해상 PNT 정보의 신뢰도 서비스 개념

서기열,김영기,박상현,신미영,장원석 한국항해항만학회 2014 한국항해항만학회 학술대회논문집 Vol.2014 No.춘계

본 논문에서는 항만 입출항시 선박의 안전 강화를 위하여, 항만 PNT(Position, Navigation, and Timing) 수신 모듈의 예상 측위 정확도와 그 오차수준을 평가하여 사용자에게 제공하기 위한 해상 PNT 정보의 신뢰도 서비스 개념에 대해 다룬다. 국제해사기구(IMO)에서 요구하는 해양항법성능인 항만 입출항시의 측위정확도(Accuracy)와 무결성(Integrity), 그리고 가용성(Availability)을 충족하기 위한 성능 평가기법과 성능 검증방법에 대해 제시한다. 사용자 관점에서의 GPS 오차수준을 분석하기 위하여, 신뢰도 측정 및 평가를 위한 수평보호수준(HPL, Horizontal Protection Level)과 스탠포드 다이어그램 분석을 통한 평가를 실시하여, 신뢰도 측정지수를 기반으로 사용자에게 신뢰성 수준을 제공하기 위한 방안을 제시한다.

eLoran 시각동기 성능 모니터링 시스템 설계

서기열,손표웅,한영훈,박상현,이종철,Seo, Kiyeol,Son, Pyo-Woong,Han, Younghoon,Park, Sang-Hyun,Lee, Jong-Cheol 해양환경안전학회 2021 해양환경안전학회지 Vol.27 No.6

This study addresses on the design of performance monitoring system for the time synchronization service of the enhanced long-range navigation (eLoran) system, which has a representative ground-wave radio broadcast system capable of providing positioning, navigation, timing and data (PNT&D) services. The limitations of time-synchronized systems due to the signal vulnerabilities of the global navigation satellite system (GNSS) are explained, and the performance monitoring system for the eLoran timing service as a backup to the GNSS is proposed. The time synchronization service using eLoran system as well as system configurations and the user requirements in the differential Loran (dLoran) system are described to monitor the time synchronization performance. The results of the designed system are presented for long-term operation in the eLoran testbed environment. As the results of time performance monitoring, we were able to verify the time synchronization precision within 43.71 ns without corrections, 22.52 ns with corrections. Based on these results, the eLoran system can be utilized as a precise time synchronization source for GPS timing backup. 본 논문은 지상파 기반의 측위·항법·시각(PNT, Positioning, Navigation, and Timing) 서비스의 대표격인 eLoran(enhance LOng RAnge Navigation) 시스템의 시각동기 성능 모니터링 시스템의 설계에 관한 것으로서, GNSS(Global Navigation Satellite System)의 신호 취약성에 따른 시각동기시스템의 한계에 대해 설명하고, 이에 대한 백업시스템으로 대표적 지상파항법시스템인 eLoran 시스템의 시각동기 성능모니터링 시스템에 대해 중점적으로 다룬다. eLoran 시스템을 이용한 시각동기 서비스 및 이에 대한 성능감시를 위한 보정기준국(dLoran, differential Loran) 관점에서의 시각동기 성능모니터링 시스템의 구성과 그 요구성능에 대해 설명한다. 또한 eLoran 테스트베드 환경 내 시각동기 모니터링 시스템의 장기 시범운영을 통해서, eLoran 시각동기서비스의 성능을 분석한다. 시각동기 성능모니터링 시스템을 이용한 성능 분석결과 보정 전 43.71 ns, 보정 후 22.52 ns (rms)의 시각정밀도를 나타내었으며, 이를 통해서 정밀시각 동기원으로 eLoran 서비스가 충분히 GPS 백업 시각동기시스템으로 활용이 가능함을 확인할 수 있었다.

