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[국내논문] 한국형발사체 위성항법수신기의 시각동기신호 생성 및 성능 평가
The Time Synchronization Signals of the GNSS Receiver for KSLV-II and Their Performance Assessment 원문보기

한국항공우주학회지 = Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences, v.47 no.11, 2019년, pp.812 - 820  

권병문 (KSLV-II R&D Head Office, Korea Aerospace Research Institute) ,  신용설 (KSLV-II R&D Head Office, Korea Aerospace Research Institute) ,  마근수 (KSLV-II R&D Head Office, Korea Aerospace Research Institute) ,  윤광호 (Division 1, Navcours Co., Ltd.) ,  서흥석 (Division 1, Navcours Co., Ltd.)

초록
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한국형발사체에 탑재되는 위성항법수신기는 발사체의 실시간 항법정보와 함께 정확한 시간정보를 제공한다. 한국형발사체에 탑재된 다른 시스템간의 시각동기나 온보드 측정데이터의 정확한 측정시간 분석 및 온보드와 지상국간의 시각동기 등에 활용하기 위해 제공되는 위성항법수신기의 시각동기신호에는 UTC(Coordinated Universal Time)에 동기된 1PPS(One Pulse Per Second) 신호와 직렬시각코드인 IRIG-B(Inter-Range Instrumentation Group Time Code B) 신호 및 제공되는 시각동기신호의 유효성을 알려주는 신호가 있다. 본 논문에서는 한국형발사체 위성항법수신기에서 제공되는 시각동기신호와 그에 대한 성능 평가에 대하여 설명한다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The GNSS receiver for KSLV(Korea Space Launch Vehicle)-II provides real-time navigation data as well as precise time and time interval. The precise time signals provided by the GNSS receiver that can be used for the time synchronization between onboard systems, and between the onboard systems and gr...

