KR101497592B1 - 실내 항법 서비스를 제공하는 방법, 의사위성 및 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 실내 항법 서비스를 제공하는 기술에 관한 것으로서, 특히, 의사위성신호 처리 기능이 없는 수신기이더라도 위성신호 음영지역에서 위치를 계산할 수 있도록 하는 신호를 생성하여 발생시킴으로써 실내 항법 서비스를 제공하는 방법, 의사위성 및 시스템에 관한 것이다.

Description

실내 항법 서비스를 제공하는 방법, 의사위성 및 시스템{METHOD, PSEUDOLITE, AND SYSTEM FOR PROVIDING INDOOR NAVIGATION SERVICE}
본 발명은 실내 항법 서비스를 제공하는 기술에 관한 것이다.
빛의 속도로 전달되는 전파의 도달시간을 측정하여 거리를 측정하는 원리를 기반으로 하는 GLONASS, Galileo Project, GPS 등의 위성항법시스템(GNSS: Global Navigation Satellite System)은 전 지구적으로 위치 및 속도, 시간 등 항법관련 정보를 제공함에 있어서 매우 유용한 시스템이다.
그러나, 가시위성에서 송신되는 위성신호의 세기는 매우 미약하여 건물 내부, 고층 빌딩이 밀집되어 있는 도심지나 지하 등의 음영지역에서는 신호가 감쇄되어 수신이 어렵거나 불가능하여 위성항법을 수행할 수 없는 단점이 있다.
이를 극복하기 위해, 가시위성에서 송신되는 위성신호와 유사한 의사위성신호를 지역적으로 서비스하는 의사위성시스템(Pseudolite System)이 사용되고 있다. 이때, 의사위성신호를 수신하는 수신기는 일반 GNSS 수신기가 아니며 해당 의사위성신호를 처리할 수 있는 기능이 구현되어 있는 의사위성시스템 전용 수신기이어야 한다. 즉, 종래의 의사위성시스템은 의사위성신호를 수신할 수 있도록 설계된 수신기만 사용할 수 있다.
따라서, 의사위성시스템 전용 수신기가 아닌 경우에는, 의사위성시스템이 있다고 하더라도 항법을 할 수 없는 문제점이 있다.
또한, 의사위성시스템 전용 수신기를 이용한다고 하더라도, 전시장 같은 큰 건물에서는 3~4개 이상의 의사위성을 설치하여 사용자의 위치를 구할 수 있지만, 복도 형태, 지하상가, 지하철, 지하 주차장 등지에서는 적절한 위치를 구할 수 있도록 의사위성을 배치하는 것이 쉽지 않은 문제점이 있다.
한편, WiFi의 위치를 데이터베이스화하여 위성신호 수신환경이 좋지 않은 도심에서 위치를 구하도록 하는 방식은 반드시 WiFi를 지원해야만 한다. 하지만, 일반적인 차량용 내비게이션 장치 등의 수신기에서 WiFi 지원하지 않는 경우가 대부분이다.
이러한 배경에서, 본 발명의 목적은, 의사위성신호 처리 기능이 없는 수신기이더라도 위성신호 음영지역에서 위치를 계산할 수 있도록 하는 신호를 생성하여 발생시킴으로써 실내 항법 서비스를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 위성신호 음영지역에 있는 수신기가 직접 수신하는 위성신호와 동일한 신호를 수신할 수 있도록 해주는 실내 항법 서비스를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 사용자가 위치한 장소에 대한 정보를 포함하는 신호를 송신함으로써 위성신호 음영지역에서 더욱 정확한 실내 항법 서비스를 제공하는 데 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 일 측면에서, 본 발명은, 의사위성이 실내 항법 서비스를 제공하는 방법에 있어서, 기준점에 설치된 기준국으로부터 복수의 가시위성 각각에 대한 위성신호를 전달받는 단계; 의사위성신호 처리의 가능 여부에 관계없이 수신기가 위치를 계산할 수 있도록, 상기 복수의 가시위성 각각에 대한 위성신호를 재조합하여 다채널 재조합 신호를 생성하는 단계; 및 상기 다채널 재조합 신호를 송신하는 단계를 포함하는 실내 항법 서비스를 제공하는 방법을 제공한다.
다른 측면에서, 본 발명은, 기준점에 설치된 기준국으로부터 복수의 가시위성 각각에 대한 위성신호를 전달받는 통신부; 의사위성신호 처리의 가능 여부에 관계없이 수신기가 위치를 계산할 수 있도록, 상기 복수의 가시위성 각각에 대한 위성신호를 재조합하여 다채널 재조합 신호를 생성하는 신호 생성부; 및 상기 다채널 재조합 신호를 송신하는 신호 송신부를 포함하는 실내 항법 서비스를 제공하는 의사위성을 제공한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은, 실내 항법 서비스를 제공하기 위한 수신기에 있어서, 기준점에 설치된 기준국이 수신한 복수의 가시위성 각각에 대한 위성신호를 재조합하여 생성된 다채널 재조합 신호를 의사위성으로부터 수신하는 신호 수신부; 및 상기 의사위성으로부터 수신한 다채널 재조합 신호를 토대로 상기 복수의 가시위성 각각에 대한 위성신호를 확인하여 위치를 계산하는 항법 메시지 처리부를 포함하는 실내 항법 서비스를 제공하는 수신기를 제공한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은, 기준점에 설치되어 복수의 가시위성 각각에 대한 위성신호를 수신하여 전달하는 기준국; 및 상기 기준국으로부터 상기 복수의 가시위성 각각에 대한 위성신호를 전달받고, 의사위성신호 처리의 가능 여부에 관계없이 수신기가 위치를 계산할 수 있도록, 상기 복수의 가시위성 각각에 대한 위성신호를 재조합하여 다채널 재조합 신호를 생성하여 송신하는 의사위성를 포함하는 실내 항법 서비스를 제공하는 시스템을 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 의사위성신호 처리 기능이 없는 수신기이더라도 위성신호 음영지역에서 위치를 계산할 수 있도록 하는 신호를 생성하여 발생시킴으로써 실내 항법 서비스를 제공하는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 위성신호 음영지역에 있는 수신기가 직접 수신하는 위성신호와 동일한 신호를 수신할 수 있도록 해주는 실내 항법 서비스를 제공하는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 사용자가 위치한 장소에 대한 정보를 포함하는 신호를 송신함으로써 위성신호 음영지역에서 더욱 정확한 실내 항법 서비스를 제공하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 항법 서비스를 제공하는 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 항법 서비스를 제공하기 위한 의사위성에 대한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 항법 서비스를 제공하기 위한 방법에 대한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 항법 서비스를 제공하기 위한 수신기에 대한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 항법 서비스를 제공하기 위하여, 의사위성이 다채널 재조합 신호를 생성함에 있어서, 거리 차이값 관련 오프셋으로 오프셋 처리를 수행하는 것과 관련된 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 항법 서비스를 제공하기 위하여, 의사위성이 다채널 재조합 신호를 생성하는 신호 처리 블록도를 나타낸 도면이다.
