상시기준국을 이용한 정밀위치결정 인프라 클러스터 전국단위 설계

신미리 ( Miri Shin ) , 안종선 ( Jongsun Ahn ) , 손은성 ( Eunseong Son ) , 허문범 ( Moon-beom Heo )  한국항행학회, 한국항행학회논문지 [2018] 제22권 제6호, 577~584페이지(총8페이지)

위성항법기반 교통인프라 클러스터는 육상교통 환경의 사용자가 정밀위치결정이 가능한 위성항법 보정정보 및 무결성 정보를 방송하는 인프라이다. 이는 실제로 신뢰성 있는 차로구분이 가능한 수준의 위치 결정이 가능하도록 한다. 그러나 정밀위치결정 보정정보 제공 서비스를 전국에 제공하기 위하여 새로운 부지 선정 및 지역수신국 구축은 큰 비용과 상당 기간의 소요에 대한 부담이 있다. 그리하여 본 논문에서는 상시기준국을 이용하여 위성항법기반 정밀위치결정 교통인프라 (NETPPI-LT; network-based precise positioning for land transportation) 클러스터 구성 및 설계 기준을 제시하고, 이에 따라 전국단위 클러스터를 설계하여 제안하였다. 이러한 클러스터 설계안의 정밀위치결정 사전 성능을 공간이격오차 기반으로 분석하여 클러스터 설계...

TAG GNSS, Lane-level positioning, CORS, Cluster, Spatial error

GPS 궤도의 태양풍 모델 비교

유선경 ( Sunkyoung Yu ) , 김강호 ( Ghangho Kim ) , 기창돈 ( Changdon Kee ) , 허문범 ( Moon-beom Heo )  한국항행학회, 한국항행학회논문지 [2018] 제22권 제6호, 585~590페이지(총6페이지)

GPS 위성의 궤도는 위성의 GPS 측정치와 정밀한 위성의 동역학을 함께 고려하여 정밀하게 추정할 수 있다. 대부분의 위성 동역학 성분은 위성의 위치와 속도와 알려진 모델 식의 수식과 계수 값을 활용하여 정밀한 구현이 가능하다. 그러나 태양풍에 의한 힘은 모델을 선정하고, 모델의 계수를 추정해야 한다. 이 때, 모델에 따라 구현 성능이 달라질 수 있다. 따라서 본 논문은 CODE에서 생성한 정밀 궤도력을 활용해, 다양한 태양풍 모델의 계수를 추정하고 각 모델을 활용한 궤도 전파 모델의 정확도를 비교 분석했다. 결과적으로 ECOM 모델과 reduced ECOM을 활용하는 경우, CODE 1일 궤도와 cm level 오차를 가지는 궤도 전파 모델을 구현할 수 있음을 확인했다. 또한 SRP 모델을 구현하지 않는 경우 수십 m의 오차를 가짐을 확인할 ...

TAG GPS satellite propagator, Solar radiation pressure, Extended CODE orbit model

위성항법 기반 차로구분 정밀위치결정 인프라 운영/평가 시스템 개발

이상우 ( Sangwoo Lee ) , 임성혁 ( Sunghyuk Im ) , 안종선 ( Jongsun Ahn ) , 손은성 ( Eunseong Son ) , 신미리 ( Miri Shin ) , 이정훈 ( Jung-hoon Lee ) , 허문범 ( Moon-beom Heo )  한국항행학회, 한국항행학회논문지 [2018] 제22권 제6호, 591~601페이지(총11페이지)

본 논문에서는 위성항법 기반 차로구분 정밀위치결정 인프라 시스템을 효율적으로 운영/평가하기 위한 방법에 대해 논의한다. 정밀위치결정 인프라는 단일 주파수 대역을 지원하는 저가형 위성항법 수신기(사용자)가 차로 레벨의 위치결정 정확도 확보와 위치정보에 대한 무결성 감시가 가능하도록, 매초 위성항법 거리측정치에 대한 보정정보와 보정정보에 대한 무결성 정보를 제공하는 시스템이다. 정밀위치결정 시스템의 구조 및 기능과 더불어 인프라 시스템의 구축 현황을 소개하며, 나아가 인프라 시스템을 효율적으로 운영, 관리하고, 인프라 시스템의 성능을 평가하기 위한 인프라 운영/평가 시스템을 소개한다. 이를 이용하여 실제 구축된 인프라 시스템의 성능을 평가, 분석하며, 결과를 바탕으로 대규모 시스템의 안정적 운영을 위한 요구사항에 대해 논의한다.

