• 한국항행학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.260-267
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• 2014

광역보정시스템(WA-DGNSS; wide area differential GNSS)의 정확성을 향상시키기 위해서는 GPS 오차 요인 중 가장 큰 영향을 미치는 전리층 지연 오차에 대한 추정 성능이 향상되어야 한다. 본 논문에서는 전리층 지연 추정 성능 향상을 위해 미국의 GPS, 러시아의 GLONASS, 유럽의 Galileo와 같은 각 국의 다양한 위성항법시스템을 통합하여 광역보정시스템 알고리즘에 적용해보았다. 그리고 기준국 수를 증가시키면서 한반도 지역의 전리층 지연 추정 성능을 시뮬레이션을 통해 분석해보았다. 그 결과 추정에 사용한 측정치의 수가 비슷함에도 불구하고 기준국 수를 증가시키기보다는 다중 위성항법을 사용하는 것이 전리층 지연 추정 성능 향상에 더 효과적임을 확인하였다. 본 논문의 결과는 단일 주파수 SBAS (satellite based augmentation system) 사용자의 전리층 지연 추정 성능을 향상시키기 위한 자료로 활용될 것으로 기대된다.

• 한국항공운항학회지
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• 제24권4호
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• pp.12-19
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• 2016

In the case of hard problems to find solutions or complx combination problems, there are various optimization algorithms that are used to solve the problem. Among these optimization algorithms, the representative of the optimization algorithm created by imitating the behavior patterns of the organism is the PSO (Particle Swarm Optimization) algorithm. Since the PSO algorithm is easily implemented, and has superior performance, the PSO algorithm has been used in many fields, and has been applied. In particular, PSO-SAPARB (PSO with Swarm Arrangement, Parameter Adjustment and Reflective Boundary) algorithm is an advanced PSO algorithm created to complement the shortcomings of PSO algorithm. In this paper, this PSO-SAPARB algorithm was applied to the longitudinal controller design of a VTOL (Vertical Take-Off and Landing) aircraft that has the advantages of fixed-wing aircraft and rotorcraft among drones which has attracted attention in the field of UAVs. Also, through the introduction and performance of the Korean SBAS (Satellite Based Augmentation System) named KASS (Korea Augmentation Satellite System) which is being developed currently, this paper deals with the availability of algorithm such as the PSO-SAPARB.

• 한국항해항만학회지
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• 제37권3호
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• pp.263-267
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• 2013

본 논문에서는 현재 국내에서 개발 중인 NDGPS 기준국을 활용한 의사위성 기반 광역보정시스템의 주요 알고리즘 및 성과에 대해서 설명한다. 광역보정시스템은 지상의 기준국 네트워크를 활용하여 전 국토에 적용 가능한 위성 및 전리층 지연 오차의 보정정보 및 무결성 정보를 생성하여 서비스 지역 내의 모든 사용자에 균일한 수준의 보강 서비스를 제공하는 시스템이다. 본 연구에서는 광역보정시스템의 지상 시스템을 개발하고 이의 성능을 지상에 설치된 의사위성을 활용하여 검증할 계획이다. 또한 2014년부터는 위성기반 광역보정시스템 (SBAS)의 개발이 시작될 예정이고, 본 연구에서 개발된 연구 결과들이 직 간접적으로 활용되어 연구개발이 이루어질 예정이다.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제3권1호
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• pp.25-30
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• 2014

Differential Global Positioning System-Correction Projection (DGPS-CP) algorithm, which has been suggested as a method of correcting pre-calculated position error by projecting range-domain correction to positional domain, is a method to improve the accuracy performance of a low price GPS receiver to 1 to 3 m, which is equivalent to that of DGPS, just by using a software program without changing the hardware. However, when DGPS-CP algorithm is actually realized, the error is not completely eliminated in a case where a reference station does not provide correction of some satellites among the visible satellites used in user positioning. In this study, the problem of decreased performance due to the difference in visible satellites between a user and a reference station was solved by applying the Multifunctional Transport Satellites (MTSAT) based Augmentation System (MASA) correction to DGPS-CP, instead of local DGPS correction, by using the Satellite Based Augmentation System (SBAS) operated in Japan. The experimental results showed that the accuracy was improved by 25 cm in the horizontal root mean square (RMS) and by 20 cm in the vertical RMS in comparison to that of the conventional DGPS-CP.

• 한국항해항만학회지
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• 제37권1호
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• pp.49-54
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• 2013

본 논문에서는 국토해양부 해양교통시설과의 연구개발과제인 '광역보정시스템(WA-DGNSS) 구축기술개발' 과제에서 현재까지 개발된 지상국 부분에 대한 성능 검증에 대하여 설명한다. 본 연구개발과제에서는 전국토에 균일한 정확도, 가용성 및 무결성 성능을 보장할 수 있는 광역보정시스템의 핵심알고리듬을 개발하고 지상기반 데모시스템 구축을 완료하여 최종 년도에는 의사위성을 통한 실시간 데모를 실시할 예정이다. 또한 미래 다중 GNSS에 대비하여 GLONASS 및 Galileo를 포함하는 광역보정시스템의 성능을 시뮬레이션을 통해 예측하였다. 본 과제에서 개발된 연구 결과들은 알고리즘 설명서 및 핵심기술권고사항으로 문서화되어 2014년부터 진행될 위성기반 광역보정시스템(SBAS)의 개발에 직접적으로 활용될 예정이다.

