• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제12권2호
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• pp.121-128
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• 2023

When calculating the user's position using satellite signals, the signals originating from the satellite pass through the ionosphere and troposphere to the user. In particular, the ionosphere delay error that occurs when passing through the ionosphere delays when the signal is transmitted, generating a pseudorange error and position error at a large rate. Therefore, to improve position accuracy, it is essential to correct the ionosphere layer error. In a receiver capable of receiving dual frequency, the ionosphere error can be eliminated through a double difference, but in a single frequency receiver, an ionosphere correction model transmitted from a Global Navigation Satellite System (GNSS) satellite is used. The popularly used Klobuchar model is designed to improve performance globally. As such, it does not perform perfectly in the Korea region. In this paper, the characteristics of the delay in the ionosphere in the Korean region are identified through an analysis of 10 years of data, and an improved ionosphere correction model for the Korean region is presented using the widely employed Klobuchar model. Through the proposed model, vertical position error can be improved by up to 40% relative to the original Klobuchar model in the Korea region.

• 한국항행학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.499-506
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• 2015

GNSS (global navigation satellite systems)은 민 군 차원에서 매우 다양한 분야에 활용되고 있다. 그러나 GNSS 신호는 재밍에 상당히 취약해 쉽게 방해 받을 가능성이 상존하기에 GNSS을 사용 불가능할 시에도 일정 수준의 항법성능을 보장하여 주는 일련의 백업 또는 대체항법 시스템이 필요하다. 본 논문에서는 의사위성 또는 트랜시버를 장착한 고고도 장기체공 무인기(HALE UAV; high altitude long endurance unmanned aerial vehicle)의 개념을 도입하여 국지적인 지역에서 백업 또는 대체항법 시스템을 제안하고자 하였다. 제안된 대체항법 시스템을 기반으로 고고도 장기체공 무인기의 위치 오차를 추정하고, 이를 바탕으로 최종적인 사용자 위치정확도를 산출하여 본 연구에서의 국지적 대체항법의 성능을 나타내었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제14권10호
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• pp.2223-2229
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• 2010

GPS 위성 고장과 같은 GPS 신호 이상에 대한 무결성 감시 연구가 진행되고 있다. GPS 신호의 이상 발생은 GPS 위성의 고장, 이온층 지연 오차의 급격한 증가, 제어부분의 항법 파라미터에 대한 잘못된 모델링 또는 고의적 이상, 전자파 간섭 등이 있는 것으로 알려져 있다. GPS 위성 고장의 경우 반송파, 코드, 항법메시지의 오류에 의해 이상이 발생할 수 있다. 본 논문에서는 항법메시지에 이상이 있는 상황을 GPS 시뮬레이터를 이용하여 재현하고, 항법메시지 이상이 GPS 수신기에 미치는 영향을 분석하였다. GPS 항법메시지를 구성하는 프리앰블, HOW의 TOW 카운트메시지와 서브프레임의 ID를 나타내는 비트, 위성상태 관련 비트, 그 외의 항법메시지 이상에 대해 정리하고 이를 재현하였으며, 이러한 이상이 GPS 수신기에 미치는 영향을 분석하기 위하여 위성의 개수, DOP, 의사거리를 통해 관찰하였다.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2008년도 한국우주과학회보 제17권2호
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• pp.26.3-26.3
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• 2008

