KR101502363B1 - System and method for determining user position using predefined satellite map and measured satellite deployment - Google Patents

System and method for determining user position using predefined satellite map and measured satellite deployment Download PDF

Info

Publication number
KR101502363B1
KR101502363B1 KR20130108846A KR20130108846A KR101502363B1 KR 101502363 B1 KR101502363 B1 KR 101502363B1 KR 20130108846 A KR20130108846 A KR 20130108846A KR 20130108846 A KR20130108846 A KR 20130108846A KR 101502363 B1 KR101502363 B1 KR 101502363B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
satellite
visible
user
information
celestial
Prior art date
Application number
KR20130108846A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이영재
원대희
안종선
성상경
Original Assignee
건국대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 건국대학교 산학협력단 filed Critical 건국대학교 산학협력단
Priority to KR20130108846A priority Critical patent/KR101502363B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101502363B1 publication Critical patent/KR101502363B1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/13—Receivers
    • G01S19/21—Interference related issues ; Issues related to cross-correlation, spoofing or other methods of denial of service
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/13—Receivers
    • G01S19/20—Integrity monitoring, fault detection or fault isolation of space segment
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/38—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
    • G01S19/39—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/42—Determining position
    • G01S19/421—Determining position by combining or switching between position solutions or signals derived from different satellite radio beacon positioning systems; by combining or switching between position solutions or signals derived from different modes of operation in a single system
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B29/00—Maps; Plans; Charts; Diagrams, e.g. route diagram
    • G09B29/003—Maps
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B29/00—Maps; Plans; Charts; Diagrams, e.g. route diagram
    • G09B29/003—Maps
    • G09B29/004—Map manufacture or repair; Tear or ink or water resistant maps; Long-life maps

Abstract

The present invention relates to a user position determination system using the comparison of a visible satellite expectation chart of satellite navigation and satellite information and a method thereof. The purpose of the present invention is to provide a system which determines the position of a user by comparing visible satellite expectation chart information estimated by using satellite orbit information with visible satellite information which is received currently and a method thereof. The present invention comprises; a visible satellite expectation chart producing unit which performs a satellite visibility test for extracting the type of a visible satellite of a user viewpoint, a unique identification number, and arrangement and extracts a visible celestial sphere shape and produces a visible satellite expectation chart by digitizing and mapping the visible satellite expectation chart; and a user position determination unit which determines the position of a user by comparing the visible satellite expectation chart produced by the visible satellite expectation chart producing unit with visible satellite information which is received currently.

Description

위성항법시스템의 가시 위성 예상도 및 위성 정보 비교를 이용한 사용자 위치 결정 시스템 및 그 방법{SYSTEM AND METHOD FOR DETERMINING USER POSITION USING PREDEFINED SATELLITE MAP AND MEASURED SATELLITE DEPLOYMENT}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a system and method for determining a user's location using a satellite navigation system,

본 발명은 사용자의 위치에 따라 위성항법시스템의 가시 위성 분포가 다른 점에 착안하여 사용자의 위치를 결정하는 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 위성 궤도 정보를 사용하여 사전에 예측한 가시 위성 예상도 정보와, 현재 수신한 가시 위성 정보를 비교하여 사용자 위치를 결정하는 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a system and method for determining a position of a user based on a difference in the distribution of visible satellites of a satellite navigation system according to a user's location, and more particularly, The present invention relates to a system and method for determining a user location by comparing satellite forecasting information with currently received visible satellite information.

