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A Closed-form Method for the Attitude Determination Using GNSS Doppler Measurements
박병운,전상훈,기창돈 제어·로봇·시스템학회 2011 International Journal of Control, Automation, and Vol.9 No.4
The fixing process for cycle ambiguity is a major issue for attitude determination using multiple Global Navigation Satellite System (GNSS) antennas. Existing algorithms have used pseudorange with large noise and ambiguity-included carrier phase measurements so the volume of the ambiguity search space is inevitably large. We propose a new algorithm to determine the attitude of a rotating vehicle using Doppler measurement in a closed form. Using differential and angular velocity estimation, we can reduce the size of the search space and the number of ambiguity candidates. We present simula-tion results using one master and two slave GNSS antennas. For all the cases in our simulations, the probability of one epoch fix is over 97%. Moreover, we achieved resolution of the ambiguity in two consecutive epochs. In other words, the maximum time-to-first-fixed-attitude (TTFFA) of our algo-rithm is only two seconds. Our algorithm can reduce the computation load in the ambiguity resolution for rotational vehicle attitude; consequently, it will be helpful in rapid and accurate determination in a case of phase lock loss due to a complex maneuver such as a fast spin.
박병운 한국정신과학학회 2002 한국정신과학회 학술대회 논문집 Vol.17 No.-
ESP을 포함하여 초상현상은 오랜 옛날부터 인류의 관심사이었다. 장구한 역사에도 불구하고 17세기부터 뿌리내리기 시작한 물질론적 세계관으로 인하여 연구대상에서 배척되었으며 심지어는 비과학적이라고까지 매도되기도 하였다. 이러한 배정 때문에 이 분야에서 본격적인 과학적 연구가 시작된 것은 얼마 되지 않는다. 서양에서 처음 과학적 접근을 시도한 사람은 미국의 라인(Rhine)이고 동양에서는 일본의 후쿠라이(福來)를 들 수 있다. 이들 선구자들의 노력에 힘입어 60년대 초에 초상현상에 대한 연구가 주류의 과학계에서 학문의 한 분야로서 공식적으로 인정받았다. 그러나 아직도 이 분야의 실용성이라던가 경제성 등의 측면에서 많은 이들의 관심을 끌지 못하기 때문에 과학적 연구가 활발한 편은 아니다. 그럼에도 불구하고 이 분야의 연구를 꾸준히 해오고 있는 연구자들이 전 세계 곳곳에 퍼져 있으며 본 논문에서는 초상현상 연구에 대한 간략한 역사와 함께 현재 진행되고 있는 연구 현황을 살펴보았다.
사용자 위치별 단방향 Network RTK 측위 성능 예측
박병운,왕남경,기창돈,박흥원,서승우 한국항해항만학회 2014 한국항해항만학회 학술대회논문집 Vol.2014 No.춘계
최근 정밀 항법에 대한 요구가 증가됨에 따라 과거 측량 분야에서 전용되던 정밀 측위인 RTK(Real Time Kinematics)에 대한 관심이 증대되고 있다. 단일 기준국 RTK나 양방향 Network RTK기술인 VRS(Virtual Reference Station)는 측량에 사용될 정도로 측위 정확도 성능은 매우 우수하나, 기본적으로 제한된 공간에서 제한된 수의 정지 측량을 가정하므로, 광역에서 이동하는 무한한 항체를 그 대상으로 하는 항법에는 적합하지 않다. 이에 대한 대안으로 광역에서 적용 가능한 보정정보를 단방향으로 전송할 수 있는 Network RTK 기술들이 최근 제시되고 있다. 본 논문에서는 대표적인 단방향 Network RTK 기술인 MAC(Master-Auxiliary Concept), FKP (Flachenkorrekturparameter)의 성능을 시뮬레이션을 통해 예측한다. 특히 기준국-사용자 간 기하학적인 관계에 따른 성능을 분석하기 위하여 위도 36.5~37도, 경도 127~127.5도 지역에 대하여 0.1도 간격의 격자에 위치한 사용자의 측위 정확도, 미지정수 결정 시간, 보정정보 데이터량 등을 추정하여 비교한다. As the demand for precise navigation has increased, more focus is put on the precise positioning, RTK(Real Time Kinematics) which has been used in the surveying field. The Position of Single Reference Station RTK or two-way network RTK such as VRS (Virtual Reference Station) is accurate enough to be used as a main technology in land surveying, however its service area and number of users is limited and the users are assumed static. This characteristic is not suitable to the navigation, whose service target is infinite number of users moving over a wide area. One-way network RTK has recently been suggested as a solution for the precise navigation technique for the mobile user. This paper shows the performance prediction of the one-way network RTK such as MAC(Master-Auxiliary Concept), or FKP (Flachenkorrekturparameter). To show the performance variation by the rover position, we constructed a simulation data of users on the grid with 0.1 degree spacing between 36.5 and 37 degree latitude and between 127 and 127.5 degree longitude.