This research develops a GPS-based formation-flying testbed (FFTB) for formation navigation and control. The FFTB is a simulator in which spacecraft simulation and modeling software and loop test capabilities are integrated for test and evaluation of spacecraft navigation and formation control technologies. The FFTB is composed of a GPS measurement simulation computer, flight computer, environmental computer for providing true environment data and 3D visualization computer. The testbed can be simulated with one to two spacecraft, thus enabling a variety of navigation and control algorithms to be evaluated. In a formation flying simulation, GPS measurement are generated by a GPS measurement simulator to produce pseudorange, carrier phase measurements, which are collected and exchanged by the flight processors and subsequently processed in a navigation filter to generate relative and/or absolute state estimates. These state estimates are the fed into control algorithm, which are used to generate maneuvers required to maintain the formation. In this manner, the flight processor also serves as a test platform for candidate formation control algorithm. Such maneuvers are fed back through the controller and applied to the modeled truth trajectories to close simulation loop. Currently, The FFTB has a closed-loop capability of simulating a satellite navigation solution using software based GPS measurement, we move forward to improve using SPIRENT GPS RF signal simulator and space-based GPS receiver

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제19권2호
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• pp.163-172
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• 2002

위성에 탑재된 GPS 수신기의 관측 자료를 활용하여 저궤도위성의 정밀궤도 결정을 위해서 반드시 필요한 관측 자료 전처리에 관련된 연구를 수행하였다. 전처리 과정에서는 반송파 위상 자료와 코드 자료에 있는 사이클 슬립, 시계 오차, 불량 관측값, 이온층 지연 효과 등을 제거하거나 보정하여 일정한 간격으로 재정렬된 이중차분 자료를 생성한다. DGPS 방식을 이용하여 저궤도 위성의 정밀궤도결정을 수행하면 그 정밀도가 수 미터에서 수 센티미터 수준에 달하기 때문에 전처리 과정에서도 그 정밀도에 영향을 미치지 않을 정도로 관측 자료의 편집이 정밀하게 수행되어야 한다. 그러나 GPS수신기가 자료를 수집하는 시간간격에 따라 관측 자료를 분해할 수 있는 한계가 달라지기 때문에 자료의 수신시간간격은 전처리의 성능과 직결된다. 또한 수신기의 성능과 수신기를 탑재한 위성의 고도에 따라서 자료의 질이 달라지기도 하므로, 이 논문에서는 DGPS 방식에 의한 위성의 정밀궤도결정을 수행하기 위한 전처리 과정에서 수신시간간격, 수신기의 성능과 위성의 고도에 따른 전처리의 성능을 분석하여 시간간격과 수신기의 종류에 따라 사용할 수 있는 전처리 방법을 제안하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.92-100
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• 2020

SBAS는 정지 궤도 위성을 이용하여 보정 정보와 GNSS 위성의 고장 유무 등을 메시지 형태로 전송하여 GNSS 항법 사용자의 정확성과 무결성, 가용성, 연속성을 보강하는 시스템이다. SBAS가 제공하는 보정 정보는 250 bps의 통신 속도로 제공되며, 의사거리 오차, 위성 궤도 오차, 위성 시계 오차, 이온층 지연 오차 등의 다수의 메시지 수신이 필요하다. 따라서 SBAS가 적용된 초기 위치 결정에는 기존 GNSS에 비해 많은 시간이 소요되며, 수신기 동작 초기부터 SBAS 보강 항법의 활용에는 어려움이 있다. 본 논문에서는 SBAS 초기 위치 결정 시간의 단축을 위한 A-SGNSS 운용 개념을 제안한다. 그리고 제안한 A-SGNSS의 효용성 검토 및 운용 시 필요한 최소 메시지 정보를 정리하였으며, 제안한 방안을 적용한 SBAS 초기 위치 결정 소요 시간을 분석 하였다.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제6권2호
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• pp.79-86
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• 2017

