빅데이터 분석을 활용한 GPS 전파교란 대응방안

최영동 ( Young-dong Choi ) , 한경석 ( Kyeong-seok Han )  한국항행학회, 한국항행학회논문지 [2019] 제23권 제4호, 296~301페이지(총6페이지)

인공지능은 우리 실생활과 밀접하게 연관되어 다양한 분야에서 혁신을 주도하고 있다. 특히 인공지능을 보유한 이동수단으로서, 자율무인이동체의 연구가 활발하게 이루어지고 곧 실용화를 앞두고 있다. 자율자동차와 무인기 등이 스스로 경로를 설정하고 목적지까지 이동하기 위해서는 정확한 위치정보를 제공하는 항법장비가 필수적이다. 현재 운용되고 있는 이동수단들의 항법은 대부분 GPS에 의존하고 있다. 그러나 GPS는 외부 교란에 취약하다. 지난 2010년부터 북한은 수차례 GPS교란을 감행하여 우리 측에 이동통신, 항공기 운항 등에 심각한 장애를 유발했다. 따라서 자율무인이동체의 안전성을 보장하고 교란으로 인한 피해를 방지하기 위해서는 신속한 상황판단과 대응이 요구된다. 본 논문에서는 빅데이터, 머신러닝 기술을 기반으로 John Boyd의 OODA LOOP Cycle(탐지-...

TAG GPS, Elecromagnetic Interference, OODA LOOP, Autonomous System, Machine Learning

항공전자 이더넷의 네트워크 성능 향상을 위한 동적 라우팅 기법 및 우선순위기반 데이터 전송 기법

이원진 ( Won Jin Lee ) , 김용민 ( Yong Min Kim )  한국항행학회, 한국항행학회논문지 [2019] 제23권 제4호, 302~308페이지(총7페이지)

항공 데이터 네트워크 (ADN; aircraft data network)는 항공기 항전장비들 간 신호데이터 송수신을 위한 네트워크로써 항공기 운용 환경을 고려해 MIL-STD-1553B와 같이 고신뢰성 프로토콜이 사용되어왔다. 최근에는 고속통신의 필요성이 증가함에 따라 상용 이더넷이 ADN으로 활용되고 있으며, 적용 범위가 증가하고 있는 추세이다. 이더넷은 MIL-STD-1553B 프로토콜에 비해 고속 데이터 전송이 가능하다는 장점이 있지만, 지연시간이 길다는 낮은 단점이 있다. 본 논문에서는 ADN으로 활용되는 이더넷의 성능 향상을 위한 동적 라우팅 기법과 우선순위 기반 데이터 전송기법을 제시한다. 제시기법은 이더넷 스위치에 적용되어 네트워크 트래픽의 효율적 관리 및 고우선순위 데이터 전송시간 단축시킬 수 있다. 본 논문에...

TAG Ethernet, Aircraft data network, Quality of service, Routing algorithm, Scheduling

CPW와 Offset 결합 전송선로를 이용한 비대칭 다단 분배기

최종운 ( Jong-un Choi ) , 윤영철 ( Young-chul Yoon ) , 성규제 ( Gyu-je Sung ) , 김영 ( Young Kim )  한국항행학회, 한국항행학회논문지 [2019] 제23권 제4호, 309~315페이지(총7페이지)

본 논문은 1:3과 1:4 분배 비율을 갖는 비대칭 분배기를 CPW와 offset 결합 전송선로를 이용하여 다단 구조로 구현한 것이다. 이 분배기는 다단 구조의 전송선로와 캐패시터와 저항이 병렬로 연결된 회로로 구성되어 있다. 다단 전송선로는 임의의 임피던스로 종단된 λ/4 단일 전송선로를 분해하여 그것을 90o 전기적 길이보다 짧은 다단 전송선로로 정합시키는 방법으로 구현하였고, RC 병렬회로는 출력 포트의 반사계수와 출력 포트 사이의 고립 특성을 얻기 위해서 전송선로 사이에 연결하였다. 이러한 방법으로 2 GHz에서 설계된 전력분배기는 각 단의 전송선로는 λ/4보다 짧게 구현되어 기존 것 보다 최소 27% 작게 구현하였고, 광 대역 특성을 얻을 수 있음을 확인하였다.