TAG Global navigation satellite systems, Infrastructure, Lane-level positioning, Network RTK

기계학습을 통한 예측 DGPS 항법 알고리즘

김홍표 ( Hongpyo Kim ) , 장진혁 ( Jinhyeok Jang ) , 구상훈 ( Sanghoon Koo ) , 안종선 ( Jongsun Ahn ) , 허문범 ( Moon-beom Heo ) , 성상경 ( Sangkyung Sung ) , 이영재 ( Young Jae Lee )  한국항행학회, 한국항행학회논문지 [2018] 제22권 제6호, 602~609페이지(총8페이지)

DGPS (differential GPS) 방식의 위치해 계산 방식은 기준국 수신기와 동적 수신기와의 의사거리 보정정보 (PRC; pseudo-range correction) 실시간 통신을 통해서 위치해를 계산하는 방식을 말한다. 실제 동적으로 움직이는 수신기에서는 기준국 수신기와의 통신이 단절되어 PRC 실시간 통신이 단절되는 상황이 발생한다. 논문에서는 DGPS 방식의 위치해 계산 방식에서 PRC 를 받는 실시간 상황 중간에서 수신기에 의사거리 보정 정보전송이 끊긴 상황을 가정하여, 수신기에서 기존에 수신했던 PRC 정보를 사용하여 가상의 PRC 모델을 기계학습 알고리즘을 통해 실시간 생성하는 predict DGPS를 제안한다. predict DGPS 방식을 검증하기 위해 고정되어있는 기준국의 수신기에서 실제...

TAG GPS, DGPS, Machine learning, Navigation, Nonlinear regression

한국지역에서 GPS와 Beidou의 위성 가시성 및 고앙각 위성 분석

장진혁 ( Jinhyeok Jang ) , 김홍표 ( Hongpyo Kim ) , 안종선 ( Jongsun Ahn ) , 허문범 ( Moon-beom Heo ) , 성상경 ( Sangkyung Sung ) , 이영재 ( Young Jae Lee )  한국항행학회, 한국항행학회논문지 [2018] 제22권 제6호, 610~615페이지(총6페이지)

세계적으로 GNSS (global navigation satellite system)는 선진국에서 개발 및 운용 중에 있다. 가장 대표적인 시스템인 GPS(global positioning system)을 시작으로 현재 중국의 Beidou가 빠르게 발전하고 있다. 본 논문에서는 빠르게 변화하는 Beidou의 활용을 위해 현재 시점의 한국지역에서 Beidou 위성의 가시성 분석을 수행한다. 이렇게 수행되는 분석에서 안정적으로 서비스 되고 있는 GPS와 비교하며 진행하도록 한다. 가시성 분석은 mask angle (저앙각 위성 배제 각도)에 따른 결과, skyplot (사용자 위치에서 위성의 위치를 가시적으로 표현하기 위한 그림)을 통한 결과를 수행하였다. 가시성 분석을 통해 한국지역에서...

TAG GNSS, GPS, Beidou, Visible satellite, Mask angle

GNSS 신호를 이용한 지진에 의한 전리층 교란의 주파수 분석

김부겸 ( Bu-gyeom Kim ) , 강선호 ( Seon-ho Kang ) , 한덕화 ( Deok-hwa Han ) , 송준솔 ( June-sol Song ) , 기창돈 ( Chang-don Kee )  한국항행학회, 한국항행학회논문지 [2018] 제22권 제6호, 616~622페이지(총7페이지)

규모가 큰 지진에 의해 발생한 에너지는 전리층까지 도달하여 교란을 발생시킨다. GNSS (global navigation satellite system) 위성의 신호의 전리층 지연을 분석하면 해당 교란을 검출할 수 있다. 지진에 의한 교란 검출에는 주로 band-pass filter가 사용되는데, 교란의 주파수에 맞는 주파수 대역 설정이 중요하다. 따라서 본 논문에선 GNSS 신호를 통해 지진에 의한 전리층 교란의 주파수를 분석하였다. 전리층 교란의 주파수 분석은 반송파의 geometry free combination으로 산출한 전리층 지연을 1 mHz high-pass filter로 처리한 후, fast Fourier transform을 통해 수행했다. 교란의 주파수 분석결과 초기 교란의 주파수는 4.5 mH...

TAG Ionospheric disturbances, Frequency, High-pass filter, Fast Fourier transform

무인항공기용 실시간 장애물 탐지 및 회피 경로 생성 알고리즘

고하윤 ( Ha-yoon Ko ) , 백중환 ( Joong-hwan Baek ) , 최형식 ( Hyung-sik Choi )  한국항행학회, 한국항행학회논문지 [2018] 제22권 제6호, 623~629페이지(총7페이지)

본 논문에서는 무인항공기용 실시간 장애물 탐지 및 회피 경로 생성 알고리즘을 제안한다. 2-D Lidar를 이용하여 장애물을 검출하고, 검출 정보는 지역 회피 경로 생성을 위한 실시간 히스토그램 생성과 목표 지점까지 전역 회피 경로 생성을 위해 사용되는 2-D SLAM 지도를 생성하는데 사용된다. 지역 회피 경로 생성을 위한 VFH 알고리즘은 장애물들이 벡터 방향과 거리에 따라 얼마큼 분포되어 있는지에 대한 실시간 히스토그램을 생성하고, 이 히스토그램은 근접 장애물 검출 시 지역 회피 경로를 생성하는데 사용된다. 기존의 RRT*-Smart 알고리즘의 한계로 인해 Modified RRT*-Smart 알고리즘을 제안한다. 이 알고리즘은 새로운 노드가 생길 때 목표 지점과의 직선 경로 여부를 판단하고, 목표 지점 방향으로 생성되도록 방향성을 부여...