도 7 내지 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 항법 서비스를 제공하는 방법이 다양하게 적용될 수 있는 예에 대한 적용 환경을 예시적으로 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 항법 서비스를 제공하는 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 항법 서비스를 제공하는 시스템은, 기준점에 설치되어 복수의 가시위성 각각에 대한 위성신호를 수신하여 전달하는 기준국(110)과, 기준국(110)으로부터 복수의 가시위성 각각에 대한 위성신호를 전달받고, 의사위성신호 처리의 가능 여부에 관계없이 수신기(120)가 위치를 계산할 수 있도록, 복수의 가시위성 각각에 대한 위성신호를 재조합하여 다채널 재조합 신호를 생성하여 송신하는 의사위성(PL: Pseudolite, 100) 등을 포함한다.
본 명세서에서 "실내"라고 함은, 건물이나 차량 등의 내부만을 의미하는 것이 아니라, 가시위성으로부터 위성신호를 직접 수신하지 못하거나 수신하더라도 수신상태가 일정 수준 이하로 나쁜 장소나 위치 등을 의미한다.
상기 수신기(120)는 실내 항법을 위한 의사위성신호 처리를 할 수 있는 의상위성시스템 전용 수신기일 수도 있고, 실내 항법을 위한 의사위성신호 처리를 할 수 없는 일반 위성항법시스템(GNSS: Global Navigation Satellite System, 이하 "GNSS"라 함) 수신기일 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 실내 항법 서비스를 제공하는 시스템은, 수신기(120)가 실내 항법을 위한 의사위성신호 처리 기능을 할 수 있든 없든 관계없이, 실내 항법이 가능하도록, 즉, 실내에서 자신의 위치를 알 수 있도록 해주는 시스템이다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 항법 서비스를 제공하는 시스템은, 의사위성신호를 처리할 수 없는 일반 GNSS 수신기인 수신기(120)라고 하더라도, 이러한 수신기(120)가 복수의 가시위성 각각으로부터 위성신호를 직접 수신한 것과 동일하게 작용하는 신호(다채널 재조합 신호)를 이용하여 위치를 계산할 있도록 해 주어, 실내에서 위치를 알 수 있도록 해주는 시스템이다.
이를 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 항법 서비스를 제공하는 시스템에서 의사위성(100)은, 의사위성신호 처리 기능을 갖는 의사위성시스템 전용 수신기만 수신하여 위치를 계산할 수 있는 의사위성신호가 아니라, 복수의 가시위성 각각으로부터 위성신호를 직접 수신한 것과 동일하게 작용할 수 있는 신호를 "다채널 재조합 신호"로서 생성하여 송신해준다.
간략하게 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 항법 서비스를 제공하는 시스템에 대하여, 아래에서 더욱 상세하게 설명한다.
빛의 속도로 전달되는 전파의 도달시간을 측정하여 거리를 측정하는 원리를 기반으로 하는 GLONASS, Galileo Project, GPS 등의 위성항법시스템(GNSS: Global Navigation Satellite System)은 전 지구적으로 위치 및 속도, 시간 등 항법관련 정보를 제공함에 있어서 매우 유용한 시스템이다.
그러나, 가시위성에서 송신되는 위성신호의 세기는 매우 미약하여 건물 내부, 고층 빌딩이 밀집되어 있는 도심지나 지하 등의 음영지역에서는 신호가 감쇄되어 수신이 어렵거나 불가능하여 위성항법을 수행할 수 없는 단점이 있다.
이를 극복하기 위해, 가시위성에서 송신되는 위성신호와 유사한 의사위성신호를 지역적으로 서비스하는 의사위성시스템(Pseudolite System)이 사용되고 있다. 이때, 의사위성신호를 수신하는 수신기는 일반 GNSS 수신기가 아니며 해당 의사위성신호를 처리할 수 있는 기능이 구현되어 있는 의사위성시스템 전용 수신기이어야 한다.
이에, 본 발명의 일 실시예에서, 의사위성(100)은, 의사위성시스템 전용 수신기만 처리가 가능한 의사위성신호를 송신하는 일반적인 의상위성과는 다르게, 복수의 가시위성 각각으로부터 위성신호를 직접 수신한 것과 동일하게 작용할 수 있는 신호를 "다채널 재조합 신호"로서 생성하여 송신해준다.
이러한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 의사위성신호 처리기능 없는 일반 GNSS 단말기인 수신기(120)라고 하더라도, 자신의 위치를 계산할 수 있고, 본 발명의 일 실시예에 의한 의사위성기능을 활용할 경우에는 일반 GNSS수신기보다 개선된 위치측정이 가능할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 지하철 등과 같이 위성신호 음영지역에서, 움직이는 지하철 등의 차량 내부에서도 일반 GNSS 수신기(120)가 항법을 수행할 수 있는 시스템 구축이 가능하다.
한편, 위치기반서비스(LBS: Location Based Service)는 크게는 해당지역에서부터 해당 건축물 상의 사용자의 위치를 바탕으로 선택적 광고, 친구 찾기, 트위터 등의 SNS(Social Network Service), 게임 등 다양한 형태로 발전하고 있다.
그러나, 건축물 내에서의 위치 파악은 상기 본 발명에서 제시한 방법으로 2차원은 수 미터 내로 가능하지만 불과 3~4m의 고도차이로 층수가 바뀌므로 GNSS항법 만으로는 건축물 내 위치 파악 및 해당 서비스 구현이 용이하지 않다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에서는, 이를 개선하기 위해 코드화된 건물정보, 해당 의사위성(100)의 건물 내 설치 정보, 즉 설치된 층수, 건축물 기준 위치정보 (동, 호 형태로 표시되는 위치정보), 좀 더 상세정보를 취득할 수 있는 URL(Uniform or Universal Resource Locator) 정보 등을 다채널 재조합 신호로 전달하는 방안을 제시한다.