• 한국항행학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.465-472
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• 2015

TCAS (traffic alert and collision avoidance system)의 성능 향상을 위해서는 각종정보를 송신해주는 센서의 성능이 향상되어야 한다. 본 논문에서는 성능향상을 위해 기존에 사용 중인 레이더와 같은 센서를 대신하여 차세대 항공관제시스템인 ADS-B (automatic dependent surveillance-broadcast)를 적용하였다. 또한 ADS-B에서 초정밀 GPS (global positioning system) 보정시스템인 SBAS (satellite based augmentation system)의 정보를 사용하여 향상된 위치정확도를 TCAS에 적용할 수 있을 것이라 가정하고 TCAS와 ADS-B를 분석하였다. 시뮬레이션을 해본 결과, 이러한 ADS-B의 도움을 받는 TCAS 장비는 사전에 항공기의 위치를 파악하여 CPA (closest ponit of approach)를 계산할 수 있고 불필요한 RA (resolution advisory) 동작을 감소시킬 수 있다는 것이 확인되었고, 또한 조종사의 업무로드 감소와 불필요한 RA동작이 줄어듦에 따른 연료소비나 시간 등에 대한 장점이 있음이 확인되었다.

• 디지털융복합연구
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• 제19권2호
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• pp.221-230
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• 2021

본 연구에서는 국내 항행안전시스템의 개선을 위해 현재 구축이 진행되고 있는 KASS를 중심으로 구축 과정에서 예상되는 문제점을 식별하여 여기에 대한 대응 방안을 제시하고, KASS 구축 후 예상되는 국내 항행안전시스템의 개선효과를 분석하여 정리한다. KASS 구축 과정에서 해결해야 할 과제는 정서적인 측면, 기술적인 측면, 비용적인 측면, 운행 안전성 측면 등 네 가지 관점에서 존재한다. KASS가 구축되어 운영되면, 정밀접근 및 이착륙까지 항행안전시스템을 사용하지 않아도 되므로 비용 절약, 항공로 혼잡 해소를 통한 결항 및 이·착륙 지연 감소, 항공기 수용 능력 확대, 탄소배출 저감, 미래 항공수요 대처 및 항공교통 안전성 향상, 항공사고 감소 등 많은 효과를 거둘 수 있을 것으로 기대된다. 결론적으로 향후 항공수요 증가로 인해 현재보다 더욱 극심한 경쟁 시대에 돌입하게 될 것으로 예상되는데, 이러한 경쟁에서 살아남기 위해서는 하루라도 빨리 KASS의 도입이 필요하다. 본 연구의 분석 내용은 이 분야의 학술적인 연구에서 참조할 수 기반 자료가 될 수 있을 것으로 기대된다. 본 연구의 내용을 바탕으로 향후 이 분야에서 연구가 추진되어야 할 내용 중의 하나는 KASS 도입을 통한 항행안전시스템의 변화를 보다 체계적으로 예측하고, 이러한 변화에 대응하기 위한 실질적이고 유용한 방안을 제시하는 것이라고 판단된다.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제13권1호
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• pp.53-61
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• 2024

Global Navigation Satellite Systems are expected to meet system-defined integrity requirements when users utilize the system for safety critical applications. While the guaranteed integrity performance of GPS and Galileo is publicly available, their integrity assurance procedure and related methodology have not been released to the public in an official document format. This paper summarizes the integrity assurance procedures of Global Positioning System (GPS) and Galileo, which were utilized during their system development, through a literature survey of their integrity assurance methodology. GPS Block II assures system integrity using the following methods: continuous performance monitoring and maintenance on Space Segment (SS) and Control Segment (CS), through a cause and effect analysis of anomalies and a failure analysis. In GPS Block III, to achieve more stringent integrity performance, safety requirements are integrated into the system design and development from its starting phase to the final phase. Galileo's integrity performance is provided in the Integrity Support Message (ISM) format, as Galileo utilizes a Dual Frequency Multi Constellation (DFMC) Satellite Based Augmentation System (SBAS) and Advanced Receiver Autonomous Integrity Monitoring (ARAIM) to serve safety critical applications. The integrity performance of Galileo is ensured by using a methodology similar to GPS Block II (i.e. continuous performance monitoring and maintenance on the system). The integrity assurance procedures reviewed in this paper can be utilized for a new satellite navigation system that will be developed in the near future.

• 한국항행학회논문지
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• 제22권5호
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• pp.384-390
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• 2018

본 논문에서는 KASS (korea augmentation satellite system) 의 가용성 성능 평가를 위한 MATLAB GUI (graphical user interface)기반의 소프트웨어에 대해 소개한다. 본 소프트웨어는 MV (minimum variance) estimator 와 Kriging 알고리즘을 이용해 한반도 지역의 지상 사용자 및 항공기 사용자에 대해 UDRE (user differential range error) 와 GIVE (grid ionospheric vertical error) 와 같은 무결성 정보를 생성한다. 또한 본 소프트웨어는 생성한 정보를 이용하여 사용자의 각 위치에 대해 정확도, 보호 수준, 가용성 지도를 제공한다. 특히 항공기 경로에 대해 경로에 따른 보호 수준 값을 계산하는 기능을 수행한다. 항공기 사용자에 대한 보호 수준 값 계산 결과는 EGNOS (european geostationary navigation overlay service) 의 시뮬레이션 툴인 SBASimulator#2의 결과와 비교하여 검증하였다. 그 결과 본 소프트웨어가 생성한 보호 수준의 값의 오차가 약 2% 정도로 정확하게 나온 것을 확인하였다.