공항 및 항공사를 위한 AeroMACS 인프라 활용 연구

임인규 ( In-kyu Lim ) , 강자영 ( Ja-young Kang )  한국항행학회, 한국항행학회논문지 [2019] 제23권 제5호, 373~379페이지(총7페이지)

AeroMACS 스펙트럼은 WRC-07에서 ITU에 의해 국제적으로 할당된 국가 자원이다. AeroMACS는 WiMAX 기반의 IEEE 802.16e를 표준으로 하는 공항 광대역 이동 통신 인프라로서 실시간 비디오, 그래픽, 음성 및 고속 데이터 전송을 가능하게 한다. 2008년 ICAO의 개발 기술기준이 승인되면서 2009년 미국을 시작으로 2019년 기준 11개국 50개 공항에서는 이미 AeroMACS 인프라를 활용하여 D-TAXI나 A-SMGCS 기술에 대한 시험을 완료하였다. 지상 통신 운영에 있어 안전과 편의성에 많은 장점을 가진 이 시스템은 ICAO의 ASBU 계획에 따라 공항 운영에 대한 성능개선 영역으로 되고 있다. 본 논문은 AeroMACS의 국내 개발구축 현황을 알아보고 실제 사용자인 ...

TAG AeroMACS, A-SMGCS, WiMAX, D-TAXI, Airport infrastructure

클러스터링 기법을 활용한 출발 여객 체류 시간 분석

안덕배 ( Deok-bae An ) , 김휘양 ( Hui-yang Kim ) , 백호종 ( Ho-jong Baik )  한국항행학회, 한국항행학회논문지 [2019] 제23권 제5호, 380~385페이지(총6페이지)

본 연구는 실제 공항에서 수집되는 여객 데이터를 활용하여 공항 내 여객의 체류 시간을 분석한 연구이다. 여객의 체류 시간은 공항 터미널 설계, 공항의 수익성에 영향을 주어 중요한 여객 특성으로 간주되어 왔지만 실제 여객 데이터 수집의 어려움으로 그에 대한 분석이나 실시간 공항 운영에 활용하기가 어려웠다. 하지만 스마트 공항의 일환으로 세계 유수의 공항에서 방대한양의 여객 데이터를 수집하고 있고, 축적된 데이터를 활용하여 공항 내 여객 체류 시간 분석이 가능해졌다. 본 연구에서는 인천국제 공항에서 수집된 여객 데이터를 활용하여 여객 체류 시간 분석을 수행하였으며, 방대한 양의 자료를 효율적으로 처리하기 위해 데이터 마이닝 기법인 클러스터링을 활용하여 여객을 체류 시간에 따라 구분하였다. 분석 결과 인천 국제 공항 출발 여객은 체류 시간에 따라 1) 체류 시...

TAG Smart airport, Passenger flow management, Dwell time, Passengers’ pattern, Clustering, K-means

전파 항법시스템을 위한 안테나 방향별 군지연 분석

정성훈 ( Sunghun Jung ) , 설동민 ( Dong-min Seol ) , 이철수 ( Chul-soo Lee ) , 선중규 ( Jung-kyu Sun )  한국항행학회, 한국항행학회논문지 [2019] 제23권 제5호, 386~391페이지(총6페이지)

본 논문은 정밀한 전파항법시스템 구현을 위해 안테나의 방향별 군지연 차이가 시스템에 미치는 영향을 분석하였다. 분석은 안테나 시뮬레이션과 시험을 통해서 수행 하였고, 시험은 무반향 챔버에서 진행 하였다. 안테나의 방향별 군지연은 위상(phase)을 기반으로 분석 하였으며, 측정 분석 결과 안테나의 방향별로 최대 약 7.7 ns까지 군지연 차이가 발생했다. 분석된 군지연 차이를 거리로 환산하면 약 2.31 m이며, 이를 실제 TOA (time of arrival)기반의 전파항법시스템에서 시험 하였다. 시험 결과 2.1 m의 거리 변화를 확인 하였으며, 이는 시뮬레이션과 챔버 시험 분석 값과 유사한 수치이다.

