으로 GNSS 궤도 및 시계에 대한 실시간 보정값을 제공하므로 실시간 정밀 위치추정에 많이 사용된다. 하지만 인터넷 환경이 불안정한 경우 RTS 신호가 단절될 수 있는데, 주로 다항식을 이용하여 손실된 신호예측을 수행한다. GNSS 항법메시지 IOD (issue of data)가 변화하는 구간에서는 RTS 보정정보도 급격히 변화하여 불연 속성이 증가하고, 신호단절이 발생할 경우 예측이 어려운 문제가 발생한다. 본 연구에서는 IOD 변화에 의한 항법메시지 궤도 차이를 적용하여 연속적인 RTS 보정정보를 생성하는 방법을 제안하였다. 이를 이용하면 RTS 신호손실이 IOD 변화 직후 발생할 경우 예측 성능을 높일 수 있다. RTS 예측성능을 높이기 위한 최적화 연구를 수행한 뒤, 예측된 RTS 궤도정보를 정밀위치결정(PPP; precise point positioning)에 적용하였다. 기존 방법에 비해 위치오차가 상당히 감소하였으며, 신호손실 구간이 길어질수록 위치오차가 급증하는 경향도 감소하였다.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
• /
• 제11권3호
• /
• pp.191-198
• /
• 2022

In order to increase the practical use and navigational application performance of the Korean Positioning System (KPS), it is required to provide interoperability with other Global Navigation Satellite System (GNSS). This kind of interoperability can be obtained by broadcasting the time offset between KPS and GNSS using a KPS navigation message. With the assumption that KPS Time (KPST) will be generated by the similar method and equipment of UTC(KRIS), the overall behavior of KPST will be close to that of UTC(KRIS). Therefore, the time offset between KPST and GPS Time (GPST) is estimated by using UTC(KRIS) instead of KPST because KPST can not available at the present time. In this paper, we describe the estimation results of the KPS to GPS Time Offset (KGTO) obtained by using a GNSS time transfer receiver which reference inputs are fed from UTC(KRIS). The estimated KGTO performance is compared to the time offset between UTC(KRIS) and UTC(USNO) which is used to generate GPST and considered as the real GPST. The time offset between UTC(KRIS) and UTC(USNO) is obtained by using the Bureau International des Poids et Mesures (BIPM) Circular T report. From the results, it is observed that KGTO can be estimated under 10 ns with the assumption that KPST will be generated by a similar method of UTC(KRIS) generation.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
• /
• 제13권1호
• /
• pp.53-61
• /
• 2024

Global Navigation Satellite Systems are expected to meet system-defined integrity requirements when users utilize the system for safety critical applications. While the guaranteed integrity performance of GPS and Galileo is publicly available, their integrity assurance procedure and related methodology have not been released to the public in an official document format. This paper summarizes the integrity assurance procedures of Global Positioning System (GPS) and Galileo, which were utilized during their system development, through a literature survey of their integrity assurance methodology. GPS Block II assures system integrity using the following methods: continuous performance monitoring and maintenance on Space Segment (SS) and Control Segment (CS), through a cause and effect analysis of anomalies and a failure analysis. In GPS Block III, to achieve more stringent integrity performance, safety requirements are integrated into the system design and development from its starting phase to the final phase. Galileo's integrity performance is provided in the Integrity Support Message (ISM) format, as Galileo utilizes a Dual Frequency Multi Constellation (DFMC) Satellite Based Augmentation System (SBAS) and Advanced Receiver Autonomous Integrity Monitoring (ARAIM) to serve safety critical applications. The integrity performance of Galileo is ensured by using a methodology similar to GPS Block II (i.e. continuous performance monitoring and maintenance on the system). The integrity assurance procedures reviewed in this paper can be utilized for a new satellite navigation system that will be developed in the near future.

• 한국항해항만학회지
• /
• 제38권4호
• /
• pp.391-397
• /
• 2014

광역보정시스템은 GPS와 같은 위성항법을 이용하는 사용자의 정확성, 무결성을 개선시키기 위하여 고안된 시스템이다. 본 논문에서는 개발된 의사위성 기반의 광역보정시스템의 전체 구조에 대하여 설명하고, 후처리 기반으로 상용 수신기에 대하여 성능 테스트를 수행하는 실험 방법 및 결과에 대하여 설명한다. 보정정보 생성을 위하여 총 5개의 NDGPS 기준국에서 수집되는 데이터가 활용되었으며 이를 광역기준국, 중앙처리국 소프트웨어에서 처리하였다. 생성된 보정정보는 SP3, IONEX 데이터와 비교하여 정확도를 테스트하였다. 상용 수신기 실험에서는 사용자의 RF 신호를 수집, 보정정보를 생성하였으며, 이후에 RF신호와 보정정보가 실린 의사위성 신호를 동시에 방송하여 테스트를 수행하였다. 테스트는 3대의 상용수신기를 활용하여 수행되었으며 MSAS, GPS 단독 측위 수신기와 비교하여 성능을 검증하였다. 각 수신기의 위치해 출력 결과로부터 위치오차를 비교하였으며 보정정보를 적용함으로써 향상된 위치해가 출력됨을 확인하였다.

