[논문]국내 해상 DGPS 기준국의 서비스 영역 측정 및 분석

김영완

doi:10.6109/jkiice.2014.18.6.1255

국내 해상 DGPS 기준국의 서비스 영역 측정 및 분석
Analysis and measurement of service area of ocean-based DGPS reference station in Korea 원문보기

한국정보통신학회논문지 = Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering, v.18 no.6, 2014년, pp.1255 - 1261

김영완 (Department of Radio Communication Engineering, Kunsan National University)

초록
AI-Helper

본 논문에서는 계절별 국내 해상 DGPS 기준국 신호의 전파 특성을 측정하고 기후 및 계절에 따른 서비스 영역을 분석한다. 해상 DGPS 기준국을 중심으로 내륙 서비스 영역에서 수신 신호의 전계 강도와 신호대 잡음비를 측정 분석한다. 산악지형과 대지 도전율이 낮은 안테나 사이트를 갖는 기준국을 제외한 해상 DGPS 기준국의 내륙 서비스 영역은 서비스 영역 대비 68 %이상의 양호한 서비스 영역을 제공하고 있다. 계절에 따른 안정된 서비스 영역을 갖기 위해서는 양호한 대지 도전율을 갖는 안테나 사이트와 보다 높은 안테나 효율을 갖는 해상 DGPS 기준국 설치 및 운영이 필요하다. 아울러 내륙 기준국과의 이중 서비스 영역 제공으로 전파 경로상의 장애물로 인한 불안정한 서비스 영역을 해소할 수 있다.

Abstract ▼ AI-Helper

Based on the radio wave measurement of korean ocean-based DGPS by season, in this paper, the service coverages of ocean-based DGPS reference stations were analyzed according to the climate and season. The signal strengths and signal-to-noise ratios in the land service areas that are provided by ocean-based DGPS reference stations were measured. The ocean-based DGPS reference station except reference stations on the mountainous terrain and the low ground conductivity provide more than 68% service area in comparison with the designed land service coverage providing by the ocean-based DGPS reference stations. To provide the designed service area that is unrelated to a season, it is necessary to install and operate the DGPS reference station with good ground conductivity and high efficiency antenna. Also, the poor service regions which is generated by obstacles of electric wave on pathway can be resolved by the double service area providing by land-based DGPS reference stations.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

또한, DGPS 서비스 영역은 USCG 규정인 40 dB㎶/m를 한계 레벨로 설정하고 있다[6]. 본 논문에서는 규정과 수신기 특성을 고려하여 표 2와 같은 기준으로 서비스 영역을 분석한다.
본 논문에서는 해상 DGPS 기준국으로 부터 전파되는 DGPS 신호의 세기를 서비스 영역에서 계절별로 측정하여 기후에 따른 서비스 영역을 분석한다. 아울러, 수신 지역에서의 신호의 품질정도를 평가하기 위하여 수신 신호의 신호대 잡음비를 측정하여 서비스 영역의 품질을 분석한다.
본 논문에서는 해상 DGPS 기준국의 기후 및 계절에 따른 서비스 영역을 분석하기 위하여 해상 DGPS 기준국 신호의 세기 및 신호대 잡음비를 서비스 영역에서 측정하였다. DGPS 전파 측정은 내륙 서비스 영역에서 동절기와 하절기에 동일 지역에서 측정하였으며, 측정된 데이터를 통하여 기후에 따른 서비스 영역을 분석하였다.
DGPS 신호 측정은 해상 DGPS 기준국에서 제공하는 내륙 서비스 영역을 중심으로 하며, 동일한 영역에서 동절기와 하절기에 측정하여 분석한다. 측정 분석된 결과를 통하여 해상 DGPS 기준국의 서비스 영역 향상을 위한 방안을 모색한다.
해상 DGPS 기준국의 전파 측정은 내륙이 중첩되는 서비스 영역에서 측정한다. 해양 DGPS 기준국의 유효 서비스 범위인 185 km(100NM)는 해양을 기준으로 한 범위로서, 해양 서비스 영역은 내륙 서비스 영역보다는 안정적으로 제공되고 있으므로 본 논문에서는 해상 DGPS 기준국에서 내륙으로 전파되는 전파 특성을 측정한다. 기후 및 계절에 따른 서비스 역역을 분석하기 위하여 해상 DGPS 기준국을 중심으로 내륙 서비스 영역에서 측정하며, 동절기와 하절기로 구분하여 동일한 측정 지역 내에서 측정한다.

