• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제2권1호
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• pp.9-17
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• 2013

In this paper, a pseudorange correction regeneration algorithm was developed to improve the positioning accuracy of DGPS using multi-reference stations, and the optimal minimum number of reference sites was determined by trying out different numbers of reference. This research was conducted using from two to five sites, and positioning errors of less than 1 m were obtained when pseudorange corrections are collected from at least four reference stations and interpolated as the pseudorange correction at the rover. After determining the optimal minimum number of reference stations, the pseudorange correction regeneration algorithm developed was tested by comparison with the performance of other algorithms. Our approach was developed based on an exponential model. If pseudorange corrections are regenerated using an exponential model, the effect of a small difference in the baseline distance can be enlarged. Therefore, weights can be applied sensitively even when the baseline distance differs by a small amount. Also weights on the baseline distance were applied differently by assigning weights depending on the difference of the longest and shortest baselines. Through this method, the positioning accuracy improved by 19% compared to the result of previous studies.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제5권2호
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• pp.59-66
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• 2016

The International GNSS Service (IGS) provides the IGS-Real Time Service (IGS-RTS) corrections that can be used in stand-alone positioning in real time. In this study, the positioning accuracy before and after the application of the corrections to broadcast ephemeris by applying the IGS-RTS corrections at code pseudo-range based stand-alone positioning was compared with positioning result using precise ephemeris. The analysis result on IGS-RTS corrections showed that orbit error and clock error were 0.05 m and 0.5 ns compared to precise ephemeris and accuracy improved by about 8.5% compared to the broadcast ephemeris-applied result when the IGS-RTS was applied to positioning. Furthermore, regionally dispersed five observatories were selected to analyze the effect of external environments on positioning accuracy and positioning errors according to location and time were compared as well as the number of visible satellites and position dilution of precision by observatory were analyzed to verify a correlation with positioning error.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2006년도 International Symposium on GPS/GNSS Vol.1
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• pp.21-26
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• 2006

This paper focuses on modeling and predicting differential GPS corrections transmitted by marine radio-beacon systems using artificial neural networks. Various neural network structures with various training algorithms were examined, including Linear, Radial Biases, and Feedforward. Matlab Neural Network toolbox is used for this purpose. Data sets used in building the model are the transmitted pseudorange corrections and broadcast navigation message. Model design is passed through several stages, namely data collection, preprocessing, model building, and finally model validation. It is found that feedforward neural network with automated regularization is the most suitable for our data. In training the neural network, different approaches are used to take advantage of the pseudorange corrections history while taking into account the required time for prediction and storage limitations. Three data structures are considered in training the neural network, namely all round, compound, and average. Of the various data structures examined, it is found that the average data structure is the most suitable. It is shown that the developed model is capable of predicting the differential correction with an accuracy level comparable to that of beacon-transmitted real-time DGPS correction.

• 한국측량학회:학술대회논문집
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• 한국측량학회 2004년도 춘계학술발표회논문집
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• pp.45-49
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• 2004

The Navstar Global Positioning System(GPS) is an advanced navigation satelite system for determination of position, velocity and time. It can provide three-dimensional positioning on a global basis, independent of weather, 24 hours per day. Test results show that the carrier phase and pseudorange corrections are suitable for a kinematic GPS system. Using these corrections are more effective than using raw GPS data, since fewer bits are required for transmission Additionally, the number of computation required at the rover is reduced when corrections, rather than raw measurement are transmitted

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2007년도 추계학술대회 및 제23회 정기총회
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• pp.98-99
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• 2007

국제해사기구가(IMO)가 연안, 항만지역에서 서비스하도록 규정한 측위 정확도와 신뢰성을 만족시키기 위해선 위성전파항법시스템뿐만 아니라 위성전파항법시스템의 오차를 보정할 수 있는 DGPS(Differential Global Positioning System)와 같은 위성전파항법 보강시스템이 함께 이용되어야 한다. 특히 이런 DGPS 사용자의 위치 정확도는 DGPS 기준국에서 전송하는 의사거리 보정정보의 정확도에 의해 영향을 받는다. 본 논문에서는 정확한 의사거리 보정정보를 생성하기 위해 비공통 오차 추정 필터를 채용한 의사거리 보정정보 생성 알고리즘을 보이고, 이를 이용하여 생성한 의사거리 보정정보가 RTCM(Radio Technical Commission for Maritime Services) 에서 규정한 요구 성능을 만족하는지 분석한다.

• 한국항해항만학회지
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• 제38권4호
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• pp.373-378
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• 2014

본 논문에서는 위성항법시스템(GNSS)의 다양화에 따른 DGNSS 기준국(RSIM, Reference Station and Integrity Monitor)의 재구축을 위하여, 유럽연합(EU) 위성항법시스템인 Galileo의 E1 의사거리 보정정보 생성 알고리즘과 GPS/Galileo 시뮬레이션을 통한 성능검증에 대해 다룬다. 먼저 DGPS RSIM에서 DGNSS RSIM으로 전환을 위한 운영적 측면에서의 기술 및 메시지 표준과 사용자 방송 측면에서의 메시지 표준에 대해 살펴본다. 일반적으로 GNSS의 의사거리 보정을 위해서는 정확한 GNSS 위성위치와 사용자 위치를 알아야만 한다. 그러므로 Galileo 위성위치를 정확하게 계산하기 위해서, Galileo ICD 문건의 위성위치 계산식을 이용하여 사용자 수신기에서 제공하는 궤도력 정보를 기반으로 해당 위성 위치를 추정한다. 그리고 위성시계 옵셋과 사용자 수신기의 시각오차, GPS와 Galileo 위성의 시스템 타임 옵셋을 계산하여 GPS/Galileo 의사거리 보정정보를 생성한다. GPS/Galileo 시뮬레이터를 연동한 성능검증 플랫폼을 기반으로 GPS/Galileo 보정정보의 오차를 분석하고, 측위정확도를 분석하여 그 성능을 검증하였다. 국제기구(RTCM)에서 요구하는 기준국 운영을 위한 측위 성능을 충족할 수 있음을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권10호
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• pp.2307-2314
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• 2015

