• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제10권3호
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• pp.229-234
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• 2021

In this paper, a study was conducted on the power amplifier control required to design an eLoran transmitter system using a low-height antenna. The eLoran transmitter developed during the eLoran technology development project conducted in Korea used a small 35 m antenna due to the difficulty of securing a site for antenna installation. This antenna height is very low compared to the height of 750 m which is required for eLoran 100 kHz signal transmission without any radiation loss. In the case of using such a small antenna, not only the radiation efficiency of the transmission is lowered, but also the power module control must be performed more precisely in order to transmit the eLoran standard signal. The equivalent RLC circuit of the transmitter system was implemented and transient analysis was conducted to derive the input required voltage for satisfying the output requirement. The voltage waveform was also generated by the RLC circuit analysis to generate the eLoran signal. Furthermore, we suggest power width modulation method to control eLoran power amplifier module more sophisticatedly.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제10권2호
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• pp.153-158
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• 2021

In order to mitigate the vulnerability of the satellite navigation system against radio frequency interference, South Korea has been developing advanced terrestrial navigation system (eLoran) technology since 2016. The eLoran system synchronizes the transmission time of the pulse used in the existing Loran-C system with UTC and transmits correction information that can improve the position error. The eLoran system is known to reduce the position error of about 460 m of the existing Loran-C system to 20 m, and for this, the transmitter must be able to transmit eLoran signals according to more stringent standards. For this reason, an international standard that further developed the Loran-C signal standard established by US Coast Guard was established by Society of Automotive Engineers (SAE) International. In this paper, based on the analysis of the SAE9990 document, the international standard for eLoran transmission signals, a standard inspection process was produced to check whether the eLoran transmitter is transmitting signals in accordance with the standard.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제6권2호
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• pp.53-57
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• 2017

eLoran refers to a terrestrial navigation system using high-power low-frequency signals. Thus, it can be regarded as a positioning, navigation and timing (PNT) system to back up a global navigation satellite system (GNSS) or an alternative to GNSS. South Korea is vulnerable to interference such as GNSS jamming in particular. Therefore, South Korea has made an effort to develop an independent navigation system through eLoran system. More particularly, an eLoran testbed has been developed to be used in the northwest sea area and research on applicability of eLoran in South Korea has been underway. The present study analyzes expected performance of eLoran according to locations of newly built eLoran transmitting stations as part of the eLoran testbed research. The performance of eLoran is analyzed in terms of horizontal position accuracy, and horizontal dilution of precision (HDOP) information was used since it affects accuracy significantly. The target service areas of the eLoran testbed are Incheon and Pyeongtaek Ports, and the required target performance is positioning accuracy of 20 m position within 30 km coverage of the target service area.

• 한국항해항만학회지
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• 제46권6호
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• pp.525-529
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• 2022

eLoran 시스템에서 보다 높은 정확도로 시각 및 위치 정보를 제공하기 위해 별도의 데이터 채널인 Loran Data Channel (LDC)를 사용한다. LDC 메시지는 기존의 8개의 Loran 펄스 중 항법에 사용하지 않는 3-8번째 펄스의 전송시각을 변조하여 송출하는 Eurofix 방식과 9번째 추가 펄스를 이용해 데이터를 변조하는 9^th 펄스 방식으로 변조될 수 있다. 본 논문에서는 eLoran 송신국에서 송출하는 LDC 메시지의 변조방법에 따른 수신 성능을 분석하였다. 인천에 설치하여 시범운영 중인 eLoran 시험 송신국에서 9^th 펄스 변조방법과 Eurofix 변조방법으로 동시에 LDC 메시지를 송출할 수 있도록 설정하고, 인천과 평택의 eLoran 보정기준국의 데이터베이스 내 저장된 LDC 메시지를 분석해 변조방법에 따른 LDC 메시지 수신률을 분석하였다. 또한 항로표지 관리선 인성 1호를 이용해 인천항 인근에서 실제 사용자의 LDC 메시지 수신률을 분석하였다. 본 연구결과는 향후 정식 eLoran 서비스 과정에서 공식적인 LDC 방송 메시지를 확정하기 위한 기술자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국항해항만학회지
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• 제37권1호
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• pp.35-40
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• 2013

