• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제8권2호
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• pp.79-85
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• 2019

The mission tasks of polar exploration utilizing unmanned systems such as glacier monitoring, ecosystem research, and inland exploration have been expanded. To facilitate unmanned exploration mission tasks, precise and robust navigation systems are required. However, limitations on the utilization of satellite navigation system are present due to satellite orbital characteristics at the polar region located in a high latitude. The orbital inclination of global positioning system (GPS), which was developed to be utilized in mid-latitude sites, was designed at $55^{\circ}$. This means that as the user is located in higher latitudes, the satellite visibility and vertical precision become worse. In addition, the use of satellite-based wide-area augmentation system (SBAS) is also limited in higher latitude regions than the maximum latitude of signal reception by stationary satellites, which is $70^{\circ}$. This study proposes a local-area augmentation system that additionally utilizes Global Navigation Satellite System (GLONASS) considering satellite navigation system environment in Polar Regions. The orbital inclination of GLONASS is $64.8^{\circ}$, which is suitable in order to ensure satellite visibility in high-latitude regions. In contrast, GLONASS has different system operation elements such as configuration elements of navigation message and update cycle and has a statistically different signal error level around 4 m, which is larger than that of GPS. Thus, such system characteristics must be taken into consideration to ensure data integrity and monitor GLONASS signal fault. This study took GLONASS system characteristics and performance into consideration to improve previously developed fault detection algorithm in the local-area augmentation system based on GPS. In addition, real GNSS observation data were acquired from the receivers installed at the Antarctic King Sejong Station to analyze positioning accuracy and calculate test statistics of the fault monitors. Finally, this study analyzed the satellite visibility of GPS/GLONASS-based local-area augmentation system in Polar Regions and conducted performance evaluations through simulations.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2006년도 International Symposium on GPS/GNSS Vol.2
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• pp.195-198
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• 2006

One of the major sources of error in precise GPS positioning since the turn-off the Selective Availability(SA) is the ionospheric propagation delay. For the last decades, a lot of the ionospheric researches based on a GPS network have been implemented throughout the world. Especially researches of the ionospheric modeling for Wide Area Argumentation System(WAAS) have been undertaken and published. In mid-latitude regions, typical spatial and temporal variations in ionospheric models delay tend to minimal. The developed ionospheric model calls for a 1.25 degree grid at latitudes and a 2.5 degree grid at longitudes. The precise grid TEC estimated by the inversion technique is also compared with global ionosphere maps(GIMs) which have been provided by several analysis centers(ACs). The results of initial investigations into the suitability of the proposed ionospheric modeling scheme in north-east Asia are presented.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2006년도 International Symposium on GPS/GNSS Vol.2
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• pp.199-202
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• 2006

One of the major sources of error in precise GPS positioning since the turn-off the Selective Availability(SA) is the ionospheric propagation delay. For the last decades, a lot of the ionospheric researches based on a GPS network have been implemented throughout the world. Especially researches of the ionospheric modeling for Wide Area Argumentation System(WAAS) have been undertaken and published. In mid-latitude regions, typical spatial and temporal variations in ionospheric models delay tend to minimal. The developed ionospheric model calls for a 1.25 degree grid at latitudes and a 2.5 degree grid at longitudes. The precise grid TEC estimated by the inversion technique is also compared with global ionosphere maps(GIMs) which have been provided by several analysis centers(ACs). The results of initial investigations into the suitability of the proposed ionospheric modeling scheme in north-east Asia are presented.

• 한국항행학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.510-516
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• 2011

위성항법시스템(GNSS)을 민간항공 분야에 활용하기 위해서는 국제민간항공기구(ICAO)가 정한 비행단계별 정확성(Accuracy), 무결성(integrity), 연속성(continuity), 가용성(availability) 성능요구조건을 만족시켜야 한다. 사용자의 무결성을 확보하기 위해서는 사용자의 보호 수준을 크게 잡아야 하고 가용성을 향상시키기 위해서는 보호수준이 작을수록 좋다. 따라서 주어진 항행요구조건을 만족하기 위해서는 사용자의 무결성을 확보하면서 보호수준을 최대한 작게 잡아야 한다. 본 논문에서는 한국형 광역보정시스템 테스트베드 중앙처리국 모듈의 현재까지 진행 상황에 대해서 설명하고 현재 사용되고 있는 무결성 관련 알고리듬을 적용하였을 때 사용자의 무결성 및 가용성 성능에 대한 예측을 수행하였다. 또한 항법위성의 궤도 및 시계오차에 대한 공분산 행렬을 사용자 무결성 감시에 적용하였을 때의 가용성 향상 정도를 시뮬레이션을 통해 예측하도록 한다.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제6권1호
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• pp.44-51
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• 2005

To provide more accurate and reliable positioning and timing services to Korean nationwide users, the Ministry of Maritime Affairs and Fisheries of Korea is implementing Korean NDGPS (Nationwide DGPS), which is operational partly. And it also has a plan to construct WADGPS (Wide Area Differential GPS) system using sites and equipments of the NDGPS reference stations. For that, Seoul National University GNSS Laboratory is implementing and testing prototypes of WRS (Wide-area Reference Station) and WMS (Wide-area Master Station). Until now, because there are not enough installed WRSs to be used for computing wide area correction information, we cannot test algorithms of WMS with the data processed actually in WRSs. Therefore to evaluate the performance of the algorithms, we made a MATLAB program which can process RINEX (Receiver INdependent Exchange) format data with WADGPS algorithm. Using that program which consists of WRS, WMS and USER modules, we processed the data collected at NDGPS reference stations, which are saved in RINEX format. In WRS module, we eliminate the atmospheric delay error from the pseudorange measurement, smooth the measurement by hatch filter and calculate pseudorange corrections for each satellite. WMS module collects the processed data from each reference stations to generate the wide area correction information including estimated satellite ephemeris errors, ionospheric delays at each grid point, UDRE (User Differential Range Error), GIVE (Grid Ionosphere Vertical Error) and so on. In USER part, we use the measurements of reference stations as those of users and estimate the corrected users' positions and protection levels (HPL, VPL). With the results of estimation, we analyzed the performance of the algorithms. We assured the estimated UDRE /GIVE values and the protection levels bound the corresponding errors effectively. In this research, we can expect the possible performance of WADGPS in Korea, and the developed modules will be useful to implementation and improvement of the algorithms.

