• 한국통신학회논문지
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• 제29권2C호
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• pp.255-261
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• 2004

Geoloaction이란 다수의 위성을 이용하여 지구상에 존재하는 송신기의 위치를 결정하는 문제이다. 본 논문에서는 한 기의 정지제도 위성과 한 기의 저궤도 위성을 이용하여 위성에 수신된 신호를 처리하여 얻은 도래 시간차(time difference of arrival or TDOA) 측정치로부터 정적인 송신기의 위치를 추정하는 문제를 다룬다. 위성들의 부정확한 위치 정보와 잡음이 더해진 도래 시간차 측정치를 이용한 geolocation 문제의 경우, 정확한 위치 추정치를 얻기 위하여 total least squares (TLS) 알고리즘으로 접근한다. Monte-Carlo 실험을 통해 기존의 least squares (LS) 방법과 비교함으로써 제안한 TLS 알고리즘의 성능을 검증하였다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제14권4호
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• pp.694-699
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• 2011

A closed-form technique is presented for estimating a single source location from a set of noisy time delay measurements between distributed sensors. The localization formula is derived from nonlinear least squares minimization over the unknowns of target range and bearing in polar coordinates. Computer simulation results are provided for the purpose of performance analysis. Constrained least squares minimization method with prior source location information is also discussed.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제47권8호
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• pp.16-23
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• 2010

본 논문에서는 위성통신시스템에서 임의의 전파를 발사하는 미지의 송신원의 위치를 파악하기 위한 효율적인 추정 알고리즘을 제안한다. 정지궤도 위성 시스템에 대하여 불법적으로 전파를 발사하는 미지의 지구국 위치를 추정하는 방법의 하나로써 시간 차이와 주파수 차이를 이용하는 교차 모호 함수(cross ambiguity function; CAF)를 주로 사용한다. 그러나 현실성이 있는 지구국 위치의 계산을 위해서는 엄청난 계산량을 필요로 하는 CAF가 요구되므로, 정확한 위치의 계산이 매우 힘들다. 따라서, 본 논문에서는 이러한 단점을 극복하기 위하여 CAF에서 추정하는 시간 차이와 주파수 차이의 특성을 이용하여 계산상의 효율성은 크게 증대되면서도 추정 성능 저하가 전혀 없는 효율적인 알고리즘을 제안한다. 또한, CAF 계산 알고리즘의 분해능이 추정 성능에 미치는 영향을 시뮬레이션한 결과를 제시함으로써 향후 실제 시스템 구축 및 활용에 기여하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.1-8
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• 2013

항공교통관리에 있어서 ADS-B(Automatic Dependent Surveillance-Broadcast)와 multilateration은 국제민간항공기구에서 지정한 차세대 시스템 중 핵심기술이다. 그러나 오늘날, 모든 항공기가 ADS-B를 장착하고 있지는 않다. ADS-B 미장착 항공기의 위치 획득을 위해 TIS-B(Traffic Information Service-Broadcast)가 사용되는데, TIS-B는 레이더로부터 획득한 항공기 위치를 제공한다. 본 논문에서는 TIS-B를 대체할 수 있는 2차 감시레이더 신호를 활용한 onboard multilateration 시스템을 제안한다. TIS-B는 레이더 자료를 이용해 항공기 위치를 제공하므로 그 오차가 굉장히 큰 반면, onboard multilateration 시스템은 TDOA(Time Difference of Arrival) 기법을 이용하므로 항공기 위치 오차가 매우 작다. 성능비교 결과, 본 논문에서 제안된 onboard multilateration 시스템이 TIS-B에 비해 공항 인근에서는 37.39%, 공항 200마일 부근에서는 51.61% 성능이 우수한 것으로 나타났다.

• 한국항행학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.578-585
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• 2012

국제민간항공기구, ICAO(International Civil Aviation Organization)에서는 CNS/ATM(Communication Navigation Surveillance/Air Traffic Management)을 21세기 표준항행시스템으로 채택하기로 결의하였다. 이에 따라 ICAO 회원국은 관련 기술개발 및 인프라 구축에 박차를 가하고 있다. CNS/ATM의 항공 감시분야에서는 ADS-B(Automatic Dependent Surveillance-Broadcast) 시스템과 더불어 Multilateration이 구축되고 있다. Multilateration은 레이더 설치 및 운용이 곤란하거나 항공기 감시 사각지대를 보완하기 위해 설치하는 시스템으로 TDOA(Time Difference Of Arrival)를 이용하여 레이더에 비해 매우 정확하다. 본 논문에서는 레이더 시스템에 널리 사용되는 IMM(Interacting Multiple Model) 필터를 Multilateration에 적용하여 보다 정확한 항공기 위치 획득을 가능하게 하였다. 성능분석 결과, IMM 필터를 적용한 Multilateration이 기존의 Multilateration에 비해 공항 인근에서는 38.37%, 공항 10마일 부근에서는 20.86% 정확한 것으로 분석되었다.