eLoran에서의 항법 성능을 결정하는 주요 오차요인은 수신기의 eLoran 측정치인 TOA 측정치 오차와 수신기와 송신국들 사이의 기하학적인 배치(GDOP)에 의한 오차로 구분할 수 있다. TOA 측정치의 오차 보정을 위해서는 dLoran 기준국에서 측정한 ASF 변동값을 LDC를 통해 이용자에게 제공하면 가능하다. 또한 송신국들의 기하학적 배치에 따른 위치측정 정확도는 DOP로 결정되며 송신국의 최적의 기하적인 배치는 항법 정확도를 향상시킨다. 본 연구에서는 eLoran 구축에 대비하여 우수한 항법 성능을 갖는 데 필요한 eLoran 송신국의 기하학적인 배치를 결정하였고, 최대 6 개까지 송신국을 배치할 경우에 대해 각각의 항법 성능을 평가하였다. 제안된 eLoran 송신국 배치 방안은 항만에서 항법 및 시간주파수 와 관련하여 요구하는 HEA 정확도를 만족하는 eLoran 시스템을 구축할 때에 활용될 수 있다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2017년도 추계학술대회
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• pp.193-195
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• 2017

본 논문에서는 위성항법시스템의 신호 취약성에 대비 가능한 대표적인 백업 PNT 시스템인 eLoran 시스템의 기술개발 현황에 대해 다룬다. eLoran 서비스 시범운영을 위한 테스트베드 구성과 eLoran 신호의 생성 및 변조와 함께 신호를 증폭하여 방송하는 송신기 시스템, 송신국 신호에 대한 오차를 계산하여 사용자에게 제공하기 위한 보정기준국 시스템, eLoran 시스템 통합 운영 및 관리를 위한 통합운영관리시스템과 그 기술개발 현황에 대해 설명하고, 백업 PNT 서비스를 향한 향후 계획에 대해 논의한다.

• 한국항해항만학회지
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• 제40권6호
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• pp.385-390
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• 2016

eLoran은 측위, 항법, 시각 분야에서 요구 정확도에 따라 GPS의 대체 또는 백업시스템으로 사용될 수 있다. eLoran 송신국들은 UTC에 동기 되어 있으므로 TOA를 근거로 한 all-in-view 수신이 가능하여 높은 정확도의 시각 동기와 항법이 가능하다. 또한 LDC를 통해 송신국 및 dLoran 보정 정보 등을 방송함으로써 향상된 PNT를 제공한다. 본 논문에서는 eLoran을 이용한 정밀 시각비교 측정에 필수적인 eLoran 타이밍 수신기의 지연 시간에 관련된 것들을 측정하여 보정값으로 반영하는 기술을 제시하였다. 송신기 종단의 전류 결합기로부터 로란 신호를 추출하여 3 번째 사이클과 교차하는 지점에서 펄스를 생성하는 장치를 구성하고 그 펄스를 기준으로 지연 시간을 측정하는 장치를 구현하였다. 수신기 지연은 상용 eLoran 수신기와 능동형 자기장, 전기장 안테나와 수동형 루프 안테나를 사용하여 각각의 안테나를 연결하였을 때의 지연시간을 측정하였다. 이와 같은 방법으로 교정된 eLoran 타이밍 수신기를 공통시계 비교법에 이용하면 GNSS 이용 시각비교의 백업 시스템으로서 정밀한 시각비교가 필요한 분야에 활용할 수 있다.

