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        • KCI등재

          위성신호 반사계측(GNSS-R) 기술 현황과 해양 응용분야

          서기열,박상현,박지혜 해양환경안전학회 2021 海洋環境安全學會誌 Vol.27 No.2

          GNSS-Reflectometry (GNSS-R) is a technique for measuring and analyzing signals transmitted from satellites, reflecting on the surface of land or sea. GNSS-R is mainly used for measuring the water level variation, typhoon and meteorological anomaly, soil moisture, and snow depth. This paper describes the concept and measurement principle of GNSS-R technology, especially focusing on the field of marine utilization and its feasibility. In particular, it presents the applications of this technique for monitoring the safety of marine environment as well as the marine vessel and their utilization areas based on currently available infrastructure on the ground and maritime reference stations, such as the existing differential GNSS reference stations and integrity monitors (DGNSS RSIM), and GNSS reference station infrastructure, using the ground-based and the satellite-based GNSS-R approaches. 위성신호 반사계측(GNSS-Reflectometry) 기술은 위성으로부터 전송되는 신호의 지표면 혹은 해수면에 반사되는 신호를 측정하여 분석하는 기법으로서, 해수면 높이측정, 태풍 및 기상이변, 그리고 토양의 수분 및 적설량 측정 등에 활용되고 있다. 본 논문에서는 GNSS-R 기술의 해양 활용확대와 그 가능성을 살펴보기 위하여, 위성신호의 신호대잡음비를 이용하는 GNSS-R 기술의 개념과 측정원리에 대해 설명하고, 국제적인 활용 사례를 조사하여 제시하였다. 특히 GNSS-R 기술을 기존 DGNSS 기준국 및 상시관측소 인프라를 이용하여 해양안전 및 환경 모니터링에 활용 가능할 뿐만 아니라, 지상 및 해양기준국, 위성기반, 해상선박 탑재 측면에서의 해양 응용 가능분야를 조사하여 제안하였다.

        • KCI등재

          E-Navigation을 위한 항만 정보네트워크 구현방안

          서기열,오세웅,조득재,박상현,서상현,Seo, Ki-Yeol,Oh, Se-Woong,Cho, Deuk-Jae,Park, Sang-Hyun,Suh, Sang-Hyun 한국정보통신학회 2006 한국정보통신학회논문지 Vol.10 No.11

          본 논문에서는 이네비게이션(E-Navigation)의 기반이 될 수 있는 정보 네트워크의 구현방안을 제시한다. 정보통신 기술을 이용하여 E-Navigation 정보네트워크의 기반이 되는 네트워크 체제를 구성하고, 해상교통지원시스템을 정비함과 동시에 종합적인 항만 정보네트워크를 구축한다. 그리고 항만관련 종사자에게 선박간, 선박과 육상간 무선 네트워크 이용을 권고하여 그 효율성을 확대할 것이다. E-Navigation을 위한 정보네트워크의 구축은 항만의 물류흐름과 교통안전을 위하여 초고속 무선인터넷 인프라를 구축하는 것으로서, 해상에서의 적용이 더욱 효과적인 무선 정보네트워크 인프라를 항만 내에 도입하는 것 다. 인터넷이 가지 고 있는 무한한 잠재성, 응용성, 공유성을 이용하므로 해상 교통 흐름 및 교통안전에 획기적 인 변화를 가져올 수 있을 것이다. This paper proposes the implementation plan of information network for an E-Navigation. Firstly, It configures to the network system based on E-Navigation information network using information and communication technology. And then, it builds on the total port network and tuning up the maritime traffic support system. It will expect to the efficiency through information network between ship to ship related pen operator. Building of information network for the E-Navigation, it is to build on the wireless internet infrastructure for the port logistics and traffic safety.

        • KCI등재

          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.

