• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제11권4호
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• pp.269-277
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• 2022

In this paper, we overview the system development status of the national maritime precise point positioning-real-time kinematic (PPP-RTK) service in Korea, also known as the Precise POsitioning and INTegrity monitoring (POINT) system. The development of the POINT service began in 2020, and the open service is scheduled to start in 2025. The architecture of the POINT system is composed of three provider-side facilities-a reference station, monitoring station, and central control station-and one user-side receiver platform. Here, we propose the detailed functionality of each component considering unidirectional broadcasting of augmentation data. To meet the centimeter-level user positioning accuracy in maritime coverage, new reference stations were installed. Each reference station operates with a dual receiver and dual antenna to reduce the risk of malfunctioning, which can deteriorate the availability of the POINT service. The initial experimental results of a testbed from corrections generated from the testbed network, including newly installed reference stations, are presented. The results show that the horizontal and vertical accuracies satisfy 2.63 cm and 5.77 cm, respectively. For the purpose of (near) real-time broadcasting of POINT correction data, we designed a correction message format including satellite orbit, satellite clock, satellite signal bias, ionospheric delay, tropospheric delay, and coordinate transformation parameters. The (near) real-time experimental setup utilizing (near) real-time processing of testbed network data and the designed message format are proposed for future testing and verification of the system.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제5권3호
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• pp.118-127
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• 2010

Inter-vehicle communication is one of the most important parts in Intelligent Vehicle System. Through this communication, drivers can recognize what is happening out of their sights, such as the freezing condition of the street, traffic accidents, and so on. Each car in IVS gives various services to the drivers after analyzing those received information from cars or a base station. If the message is, however, exchanged from car to car directly, the computation cost which is needed for all the car to authenticate the transmitted message between nearby cars is tremendously high. Therefore, one can naturally think that the message communication between cars is performed with the help of the base station to reduce the computation cost. In this case where the base station collects all the information transmitted from cars and broadcasts them nearby, there should be an efficient way both for the base station to authenticate the car message within its communication range and for the car to authenticate the information received from the base station. In this paper, we present a two-way authentication protocol using a hash chain to efficiently exchange GPS information between a car and a base station. This information can be used to provide a driver with the navigation which displays all the moving cars around him in real time. When a car goes into an area of a base station, the car authenticates itself to the base station using its private key of PKI, sends a commitment of a hash chain, then starts to send a message with the hash value for authentication. The message includes GPS information, driver's status and so on. The base station also authenticates itself to the nearby cars using its private key, transmits the commitment of the hash chain, and sends all the messages gathered from cars with authentication information.

• 한국항행학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.371-377
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• 2007

전리층 지연은 보정위성항법시스템(DGPS), 위성항법시스템(GPS)을 이용한 시각동기화 및 광역보정위성항법시스템(WADGPS)의 주요한 오차원인이다. 이러한 전리층 지연은 위성 신호가 통과하는 전리층의 환경에 따라 달라지므로 일반적인 보정위성항법시스템의 기준국이 보정할 수 있는 사용자와의 거리는 약 100km로 제한된다. 따라서 광역보정위성항법의 경우 여러 기준국의 측정치를 이용하여 보정구간 전리층 전체를 모델링하여 보정정보를 단일 주파수 수신기 사용자들에게 보내주게 된다. 이를 위해 이미 기존의 격자 알고리즘이 구현되어 있으나 기존의 격자 알고리즘에서는 전리층에 자기폭풍현상이 일어났을 경우에 대한 대처와 정확도가 고려되지 않고 있다. 자기폭풍이 일어나면 수직전리층 값이 공간적으로 noisy한 분포를 나타내게 되기 때문에 격자 알고리즘으로의 경우 모델링의 정확도가 낮아지게 된다. 또한 정확도를 높이기 위한 다른 함수 기반 전리층 모델의 경우 자기 폭풍이 일어났을 때 보정정보 값의 연속성이 보장되지 않는다. 본 논문에서 제시하는 wavelet을 이용한 알고리즘은 보정정보의 개수가 같을 때 기존의 격자 알고리즘보다 더 높은 정확도를 보이며, 특히 자기폭풍이 왔을 때도 비교모델인 spherical harmonics 기반 알고리즘에 비해서도 정확도가 향상됨을 볼 수 있다. 또한 다른 함수기반 알고리즘의 경우 정확도는 높지만 전송해야하는 보정정보 값이 자기폭풍시에 불연속이 되는데 반해 본 알고리즘은 연속성이 보장된다. 따라서 본 알고리즘을 이용하면 자기폭풍시에도 적용가능함으로서 기존의 알고리즘들의 문제를 개선할 수 있다.