• 한국항해항만학회지
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• 제36권6호
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• pp.475-480
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• 2012

eLoran (enhanced Long Range Navigation)의 구축을 위해서는 로란시스템 설비업그레이드, 시스템 정보데이터 채널추가, dLoran (differential Loran) 사이트, ASF(Additional Secondary Factor) 데이터베이스 등이 필요하다. 특히 eLoran 송신국들의 정확한 UTC (세계협 정시, Coordinated Universal Time) 동기는 eLoran 시스템의 항법성능 향상을 위해 필수적이다. 따라서 송신국들의 정확한 UTC 동기를 위해서는 송신국의 절대 지연시간 측정 및 모니터링이 필요하며, 측정된 송신국 지연시간의 변화량을 보정정보로 이용자에게 제공하여야 한다. 본 연구에서는 포항 LORAN-C 송신국(9930M)을 대상으로 수신지점에서의 TOA(Time of Arrival) 산출을 위한 송신신호의 기준시점을 측정하는 방법을 제시하였고 지연측정 시스템 및 송출신호 위상 모니터링 시스템을 개발하여 포항 송신국의 기준시점을 평가하였다. 측정결과 포항 송신국의 기준점 오프셋은 $-2.23{\mu}s$로 측정되었으며 송신 로란펄스의 위상을 관측한 결과 1 개월간에 약 $0.3{\mu}s$ 정도 흐르는 것이 관측되어 로란의 PNT(Positioning, Navigation and Timing) 활용을 위해 위상 모니터링과 보상이 필수적임을 알 수 있었다.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제5권4호
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• pp.295-299
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• 2007

This paper presents the ASF(Additional Secondary Factor) modeling of DGPS beacon signal. In addition to DGPS's original purpose, the feasibility to utilize DGPS system for timing and navigation has been studied. For timing and navigation, the positioning system must know the accurate time delay of signal traveling from the transmitter to receiver. Then the delay can be used to compute the user position. The DGPS beacon signal transmits the data using medium frequency, which travels through the surface and cause the additional delay rather than the speed of light according to conductivities and elevations of the irregular terrain. We introduce the modeling of additional delay(ASF) and present the results of implementation. The similar approach is Locan-C. Loran-C has been widely used as the maritime location system and was enhanced to E-Loran(Enhanced Loran). E-Loran system uses the ASF estimation method and is able to provide the more precise location service. However there was rarely research on this area in Korea. Hence, we introduce the ASF and its estimation model. With the comparison of the same condition and data from the original Monteath model and ASF estimation data of Loran system respectively, we guarantee that the implementation is absolutely perfect. For further works, we're going to apply the ASF estimation model to Korean DGPS beacon system with the Korean terrain data.

• 한국항해항만학회지
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• 제34권3호
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• pp.175-180
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• 2010

대부분의 응용분야에서 GNSS가 주 측위 시스템으로 활용되고 있으나, 방해전파에 대한 취약성으로 인해 최근에 몇몇 국가에서 eLoran 시스템을 GNSS 백업용으로 사용하기 위한 연구를 진행 중이다. eLoran 시스템의 구축을 위해서는 기존 Loran 시스템에서 설비의 업그레이드, 데이터 채널 사용, dLoran 사이트 추가 구성, 전파 지연오차 보상을 통한 성능 향상이 필요하다. eLoran 신호를 이용한 측위 시에 정확도 성능에 가장 큰 영향을 미치는 오차요소는 육지를 통해 전파될 때 겪는 부가적인 지연요소인 ASF이다. ASF는 지상파 신호가 전파시에 가변적인 고도, 유전율, 도전율 특성을 갖는 육지를 통과하며 발생하는 지연요소이다. 따라서 지상파를 이용한 항법 시에 ASF에 대한 보상모델을 설정하는 것은 매우 중요하다. 본 논문에서는 몬테쓰 모델 (Monteath's Model)을 사용하여 ASF 예측치를 모델링하고, Loran 신호를 이용한 실측을 통해 ASF 실측치를 측정한 후, ASF 예측치와 실측치를 비교하고 특성을 도출하였다. 실험대상 지역은 대전 KRISS와 포항 근방이며, GRI 9930 체인 중 주국인 포항 송신국의 신호를 사용하였다. 실험을 통해 ASF 실측치의 반복성을 확인하고, ASF 예측치와 실측치 간에 일정한 추이를 보이는 것을 확인하였다.