• 한국항해항만학회지
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• 제47권6호
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• pp.401-409
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• 2023

본 연구에서는 선박 간 정보 교환에 기반한 분산지역탐색 알고리즘과 분산확률탐색 알고리즘의 성능을 비교, 분석하고자 한다. 분산알고리즘은 선박 간 정보 교환을 기반으로 하여 최적의 피항 경로를 탐색할 수 있는 방법이다. 분산지역탐색알고리즘은 이웃 선박 중 비용 감소가 최대가 되는 선박만이 다음 예상 위치를 바꿀 수 있도록 해당 선박이 우선권을 가진다. 분산확률탐색알고리즘은 일정 확률로 최적이 아닌 값을 탐색할 수 있도록 하여 새로운 값을 탐색할 수 있도록 한다. 선박 간 충돌 피항 실험은 원형 기반 선박 충돌 피항 모델을 활용하였다. 실험 방법은 원형에 기반하여 원의 중심에서 같은 거리에 떨어진 선박을 2척부터 50척까지 증가시키면서 분산 지역 탐색알고리즘과 분산확률탐색알고리즘을 시뮬레이션 하였다. 실험 평가 방법은 각 알고리즘의 계산 소요 시간, 항행 거리, 메시지 교환 횟수를 비교 분석하였다. 실험 결과 DSSA는 DLSA에 비해 계산시간은 25%, 항행 거리는 88%, 메시지 교환 횟수는 84%를 기록하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제41권3호
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• pp.87-92
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• 2017

국제해사기구의 e-Navigation 전략에 포함된 PNT서비스의 신뢰성 향상을 위해 GNSS 부재 시에도 활용 가능한 해사업무용 비동기식 R-mode인 AIS-TWR 기법을 제안하고 성능을 평가하였다. 기존 정밀 동기에 기반을 둔 동기식 측위 기법과 달리 동기가 되어 있지 않은 경우에도 메시지 교환을 통해 거리 측정이 가능하도록 AIS시스템 사양에 따른 동작 시나리오 제안 및 오차 요인을 분석하고 관련 식과 알고리즘을 도출하였다. 제안 기법의 성능 평가를 위해 추정 가능 한계를 나타내는 크래머-라오 하한을 제시하였으며 3km의 정적 환경에 놓인 두 AIS 시스템을 대상으로 AIS-TWR 기법에 의한 시뮬레이션 결과 참 값 대비 약 41m의 추정 오차를 보였다.

• 대한교통학회지
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• 제33권5호
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• pp.470-477
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• 2015

ITS의 대표적인 교통정보표출수단인 VMS가 국가 기간고속도로망뿐만 아니라 도심 간선도로에 설치 운영되어 불특정다수의 운전자들을 대상으로 교통정보를 제공하고 있다. 하지만 최근 몇 년 사이 급속도로 보급된 스마트폰을 통해 교통정보가 제공됨에 따라 공공재인 VMS의 효율성이나 활용성이 도전받고 있는 실정이다. 이에 따라 본 연구에서는 2013년 8월 부산광역시에 거주하는 운전자들을 대상으로 교통정보 제공 매체의 선호도에 대한 설문을 수행한 결과 60%의 응답자들이 VMS를 선호하는 것으로 나타났다. 스마트폰을 보유한 175명에 대한 추가 분석에서는 여성이 남성보다, 나이가 어릴수록, 고학력자일수록, 운전경력이 적을수록 스마트폰 내비게이션을 더 선호하는 것으로 나타났으며, 직업과 소득의 차이는 교통정보 제공 매체의 선호도에 무차별한 것으로 나타났다. 본 연구의 결과는 VMS 이용활성화의 필요성에 대한 선행연구 역할을 할 것으로 기대된다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2019년도 추계학술대회
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• pp.259-260
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• 2019

