• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.58-62
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• 2016

본 논문에서는 실내 임펄시브 노이즈 채널 환경에서 비콘 기반의 측위 시스템의 측위 정밀도를 향상시킬 수 있는 전처리 기법을 제안하였다. 임펄시브 노이즈는 복잡한 실내 구조 환경이나 간섭 환경에서 발생하며 이는 무선 통신에서 신호 복조 오류 확률을 증가시켜 정확한 데이터 복조를 어렵게 한다. 제안한 전처리 기법은 사용자의 위치 좌표를 산출하기 위한 비콘 기반의 삼각측량법을 수행하기 이전에 적용 및 수행되며, 제안 기법을 데이터 복소의 오류 확률을 감소시켜 정확한 데이터를 삼각측량법의 입력값으로 제공한다. 신뢰성 있는 데이터 입력을 통해 위치 좌표 결과값의 신뢰도를 향상시키는 매커니즘이다. 따라서 임펄시브 노이즈 완화를 위해 신호의 시간-주파수 분해능이 우수한 웨이블릿 잡음 제어 방법을 기반으로 임펄시브 노이즈에 특성에 따라 노이즈를 제거하는 적응적 임계 함수를 제안하였다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 제안한 적응적 임계 함수가 기존의 기법과 대비로 비교적 Bit Error Rate 성능 및 Signal-to-Noise Ratio 성능을 향상시키는 결과를 확인하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제43권1호
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• pp.42-48
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• 2019

4차 산업혁명 사회에서의 PNT(Position, Navigation, and Timing) 정보의 중요성은 과거와는 또 다른 의미를 가진다. 자율 주행차, 자율 운항선박, 스마트그리드 그리고 국가 주요 기간시설에서는 PNT 정보의 고정확성 이외에도 지속가능하고, 신뢰할만한 서비스를 요구하고 있다. PNT 정보를 제공하는 가장 대표적인 시스템인 위성항법시스템은 지구 대기 밖 위성으로부터 신호를 수신하므로 수신 신호전력이 낮고, 민간신호의 경우 신호구조가 공개되어 있다. 따라서 비의도적 또는 의도적인 간섭이나 해킹에 취약하다. 사용자 관점에서 적은 비용으로 높은 성능의 PNT 정보를 쉽게 획득할 수 있는 위성항법시스템은 해킹의 취약성 때문에 이에 대한 보완이 요구된다. 이에 따라 응용분야 별로 다양한 연구가 진행되고 있으며, 본 논문에서는 기회신호 측면에서 현재 구축, 운영 중인 해상항법 및 통신 인프라를 활용한 R-Mode(Ranging Mode) 기술에 대해 다룬다. 이를 위하여 현재 전국망의 중파 비컨 기반 보강정보를서비스하고 있는 NDGNSS(Nationwide Differential Global Navigation Satellite System) 인프라에 대해 알아보고, 시뮬레이션을 통하여 국내 해상분야에서의 백업 PNT 기술로서의 가능성을 확인한다.

• 광학세계
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• 통권142호
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• pp.17-22
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• 2012

인공위성 레이저 추적(SLR, Satellite Laser Ranging) 시스템은 레이저를 이용하여 위성까지 거리를 측정하는 가장 정밀한 인공위성 추적 시스템이다. SLR 시스템의 원리는 극초단파의 레이저 빔을 광학 망원경을 통해 발사하여 인공위성에 장착된 레이저 반사경에 의해 반사되어 되돌아오는 레이저 빔의 왕복 비행 시간을 측정함으로써 거리를 구한다. 1964년 발사된 Beacon Explorer-B 위성의 궤도결정을 위해 SLR 기술이 NASA에 의해 처음 사용되었는데, 당시에는 거리측정 오차가 50m 수준이었다. 현재는 전자, 광학 및 제어 기술의 발달에 힘입어 그 오차가 mm 수준으로 크게 향상되어 인공위성 운영, 지구물리, 우주측지 및 우주감시 등 다양한 분야에 활용되고 있다. 미국을 비롯한 우주 선진국은 이미 다수의 SLR 시스템을 구축하여 운영하고 있으며, 현재 전 세계적으로 약 40여 개의 SLR 관측소가 국제레이저추적기구(ILRS, International Laser Ranging Service)에 가입하여 활동하고 있다. 또한 인공위성의 정밀한 거리측정을 위해 레이저 반사경이 장착된 위성 50여 개가 운영중에 있다. 고정밀 지구관측 위성 대부분에 레이저 반사경이 장착돼 있으며 러시아의 GLONASS 항법체계를 구성하는 모든 항법위성에도 레이저 반사경이 장착돼 있다. 또한 유럽우주기구에서 추진하는 갈릴레오 및 중국의 Compass 항법위성도 레이저 반사경이 장착될 예정이다. 최근에는 행성탐사 및 달탐사 우주선에 SLR 시스템의 활용 범위가 확대됨에 따라 SLR 시스템의 국제적 수요가 꾸준히 증가하고 있다. 우리나라의 나로과학위성 및 다목적실용위성 5호에도 레이저 반사경이 장착돼 발사되기 때문에 국내 독자적 레이저추적을 위해서 SLR 시스템 구축이 꾸준히 요구되어 왔다. 한국천문연구원은 2008년부터 SLR 시스템 개발을 추진했다. 2012년 9월에 40cm 크기의 망원경을 지닌 이동형 SLR 시스템 개발을 완료했으며 오는 2015년에는 1m급 고정형 SLR 시스템 개발을 완료할 예정이다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.242-247
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• 2008