박병운 한국정신과학학회 2004 한국정신과학회 학술대회 논문집 Vol.21 No.-
약 1000억개의 뉴론과 100조의 신경망으로 구성되어 있는 뇌의 활동 리듬으로서 뇌파는 시시각각으로 변하는 뇌의 상태를 가장 효과적으로 측정하는 수단이다. 구성체의 복잡성에 비해 상대적으로 단순한 뇌파의 범위는 마치 무작위로 활동하는 복합체가 활동에 있어 질서정연한 법칙성을 가지고 있다는 것을 보여주는 것 같다. 그렇기 때문에 뇌파 해석에 있어서 중요한 것은 뇌파 밴드들을 상호 연관지어서 봐야 한다는 것이다. 본 연구에서는 측정된 뇌파를 급속 푸리에 변환을 통해 파워 스펙트럼 분석을 하여 각 밴드별 상호 연관성에 따라 뇌의 활동 상태에 대한 정확한 분석을 어떻게 해야 하는가를 밝힌다.
위성배치정보와 보정정보 맵핑 알고리즘을 이용한 저가형 GPS 수신기의 DGPS 서비스 적용 방안 연구
박병운,윤동환 한국항해항만학회 2014 한국항해항만학회지 Vol.38 No.2
본 논문은 저가형 GPS 수신 모듈에 DGPS 서비스를 적용하기 위한 방안으로 NMEA GPGSV 데이터의 위성 배치 정보에 포함된 위성 앙각과 방위각으로 관측 행렬을 구성한 후, 거리기반 보정정보를 위치영역으로 투영하여 기 산출된 위치 오차 벡터를 수정하는 방안을 제시하였다. 저가형 수신기인 U-blox LEA-5H 모델의 출력 데이터에 제안한 알고리즘을 적용한 결과 주 활동 시간인 낮 시간에 수평 오차RMS를 1.8m에서 1m 이내로 줄였으며, 수직 정확도는 RMS 5.8m에서 1.4m로 75% 향상시킴을 확인하였다. 본 논문에서 제안하는 방식은 하드웨어의 변경없이 소프트웨어만으로 저가형 GPS의 성능을 DGPS 수준으로 향상시키는 기법이므로, 소비자와 제조사의 부담을 경감시켜 향후 제공될 고정밀 측위 서비스 인프라의 활성화에 기여할 수 있을 것으로 기대된다. This paper suggests a new algorithm to provide low-cost GPS modules with DGPS service, which corrects the error vector in the already-calculated position by projecting range corrections to position domain using the observation matrix calculated from the satellite elevation and azimuth angle in the NMEA GPGSV data. The algorithm reduced the horizontal and vertical RMS error of U-blox LEA-5H module from 1.8m/5.8m to 1.0m/1.4m during the daytime. The algorithm has advantage in improving the performance of low-cost module to that of DGPS receiver by a software update without any correction in hardware, therefore it is expected to contribute to the vitalization of the future high-precision position service infrastructure by reducing the costumer cost and vender risk.