현재 한국의 Smart-Navigation Project를 통해서 VDES 시험망 구축 준비 및 시험용 서비스 솔루션 개발 과제를 수행하고 있다. 이 과제에서 VDES 통신망과 효율적인 서비스 제공을 위한 eNavigation 서비스 호스트/클라이언트 기능을 연동하는 구조를 설계한다. 제시한 구조는 VDES 해안국과 선박국, 게이트웨이, 서비스 호스트, 클라이언트 등의 개발 요소를 포함하고 있으며 이러한 VDES 시험망 장비들 간 연동을 위한 인터페이스 설계를 수행하였다. 본 논문에서 제시한 상세살계 연구는 VDES 시스템의 개발 요소인 메시지 정의, 인터페이스 설계, 메시지 운영 시나리오, 장비 설계 및 구현 방안 등을 포함한다. 우리는 설계된 인터페이스를 바탕으로 시험 장비를 제작 후, VDES 시험망을 위한 장비간 통합 및 연동 시험을 실내에서 진행할 예정이다. 그리고 실내시험을 통해 VDES 시험망을 충분히 시험한 후, 실제 해안국과 선박국에 시험망을 구축하여 실해역 시험을 2020년까지 진행하여 VDES 시험망의 적절성과 유효성을 검증할 예정이다.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제13권2호
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• pp.189-197
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• 2024

Galileo is a European Global Navigation Satellite System (GNSS) that has offered the Galileo Open Service since 2016. Consequently, the standardization of GNSS augmentation systems, such as Satellite Based Augmentation System (SBAS), Ground Based Augmentation System (GBAS), and Aircraft Based Augmentation System (ABAS) for Galileo signals, is ongoing. In 2023, the European Union Space Programme Agency (EUSPA) released prior probabilities of a satellite fault and a constellation fault for Galileo, which are 3×10^-5 and 2×10^-4 per hour, respectively. In particular, the prior probability of a Galileo constellation fault is significantly higher than that for the GPS constellation fault, which is defined as 1×10^-8 per hour. This raised concerns about its potential impact on GBAS integrity monitoring. According to the Global Positioning System (GPS) Standard Positioning Service Performance Standard (SPS PS), a constellation fault is classified as a wide fault. A wide fault refers to a fault that affects more than two satellites due to a common cause. Such a fault can be caused by a failure in the Earth Orientation Parameter (EOP). The EOP is used when transforming the inertial axis, on which the orbit determination is based, to Earth Centered Earth Fixed (ECEF) axis, accounting for the irregularities in the rotation of the Earth. Therefore, a faulty EOP can introduce errors when computing a satellite position with respect to the ECEF axis. In GNSS, the ephemeris parameters are estimated based on the positions of satellites and are transmitted to navigation satellites. Subsequently, these ephemeris parameters are broadcasted via the navigation message to users. Therefore, a faulty EOP results in erroneous broadcast ephemeris data. In this paper, we assess the conventional ephemeris fault detection monitor currently employed in GBAS for wide faults, as current GBAS considers only single failure cases. In addition to the existing requirements defined in the standards on the Probability of Missed Detection (PMD), we derive a new PMD requirement tailored for a wide fault. The compliance of the current ephemeris monitor to the derived requirement is evaluated through a simulation. Our findings confirm that the conventional monitor meets the requirement even for wide fault scenarios.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.74-80
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• 2016

본 논문에서는 정지궤도위성신호분석을 수행하는 정지궤도위성신호 수신분석 도구모델, 정지궤도위성 항법 메시지 분석을 수행하는 정지궤도 메시지 분석도구 모델로 구성된 위성통신국의 운용시험평가 도구의 모델링과 구현결과를 기술한다. 또한, 이러한 위성 통신국의 운용시험평가 도구에 시뮬레이션된 신호를 생성하여 제공할 수 있는 GEO위성과 위성통신국의 소프트웨어 모델의 일부를 소프트웨어적으로 모델링하고 구현한 결과를 기술하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제36권8호
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• pp.767-773
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• 2008