Precise Point Positioning-Real Time Kinematic (PPP-RTK) refers to a technology that combines PPP with network-RTK in which a user does not directly receive observed data from a reference station but receives State-Space Representation (SSR) messages corrected for error components from a central processing station through Networked Transport of RTCM via Internet Protocol (NTRIP) or Digital Multimedia Broadcasting (DMB) for purposes of positioning. SSR messages, which refer to corrections used in PPP-RTK, are generated by a central processing station using real-time observed data collected from reference stations and account for corrections needed due to the ionosphere, troposphere, satellite orbital errors, satellite time offsets, and satellite biases. This study used a type of SSR message provided in South Korea, known as Korea-SSR (K-SSR), to implement a PPP-RTK algorithm based on code-pseudorange measurements and validated its accuracy within the reference station network. In order to validate the accuracy of the implemented algorithm outside of the network, the K-SSR was extrapolated and applied to positioning in reference stations in Changchun, China (CHAN) and Japan (AIRA). This also entailed a quantitative evaluation that measured improvements in accuracy in comparison with point positioning. The results of the study showed that positioning applied with extrapolated K-SSR correction data was more accurate in both AIRA and CHAN than point positioning with improvements of approximately 20~50%.

• 한국항공우주학회지
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• 제45권7호
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• pp.550-557
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• 2017

GNSS 측위 정확도에 영향을 주는 전리층 오차는 전리층에 존재하는 전자로 인해 위성의 전파가 굴절됨에 따라 발생하는데 태양활동 정도, 지역, 시간에 따라 그 값이 변한다. 정밀한 전리층 오차 추정이 가능한 이중주파수 수신기와 달리 단일 주파수 수신기의 경우에는 전리층 오차 모델이나 인근 고정기준국을 통해 제공 받는 의사거리 보정정보에 의존해야 한다. 하지만 일반적인 전리층 오차 경향과 달리, 국지적으로 전리층 총 전자수의 급격한 변화가 발생하는 경우 전리층 오차모델을 통한 오차 보정이 어려우며 만약 전리층의 변화가 고정기준국 상공의 전리층과 상이하다면, 의사거리 보정정보를 이용하여도 전리층 오차를 보정하지 못한다. 본 논문에서는, 이런 위험에 대처하기 위한 국지적 전리층 이상 현상에 대한 감시 기법에 대해 제안하고 실제 전리층 이상 현상이 발생한 데이터를 이용해 이를 검증하였다. 제시된 기법을 통해 전리층 이상 현상 발생 여부를 파악하고 단일 주파수 수신기 사용자의 항법해에 대한 신뢰도를 증가시킬 수 있을 것이다.

• 한국항행학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.22-32
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• 2015

위성항법지역보강시스템(GBAS)은 항공기 정밀접근을 지원하는 차세대 항행안전무선시설로, 최근 GBAS 설치 및 서비스를 제공하는 공항들이 전 세계적으로 증가하고 있다. 한국도 2013년 김포국제공항에 국내 최초로 미국 Honeywell사의 GBAS 지상장비인 SLS-4000을 설치하였으며, 지상시험을 통해 설치된 장비의 기능 및 성능을 점검하였다. 본 논문에서는 GBAS 지상시험에 대한 국내 GBAS CAT-I 시험평가 기준 및 방법을 소개하고, 김포국제공항에서 진행된 GBAS 시험평가 방법에 대해 기술하였다. 또한 GBAS 지상시험의 12개 시험항목 중 주요 5개 시험항목에 대한 상세한 시험평가 방법 및 분석 결과를 기술하였다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제23권6호
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• pp.505-510
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• 2013

본 논문에서는 현재 운영 중인 DGPS 기준국 환경에서 위성시계 이상 발생시 실시간으로 이상현상을 검출하고 식별하기 위하여, 기준국 수신기의 측정잡음을 최소화하는 기법에 대해 다룬다. 기준국 수신기의 측정잡음을 최소화하기 위하여, 의사거리 측정치에 포함된 오차항목을 제거하여 순수 측정잡음 만을 추정한다. 먼저 두 대의 기준국 수신기의 출력을 이용하여 비공통 성분 오차를 제거한 다음, 해당 보정치를 적용하여 측정잡음을 최소화시킨다. 측정잡음 최소화를 기반으로 위성시계 이상발생시 이상신호를 검출하고 이상위성을 식별하여 DGPS 기준국 시스템의 가용성을 증대시키고자 한다.