도심에서의 측정치 추정을 적용한 항법성능 향상 연구

박슬기,조득재,Park, Sul Gee,Cho, Deuk Jae 한국정보통신학회 2014 한국정보통신학회논문지 Vol.18 No.11

미래의 교통체계를 대비하기 위하여 차량 전자장비의 기술도 급속히 발전하고 있다. 특히, 자율주행의 연구는 활발히 이루어지고 있으며, 정확하고 믿을 수 있는 위치결정이 가장 중요한 요구사항이다. 그러나 도심지역에서 위치결정의 가장 큰 문제점은 위선 신호 단절과 다중경로 오차이다. 본 논문에서는 GPS(Global Positioning System) 단독으로 이상신호를 판단하고 이를 제거 또는 측정치를 추정하여 위치결정하는 방법을 제안하였다. GPS 신호만으로 다중경로 혹은 위성신호차단을 판단하기 위하여 앙각과 신호잡음비 데이터간의 연관관계를 정의하였으며, 이를 기준으로 측정치를 추정할 것인지 제거할 것인지를 결정하며, 정상상태 신호의 시차분 측정치를 이용하여 현재 측정치를 추정할 수 있다. 제안한 알고리즘의 효용성을 검증하기 위하여 차량을 이용하여 도심에서 실험을 수행하였다. 제안한 이상신호 판단 기준을 통하여 전체 실험 수행구간중 이상신호는 11% 발생하였으며, 크게는 100m가량의 오차를 보였다. 이러한 이상신호를 제거하거나 측정치를 추정하여 위치결정 결과 수평측위오차가 RMS 9.48m 향상되었다. In recent years, Transport Demand Management has been conducted for the efficient management of transport. In ITS applications in particular, the prerequisite is accurate and reliable positioning. However, the major problems are satellite signal outage, and multipath. This paper proposes that outage and multipath measurement can be detected and estimated using elevation angle and signal to noise ratio data association relation in stand-alone GPS. In order to verify the performance of the proposed method, it is then evaluated by the car test. the evaluation test environment has low accuracy and unreliable positioning because of signal outage or multipath such as steep hill and high buildings. In the evaluation test result, 918times abnormal signal occurred and it was confirmed that the proposed method showed more improved 9.48m(RMS) horizontal positioning error than without proposed method.

자이로스코프를 이용한 영상/DR 통합 항법 시스템의 자세보정

박슬기(Sul Gee Park),구문석(Moon Suk Koo),황동환(Dong-Hwan Hwang) 제어로봇시스템학회 2010 제어·로봇·시스템학회 논문지 Vol.16 No.8

This paper proposes a vision/DR integrated navigation system using distance between wheels of the vehicle and a gyroscope. In order to show the validity of the proposed vision/DR integrated navigation system, experiments were performed for a trajectory of a mobile robot. Experimental results show that the proposed vision/DR integrated navigation system gives better navigation performance than a vision/DR integrated navigation system using only distance between wheels of the vehicle.

IF 조합 측정치를 사용하는 단독 정밀 측위 오차해석

박슬기(Sul Gee Park),조득재(Deuk Jae Cho),신영철(Young Cheol Shin),박찬식(Chansik Park) 제어로봇시스템학회 2012 제어·로봇·시스템학회 논문지 Vol.18 No.9

An error analysis of PPP (Precise Point Positioning) using IF (Ionosphere Free) combination is given in this paper. It is shown that the performance of the ordinary model with positions, clock bias, integer ambiguities and ionosphere delay as unknowns is equivalent to that of an ionosphere difference combination where ionosphere delay is cancelled out. Furthermore, it is shown that IF combination is an ionosphere difference combination but not unique. It is also proved that all difference models show same performances. The error analysis evaluated with a hardware simulator and real measurements show that the ionosphere delay is effectively eliminated by IF combination or equivalently by the ionosphere difference combination. However, if bias errors such as troposphere, clock bias or multipath are included in the measurements, the performance of the IF combination is degraded because the bias errors are amplified by the ionosphere difference operation.

