• 제목/요약/키워드: satellite communication system

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무인항공기를 이용한 농경지 모니터링 시스템 (System of Agricultural Land Monitoring Using UAV)

  • 강병준;조현찬
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권6호
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    • pp.372-378
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    • 2016
  • 본 연구의 목적은 농경지 상태 이미지 취득 장치와 농작업 데이터, 날씨 데이터를 데이터베이스화하여 관리할 수 있는 시스템을 구성하는 것이다. 농업관련 외국 회사들은 이미 다양한 방법으로 농업에 관한 데이터베이스를 구축하고 농업의 과학화를 이루어내고 있다. 본 연구의 시스템의 구성은 무인항공기에 탑재되는 GPS와 디지털카메라, PC를 이용한 영상취득 장치, 취득한 여러 영상을 하나의 이미지로 정합하는 부분, GPS와 정합된 영상 간 매칭, 최종적으로 일자별 기상청 날씨정보와 농작업 데이터, 이미지를 데이터베이스화 하는 부분으로 구성된다. 본 연구의 결과로 우리나라 농업의 총 생산량만의 데이터가 아닌 기후와 농작업 데이터 등의 요인과 함께 농경지 이미지로써 결과 확인 및 데이터베이스화 할 수 있는 시스템을 제안하였다. 제안한 시스템을 통해 인공위성 사진에 비하여 최대 약 5배 좋은 화질의 이미지를 얻을 수 있었으며, 농작업과 환경요인 등이 농경지 전체에 미치는 영향 분석 사용 될 기초 데이터를 얻을 수 있었다. 무인항공기를 이용한 농경지 모니터링 시스템을 통하여 우리나라 농업의 과학적 분석에 기여할 것으로 기대된다.

Long-term and Real-time Monitoring System of the East/Japan Sea

  • Kim, Kuh;Kim, Yun-Bae;Park, Jong-Jin;Nam, Sung-Hyun;Park, Kyung-Ae;Chang, Kyung-Il
    • Ocean Science Journal
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    • 제40권1호
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    • pp.25-44
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    • 2005
  • Long-term, continuous, and real-time ocean monitoring has been undertaken in order to evaluate various oceanographic phenomena and processes in the East/Japan Sea. Recent technical advances combined with our concerted efforts have allowed us to establish a real-time monitoring system and to accumulate considerable knowledge on what has been taking place in water properties, current systems, and circulation in the East Sea. We have obtained information on volume transport across the Korea Strait through cable voltage measurements and continuous temperature and salinity profile data from ARGO floats placed throughout entire East Sea since 1997. These ARGO float data have been utilized to estimate deep current, inertial kinetic energy, and changes in water mass, especially in the northern East Sea. We have also developed the East Sea Real-time Ocean Buoy (ESROB) in coastal regions and made continual improvements till it has evolved into the most up-to-date and effective monitoring system as a result of remarkable technical progress in data communication systems. Atmospheric and oceanic measurements by ESROB have contributed to the recognition of coastal wind variability, current fluctuations, and internal waves near and off the eastern coast of Korea. Long-tenn current meter moorings have been in operation since 1996 between Ulleungdo and Dokdo to monitor the interbasin deep water exchanges between the Japanese and Ulleung Basins. In addition, remotely sensed satellite data could facilitate the investigation of atmospheric and oceanic surface conditions such as sea surface temperature (SST), sea surface height, near-surface winds, oceanic color, surface roughness, and so on. These satellite data revealed surface frontal structures with a fairly good spatial resolution, seasonal cycle of SST, atmospheric wind forcing, geostrophic current anomalies, and biogeochemical processes associated with physical forcing and processes. Since the East Sea has been recognized as a natural laboratory for global oceanic changes and a clue to abrupt climate change, we aim at constructing a 4-D continuous real-time monitoring system, over a decade at least, using the most advanced techniques to understand a variety of oceanic processes in the East Sea.