        • KCI등재

          해양용 DGPS 기준국의 무결성 감시 기능 설계

          서기열,박상현,조득재,서상현 한국항해항만학회 2009 한국항해항만학회지 Vol.33 No.6

          본 논문에서는 DGNSS의 현대화에 대비하고 국제적으로 논의되고 있는 소프트웨어 기반 RSIM 시스템의 기능구현을 위하여, 해양용 DGPS 기준국의 무결성 감시 기능을 설계한다. 무결성 감시국(IM)의 핵심 기능은 기준국 시스템 이상에 따른 알람정보의 생성과 피드백 메시지를 기준국(RS)으로 전송하는 것이다. 이러한 무결성 감시 기능의 설계 및 실험적 차원의 성능 검증을 위하여, 먼저 소프트웨어 RSIM의 아키텍처에 대해 살펴보고, 다음으로 RTCM SC-104 RSIM의 해양용 DGPS 기준국 무결성 감시를 위한 성능표준에 대하여 분석한다. 그리고 성능표준에 기반한 무결성 감시국 기능을 설계하고, 무결성 정보 생성 및 처리과정을 제시한다. 마지막으로 GNSS 시뮬레이터를 이용한 실험을 통해 무결성 감시국 기능의 성능분석 결과를 제시하고 시스템 구현을 위한 향후 연구방향에 대해 논의한다. In order to prepare for the DGNSS recapitalization and implementation of the functions for software based reference station and integrity monitor (RSIM) system, this paper proposes a design of integrity monitor functions of maritime differential GPS RSIM. The most critical functions of the integrity monitor (IM) are to generate and send flags to the reference station (RS) along with system feedback. Firstly, it presents the architecture of software based RSIM, and analyzes the performance standard of integrity monitor for maritime DGPS reference station. This paper then designs the functions of integrity monitor for DGPS reference station based on the performance standard. Finally, this paper presents the results of performance analysis for the functionality of integrity monitor using the GNSS simulator. it discusses the study method and its application for the system implementation.

        • KCI등재

          멀티 GNSS 보정시스템을 위한 BeiDou 의사거리 보정기법

          서기열,김영기,장원석,박상현,Seo, Ki-Yeol,Kim, Young-Ki,Jang, Won-Seok,Park, Sang-Hyun 한국정보통신학회 2015 한국정보통신학회논문지 Vol.19 No.10

          본 논문에서는 위성항법시스템(Global Navigation Satellite System, GNSS)의 다양화에 따른 위성항법보정시스템(Differential GNSS, DGNSS) 기준국 설계를 위하여, 중국 위성항법시스템인 BeiDou의 의사거리 보정정보 생성 알고리즘과 시뮬레이션 기반의 성능 검증에 대해 중점적으로 다룬다. 먼저 DGNSS 기준국/감시국(Reference Station and Integrity Monitor, RSIM)에서의 국제적 표준 및 요구성능에 대해 살펴보고, BeiDou 연동제어문서(Interface Control Document, ICD)를 기반으로 위성의 위치를 추정하고 위성시계 옵셋과 사용자 수신기의 시계오차, 그리고 GPS(Global Positioning System)와 BeiDou 위성의 시스템 타임 옵셋을 계산하여 BeiDou 의사거리 보정정보(Pseudorange Correction, PRC)를 생성한다. GPS/BeiDou 시뮬레이터를 연동한 성능검증 플랫폼을 기반으로 BeiDou 보정정보의 오차를 계산하고, 그 측위정확도를 분석하여 성능검증을 수행하였다. 실험결과 BeiDou 의사거리 보정정보가 RTCM(Radio Technical Commission for Maritime Services)에서 요구하는 기준국 운영 및 보정서비스를 위한 측위성능을 충족함을 확인하였다. This paper focuses on the generation algorithm of BeiDou pseudorange correction (PRC) and simulation based performance verification for design of Differential Global Navigation Satellite System (DGNSS) reference station and integrity monitor (RSIM) in order to prepare for recapitalization of DGNSS. First of all, it discusses the International standard on DGNSS RSIM, based on the interface control document (ICD) for BeiDou, estimates the satellite position using satellite clock offset and user receiver clock offset, and the system time offset between Global Positioning System (GPS) and BeiDou. Using the performance verification platform interfaced with GNSS (GPS/BeiDou) simulator, it calculates the BeiDou pseudorange corrections , compares the results of position accuracy with GPS/DGPS. As the test results, this paper verified to meet the performance of position accuracy for DGNSS RSIM operation required on Radio Technical Commission for Maritime Services (RTCM) standard.

        • 해상 PNT 정보의 신뢰도 서비스 개념

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

          '스콜라' 이용 시 소속기관이 구독 중이 아닌 경우, 오후 4시부터 익일 오전 7시까지 원문보기가 가능합니다.

          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.

        • DGPS RSIM을 위한 전파간섭 모니터링 시스템 설계

          서기열,장원석,김영기,박상현 한국항해항만학회 2013 한국항해항만학회 학술대회논문집 Vol.2013 No.추계

          '스콜라' 이용 시 소속기관이 구독 중이 아닌 경우, 오후 4시부터 익일 오전 7시까지 원문보기가 가능합니다.

