• 한국통신학회논문지
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• 제37C권12호
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• pp.1310-1317
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• 2012

미국의 GPS와 유럽연합의 Galileo 시스템과 같은 위성항법시스템(Global Navigation Satellite System, GNSS)은 정확한 시각과 주파수로 동기화된 항법신호를 지상의 사용자에게 제공하는 전 지구 측위시스템으로 이를 기반으로 넓은 범위에 걸쳐 항법 및 시각동기 서비스를 제공하고 있다. 이와 더불어 다중위성항법신호를 활용하여 측위를 할 경우 단독위성항법신호를 사용할 때 보다 가용 항법신호의 수가 증가하고 이에 따라 측위 정확도를 향상시킬 수 있다는 장점이 있는 것으로 알려져 있다. 하지만 현재의 GPS와 Galileo 시스템은 각기 다른 기준 시각체계를 사용하고 있기 때문에 항법해 계산 시 시각 편이가 발생하며 이를 적절히 보정하지 못할 경우 통합 항법 측위 성능을 저하시킬 수 있다. 본 논문에서는 이러한 미국의 GPS와 유럽의 Galileo 시스템에 대한 기준 시각체계에 대한 차이점을 분석하고 시각체계 불일치에 따른 항법해 영향을 시뮬레이션을 통하여 분석하였다. 또한, 현재 알려진 대표적 보정기법을 적용하였을 경우의 측위 정확도의 향상과 기법별 문제점에 대해서도 분석하였으며 기법별 문제점을 보완할 수 있는 새로운 기법에 대한 개념을 함께 제시한다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제18권2호
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• pp.129-136
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• 2001

GPS (Global Positioning System)를 이용한 정밀 응용분야에 있어 위성의 궤도력과 지구자전 상수 (Earth Orientation Parameter, EOP)의 정밀도는 매우 중요한 요소이다. 특히, GPS를 이용한 대기강시 등 신속한 정밀자료처리가 요구되는 응용분야는 실시간 또는 정밀하게 예측된 위성의 궤도력과 EOP를 필요로 한다. 이를 위해 IGS (International GPS Service)는 매일 3시, 15시 (UTC)에 IGU (lGS Ultra Rapid Product)를 생성하여 서비스하고 있다. IGU는 48시간의 정밀 궤도력과 EOP로 구성되어 있는데, 처음 24시간은 관측한 데이터를 처리하여 산출하고 다음 24시간은 예측을 통해서 산출한 값으로 이루어져 있다. 본 논문에서는 독자적인 URP (Ultra Rapid Product)를 산출하기 위한 프로세싱 전략을 수립하고 타당성을 검증하였다. 이를 위해 32개 IGS 관측소의 48시간 관측 자료를 처리하여 URP를 산출하고, 그 결과를 IGS에서 제공하는 여러 정밀 궤도력 및 EOP와 비교하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.2481-2486
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• 2013

GPS에 대한 이해가 부족한 일반사용자가 정상적으로 GPS 자료를 처리하기 위해서는 많은 시간과 노력이 필요하다. 하지만 GPS 자료처리 분야는 외산 소프트웨어에 크게 의존하고 있으며, 사용자 위주의 기술 개발은 거의 이루어지지 않고 있다. 이에 본 연구에서는 비전문가도 상대측위 방법으로 고정밀 GPS 자료처리가 가능한 전문가 서비스를 구축하고자 하였다. 연구결과, GPS 자료처리에 필요한 최소 정보만을 입력함으로써 사용자의 편의성을 극대화시킬 수 있는 전문가 서비스를 개발하였으며, 국토지리정보원에서 제공하는 위성기준점의 관측자료와 실제 GPS측량으로 취득한 관측자료의 처리를 통해 전문가 서비스를 검증하였다. 전문가 서비스는 GPS 자료처리에 소요되는 노력과 시간을 크게 단축시킴으로써 정밀위치결정은 물론 다양한 학술연구에 기여할 것이다.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제10권3호
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• pp.159-168
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• 2021

Precise Point Positioning-Real Time Kinematic (PPP-RTK) is an improved PPP method that provides the user receiver with satellite code and phase bias correction information in addition to the satellite orbit and clock, thus enabling single-receiver ambiguity resolution. Single station PPP-RTK concept is special case of PPP-RTK in that corrections are computed, instead of a network, by only one single GNSS receiver. This study is performed to experimentally verify the positioning accuracy performance of single baseline RTK level by a user who utilizes correction for a single station PPP-RTK using dual frequencies. As an experimental result, the horizontal and vertical 95% accuracy was 2.2 cm, 4.4 cm, respectively, which verify the same performance as the single baseline RTK.