이와 관련하여, 기존 GNSS 수신기일 수 있는 수신기(120)는, 도 4를 참조하면, 하드웨어 변경 없이, 코드화된 건물정보, 해당 의사위성(100)의 건물 내 설치 정보(의사위성(100)이 설치된 층수, 건축물 기준 위치정보, URL 정보 등을 추출해 내는 데이터 추출부(421)를 항법 메시지 처리부(420)에 추가하는 것만으로 구현이 가능하다.
수신기(120)는 의사위성(100)의 근접지역에 위치하여 신호 수신이 가능할 경우 의사위성(100)의 위치를 자신의 위치로서 계산할 수 있다. 이러한 수신기(120)의 위치 계산은, 서비스 구현 방식에 따라, 수신기(120)에서 수행될 수도 있고, 의사위성(100)에서 수행될 수도 있다.
위치 계산을 위해, 의사 위성(100)은, 다른 지역에 설치되어 있는 기준국(100)으로부터 실시간으로 가시위성의 위성신호(항법 메시지), 측정 데이터(의사거리, 의사거리변화율, 반송파 편이 등), 시각 정보 등을 데이터 링크를 통하여 전달받고, 의사위성(100)의 설치 위치(의사위성 위치)가 일반 GNSS 수신기일 수 있는 수신기(120)에서 계산될 수 있도록, 전달받은 가시위성의 위성신호 등을 재조합하여 복수의 위성신호를 동시에 발생시킨다. 이렇게 동시에 발생시킨 복수의 위성신호를 다채널 재조합 신호라고 한다.
이때, 기준국(100)에서는 모든 가시위성 정보를 의사위성(100)에 전달하지 않고, DOP(Dilution Of Precision)을 고려하여 전달할 수도 있다. 일반적으로, 항법이 가능한 최소한의 위성신호는 3개 이상이 되어야 한다.
각 의사위성(100)에서 발생한 다채널 재조합 신호를 수신한 수신기(120)의 항법 결과는 각 의사위성(100)에서 생성한 위치 및 속도만 계산된다.
의사위성(100)은 본 발명에서 제시하는 방식의 항법이 가능한 일반 GNSS 수신기(120)의 경우 다른 일반 GNSS 수신기와 달리 연속적인 항법이 가능하도록 전파신호도 동시에 발생시킬 수 있다.
이와 같이, 연속적인 항법이 가능하도록 전파신호를 발생시킬 때, 의사위성(100)은, 수신강도로 항법을 수행할 수 있도록 하는 주변 의사위성 및 자기 의사위성의 신호 강도 관련 정보, 주변 의사위성 위치 정보 등을 포함하도록 하여 발생시킬 수 있다.
또한, 연속적인 항법이 가능하도록 전파신호를 발생시킬 때, 의사위성(100)은, 전파 도착시간을 기준으로 항법을 수행할 수 있도록 시각 동기화하여 발생할 수도 있다.
이때, 의사위성(100)은, 연속적인 항법이 가능하도록 전파신호를 발생시키는 전파신호에 대하여, 다채널 재조합 신호보다 도달거리를 늘이기 위해 신호 세기를 크게 하면서 근접효과를 개선하기 위해 펄싱(Pulsing) 처리를 사용할 수 있다. 이에 따라, 의사위성 근접 지역에서, Near/Far 문제로 인한 다채널 재조합 신호 수신 불가 현상을 개선할 수 있다.
이때, 위치 정확도를 높이기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 항법 서비스를 제공하는 시스템은, 송신되는 신호의 수신강도 측정 및 도달시간 차, 반송파 주파수 등를 측정하여 줄 수 있는 감시 장치(미도시)를 더 포함할 수 있다.
한편 위에서도 언급한 바와 같이, 의사위성(100)은, 수신기(120)의 수신 하드웨어(RF, Baseband)의 변경 없이, 위치관련 정보를 수신기(120)에 전달하기 위해서, 채널당 50bps의 낮은 데이터 전송속도를 그대로 사용한다. 전송되는 정보가 많을 경우에는 가용한 채널을 최대한 늘려서 사용할 수 있다.
이와 관련하여, 본 발명의 일 실시예에서 제시한 다채널 재조합 신호의 전송으로는 고도 오차가 건물 내의 층수를 구분할 수 있는 수준 이내로 들어오는 것은 어려우므로, 해당 의사위성이 설치된 층수 등의 정보를 다채널 재조합 신호에 포함시켜 이를 해결할 수 있다.
또한, 건축물을 기준으로 하는 위치관련서비스를 수신기(120)에 원활히 제공하기 위해서, 건물관련 상세 정보나 건물 내 주변에서 진행 중인 이벤트를 제공 받을 수 있는 URL 정보 등을 다채널 재조합 신호에 포함시킬 수 있다.
수신기(120)는, 다채널 재조합 신호에 포함된 이러한 정보를 이용하는 애플리케이션을 통해, 사용자에게 보다 다양한 위치 관련 서비스를 정확하게 ㅈ제제공할 수 있다.
이하에서는, 전설한 본 발명의 일 실시예에 따른 의사위성(100)과, 의사위성(100)이 실내 항법 서비스를 제공하는 방법에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 항법 서비스를 제공하기 위한 의사위성(100)에 대한 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 항법 서비스를 제공하기 위한 의사위성(100)은, 기준점에 설치된 기준국(110)으로부터 복수의 가시위성 각각에 대한 위성신호를 전달받는 통신부(210)와, 의사위성신호 처리의 가능 여부에 관계없이 수신기(120)가 위치를 계산할 수 있도록, 복수의 가시위성 각각에 대한 위성신호를 재조합하여 다채널 재조합 신호를 생성하는 신호 생성부(220)와, 다채널 재조합 신호를 송신하는 신호 송신부(230) 등을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 실내 항법 서비스를 제공하기 위한 의사위성(100)은, 의사위성신호 처리 기능을 갖는 의사위성시스템 전용 수신기만 수신하여 위치를 계산할 수 있는 의사위성신호가 아니라, 복수의 가시위성 각각으로부터 위성신호를 직접 수신한 것과 동일하게 작용할 수 있는 신호를 "다채널 재조합 신호"로서 생성하여 송신해준다.
