• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제2권2호
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• pp.64-68
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• 2007

본 논문에서는 기존의 GPS 항법 신호와 유럽에서 새롭게 추진되고 있는 갈릴레오 위성 항법 신호를 동시에 수신할 수 있는 광대역 고정밀 위성 항법 수신기의 RF 수신단 장치 설계 및 제작 결과에 대하여 기술하고 있다. 고정밀 광대역 위성 항법 수신기는 L - 대역 안테나, 항법 신호별 RF/IF 변환부, 그리고 고성능 기저대역 신호 처리부로 구성되어진다. L - 대역 안테나는 $1.1GHz{\sim}1.6\;GHz$를 수신할 수 있어야 하며, 항법 위성이 지평선 가까이에 있을 경우의 항법 신호를 수신할 수 있어야 한다. 갈릴레오 위성 항법 신호는 L1, E5, E6의 서로 다른 대역의 신호를 가지고 있으며, 신호 대역폭이 20MHz 이상으로 기존의 GPS위성 항법 신호보다 광대역이며, 따라서 수신기의 IF 주파수가 높아지며, 수신기의 처리 속도도 빨라져야 한다. 본 연구에서 개발한 수신기의 RF/IF 변환부는 단일 하향 변환기 구조의 디지털 IF 기술로 설계되었으며, IF 주파수는 위성 항법 신호의 최대 대역폭과 표본화 주파수 등을 고려하여 140MHz로 설정하였으며, 표본화 주파수는 112MHz로 설정하였다. RF/IF 변환부의 최종 출력은 디지털 IF 신호로서, IF 신호를 AD 변환기로 처리하여 얻게 된다. 본 연구에서 설계된 위성 항법용 고정밀 수신기 RF 수신단은 - 130 dBm의 입력 신호에 대하여 40dB Hz 이상의 C/N0 특성을 가지며, 40dB 이상의 동적 범위를 갖도록 자동 이득조절 장치가 포함되어 있다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.85-86
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• 2011

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제9권3호
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• pp.285-292
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• 2020

This paper introduces a new computational efficient Dilution of Precision (DOP)-based landmark exclusion method while ensuring the safety of the LiDAR-based navigation system that uses an innovation-based Nearest-Neighbor (NN) Data Association (DA) process. The NN DA process finds a correct landmark association hypothesis among all potential landmark permutations using Kalman filter innovation vectors. This makes the computational load increases exponentially as the number of landmarks increases. In this paper, we thus exclude landmarks by introducing DOP that quantifies the geometric distribution of landmarks as a way to minimize the loss of integrity performance that can occur by reducing landmarks. The number of landmarks to be excluded is set as the maximum number that can satisfy the integrity risk requirement. For the verification of the method, we developed a simulator that can analyze integrity risk according to the landmark number and its geometric distribution. Based on the simulation, we analyzed the relationship between DOP and integrity risk of the DA process by excluding each landmark. The results showed a tendency to minimize the loss of integrity performance when excluding landmarks with poor DOP. The developed method opens the possibility of assuring the safety risk of the Lidar-based navigation system in real-time applications by reducing a substantial amount of computational load.

• 한국항공우주학회지
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• 제45권9호
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• pp.734-745
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• 2017

달 착륙선의 항법 시스템은 자율 정밀 항법 성능을 확보하기 위해 관성측정기와 별추적기, 고도계, 속도계, 지형상대항법 카메라 등 다양한 항법용 전장부품으로 구성되는데 착륙선의 착륙 시나리오와 임무 요구 성능에 따라 적합한 성능의 항법용 전장부품 선정이 필요하다. 본 논문에서는 달 착륙선에 요구되는 항법용 전장부품의 사양을 공분산해석을 통해 분석하였다. 77차 상태변수로 구성되는 기준 시스템 오차모델과 센서의 측정모델을 정의하고 착륙선의 임무 요구 성능은 90m($3{\sigma}$) 착륙 위치 정확도를 요구하는 정밀탐사 임무와 6km($3{\sigma}$)의 착륙 오차가 허용되는 영역탐사 임무로 구분하였다. 자율항법 시작 시점에 따라 PDI(Powered descent initiation)와 DOI(Deorbit initiation) 시나리오로 나누고 항법용 전장부품의 조합과 착륙 시나리오에 따른 성능 분석을 통해 가상의 임무 요구 성능을 만족하기 위한 항법 시스템의 요구사양을 도출하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권8호
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• pp.1951-1958
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• 2015

본 논문은 2012년 12월에 항법서비스 시작, 2020년 개발완료 예정인 중국의 BeiDou 글로벌위성항법시스템에 대한 특성분석과 항법신호의 실험 및 실측 데이터의 통계적 분석에 중점을 둔 연구이다. 정상 운영 중인 14개의 BeiDou 항법위성 중 한반도 서남지역에서 사용 가능한 위성 수는 6~7개 정도로 3차원 위치정보를 얻기 위한 최소 위성수인 4개 이상임을 확인하였다. 그럼에도 불구하고 가용위성이 일부구역으로 편중되고 있고, 신호강도는 아직 안정적이지 못한 것으로 나타났다. 항법신호가 안정적인 경우, 실험 및 실측 기간에 확인 된 BeiDou 위성항법시스템의 항법 정밀도는 5m 수준으로 매우 양호하게 나타났다. 위치분포는 정규분포에 근사한 것으로 나타나 향후 항법위성의 증가와 함께 BeiDou 위성항법시스템이 더욱 안정적인 항법정보를 제공하게 될 것으로 전망된다.