TAG UAV, Obstacle avoidance, Path planning, VFH, RRT

비구조화된 불확실성과 시변 지연을 갖는 이산 시스템의 안정 조건

한형석 ( Hyung-seok Han )  한국항행학회, 한국항행학회논문지 [2018] 제22권 제6호, 630~635페이지(총6페이지)

본 논문에서는 시변 지연이 있는 선형 이산 시스템에 비구조화된 불확실성이 존재하는 경우에 대하여 시스템의 안정성을 다룬다. 고려된 시스템은 지연 없는 상태변수와 지연 상태 변수에 대한 시스템 행렬들은 시불변이나 지연시간이 구간범위에서 시변으로 변동하고, 크기에 대한 정보만을 얻을 수 있는 비구조화된 비선형 불확실성이 있는 시스템이다. 기존의 많은 결과들은 시변지연과 비구조화된 불확실성을 동시에 고려하지 못하고 한 가지 요소만 고려하여 연구되었다. 본 논문에서는 이 두 가지 요소를 모두 고려하여 새로운 안정조건을 도출하였고, 한 가지 요소만 고려한 기존 연구 결과와 비교하였다. 새로운 안정조건은 기존의 결과를 포함하는 매우 효과적인 수식으로 제안되며, 이는 복잡한 선형행렬부등식 혹은 리아프노프 방정식 등과 같은 복잡한 수치 계산을 요구하지 않는 간단한 부등식...

TAG Stability condition, Discrete system, Time-varying delay, Unstructured uncertainty, Nonlinear

무선 데이터 전송과 웹 로깅 시스템 설계

노재성 ( Jae-sung Roh )  한국항행학회, 한국항행학회논문지 [2018] 제22권 제6호, 636~641페이지(총6페이지)

최근 수년간 사물인터넷 기술은 급격히 발달하고 있으며 많은 분야에서 활용되고 있다. 사물인터넷 디바이스의 기능은 다양한 환경에서 정보를 수집하는 것이며 사용자에게 유용한 정보를 제공하여야 한다. 최근에는 사물인터넷 디바이스의 종류가 증가하고 있으며 가격도 저렴해지고 있다. 또한 사용하기 쉬운 오픈 소스 플랫폼들이 많이 개발되어 사용자에게 편의를 제공하고 있다. 본 논문에서는 ESP-12E NodeMCU 모듈 기반의 무선 데이터 전송 및 클라우드 서버 시스템을 설계하였으며 사물인터넷 디바이스에서 수집된 센서 정보는 WiFi 무선통신을 통하여 클라우드 서버에 전송하였다. 수집된 센서 데이터는 클라우드 서버에서 채널과 필드를 생성하여 저장되며 각 필드의 데이터를 그래프로 시각화하였다.

TAG WiFi wireless communication, Visualization, Internet of things, Cloud server

단일 전송선로의 전기적 길이 조정을 이용한 비대칭 분배기

권상근 ( Sang-keun Kwon ) , 김영 ( Young Kim )  한국항행학회, 한국항행학회논문지 [2018] 제22권 제6호, 642~647페이지(총6페이지)

본 논문은 단일 전송선로의 전기적 길이만을 조정한 비대칭 분배기 설계를 나타내었다. 이 분배기는 3개의 단일 전송선로와 고립 저항 1개 그리고 입력과 출력의 포트 종단 임피던스가 서로 다른 형태로 구성되어있다. 분배기의 특징은 입출력 포트 그리고 출력 포트와 고립저항 사이에 연결된 단일 전송선로의 전기적 길이를 조정하여 출력 포트의 분배비율을 조정하였다. 이러한 분배기의 설계 방법을 확인하기 위해서 1:2 분배 비율의 비대칭 분배기는 60 Ω의 단일 전송선로를 이용하여 입력 포트 임피던스는 40 Ω, 출력 포트의 임피던스는 45 Ω으로 동일하게 설정하였고, 삽입손실은 1.7 dB/ 5.0 dB, 반사 손실은 -30 dB이상 그리고 고립도는 -35 dB이상 측정되었다. 또한, 1:4 분배 비율의 비대칭 분배기는 40 Ω의 단일 전송선로를 이용하여 입력 포트...

TAG Different port impedance, Unequal power divider, Uniform transmission line

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