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NDGPS와 LORAN-C 기반의 항법 방안 연구
A Navigation Method Based on the NDGPS and LORAN-C 원문보기

제어·자동화·시스템공학 논문지 = Journal of control, automation and systems engineering, v.12 no.9, 2006년, pp.891 - 897  

신미영 (충남대학교 전자공학과) ,  박찬식 (충북대학교 전기전자컴퓨터공학부) ,  이창복 (한국표준과학연구원) ,  서상현 (한국해양연구원) ,  이상정 (충남대학교 전기정보통신공학부)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The coverage of the NDGPS is nationwide currently and by 2007 more than 2 NDGPS signal will be available in most of Korean peninsula both coastal area and inland. The role of NDGPS beacon is transmitting pseudorange corrections however if range or pseudorange can be measured from NDGPS beacon signal...

주제어

#NDGPS   #LORAN-C   #regional navigation   #network synchronization   #ASF  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 하지만 백업용으로써의 그 활용 가치가 높아 미국을 비롯한 다른 국가들은 기존 LORAN-C 시스템을 개량하여 GPS 백업 시스템(enhanced LORAN) 및 보정 정보 전송용 시스템(eurofix)으로 활용하는 방안을 활발하게 연구 중이대:2]. 본 논문에서는 우리나라에서 운용하고 있는 전파 시스템 중 GPS 보정 데이터 전송 목적으로 현재 해양수산부에서 구축 . 운용하고 있는 NDGPS (Nation­ wide DGPS) 기준국과 Korea Loran-C 체인 중 포항과 광주에 위치한 송신국을 연계한 지상파 전파 항법 시스템 구축방안을 연구한다.
  • 본 논문에서는 해양수산부에서 운용 중인 GPS 의사 거리보정 정보 전송용 NDGPS 시스템과 지상파 항법 시스템인 LOR商N-C를 이용하여 GPS에 의존하지 않는 독자적인 항법 시스템 구축을 위하여 필요한 조건 및 그 해결 방안을 나타내었다. 현재 NDGPS 망의 구조로는 항법을 수행하기 어려우며 NDGPS 기준국 간 시각동기와 이를 이용한 보정 데이터의 전송시점과 반송파 위상을 동기시키면 TOA 기법에 의한 항법이 가능할 수 있음을 보였다 그러나 항법을 위해서는 최소 4개 이상의 NDGPS 기준국으로부터 신호를 수신하여야 하며 이를 만족하는 지역은 극히 한정되므로 여기에 LORAN-C를 추가하는 지상파 기반의 항법 시스템을 제안하였고, 항법 시 예상되는 오차요인 및 보상기법을 제시하였다.
  • 본 논문에서는 우리나라에서 운용하고 있는 전파 시스템 중 GPS 보정 데이터 전송 목적으로 현재 해양수산부에서 구축 . 운용하고 있는 NDGPS (Nation­ wide DGPS) 기준국과 Korea Loran-C 체인 중 포항과 광주에 위치한 송신국을 연계한 지상파 전파 항법 시스템 구축방안을 연구한다.

가설 설정

  • NDGPS 기준국 신호의 도달 범위는 내륙의 경우 85km, 해안의 경우 120km 로 두었으며, LORAN-C 신호의 도달거리는 2200km 로 두었다. 또한 NDGPS 기준국 간에 시각동기 망이 구축되었고, ASF, - 및 出, 를 보상하였으며, 미지정수를 결정하였다고 가정하였다. 수신기 오차는 동기식 비콘 수신기를 구현하여 실험한 표 3의 결과를 바탕으로 결정하였다.
  • 12]. 본 논문에서는 2개 이하의 NDGPS 기준국으로부터 신호를 수신할 수 있다고 가정하였으며, 부족한 측정치는 해양수산부에서 운용하고 있는 LORAN-C를 이용한 항법을 고려하였다.
  • 즉, 1는 반송파 위상 즉정오차의 표준편차인 5m, 6 邱는 비트 타이밍 측정오차의 표준편차인 500m, 는 LORAN-C 신호의 6번째 zero-crossing 측정오차의 표준편차인 50//2m 로 가정하였다. 시뮬레이션 결과로부터 혼합항법 시 대부분의 내륙지역에서 100m 이내의 항법 정확도를 얻을 수 있음을 확인하였다.
  • 편의를 위하여 LORAN-C 기준국과 NDGPS 기준국의 시각은 동기되었다고 가정하였으며 이는 NDGPS 기준국간 시각 동기 기법을 적용하면 가능하다. LORAN-C로부터 얻은 의사거리는 (11)과 같이 나타낼 수 있다.
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참고문헌 (13)

  1. http://loran9930.go.kr/ 

  2. http://www.navcen.uscg.gov/loran/ 

  3. http://www.ndgps.go.kr/ 

  4. 윤상준, 이창복, 이상정, 'DGPS 비콘 기준국 반송파 동기의 활용방안 연구,' 제10차 GNSS Workshop, pp. 339-341, 11, 2003 

  5. (주)네비콤, 'NDGPS 신호의 전파지연 특성 분석 장비 개발,' 해양수산부, NDGPS 시각동기망 기반 항법체계 기술개발 연구 결과보고서, pp. 102-159, 9. 2005 

  6. G. Abwerzger, 'Sensor fusion of GPS and Loran-C A raw-data based technique,' GNSS 2002, The European Navigation Conference, Copenhagen, Denmark, May 27-30, 2002 

  7. W. Pelgrum J. & D. van Willigen, 'LORAN-C Challenges GNSS : From a Quarter Nautical Mile Down to Meter-Level Accuracy,' ENC GNSS 2003, Graz, Austria, 22-25 April 2003 

  8. U. S. Coast Guard Academy, Loran-C Engineering Course 

  9. 부산카톨릭대학교, 'Terrain 데이터 맵을 이용한 지형의 전파 지연 영향 분석,' 해양수산부, NDGPS 시각동기망 기반 항법체계 기술개발 연구 결과보고서, pp. 161-212, 9. 2005 

  10. 표준과학연구원, 'NDGPS 신호의 전파지연 성능 분석 및 기준국 망동기 방안 연구,' 해양수산부, NDGPS 시각동기망 기반 항법체계 기술개발 연구 결과보고서, pp. 56-101, 9. 2005 

  11. E. D. Kaplan, Understanding GPS Principles and Application, Artech House, 1996 

  12. 신미영, 윤상준, 이창복, 서상현, 박찬식, 이상정, 'NDGPS 시각동기망과 LORAN-C 기반의 지상파 항법 방안 연구,' KACC 2005, 대전, 10. 2005 

  13. M. Y. Shin, S. S. Han, S. J. Lee, C. S. Park, C. B. Lee, and S. H. Suh, 'A feasibility study on positioning technologies using the synchronized NDGPS beacon signal,' International Symposium on GPS/GNSS 2005, Hong Kong, December, 2005 

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