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- 저자 : 석효정(Seok, Hyo Jeong) (검색결과 8 건)
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드론의 저가형 GPS 수신기용 SBAS 보강 정보 전송 시스템 제안
석효정 ( Hyo-jeong Seok ),윤동환 ( Dong-hwan Yoon ),임철순 ( Cheol-soon Lim ),박병운 ( Byung-woon Park ) 한국항행학회 2017 韓國航行學會論文誌 Vol.21 No.3
비행환경에서의 드론 운용에 있어서 ICAO가 규정한 성능 요구조건을 만족하기 위해서는 SBAS와 같이 보강정보를 제공해주는 시스템이 필요하다. 하지만 드론이 SBAS 신호를 지속적으로 수신할 수 없는 환경에서는 드론의 운용 범위가 제한될 수 있다. 본 논문에서는 드론 운용범위 확대를 위하여 SBAS 위성 신호 차폐지역에 위치한 드론을 가정하여 기준국 서버에서 별도의 통신채널을 이용하여 SBAS 보정정보를 송출하는 시스템을 제안하였다. 제안한 시스템을 구현하고 정적 환경에서 검증을 수행한 결과 DGPS 측위 결과는 약 10cm 정도의 성능 차이를 보여 그 성능이 매우 유사함을 확인할 수 있었다. 또한 시스템에서 계산한 보호수준 역시 항공용 수신기에서 계산한 값 대비 2m 이내의 성능차이를 보임으로써 실시간 소프트웨어에 적용된 알고리즘의 적절성을 검증하였다. In order to meet performance requirements specified by the ICAO in drone operation, a system that provides augmentation information such as SBAS is needed. However, the operating range of the drone is limited in situation where the drone can not received the SBAS message continuously. In this paper, we propose a system to transmit SBAS augmentation message using a separate communication channel assuming the SBAS satellite signal to the drone has been shielded. We implemented the proposed system and verified its performance in the static environment. The DGPS positioning results showed that the accuracy difference is about 10cm, which means the accuracy performance was very similar. In addition, the protection level calculated by the system also shows the difference within 2m from the value calculated by the airborne receiver.
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도심 지역에서의 드론 운용을 위한 비행 고도별 SBAS 보강항법 가용 시간 예측
석효정,박병운,Seok, Hyo-Jeong,Park, Byung-Woon 한국국토정보공사 공간정보연구원 2016 지적과 국토정보 Vol.46 No.1
다양한 산업에서 드론의 활용 가능성이 높아지는 추세에 따라 무인기 관련 법 개정에 대한 요구가 커지고 있다. 그러나 현재 드론은 조종사의 비행 조건 및 운용 범위가 엄격하게 제한되고 가시 환경 하에서만 운용이 가능하므로, 택배 등의 산업에는 활용이 어렵다. 따라서 다양한 산업에서의 드론 활용 가능성을 높이기 위해서는 위치정확도 향상은 물론이고, 무인기의 충돌을 방지하고, 위험요소를 회피하기 위한 적절한 보호수준(Protection Level)을 계산하는 것이 필수적이다. 보호수준을 포함한 무결성 정보는 SBAS(Satellite Based Augmentation Systm) 시스템을 이용한 보강항법 수행을 통해 산출할 수 있으며, 이를 통해 GPS(Global Positioning System) 단독측위가 가지는 한계를 보완할 수 있다. 이에 따라 본 논문에서는 LAAS(Local Area Augmentation System) 착륙 카테고리별 결심고도를 기준으로 드론의 비행고도를 설정하여, GPS 단독측위와 SBAS 보강항법 수행 시의 하루 중 항법수행 가능 시간의 비율을 비교하는 시뮬레이션을 수행하였다. Voices demanding a revision of the aviation law on the operating drones are continuously rising high with the increase of their applicability in various industry fields. According to the current regulations, drones are permitted to fly under very strict conditions, which include limited places and the line-of-sight visibility from pilots. Because of the strict regulations, it is almost impossible for drones to be used in many industries such as parcel delivery services. To improve the business value of drones, we have to improve the accuracy of drones' positions and provide the proper protection levels in order to detect and avoid any risks including the collisions with the other drones. SBAS(Satellite Based Augmentation System) can support the aviation requirements with the accuracy and integrity so as to reduce the position errors and to calculate the protection levels of drones. In this paper, we assign the flight heights of drones according to the decision heights as per LAAS(Local Area Augmentation System) landing categories and conduct a simulation to predict the SBAS available time of the day.