위성항법시스템(Global Navigation Satellite System: GNSS)이란 복수의 항법 위성에서 방송한 신호를 수신하여 사용자의 위치를 추정해내는 시스템으로 GPS, GLONASS, Galileo, Beidou, QZSS 등이 여기에 속한다. 모든 위성항법시스템 운용 기관은 위성의 위치를 계산할 수 있는 수학식을 제공하고 있으며, 수학식을 완성하기 위한 계수는 각 위성 신호에 담겨 방송된다. 이 수학식으로 특정 시간에 개별 위성의 위치를 계산할 수 있으므로 이를 확장하여 전체 위성의 배치를 계산할 수 있다. Global Navigation Satellite System (GNSS) is a system that estimates the position of a user by receiving signals broadcasted from multiple navigation satellites. GPS, GLONASS, Galileo, Beidou, QZSS and so on belong to this system. All satellite navigation system operators provide mathematical equations that can calculate the position of satellites, and the coefficients to complete the mathematical expressions are broadcast in each satellite signal. Since the position of an individual satellite can be calculated at a specific time using this equation, it is possible to calculate the position of all the satellites by extending it.

위성 위치 및 분포는 관측하는 사용자의 위치에 따라 다르므로 복수의 지점에서 예측한 이 정보를 데이터 베이스화하여 사용자 위치 결정 기준으로 사용 가능하다. 즉, 별자리를 이용한 천문항법과 유사하게 위성들 고유의 배치를 위치 결정에 사용할 수 있다. Since the satellite position and distribution are different according to the location of the user to observe, it is possible to use this information predicted from a plurality of points as a database and to use as a user positioning criterion. In other words, similar to astronomical navigation using constellations, the unique arrangement of satellites can be used for positioning.

한편, 위성을 이용한 위치정보와 관련해서는 한국공개특허 10-2012-0017130호(이하, '선행문헌') 외에 다수 출원 및 공개되어 있다. On the other hand, in relation to location information using satellites, numerous applications and disclosures have been made in addition to Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2012-0017130 (hereinafter referred to as "prior art").

상기한 선행문헌은, 위성항법시스템 위치정보의 특정지역 신뢰도 제공 시스템에 있어서, 항법위성과의 접속을 통해 위성의 위치좌표를 도출하여 3차원 지리정보 내에 특정 위치의 가시위성 위치정보 및 다중경로위성 위치정보를 분류하고, DOP(Dilution Of Precision)연산을 통해 계산된 오차정보를 정보통신망을 통해 접속된 사용자단말기로 전송하는 신뢰도 측정장치; 및 상기 가시위성 위치정보, 다중경로위성 위치정보 및 오차정보를 수신하여 디스플레이하는 사용자단말기; 를 포함한다. 그러나, 상기한 선행문헌은 사용자의 위치를 결정하지 못하는 한계가 있었다. In the above-mentioned prior art document, in a system for providing a local area reliability of the satellite navigation system location information, the position coordinates of the satellite are derived through the connection with the navigation satellite to obtain the satellite position information of the specific position and the multipath satellite A reliability measuring device for classifying the position information and transmitting the error information calculated through a DOP (Dilution Of Precision) operation to a user terminal connected through an information communication network; And a user terminal for receiving and displaying the visible satellite position information, the multipath satellite position information, and the error information; . However, the above-mentioned prior art has a limitation in determining the location of the user.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 위성 궤도 정보를 사용하여 사전에 예측한 가시 위성 예상도 정보와, 현재 수신한 가시 위성 정보를 비교하여 사용자 위치를 결정하는 시스템 및 그 방법을 제공함에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a system and method for determining a user position by comparing visible satellite predictive information predicted in advance using satellite orbit information, The purpose is to provide.

이러한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은 위성항법시스템의 가시 위성 예상도 및 위성 정보 비교를 이용한 사용자 위치 결정 시스템에 관한 것으로서, 위성의 위치 및 지도 정보를 이용하여 사용자 관점의 가시 위성의 종류, 고유식별번호 및 배치를 추출하는 위성 가시성 검사를 수행하고, 가시천구모양을 추출하며, 이를 수치 지도화하여 가시 위성 예상도를 생성하는 가시 위성 예상도 생성부; 및 상기 가시 위성 예상도 생성부를 통해 생성된 가시 위성 예상도와, 현재 수신한 가시 위성 정보를 비교하여 사용자의 위치를 결정하는 사용자 위치 결정부; 를 포함한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a user positioning system using a satellite navigation system and a satellite positioning system, A visible satellite predictor generating unit for performing a satellite visibility inspection for extracting an identification number and an arrangement, extracting a shape of a visual celestial object, digitizing the visual celestial object shape and generating a visible satellite expectation; And a user position determining unit for determining a position of a user by comparing the visible satellite predicted by the visible satellite predictor and the currently received visible satellite information, .