Keyword

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문제 정의

  • 본 논문에서는 위성항법수신기에서 출력할 수 있는 표준화된 시각코드를 바탕으로 설정된 한국형발사체 위성항법수신기의 시각동기신호의 규격과 설계 결과 및 캘리브레이션에 대해 설명한다. 또한 우주발 사체에서 나타나는 다양한 환경에서 위성항법수신기 에서 출력되는 시각신호에 대한 성능 평가 결과에 대하여 설명한다.
  • 본 논문에서는 위성항법수신기에서 출력할 수 있는 표준화된 시각코드를 바탕으로 설정된 한국형발사체 위성항법수신기의 시각동기신호의 규격과 설계 결과 및 캘리브레이션에 대해 설명한다. 또한 우주발 사체에서 나타나는 다양한 환경에서 위성항법수신기 에서 출력되는 시각신호에 대한 성능 평가 결과에 대하여 설명한다.
  • 본 논문에서는 한국형발사체 위성항법수신기에서 표준시각인 UTC에 동기되어 제공되는 1PPS 신호와 직렬방식의 IRIG-B 시각코드 및 시각동기신호의 정상유무를 판단할 수 있는 신호의 규격과 설계 결과 및 그에 대한 성능 평가에 대하여 설명하였다. 위성 항법수신기에서 출력되는 시각동기신호를 생성하는 내부 클록으로 인해 25 ㎱ 수준의 원천적인 지터를 갖는 한국형발사체 위성항법수신기는 R95로 계산된 경우에 원천적인 지터 수준보다 조금 높은 25 ㎱ ~ 35 ㎱ 수준의 시각정확도를 나타냈으며, 발사체의 모든 운용 환경에서 안정적으로 출력됨을 확인하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
차동(Differential) 방식이란 무엇인가 단 일종단 방식으로 출력되는 1PPS 신호는 상대적으로 전기적 잡음에 취약하고, 거리가 멀어지는 경우에 전 압강하가 발생하여 원하는 신호를 제대로 전달하지 못하는 경우가 발생할 수 있다[2,3]. 따라서 한국형발 사체 위성항법수신기에서 출력되는 1PPS 신호는 2선 식 평형 디지털 인터페이스 방식인 차동(Differential) 방식으로 설계하였다[3]. 이러한 방식은 RS422 트랜시버(Transceiver)를 이용하여 간단하게 구현할 수 있다[3].
정밀 시각동기시스템에서 시각동기를 위한 클록원으로 활용하는 위성항법시스템은 무엇인가 정밀 시각동기시스템은 대부분 시각동기를 위한 클록원(Clock Source)으로 GPS와 같은 위성항법시스 템을 활용하고 있다[1-12]. 위성항법시스템은 항법위 성에 탑재된 원자시계로부터 정밀한 시각을 생성하 고, 주어진 규격상으로는 지상국으로부터 표준시각인 UTC(Coordinated Universal Time)에 1㎲ 이내에 동 기 되도록 관리되며, 위성항법수신기에서 이보다 더 정확하게 시각동기신호를 계산할 수 있도록 GPS 항 법메시지에 클록 보정정보를 포함하고 있다[13,14]. 이에 따라 고정된 위치에서 정밀한 시각 및 주파수 를 제공하는 시각용 위성항법수신기를 이용하여 상 대적으로 적은 비용으로 수십 ㎱ 수준의 정확도를 갖는 시각동기시스템을 손쉽게 구현할 수 있으며, 일 정 구간에 대한 평균을 취하는 간단한 후처리 알고 리즘을 통해서도 수 ㎱ 이하의 정확도를 확보할 수 있다[1,2,6-15].
통신시스템, 데이터 처리시스템, 전력시스템, 센서 네트워크, 미사일이나 우주 발사체 및 위성 추적 시스템에서 정 확한 시각정보 획득과 시스템 사이의 시각동기가 필수적인 이유는 무엇인가 현대에 사용되는 대부분의 통신시스템이나 데이터 처리시스템, 전력시스템, 센서 네트워크, 미사일이나 우주발사체 및 위성 추적시스템에서는 서로 떨어져 있는 시스템이 동시에 동작해야 하거나, 측정된 데이터와 시각과의 상호관계가 매우 중요하기 때문에 정 확한 시각정보 획득과 시스템 사이의 시각동기는 필 수적이다[1-4]. 현재 시각동기를 위해 사용되고 있는 표준 프로토콜에는 NTP(Network Time Protocol), IEEE 1588 PTP(Precision Time Protocol) 및 IRIG (Inter-Range Instrumentation Group) 시각코드 등이 제시되어 있으며, 시각동기의 활용분야와 요구 정확 도 및 구축비용 등을 고려하여 적절한 표준을 채택 한다[2-5].
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참고문헌 (48)

  1. Lewandowski, W., Azoubib, J., and Klepczynski, W. J., "GPS: Primary tool for time transfer," IEEE, Vol. 87, No. 1, 1999. 

  2. Behrendt, K., and Fodero, K., "The perfect time: an examination of time-synchronization techniques," 60th Annual Georgia Tech Protective Relaying Conference, 2006. 

  3. Kwon, B. M., Shin, Y. S., Moon, J. H., and Min, B. J., "The time signals of the GNSS receiver on Korea Space Launch Vehicle II," 2014 KSAS Fall Conference, 2014. 

  4. Datta, R. N., "Understanding the concepts of synchronization and holdover," EE Times, https://www.eetimes.com/document.asp?doc_id1278627# (2019/06/20). 

  5. Han, Y. S., and Choi, Y. T., "Technical trend of time synchronization equipment in Naro Space Center," Aerospace Engineering and Technology, Vol. 8, No. 1, 2008, pp. 116-123. 

  6. Allan, D. W., and Thomas, C., "Technical directives for standardization of GPS time receiver software," Metrologia, 31, 1994, pp. 69-79. 

  7. "GPS and precision timing applications," Hewlett-Packard Company, Application Note 1272, 1996. 

