• Structural Engineering and Mechanics
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• 제89권6호
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• pp.589-599
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• 2024

This study presents the usability of the high-rate single-frequency Precise Point Positioning (SF-PPP) technique based on 20 Hz Global Positioning Systems (GPS)-only observations in detecting dynamic motions. SF-PPP solutions were obtained from post-mission and real-time GNSS corrections. These include the International GNSS Service (IGS)-Final, IGS real-time (RT), real-time MADOCA (Multi-GNSS Advanced Demonstration tool for Orbit and Clock Analysis), and real-time products from the Australian/New Zealand satellite-based augmentation systems (SBAS, known as SouthPAN). SF-PPP results were compared with LVDT (Linear Variable Differential Transformer) sensor and single-frequency relative positioning (SF-RP) solutions. The findings show that the SF-PPP technique successfully detects the harmonic motions, and the real-time products-based PPP solutions were as accurate as the final post-mission products. In the frequency domain, all GNSS-based methods evaluated in this contribution correctly detect the dominant frequency of short-term harmonic oscillations, while the differences in the amplitude values corresponding to the peak frequency do not exceed 1.1 mm. However, evaluations in the time domain show that SF-PPP needs high-pass filtering to detect accurate displacement since SF-PPP solutions include trends and low-frequency fluctuations, mainly due to atmospheric effects. Findings obtained in the time domain indicate that final, real-time, and MADOCA-based PPP results capture short-term dynamic behaviors with an accuracy ranging from 3.4 mm to 8.5 mm, and SBAS-based PPP solutions have several times higher RMSE values compared to other methods. However, after high-pass filtering, the accuracies obtained from PPP methods decreased to a few mm. The outcomes demonstrate the potential of the high-rate SF-PPP method to reliably monitor structural and earthquake-induced ground motions and vibration frequencies of structures.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제29권4호
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• pp.351-362
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• 2012

We made a study on real-time determination method for relative position using the laser-measured distance data between satellites. We numerically performed the determination of relative position in accordance with extended Kalman filter algorithm using the vectors obtained through nonlinear equation of relative motion, laser simulator for distance measurement, and attitude determination of chief satellite. Because the spherical parameters of relative distance and direction are used, there occur some changes in precision depending on changes in relative distance when determining the relative position. As a result of simulation, it was possible to determine the relative position with several millimeter-level errors at a distance of 10 km, and sub-millimeter level errors at a distance of 1 km. In addition, we performed the determination of relative position assuming the case that global positioning system data was not received for long hours to see the impact of determination of chief satellite orbit on the determination of relative position. The determination of precise relative position at a long distance carried out in this study can be used for scientific mission using the satellite formation flying.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제2권1호
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• pp.75-80
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• 2013

This article presents the design of long range navigation (LORAN)-disciplined oscillator (LDO), employing the timing information of the LORAN system, which was developed as a backup system that corrects the vulnerability of the global positioning system (GPS)-based timing information utilization. The LDO designed on the basis of hardware generates a timing source synchronized with reference to the timing information of the LORAN-C receiver. As for the LDO-based timing information measurement, the Kalman filter was applied to estimate the measurement of which variance was minimized so that the stability performance could be improved. The oven-controlled crystal oscillator (OCXO) was employed as the local oscillator of the LDO. The controller was operated by digital proportional-integral-derivative (PID) controlling method. The LDO performance evaluation environment that takes into account the additional secondary factor (ASF) of the LORAN signals allows for the relative ASF observation and data collection using the coordinated universal time (UTC). The collected observation data are used to analyze the effect of ASF on propagation delay. The LDO stability performance was presented by the results of the LDO frequency measurements from which the ASF was excluded.

• 한국측량학회지
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• 제5권1호
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• pp.32-42
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• 1987

지구중력장의 대국적 변동과 국지적 불등성은 수평위치의 정확한 결정뿐만 아니라 수직위치의 정확한 결정에도 중요한 작용을 한다. 본 연구에서는 이러한 중요성에 비추어 정확한 높이결정에 있어서 중력장의 영향에 관제되는 중력포텐셜론과 각종 높이의 개념을 고찰하고, 실측중력자료와 수준측량자료를 이용하여 이들 높이를 산정하고 그 특성을 비교분석함으로써 정밀수직위치 결정에 있어서 중력장이 미치는 영향을 고찰하고자 한다. 부산~경주에 이르는 노선에 대하여 분석한 결과 중력장을 고려한 높이와 수준측량에 의한 높이차($\Delta$H)의 인접측점간의 비고 (dH)에 대한 비율($\Delta$H/dH)이, 보정식에 의한 값은 위도에 직선적으로 비례증가하고, 중력포텐셜에 의한 값은 위도보다 역지형의 영향을 크게 받음을 알 수 있었다.