비선형 HPA 환경을 고려한 4D-8PSK-TCM 시스템의 설계 및 분석 (Design and Analysis of 4D-8PSK-TCM System Considering the Nonlinear HPA Environment)

  • 안창영;유상범;이상규;유흥균
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제29권4호
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    • pp.299-307
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    • 2018
  • 본 논문에서는 X밴드 위성통신을 위해 권고되는 4D-8PSK-TCM(Four Dimensional 8-ary Phase Shift Keying Trellis Coded Modulation) 시스템을 비선형 HPA(High Power Amplifier)와 전치왜곡기를 고려하여 설계하고, 스펙트럼, BER(Bit Error Rate) 성능을 평가 및 분석한다. 위성통신에서는 한정적인 전력으로 인해 전력을 가장 많이 소모하는 HPA의 동작점을 결정하는 비선형 특성 분석이 매우 중요하다. 본 논문에서는 2, 2.25 bits/channel-symbol의 효율을 갖는 4D-8PSK-TCM 시스템을 설계하였다. 시뮬레이션 결과로, 낮은 PAPR(Peak to Average Power Ratio) 특성과, 스펙트럼의 점유 대역폭을 기준으로 SRRC(Square Root Raised Cosine) 필터의 Roll-off 값은 0.35가 효율적이며, 전치왜곡기를 사용하지 않을 경우 HPA에서 약 15~20 dB의 OBO(Output Back-Off)가 요구되며, 전치왜곡기를 사용할 경우 약 1 dB 내외의 OBO가 요구됨을 확인하였다.

레이더-위성자료 이용 다중센서 기반 초단기 강우예측 - 2014년 8월 부산·경남 폭우사례를 중심으로 - (A Multi-sensor basedVery Short-term Rainfall Forecasting using Radar and Satellite Data - A Case Study of the Busan and Gyeongnam Extreme Rainfall in August, 2014-)

  • 장상민;박경원;윤선권
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.155-169
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    • 2016
  • 본 연구에서는 2014년 8월 부산 경남 집중호우 사례를 대상으로 레이더와 위성결합 Multi-sensor Blending 초단기 강우예측을 실시하였다. 레이더 최적 Z-R관계는 열대형 강수 Z-R관계식($Z=32R^{1.65}$)을 적용하였으며, 20 mm/h 이상의 강한 강우에서 강수량 추정 정확도가 향상됨을 확인하였다. 또한 60 mm/h 이상 강한 폭우사상에 대하여 천리안 위성자료와 레이더자료를 합성한 결과 정량강수 추정 성능이 향상됨을 확인하였다. 지속시간별 강우예측 정확도 검증을 위하여 AWS, MAPLE 자료와 비교결과, 강우예측 1시간까지 약 50%이상의 지점강우예측 정확도를 확보하였으며, 10분 단위 예측시간별 상관계수는 0.80~0.53, 평균제곱근오차는 3.99~6.43 mm/h로 분석되었다. 본 연구 결과 레이더와 위성정보를 이용한 보다 신뢰성 있는 강우예측 정보 활용이 가능할 것으로 판단되며, 향후 지속적인 사례연구와 레이더 위성 활용 정량강수량 추정 및 예측, 그리고 위성강수 추정 알고리즘 개선의 노력이 필요하다.

I-모양 슬롯 섭동과 수직한 급전구조를 이용한 원형 편파 마이크로스트립 안테나 (Circularly Polarized Microstrip Antenna Using I-Shape Ground Slot Perturbation and Perpendicular Feeding Network)

  • 신윤철;노윤상;이민재;표성민
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제28권6호
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    • pp.497-500
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    • 2017
  • 본 논문은 I-모양의 슬롯 섭동과 수직한 급전구조를 이용한 원형 편파 마이크로스트립 안테나를 제안하였다. 제안한 안테나는 대칭 및 수직한 급전구조와 접지면의 I-모양 슬롯 섭동이 구비된 방사체로 구성된다. 수직한 급전구조와 접지면의 슬롯 섭동 구조로 인하여 90도 위상 차이를 가지는 모드가 형성되어 좌회전 편파(left-handed circular polarization)가 발생한다. 제작한 안테나는 위성통신시스템을 위한 S-대역 2.2 GHz로 설계하였으며, 측정 결과 91 MHz의 -10 dB 대역폭이 관찰되었다. 대역폭 내에서 측정된 안테나의 이득, 원거리 방사패턴 그리고 축비는 이론적인 실험 결과와 잘 일치함을 확인하였다.