• 한국항행학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.403-410
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• 2015

ADS-B는 레이더에 비하여 높은 정확도와 빠른 갱신 주기를 제공하여, 레이더를 대체하거나 보완할 수 있는 기술이다. 최근 증가하는 항공교통량과 이에 따른 정확한 감시의 요구에 의하여 ADS-B가 실제 항공기 운영에 적용되고 있다. 본 논문은 항공기가 운항 중 상시 송신하는 ADS-B 신호를 활용한 공한 인근 지역에서 정밀 감시가 가능한지 확인하기 위한 자료 수집과 일부 데이터에 대한 분석을 수행하였다. 이를 위하여 정밀계기 착륙 접근하는 항공기의 ADS-B 항적을 수집하고, 최종접근 구간에서 항적의 분포 특성에 관한 분석을 수행하였다. 분석결과 ADS-B 항적은 활주로 중심선 연장선에 대하여 평균 이격 거리 -0.04 m, 표준편차 6.71 m이고, 또한 비교적 정확한 감시정보의 제공이 가능함을 확인하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.272-278
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• 2017

비행환경에서의 드론 운용에 있어서 ICAO가 규정한 성능 요구조건을 만족하기 위해서는 SBAS와 같이 보강정보를 제공해주는 시스템이 필요하다. 하지만 드론이 SBAS 신호를 지속적으로 수신할 수 없는 환경에서는 드론의 운용 범위가 제한될 수 있다. 본 논문에서는 드론 운용범위 확대를 위하여 SBAS 위성 신호 차폐지역에 위치한 드론을 가정하여 기준국 서버에서 별도의 통신 채널을 이용하여 SBAS 보정정보를 송출하는 시스템을 제안하였다. 제안한 시스템을 구현하고 정적 환경에서 검증을 수행한 결과 DGPS 측위 결과는 약 10cm 정도의 성능 차이를 보여 그 성능이 매우 유사함을 확인할 수 있었다. 또한 시스템에서 계산한 보호수준 역시 항공용 수신기에서 계산한 값 대비 2m 이내의 성능차이를 보임으로써 실시간 소프트웨어에 적용된 알고리즘의 적절성을 검증하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제23권6호
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• pp.548-553
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• 2019

군집주행은 통신기술의 발달과 더불어 도로 용량을 증가시킬 수 있을 것으로 기대되는 미래 차량 자율 주행 기술이다. 본 논문에서는 군집 주행 상황의 효율적인 안전 메시지 전달을 위한 전송 기법을 제안하였다. 제안하는 기법은 6세대 무선랜 기술인 IEEE 802.11ax의 TUA (triggered uplink access) 기법과 NFR (null data packet feedback report) 기법을 활용하여 채널 접속 효율을 향상시키고, 차량들이 주변 차량들의 데이터 트래픽 상황을 인지하지 못하는 상황에서도 적은 오버헤드로 높은 효율의 다중 차량 단말 상향 OFDMA (orthogonal frequency division multiple access) 전송을 유도한다. 시뮬레이션 결과에 따르면 제안하는 기법은 측정된 모든 차량 단말 밀도 변화 범위 내에서 기존의 전송 방식 대비 월등한 성능을 보이는 것으로 나타났다.

