대류권의 건조가스 및 수증기에 의한 GPS 신호의 지연은 GPS 측위 정확도를 저하시키는 주요 원인으로 정밀 측위를 위해서 반드시 소거해야할 대상이다. 이 논문에서는 실시간으로 대류권 지연정보를 생성하여 GPS 측위에 적용하기 앞서, 대류권 지연정보 생성 알고리즘의 가용성을 파악하기 위해 후처리 기반으로 전국의 GPS 상시관측망을 이용하여 한반도 상공의 대류권 지연량 격자 지도를 생성하는 과정을 구현하였다. GPS 자료처리 소프트웨어는 GIPSY 5.0을 사용하였고, 건조지연량과 습윤지연량을 구분하여 산출하기 위해 전국의 AWS 관측망의 관측자료를 이용하였다. 대류권 지연정보에 대한 격자 지도를 생성한 후 격자 지도의 정확도를 검증한 결과, 격자 지도와 GPS 관측소 위치에서 산출된 대류권 지연량의 RMSE는 ZHD 0.7mm, ZWD 7.5mm, ZTD 8.7mm로 나타났다. 산출된 대류권 지연정보를 단일주파수 기반 상대 측위 알고리즘에 적용하여 대류권 지연정보 보정시 측위정확도 향상 정도를 분석하였다. 결과로 측위정확도는 기선거리가 약 297km인 수원(SUWN)과 목포(MKPO)의 상대처리 결과에서 최대 36%가 향상됨을 확인할 수 있었다.

In this study, we compared the precipitable water vapor (PWV) data derived from the radiosonde observation data at Sokcho Observatory and the PWV data at Sokcho Global Positioning System (GPS) Observatory provided by Korea Astronomy and Space Science Institute, for the years of 2006, 2008, 2010, and analyzed the radiosonde seasonal, diurnal bias according to radiosonde sensor types. In the scatter diagram of the daytime and nighttime radiosonde PWV data and the GPS PWV data, dry bias was found in the daytime radiosonde observation as known in the previous study. Overall, the tendency that the wet bias of the radiosonde PWV increased as the GPS PWV decreased and the dry bias of the radiosonde PWV increased as the GPS PWV increased. The quantitative analysis of the bias and error of the radiosonde PWV data showed that the mean bias decreased in the nighttime except for 2006 winter, and in comparison for summer, RS92-SGP sensor showed the highest quality.

Kinematic global positioning system precise point positioning (GPS PPP) technology is widely used to the several area such as monitoring of crustal movement and precise orbit determination (POD) using the dual-frequency GPS observations. In this study we developed a kinematic PPP technology and applied 3-pass (forward/backward/forward) filter for the stabilization of the initial state of the parameters to be estimated. For verification of results, we obtained GPS data sets from six international GPS reference stations (ALGO, AMC2, BJFS, GRAZ, IENG and TSKB) and processed in daily basis by using the developed software. As a result, the mean position errors by kinematic PPP showed 0.51 cm in the east-west direction, 0.31 cm in the north-south direction and 1.02 cm in the up-down direction. The root mean square values produced from them were 1.59 cm for the east-west component, 1.26 cm for the south-west component and 2.95 cm for the up-down component.

위성항법시스템의 기술발전이 지속적으로 진행되고 있지만 여전히 신호차폐가 빈번히 발생하는 지역에서는 측위정확도 확보에 어려움을 겪고 있다. 이 연구에서는 통합 GPS/GLONASS 이중차분 상대측위 알고리즘을 구현하고 신호차폐 환경의 시뮬레이션을 수행해 그 성능을 검증하였다. 동쪽, 서쪽, 남쪽 방향으로 고층건물에 의해 신호차폐가 발생하는 환경을 시뮬레이션 하고 시뮬레이션 상황에 따른 GPS와 GPS/GLONASS의 정확도 평가를 수행하였다. 그 결과, 신호차폐 시뮬레이션 환경에서는 GPS/GLONASS가 GPS에 비해 최소 0.3m에서 최대 13m이상의 수평정확도가 향상되었다.

A GPS sensor is widely used in many areas such as navigation, or air traffic control. Particularly, the car navigation system is equipped with GPS sensor for locational information. However, when a car goes through a tunnel, forest, or built-up area, GPS receiver cannot get the enough number of satellite signals. In these situations, a GPS receiver does not reliably work. A GPS error can be formulated by sum of bias error and sensor noise. The bias error is generated by the geometric arrangement of satellites and sensor noise error is generated by the corrupted signal noise of receiver. To enhance GPS sensor accuracy, these two kinds of errors have to be removed. In this research, we make the road database which includes Road Database File (RDF). RDF includes road information such as road connection, road condition, coordinates of roads, lanes, and stop lines. Among the information, we use the stop line coordinates as a feature point to correct the GPS bias error. If the relative distance and angle of a stop line from a car are detected and the detected stop line can be associated with one of the stop lines in the database, we can measure the bias error and correct the car’s location. To remove the other GPS error, sensor noise, the Kalman filter algorithm is used. Additionally, using the RDF, we can get the information of the road where the car belongs. It can be used to help the GPS correction algorithm or to give useful information to users.