As an absolute positioning system, iGS is designed based on ultrasonic signals whose speed can be formulated clearly in terms of time and room temperature, which is utilized for a mobile robot localization. The iGS is composed of an RFID receiver and an ultra-sonic transmitter, where an RFID is designated to synchronize the transmitter and receiver of the ultrasonic signal. The traveling time of the ultrasonic signal has been used to calculate the distance between the iGS system and a beacon which is located at a pre-determined location. This paper suggests an effective operation method of iGS to estimate position of the mobile robot working in unstructured environment. To expand recognition range and to improve accuracy of the system, two strategies are proposed: utilization of beacons belonging to neighboring blocks and removal of the environment-reflected ultrasonic signals. As the results, the ubiquitous localization system based on iGS as a pseudo-satellite system has been developed successfully with a low cost, a high update rate, and relatively high precision.

• 정보처리학회논문지A
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• 제13A권4호
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• pp.335-342
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• 2006

본 논문에서는 PRC(Pseudo Range Correction : 의사 거리 보정치) 선형보간 알고리즘의 성능을 분석 및 검증한 후 적용 함으로써 기지의 DGPS 기준국 위치정보를 이용하여 미지의 사용자 위치를 파악할 수 있다. 중파 DGPS 신호를 이용한 PRC 선형보간 알고리즘의 항법해 성능을 검증하기 위해 다채널 DGPS 수신기를 이용한 실시간 환경에서의 현장 실험결과를 활용했다. 현장실험용으로, 다중 DGPS 기준국의 보정 정보를 실시간으로 획득하기 위해 해양수산부에서 운영하고 있는 해상용 DGPS 기준국 및 내륙 DGPS 기준국 신호를 이용했다. 대전 근방에서는 무주, 영주, 어청도, 팔미도 등 모두 4 곳의 DGPS 기준국의 신호 수신이 가능하다. PRC 재생성 알고리즘의 위치해 성능 분석을 위해 개별적인 DGPS 위치해와 3중 커버리지 조합의 위치해를 구해 상호 비교했다. 동적 상태에서의 위치해 성능평가 기준으로 RTK-GPS 측위 결과를 이용했다. 단, 항공용 GNSS 보정정보는 RTCA(Radio Technical Commission for Aeronautics) 포맷에 따르고 해상용 GNSS 보정정보는 RTCM (Radio Technical Commission for Maritime Services) 포맷을 사용하였다. 다중 DGPS 신호를 사용하는 PRC 선형 보간을 통한 위치해 성능향상 알고리즘을 제안하고 다중 DGPS 기준국 정보를 이용한 위치해와 단독 DGPS 기준국 정보만을 이용한 위치해를 상호 비교하여 PRC 재생성 알고리즘이 우수성을 검증했다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제9권2호
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• pp.96-100
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• 2014

최근 전 세계적으로 운영되는 하 폐수 처리시설 관리에 있어 환경 보호를 위한 엄격한 규제로 수질오염 측정 시스템에 관한 시스템이 부각되고 있으며, 대형시설 또는 산업단지 내의 자체 하수처리장이 건립되면서 하수처리장의 효율성 및 자동차에 대한 연구 및 개발이 활성화되고 있다. 하지만 기존 하수처리 시스템은 하 폐수에 특화된 수질감시 기술 및 이를 실시간 전송하기 위한 신뢰성 있는 네트워크 구축이 미흡한 실정이다. 따라서, 본 논문은 하수처리시설에서 슬러지의 농도를 효과적으로 측정 가능한 슬러지 멀티메터의 데이터를 수집하고 멀티메터를 제어하기 위한 근거리 무선 네트워크의 데이터 구조 설계를 제안하였다. 근거리 무선 네트워크를 통해 수집된 데이터는 중앙 모니터링 시스템으로 전달되어 실시간으로 데이터를 누적하고 통계를 산출하여 하수 처리 시설의 상태를 모니터링이 가능하다. 제안된 시스템은 근거리 무선 네트워크 시스템으로 IEEE 802.15.4와 비콘(Beacon)을 사용하여, 중앙시스템에서 실시간 상태 확인이 가능하도록 IEEE 802.11네트워크를 구성하였으며, 하수처리시설에 슬러지 멀티 메터를 설치하고 통신 네트워크를 구축해서 그 효율성을 입증함으로써 제안 기술의 유용성을 확인하였다.