이렇게 되어, 수신기(120)가 의사위성신호 처리 기능을 갖는 의사위성시스템 전용 수신기이든 의사위성신호 처리 기능을 없는 일반 GNSS 수신기이든 관계없이, 수신기(120)는, 다채널 재조합 신호를 의사위성(100)으로부터 수신하여, 자신이 가시위성의 위성신호를 직접 수신할 수 없다는 환경적 제약을 느낄 필요 없이, 실외에서와 마찬가지로 위치를 계산할 수 있다.
이를 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 항법 서비스를 제공하기 위한 의사위성(100)은, 전술한 바와 같이, 복수의 가시위성 각각에 대한 위성신호를 기준점에 설치된 기준국(110)으로부터 전달받아 전달받은 위성신호들을 재조합하여 "다채널 재조합 신호"를 생성하여 송신하게 된다.
이러한 의사위성(100)은, 다채널 재조합 신호(기준국(100)이 수신하는 복수의 위성신호 또는 복수의 PRN 신호와는 구분되는 복수의 위성신호 또는 복수의 PRN 신호라고도 함)를 다음과 같은 목적으로 동시에 생성한다.
1. 기준점에 설치된 기준국(110)으로부터 실시간 항법 메시지(복수의 가시위성의 위성신호에 포함됨), 의사거리, 의사거리 변화율, 기준점 위치 등을 데이터 링크를 통해 전송받고, 사용자의 수신기(120)가 의사위성(100)의 설치위치를 계산할 수 있도록, 다채널 재조합 신호를 위성신호로서 생성한다.
2. 위치계산에 사용하지 않는 PRN(Pseudo-Random Number) 코드를 사용하여 항법 메시지가 아닌 다른 데이터를 발생시켜, 도 4에 도시된 바와 같은 수신기(120)의 항법 메시지 처리부(420)가 이 데이터를 처리할 수도 있도록 수정된 수신기(120)의 경우 건물의 정보 등을 획득할 수 있도록 하는 다채널 재조합 신호를 유사 위성신호로서 생성한다.
이때, 유사 위성신호로서 생성된 다채널 재조합 신호는, 신호 세기, 의사위성 좌표, 의사 위성 설치 건축물 정보(예: 건물 정보 코드, 의사위성 설치 층(건물기준), 건축물 기준 위치 정보 등을 포함)를 포함할 수 있다.
한편, 본 명세서에서 기재된 기준국(110)은, 복수의 가시위성으로부터 위성신호를 직접 수신할 수 있는 장치로서, 직접 수신한 위성신호를 다른 장치로 전달해줄 수 있기만 하면, 경우에 따라서는, 수신기(120)와 동일한 장치일 수도 있다.
전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 의사위성(100)가 실내 항법 서비스를 제공하기 위한 방법에 대하여, 도 3을 참조하여, 더욱 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 항법 서비스를 제공하기 위한 방법에 대한 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 의사위성(100)이 실내 항법 서비스를 제공하기 위한 방법은, 기준점에 설치된 기준국(110)으로부터 복수의 가시위성 각각에 대한 위성신호를 전달받는 단계(S300)와, 의사위성신호 처리의 가능 여부에 관계없이 수신기(120)가 위치를 계산할 수 있도록, 복수의 가시위성 각각에 대한 위성신호를 재조합하여 다채널 재조합 신호를 생성하는 단계(S302)와, 생성된 다채널 재조합 신호를 송신하는 단계(S304) 등을 포함한다.
다채널 재조합 신호를 생성하는 단계(S302)에서, 의사위성(100)은, 복수의 가시위성 각각에 대하여, 기준국(110)의 기준점 위치, 의사위성(100)의 의사위성 위치, 기준국(110)에서의 기준시각 및 의사위성(100)에서의 시각을 토대로, 해당 가시위성 및 상기 기준국 간의 거리와 상기 해당 가시위성 및 상기 의사위성 간의 거리의 거리 차이 값에 해당하는 "거리 차이값 관련 오프셋"을 계산하고, , 복수의 가시위성 각각에 대한 위성신호에 대하여 해당 거리 차이값 관련 오프셋으로 오프셋 조절 처리를 수행하여 합산 처리함으로써, 복수의 가시위성 각각에 대한 위성신호를 재조합하여 다채널 재조합 신호를 생성할 수 있다.
다채널 재조합 신호를 생성하는 단계(S302)에서, 의사위성(100)은, 복수의 가시위성 각각에 대한 위성신호에 대하여 해당 거리 차이값 관련 오프셋으로 오프셋 조절 처리를 수행한 이후, 주변 의사위성에서 송신되는 다른 다채널 재조합 신호와의 간섭 방지를 위해, 의도하는 캐리어 오프셋으로 오프셋 조절 처리를 더 수행하여 합산 처리할 수도 있다.
다채널 재조합 신호를 생성하는 단계(S302)에서, 의사위성(100)은, 의사위성(100)의 설치된 장소에 대한 정보 및 서비스 관련 URL 정보 등 중 하나 이상을 더 포함하는 다채널 재조합 신호를 생성할 수 있다.
위에서 언급한 "의사위성(100)의 설치된 장소에 대한 정보"는, 의사위성(100)이 설치된 건물에 대한 건물 정보, 층수 정보 및 건축물 기준 위치정보(예: 동, 호 등의 정보) 등 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
또는, "의사위성(100)의 설치된 장소에 대한 정보"는, 의사위성(100)이 설치된 차량의 차량 위치 정보 및 차량 속도 정보 등 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
다채널 재조합 신호를 송신하는 단계(S304)에서, 의사위성(100)은, 의사위성(100) 및 주변 의사위성의 신호강도 관련 정보와, 주변 의사위성 위치정보 등 중 하나 이상을 포함하는 전파신호를 더 송신할 수 있다.
다채널 재조합 신호를 송신하는 단계(S304)에서, 의사위성(100)은, 주변 의사위성에서 송신되는 다른 다채널 재조합 신호와의 간섭을 방지하도록 다채널 재조합 신호의 신호 세기를 조절하여 송신할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 실내 항법 서비스를 제공하기 위한 수신기(120)는, 의사위성(100)에서 방사된 위성신호를 수신하여 의사위성(100)의 지정좌표를 계산하는 수신기로서 별도의 수정이 필요없는 일반 GNSS 수신기이거나, 이러한 일반 GNSS 수신기에서 소프트웨어적으로 구현되는 항법 메시지 처리부(420)에 항법 메시지가 아닌 다른 데이터도 추출 처리할 수 있도록 하는 데이터 처리부(421)가 추가된 수신기일 수 있다.