In this study, global positioning system (GPS)-derived precipitable water vapor (PWV) and microwave radiometer(MWR)-measured integrated water vapor (IWV) were compared and their characteristics were analyzed. Comparingthose two quantities for two years from August 2009, we found that GPS PWV estimates were larger than MWR IWV. Theaverage differenceover the entire test period was 1.1 mm and the standard deviation was 1.2 mm. When the discrepanciesbetween GPS PWV and MWR IWV were analyzed depending on season, the average difference was 0.7 mm and 1.9mm in the winter and summer months, respectively. Thus, the average difference was about 2.5 times larger in summerthan that in winter. However, MWR IWV measurements in the winter months were over-estimated than those in the summermonths as the water vapor content got larger. The results of the diurnal analysis showed that MWR IWV was underestimatedin the daytime, showing a difference of 0.8 mm. In the early morning hours, MWR IWV has a tendency to beover-estimated, with a difference of 1.3 mm with respect to GPS PWV.

The total electron content (TEC) using global positioning system (GPS) is analyzed to see the characteristics of ionosphere over King Sejong station (KSJ, geographic latitude 62°13′ S, longitude 58° 47′ W, corrected geomagnetic latitude 48° S) in Antarctic. The GPS operational ratio during the observational period between 2005 and 2009 is 90.1%. The annual variation of the daily mean TEC decreases from January 2005 to February 2009, but increase from the June 2009. In summer (December-February), the seasonal mean TEC values have the maximum of 26.2 ± 2.4 TEC unit (TECU) in 2005 and the minimum of 16.5 ± 2.8 TECU in 2009, and the annual differences decrease from 3.0 TECU (2005-2006) to 1.4 TECU (2008-2009). However, on November 2010, it significantly increases to 22.3 ± 2.8 TECU which is up to 5.8 TECU compared with 2009 in summer. In winter (June-August), the seasonal mean TEC slightly decreases from 13.7 ± 4.5 TECU in 2005 to 8.9 ± 0.6 TECU in 2008, and the annual difference is constantly about 1.6 TECU, and increases to 10.3 ± 1.8 TECU in 2009. The annual variations of diurnal amplitude show the seasonal features that are scattered in summer and the enhancements near equinoxes are apparent in the whole years. In contrast, the semidiurnal amplitudes show the disturbed annual peaks in winter and its enhancements near equinoxes are unapparent. The diurnal phases are not constant in winter and show near 12 local time (LT). The semidiurnal phases have a seasonal pattern between 00 LT and 06 LT. Consequently, the KSJ GPS TEC variations show the significant semidiurnal variation in summer from December to February under the solar minimum between 2005 and 2009. The feature is considered as the Weddell Sea anomaly of larger nighttime electron density than a daytime electron density that has been observed around the Antarctica peninsula.

태양 흑점수의 증감주기 (약 11년)에 따른 태양폭발 (태양에서의 플레어 현상)은 태양 코로나 물질을 대방출하는 태양폭풍을 야기한다. 미국해양대기청 (NOAA: National Oceanic and Atmospheric Administration)은 태양 흑점활동이 2013년과 2014년 사이에 극대화 될 것이라고 예상했다. 강력한 태양폭풍의 영향이 지구에 미쳤을 경우 인공위성을 이용한 전 세계 측위시스템의 교란, 각종 통신수단 및 TV, 라디오 방송 등이 영향을 받을 것으로 예상된다. 실제로 1989년 태양폭풍은 캐나다에서 정전사태를 일으켜 9시간동안 약 600만 명이 정전으로 인한 피해를 입은 사례가 있다. 이와 같은 초강력 태양폭풍은 인공위성의 수명을 약 5~10년 정도 단축시키며 이로 인한 경제적 손실 및 파급효과를 고려하면 액수는 수십조 원에 달할 것으로 예상된다. 최근 2011년 2월 15일 10시 45분경 (01:30 - UTC)에 발생했던 X급 태양폭발에 의해 발생한 태양폭풍의 영향이 2011년 2월 18일 오전 10시 30분경 우리나라 (보현산 관측소)에서 관측되었다. 본 논문에서는 현재 흑점수가 증가하고 있는 시점에서 2월 18일의 태양폭발 일주일 전후 지자기 데이터를 비교하고, 또한 대전과 서울지역에서 관측한 RINEX 데이터를 이용하여 측위결과를 비교 분석하였다. 태양폭풍이 지구에 도달한 2011년 2월 18일의 지자기 관측값은 일주일 전후 데이터와 비교하여 양자(Proton) 자력계 관측결과가 요동하였고, 대전과 서울지역에서의 측위결과도 태양폭풍 일주일 전후와 비교하여 2월 18일에 가장 큰 측위오차를 보였다.

