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GPS 반송파 기반의 정밀 상대 항법에서 운동 모델 적용을 통한 사이클 슬립 대응 기법
천세범 ( Se Bum Chun ),허문범 ( Moon Beom Heo ),남기욱 ( Gi Wook Nam ) 한국항행학회 2011 韓國航行學會論文誌 Vol.15 No.4
GPS 반송파를 이용한 정밀 항법 수행 시 미지 정수 결정이 필수적이다. 한번 결정된 미지 정수는 사이클 슬립이 발생하지 않는 한 변하지 않는다. 그러나 전파 관측 환경의 변화에 따라 사이클 슬립이 발생하게 되며, 이러한 상황에서 연속적인 항법 정보 제공을 위한 적절한 대응 조치를 취해 주어야 한다. 그러나 이러한 조치들은 매우 번거로우며, 소프트웨어적인 복잡성을 야기 한다는 문제가 있다. 본 논문에서는 미지 정수 유지 및 재검색 과정을 단순화하기 위해 시스템 운동 모델을 이용하여 사이클 슬립에 무관한 위치 제공 기법을 제안하였다. 제안된 방법은 고의적으로 사이클 슬립을 발생시켜 대응 성능을 확인하였으며, 이 결과 사이클 슬립과 무관하게 항법 정보를 제공할 수 있음을 확인하였다. It is necessary to resolve integer ambiguity in GPS carrier based precise positioning. If there is no signal blockage or cycle slip, the integer ambiguity does not changed. however, signal blockage and cycle slip occur frequently under real operational environment. under this situation, integer ambiguity maintenance is indispensable for continuity of navigation information. In this paper, a cycle slip free technique is proposed for simplifying integer ambiguity maintenance procedure. this technique tested with simulated carrier phase signal with cycle slip aided intentionally. As a result, the proposed technique can give navigation information continuously even if cycle slip is occured.
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저가형 MEMS 관성측정장치 기반 INS/GPS 통합 항법 장치에서 방위각 추정 성능 향상
천세범 ( Se Bum Chun ),허문범 ( Moon Beom Heo ) 한국항행학회 2012 韓國航行學會論文誌 Vol.16 No.5
INS/GPS 통합 항법 필터는 주로 칼만 필터를 이용하여 구성되고 있다. 그러나 낮은 성능의 관성 센서를 이용한 INS/GPS 통합 항법 필터의 경우 센서 오차 레벨 등의 문제로 인해 정확한 방위각 정보의 제공이 곤란하며, 이로 인해 통합 필터를 구성하는 칼만 필터의 추정 성능이나 안정성을 보장할 수 없게 된다. 본 논문에서는 칼만 필터와 파티클 필터의 결합된 형태의 국지선형 파티클 필터를 이용하여 초기 방위각 오차를 극복할 수 있는 방법을 제시하였다. Kalman filter is generally used in INS/GPS integrated navigation filter. However, the INS with low performance inertia sensor can not find accurate azimuth in initial alignment stage because sensor noise level is too large compare to Earth rotation rate, therefore the performance and stability of Kalman filter can not be guaranteed. In this paper, the extended Kalman filter and particle filter combined filter structure which can be overcome large initial azimuth error is proposed.
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천세범 ( Se Bum Chun ),임순 ( Soon Lim ),이민수 ( Min Su Lee ),허문범 ( Moon Beom Heo ) 한국항행학회 2013 韓國航行學會論文誌 Vol.17 No.6
구조 요원 위치 추적을 위해 Wi-Fi 기반 위치 추적 기술을 이용하는 경우, 거리 측정 정보를 제공하지 않는 Wi-Fi의 특성상 RSSI 핑거프린트 데이터베이스나 신호 감쇄 모델을 이용하여 거리측정치를 생성해 내어야 한다. 그러나 구조 현장에서 임시로 구축되는 데이터 통신 네트워크에서는 사전에 데이터베이스 구축이 어려워 적용이 곤란하다. 본 논문에서는 이러한 한계를 극복하기 위해 통신 네트워크 구축을 위해 사용된 전개식 AP의 근접 정보와 보행 항법 정보를 이용하여 복수 구조 요원의 위치 추적 방법을 연구하였다. In case Wi-Fi network based First responder``s position tracking system is used, range measurement must be generated from RSSI finger print database. However, it is impossible to build up finger print database and to perform rescue operation at same time in the scene of rescue. In this paper, improvised Wi-Fi network without finger print database and pedestrian dead reckoning based first responders tracking system is proposed.
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고성능 기준 센서를 이용한 저급 MEMS IMU 오차보정
장근형,천세범,성상경,이은성,전향식,이영재,Chang, Keun-Hyung,Chun, Se-Bum,Sung, Sang-Kyung,Lee, Eun-Sung,Jun, Hyang-Sig,Lee, Young-Jae 한국정보통신학회 2008 한국정보통신학회논문지 Vol.12 No.10
항체가 정밀한 항법 정보를 얻기 위해서는 관성 센서의 초기 오차에 대한 보정이 매우 중요하다. 본 논문에서는 레이트 테이블과 고성능 센서를 기준 센서로 사용하여, 저급 MEMS 관성 센서 오차 보정에 따르는 비용과 효율성의 어려움을 극복하는 방법을 제안하였다. 초기 오차 보정 과정에서 기준 센서와 타겟 센서에 같은 동적 입력을 인가한 후 결과를 분석하였다. 실험 결과를 통해 제안된 초기 오차 보정 방법이 실제로 매우 효율적이며 유용함을 확인할 수 있었다. Calibration of an MEMS inertial measurement unit is very important process for obtaining precise navigation performance. In this paper, one method is proposed to overcome a limitations on cost and efficiency using a relatively higher grade sensor and a rate table. The same dynamic input is applied to both the reference and the target sensors during and after calibration process, then the results are analyzed. The experimental results show that the proposed method is very effective and useful in practice.