또한 상기 가시 위성 예상도 생성부는, 위성의 위치 및 지도 정보를 이용하여 위성 가시성 검사를 수행하는 가시성 검사모듈; 3차원 지도를 이용하여 매 위치마다 천구가 가려지는 부분을 검출하여 가시천구모양을 추출하는 가시천구모양 추출모듈; 및 상기 가시성 검사모듈을 통해 추출된 가시 위성의 종류, 고유식별번호 및 배치 정보와, 가시천구모양 추출모듈을 통해 추출된 가시 위성의 가시천구모양을 수치지도화 함으로써 가시 위성 예상도를 생성하는 예상도 생성모듈; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.Also, the visible satellite predictor generating unit may include: a visibility checking module that performs satellite visibility checking using the satellite position and map information; A visual celestial shape extracting module for extracting a visible celestial sphere shape by detecting a portion where a celestial shed is obscured at each position using a three-dimensional map; And estimating the expected satellite saturation by generating a numerical map of the type of visible satellite extracted through the visibility checking module, the unique identification number and the placement information, and the shape of the visible sky of the visible satellite extracted through the visual sky extraction module, Generating module; And a control unit.

또한 상기 가시성 검사모듈은, 위성항법시스템으로부터 제공된 수학식에 궤도 정보를 적용하여 특정 시간의 모든 위성 위치를 계산하며, 3차원 지도 정보를 이용하여 지도 상의 매 위치 및 특정 시간에서 사용자 관점의 가시 위성의 종류, 고유식별번호 및 배치를 추출하여, 추출된 가시 위성의 정보를 3차원 지도 상의 위치와 매칭시켜, 특정 지역 및 시간에 따른 위성의 분포를 데이터베이스하는 것을 특징으로 한다.In addition, the visibility checking module calculates all the satellite positions at a specific time by applying the orbit information to the mathematical expression provided from the satellite navigation system, and calculates the position of the user's viewable satellite The unique identification number and the arrangement of the satellite are extracted and the information of the extracted visible satellite is matched with the position on the three-dimensional map, and the distribution of the satellite according to the specific area and time is databaseed.

또한 상기 사용자 위치 결정부는, 가시 위성으로부터 위성 신호를 수신하는 위성 신호 수신모듈; 및 사용자의 제어신호에 따라, 상기 가시 위성 예상도 생성부를 통해 생성된 가시 위성 예상도와 현재 수신한 가시 위성 정보에 따른, 가시 위성의 종류, 고유식별번호, 분포 및 가시천구모양 중, 적어도 어느 하나를 비교하여 사용자의 위치를 결정하는 위치 결정모듈; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.The user position determining unit may further include: a satellite signal receiving module for receiving a satellite signal from a visible satellite; And at least one of a type of a visible satellite, a unique identification number, a distribution, and a shape of a visible celestial sphere according to a visible satellite forecast generated through the visible-satellite predictor generating unit according to a control signal of a user, A position determination module for determining a position of the user by comparing the position of the user; And a control unit.

또한 상기 위치 결정모듈은, 가시 위성의 종류를 이용하여 비교하고자 할 경우, 상기 위성 신호 수신모듈을 통해 현재 수신한 가시 위성 신호에 따른 위성 종류와, 가시 위성 예상도 생성부를 통해 생성된 가시 위성 예상도에 포함된 가시 위성의 종류를 비교하여, 동일 또는 최근접 지점을 추출하여 사용자의 위치로 결정하는 것을 특징으로 한다. In addition, the positioning module may be configured to compare the satellite type according to the currently received visible satellite signal through the satellite signal receiving module, the satellite type estimated by the visible satellite predictor generated through the visible satellite predictor, And comparing the types of visible satellites included in the map to determine the position of the user by extracting the same or nearest point.