근래 토목 구조물에서 방재 및 유지관리 시스템에 대한 중요성이 부각되고 있고 상당히 중요한 역할을 하고 있다. 특히 교량, 터널, 기타 구조물 유지관리시스템에서 무선통신 기술을 접목시켜 신개념 관리 시스템 구축이 활발히 진행되고 있다. 더욱이 무선통신 기술의 발전으로 보다 신속하고 정확한 위치인식이 가능하고 일반 이용자들도 전문 기술자들의 지식을 인터넷이나 스마트 폰과 같은 통신매체를 통해 쉽게 인지할 수 있다. 본 논문의 목적은 UWB 측위시스템 개념을 교량 케이블 형상관리와 융합시켜 모든 자유 공간 내에 목적대상물에 대하여 전 구역에 구축되어 있는 기지국과 유무선 망을 이용해, 각 기지국과 AP(Access Point) 등에 좌표를 부여하고, Tag의 전파를 통해 언제, 어디서나, 누구나 정적, 동적 객체 위치 개념의 교량 케이블 정보, 해석, 관리를 할 수 있는 신개념 교량 케이블 형상관리 시스템을 구축하는데 있다.

For indoor mobile robots, the performance of autonomous navigation is affected by a variety of factors. In this paper, we focus on the characteristics of indoor absolute positioning systems. Two commercially available sensor systems are experimentally tested under various conditions. Mobile robot navigation experiments were carried out, and the results show that resultant performance of navigation is highly dependent upon the characteristics of positioning systems. The limitations and characteristics of positioning systems are analyzed from both quantitative and qualitative point of view. On the basis of the analysis, the relationship between the positioning system characteristics and the controller design are presented.

현재 선박들은 교량 및 시설물 통과시 선박의 흘수에 토대를 둔 대략적인 예측치로 안전통항 높이를 결정하고 있으나 표준선박을 제외한 바지선 등이 항해시 바다의 조석간만에 따라 안전통항 높이 예측치가 부정확할 때가 종종 있다. 또한 지구 온난화 및 국지적 해면 상승으로 인한 해양재난으로 인명피해와 재산피해가 점차 급증하고 있으며, 지진이 아닌 유사 재난해파에 대해서는 경고할 수 없는 문제가 상존하고 있다. 본 논문에서는 선박 등이 안전통항을 가능하게 하고, 쓰나미와 같은 재난해파로부터 피해를 절감시키기 위해 필요한 위성항법 기반의 정밀수직측위 기술들 중 해양 정밀측위 활용을 위한 GPS 정밀위성궤도의 보간에 관한 연구를 수행하였다. 본 논문에서 사용하는 GPS 정밀위성궤도는 국제 GNSS 서비스 기구인 IGS로부터 제공받을 수 있지만 데이터 간격이 15분으로 실시간 정밀측위시 최대 15분의 위성궤도 지연으로 오차가 발생한다. 따라서 본 논문에서는 실시간 정밀측위 오차를 줄이기 위해 보간시 발생하는 발진현상을 효과적으로 제거하는 방법을 제안하였으며, 마지막으로 보간된 GPS 위성궤도의 정확도를 분석하였다.