제안 방법

아울러, 수신 지역에서의 신호의 품질정도를 평가하기 위하여 수신 신호의 신호대 잡음비를 측정하여 서비스 영역의 품질을 분석한다. DGPS 신호 측정은 해상 DGPS 기준국에서 제공하는 내륙 서비스 영역을 중심으로 하며, 동일한 영역에서 동절기와 하절기에 측정하여 분석한다. 측정 분석된 결과를 통하여 해상 DGPS 기준국의 서비스 영역 향상을 위한 방안을 모색한다.
본 논문에서는 해상 DGPS 기준국의 기후 및 계절에 따른 서비스 영역을 분석하기 위하여 해상 DGPS 기준국 신호의 세기 및 신호대 잡음비를 서비스 영역에서 측정하였다. DGPS 전파 측정은 내륙 서비스 영역에서 동절기와 하절기에 동일 지역에서 측정하였으며, 측정된 데이터를 통하여 기후에 따른 서비스 영역을 분석하였다. 마라도 및 소청도를 제외한 해상 DGPS 기준국은 내륙 서비스 영역을 포함한 서비스 영역 대비 약 68 %이상의 양호한 DGPS 서비스를 제공하고 있다.
해양 DGPS 기준국의 유효 서비스 범위인 185 km(100NM)는 해양을 기준으로 한 범위로서, 해양 서비스 영역은 내륙 서비스 영역보다는 안정적으로 제공되고 있으므로 본 논문에서는 해상 DGPS 기준국에서 내륙으로 전파되는 전파 특성을 측정한다. 기후 및 계절에 따른 서비스 역역을 분석하기 위하여 해상 DGPS 기준국을 중심으로 내륙 서비스 영역에서 측정하며, 동절기와 하절기로 구분하여 동일한 측정 지역 내에서 측정한다. 측정 데이터의 신뢰성과 정확성을 높이기 위하여 해상 DGPS 기준국의 전파가 수신 또는 예측되는 내륙 지역을 도상 검토하여 실측하며, 이동 가능한 고속도로와 국도를 측정 지점으로 한다.
본 논문에서는 해상 DGPS 기준국으로 부터 전파되는 DGPS 신호의 세기를 서비스 영역에서 계절별로 측정하여 기후에 따른 서비스 영역을 분석한다. 아울러, 수신 지역에서의 신호의 품질정도를 평가하기 위하여 수신 신호의 신호대 잡음비를 측정하여 서비스 영역의 품질을 분석한다. DGPS 신호 측정은 해상 DGPS 기준국에서 제공하는 내륙 서비스 영역을 중심으로 하며, 동일한 영역에서 동절기와 하절기에 측정하여 분석한다.
전파 측정 데이터는 추출한 위치 좌표 데이터와 전계강도 수치값을 맵핑할 수 있는 프로그램을 이용하여 측정하며, Graphic Mapping Tool을 사용하여 전파 측정 데이터 분류 방법을 사용하여 전계강도 레벨 및 색상을 통일성을 가지고 지정하여 GIS Data와 연계하여 측정한다.
기후 및 계절에 따른 서비스 역역을 분석하기 위하여 해상 DGPS 기준국을 중심으로 내륙 서비스 영역에서 측정하며, 동절기와 하절기로 구분하여 동일한 측정 지역 내에서 측정한다. 측정 데이터의 신뢰성과 정확성을 높이기 위하여 해상 DGPS 기준국의 전파가 수신 또는 예측되는 내륙 지역을 도상 검토하여 실측하며, 이동 가능한 고속도로와 국도를 측정 지점으로 한다. 그림 2는 해상 DGPS 기준국의 전파 특성을 측정하기 위한 측정 구성도를 보여준다.
해상 DGPS 기준국의 전파 측정은 내륙이 중첩되는 서비스 영역에서 측정한다. 해양 DGPS 기준국의 유효 서비스 범위인 185 km(100NM)는 해양을 기준으로 한 범위로서, 해양 서비스 영역은 내륙 서비스 영역보다는 안정적으로 제공되고 있으므로 본 논문에서는 해상 DGPS 기준국에서 내륙으로 전파되는 전파 특성을 측정한다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	내륙의 대지 도전율의 특징은 무엇인가?	대지 도전율은 지질의 특성에도 좌우되나, 지면에 포함된 각종 무기질의 전리현상(電離現象)에 의한 영향이 크게 나타난다. 따라서 대지에 포함된 습도와 온도의 변화에 따라 대지 도전율이 변화되며, 기후나 계절에 따라서 변화된다. 해상 기준국으로부터 해상 및 해안을 따라 전송되는 DGPS 신호는 안정적으로 전파되나, 섬지역에 설치된 해상 기준국 신호는 대지 도전율에 영향을 받는다. 또한, 내륙으로 전파되는 신호는 기후 및 계절에 따라 전파되는 신호 세기가 변동되어 안정된 서비스 영역을 제공하지 못할 수 있다.