정지궤도 기상위성 및 수치예보모델 융합을 통한 Multi-task Learning 기반 태풍 강도 실시간 추정 및 예측 (Multi-task Learning Based Tropical Cyclone Intensity Monitoring and Forecasting through Fusion of Geostationary Satellite Data and Numerical Forecasting Model Output)

  • 이주현;유철희;임정호;신예지;조동진
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제36권5_3호
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    • pp.1037-1051
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    • 2020
  • 최근 기후변화로 인해 강도가 높은 태풍의 빈도가 높아짐에 따라 태풍 예측의 중요성이 강조되고 있는 데, 태풍경로예측에 비해 태풍강도예측에 대한 연구는 미비한 상황이다. 이에 본 연구에서는 딥러닝 모델인 Multi-task learning (MTL) 기법을 활용하여 정지궤도기상위성을 활용한 관측자료와 수치예보모델을 융합한 실시간 추정 및 6시간, 12시간 후의 태풍강도예측 모델을 제안하고자 한다. 본 연구에서는 2011년에서 2016년까지 북서태평양에서 발생한 총 142개의 태풍을 대상으로 강도 예측 연구를 시행하였다. 한국 최초의 기상위성인 Communication, Ocean and Meteorological Satellite (COMS) Meteorological Imager (MI)를 활용하여 태풍의 관측영상을 추출하였고, National Center of Environmental Prediction (NCEP)에서 제공하는 Climate Forecast System version 2 (CFSv2)를 활용하여 6시간, 12시간 후의 태풍 주변 대기 및 해양 예측변수를 추출하였다. 본 연구에서는 각 입력자료의 활용성을 정량화 하기 위하여, 위성 기반 태풍관측영상만을 활용한 MTL 모델(Scheme 1)과 수치예보모델을 융합적으로 활용한 MTL 모델(Scheme 2)을 구축하고, 각 모델의 훈련 및 검증 성능을 정량적으로 비교하였다. 실시간 강도 추정의 결과 scheme 1과 scheme 2에서 비슷한 성능을 보이는 반면, 6시간, 12시간 후 태풍강도예측의 경우 scheme 2에서 각각 13%, 16% 개선된 결과를 보였다. 태풍 단계별 예측성능에 대한 분석을 시행한 결과, 저강도 태풍일수록 낮은 평균제곱근오차를 보인 반면, 대부분의 강도 단계에서 평균제곱근편차비는 30% 미만의 값을 보이며 유의미한 검증 결과를 보였다. 이에 본 연구에서 제시한 두가지 모델을 기반으로 2014년 발생한 태풍 HALONG의 시계열검증을 시행하였다. 그 결과, scheme 1의 경우 태풍 초기발달단계에서 태풍의 강도를 약 20 kts가량 과대 추정하는 경향을 보이는데, 환경예측자료를 융합한 scheme 2에서는 오차가 약 5 kts가량으로 과대 추정 경향이 줄어들었다. 본 연구에서 제시하는 현재, 6시간, 12시간 후 강도를 동시에 추출하는 MTL 모델은 Single-tasking model 대비 약 300%의 시간 효율을 보이며, 향후 신속한 태풍 예보 정보 추출에 큰 기여를 할 수 있을 것으로 기대된다.

GPS를 이용한 컨테이너 관리시스템 구축에 관한 연구 (Construction of Container Management System Using GPS)

  • 최병길;윤희천;유창환
    • 한국측량학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.37-44
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    • 2004
  • 본 연구는 관세자유지역내의 컨테이너를 효율적으로 관리하기 위한 최적의 컨테이너관리시스템을 개발하는데 목적이 있다. 이를 위해 위치추적기법과 무선 데이터통신 기법을 분석하였으며 이를 적용한 컨테이너 관리시스템을 개발하였다. 시범운용결과 GPS에 의한 컨테이너의 위치추적 및 관리를 효율적으로 수행할 수 있음을 알 수 있었으며 1주파 GPS 수신기의 정확도가 낮았지만 도로상에서 맵매칭 과정을 통하여 지도상의 위치와 일치시킬 수 있었다. 그러나 주변의 컨테이너가 높이 쌓여있어 위성에 대한 시계를 제한하는 경우에는 위치정확도가 현저히 떨어지므로 Inverted DGPS등의 추가적인 정확도 향상기법이 필요함을 알 수 있었다.