GPS/GLONASS 통합보정시스템의 측위정확도 성능분석

서기열,박상현,장원석 한국항해항만학회 2011 한국항해항만학회 학술대회논문집 Vol.2011 No.춘계

GNSS 시스템의 다원화에 따른 DGPS RSIM 기능도 DGNSS 체제로 기능적, 시스템적 고도화가 필요한 시점이 도래하고 있 다. 이와 관련하여 차세대 DGNSS RSIM 아키텍처를 미국 해양경비대(USCG) NAVCEN에서 제안하였는데, 이 차세대 DGPS RSIM 아키텍처의 기본 요구조건은 PC 플랫폼 기반의 신규 신호 및 기술에 대한 충분한 유연성을 확보할 수 있고, 기존 사용자 수신기와 기존 기준국 시스템과의 충분한 호환이 가능해야 한다는 것이다. 그러나 위의 제시된 아키텍처는 DGPS RSIM 시스템의 소프트웨어 응용에 초점이 맞추어져 있어서 GNSS 다원화에 따른 DGNSS 기준국 기능 고도화에 한계가 있다. 그러므로 본 논문에서는 소프트웨어 DGNSS RSIM 개발을 위한 후속연구로서, 현재 운영 중인 GPS/GLONASS를 중심으로 보정정보 생성 및 그 측위정확도 성능분석에 중점을 두고자 한다. 기 설계된 DGNSS 소프트웨어 RSIM 아키텍처에 대해 설명하고, 설계된 아키텍처와 통합보정정보 생성 및 처리 기법이 적용된 GPS/GLONASS 통합보정시스템을 구현하여, 향후 소프트웨어 DGNSS RSIM을 위한 측위정확도 측면에서의 성능을 분석한다.

네트워크 기반 AIS 기준국 시스템 설계

서기열,박상현,정호철,조득재,Seo, Ki-Yeol,Park, Sang-Hyun,Jeong, Ho-Cheol,Cho, Deuk-Jae 한국정보통신학회 2010 한국정보통신학회논문지 Vol.14 No.4

본 논문에서는 국제해사기구(IMO), 국제항로표지협회(IALA) 등 국제기구의 DGNSS 서비스 요구성능 증가에 기술적으로 대처하고, 해상교통안전 증대를 위하여 선박자동식별시스템(AIS)의 기지국 시스템에서 DGPS 기준국 기능을 수행할 수 있는 효과적인 방안을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 방식은 DGPS 기준국에서 제공하는 보정 정보를 네트워크를 통하여 AIS 기지국에서 수신하고, 수신된 보정정보를 단순히 해상 선박의 AIS 단말기에 중계하는 방법이 아니라 AIS 기지국에서 커버리지 내의 선박에 최적화된 보정정보를 생성하여 전송하는 방법이다. 이를 구현하기 위하여, 본 논문에서는 먼저 DGPS 기준국과 네트워크를 통해 연결되는 AIS 기준국을 설계하고, AIS 기준국에서 보정정보를 생성하기 위한 알고리즘을 제안한다. 그리고 DGPS 기준국 보정정보의 실측 데이터를 기반으로 제안한 알고리즘의 성능평가를 수행하고 그 결과를 제시한다. 마지막으로 제안한 시스템의 효율적 적용 방안에 대해 논의한다. In order to prepare for increasing performance requirement for Differential Global Navigation Satellite System (DGNSS) services of International Maritime Organization (IMO) and International Association of Lighthouse Authorities (IALA), this paper focuses on design of network-based Automatic Identification System (AIS) reference station system that can perform the functionality of Differential Global Positioning System (DGPS) reference station in an AIS base station system. AIS base station receives the differential corrections from the DGPS reference station, and it is not a method for transmitting the received differential corrections to onboard AIS units, but it is a method for generating the optimized differential corrections for onboard AIS units in AIS coverage. Therefore this paper proposes an algorithm for generating the differential corrections at AIS reference station, and performs the performance assessment of the proposed algorithm based on DGPS correction data measured from a DGPS reference station. Finally this paper discusses the test results and efficiency of the proposed system.

AIS의 운용현황과 전파환경에 대한 분석 연구

서기열,홍태호,박계각,최조천,Seo Ki-yeol,Hong Tae-ho,Park Gyei-kark,Choi Jo-Cheon 한국정보통신학회 2005 한국정보통신학회논문지 Vol.9 No.7

현재 AIS는 운영관리 측면에서 기지국 장치들의 높은 효율성과 안전성이 요구되고 있고, 서비스 범위 측면에서도 AIS 송수신기의 성능평가를 통한 음영구역의 최소화가 필요한 시점이다. 따라서 본 논문에서는 AIS의 전파환경 평가를 통한 기지국 전파도달 범위 및 음영구역을 분석한다. 먼저, 국내 AIS 기지국 및 VTS 센터의 구축 현황에 살펴보고, AIS 전파 환경 분석을 위해, 특성에 따른 전파의 도달범위 분석방안을 수립한다. 다음으로 실제 수집한 데이터를 기후 및 지형요소에 따라 분석하여, 전국 22개 기지국의 서비스 지역 및 음영구역을 도출한다. 마지막으로 분석결과 및 문제점을 요약하고, 개선방안을 제시한다. AIS needs hish efficiency and safety in terms of operational management and, in the aspect of service range, it is time to minimize shadow regions through propagation evaluation of AIS transmitter. Thus this study analyzes shadow regions and the scope of propagation of waves from stations through the electric wave environment of AIS. First, this study examines the characteristics of AIS wave and draws up methods to analyze the scope of propagation of waves according to the characteristics. Second, this study finds out service regions and shadow regions of the 22 stations across the nation by analyzing the actual data based on climate and topography. Lastly, this study summarizes the results of wave conductivity evaluation and conductivity problems and proposes improvement measures.