TAG Group delay, Radio navigation, Global positioning system, Patch antenna

이동체간 전파지연을 고려한 무선 TDD 시각 동기화 기법

부정일 ( Jung-il Boo ) , 하정완 ( Jeong-wan Ha ) , 김강산 ( Kang-san Kim ) , 김복기 ( Bokki Kim )  한국항행학회, 한국항행학회논문지 [2019] 제23권 제5호, 392~399페이지(총8페이지)

본 논문에서는 이동체간 전파지연을 고려한 무선 TDD(time division duplex) 시각 동기화 기법에 대하여 연구하였다. 기존 IEEE 1588 PTP 알고리즘을 응용하였으며, 무선 TDD 통신 시 마스터/슬레이브 노드간 계산된 전파지연 및 클럭 오프셋 시각 보정을 통해 두 노드간의 시각 동기화를 이루게 하였다. IEEE 1588 PTP 알고리즘의 시각 동기화 과정 및 절차를 최적화하였으며, 이를 통해 실시간으로 이동하는 이동체에 대한 전파지연 오차 민감도를 감소시켰다. 시각 보정을 통해 생성된 sync flag 신호는 시험 및 측정값을 통해 1-symbol (1.74 M symbol/sec, ± 287.35 ns) 이내의 최대 +252.5 ns 시각 동기화 정밀도를 갖는 것을 확인하였으며, GPS...

TAG Time division duplex, IEEE 1588 PTP, Time synchronization, Propagation delay, Clock_offset, Global positioning system

항공 영상 분석을 위한 고유영상과 멀티 스케일 감마 보정 기반의 그림자 복원

박기홍 ( Ki-hong Park )  한국항행학회, 한국항행학회논문지 [2019] 제23권 제5호, 400~407페이지(총8페이지)

본 논문에서는 다양한 조도의 영향에도 본질적인 특성이 변하지 않는 고유영상을 이용한 그림자 검출과 멀티 스케일 감마 보정기반의 그림자 복원 방법을 제안하였다. 그림자 검출은 컬러 영상의 그레이스케일 영상과 고유영상 간의 화소 변화 정보를 이용하여 추정하였으며, 그림자 복원 과정에서는 감마 보정을 통해 영상의 밝기를 조절하는 방법을 적용하였다. 감마 보정은 개별적 화소값에 대한 비선형 조정으로 채도가 변경될 수 있으므로 컬러 영상의 채널별로 수행되는 멀티 스케일 감마 보정을 수행한다. 멀티 스케일 감마 값은 컬러 영상에서 그림자와 그림자가 아닌 영역의 교차 윤곽을 획득한 후 이 정보를 기반으로 추정되며, 결과적으로 서로 다른 유형의 영역 특징을 멀티 스케일 감마 값으로 보정하여 그림자를 복원하였다. 실험 결과, 제안하는 방법이 그림자가 포함된 단일 자연 영상에...

TAG Multi-scale gamma correction, Intrinsic image, Shadow detection, Shadow reconstruction, Shadow removal

도심 지역 LTE 측위 기반 무인항공기 안전거리 생성 알고리즘 연구 및 시각화 도구 개발

이하림 ( Halim Lee ) , 강태원 ( Taewon Kang ) , 서지원 ( Jiwon Seo )  한국항행학회, 한국항행학회논문지 [2019] 제23권 제5호, 408~414페이지(총7페이지)

본 연구에서는 도심지역의 무인항공기 충돌 방지를 위한 관제 도구를 개발하였다. 개발된 도구에서 사용자는 실제 도심지역 3D 지도상에 기지국과 무인항공기를 배치한 뒤, 안전 거리를 가시화할 수 있다. 이 때, 무인항공기의 위치는 long-term evolution (LTE) 신호를 기반으로 계산된다고 가정하였다. 또한, 무인항공기의 안전 거리는 거리 측정 오차의 바이어스가 발생한 신호를 포 함하도록 정의되었다. 이러한 안전거리 계산 방식은 다중 경로에 의해 바이어스 신호가 빈번히 발생하는 실제 도심환경의 특성을 반영한다. 개발된 도구 상에서 실측값을 바탕으로 파라미터를 설정하고 고장 신호 개수에 따른 안전거리의 변화를 시뮬레이션하였다. 그 결과 고장 신호의 개수가 증가함에 따라 안전거리가 증가하는 정상적인 결과가 출력됨을 확인하였다.

TAG LTE, Positioning, Safety distance, Signals of opportunity (SOPs), UAV surveillance

구부러진 슬롯이 추가된 고감도 마이크로스트립 패치 유전율 센서 안테나 설계

여준호 ( Junho Yeo ) , 이종익 ( Jong-ig Lee )  한국항행학회, 한국항행학회논문지 [2019] 제23권 제5호, 415~423페이지(총9페이지)

본 논문에서는 유전율 측정을 위한 구부러진 슬롯이 추가된 고감도 마이크로스트립 패치 센서 안테나의 설계 방법에 대하여 연구하였다. 유전율에 대한 감도를 향상시키기 위해 단일 링 CSRR 구조와 유사한 구부러진 슬롯이 패치의 한쪽 방사면에 추가되었다. 제안된 마이크로스트립 패치 센서 안테나의 감도를 기존의 직사각형 마이크로스트립 패치 센서 안테나와 얇은 직사각형 슬롯이 추가된 마이크로스트립 패치 센서 안테나와 비교하였다. 세 마이크로스트립 패치 센서 안테나는 피 시험 상판이 없는 상태에서 전송 계수가 2.5 GHz에서 공진하도록 0.76 mm 두께의 RF-35 기판 상에 설계하고 제작하였다. 피 시험 상판으로 비유전율이 2.17에서 10.2 범위에 있는 타코닉 기판 5종을 사용하여 실험한 결과, 입력 반사계수의 공진 주파수의 이동으로 측정된 제안된 마이크로...