• Spatial Information Research
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• 제15권2호
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• pp.111-121
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• 2007

GPS의 3차원 위치결정은 코드파와 반송파를 이용한다. 하지만 이동체에 대한 cm 수준의 정확도를 획득하기 위해서는 정확한 기지점의 성과를 이용한 GPS 반송파 상대측위, 즉 RTK-GPS 기법을 수행하여야 한다. 이 때 두 대의 수신기 사이의 거리가 증가할수록 기선장에 따른 오차가 증가하여 기준국과 사용자 수신기의 거리를 $10{\sim}20km$ 정도로 제한하고 있다. 따라서 사용자는 깊은 내륙, 연안 해역 등과 같은 기준국과 이동체의 이격이 수십 km로 증대되는 지역에서는 기준국 설치의 문제를 포함하고 있으며 독자적인 기준국을 설치하여야 하는 인력 및 장비의 부담을 가지게 된다. 이를 극복하기 위해 본 연구에서는 네트워크 기반의 GPS 반송파 상대측위 방식을 제안하였으며 GPS 네트워크 처리 프로그램인 DAUNet을 개발하였다. 기선장에 따른 오차보정량 산출을 위해 선형보간알고리즘 방식에 기반한 함수모델과 통계모델을 제시하였으며, 오차보정량의 보간은 면보정매개변수 방식을 제안하였다. 기존 단일기준국 방식은 기선장에 따른 오차를 소거하지 못하였지만 본 연구에서는 사용자 수신기와 평균 30km 떨어진 3대의 기준국을 이용하여 기선장에 따른 오차보정량을 소거 혹은 감소시킬 수 있었다. 따라서 사용자는 네트워크 기반의 GPS 반송파 상대측위 방식을 이용하여 이동체에 대한 10cm 이하 수준의 정확도를 획득할 수 있었다.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제12권4호
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• pp.349-358
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• 2023

The Satellite-Based Augmentation System (SBAS) plays a significant role in the fields of aviation and navigation: it corrects signal errors of the Global Navigation Satellite System (GNSS) and provides integrity information to facilitate precise positioning. These SBAS systems have been adopted as international standards by the International Civil Aviation Organization (ICAO). In recent SBAS system design, the Minimum Operational Performance Standards (MOPS) defined by the Radio Technical Commission for Aeronautics (RTCA) must be followed. In October 2014, South Korea embarked on the development of a Korean GPS precision position correction system, referred to as Korea Augmentation Satellite System (KASS). The goal is to achieve APV-1 Standard of Service Level (SoL) service level and acquisition of CAT-1 test operating technology. The first satellite of KASS, KASS Prototype 1, was successfully launched from the Guiana Space Centre in South America on June 23, 2020. In December 2022 and June 2023, the first and second service signals of KASS were broadcasted, and full-scale KASS correction signal broadcasting is scheduled to start at the end of 2023. The aim of this study is to analyze the precision of both the GNSS system and KASS system by comparing them. KASS is also compared with Japan's Multi-functional Satellite Augmentation System (MSAS), which is available in Korea. The final objective of this work is to validate the usefulness of KASS correction navigation in the South Korean operational environment.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제1권1호
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• pp.7-14
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• 2012