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항행 및 항법 분야 : 세미 트레일러 차량 상태 추정 시 GNSS 반송파 미지 정수 결정 성능 향상
박순철 ( Soon Chul Park ),천세범 ( Se Bum Chun ),허문범 ( Moon Beom Heo ) 한국항행학회 2010 韓國航行學會論文誌 Vol.14 No.6
세미 트레일러 차량의 잭나이핑 사고는 대형 사고를 유발할 가능성이 높은 사고 유형이다. 본 논문에서는 이러한 잭나이핑 사고의 예측 및 감지를 위한 차량 상태 추정에 GNSS 정밀 상대 위치 정보를 이용하였으며, 이를 위한 미지 정수 결정을 수행함에 있어 세미 트레일러의 동적 모델을 이용하여 성능 향상을 이룰 수 있는 방법을 연구하였다. 제안된 방법의 검증을 위해 시뮬레이션을 구성하였으며, 이 결과 GNSS 코드 정보만을 이용하는 경우에 비해 월등히 향상된 미지 정수 결정 성공률을 제공하는 것을 확인할 수 있었다. Jack knifing accident of semi trailer vehicle is one of the most dangerous accident type because the vehicle cross over its lane by the accident. Jack knifing accident can be predicted and detected by GNSS precise relative positioning. But integer ambiguity resolution procedure is inevitable in GNSS precise relative positioning. In this paper, success rate improving method of integer ambiguity resolution is proposed for jack knifing accident prediction and detection of semi trailer vehicle, and proposed method is tested by simulation.
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항행 및 항법 : GPS 전파위협원 위치추적 시스템 구축 및 초기 운용
임덕원 ( Deok Won Lim ),임순 ( Soon Lim ),천세범 ( Se Bum Chun ),허문범 ( Moon Beom Heo ) 한국항행학회 2015 韓國航行學會論文誌 Vol.19 No.6
본 논문에서는 GPS 전파위협원 위치추적 시스템을 설치하고 초기 운영을 실시한 결과를 분석하였다. GPS 전파위협원 위치추적 시스템은 2011년부터 한국항공우주연구원에서 개발하였으며, 4기의 전파위협 수신국, 1기의 위치추적 중앙국과 모니터링 장치로 구성된다. 2014년 12월에 시스템을 인천국제공항에 설치하였으며, 각 전파위협 수신국은 약 4 km 떨어진 건물의 옥상에 설치하였고 위치추적 중앙국과 모니터링 장치는 실내에 설치하였다. 모니터링 결과는 웹 브라우저를 통해 실시간으로 확인할 수 있으며, 한국항공우주연구원과 인천국제공항공사가 공동으로 상시 모니터링을 수행하고 있다. 초기 운영 결과, 현재까지 GPS 전파위협 신호는 유입되지 않았으나 각 수신국 주변에서 이상 신호가 유입된 사례가 있어 이러한 신호의 특성을 분석하였다. In this paper, results for an installation and operation of a GPS jammer localization system were analyzed. The jammer localization system was developed by Korea Aerospace Research Institute and it consists of 4 Receiver Stations, a Central Tracking Station, and a Monitoring Station. The system was installed at Incheon International Airport in November 2014; each Receiver Stations were installed at rooftop of buildings apart from 4km, and the Central Tracking Station and a Monitoring Station were installed at indoor. Results of the operation can be monitored through web-browser in real-time, Korea Aerospace Research Institute and Incheon International Airport Corporation are continuously monitoring them. So far, there is no jamming signal which affects GPS receivers around the airport, however, some abnormal signals were frequently received at Receiver Stations. Therefore, the characteristics of those signals were also analyzed in this paper.
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항행 및 항법 분야 : 차선이탈경보를 위한 차량용 GPS/DR 통합항법시스템 기반의 모니터링 프로그램 개발
김정원 ( Jeong Won Kim ),박순철 ( Soon Chul Park ),천세범 ( Se Bum Chun ),허문범 ( Moon Beom Heo ) 한국항행학회 2010 韓國航行學會論文誌 Vol.14 No.6
본 논문에서는 높은 정확도를 요구하는 육상교통분야에 활용할 수 있는 통합항법 알고리즘을 설계하고 차선이탈경보를 위한 모니터링 프로그램을 개발하였다. 차선이탈경보를 위해서는 차선 구분이 가능한 정확도 높은 위치정보가 필요하므로 GPS와 DR기반의 위치정보를 융합한 위치결정 알고리즘을 설계하였다. 설계한 통합항법 알고리즘의 검증을 위해서 실제 차량을 이용하여 데이터를 수집하고, 후처리한 결과를 모니터링 프로그램으로 확인하였다. 모니터링 프로그램은 주행동영상과 항공사진을 통해서 차로유지 및 차선이탈 유무를 확인할 수 있도록 제작하였다. In this paper, integrated navigation algorithm is designed for land transport sector which is needed high accuracy and monitoring program is developed for lane departure warning. High accuracy position information which is possible lane separation is needed for lane departure warning, so position detection algorithm based GPS/DR which combine GPS with dead reckoning is proposed. For the verification of the designed integrated navigation algorithm, we drived to acquire data and showed post-processing experiment results with monitoring program. Vehicle driving movie and aerial photograph in monitoring program is designed to show lane keeping and lane separation.
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