국제해사기구는 항해 목적으로 사용 가능한 위성항법시스템의 요구 성능을 명시적으로 규정하고 있다. 2019년 이전까지 국제 해사기구는 항해용으로 이용이 가능한 위성항법시스템에 전지구 서비스가 가능한 시스템만을 인정해 왔으나, 최근 인도 지역위성항법시 스템을 승인하면서 지역위성항법시스템도 해양 이용이 가능해졌다. 지금까지 국제해사기구는 GPS를 비롯해 총 5개의 위성항법시스템, GLONASS, Galileo, BeiDou, NavIC 이용을 승인하였다. 우리나라에서는 NavIC을 제외한 4개 위성항법시스템 이용이 가능할 뿐만 아니라 아직 승인을 받지 못한 일본의 지역위성항법시스템, QZSS의 수신도 가능한 상황이다. 일본은 QZSS의 해양이용을 본격화하기 위해 국제해 사기구에 QZSS의 WWRNS 승인을 요청하였다. QZSS의 이용범위는 일본 영해에 한정하지 않고, 우리나라 관할해역을 포함하고 있다는 점에서 해사안전을 위해 QZSS 국내 이용의 적합성 분석은 매우 중요하다고 할 수 있다. 본 논문은 국내 항해를 위한 QZSS 활용에 적합성을 분석하고자 한다. 이를 위해 QZSS 서비스 현황과 계획에 대해 먼저 알아보고, WWRNS로 인정을 받기 위해 국제해사기구가 요구하는 성능에 대해 살펴본다. 그리고 적합성 분석을 위해 본 논문에서 수행한 방법과 환경조건에 대해 설명하고, 측위정확도와 가용성 측면에서 분석된 결과를 제시하며, 분석결과가 갖는 의미에 대해 논한다.

In this paper, we compared and analyzed the performance of the GPS L1/L2 signal with GPS L1 using the navigation system. Generally the GPS receiver calculates the position of the satellite by using the ephemeris data recevied from GSP Satellites, and also calculates the position of its own using the pseudorange. This paper provides an overview of the device which can receive an GPS L1/L2, and compares the GPS L1 with the GPS L2 signal power using the simulator. It was confirmed that the GPS L1/L2 receiver and the GPS L1 receiver met the requirements of standards and it is similar to the navigation performance of the GPS L1 Receiver with the GPS L1/L2 receiver. It was also confirmed that the GPS L2 band can not correct ionospheric error in the navigation system of the combat vehicle.

NSS (Navigation satellite system) provides the information for determining the position, velocity and time of users in real time using satellite-networking, and is classified into GNSS (Global NSS) and RNSS (Regional NSS). Although GNSS services for global users, the exactitude of provided information is dissatisfied with the degree required in modern systems such as unmanned system, autonomous navigation system for aircraft, ship and others, air-traffic control system. Especially, due to concern about the monopoly status of the countries operating it, some other countries have already considered establishing RNSS. The RNSS services for users within a specific area, however, it not only gives more precise information than those from GNSS, but also can be operated independently from the NSS of other countries. Thus, for Korean RNSS, this paper suggests the methodology to design the satellite constellation considering the regional features of Korean Peninsula. It intends to determine the orbits and the arrangement of navigation satellites for minimizing PDOP (Position dilution of precision). PGA (Parallel Genetic Algorithm) geared to solve this nonlinear optimization problem is proposed and STK (System tool kit) software is used for simulating their space flight. The PGA is composed of several GAs and iterates the process that they search the solution for a problem during the pre-specified generations, and then mutually exchange the superior solutions investigated by each GA. Numerical experiments were performed with increasing from four to seven satellites for Korean RNSS. When the RNSS was established by seven satellites, the time ratio that PDOP was measured to less than 5 (i.e. better than ‘Good’ level on the meaning of the PDOP value) was found to 94.3% and PDOP was always kept at 10 or less (i.e. better than ‘Moderate’ level).

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 오차 RMS를 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.