GPS와 추축항법을 이용항 개인휴대 항법시스템 (Personal Navigation System Using GPS and Dead Reckoning)

  • 홍진석;윤선일;지규인
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제7권5호
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    • pp.454-464
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    • 2001
  • In this paper, a personal navigation system is developed using GPS and dead reckoning sensors. This personal navigation system can be used to track a person inside a building, on an urban street, and in the mountain area. GPS can provide accurate absolute position information, but it cant be used without receiving enough satellite signals. Although the inertial sensors such as gyro an accelerometer and be used without this diggiculty, the inertial sensors severely suffer from their drift errors and the magne-tometer can be easily distorted by surrounding electromagnetic field. GPS and DR sensors can be inte-grated together to overcome these problems. A new personal navigation system that can be carried wit person is developed. A pedometer. actually vertically mounted accelerometer, detects ones footstep and gyro detects heading angle. These DR sensors are integrated with GPS and the humans walking pattern provides additional navigation information for compensating the DR sensors. The field testes are performed to evaluated the proposed navigation algorithm.

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WCDMA Simulator Engine for 3G Wireless Network

  • Rashld Zainol Abidin Abdul;Ramaiah Karamchand Babu Atchitha
    • 정보통신설비학회논문지
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    • 제2권3호
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    • pp.36-47
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    • 2003
  • Wideband Code Division Multiple Access (WCDMA) is one of the air interface techniques proposed for the third generation (3G) mobile communication system. WCDMA was selected because it fulfills the IMT-2000 requirements for higher data rate trans mission, support of multimedia capabilities and other flexible services due to its variable bit rates and larger bandwidth, improved capacity and coverage, efficient power control and support for advanced and improved detector structures. Performance evaluation of 3G wireless network through simulation plays an important role in the design and implementation of the actual system, aiding the wireless system designer by providing them the necessary performance conformance statistics prior to implementation. In accordance with this goal, a simulator engine was developed entirely on a MATLAB platform to emulate the behaviour of the WCDMA air interface for both the uplink and downlink in a real world fading mobile environment. This paper discuss the development of the simulator along with a brief description of its functionalities and user interface. The WCDMA air interface mode focused in this paper is in accordance to the 3GPPs frequency division duplex (FDD) mode and restricted to the physical layer description. Performance results for the selected cases for the downlink, uplink, varying mobile velocity and sampling rates are also provided.

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정진폭특성을 갖는 Birothogonal 부호로 부호화된 Q$^{2}$AM(Quadrature Quadrature Amplitude Modulation)에 관한 연구 (A study on the biorthogonally coded Q$^{2}$AM with constant envelope property)

  • 박인재;심수보
    • 한국통신학회논문지
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    • 제21권9호
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    • pp.2470-2480
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    • 1996
  • The energy efficiency and bandwidth efficiency are two important criterion in designing a modulation scheme Especially the constant envelope property must be considered as in the non-linear channel tht exit, for example in the nonlinear amplifiers for satellite repeater. The Q$^{2}$AM(Quadrature Quadrature Amplitude Modulation) is a new modulation scheme which combines the Q$^{2}$PSK(Quadrature Quadrature Phase Shift Keying) scheme which increases the signal space dimension and the QAM scheme which increases the bandwidth efficiency using the multi-level signal. The Q$^{2}$AM scheme has by far superior spectrum efficiency compared with the existing modulation schemes. Applying this scheme in the non-linear communication system increses the bandwidth efficiency but cannot envelop property. In this paper, a new system architecture is suggested which satisfies the large spectrum efficiency and constant envelope property by implementing the linear block coding prior to the Q$^{2}$AM modulation. the system has improved in performance by gaining the constant envelope and the additional coding gain. We able to observe the performance improvement of the suggested system(at BER=10$^{-5}$ ) of 4.4 dB for the 16-QAM and 0.7 dB for the Q$^{2}$PSK under the exact spectrum efficiency.

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