TAG High-sensitivity, Microstrip patch sensor antenna, Bent-slot, Superstrate, Permittivity sensor

지연된 다중 입력을 갖는 시스템을 안정화하는 출력 궤환 예측 제어

양장훈 ( Janghoon Yang )  한국항행학회, 한국항행학회논문지 [2019] 제23권 제5호, 424~429페이지(총6페이지)

5G의 상용화 등 네트워킹 기술의 발전은 다양한 시스템들이 네트워크를 통해서 정보를 교환하고 제어할 수 있는 기반을 제공하고 있다. 또한, 네트워크에서 발생하는 많은 현상들은 정보의 지연과 관련되기 때문에 지연된 정보를 갖는 시스템의 제어의 중요성이 증가하고 있다. 본 논문에서는 최근들어 지연이 있을 때에 저복잡도 제어기 설계에 많이 활용되는 예측 제어를 도입하여, 지연된 다중 입력을 갖는 시스템에서 지연의 크기와 입력의 수에 상관없이 거의 일정한 복잡도를 갖는 예측 제어기를 제시한다. 또한, 출력 궤환 구조를 갖는 예측 제어기가 점근적 수렴이 보장됨을 증명한다. 모의 실험을 통해서 제안된 방식이 상태 벡터를 확장한 전통적인 방식이나, 다른 예측 기반 제어 방식에 비해 적은 복잡도를 가지면서 안정성을 보장하는 제어기 설계 성공이 높게 발생함을 확인하였다.

TAG Delay, Linear matrix inequality, Networked control system, Output feedback control, Predictive control

해양 IoT 서비스를 위한 920 MHz 대역의 PCB 패턴 안테나

이성렬 ( Seong-real Lee )  한국항행학회, 한국항행학회논문지 [2019] 제23권 제5호, 430~436페이지(총7페이지)

해상 및 산업 현장의 다양한 IoT 서비스를 위한 시스템에 필수불가결한 장치인 안테나 개발에 있어 초소형, 경량 및 다중 대역 동작이 요구된다. 이러한 요구를 반영할 수 있는 대표적인 안테나의 한 종류가 PCB 패턴 안테나이다. 본 연구에서는 920 MHz 단일 대역 PCB 패턴 안테나의 설계 및 제작에 대하여 살펴보았다. 제안된 920 MHz 단일 대역 안테나의 PCB 패턴을 260 MHz 대역에서도 동작하도록 수정 보완하여 이중 대역 PCB 패턴 안테나를 제작하는 것이 최종 목표이다. 본 연구를 통해 920 MHz의 ISM 대역중 902 MHz, 915 MHz와 928 MHz에서 우수한 성능을 얻을 수 있었다. 또한 전압 정재파비, 반사 손실, 이득과 효율 등의 주파수별차이가 5% 미만이었다. 이러한 결과를 30 dB의 수신 감도를 ...

TAG PCB pattern antenna, ISM band, Internet of things, Marine IoT, Electric buoy

LTE 신호의 CRS를 이용한 TOA 기반 거리 측정 방법

강태원 ( Taewon Kang ) , 이하림 ( Halim Lee ) , 서지원 ( Jiwon Seo )  한국항행학회, 한국항행학회논문지 [2019] 제23권 제5호, 437~443페이지(총7페이지)

본 논문에서는 LTE 기지국 (BS; base station)과 단말기 (UE; user equipment) 간의 거리를 신호 도달 시간 (TOA; time-of-arrival)을 이용해 계산하는 알고리즘을 소개하였다. 먼저, 수신된 신호를 발신한 기지국을 판별하기 위해 primary synchronization signal (PSS)와 secondary synchronization signal (SSS)를 이용하여 셀 아이디를 취득하였다. 제시된 알고리즘에서는 상용 LTE 신호에 포함된 기준 시퀀스인 cell-specific reference signal (CRS)를 구축된 자원 그리드에서의 2차원 상호 상관을 통해 지연 시간을 계산하였다. 지연...

TAG LTE, Signals of opportunity, Resilient PNT, Time-of-arrival (TOA), Ranging

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