Psi각 오차모델 기반 스트랩다운 관성 항법 시스템의 정렬 알고리즘

박슬기(Sul Gee Park),황동환(Dong-Hwan Hwang),이상정(Sang Jeong Lee) 제어로봇시스템학회 2011 제어·로봇·시스템학회 논문지 Vol.17 No.2

An alignment algorithm for strapdown inertial navigation systems is proposed, in which the psi angle error model is utilized. The proposed alignment algorithm is derived from the Psi angle error model which has been widely used in real-time navigation systems. The equation for expecting steady state alignment error is also derived. The proposed algorithm was verified through real-time experiments. Experimental results show that the proposed algorithm can be used in the inertial navigation system and GNSS/INS integrated navigation system to get an initial attitude of the vehicle.

스트랩다운 관성항법시스템의 Psi각 오차 모델 기반 정렬 알고리즘

박슬기(Sul Gee Park),황동환(Dong-Hwan Hwang),이상정(Sang Jeong Lee) 대한전기학회 2009 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2009 No.7

관성항법시스템에서는 항법을 수행하기 전 항체의 자세를 구하는 정렬을 수행하여야 한다. 본 논문에서는 추정치 기반의 섭동모델인 Psi각 오차모델을 이용하여 정밀 정렬을 수행하는 알고리즘을 제시하고 모의실험을 통하여 정렬 오차가 예상 결과 범위 내로 추정됨을 확인하였다.

GPS/INS/지자기 컴파스 통합 항법 시스템에서의 지자기 컴파스 이상 검출 방법

박슬기(Sul Gee Park),정호철(Ho Cheol Jeong),비탈카르 키쇼르(Vitalkar kishor),김정원(Jeong Won Kim),황동환(Dong-Hwan Hwang) 대한전기학회 2008 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2008 No.7(초록집)

NDGPS 기준국의 SBAS 기준국으로의 공동 활용을 위한 기준국 환경 분석

한영훈,박슬기,박상현,Han, Young-hoon,Park, Sul-gee,Park, Sang-hyun 한국정보통신학회 2016 한국정보통신학회논문지 Vol.20 No.9

본 논문에서는 현재 해양수산부에서 운영 중인 NDGPS 기준국을 SBAS 기준국으로 공동 활용하기 위한 목적으로 사이트 환경 관점에서의 타당성을 확인한다. 이를 위하여 SBAS 기준국의 사이트 환경 요구사항을 도출하고, 본 요구사항을 확인할 수 있는 절차를 수립한다. 그리고 수립된 기준국 사이트 환경 조사 절차를 기반으로 NDGPS 기준국의 현장 조사를 실시하고 그 결과를 분석한다. 이때, 사이트 환경 조사를 위한 사이트 선정은 NDGPS 기준국 17개소를 대상으로 한다. 본 논문의 내용은 NDGPS 기준국을 SBAS 기준국으로 공동 활용하기 위하여 고려해야 할 요소도출 및 위성항법시스템 분야의 기준국 선정 및 구축 시 활용할 수 있다. In this paper, it verifies site environment aspect that NDGPS (Nationwide Differential Global Positioning System) operated by MOF (Ministry of Oceans and Fisheries) will be used as the same site of reference stations for SBAS (Satellite Based Augmentation System). In order to prove this feasibility, we analyze the site environment requirements for SBAS reference stations, as well as we establish the procedure for the verification of the site environment requirements. With this procedure of the site environment survey, we perform site survey in the real field and analyze the results. We select interim candidate sites for survey which currently operating 17 NDGPS reference stations. This paper could be utilized in the process of selection or installation of reference stations in the field of GNSS(Global Navigation Satellite System) and the drawing the consideration which NDGPS reference stations will be co-operated as SBAS reference stations.