TAG CPW line, Multi-section transmission line, Offset coupled line, RC parallel circuit, Unequal divider

마이크로프로세서를 이용한 특정 영역에서 고정밀 임피던스 측정 시스템 개발

유재춘 ( Jae-chun Ryu ) , 이명의 ( Myung-eui Lee )  한국항행학회, 한국항행학회논문지 [2019] 제23권 제4호, 316~321페이지(총6페이지)

본 논문에서는 정전류 (constant current) 원리를 적용하여 각종 전기재료의 특정 대역 고정밀 임피던스 측정이 가능한 임피던스 측정 시스템을 마이크로프로세서를 사용하여 개발한다. 본 측정 시스템 보드에는 임피던스 측정장치를 포함하여 외부장치에서 디지털 데이터 취득을 위한 인터페이스 장치를 갖추고 있으며, 이와 같은 임베디드 보드에서 실행되는 펌웨어 프로그램으로 시스템 소프트웨어를 작성한다. 그리고 15-비트 ADC (analog-to digital converter)를 사용하여 특정 대역의 정밀 임피던스를 1/32768 정밀도로 측정하여 소수점 5자리까지 연산하여 출력할 수 있으며, 디지털 데이터를 관리하기 위해 개발된 측정 장치와 일반 컴퓨터의 USB 인터페이스를 통해 데이터를 전송하여, 여타 측정 장비들 보다 범용적이고 사용이 용이...

TAG Constant current circuit, Analog to digital converter, High precision impedance, Measurement system

셀룰러 인지 라디오 망에서 스펙트럼 홀 그룹핑에 의한 인지 사용자의 서비스 품질향상

이진이 ( Jin-yi Lee )  한국항행학회, 한국항행학회논문지 [2019] 제23권 제4호, 322~327페이지(총6페이지)

본 논문에서는 셀룰러 인지 라디오 망에서 주 사용자들 (PU; primary user)의 다중 채널상에서 발생하는 스펙트럼 홀 (spectrum hole)을 그룹핑(grouping)하여, 광대역 인지 사용자 (WCRU; wideband cognitive radio user)의 서비스 품질 (QoS; quality of service)을 향상시킬 수 있는 방법을 제안한다. 제안하는 스펙트럼 홀 그룹핑 방법은 같은 시간에 발생하는 스펙트럼 홀들을 위너예측과정으로 예측하고, 예측된 스펙트럼 홀을 그룹핑하여 광대역 인지 사용자를 지원함으로써 인지 사용자의 서비스 품질을 향상시킨다. 시뮬레이션을 통하여 단일 스펙트럼 홀 채널을 이용한 경우와 비교하여 핸드오프 호의 손실률과 초기 발생 ...

TAG Spectrum hole grouping, Wiener prediction process, Wideband cognitive radio user, Handoff calls dropping rate, Cellular cognitive radio network

웹 어셈블리 시스템 아키텍처 모델

박진태 ( Jin-tae Park ) , 문일영 ( Il-young Moon )  한국항행학회, 한국항행학회논문지 [2019] 제23권 제4호, 328~332페이지(총5페이지)

웹 기술의 발전으로 다양한 시스템 환경에서의 기술적 융합을 웹 인터페이스를 통해 수행이 가능해졌다. 웹은 그 역할에 따라 웹 1.0시대부터 4.0시대로 분류할 수 있으며, 정보의 연결 (connects information), 사람의 연결(connects people), 지식의 연결(connects knowledge), 지능의 연결(connects intelligence)의 특성을 갖는다. 또한, 4차 산업 혁명을 거치면서 모바일 앱을 통한 다양한 기술적 needs가 발생하였고, 단순한 정보의 제공 수단이던 웹에서, 3D, 가상/증강, 비디오/오디오 프로세싱 등의 기능 수행이 가능해졌다. 이러한 시대적 needs를 뒷받침하기 위한 기술 표준이 연구되었다. 본 논문에서는 그중 하나인 ...

TAG WebAssembly, Web architecture, Javascript, WebAssembly management system, WASI

INS/GPS 통합 항법 시스템의 위치 오차 개선을 위한 IMM 필터 설계

백승준 ( Seung-jun Baek )  한국항행학회, 한국항행학회논문지 [2019] 제23권 제3호, 221~227페이지(총7페이지)

본 논문에서는 위성 항법 해를 이용하여 INS의 순수항법을 보상하는 INS / GPS 통합 항법 알고리즘을 구성할 때 불안정한 위성 항법 위치 해 출력에도 안정적인 항법 성능을 보장할 수 있는 IMM (interacting multiple model)필터를 설계하였다. INS / GPS 통합 항법 시스템 구조 내에 칼만필터를 서브 필터로 하는 IMM 필터 구조를 정의하였다. IMM필터 구성시 서브필터는 2개로 구성하였으며, 각각의 칼만필터는 INS의 오차 방정식으로부터 위치, 속도, 자세, 센서 오차 등으로 구성한 16차의 상태를 정의하고 추가로 위성항법의 유색 잡음(coloured measurement noise)영향으로 2차를 확장하였다. 제안한 IMM 필터의 성능을 확인하기위해 위성항법에 임의의 오차를...