          현재 운영 중인 DGPS RSIM은 다중 GPS/GNSS 수신기를 이용하여 의사거리 기반 보정정보와 그 무결성 기능을 제공하고 있다. 기준국 시스템 기반 무결성 기능 강화를 위하여, 본 논문에서는 기준국 수신기를 기반으로 전파간섭을 검출할 수 있는 간이 기법과 모니터링 시스템에 대해 다룬다. 기준국 시스템에 전파간섭의 영향을 받게 되었을 경우, 전파간섭 검출을 위한 신규 시스템을 추가하지 않고, 기준 운영 시스템, 즉 기준국 수신기의 실시간 원시정보 출력과 RSIM 메시지의 세부 파라미터 정보를 이용하여 전파간섭을 검출할 수 있는 기법 제안과 그 기법을 적용한 전파간섭 모니터링 시스템을 설계하고, 시뮬레이션 결과를 제시한다. 먼저 DGPS 기준국 시스템의 구성과 기능에 대해 설명하고, 무결성 기능의 한계를 제시한다. 또한 전파간섭이 발생했을 경우 기준국 수신기에 미치는 영향에 대해 분석하고, 분석 결과를 기반으로 기준국에 적용할 만한 간이 전파간섭 검출 기법과 이를 기반으로 한 시스템을 설계하여 그 활용 가능성을 제시한다. 성능평가 결과 제안한 기법 및 시스템이 국제해사기구(IMO)에서 요구하는 무결성 성능 중의 하나인 TTA(Time to Alarm) 10초 이내의 성능을 만족할 수 있음을 제시한다.

        • KCI등재후보

          퍼지추론에 의한 지능형 음성지시 조타기 제어 시스템의 구축

          서기열,박계각 한국정보통신학회 2003 한국정보통신학회논문지 Vol.7 No.8

          This paper presents a human friendly system using fuzzy inference as a Part of study to embody intelligent ship. We also build intelligent ship's steering system to take advantage of speech recognition that is a part of the human friendly interface. It can bring an effect such as labor decrement in ship. In order to design the voice instruction based ship's steering gear control system, we build of the voice instruction based learning(VIBL) system based on speech recognition and intelligent learning method at first. Next, we design an quartermaster's operation model by fuzzy inference and construct PC based remote control system. Finally, we applied the unposed control system to the miniature ship and verified its effectiveness. 최근 선박 운항의 고효율화 및 안전성 확보를 위하여 지능형 선박 시스템에 관한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 전문가의 지식과 경험 정보가 데이터베이스로 구축된 전문가 시스템의 지식 정보를 이용하여 안전하고 효율적인 선박 운항이 가능한 항해 지원 시스템에 관한 연구도 활발하다. 따라서, 본 논문에서는 지능형 선박을 구현하기 위한 연구의 일환으로 퍼지 추론과 휴먼 인터페이스의 하나인 음성 인식 기술을 적용하여 선박 운항자의 부담 경감 및 인원 절감 등의 효과를 가져 올 수 있는 지능형 선박 조종 시스템을 구축한다. 구체적인 연구방법으로는 먼저, 음성 인식 기술과 지능형 학습 기법을 기반으로 음성 지시 기반 학습 시스템을 구현하고, 다음으로 퍼지 추론에 의한 조타수 조작 모델을 구성하여 PC기반 원격 제어 시스템을 구축하였다. 마지막으로 구현된 음성 지시 조타 제어 시스템을 모형 선박 시스템에 적용하여 그 효용성을 확인하였다.

        • KCI등재

          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.

        • eLoran 기술개발 현황과 성능분석

          서기열,김영기,박상현,황태현,이상헌 한국항해항만학회 2018 한국항해항만학회 학술대회논문집 Vol.2018 No.추계

          '스콜라' 이용 시 소속기관이 구독 중이 아닌 경우, 오후 4시부터 익일 오전 7시까지 원문보기가 가능합니다.

          본 논문에서는 위성항법시스템의 백업 PNT 시스템으로 각광받고 있는 eLoran 시스템의 기술개발 현황과 그 성능 커버리지 예측 분석에 대해 중점적으로 다룬다. eLoran 서비스 시범운영을 위한 테스트베드 구축현황과 eLoran 송신국 시스템, 보정기준국 시스템, 통합운영 제어시스템, 그리고 사용자를 위한 eLoran/GNSS 통합수신기의 개발현황에 대해 설명한다. eLoran 테스트베드 구축을 통한 시범운영을 위해 서, 시험송신국 구축을 위한 계획 및 지상파 기반의 백업 PNT 서비스를 향한 향후 계획에 대해 논의한다. This paper deals with the development status of eLoran system which is the best backup position, navigation, and timing (P NT) system of Global Navigation Satellite System (GNSS) and its performance result. It especially explains the status of eLoran testbed implementation for the eLoran test service, development of eLoran transmitting system, differential Loran (dLoran) system, integrated operation and control system (IOCS), and integrated eLoran/ GNSS receiver. The paper discusses about the future plan for the build up test transmitting station and backup P NT service to succeed to the trial operation of eLoran testbed system.

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