• 한국항행학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.297-306
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• 2012

본 논문에서는 NLOS(non-line-of-sight) 환경에서 신뢰성 있는 LBS(location based service)를 제공하기 위해, TDOA(time difference of arrival) 위치 추정 성능 향상을 위한 시간 지연 역추적 기법을 제안하고, 다양한 사용조건에서 성능을 분석하였다. 제안하는 위치 추정 기법은 탐색영역 주변에 복수의 리더를 배치하여 송신된 신호를 리더 조합(reader combination) 수만큼 재활용 하는 방안을 적용하였다. 또한, NLOS에 의한 성능 열화를 개선하기 위해 리더가 수신한 시간에서 일정한 시간 간격을 빼주면서 위치를 재추정하는 기법을 적용하였다. 실험 결과 제안하는 시간 지연 역추적 기법을 적용하였을 때, NLOS 시간 지연 70 m에서 NLOS 리더를 3개로 가정하고 Sub-blink 수를 3회로 하였을 때 약 16 m의 RMSE 개선을 확인 할 수 있었다. 이와 같은 결과를 통해 NLOS 환경에서 LBS 서비스 제공을 위해 요구되는 위치 추정 기법으로 본 논문에서 제안하는 시간 지연 역추적 기법이 적합함을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제26권7A호
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• pp.1144-1151
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• 2001

본 연구에서는 AOA(Angle of Arrival)와 TOA(Time of Arrival) 그리고 TDOA(Time Difference of Arrival)의 추정값을 이용한 위치 추정 기법들이 설명되고 분석된다. 이들 기법들을 다중경로 페이딩 (mutipath fading)과 shadowing을 갖는 마이크로셀 환경에 적용한다면, 빠르고 예측할 수 없는 신호 레벨의 변화로 인하여 이동체의 위치를 정확히 추정하는 것은 어렵다. 따라서 본 연구에서는 수신 신호 세기(RSS: Received Signal Strength) 이외에 이동체와 기지국간의 거리, 이동체의 이동방향, 이동체의 이전위치와 같은 부정확한 다수의 파라미터를 동시에 고려하는 퍼지 다기준 (multi-criteria) 의사 결정 방법을 이용하여 이동체의 위치를 결정하는 방법을 제안한다. 시뮬레이션을 통하여, 이동체의 방향과 속도의 영향을 분석한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.415-417
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• 2003

TOA(Time of Arrival) 및 TDOA(Time Difference of Arrival)경우 무선국의 시간동기화를 위해서 고도의 기술을 요구하고 있으며, 시간동기오차에 따른 위치검지의 정밀도가 낮아지는 문제가 있어 이를 극복하기 위하여 위상차를 이용한 새로운 열차검지기법의 제안에 따른 구현을 위하여 무선장치 설계에 대하여 기술하고자 한다. 본 시스템은 전파의 전달 속도($\lambda$)를 응용하여 기준 주파수인 1.5MHz를 송신 시스템과 수신 시스템의 기준 주파수와 비교하여 그 위상의 차이를 비교하여 지연된 시간을 구한 후 이를 거리로 환산하는 시스템으로서 무선장치와 S/W로 구분하여 구현 설계하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제24권7A호
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• pp.1022-1027
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• 1999

본 논문은 CDMA 단말기의 위치추정방법으로 기지국 순방향 Pilot신호의 단말기 도착시간의 차(TDOA)를 이용하는 기법을 제안한다. 단말기 Searcher는 기지국의 Pilot신호를 획득하여 TDOA를 측정한다. 이를 위하여 Searcher의 Processing 이득은 매우 중요하다. 이득은 신호의 동기누적구간에 비례함을 이론적으로 유도하고 분석하였으며 이를 증거함으로서 미약한 Pilot신호의 획득과 안정적인 TDOA값의 측정이 가능함을 Field 시험하였다. 또한, 신호의 세기는 전송거리에 따라 지수적으로 감쇄한다. 그러므로, Searcher 이득의 향상은 기지국에서 멀리 떨어진 곳에서도 Pilot신호의 획득을 가능하게 한다. 셀 내 신호세기에 대하여 가능한 위치추정영역의 변화를 컴퓨터로 모의실험 하였다. Shadow 영향을 무시하고도 90%이상의 영역을 포함하기 위하여 -35dB이하의 신호검출이 필요함을 제시하였다. 따라서, 미약한 Pilot신호 획득을 통한 위치추정영역의 확장과 안정적인 TDOA값의 측정을 위하여 Searcher 동기누적구간의 최대화가 요구된다.

• 융합보안논문지
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• 제22권2호
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• pp.105-114
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• 2022

본 논문은 퍼스널 모빌리티(Personal Mobility, PM)를 이용하는 청각 장애인에게 소리가 발생하는 도래각(Direction of Arrival, DOA)을 시각화하는 지능형 제어 시스템을 제시하며 도로에서 발생하는 경보음, 크락션 등 소리로 인한 위험한 상황들을 인지하고 예방하고자 한다. 소리 위치 추정 방법은 GCC-PHAT(Generalized Cross-Correlation Phase Transform) 기반 도착 지연 시간(Time Difference of Arrival, TDOA)을 특징으로 갖는 머신러닝 분류 모델을 사용한다. 도로 상황을 재현한 실험 환경에서 각각 풍속 0, 5.8, 14.2, 26.4km/h의 조건에 따라 학습 데이터를 추출한 후 학습한 4가지 분류 모델들을 Grid search cross validation으로 비교하며 성능이 가장 우수한 MLP(Multi-Layer Perceptron) 모델을 알고리즘으로 적용하였다. 최종적으로 바람이 발생하였을 때 제안된 알고리즘이 평균 90.7%의 정확도를 나타내었으며, 이는 기존의 일반적인 소리 위치 추정기법보다 평균 7.6-11.5% 정도의 성능 향상을 보이는 것이다.