Due to inaccurate safe navigation estimates, maritime accidents have been occurring consistently. In order to solve this, the precise positioning technology using carrier phase information is used, but due to high buildings near inland waterways or inclination, satellite signals might become weak or blocked for some time. Under this weak signal environment for some time, the GPS raw measurements become less accurate so that it is difficult to search and maintain the integer ambiguity of carrier phase. In this paper, a method to generate code and carrier phase measurements under this environment and maintain resilient navigation is proposed. In the weak signal environment, the position of the receiver is estimated using an inertial sensor, and with this information, the distance between the satellite and the receiver is calculated to generate code measurements using IGS product and model. And, the carrier phase measurements are generated based on the statistics for generating fractional phase. In order to verify the performance of the proposed method, the proposed method was compared for a fixed blocked time. It was confirmed that in case of a weak or blocked satellite signals for 1 to 5 minutes, the proposed method showed more improved results than the inertial navigation only, maintaining stable positioning accuracy within 1 m.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제44권12호
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• pp.44-53
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• 2007

이 논문은 실외에서 실시간 적이고 안정적이며 정확도가 높은 위치 인식 정보 및 위치 기반 서비스 제공을 위한 복합 위치인식 알고리즘 개발에 초점을 둔다. 현재 사용 중인 위성 항법 시스템에 갈릴레오 위성 항법 시스템을 병행하여 사용할 경우 사용 주파수의 증가와 가시 위성의 증가로 전리층 오차 등 여러 가지 오차 요인을 줄일 수 있다. 따라서 더 이상 거리 오차는 위치 인식에서는 문제가 되지 않는다. 하지만 노이즈로인해 생기는 chips 등기 오차는 acquisition이나 tracking 지연 오차를 유발하게 되어 수신기의 성능을 저하시킨다. 이를 해결하기 위하여 이 논문에서는 고 정밀도 향상을 위한 correlator를 제안하여 수신기의 성능 향상에 그 목적이 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제38C권2호
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• pp.141-154
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• 2013

신호수신장치들간 시각 동기화는 TDoA를 이용한 위치 탐지에 있어 가장 중요한 전제 사항이 된다. 본 논문에서는 시스템의 시각동기 정확도를 위하여 고정밀도의 OCXO와 DPLL을 이용하여 원자 클럭을 사용하는 GPS 위성으로부터 수신되는 1 pps(pulse per second) 신호에 위상동기 되는 방식을 제안한다. GPS 기반 고정밀 타이밍 레퍼런스의 성능은 근본적으로 매우 우수한 장기간에 걸친 주파수 안정도(long-term frequency stability)를 갖는 GPS 타이밍 신호의 특성을 따라간다고 볼 수 있으며, GPS 타이밍 신호에 동기가 되면 0.001 ppb(part per billion) 급의 초정밀 타이밍 레퍼런스를 통해 시각 동기의 정확도를 향상시킨다. 제안하는, 향상된 시각 동기 정확도를 통해 TDoA 기반의 위치 탐지 기술에서의 측정 오차를 평가하고, 시각동기 오차 개선 방법이 TDoA 기반의 위치 측정 오차를 크게 개선함을 보인다.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제13권1호
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• pp.85-92
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• 2024

This study develops a Global Positioning System (GPS) Code Multipath Grid Map (CMGM) of each individual domestic reference station from the extracted code multipath of measurement data. Multipath corresponds to signal reflection/refraction caused by obstacles around the receiver antenna, and it is a major source of error that cannot be eliminated by differencing. From the receiver-independent exchange format (RINEX) data for two days, the associated code multipath of a satellite tracking arc is extracted. These code multipath data go through bias correction and interpolation to yield the CMGM with respect to the azimuth and elevation angles. The effect of the CMGM on multipath mitigation is then quantitatively analyzed to improve the Root Mean Square (RMS) of averaged pseudo multipath. Furthermore, the single point positioning (SPP) accuracy is analyzed in terms of the RMS of the horizontal and vertical errors. During two weeks in February 2023, the RMSs of the averaged pseudo multipath for five reference stations decreased by about 40% on average after CMGM application. Also, the SPP accuracies increased by about 7% for horizontal errors and about 10% for vertical errors on average after CMGM application. The overall quantitative analysis indicates that the proposed approach will reduce the convergence time of Differential Global Navigation Satellite System (DGNSS), Real-Time Kinematic (RTK), and Precise Point Positioning (PPP)-RTK correction information in real-time to use measurement data whose code multipath is corrected and mitigated by the CMGM.