본 논문에서는 위성항법시스템(Global Navigation Satellite System, GNSS)의 다양화에 따른 위성항법보정시스템(Differential GNSS, DGNSS) 기준국 설계를 위하여, 중국 위성항법시스템인 BeiDou의 의사거리 보정정보 생성 알고리즘과 시뮬레이션 기반의 성능 검증에 대해 중점적으로 다룬다. 먼저 DGNSS 기준국/감시국(Reference Station and Integrity Monitor, RSIM)에서의 국제적 표준 및 요구성능에 대해 살펴보고, BeiDou 연동제어문서(Interface Control Document, ICD)를 기반으로 위성의 위치를 추정하고 위성시계 옵셋과 사용자 수신기의 시계오차, 그리고 GPS(Global Positioning System)와 BeiDou 위성의 시스템 타임 옵셋을 계산하여 BeiDou 의사거리 보정정보(Pseudorange Correction, PRC)를 생성한다. GPS/BeiDou 시뮬레이터를 연동한 성능검증 플랫폼을 기반으로 BeiDou 보정정보의 오차를 계산하고, 그 측위정확도를 분석하여 성능검증을 수행하였다. 실험결과 BeiDou 의사거리 보정정보가 RTCM(Radio Technical Commission for Maritime Services)에서 요구하는 기준국 운영 및 보정서비스를 위한 측위성능을 충족함을 확인하였다.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제10권2호
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• pp.75-82
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• 2021

Fields of high-precision positioning applications are growing fast across the mass market worldwide. Accordingly, the industry is focusing on developing methods of applying State-Space Representation (SSR) corrections on low-cost GNSS receivers. Among SSR correction types, this paper analyzes Safe Position Augmentation for Real Time Navigation (SPARTN) messages being offered by the SAfe and Precise CORrection DAta (SAPCORDA) company and validates positioning algorithms based on them. The first part of this paper introduces the SPARTN format in detail. Then, procedures on how to apply Basic-Precision Atmosphere Correction (BPAC) and High-Precision Atmosphere Correction (HPAC) messages are described. BPAC and HPAC messages are used for correcting satellite clock errors, satellite orbit errors, satellite signal biases and also ionospheric and tropospheric delays. Accuracies of positioning algorithms utilizing SPARTN messages were validated with two types of positioning strategies: Code-PPP using GPS pseudorange measurements and PPP-RTK including carrier phase measurements. In these performance checkups, only single-frequency measurements have been used and integer ambiguities were estimated as float numbers instead of fixed integers. The result shows that, with BPAC and HPAC corrections, the horizontal accuracy is 46% and 63% higher, respectively, compared to that obtained without application of SPARTN corrections. Also, the average horizontal and vertical RMSE values with HPAC are 17 cm and 27 cm, respectively.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.328-333
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• 2012

현재 운영 중인 위성항법보정시스템(Differential GPS)은 기준국(Reference Station), 감시국(Integrity Monitor), 그리고 제어국(Control Station)으로 구성되어 있다. 기준국(RS)에서는 의사거리 보정정보(Pseudorange Correction)를 계산하고 RTCM 국제표준 메시지를 생성하여 사용자에게 방송한다. 감시국(IM)에서는 기준국으로부터 보정정보를 수신하여 보정정보가 허용치 이내인지를 검사한다. 그리고 제어국(CS)에서는 기준국과 감시국의 기능 및 성능 파라미터 제어, 상태 감시를 수행한다. DGPS 무결성 감시국의 핵심 기능은 보정정보의 검사와 기준국으로 피드백 메시지를 전송하는 것이다. 하지만 무결성 감시를 위한 현재의 알고리즘은 위성 이상이 발생할 경우 그 무결성 기능에 한계가 있다. 그러므로 본 논문에서는 해상 DGPS RSIM을 위한 위성 이상 검출 및 식별기법에 중점을 둔다. 먼저 현재 운영 중인 DGPS RSIM의 기능 분석을 토대로 DGPS RSIM을 위한 무결성 기능의 한계를 분석하고, 다음으로 위성시계 이상을 검출하고 이상위성을 식별하기 위한 기법을 제안한다. 위성이상 검출 및 식별 기법을 실제 위성시계 이상사례에 적용하여 그 실험 결과를 제시한다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제12권9호
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• pp.891-897
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• 2006

The coverage of the NDGPS is nationwide currently and by 2007 more than 2 NDGPS signal will be available in most of Korean peninsula both coastal area and inland. The role of NDGPS beacon is transmitting pseudorange corrections however if range or pseudorange can be measured from NDGPS beacon signal, it might be possible to construct an independent regional navigation system: The range from NDGPS beacon signal can be used as additional measurements to remove GPS shadow area and to improve accuracy and reliability of GPS. Furthermore, by adding Loran-C, a regional radio navigation system without GPS can be possible. In this paper, a feasibility study on the regional positioning system using NDGPS and LORAN-C are given. The results show that the NDGPS and LORAN-C can be used as a ground based regional navigation system if requirements such as synchronization of NDGPS network, dual coverage of NDGPS, navigation algorithm for both NDGPS and LORAN-C measurements and an efficient ASF compensation method are met.