• 한국측량학회지
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• 제11권1호
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• pp.61-66
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• 1993

위치결정은 삼각측량, 다각측량, 천문측량으로 결정하지만, 측점이 이동하는 경우는 종래의 측량방법으로는 불가능하다. 인공위성측량은 이러한 문제점을 해결하여 자동차에서 위치를 확인하는 것이 가능하다. 자동차 위치결정의 이론적 방법은 인공위성위치결정시스템을 사용할 수 있으며, 위성측량시스템 중공학적으로 가장 활용범위가 넓고 이용이 편리한 것은 1980년대 완성된 미국의 GPS로서 궤도고도 20,000km 상공에 6개의 궤도면에 4개씩 총 24개의 위성을 배치하여 전세계 어디에서도 수초안에 위치를 측량하는 시스템이다. 이 시스템은 항공기나 선박 등의 항법유도에 이용되고 있다. 따라서 본 연구에서는 GPS를 이용한 인공위성측량방법으로 자동차위치결정을 실용화시키고자 하는 실험적 연구이다. 연구방법에는 1점측위와 상대측위를 비교하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제16권11호
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• pp.2550-2556
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• 2012

본 논문에서는 노드의 위치정보를 측정함에 있어 거리정보에 기반을 두지 않은 방식(range-free)에서의 라우팅 에너지 효율성을 개선한 ALPS(Ad hoc network Localized Positioning System) 알고리즘을 제안한다. 본 논문에서 제안되는 ALPS 알고리즘은 계층적 클러스터 단위에 소속된 임의의 노드에 대한 위치정보를 RSSI(Received signal strength indication)에 의해 상대적 위치정보를 제공하는 방법이다. 제안된 알고리즘에 따른 위치정보를 사용 할 경우 기존의 DV-hop방식에 따른 노드의 평균 위치정보를 사용한 경우보다 계층적 좌표 방식에 의한 제안된 방식이 보다 최적화된 에너지 소모를 유지할 수 있는 경로 알고리즘을 제공하게 된다. 제공된 알고리즘의 성능 분석을 위해 본 논문에서는 상기 두 가지 방식의 위치정보에 따른 라우팅에서 소모되는 에너지 관계를 비교 하였고, 이로부터 보다 최적화된 에너지 경로 관리가 되는 결과를 보여주었다.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제6권4호
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• pp.149-157
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• 2017

In this study, a system that precisely determines the heave of ship hull was designed using time-differenced GNSS carrier phase measurement, and the performance was examined. First, a technique that calculates precise position relative to the original position based on TDCP measurement for point positioning using only one receiver was implemented. Second, to eliminate the long-cycle drift error occurring due to the measurement error that has not been completely removed by time-differencing, an easily implementable high-pass filter was designed, and the optimum coefficient was determined through an experiment. In a static experiment based on the precise heave measurement system implemented using low-cost commercial GNSS receiver and PC, the heave could be measured with a precision of 2 cm standard deviation. In addition, in a dynamic experiment where it moved up and down with an amplitude of 48 cm and a cycle of 20 seconds, precise heave without drift error could be determined. The system proposed in this study can be easily used for many applications, such as the altitude correction of fish detection radar.

• 대한토목학회논문집
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• 제13권5호
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• pp.201-208
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• 1993

지구측위사스템(GPS)의 등장은 새로운 기준점망의 구성과 기설망의 해석, 강화, 고밀도화의 작업에 신속성과 경제성을 부여할 수 있게 되었으며, 열악한 기상조건에서도 지도제작, 지적측량, 건설공사의 기준점 설정에서의 적용이 가능하기에 이르렀다. 이 논문에서는 GPS 측량기법의 실용화에 목적을 두고 있으며 기존의 EDM 방식에 의한 정밀기준점 측량을 대체할 수 있는 지를 검토하였다. 정밀 1차 기준점망인 평군변장 10 km의 시범망을 Wild GPS-System 200에 의해 관측하고 이 거리와 EDM 거리 및 실용성과와를 비교분석하였으며 상대고저차를 평균해면상의 값으로 변환코자 하였다. 연구결과를 종합해 보면, 국가기준점망의 구성에 있어 GPS를 하나의 새로운 관측장비로 취급하는 기법에 의하여 기존의 망구성과 계산체계를 유지할 수 있으므로 기존의 측량기법을 대체할 수 있음이 제시되어 있다.

• 로봇학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.127-132
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• 2016

For a practical mobile robot team such as carrying out a search and rescue mission in a disaster area, the localization have to be guaranteed even in an environment where the network infrastructure is destroyed or a global positioning system (GPS) is unavailable. The proposed architecture supports localizing robots seamlessly by finding their relative locations while moving from a global outdoor environment to a local indoor position. The proposed schemes use a cooperative positioning system (CPS) based on the two-way ranging (TWR) technique. In the proposed TWR-based CPS, each non-localized mobile robot act as tag, and finds its position using bilateral range measurements of all localized mobile robots. The localized mobile robots act as anchors, and support the localization of mobile robots in the GPS-shadow region such as an indoor environment. As a tag localizes its position with anchors, the position error of the anchor propagates to the tag, and the position error of the tag accumulates the position errors of the anchor. To minimize the effect of error propagation, this paper suggests the new scheme of full-mesh based CPS for improving the position accuracy. The proposed schemes assuring localization were validated through experiment results.

• 한국측량학회지
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• 제22권4호
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• pp.401-409
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• 2004

GPS를 이용한 컨데이너 모니터링 시스템은 실시간 물류추적 및 관리시스템이라 할 수 있다. GPS는 컨레이너 위치를 정확하고 신속하게 실시간으로 추적할 수 있는 시스템이다. 항만, 공항 등의 시설관리자는 효을적인 화물의 적재, 하역, 보관이 필요하고, 운송업체 또는 화물주는 최적으로 차량을 배차해야 하며, 화물분실, 운송지연 등의 문제를 사전에 예방하거나 대처할 수 있어야 한다. 본 연구에서는 GPS의 측위기법중 실시간 이동 측위 기법을 이용하여 컨테이너의 위치 및 경로를 추적하고, 실시간으로 관측함으로써 상차지에서 하차지까지의 절대위치 및 상대위치를 수치적이고 시각적으로 모니터링하였으며 컨데이너의 이동이나 정지시의 위치 정확도를 분석하였다.