  8. Defraigne, P., Banerjee, P., and Lewandowski, W., "Time transfer through GPS," Indian Journal of Radio & Space Physics, Vol. 36, 2007, pp. 303-312. 

  9. Gasparini, L., Zadedyurina, O., Fontana, G., Macii., D., Boni, A., and Ofek., Y., "A digital circuit for jitter reduction of GPS-disciplined 1-pps synchronization signals," International Workshop on Advanced Methods for Uncertainty Estimation in Measurement, 2007. 

  10. Defraigne, P., Petit, G., Uhrich, P., and Aerts, W., "Requirements on GNSS receivers from the perspective of timing applications," 24th European Frequency and Time Forum, 2010. 

  11. "Guidelines on the use of GPS disciplined oscillators for frequency or time traceability," EURAMET, Technical Guide, No. 3, Ver. 1.0, 2016. 

  12. Kubczak, P., and Matuszewski, L., "PPS quality estimation from different receivers," Measurement Automation Monitoring, Vol. 62, No. 11, 2016. 

  13. Dana, P. H., and Penrod, B. M., "The role of GPS in precise time and frequency dissemination," GPS World, Jul./Aug. 1990. 

  14. Dana, P. H., "Global Positioning System (GPS) time dissemination for real-time applications," Real-Time Systems, 12, 1997, pp. 9-40. 

  15. Clark, T. A., Hambly, R. M., and Abtahi, R., "Low-cost, high accuracy GPS timing," 13th International Technical Meeting of the Satellite Division of the ION, Sep. 2000, pp. 905-913. 

  16. Plumb, J., Larson, K. M., White, J., and Powers, E., "Absolute calibration of a geodetic time transfer system," IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control, Vol. 52, No. 11. 2005. 

  17. Petit, G., Defraigne, P., Warrington, B., and Uhrich, P., "Calibration of dual frequency GPS receivers for TAI," 20th European Frequency and Time Forum, 2006. 

  18. Tholert, S., Grunert, U., Denks, H., and Furthner, J., "Absolute calibration of time receivers with DLR's GPS/Galileo HW simulator," 39th Annual Precise Time and Time Interval Meeting, Nov. 2007. 

  19. Grunert, U., Thoelert, S., Denks, H., and Furthner, J., "Using of Spirent GPS/Galileo HW simulator for timing receiver calibration," 2008 IEEE/ION Position, Location and Navigation Symposium, May 2008, pp. 77-81. 

  20. Fischer, J., and Perdue, L., "A calibrated precision GNSS simulator for timing applications," 45th Annual Precise Time and Time Interval Meeting, 2013, pp. 107-111. 

  21. "Timing calibration of a GNSS receiver," Skydel Solutions Inc., 2018, http://www.skydelsolutions.com/en/resources/app-notes/app-note-receiver-timing-calibration/ (2019/06/20). 

  22. Hightower, P., "Motion effects on GPS receiver time accuracy," Instrumentation Technology Systems, 2008. 

  23. Banerjee, P., Suman, Suri, A. K., Chatterjee, A., and Bose, A., "A study on the potentiality of the GPS timing receiver for real time applications," Measurement Science and Technology, Vol. 18, No. 12, 2007. 

  24. Bullock, J. B., King, T. M., Kennedy, H. L., Berry, E. D., and Zanfino, G., "Test results and analysis of a low cost core GPS receiver for time transfer applications," 1997 IEEE Frequency Control Symposium, 1997. 

  25. Mumford, P. J., "Relative timing characteristics of the one pulse per second (1PPS) output pulse of three GPS receivers," The 6th International Symposium on Satellite Navigation Technology, 2003. 

  26. Proia, A., Cibiel, G., and Yaigre, L., "Time stability and electrical delay comparison of dualfrequency GPS receivers," 41st Annual Precise Time and Time Interval Meeting, Nov. 2009. 

  27. Vyskocil, P., and Sebesta, J., "Relative timing characteristics of GPS timing modules for time synchronization application," 2009 International Workshop on Satellite and Space Communications, Sep. 2009. 