항법 메시지가 아닌 다른 데이터는, 건물 정보, 의사위성 설치 층수, 건축물 기준 위치 정보 등을 포함할 수 있는데, 이러한 정보들은 데이터량을 줄이기 위해 코드(Code) 또는 URL 등의 형태로 해석된다.
이러한 수신기(120)는, 무선망(2G, 3G, Wi-Fi, Bluetooth 등)을 통해 해당건물의 정보와 건물상의 사용자 위치등 을 제공하기 위해 사용할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 항법 서비스를 제공하기 위한 수신기(120)에 대한 블록도이다.
도 4에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 항법 서비스를 제공하기 위한 수신기(120)는, 기준점에 설치된 기준국(110)이 수신한 복수의 가시위성 각각에 대한 위성신호를 재조합하여 생성된 다채널 재조합 신호를 의사위성(100)으로부터 수신하는 신호 수신부(410)와, 의사위성(100)으로부터 수신한 다채널 재조합 신호를 토대로 복수의 가시위성 각각에 대한 위성신호를 확인하여 위치를 계산하는 항법 메시지 처리부(420) 등을 포함한다.
전술한 항법 메시지 처리부(420)는, 의사위성(100)으로부터 수신한 다채널 재조합 신호로부터 의사위성(100)이 설치된 장소에 대한 정보 및 서비스 관련 URL 정보 등 중 하나 이상을 추출하는 데이터 추출부(421)를 더 포함할 수 있다.
위에서 언급한 "의사위성(100)이 설치된 장소에 대한 정보"는, 건물에 대한 건물 정보, 층수 정보 및 건축물 기준 위치정보 등 등 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 항법 서비스를 제공하는 방법에 따르면, 의사위성신호 처리 기능이 없는 기존의 수신기(120)로 위성신호 수신이 불가능한 실내에서도 항법을 할 수 있도록 해주는 장점이 있다.
또한, 종래, 의사위성(100) 간에 주파수 동기가 잘되어 있는 경우, 의사위성(100) 간에 주파수가 동기 되어 같은 주파수를 전송하게 되면, 캐리어(Carrier) 간섭이 발생하여 의사위성 중복 지역에서 수신기(120)가 의사위성신호를 활용하지 못하거나 작은 움직임에도 의사위성신호가 출렁거리게 되는 문제가 발생할 수 있고, 의사위성(100) 간에 주파수 및 시각이 틀어져 있는 경우, 다른 의사위성(100)의 의사위성 수신 지역으로 이동 시 재획득(Reacquisition) 문제가 발생할 수 있다.
이러한 문제점들을 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예는, 인접 의사위성(100) 간의 캐리어 주파수를 1kHz 정도 오프셋을 가지도록 배치할 수 있다. 일반적으로, 수신기(120)의 신호 획득 시 1ms 어큐뮬레이션(Accumulation)을 하므로 캐리어가 1kHz 정도의 오프셋을 가지고 있으면 거의 동일한 PN(Pseudo Noise)과 타이밍(Timing) 조건에서도 영향이 거의 없다.
또한, 본 발명의 일 실시예는, 이러한 문제점들을 해결하기 위해, 의사위성(100) 간 재획득(Reacquisition)이 중요한 설치 지역에서는 100Hz 정도의 오프셋을 가지도록 배치힐 수 있다. 일반적으로, 수신기(120)는, 트래킹(Tracking) 시 10ms 내지 20ms의 어큐뮬레이션(Accumulation)을 한다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 의사위성(100)은, 의사위성신호 처리 기능을 갖는 의사위성시스템 전용 수신기만 수신하여 위치를 계산할 수 있는 의사위성신호가 아니라, 의사위성시스템 전용 수신기가 아닌 일반 GNSS 수신기도 위치를 계산할 수 있도록, 수신기(120)가 복수의 가시위성 각각으로부터 위성신호를 직접 수신한 것과 동일하게 작용할 수 있는 신호를 "다채널 재조합 신호"로서 생성하여 수신기(120)로 송신해준다.
이때, 의사위성(100)은, 복수의 가시위성 각각에 대하여, 기준국(110)의 기준점 위치, 의사위성(100)의 의사위성 위치, 기준국(110)에서의 기준시각 및 의사위성(100)에서의 시각을 토대로, 해당 가시위성 및 상기 기준국 간의 거리와 상기 해당 가시위성 및 상기 의사위성 간의 거리의 거리 차이 값에 해당하는 거리 차이값 관련 오프셋을 계산하고, , 복수의 가시위성 각각에 대한 위성신호에 대하여 해당 거리 차이값 관련 오프셋으로 오프셋 조절 처리를 수행하여 합산 처리함으로써, 복수의 가시위성 각각에 대한 위성신호를 재조합하여 다채널 재조합 신호를 생성할 수 있다.
이러한 거리 차이값 관련 오프셋과 관련하여 도 5를 참조하여 다시 설명한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 항법 서비스를 제공하기 위하여, 의사위성이 다채널 재조합 신호를 생성함에 있어서, 거리 차이값 관련 오프셋으로 오프셋 처리를 수행하는 것과 관련된 도면이다.
도 5를 참조하여서는, 기준국(110)이 PA 위치(기준점 위치)에 설치되어 가시위성으로부터 위성신호를 수신하고, 의사위성(100)이 PB 위치(의사위성 위치)에서 설치된 경우를 가정하여 설명한다.
도 5를 참조하면, PA 위치에서 위성신호를 수신하는 기준국(110) 및 가시위성 간의 거리는 L1이다.
만약, PB 위치에서 의사위성(100)이 동일한 가시위성으로부터 위성신호를 수신한다고 가정하면, 의사위성(100) 및 가시위성 간의 거리는 L3가 된다.
따라서, 기준국(110) 및 가시위성 간의 거리와, 의사위성(100) 및 가시위성 간의 거리의 거리 차이값은 L2(=|L1-L3|)가 된다.
Pk 위치에 있는 수신기(120)가 의사위성(100)으로부터 PB 위치에서 송신된 다채널 재조합 신호를 수신하는 것과, Pk 위치에 있는 수신기(120)가 위성신호를 직접 수신한 것이 동일하도록 해 주기 위하여, 의사위성(100)은 기준 시각 대비 거리 차이값(L2)을 빛의 속도로 나눈 시각만큼 늦은 오프셋(거리 차이값 관련 오프셋)을 위성신호가 갖도록 한다. 이와 마찬가지 방식으로, 의사위성(100)은 다른 가시위성의 위성신호에 대해서도 오프셋을 갖도록 한다. 이후, 의사위성(100)은 오프셋을 가진 위성신호들을 조합하여 다채널 재조합 신호를 생성한다.