• 한국항해항만학회지
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• 제33권6호
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• pp.423-428
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• 2009

최근 국제교역량의 증가에 따라 해상 교통량이 증가하고 있다. 해상 교통량의 증가는 해상사고의 위험을 증가시키는 주된 원인이 되고 있다. 특히, 입출항이 빈번한 연안에서의 사고율이 높은 실정이다. 선박과 육상에 연안에서의 해양안전정보는 이러한 사고를 방지하는데 필수적이다. AIS AtoN은 국제항로표지기술협회의 기능적 권고안 및 국제전기통신연합의 기술적 표준안에 의해 운영되는 항행안전지원용 장비이다. 본 논문에서는 연안에서의 해양안전정보의 신뢰도를 높이기 위해, 기존 AIS AtoN의 표지의 안전과 설정관련 메시지에 사용자정의 명세를 확장해 보았다. 표지기본 메시지21, 상태보고 메시지6 그리고 안전관리 메시지12 와 메시지14에 사용자 정의형 포맷을 설계하고 구현했다.

• 한국항해학회지
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• 제22권1호
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• pp.1-13
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• 1998

Radiobeacons that carry corrections for global satellite navigation systems are currently being planned or installed in many countries. In early 1996, it was begun to send DGPS correction message from a marine radiobeacon station located in Changgi Got Lighthouse. It was the first test broadcast of DGPS correction data based on medium frequency of marine radiobeacon where transmission power and rate are 300W and 100bps respectively in Korea. However, there has not been any scientific study on the characteristic of the accuracy of a marine radiobeacon/DGPS. Accordingly, this paper investigates the accuracy of the system, which is currently operating in 310kHz. To do this , the real time differential correction in RTCM data was collected in an implemented system. And then the accuracy was analyzed related to the coverge of the radiobeacon/DGPS. As a result, it is verified that the differential positioning accuracy using the marine radiobeacon is sufficient to ensure the safety of marine activities around the coast of Korea.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2013년도 춘계학술대회
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• pp.193-194
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• 2013

최근 국내의 해양사고 원인은 인적 오류에 의한 사고가 약 80% 이상으로 제시되고 있다. 이 중 가장 높은 사고 원인은 '경계 소홀'(43.0%)로 전체 사고의 절반에 이르고 있다. 따라서 관제 및 항해 업무에 대한 집중력 향상과 점유적 관리에 대한 연구가 필수적으로 요구된다. 이에 본 논문에서는 선박이 관제 영역 내에 있을 경우 관제사에게 통보하여 관제 집중도를 향상시키고, ASM (Application Specific Message) 서비스와 연계하여 VHF음성통신으로 인한 정보 부재의 취약성을 보완하여, 안전한 항해 및 관제의 효율성을 제공하는 방식을 제안하고자 한다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2018년도 춘계학술대회
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• pp.160-161
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• 2018

ITU-R Study Group Working Party 5B에서는 해상에서 자율운항선을 안전하게 운항하기 위해 자율운항선을 통한 제어센터-VTS, 제어센터-유인선 간의 정보교환이 이루어 질 수 있도록 Vessel traffic control voice relay의 기능을 제시하였다. 이에 자율운항선을 통해 제어센터-VTS, 제어센터-유인선 간의 원활한 정보교환이 가능하도록 사용자 기능 요구사항, 사용자 비기능 요구사항, 인터페이스 요구사항으로 분석함으로써 통신중계시스템 설계 및 각 운용 기기별 정보교환 체계를 구축하였다. 하지만 자율운항선-타 선박간의 충돌 위험성을 감지할 경우 충돌회피를 위한 흐름 및 통신중계시템을 활용한 메시지 처리과정은 설계되지 아니한 실정이다. 이에 본 연구에서는 액티비티, 제어흐름, 작업 흐름 등의 표현이 가능한 UML(unified modeling language)을 활용함으로써 항해단계 중 발생할 수 있는 상황별 시나리오를 제어 흐름 형태로 표현한 정보교환 메시지 처리 알고리즘을 제안하고자 한다.