• 한국항행학회논문지
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• 제22권5호
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• pp.409-414
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• 2018

광역 차분위성항법시스템의 서비스 영역을 기준국 네트워크 외부로 확장하기 위해서는 전리층 보정 정보의 외삽이 필수적이다. 본 논문에서는 전리층 보정 영역 확장을 위한 인공 신경망을 설계하고 이에 대한 성능분석을 수행하였다. 인공 신경망 입력으로 사용되는 일/년별 주기함수, 태양흑점개수, 자기장 인덱스(Ap)의 개별 요소들이 전리층 외삽 추정 성능에 미치는 영향을 분석하였다. 신경망의 구성에 있어서는 은닉 층의 수 및 뉴런 개수 변화에 따른 성능 분석을 수행하였다. 분석결과를 바탕으로 신경망을 구현하고 태양활동 극대기(2014년)의 고위도와 저위도 지역에서의 전리층 추정 결과를 보였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2006년도 International Symposium on GPS/GNSS Vol.1
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• pp.175-177
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• 2006

According to the recommendation of International Maritime Organization, the Ministry Of Maritime Affairs and Fisheries (MOMAF) of Korea provides the real time Differential Global Positioning System service using maritime radio beacon from 1999. Due to the benefit of DGPS service, the need of this system is increased from various user groups for acquiring the better accuracy and integrity. Therefore, MOMAF has extended their service to inland by installing the additional 6 DGPS stations. This nationwide DGPS service will be fully deployed at 2007. In addition to the extension of service area, MOMAF has a plan to upgrade their nationwide DGPS to High Accuracy Nationwide DGPS (HANDGPS). The planned HANDGPS service of Korea will be a kind of long range RTK or Wide Area RTK techniques to provide under 1m accuracy and start their service from 2009 using the various broadcasting and communication media like as radio beacon, Wibro, Digital Multimedia Broadcasting, High Speed Packet Data Access. The introduction of nationwide DGPS system of Korea and its evolution plan will be addressed in this paper. The research activities related with HANDGPS in Korea is also presented.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제25권3호
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• pp.291-298
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• 2008

민간과 상업응용분야의 성장과 함께 위치정보, 항법 그리고 시각정보를 제공하는 전지구 위성 항법시스템(GNSS)은 우리의 삶에 많은 영향을 주고 있다. 사용자들의 요구사항을 맞추기 위해 10cm급의 정확도를 갖는 새로운 측위기술이 적용되고 있으며, 측위정확도는 더욱 향상 되어가고 있다. 이 연구에서는 GPS L1 수신기 사용자의 측위정확도 향상을 위해 두개의 GPS 기준국 (DAEJ, SUWN) 관측정보를 이용하였고, 한반도내 넓은 범위의 실험지역으로부터 얻어진 데이터를 자료처리 하였다. 결과적으로 이중 GPS 기준국에 의해 산출된 조합해가 단일 기준국에 의한 결과보다 향상된 위치정확도를 보였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2014년도 춘계학술대회
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• pp.103-104
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• 2014

광역보정시스템은 GPS와 같은 위성항법을 이용하는 사용자의 정확성, 무결성을 개선시키기 위하여 고안된 시스템이다. 현재 우리나라에서는 광역보정시스템 핵심 알고리즘을 구현하여 그 성능을 의사위성 기반의 데모 시스템으로 검증하는 것을 목표로 개발이 진행되고 있다. 본 논문에서는 개발된 의사위성 기반의 광역보정시스템의 전체 구조에 대하여 설명하고, 후처리 기반으로 상용 수신기에 대하여 성능 테스트를 수행하는 실험 방법 및 결과에 대하여 설명한다. 개발된 시스템에서는 의사위성을 이용하여 보정정보를 방송하며 이를 검증하는 실험에서는 RF 신호를 수집, 저장하는 장치를 이용하였다. 저장된 RF 신호를 의사위성의 보정정보와 함께 상용수신기에 방송하여 성능을 검증을 하였으며 그 결과를 제시하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제37권3호
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• pp.263-267
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• 2013

본 논문에서는 현재 국내에서 개발 중인 NDGPS 기준국을 활용한 의사위성 기반 광역보정시스템의 주요 알고리즘 및 성과에 대해서 설명한다. 광역보정시스템은 지상의 기준국 네트워크를 활용하여 전 국토에 적용 가능한 위성 및 전리층 지연 오차의 보정정보 및 무결성 정보를 생성하여 서비스 지역 내의 모든 사용자에 균일한 수준의 보강 서비스를 제공하는 시스템이다. 본 연구에서는 광역보정시스템의 지상 시스템을 개발하고 이의 성능을 지상에 설치된 의사위성을 활용하여 검증할 계획이다. 또한 2014년부터는 위성기반 광역보정시스템 (SBAS)의 개발이 시작될 예정이고, 본 연구에서 개발된 연구 결과들이 직 간접적으로 활용되어 연구개발이 이루어질 예정이다.