한국 독자항법시스템의 시작, eLoran

장원석,박슬기,Jang, WonSeok,Park, Sul Gee 한국정보통신학회 2016 한국정보통신학회지 Vol.17 No.2

PPP 기반 항법 알고리즘을 이용한 파고 계측시스템 설계 및 구현

송세필,조득재,박슬기,Song, Se Phil,Cho, Deuk Jae,Park, Sul Gee 한국정보통신학회 2015 한국정보통신학회논문지 Vol.19 No.5

본 논문에서는 GPS 위치 정보를 이용한 파고계측시스템을 제안한다. 제안한 시스템은 이중주파수 측정치 및 GPS 정밀위성정보를 이용하여 위치를 추정하는 PPP 기반 항법 알고리즘을 사용한다. 이를 이용하여 기준국으로부터 보정정보를 받는 RTK나 DGPS 기반 파고계와 달리 기준국과의 거리에 관계없이 높은 정확도로 위치 추정이 가능하다. 그리고 GPS 단독으로 운용되는 간단한 시스템이므로, 가속도계 기반 파고 계측 시스템처럼 다른 센서를 이용하여 누적되는 위치 오차를 보정할 필요가 없다. 제안한 파고계측시스템을 테스트하기 위하여 경북 울진 죽변항 인근 해역에 제안한 시스템과 기상청에서 활용하는 상용 파고계를 탑재한 부표를 설치하고, 시험 운용하였다. 그리고 부표로부터 전송된 두 가지 파고 데이터를 상호 비교함으로써 제안한 시스템의 성능을 평가하였다. A GPS based wave height meter system is proposed in this paper. The proposed system uses a dual-frequency measurements, a precise GPS satellite information and a PPP-based navigation algorithm to estimate the position with high accuracy. This method does not need to receive corrections from the reference stations. Therefore, unlike RTK based wave meter, regardless of the distance to the reference stations, it is possible to estimate position with high accuracy. This system is very simple and accurate system, but accelerometer-based system requires the other sensors such as GPS. Because position error is accumulated in the accelerometer system and must be removed periodically for high accuracy. In order to get the measurements and test the proposed wave height meter system, a buoy equipped with the test platform is installed on the sea near by Jukbyeon habor in Uljin, Korea. Then, to evaluate the performance, compares built-in commercial wave height meter with proposed system.

고정밀 위성항법서비스의 무결성 감시 방안 분석

손표웅 ( Pyo-woong Son ),박슬기 ( Sul Gee Park ),박상현 ( Sang Hyun Park ),신유진 ( Yujin Shin ),송재영 ( Jaeyoung Song ),김의호 ( Euiho Kim ) 한국항행학회 2021 韓國航行學會論文誌 Vol.25 No.2

육상에서 자율주행차량이 본격적으로 개발됨에 따라 해상에서도 자율주행선박에 대한 국제적 논의가 계속되고 있고, 국제해사기구(IMO; International Maritime Organization)에서는 위성항법시스템을 이용해 10 cm 이하의 위치 정확도를 무결성 감시 기능과 함께 보장하도록 권고하고 있다. 10 cm 이하의 위치 정확도 성능을 제공하기 위해서는 위성신호의 반송파를 기반으로 고정밀 보정정보를 사용해야 한다. 또한 이에 대한 무결성을 감시하기 위해서는 각 보정정보 생성 과정에서 발생하는 오차를 overbounding 할 수 있어야 한다. 본 논문에서는 현재 운용되고 있는 고정밀 위성항법서비스 무결성 감시 방안에 대해 분석한다. 또한 미국에서 운용 중인 위성 기반의 광역보강시스템 (WAAS; wide area augmentation system)의 무결성 감시기법을 분석하고, 해양 지역에서의 고정밀 위성항법서비스의 무결성 감시 방안을 도출하였다. International Maritime Organization (IMO) recommends maintaining a positioning accuracy of global satellite navigation system (GNSS) within the range of 10 cm and monitoring its integrity. In order to provide the positioning accuracy of 10 cm or better, high-precision correction information must be used based on the carrier phase of the satellite signal. Furthermore, in order to monitor the integrity of this, the errors should be overbounded in the process of generating correction. In this paper, we analyze the GNSS integrity monitoring methods in high-precision position service currently in operation. The integrity monitoring technique of the wide area augmentation system (WAAS) of the U.S. is studied. As a conclusion, we propose the integrity monitoring method of Korean high-precision GNSS service in maritime area.