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SDCM의 국내 적용 및 성능 평가를 통한 다중 위성군 SBAS의 효과 예측
임철순 ( Cheol-soon Lim ),석효정 ( Hyo-jeong Seok ),황호연 ( Ho-yon Hwang ),박병운 ( Byungwoon Park ) 한국항행학회 2016 韓國航行學會論文誌 Vol.20 No.5
러시아는 자국 내 위성기반 보강시스템의 서비스 제공을 위하여 최근 정지궤도 위성을 통하여 SDCM 신호를 송출하기 시작하였다. SDCM용 정지궤도 위성인 LUCH-5A와 LUCH-5B의 영향권에 포함되어 있는 한반도에서도 현재 테스트 중인 PRN (pseudo random number) 140번 메시지가 수신되고 있어 국내 SDCM의 적용 및 그 성능 분석이 가능하다. 본 논문에서는 수신된 SDCM 메시지를 남한 지역의 최북단에 위치한 국토지리정보원 철원 기준국에 적용하였고, 이를 통해 수평 0.8749 m, 수직 0.9589 m (RMS)으로 그 성능이 크게 향상됨을 확인하였다. 또한 GPS와 GLONASS를 동시에 보강하는 SDCM의 특성을 반영하여 분석한 결과, 다중 위성군의 SBAS가 GPS 단독 SBAS에 비해 보호수준은 약 30 % 감소시킴으로써, APV-I 가용성 증대에 기여함을 확인하였다. 이를 통해 다중 위성군의 SBAS가 국내 개발될 KASS 시스템의 성능 향상에 기여할 수 있음을 예측할 수 있다. Russia recently began broadcasting the SDCM signal in order to provide SBAS service for the civil aviation in the Russian territory using its own geostationary satellites. The service coverage of the SDCM geostationary satellite, LUCH-5A and LUCH-5B, includes Korea peninsula, where the test signal from the pseudo random number (PRN) 140 is received. This paper shows that the position accuracy at the Chulwon GNSS site is improved to 0.8749 m (horizontal) and 0.9589 mm (vertical) by applying the received SDCM message to the RINEX data. Considering that the SDCM augments both GPS and GLONASS, the performance of multi-constellation SBAS was compared to that of GPS-only SBAS, and APV-I availability was improved by decreasing the protection level about 30 %. From the results, we can expect that the mult-constellation SBAS can contribute to the performance enhancement of the future KASS.
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신동현 ( Dong-hyun Shin ),임철순 ( Cheol-soon Lim ),석효정 ( Hyo-jeong Seok ),윤동환 ( Dong-hwan Yoon ),박병운 ( Byungwoon Park ) 한국항행학회 2016 韓國航行學會論文誌 Vol.20 No.5
저가형 GNSS (global navigation satellite system) 수신 모듈에 DGNSS (differential GNSS) 서비스를 적용하기 위한 방안으로 거리 영역의 보정정보를 위치 영역으로 투영한 후, stand-alone으로 산출한 위치에 적용하는 DGNSS-CP 방식이 제안된 바 있다. DGNSS-CP 를 상용 수신기 또는 휴대폰에 적용하기 위해서는 항법 방정식의 관측행렬을 이용하여 위치영역 투영 방정식을 구성하므로, 각 위성의 시선벡터를 산출하여야 한다. GNSS 항법 메시지, 배치 정보 등이 시선벡터 산출을 위하여 사용되는데, 각 방법에 따라 정확도와 연산량 등의 성능에 차이가 발생한다. 본 연구에서는 제시된 두 가지 시선벡터 산출 방식에 따라 DGNSS-CP 의 성능에 어떠한 영향을 끼치는지 확인하기 위하여, Septentrio PolaRx4 Pro 수신기에서 stand-alone mode 로 저장된 데이터에 해당 알고리즘을 적용하였고, 배치 정보를 사용하는 방법이 궤도정보를 사용하는 방법에 비해 정확도 면에서는 그 성능이 RMS (root mean square) 0.1 m 가량 저하되는 반면, 연산량은 약 1/15수준으로 줄일 수 있음을 확인하였다. Several low-cost global navigation satellite system (GNSS) receivers do not support general range-domain correction, and DGNSS-CP (differential GNSS) method had been suggested to solve this problem. It improves its position accuracy by projecting range-domain corrections to the position-domain and then differentiating the stand-alone position by the projected correction. To project the range-domain correction, line-of-sight vectors from the receiver to each satellite should be calculated. The line-of-sight vectors can be obtained from GNSS broadcast ephemeris data or satellite direction information, and this paper shows positioning performance for the two methods. Stand-alone positioning result provided from Septentrio PolaRx4 Pro receiver was used to show the difference. The satellite direction information can reduce the computing load for the DGNSS-CP by 1/15, even though its root mean square(RMS) of position error is bigger than that of ephemeris data by 0.1m.
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