즉, 생성된 다채널 재조합 신호는, 기준국(110)이 실제로 수신한 위성신호에 일정 오프셋(거리 차이값 관련 오프셋)을 갖도록 해주고, 일정 오프셋을 가진 위성신호를 조합한 일종의 위성신호이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 항법 서비스를 제공하기 위하여, 의사위성이 다채널 재조합 신호를 생성하는 신호 처리 블록도를 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 가시위성에서 송신되는 위성신호(항법 메시지)는 가시위성의 고유한 의사잡음부호(PRN: Pseudo-Random Noise, 이하 "PRN"이라 함)를 포함한다.
각 가시위성의 PRN 시퀀스(Sequence)는 +1/-1로 구성되어 있으며 신호세기를 크게 하려면 +k/-k로 크기가 조절될 수 있다.
도 6을 참조하면, 각 가시위성의 PRN 시퀀스는 해당 의사위성(100)의 위치를 수신기(120)가 계산할 수 있도록 오프셋을 조절하여 생성한다.
도 6을 참조하면, 각 위성의 도플러 NCO(Doppler NCO(numerically controlled oscillator))는 의도한 캐리어 오프셋(Carrier offset)을 갖도록 하는 기능과 해당 의사위성(100)의 위치에서 수신 위성 도플러(Doppler)를 생성해주는 기능을 담당한다. 여기서, 위성의 도플러는 수신기의 속도 벡터(vector)을 계산하는데 사용된다.
도 6을 참조하면, D/A(Digital/Analog)는 시스템 클럭(System clock)의 렝레이트(Rate)를 지원할 수 있는 수 MHz의 고속 D/A이다.
여기서, 항법을 위한 PRN은 서버(기준국(110))로부터 현재 수신 가능한 위성신호로 할당한다.
PRN의 신호 세기는 인접 의사위성과의 간섭 문제가 발생할 수 있으므로 간섭이 일어나지 않도록 조절할 수 있도록 한다.
이를 위해, RSSI(Recieved Signal Strength Indicator)용 PRN의 경우, RSSI용 PRN은, 인접 의사위성의 방송 PRN과 다른 PRN이 할당된다. 이때, 의사위성 전용 PRN이 할당된다. 또한, RSSI용 PRN은 해당 의사위성(100)의 좌표, 인접 의사위성의 좌표 PRN, 신호 세기 등 이력(Almanac)에 해당하는 정보 등을 포함할 수 있다. 또한, RSSI용 PRN은 커버리지(Coverage)를 확대하기 위해서 펄싱(Pulsing) 기법이 사용될 수 있다.
또한, 간섭 문제 방지를 위해, 로컬 정보(Local Information) 제공용 PRN의 경우, 설치위치(건축물 기준) 정보, 서비스 관련 URL 정보 등을 포함할 수 있다.
전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 항법 서비스를 제공하는 방법은, 지하상가, 지하철역 등의 위성신호 음영지역에서 친구 찾기 서비스, 위성신호를 받을 수 없는 지역에서 건물 상세 정보와 연계한 위치기반서비스, 지하철 운행과 관련된 소프트웨어 애플리케이션(예: 지하철에 탑승한 사용자에게 현재 위치를 알려주는 서비스) 등에 적용될 수 있다.
도 7 내지 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 항법 서비스를 제공하는 방법이 다양하게 적용될 수 있는 예에 대한 적용 환경을 예시적으로 나타낸 도면이다.
아래 예시에서는, 기준국(110)이 PA 위치(기준점 위치)에 설치되고, PL 1, PL 2, PL 3를 포함하는 3개의 의사위성(100)과 데이터 링크로 통신이 가능하고, PL 1은 PB 위치에 설치되고, PL 2는 PC 위치에 설치되고, PL 3은 PD 위치에 설치된 것으로 가정한다.
도 7의 예시에서, PL 1은 PB 위치에 설치되고, PL 2는 PC 위치에 설치되고, PL 3은 PD 위치에 설치되어 있을 때, PL 2와 PL 3 사이에 항법이 하지 못하거나 제대로 할 수 없는 데드 존(Dead Zone)이 존재한다.
그리고, 도 7의 예시에서, 수신기 X가 PB와 PC 사이에 있는 경우, 즉, 수신기 X가 PL 1이 송신한 다채널 재조합 신호와 PL 2가 송신한 다채널 재조합 신호를 모두 수신할 수 있는 위치에 있는 경우, 수신기 X는 RSSI 포지셔닝(RSSI Positioning) 방식으로 PB와 PC 사이를 측위하거나, TOA(Time Of Arrival) 포지셔닝 방식으로 PB와 PC 사이를 측위할 수 있다.
한편, 도 7의 예시에서, 수신기 Y는, 데드존으로 인해, PL 3에서 송신된 다채널 재조합 신호만을 수신하게 되어 자신의 위치를 PD로 측위하게 된다.
도 8의 예시는, 복도형 공간에서 2개의 의사위성(100), 즉, PL 1과 PL 2가 설치된 경우이다.
도 8의 예시를 참조하면, 포지셔닝 기준 벡터(Positioning Reference Vector)는, 의사위성 좌표로부터 수신기(120)에서 구하거나 의사위성 건물정보에서 추출할 수 있다.
도 8을 참조하면, 수신기에 수신된 PL 1의 다채널 재조합 신호와 PL 2의 다채널 재조합 신호 상의 PL 좌표(1차원이냐, 2차원이냐, 3차원이냐)에 따라 위치 계산 방식을 달리하여 위치를 계산할 수 있다.
도 9의 예시에서는, RSSI 방식으로 포지셔닝(측위)를 하는 경우에 대한 것으로서, 수신기(120)는 RSSI 방식으로 PA, PB, PC 사이에서 포지셔닝을 할 수 있다.
도 9를 참조하면, RSSI 방식으로 포지셔닝을 하기 위해서는, 신호 세기 측정이 필요하다.
이와 관련하여, 각 의사위성(100)은, 실시간 PRN을 생성하고 다른 의사위성의 RSSI 측정하는 타입 1(PL 2)과, 실시간 PRN을 생성하고 RSSI 용 PRN(높은 파워, 펄싱), 발신 전용, C/A 코드 상에서 10% 정도의 듀티로 랜덤 펄싱하는 타입 2(PL 1, PL 3)로 나누어져 있다.
