• 제목/요약/키워드: satellite constellation

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GPS/Galileo 결합 시스템의 측위 성능 분석 (Performance Analysis of Positioning Using Combined GPS/Galileo System)

  • 이동락;이흥규;배경호
    • 한국측량학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.283-292
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    • 2005
  • 미국에서 GPS신호의 고의적 잡음을 해제한 후, GPS는 세계 시장을 독점하고 있으며 다른 나라에서는 GPS 사용에 있어 미국에 절대적으로 의존할 수 밖에 없게 되었다. 이에 기술적 전략적 종속을 우려한 러시아, EC 그리고 일본에서는 GLONASS, Galileo, JRANS의 차세대 GNSS 개발에 박차를 가하고 있다. 본 연구에서는 향후 제공될 유럽의 Galileo 위성의 영향을 사전에 분석하기 위해 GNSS 분석 소프트웨어인 GIMS2005를 개발하였으며 시뮬레이션에 기초한GPS/Gelileo 위성의 궤도, 가시위성수, 정밀도 저하율 그리고 측위기법별 정확도를 분석할 수 있었다 이를 통해 기존 GPS의 한계와 GPS/Galileo 결합의 잠재적인 이점을 도출할 수 있었다. 기하구조 분석에서는 GPS 단독과 비교하여 GPS/Galileo 결합의 경우 가시위성수는 205.50$\%$, 정밀도 저하율에서는 59.96$\%$ 향상됨을 보여준다. 이는 통합 시스템이 측위 정확도를 향상시킴을 의미한다.

GPS/Galileo 시스템의 기하구조 및 영향 분석 (Analysis for Influence and Geometry of GPS/Galileo System)

  • 이재원
    • 한국항해항만학회지
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    • 제29권8호
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    • pp.763-770
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    • 2005
  • 위성을 이용한 측위 시스템인 광역위성항법시스템(GNSS : Global Navigation Satellite System)은 측량 및 항법 등에 정확한 위치, 속도 그리고 시간 정보를 제공함으로써 위치결정의 중요한 도구가 되어왔다. 미 국방성에 의해 개발되어 운용되고 있는 범세계적위치결정시스템인 GPS는 GNSS 시장에 독점적인 존재이므로, GNSS 사용자는 GPS에 의존할 수 밖에 없는 상황이다. 이런 독점 상황을 극복하기 위하여 러시아, 유럽 그리고 일본은 독자적인 위성항법시스템을 개발하기 시작하였다. 특히 유럽의 Galileo 시스템은 2008년 발사 목표로 진행되고 있다. 본 연구는 위성궤도를 생성하고 분석할 수 있도록 제작한 GIMS2005 프로그램을 이용하여 차세대 GNSS인 Galileo 시스템을 GPS와 비교 분석함에 있다. 본 실험은 GPS 단독 처리의 한계와 GPS/Galileo 결합 시스템의 이점을 인식할 수 있게 한다. 기하구조 분석은 가시위성수, 정밀도 저하율, 내부 신뢰도 그리고 외부 신뢰도를 GPS 단독 처리와 비교하여 분석된다.

GPS와 Galileo의 무결성 보장 방법 조사 (Review of GPS and Galileo Integrity Assurance Procedure)

  • 우남규;남기훈;최헌호;이지윤
    • 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.

임계변형률 이론에 기반한 초소형 위성용 SAR 제어부 전장품 구조설계 (Structural Design of SAR Control Units for Small Satellites Based on Critical Strain Theory)

  • 김정기;채봉건;이승훈;오현웅
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.12-20
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    • 2024
  • 초소형 위성체의 태생적 공간 제약으로 탑재 전장품은 발사진동환경 하 구조건전성 확보를 위한 보강설계 적용에 한계가 존재하며, 피로파괴에 취약한 고집적 소자의 실장으로 고신뢰도의 평가기법이 요구된다. 종래 전장품 구조건전성 평가를 위해 Steinberg 피로파괴 이론이 적용되고 있으나 최근 연구들에서 이론적 한계점들이 보고되고 있다. 본 논문에서는 상기 이론의 한계점을 극복한 임계변형률 이론기반 방법론을 적용하여 초소형 SAR 군집위성 S-STEP(Small SAR Technology Experimental Project)의 X대역 SAR 탑재체 구성품 중 DCU(Digital Control Unit)를 설계하였다. 설계 유효성 검증을 위해 단순화된 모델링 기법을 기반으로 모드 해석, 랜덤 해석을 수행하였다. 적용한 방법론을 기반으로 해석 결과분석 및 안전여유 도출과 발사진동환경시험 전후 기능시험을 통해 최종적으로 전장품의 구조건전성이 확보됨을 입증하였다.