  28. "GPS-based timing: Consideration with u-blox 6 GPS receivers," u-blox, Application Note GPS. G6-X-11007, 2011. 

  29. "TI GPS PPS timing application note," Texas Instruments, Application Note Ver. 0.6, 2012. 

  30. Ogrizovic., V., Marendic, J., Renovica, S., Delcev, S., and Gucevic, J., "Testing GPS generated 1PPS against a rubidium standard," ACTA IMEKO, Vol. 2, No. 1, 2013, pp. 7-11. 

  31. Shin, Y. S., Kwon, B. M., Moon, J. H., and Min, B. J., "Evaluation of the KSLV-II GNSS receiver's timing accuracy," 2015 KGS Conference, 2015. 

  32. Shin, Y. S., Kwon, B. M., Moon, J. H., and Ma, K. S., "Holdover performance of a timing signal generated by the GNSS receiver for KSLVII," 2015 The Korean Society for Aeronautical and Space Sciences Fall Conference, November 2015. 

  33. Polo, I. M., "GPS discipling & holdover for field testing: Introduction, examples, analysis and recommendations," VeEX Inc., Rev. A, Feb. 2016. 

  34. "Handbook of Time Code Formats," Datum Inc., 1987. 

  35. "Timing & Time Code Reference," Symmetricom Inc., Application Note, 2003. 

  36. "IRIG Standard 200-04: IRIG Serial Time Code Formats," Range Commanders Council, 2004. 

  37. "IRIG Standard 212-00: IRIG J - Asynchronous ASCII Time Code Formats," Range Commanders Council, 2000. 

  38. "IRIG Standard 205-87: Parallel Binary and Parallel Binary Coded Decimal Time Code Formats," Range Commanders Council, 1987. 

  39. Powell, S. P., and Kintner, P. M., "Using GPS for telemetry system clock generation and synchronization on-board sounding rockets," ION-GPS-96, 1996, pp. 1341-1348. 

  40. Yang, S. E., Lee, J. S., Chae, D. S., and Cheon, Y. J., "Time synchronization method between on-board time of LEO satellite and GPS 1PPS," Information and Control Symposium, 2011, pp. 299-300. 

  41. Kim, J. N., Lee, S. R, Kim, S. W., Jung, H. S., Noh, S. M., and Ma, K. S., "Time synchronization for onboard measurement system of launch vehicle using GPS 1-PPS signal," 2012 KSAS Fall Conference, 2012, pp. 1697-1701. 

  42. Kwon, B. M., Shin, Y. S., Moon, J. H., Noh, S. M., and Ma, K. S., "The IRIG-B time code of the GNSS receiver for Korea Space Launch Vehicle II," 2016 The Korean Society for Aeronautical and Space Sciences Fall Conference, November 2016. 

  43. "ICD-GPS-060: GPS user equipment (Phase III) interface control document for the precise time and time interval (PTTI) interface," NAVSTAR GPS Joint Program Office, Rev. B, 2002. 

  44. "LTM2881: Complete isolated RS485/RS422 ${\mu}$ module transceiver + power," Linear Technology Co., LT 0213, Rev. F, 2009. 

  45. Dickerson, B., "IRIG-B time code accuracy and connection requirements with comments on IED and system design considerations," Arbiter Systems, Inc. 

  46. "Holdover in synchronization applications," https://en.wikipedia.org/wiki/Holdover_in_synchronization_applications (2019/06/20). 

  47. "ITU-T Recommendation G.810: Definitions and terminology for synchronization networks," International Telecommunication Union, 1997. 

  48. Weiss, M. A., Ascarrunz, F. G., Parker, T., Zhang, V., and Gao, X., "Effects of antenna cables on GPS timing receivers," 1999 Joint Meeting of European Frequency and Time Forum and the IEEE International Frequency Control Symposium, 1999, pp. 259-262. 

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