TAG Global positioning system, Inertial navigation system, Interacting multiple model, Integrated navigation system, Monte Carlo simulation

GPS 음영 지역 극복을 위한 INS/초음파 속도계 결합 항법 시스템 설계

최부성 ( Bu-sung Choi ) , 유원재 ( Won-jae Yoo ) , 김라우 ( La-woo Kim ) , 이유담 ( Yu-dam Lee ) , 이형근 ( Hyung-keun Lee )  한국항행학회, 한국항행학회논문지 [2019] 제23권 제3호, 228~236페이지(총9페이지)

최근 도심지, 터널, 지하도 등과 같이 위성항법시스템 (GPS; global positioning system) 신호 수신이 어려운 환경에서 안정적으로 정확한 위치 해를 획득하기 위한 다중센서 결합 기법들이 활발하게 연구되고 있다. GPS 음영 지역에서의 위치 정확도를 개선하기 위하여 본 논문에서는 초음파의 전파 특성을 활용하여 동체의 전방 속도를 추정할 수 있는 저가의 초음파 속도계 (ultrasonic-speedometer)를 설계하였고, 이를 활용하여 관성항법시스템 (INS; inertial navigation system)과 효율적으로 결합하는 INS/초음파 속도계 결합 항법 시스템을 제안하였다. 제안된 시스템의 성능을 분석하기 위해 차량 탑재 실험을 수행하였다. 실험결과에 의하면 저가의 MEMS IMU (micro e...

TAG GPS-denied area, INS, Ultrasonic-speedometer, Kalman filter, Positioning system

WAAS-EGNOS 중첩 영역 내 위성기반 보강시스템 선택 기법 연구

김민규 ( Mingyu Kim ) , 김정래 ( Jeongrae Kim )  한국항행학회, 한국항행학회논문지 [2019] 제23권 제3호, 237~244페이지(총8페이지)

SBAS는 실시간으로 사용자에게 GNSS 궤도 및 시계, 전리층 보정정보와 이에 대한 무결성정보를 제공하여 SBAS 사용 시 정밀한 위치추정이 가능하다. 각 국의 SBAS 개발 및 추가 지상관측소 설치로 SBAS 서비스 영역이 확대됨에 따라 2개의 SBAS 서비스 영역이 겹쳐 다중 SBAS 신호가 수신되는 영역이 존재하는데, 이에 대한 신호 선택 방법에 관한 연구는 진행되지 않았다. 이에 본 연구에서는 WAAS와 EGNOS 정보가 동시에 전송되는 영역에서 WAAS 정보 우선 사용 방법, EGNOS 정보 우선 사용 방법, 그리고 보정정보 오차 공분산 비교 선택 방법을 사용하여 저궤도위성에 SBAS 정보를 적용한 후 위치추정 결과를 비교하였다. WAAS 정보를 우선으로 사용할 때 3D 위치오차는 2.57 m로 가장 작았으며, 오차 ...

TAG Low earth orbit satellites, Satellite-based augmentation system, SBAS correction, SBAS selection

해조류 속도 오차 추정을 통한 속도보정항법 알고리즘

최윤혁 ( Yun-hyuk Choi )  한국항행학회, 한국항행학회논문지 [2019] 제23권 제3호, 245~250페이지(총6페이지)

관성항법장치는 시간 경과에 따라 관성센서 및 초기정렬 오차로 인해 항법 오차가 발생한다. 이를 보상하기 위한 방법으로 위성 항법시스템 및 속도계 등을 이용하여 보정항법을 수행한다. 수중 환경에서는 GNSS 신호가 통하지 않기 때문에, 수중운동체에 탑재한 관성항법장치는 주로 속도계 보조센서를 이용하여 보정항법을 수행한다. 속도계 보조센서는 DVL, EM-Log, RPM이 있으며, 시스템 환경에 따라서 센서 종류가 적용된다. 본 논문은 고속 및 심해 환경에서 운용되는 관성항법장치의 RPM 속도보정항법을 설계하였다. 또한 직진 방향의 성분을 갖는 RPM 속도계의 한계를 보완하며, 해조류 속도 오차를 보상하는 알고리즘을 제안하였다. 제안한 알고리즘은 몬테카를로 시뮬레이션 결과를 통해 성능을 입증하였다.

TAG Inertial navigation system, Integrated navigation, Kalman filter, Current velocity error, Revolution per minute, Monte-calo simulation

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