자동접안을 위한 의사위성 보강 측위기법에 관한 연구 (A Study on Pseudolite-augmented Positioning Method for Automatic Docking)

  • 박상현;조득재;오세웅
    • 한국항해항만학회지
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    • 제30권10호
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    • pp.839-845
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    • 2006
  • 선박 접안을 돕기 위해 레이저 접안 장치는 부두에 설치된 레이저 센서로부터 선박까지의 거리를 센티미터 수준의 정확도로 측정하여 제공한다. 그러나, 레이저 접안 장치는 레이저 센서의 정확한 설치 위치를 알아야 하고, 선박이 접안하는 부두의 전 범위를 다룰 수 있도록 설치되어야 하며, 부두의 선적 및 하역 환경, 조수의 변동을 고려해야 하는 문제가 있다. 특히 레이저 센서 거리 측정기는 가격이 비싸고, 거리를 측정할 수 있는 범위가 좁다는 단점이 있다. 레이저 접안 장치가 지닌 이상과 같은 문제를 해결하기 위한 방법으로 제안된 방법이 반송파보정 측위 기법이다. 본 논문에서는 상대 수평측위 정확 희석도 시뮬레이션을 통하여 레이저 접안 장치가 지닌 문제를 해결하기 위해 기존에 제안된 반송파 보정 측위기법이 연속성을 갖는 센티미터 정확도의 측위 서비스가 어려움을 보이고, 이를 해결하기 위한 방법으로 의사위성 보강 측위기법을 제안한다. 본 논문은 의사위성을 반송파 보정 측위성능 향상을 위해 사용하며, 제안한 측위기법이 기존에 반송파 보정 측위기법과 달리 연속성을 갖는 센티미터 정확도의 측위 서비스가 가능함을 보인다. 또한 제안한 측위기법이 선박 자동접안을 위해 요구하는 측위성능을 만족시키는 기법임을 필드시험을 위해 구축한 테스트 베드에서 확인한다.

T-DMB 동일 채널 중계기의 주파수 영역에서 ICI를 고려한 적응형 채널 추정과 결정지향 잡음 제거 (Adaptive Channel Estimation and Decision Directed Noise Cancellation in the Frequency Domain Considering ICI of Digital on Channel Repeater in the T-DMB)

  • 김기영;유상범;유흥균
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제23권4호
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    • pp.491-498
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    • 2012
  • 최근 OFDM 시스템의 T-DMB 동일 채널 중계기에서 궤환 신호를 제거하여 송신 출력을 증강시키고, 등화기를 사용하여 ICI(Inter Carrier Interference)를 제거함으로써 시스템 성능을 개선하기 위하여 노력하였다. 그러나 T-DMB 동일 채널 중계기의 경우, 성상도 번짐 현상으로 수신 단말기에서 완벽하게 신호 품질이 개선되지 않고 있다. 그러므로 본 논문에서는 성상도 번짐 현상을 억압하기 위하여 파일럿(PRS)을 이용하여 주파수 영역에서의 ICI를 고려한 적응형 채널 추정과 결정지향 잡음 제거 기법을 제안함으로써 단말기에서 수신 품질을 확보한다. T-DMB 단말기에서 요구되는 QoS(Quality of Service)를 확보하기 위하여 동일 채널 중계기에서 SNR과 BER을 평가하고, 시뮬레이션을 통하여 검증하였다. 시뮬레이션 결과를 통하여 back-off=9 dB 상태에서 위상 잡음 -18 dBc의 경우, 위상 잡음을 보상하여 수신기에서 SNR=14 dB 이하에서 BER=$10^{-5}$의 성능을 만족할 수 있다.

IMT-2000 위성부문 무선인터페이스 표준을 위한 임의 접속 기법 (Random access method for radio interface specification of IMT-2000 satellite component)

  • 임광재;김수영
    • 한국통신학회논문지
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    • 제26권11B호
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    • pp.1583-1594
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    • 2001
  • 본 논문에서는 IMT-2000 위성 부문 무선 인터페이스 표준을 위한 임의 접속 채널의 전송 구조 및 접속 과정을 제시한다. 제안된 임의 접속에 관한 표준 내용은 IMT-2000 지상 부문 무선 인터페이스 표준의 하나인 3GPP FDD 모드의 임의 접속 기법과 많은 부분에서 공통성을 가지며, 위성 부문의 채널 특징을 고려하여 프리엠블의 반복 전송, 프리엠블과 메시지의 동시 전송, 그리고 물리 계층 레벨에서의 빠른 검출 확인이라는 특징을 갖는다. 현재, 제안된 임의 접속 기술은 한국 TTA에 의해 제안되어 IMT-2000 위성 부문의 하나의 무선 인터페이스로 ITU-R에서 승인된 SAT-CDMA의 임의 접속 기술로 포함되었다. 또한, 본 논문에서는 SAT-CDMA에 적용된 임의 접속 채널을 이용한 시그널링 과정과 지연 특성을 분석하였으며, 기존의 ALOHA 방식과 3GPP에서 사용하는 임의 접속 방식과 시그널링 지연 측면에서 비교하였다. SAT-CDMA의 고도 1600 km LEO 위성 궤도를 고려할 때, SAT-CDMA 임의 접속 방식은 기존 ALOHA 방식에 비해 전송 회수가 증가함에 따라 100 ms 이상의 적은 지연 시간을 보이며, 3GPP 방식에 비해 약 30 ms의 적은 지연 시간을 갖는다.