• 한국항해항만학회지
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• 제42권1호
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• pp.17-24
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• 2018

러시아의 위성항법시스템인 GLONASS(GLObal NAvigation Satellite System)는 2011년 10월 이후 정상적으로 재가동되었으며 지속적으로 시스템 구성이 현대화되고 있다. 최근 2017년 10월 16일 발사된 GLONASS 752 위성(GLONASS-M)이 정상 작동됨에 따라서 2세대 위성인 GLONASS-M 22기와 3세대 위성인 GLONASS-K 1기로 총 24기 위성이 구축되었다. 따라서 본 논문은 현재의 GLONASS 위성 항법시스템의 항법위성으로부터 실데이터를 수신하여 항법파라미터 특성 및 성능을 분석하고자 하였다. 수신된 데이터를 분석한 결과 항상 항법위성 5~11기가 동시에 가시선상에 있어서 항법신호를 수신할 수 있음을 확인하였으며, 실험에 이용된 위성들의 DOP(Dilution of Position)는 GDOP, PDOP, HDOP, VDOP, TDOP 각각 2.790, 2.424, 1.169, 2.123, 1.381을 얻었다. 또한 수신된 데이터의 위치 정밀도를 분석한 결과 표준편차 1.4m로 매우 우수하였다. 결과적으로 GLONASS와 GPS(Global Positioning System)는 성능이 거의 동일하며 향후 GLONASS 시스템의 이용 확대가 기대된다.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제8권4호
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• pp.215-223
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• 2019

This paper analyzes navigation performances of the Korean Positioning System (KPS) constellation with respect to the orbit parameters which fulfills the specification requirements. Specifically, the satellite configuration and navigation requirements of KPS are explained, and the daily mean horizontal dilution of precision (HDOP) and satellite visibility on KPS coverage are analyzed to confirm the adequate orbit parameters. However, due to orbital slot saturation, geostationary-orbit (GEO) satellites may not be allocated in the original orbit as specified in the KPS requirements. Therefore, in a spanned window of 4 degrees from the reference longitude the navigation performance of each GEO satellite orbit is investigated.

• 전기학회논문지
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• 제61권3호
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• pp.479-484
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• 2012

Geometric effect of landmarks to the navigation error is investigated in the two-dimensional line-of-sight measurement based vision navigation system. DOP is derived between line-of-sight measurement error and navigation solution error. For cases of three landmarks in an area, variations of the DOP were observed through computer simulations. Vision navigation system experiments were performed for the cases. Simulation and experimental results show that navigation solution errors have similar trend to DOP values of the simulation.

• 한국항행학회논문지
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• 제25권6호
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• pp.485-492
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• 2021

무인항공기의 영상 기반 자동 정밀 착륙 기술은 착륙 지점에 대한 정밀한 위치 추정 기술과 착륙 유도 기술이 요구된다. 또한, 안전한 착륙을 위하여 지상 장애물에 대한 착륙 지점의 안전성을 판단하고, 안전성이 확보된 경우에만 착륙을 유도하도록 설계되어야 한다. 본 논문은 자동 정밀 착륙을 수행하기 위하여 영상 기반의 항법과 착륙 지점의 안전성을 판단하기 위한 알고리즘을 제안한다. 영상 기반 항법을 수행하기 위해 CNN 기법을 활용하여 착륙 패드를 탐지하고, 탐지 정보를 활용하여 통합 항법 해를 도출한다. 또한, 위치 추정 성능을 향상시키기 위한 칼만필터를 설계 및 적용한다. 착륙 지점의 안전성을 판단하기 위하여 동일한 방식으로 장애물 탐지 및 위치 추정을 수행하고, LSM을 활용하여 장애물의 속도를 추정한다. 추정한 장애물의 상태를 활용하여 계산한 CPA를 기반으로 장애물과의 충돌 여부를 판단한다. 최종적으로 본 논문에서 제안된 알고리즘을 비행 실험을 통해 검증한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.101-103
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• 2005

This paper designs a CDU(Control Disaply Unit) for commercial high precision INS(Inertial Navigation System). The CDU is designed using GUI(Graphic User Interface) programming running on Windows operating system. Since the designed CDU provides standard functions of the Windows operating systems and has a modular structure, it is easy to modify and extend. The CDU has been interfaced to the H-726 INS, from which it's usefulness can be seen.