• 한국항해항만학회지
• /
• 제26권4호
• /
• pp.419-426
• /
• 2002

기존 RTK-GPS(Real Time Kinematic-Global Positioning System)는 고가의 장비인 RF(Radio Frequency) 방식의 무선 모뎀을 사용하므로 사용자의 무선국 허가, 전파의 지리적 장애물에 의한 영향, 전송거리의 제한, 주파수 혼신, 주파수 자원의 유한성 등의 문제점이 있다. 본 논문에서는 이런 문제점을 해결하기 위해서 RTK-GPS 수신기의 무선 모뎀을 대체할 수 있는 방법으로 휴대전화를 이용한 DGPS 수신기와의 보정신호 전송기법을 설계하고, RTK-GPS 수신기와 휴대전화간의 연동을 위한 인터페이스 모듈의 설계 및 PIC(Programmable Integrated Circuit)를 이용한 하드웨어 모듈을 구현하였다. 그 결과 인터페이스 모듈은 GPS 수신기와 휴대전화간의 인터페이스 모듈로서 RS-232C와 통신 제어를 통한 보정신호의 전송을 가능함과 이동국에서는 송신 및 수신 된 보정신호 데이터를 이용하여 상대 측위를 통한 정밀한 측위가 이루어짐을 얻었다. 기준국과 이동국의 휴대전화를 연동한 인터페이스 모듈 시스템은 기존의 RF 방식의 무선 모뎀 시스템과 비교하여 거의 동일한 정밀도를 얻을 수 있었다.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
• /
• 제16권6호
• /
• pp.871-882
• /
• 2015

AIS-ASM은 AIS의 고유 기능인 선박의 위치 정보 외에 다양한 해양안전정보를 제공하기 위한 연구 중 하나로, 2004년부터 관련 규정을 정비하여 진행 중이다. 하지만 AIS 메시지 사용량 증가에 따라 기존 AIS 채널에서 ASM을 사용하는 것은 기존의 선박위치정보 전송 등의 안전메시지 처리 부분에 영향을 줄 것으로 보고된 바 있고, 기존 AIS의 낮은 통신속도로는 원활한 MSP 서비스가 어렵기 때문에 ITU-R은 VHF 대역을 이용하는 해상디지털 무선통신 권고서를 제정하고 개정작업을 진행하였다. 본 연구는 차세대 해상디지털 통신 기술인 ASM2.0을 활용하여 여객선의 출항에서 입항까지 안전항해를 위해 필요한 국내 여객선 선장의 의무보고 내용을 조사하고 업무 부하를 줄이기 위해 자동화 할 수 있는 부분을 자동화하는데 목적이 있으며, 국내 여객선 운항 관련 법규를 조사하여 상호 교환해야 하는 정보를 도출하고 국제적으로 사용하고 있는 AIS-ASM 메시지 분석을 통해 ASM2.0에서 활용하기 위한 신규 프로토콜을 설계하고 프로토타입을 구현하였다.

• 한국항행학회논문지
• /
• 제10권2호
• /
• pp.120-127
• /
• 2006

클라이언트의 데이터 캐슁은 클라이언트에서 데이터가 캐쉬되고 운영되는 환경에서 서버와의 상호작용을 하기 위한 중요한 기술이다. 캐슁은 네트워크 지연을 감소시키고 클라이언트의 자원 활용을 증가시키는 방법이다. 이와 같은 클라이언트-서버 환경에서 클라이언트에서 수행되는 응용 프로그램의 정확성을 보장하기 위해서는 캐쉬 일관성 알고리즘이 필요하다. 이 논문에서는 새로운 비동기적 회피 기반의 캐쉬 일관성 알고리즘을 제안한다. 제안하는 방법에서는 잠금 모드를 단순하게 유지하고, AACC에서 잠금 상승으로 인하여 발생하는 불필요한 callback 메시지를 제거함으로써 AACC보다 적은 메시지 교환을 가짐을 보였다. 제안하는 알고리즘의 정확성을 증명하기 위해서는 1-사본 직렬성을 사용하였다.

• 한국항행학회논문지
• /
• 제11권3호
• /
• pp.296-305
• /
• 2007

6LoWPAN에서 사용되는 계층적 라우팅 프로토콜인 HiLow는 적은 메모리 사용과 낮은 에너지 소모율을 보이지만 최적의 경로를 제공하지 못하는 단점이 있다. 본 논문에서는 HiLow 라우팅 알고리즘의 성능을 개선하기 위해서 계층적 라우팅 경로정보 뿐만 아니라 소스 노드 주위의 이웃 노드의 정보를 활용하여 데이터가 전달될 최적의 다음 홉(Next hop)을 결정하는 알고리즘을 제안하였다. 제안된 알고리즘은 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 성능을 분석하였으며, 그 결과 홉 수, 전송되는 메시지 수 측면에서 많은 개선이 있음을 알 수 있었다.

• 한국항해항만학회지
• /
• 제40권5호
• /
• pp.271-278
• /
• 2016

Localized atmospheric conditions between multi-reference stations can bring the tropospheric delay irregularity that becomes an error terms affecting positioning accuracy in network RTK environment. Imbalanced network error can affect the network solutions and it can corrupt the entire network solution and degrade the correction accuracy. If an anomaly could be detected before the correction message was generated, it is possible to eliminate the anomalous satellite that can cause degradation of the network solution during the tropospheric delay anomaly. An atmospheric grid that consists of four meteorological stations was used to detect an inhomogeneous weather conditions and tropospheric anomaly applied AWSs (automatic weather stations) meteorological data. The threshold of anomaly detection algorithm was determined based on the statistical weather data of AWSs for 5 years in an atmospheric grid. From the analytic results of anomaly detection algorithm it showed that the proposed algorithm can detect an anomalous satellite with an anomaly flag generation caused tropospheric delay anomaly during localized atmospheric conditions between stations. It was shown that the different precipitation condition between stations is the main factor affecting tropospheric anomalies.