	서비스 지점에서 어느 한 기준국의 신호를 수신하기 위한 조건은 무엇인가?	서비스 지점에서 어느 한 기준국의 신호를 수신하기 위해서는 수신 신호의 신호대 잡음비( S/N:Signal to Noise)가 신호를 재생할 수 있는 일정 S/N 비보다 높아야 한다. ITU-R 823에 의하면 DGPS 수신기는 수신 대역폭 500Hz의 범위에서 S/N비 7dB 이상으로 1000비트당 1비트 이내의 오차율로 신호의 재생이 가능하여야 하는 것으로 규정하고 있다[5].
	해양 DGPS 기준국의 유효서비스 범위는 얼마인가?	해상 DGPS 기준국의 전파 측정은 내륙이 중첩되는 서비스 영역에서 측정한다. 해양 DGPS 기준국의 유효서비스 범위인 185 km(100NM)는 해양을 기준으로 한 범위로서, 해양 서비스 영역은 내륙 서비스 영역보다는 안정적으로 제공되고 있으므로 본 논문에서는 해상 DGPS 기준국에서 내륙으로 전파되는 전파 특성을 측정한다. 기후 및 계절에 따른 서비스 역역을 분석하기 위하여 해상 DGPS 기준국을 중심으로 내륙 서비스 영역에서 측정하며, 동절기와 하절기로 구분하여 동일한 측정 지역 내에서 측정한다.

참고문헌 (7)

Ministry of Oceans and Fisheries, DGNSS Central Office: http://www.ndgps.go.kr
N.DeMinco, "Ground-wave analysis model for MR broadcasting systems", NTIA Report 86-203, 1986.
Young-wan Kim, Service Coverage Enhancement due to Output Power of Korean Land-based DGPS, Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering, vol. 15, no. 10, pp. 209-2064, 2011.

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Kim, Young wan, "Antenna Radiation Efficiency of the Korean NDGPS Based on Radiation Power Measurements", Journal of information and communication convergence engineering, vol.10, no.2, pp.97-102, 2012.

원문보기 상세보기
ITU, Technical characteristics of differential transmissions for global navigation satellite systems from maritime radio beacons in the frequency band 283.5-315 kHz in Region 1 and 285-325 kHz in Regions 2 and 3, ITU-R M 823, 2006.
U.S. Coast Guard: http://www.navcen.uscg.gov
R. Li, "The Accuracy of Norton's Empirical Approximations for Groundwave Attenuation", IEEE Trans. on AP. vol. 31, no. 4, pp. 624-628. 1983.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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