타입 1인 PL 2은, 측정된 PL 1과 PL 3의 RSSI 정보를 바탕으로 RSSI 모델을 RSSI용 PRN 신호에 실어서 방송할 수 있다. 즉, 타입 1인 PL 2는, 자신의 정보와 인접 의사위성의 정보를 다채널 재조합 신호로 동시에 송신할 수 있다.
도 10의 예시는, 의사위성 간 동기화를 위한 도면으로서, 여러 의사위성(PL 1, PL 2, PL 3) 중에서, PL 1이 마스터 역할을 한다.
이 경우, 마스터 PL인 PL 1에 동기화하고, 마스터 PL은 GPS, 이동통신 등의 외부 동기원을 활용할 수 있다.
각 PL은 이동통신신호 또는 IEEE 1588을 동기화에 사용할 수 있다.
각 PL은, 마스터 PL(PL 1)과의 시각 오차를 특정하여 피드백하고, 동기 오차가 일정범위 이내이면 두 번째 마스터 PL로 취급된다.
도 11의 예시는, 지하철 등과 같이 위성신호를 직접 수신할 수 없는 장소를 이동하는 차량에서의 본 발명의 일 실시예를 적용하기 위한 환경을 나타낸 도면이다.
도 11을 참조하면, PL 1은 지하공간에서 정해진 선로를 따라 이동하는 지하철의 이동 위치와 속도, 위성정보를 다른 장치(기준국(110)을 포함할 수 있음)로부터 받아서, 수신기(120)가 지하철의 현재 위치, 속도 등을 표시할 수 있도록 다채널 재조합 신호를 발생시킬 수 있다.
객차 별로 의사위성(100)을 설치하고, 어느 한 객차에 있는 수신기(120)는, 자신이 있는 객차에 설치된 의사위성(100)으로부터 다채널 재조합 신호를 수신하여 자신이 있는 객차에 설치된 의사위성(100)의 위치(예: 객차 정보, 지하철 역 관련 정보 등)를 사용자의 위치로서 인식할 수 있다.
이때, 객차 별로 설치된 의사위성(100)은, 별도의 다른 장치(기준국(110)을 포함할 수 있음)로부터 지하철의 이동 위치 정보를 제공받아 제공받은 이동 위치 정보를 포함하는 다채널 재조합 신호를 송신할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 의사위성신호 처리 기능이 없는 수신기이더라도 위성신호 음영지역에서 위치를 계산할 수 있도록 하는 신호(다채널 재조합 신호)를 생성하여 발생시킴으로써 실내 항법 서비스를 제공하는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 위성신호 음영지역에 있는 수신기가 직접 수신하는 위성신호와 동일한 신호(다채널 재조합 신호)를 수신할 수 있도록 해주는 실내 항법 서비스를 제공하는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 사용자가 위치한 장소에 대한 정보를 포함하는 신호(다채널 재조합 신호)를 송신함으로써 위성신호 음영지역에서 더욱 정확한 실내 항법 서비스를 제공하는 효과가 있다.
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성 요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 저장매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 등이 포함될 수 있다.
또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (9)

  1. 의사위성이 실내 항법 서비스를 제공하는 방법에 있어서,
    기준점에 설치된 기준국으로부터 복수의 가시위성 각각에 대한 위성신호를 전달받는 단계;
    의사위성신호 처리의 가능 여부에 관계없이 수신기가 위치를 계산할 수 있도록, 상기 복수의 가시위성 각각에 대한 위성신호를 재조합하여 다채널 재조합 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 의사위성은, 상기 의사위성 및 주변 의사위성의 신호강도 관련 정보와, 주변 의사위성 위치정보 중 하나 이상을 포함하는 전파신호 및 상기 다채널 재조합 신호를 상기 수신기로 송신하는 단계를 포함하되,
    상기 다채널 재조합 신호를 생성하는 단계에서, 상기 의사위성은,
    상기 복수의 가시위성 각각에 대하여, 상기 기준국의 기준점 위치, 의사위성 위치, 상기 기준국에서의 기준시각 및 상기 의사위성에서의 시각을 토대로, 해당 가시위성 및 상기 기준국 간의 거리와 상기 해당 가시위성 및 상기 의사위성 간의 거리의 거리 차이 값에 해당하는 거리 차이값 관련 오프셋을 계산하고,
    상기 복수의 가시위성 각각에 대한 위성신호에 대하여 해당 거리 차이값 관련 오프셋으로 오프셋 조절 처리를 수행한 이후, 의도하는 캐리어 오프셋으로 오프셋 조절 처리를 수행함으로써,
    상기 복수의 가시위성 각각에 대한 위성신호를 재조합하여 상기 다채널 재조합 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 실내 항법 서비스를 제공하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 다채널 재조합 신호를 생성하는 단계에서, 상기 의사위성은,
    상기 의사위성의 설치된 장소에 대한 정보 및 서비스 관련 URL 정보 중 하나 이상을 더 포함하는 상기 다채널 재조합 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 실내 항법 서비스를 제공하는 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 의사위성의 설치된 장소에 대한 정보는,
    상기 의사위성이 설치된 건물에 대한 건물 정보, 층수 정보 및 건축물 기준 위치정보 중 하나 이상, 또는 상기 의사위성이 설치된 차량의 차량 위치 정보 및 차량 속도 정보 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 실내 항법 서비스를 제공하는 방법.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 다채널 재조합 신호를 송신하는 단계에서, 상기 의사위성은,
    주변 의사위성에서 송신되는 다른 다채널 재조합 신호와의 간섭을 방지하도록 상기 다채널 재조합 신호의 신호 세기를 조절하여 송신하는 것을 특징으로 하는 실내 항법 서비스를 제공하는 방법.