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SPOT 5/HRG 입체영상으로부터 추출된 DEM의 평가 (Evaluation of Digital Elevation Model Created form SPOT 5/HRG Stereo Images)

  • 김연준;유영걸;양인태
    • 한국측량학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.153-158
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    • 2006
  • 새로운 HRG(High Resolution Geometric) 영상 장치는 CNES에 의해 개발된 SPOT 5 위성의 고해상도 관측 센서이다. HRG 장치는 SPOT 1 - 4 위성들에 탑재된 HRV/HRVIR 보다 진보된 높은 지상 해상도로 영상을 얻는다. HRG의 관측폭은 다른 SPOT 위성들과 같은 60km이며, 두 개의 HRC 장치는 5m 공간해상도로 최대폭 120km까지 영상을 획득할 수 있다. 위성의 입체 영상으로부터 DEM을 생성하는 방법은 지형도와 항공사진을 이용한 DEM 생성의 연장선상에 있다. 위성영상의 광범위 관측능력은 동일한 지역에 대한 빠른 자료 처리를 가능하게 한다. 이 연구에서는, 제천 지역에 대한 SPOT 5/HRG 입체 영상을 이용하여 DEM을 생성하기 위해 LPS의 OrthoBASE Pro 툴을 사용하였다. 결과로 얻어진 DEM은 수치지형도의 등고선으로부터 획득된 참조 DEM과 비교분석을 수행하였다.

The Technical Benefits of Future GNSS for Taiwan

  • Chiang, Kai-Wei;Yang, Ming;Tsai, Meng-Lun;Chang, Yao-Yun;Chu, Chi-Kuang
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2006년도 International Symposium on GPS/GNSS Vol.2
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    • pp.3-8
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    • 2006
  • The next decade promises drastic improvements and additions to global navigation satellite systems (GNSS). Plans for GPS modernization include a civilian code measurement on the L2 frequency and a new L5 signal at 1176.45 MHz. Current speculations indicate that a fully operational constellation with these improvements could be available by 2013. Simultaneously, the Galileo Joint Undertaking is in the development and validation stages of introducing a parallel GNSS called Galileo. Galileo will also transmit freely available satellite navigation signals on three frequencies and is scheduled to be fully operational as early as 2008. In other words, a dual system receiver (e.g., GPS+GALILEO) for general users can access six civil frequencies transmitted by at least fifty eights navigation satellites in space. The advent of GALILEO and the modernization of GPS raise a lot of attention to the study of the compatibility and interoperability of the two systems. A number of performance analyses have been conducted in a global scale with respect to availability, reliability, accuracy and integrity in different simulated scenarios (such as open sky and urban canyons) for the two systems individually and when integrated. Therefore, the scope of this article aims at providing the technical benefits analysis for Taiwan specifically in terms of the performance indices mentioned above in a local scale, especially in typical urban canyon scenarios. The conclusions gained by this study will be applied by the Land Survey Bureau of Taiwanese as the guideline for developing future GNSS tracking facilities and dual GNSS processing module for precise surveying applications in static and kinematic modes.

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MIMO 시스템을 위한 적응형 검색범위 기반 저복잡도 QRD-M 검출기법 (Low Complexity QRD-M Detection Algorithm Based on Adaptive Search Area for MIMO Systems)

  • 김봉석;최권휴
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제7권2호
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    • pp.97-103
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    • 2012
  • 본 논문에서는 MIMO(Multi Input Multi Output) 시스템을 위한 적응형 검색범위 기반 복잡도 감소 QRD-M 기법을 제안한다. 기존의 fixed QRD-M 기법은 각 단계에서 survivor path들을 현 단계의 모든 가능한 성상도 심벌들로 확장하여 그 중 가장 작은 path metric을 가지는 M개를 선택한다. 성능의 저하를 최소화 하기 위해서는 큰 값의 M을 사용해야 하지만, 계산양 또한 증가하는 단점을 가진다. 이러한 단점을 보완하기 위해 측정된 평균 잡음 전력 값에 따라 survivor path의 개수나, 검색 범위를 적절히 조절하는 기법들이 제안되었다. 하지만 이 기법들에 채널 상태를 판별하기 위해 사용된 지표는 평균 잡음 전력 정보이므로 잡음 전력 값이 순간적으로 크게 변하는 경우 성능 저하를 가져올 수 있다. 제안된 기법에서는 수신 심벌 벡터와 QRD에 의해 임시적으로 추정된 심벌 벡터와의 Euclidean distance와 채널 행렬의 대각성분을 이용하여 순시적인 채널 정보를 추정하여 검색 범위를 적절히 조절하므로 기존의 기법의 단점을 보완한다. 실험 결과에서는 제안된 기법이 MLD(Maximum Likelihood Detection)의 성능에 근접하면서, 동일한 성능을 가지는 기존의 QRD-M 기법들에 비해 확연히 작은 복잡도를 가지는 것을 보인다.