본 연구는 한국과 일본 사이에는 섬의 소유를 결정하는 관습이 존재했다는 사실을 구명하기 위해서 마련되었다. 이러한 연구를 시도하게 된 이유는 “울릉도 쟁계(爭界)" 때에 일본 막부가 울릉도를 조선의 땅으로 인정한 원인 가운데 하나가 일본에서보다 조선에서 더 가깝다는 사실이었다. 두루 알다시피 울릉도 쟁계가 발생한 것은 쇄환(刷還) 정책으로 인해 조선 조정에서는 어부들에게 울릉도의 도해를 금지하고 있었던 것과 관계가 있다. 이틈을 이용하여 일본의 막부는 호키주 요나고의 오야•무라카와 두 집안에 울릉도에서의 어채(魚採)를 인정하는 도해 면허를 발급했다. 그렇지만 이 섬에서 조선 어부들과의 조우로, 어채가 제대로 이루어지지 않게 되자, 1693년 오야 집안에 고용되었던 어부들이 박어둔과 안용복을 납치해갔다. 이를 계기로 울릉도의 소유에 대한 문제가 발생하자, 조선의 예조에서는 1도 2명, 곧 조선에서는 울릉도라고 하고 일본에서는 죽도라고 한다는 사실을 들어 사태를 수습하려고 하였다. 이로 인해 야기된 분쟁은 2년이라는 세월이 흘러간 다음에 결론이 났다. 당시에 막부는 울릉도가 조선의 땅임을 인정하는 조치를 취하고, 호키주 요나고의 오야•무라카와 두 집안에게 도해 금지령을 내렸다. 이렇게 도해 금지령을 내리면서 제시한 것이 호키에서는 울릉도까지의 거리가 160리 정도인데 비해 조선에서는 40리 정도라는 지리적인 원근에 입각한 것이었다. 조선과 일본 사이에 섬의 소유를 결정할 때에 이런 관습이 작용했다는 사실은 광해군 때에 통신사(通信使)로 도일하였던 이경직(李景稷)의 『부상록(扶桑錄)』에서도 확인할 수 있었다. 그리고 이와 같은 관습은 메이지 정부가 들어서고 난 다음에도 지속되었다는 사실을 기타자와 세이세이(北澤正誠)의 『죽도고증(竹島考證)』에서도 찾을 수 있었다. 특히 그는 독도인 송도가 일본에 더 가깝기 때문에 일본의 섬임을 증명해야 한다고까지 하였다 또 독도가 항해의 요충지이기 때문에 빨리 등대를 설치해야 한다는 조언도 했었다는 사실을 확인하였다. 이것은 1904년 나가이 요사부로에게 독도의 편입을 사주하면서, 망루를 세우고 해저전선을 설치하자고 했던, 당시 외무성의 정무국장이었던 야마자 엔지로(山座圓二郞)의 의견과 상통하는 것이어서, 그들의 독도 강탈이 일찍부터 준비되었다는 사실을 알아냈다. 또 그 과정에서 야마자는 독도가 일본에서 10해리나 더 가깝다는 견해를 제시하였다. 그렇지만 이런 견해는 사실을 왜곡한 것이 분명하다 왜냐하면 일본의 『위키피디아(Wikipedia) 백과사전』의 지도에 의하면 오히려 한국 울진에서의 거리가 일본 마쓰에에서의 거리보다 5Km 더 가깝다는 사실이 확인되었기 때문이다. 그런데 일본 외무성은 지금까지도 일본에서 더 가까운 지도를 홈페이지에 게시하고 있어, 경제대국에 걸맞는 외교를 하지 않고, 제국주의적인 영토 야용에서 벗어나지 못하고 있다는 것을 스스로 증명해준다는 사실을 확인할 수 있었다. 이상과 같은 사실을 해명하면서, 독도 문제가 한•일 간의 단순한 영토문제가 아니라, 역사 문제라는 사실을 다시 한번 환기시키면서, 두 나라 사이에 존재했던 관습도 중시되어야 한다는 것을 지적해둔다.

본 논문은 Newton-Rhapson법으로 조류계산을 하여 해양도시내 분산전원의 최적 설치점에 대해 연구하였다. 도시 내에 분산전원을 설치할 경우 대규모 발전소나 송전설비를 추가 건설하지 않고도 효율적으로 필요한 전력을 공급할 수 있는 장점이 있다. 따라서 전 세계적으로 분산전원은 도시 에너지원으로 주목받고 있다. 그러나 도시 내의 전원 설치지점 변경에 따른 전력손실 평가에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 따라서 본 논문에서는 분산전원이 주변의 선로에 미치는 전력손실을 최소화 할 수 있도록, 분산전원의 최적 설치지점을 선정하는 방안을 제안한다.

국토해양부에서는 해양 DGPS 기준국가 연계하여 전국망 위성항법보정시스템(NDGPS) 구축 사업을 추진 중에 있으며, 2008년 춘천기준국이 설치 완료되면 우리나라 전역에서 실시간 DGPS 측위 정보를 이용할 수 있다. 따라서 DGPS 측위 정보의 이용 활성화를 위하여 DGPS의 측위 정확도를 측정 분석하였다. 실시간 DGPS 측위 정확도는 정적 측정시 평면상 RMS(Root Mean Square) 오차는 0.42m, 동적 측정시 평변상 RMS 오차는 0.48m로 분석되었으며, RTK에 의한 비교 측정 분석도 병행하였다. 그 결과 위성항법보정시스템(DGPS)은 높은 정확도를 요하는 GIS구축사업 분야에 직접적으로 이용될 수 없으나, 실시간 측위 정보를 필요로 하는 GIS활용 분야에서는 DGPS가 다양하게 이용될 수 있을 것이다.