차세대 해상항법체계(e-Navigation)의 구현 방향

서기열,서상현 대한전자공학회 2007 전자공학회지 Vol.34 No.11

전자해도 데이터 기반 ePosition 연계기술개발

서기열,김경훈,이상지,오세웅,박종민,서상현,Seo, Ki-Yeol,Kim, Kyung-Hun,Lee, Sang-Zee,Oh, Se-Woong,Park, Jong-Min,Suh, Sang-Hyun 한국정보통신학회 2007 한국정보통신학회논문지 Vol.11 No.7

이포지션(eposition)은 유무선 인터넷을 통하여 지구상의 특정 위치를 고유한 위치식별 ID로 정보를 서비스할 수 있는 기술이다. 현재 ePosition 기술을 이용하여, 인터넷 기반의 육상위치정보 서비스를 제공하고 있으나, 해양자료 및 해양위치정보 서비스를 위한 기술은 아직까지 부족한 실정이다. 특히 해양 위치정보 서비스를 위해서는 국제수로기구(IHO)의 디지털 수로데이터 전송표준인 S-57 기반의 전자해도(ENC) 연계기술이 절실히 필요하다. 따라서 본 논문에서는 ePosition 기술의 해양관련 분야 응용을 위한 기반기술을 확보하고, 전자해도에 적용 및 활용하기 위한 상호 연계기술을 개발하고자 한다. 구체적인 연구방법으로는, 먼저 전자해도(ENC) 데이터 모델과 구조를 분석하고, 전자해도 파일을 ePosition 데이터로 처리 하기 위해서 변환한다. 그리고 ePosition 데이터베이스와 연계할 수 있는 방법을 도출하여, 연계된 데이터를 기반으로 하는 ePosition 서비스의 활용과 그 효용성을 살펴본다. ePosition is a technology that can provide the spacial position of the earth to the information of ePosition ID through the Internet. It is serving the information of land location based on the Internet using the ePosition technology now, but it needs the service technique which can supply the marine data and the information of maritime position. Moreover, to support the information service of marine position, it needs the ENC linked technique based on S-57 that is an IHO transfer standard for digital hydrographic data. In this paper, therefore, it develops a linkage method for applying and utilizing the ePosition technology to ENC data, and supplements the base technology for applying it to marine related fields. As study method, firstly, this paper analyses ENC data model and structure, and converses for processing ENC file to ePosition data. Lastly, it derives the interconnection method with ePosition database and shows the ePosition service application based on the linked data and its validity.

전자해도 기반의 위치식별 ID 연계 모델

서기열,이상지,오세웅,서상현,박계각 한국지능시스템학회 2007 한국지능시스템학회 학술발표 논문집 Vol.17 No.1

This paper proposes a link model that can provide the spacial position along the surface of the earth as an information or data using ePosition ID through the Internet. Moreover, to support the information service of maritime position, it needs the ENC linked technique based on S-57 that is an IHO transfer standard for digital hydrographic data. Therefore, it designs the linked model for applying and utilizing the ePosition technology with ENC data, as well as supplementing the base technology in applying them to marine related fields. As a study method, this paper first analyses ENC data model and structure, and converses for processing of ENC file to ePosition data. Finally, it derives the interconnection method with ePosition database and shows the ePosition service application based on the linked ENC data and its validity.

퍼지제어기를 이용한 전원용 DC-DC Converter에 대한 연구 ( A Study on the DC-DC Converter Using Fuzzy Controller )

서기열,차인수,박해암 대한전자공학회 1995 대한전자공학회 학술대회 Vol.1995 No.1

다단계 최적화 기법을 이용한 치과용 골내 임플란트의 형상 최적 설계

서기열,한중석,최주호 대한기계학회 2003 大韓機械學會論文集A Vol.27 No.1