갈릴레오는 유럽에서 개발하고 있는 민간 주도의 새로운 위성항법시스템이다. 갈릴레오 시스템의 성능을 테스트하기 위한 테스트 위성인 GIOVE-A 위성이 현재 지구 상 궤도에서 항법신호를 송출하고 있다. 갈릴레오 시스템의 성능을 평가하고 향후 갈릴레오 수신기를 개발하기 위해서는 GIOVE-A 위성 신호를 분석할 필요가 있다. 본 논문에서는 GIOVE-A 위성신호를 수신 한 후 이를 GIOVE-A 신호 규격문서에 정의된 정보를 이용하여 신호 처리하였다. 신호 획득, 추적 및 항법 메시지 디코딩의 과정을 수행하여 현재 GIOVE-A 위성의 항법정보 제공 상황을 파악하였다. BOC 신호 사용에 따른 항법신호 대역폭의 증가가 갈릴레오 신호가 GPS와 다른 점 중의 하나이며 RF 프론트엔드의 대역폭에 따른 항법 신호 수신 성능을 평가하여 현재 사용되고 있는 GPS L1 RF 프론트엔드를 사용할 수 있는지를 검토하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제42권6호
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• pp.453-460
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• 2014

본 논문에서는 위성항법시스템의 무결성 저해 요인 중, 항법메시지에 담겨 전송되는 궤도력 (Ephemeris) 정보의 고장 여부를 판단할 수 있는 알고리즘을 분석 및 성능 평가를 수행하였다. 알고리즘은 반송파 측정값과 두 지상 기준국간의 기저벡터 정보가 활용된다. 주요 특징으로 기준국 기저선과 위성이 이루는 기하학적 조건 기저선 길이에 따라 동일 궤도력 고장에 대해 알고리즘의 성능의 편차가 발생할 수 있음을 확인하였다. 또한 알고리즘 적용이 적합한 GBAS의 지상 기준국 안테나 배치 방안 및 제주국제공항에 운용되었을 때의 한계치 및 성능 지표 (MDE : Minimum Detectable Error)를 계산하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제39C권6호
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• pp.466-475
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• 2014

IVEF 서비스는 해상교통관제시스템 상호간, 선박 상호간에 해상교통정보를 교환하기 위한 표준안으로서 e-Navigation이라 불리는 차세대 선박항법체계의 일환으로 표준화가 진행 중에 있다. 국제항로표지협회 IALA는 V-145 권고안을 통해 IVEF 서비스 모델과 서비스 제공을 위한 프로토콜을 제시하고 있으나 구체적인 구성은 이를 이용하는 사용자가 설계하여야 한다. 본 논문에서는 V-145 권고안의 기본 서비스 모델과 프로토콜을 토대로 해상교통정보의 교환을 편리하게 해주는 J-VTS 미들웨어를 설계하고 구현하였다. J-VTS 미들웨어는 IVEF 서비스를 제공하기 위한 다양한 컴포넌트들과 IVEF 메시지 프로토콜을 처리하기 위한 컴포넌트들로 구성된다. 상위 애플리케이션에 해당하는 해상교통관제시스템과 선박들은 J-VTS 미들웨어에서 제공하는 함수들만을 이용하여 편리하게 IVEF 서비스를 이용할 수 있도록 설계 되었으며, 접속자의 보안등급에 따라 서비스가 단계적으로 제공되게 된다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2006년도 International Symposium on GPS/GNSS Vol.1
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• pp.141-144
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• 2006

The deviations in the injection orbital parameters, resulting from launcher dispersions, need to be estimated and used for autonomous satellite operations. For the proposed small satellite mission of the university there will be two GPS receivers onboard the satellite to provide the instantaneous orbital state to the onboard data handling system. In order to meet the power requirements, the satellite will be sun-tracking whenever there is no imaging operation. For imaging activities, the satellite will be maneuvered to nadir-pointing mode. Due to such different modes of orientation the geometry for the GPS receivers will not be favorable at all times and there will be instances of poor geometry resulting in no output from the GPS receivers. Onboard the satellite, the orbital information should be continuously available for autonomous switching on/off of various subsystems. The paper presents the strategies to make use of small arcs of data from GPS receivers to compute the mean orbital parameters and use the updated orbital parameters to calculate the position and velocity whenever the same is not available from GPS receiver. Thus the navigation message from the GPS receiver, namely the position vector in Earth-Centered-Earth-Fixed (ECEF) frame, is used as measurements. As for estimation, two techniques - (1) batch least squares method, and (2) Kalman Filter method are used for orbit estimation (in real time). The performance of the onboard orbit estimation has been assessed based on hardware based multi-channel GPS Signal simulator. The results indicate good converge even with short arcs of data as the GPS navigation data are generally very accurate and the data rate is also fast (typically 1Hz).