  6. 기준점에 설치된 기준국으로부터 복수의 가시위성 각각에 대한 위성신호를 전달받는 통신부;
    의사위성신호 처리의 가능 여부에 관계없이 수신기가 위치를 계산할 수 있도록, 상기 복수의 가시위성 각각에 대한 위성신호를 재조합하여 다채널 재조합 신호를 생성하는 신호 생성부; 및
    의사위성 및 주변 의사위성의 신호강도 관련 정보와, 주변 의사위성 위치정보 중 하나 이상을 포함하는 전파신호 및 상기 다채널 재조합 신호를 상기 수신기로 송신하는 신호 송신부를 포함하되,
    상기 신호 생성부는,
    상기 복수의 가시위성 각각에 대하여, 상기 기준국의 기준점 위치, 의사위성 위치, 상기 기준국에서의 기준시각 및 상기 의사위성에서의 시각을 토대로, 해당 가시위성 및 상기 기준국 간의 거리와 상기 해당 가시위성 및 상기 의사위성 간의 거리의 거리 차이 값에 해당하는 거리 차이값 관련 오프셋을 계산하고,
    상기 복수의 가시위성 각각에 대한 위성신호에 대하여 해당 거리 차이값 관련 오프셋으로 오프셋 조절 처리를 수행하한 이후, 의도하는 캐리어 오프셋으로 오프셋 조절 처리를 수행함으로써,
    상기 복수의 가시위성 각각에 대한 위성신호를 재조합하여 상기 다채널 재조합 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 실내 항법 서비스를 제공하는 의사위성.
  7. 실내 항법 서비스를 제공하기 위한 수신기에 있어서,
    기준점에 설치된 기준국이 수신한 복수의 가시위성 각각에 대한 위성신호를 재조합하여 생성된 다채널 재조합 신호를 수신하는 신호 수신부; 및
    의사위성으로부터 수신한 다채널 재조합 신호를 토대로 상기 복수의 가시위성 각각에 대한 위성신호를 확인하여 위치를 계산하는 항법 메시지 처리부를 포함하고,
    상기 신호 수신부는, 상기 의사위성 및 주변 의사위성의 신호강도 관련 정보와, 주변 의사위성 위치정보 중 하나 이상을 포함하는 전파신호를 더 수신하고,
    상기 다채널 재조합 신호는,
    상기 복수의 가시위성 각각에 대하여, 상기 기준국의 기준점 위치, 의사위성 위치, 상기 기준국에서의 기준시각 및 상기 의사위성에서의 시각을 토대로, 해당 가시위성 및 상기 기준국 간의 거리와 상기 해당 가시위성 및 상기 의사위성 간의 거리의 거리 차이 값에 해당하는 거리 차이값 관련 오프셋을 계산하고, 상기 복수의 가시위성 각각에 대한 위성신호에 대하여 해당 거리 차이값 관련 오프셋으로 오프셋 조절 처리를 수행한 이후, 의도하는 캐리어 오프셋으로 오프셋 조절 처리를 수행함으로써 생성된 것을 특징으로 하는 실내 항법 서비스를 제공하는 수신기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 항법 메시지 처리부는,
    상기 의사위성으로부터 수신한 다채널 재조합 신호로부터 상기 의사위성이 설치된 장소에 대한 정보 및 서비스 관련 URL 정보 중 하나 이상을 추출하는 데이터 추출부를 더 포함하는 실내 항법 서비스를 제공하는 수신기.
  9. 기준점에 설치되어 복수의 가시위성 각각에 대한 위성신호를 수신하여 전달하는 기준국; 및
    상기 기준국으로부터 상기 복수의 가시위성 각각에 대한 위성신호를 전달받고, 의사위성신호 처리의 가능 여부에 관계없이 수신기가 위치를 계산할 수 있도록, 상기 복수의 가시위성 각각에 대한 위성신호를 재조합하여 다채널 재조합 신호를 생성하여 상기 수신기로 송신하며, 의사위성 및 주변 의사위성의 신호강도 관련 정보와 주변 의사위성 위치정보 중 하나 이상을 포함하는 전파신호를 상기 수신기로 송신하는 의사위성을 포함하되,
    상기 다채널 재조합 신호는,
    상기 복수의 가시위성 각각에 대하여, 상기 기준국의 기준점 위치, 의사위성 위치, 상기 기준국에서의 기준시각 및 상기 의사위성에서의 시각을 토대로, 해당 가시위성 및 상기 기준국 간의 거리와 상기 해당 가시위성 및 상기 의사위성 간의 거리의 거리 차이 값에 해당하는 거리 차이값 관련 오프셋을 계산하고, 상기 복수의 가시위성 각각에 대한 위성신호에 대하여 해당 거리 차이값 관련 오프셋으로 오프셋 조절 처리를 수행한 이후, 의도하는 캐리어 오프셋으로 오프셋 조절 처리를 수행함으로써, 생성된 것을 특징으로 하는 실내 항법 서비스를 제공하는 시스템.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10408621B2 (en) 2017-07-21 2019-09-10 Hyundai Motor Company Navigation device for vehicle, method therefor, and navigation system
KR102062712B1 (ko) * 2017-10-30 2020-01-06 넵코어스 주식회사 의사 위성 항법 시스템

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102201538B1 (ko) * 2018-12-13 2021-01-11 김현수 위성항법체계의 항법정보를 이용한 실내측위 시스템 및 그 방법
KR102444903B1 (ko) * 2020-07-31 2022-09-19 한국도로공사 전파 음영 공간에서 gps 동기 의사 위성을 이용한 위치 정보 제공 장치 및 방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100021325A (ko) * 2008-08-14 2010-02-24 주식회사 콤위즈 지피에스 생성기를 활용한 실내 네비게이션 구현방법
KR20100069908A (ko) * 2008-12-17 2010-06-25 주식회사 케이티 복층 건물 내 2단계 위치추적 시스템 및 방법
KR20100082462A (ko) * 2009-01-09 2010-07-19 삼성전자주식회사 의사 위성 송신기 및 그의 쥐피에스 신호 송신 방법
KR20110049945A (ko) * 2009-11-06 2011-05-13 주식회사 콤위즈 셀룰러망에서 실내 측위 시스템을 위한 의사 위성 구현

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100021325A (ko) * 2008-08-14 2010-02-24 주식회사 콤위즈 지피에스 생성기를 활용한 실내 네비게이션 구현방법
KR20100069908A (ko) * 2008-12-17 2010-06-25 주식회사 케이티 복층 건물 내 2단계 위치추적 시스템 및 방법
KR20100082462A (ko) * 2009-01-09 2010-07-19 삼성전자주식회사 의사 위성 송신기 및 그의 쥐피에스 신호 송신 방법
KR20110049945A (ko) * 2009-11-06 2011-05-13 주식회사 콤위즈 셀룰러망에서 실내 측위 시스템을 위한 의사 위성 구현

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10408621B2 (en) 2017-07-21 2019-09-10 Hyundai Motor Company Navigation device for vehicle, method therefor, and navigation system
KR102062712B1 (ko) * 2017-10-30 2020-01-06 넵코어스 주식회사 의사 위성 항법 시스템

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