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의사위성 항법시스템의 항법성능 분석기법 연구
A Study on Navigation Performance Analysis Technique of Pseudolite Navigation Systems 원문보기

한국항공우주학회지 = Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences, v.42 no.11, 2014년, pp.947 - 957  

박준표 (Agency for Defense Development) ,  석진영 (Chungnam National University)

초록
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본 논문은 의사위성 항법시스템의 항법성능 분석기법을 제시하고, 실제 시험 데이터를 이용한 의사위성 항법시스템의 항법결과 성능분석을 통해 이를 검증하고자 하였다. 기존 GPS 및 Galileo 등의 위성항법 분야에서 적용되는 항법성능 분석방법들을 통해 오차 요소들을 식별하고, 표준화된 문서에서 정의한 UERE의 기준을 확인하고, 실험적으로 UERE를 계산하는 방안을 살펴보았다. 이를 기준으로 의사위성 항법시스템에서의 오차 요소를 식별하고, 가용한 UERE 관측 방법과 UERE 계산 방법 및 UERE와 위성 배치로부터의 항법해 성능 추정 방안을 제안하고 몇 가지 상황을 고려한 시뮬레이션을 수행하였으며, 최종적으로 비행시험을 통한 실제 데이터를 이용하여 이를 검증하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, the navigation performance analysis techniques of a pseudolite navigation system are proposed. To validate the techniques, operation and navigation test results using real test data are addressed. The conventional navigation performance analysis methods used for satellite navigation s...

주제어

#의사위성   #위성항법시스템   #항법   #의사거리 오차  

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
의사위성 항법시스템의 단점은? 최근 GNSS 음영지역에서의 보강시스템 또는 대체항법 시스템으로서 활용되고 있는 의사위성 항법시스템(Pseudolite Navigation System)은 실내, 도심지에서의 가용 항법 신호원 확보를 통한 GNSS 항법 성능 향상 및 협역의 범위에서 독자항법 시스템으로 사용되고 있다[3~6]. 이러한 의사위성 항법시스템은 대부분의 경우 국부적인 지역에 의사위성이 분포하는 관계로 의사위성 신호를 상시 관측할 수 있는 관측기준국을 확보하기 어렵다. 따라서, 의사위성의 시각동기 오차 및 거리 측정 오차를 공통적으로 관측할 수 없게 되어, 지역적으로 편향된 의사거리 오차를 유발하게 된다. 또한 지상에 설치되는 의사위성의 특성상 지형 지물에 의한 고정 오차가 존재할 수 있다. 그리고 항법 시스템의 용도에 따라 서비스 영역을 충분히 둘러싸지 못하는 비대칭 배치 특성을 갖게 된다.
최근 의사위성 항법시스템은 어떻게 활용되는가? 최근 GNSS 음영지역에서의 보강시스템 또는 대체항법 시스템으로서 활용되고 있는 의사위성 항법시스템(Pseudolite Navigation System)은 실내, 도심지에서의 가용 항법 신호원 확보를 통한 GNSS 항법 성능 향상 및 협역의 범위에서 독자항법 시스템으로 사용되고 있다[3~6]. 이러한 의사위성 항법시스템은 대부분의 경우 국부적인 지역에 의사위성이 분포하는 관계로 의사위성 신호를 상시 관측할 수 있는 관측기준국을 확보하기 어렵다.
UERE 및 URE, UEE 계산에서, 통상적으로 의사거리 오차의 특성이 평균이 0인 정규분포를 갖는다고 가정하는 이유는? UERE 및 URE, UEE 계산에서, 통상적으로 의사거리 오차의 특성이 평균이 0인 정규분포를 갖는다고 가정한다. 이러한 가정은, 임의 시간에 특정 장소에서 측정한 GNSS 의사거리 오차 특성으로는 맞지 않으나, 오랜 시간에 걸쳐 전 지구에 분포한 사용자를 가정했을 때는 합리적인 가정이 된다. 이와 같은 가정이 합당한 경우 UERE를 1-sigma형태로 정의할 수 있고, 수식 (1)과 같이 URE와 UEE의 RSS(Root Sum Square)로 UERE를 계산할 수 있다.
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참고문헌 (12)

  1. Kaplan, E.D. & Hegarty, C.J. (2006), "Understanding GPS Principles and Applicatioan," 2nd Edition, Norwood, MA, Artech House 

  2. Misra, P. & Enge, P. (2006), "Global Positioning System Signals, Measurements, and Performance," 2nd Edition, Lincoln, MA, Ganga-Jamuna Press 

  3. Craig, D. & Locata Corp., "USAF's New Reference System, Truth on the Range," Article of Inside GNSS Magazine, May/June 2012 

  4. J. Wang, "Pseudolite Applications in Positioning and Navigation: Progress and Problems," Journal of Global Positioning Systems, Vol. 1, No. 1, pp.48-56, 2002 

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  5. Kee, C., D. Yun, and H. Jun, "Indoor Navigation System using Asynchronous Pseudolites," Journal of Navigation, Vol 56, No. 2, pp.443-455, 2003 

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  6. So, H., T. Lee, S. Jeon, C. Kim, C. Kee, T. Kim, and S. Lee, "Implementation of a Vector-based Tracking Loop Receiver in a Pseudolite Navigation System," Sensors, Vol. 10, No. 7, pp.6324-6346, 2010 

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  9. Kovach, K. (2000), "New User Equivalent Range Error (UERE) Budget for the Modernized Navstar Global Positioning System (GPS)," Proceedings of ION NTM 2000, January, CA, USA 

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  12. Park, J. and Suk, J., "A Study on the Effects and the Countermeasure of Sea Surface Reflection Waves in Pseudolite Navigation Systems," Journal of The Korean Society for Aeronautical and Space Sciences 42(6), pp.505-514, 2014 

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