또한 상기 위치 결정모듈은, 가시 위성의 고유식별번호를 이용하여 비교하고자 할 경우, 상기 위성 신호 수신모듈을 통해 현재 수신한 가시 위성 신호에 따른 위성 고유식별번호와, 가시 위성 예상도 생성부를 통해 생성된 가시 위성 예상도에 포함된 가시 위성의 고유식별번호를 비교하여, 동일 또는 최근접 지점을 추출하여 사용자의 위치로 결정하는 것을 특징으로 한다. In addition, when the positioning module compares using the unique identification number of the visible satellite, the positioning module generates a satellite unique identification number according to the currently received visible satellite signal through the satellite signal receiving module, Comparing the unique identification numbers of the visible satellites included in the visible satellite imagery and extracting the same or nearest points to determine the location of the user.

또한 상기 위치 결정모듈은, 가시 위성의 분포를 이용하여 비교하고자 할 경우, 상기 위성 신호 수신모듈을 통해 현재 수신한 가시 위성 신호에 따른 위성 배치와, 가시 위성 예상도 생성부를 통해 생성된 가시 위성 예상도에 포함된 가시 위성의 배치에 따른 분포를 비교하여, 동일 또는 가장 유사한 지점을 추출하여 사용자의 위치로 결정하는 것을 특징으로 한다.In addition, when the positioning module compares using the distribution of the visible satellites, the positioning module estimates the satellite positioning according to the currently received visible satellite signal through the satellite signal receiving module, The distribution according to the arrangement of the visible satellites included in the map is compared, and the same or the most similar points are extracted to determine the position of the user.

그리고 상기 위치 결정모듈은, 가시천구모양을 이용하여 비교하고자 할 경우, 상기 위성 신호 수신모듈을 통해 현재 수신한 가시 위성 신호에 따라 가시천구모양을 추정하고, 추정한 가시천구모양과 가시 위성 예상도 생성부를 통해 생성된 가시 위성 예상도에 포함된 가시천구모양을 비교하여, 동일 또는 가장 유사한 지점을 추출하여 사용자의 위치로 결정하는 것을 특징으로 한다. The positioning module estimates a shape of a celestial sphere according to a currently received satellite signal received through the satellite signal reception module and compares the estimated celestial sphere shape and the expected satellite saturation And comparing the visible celestial shapes included in the visible satellite imagery generated through the generation unit to extract the same or the most similar points to determine the position of the user.

한편, 본 발명은 위성항법시스템의 가시 위성 예상도 및 위성 정보 비교를 이용한 사용자 위치 결정 방법에 관한 것으로서, (a) 가시 위성 예상도 생성부가 위성의 위치 및 지도 정보를 이용하여 사용자 관점의 가시 위성의 종류, 고유식별번호 및 배치를 추출하는 위성 가시성 검사를 수행하고, 가시천구모양을 추출하며, 이를 수치 지도화하여 가시 위성 예상도를 생성하는 과정; 및 (b) 사용자 위치 결정부가 상기 (a) 과정을 통해 생성된 가시 위성 예상도와, 현재 수신한 가시 위성 정보를 비교하여 사용자의 위치를 결정하는 과정; 을 포함한다.The present invention relates to a method of determining a user's position using a satellite navigation system and a satellite positioning method, Performing a satellite visibility test to extract a type, a unique identification number, and a layout of a visual celestial object; extracting a visual celestial shape; And (b) determining a location of the user by comparing the visible satellite predicted by the user location determining unit with the currently received visible satellite information; .

또한 상기 (a) 과정은, (a-1) 상기 가시 위성 예상도 생성부가 위성항법시스템으로부터 제공된 수학식에 궤도 정보를 적용하여 특정 시간의 모든 위성 위치를 계산하는 단계; (a-2) 상기 가시 위성 예상도 생성부가 3차원 지도 정보를 이용하여 지도 상의 매 위치 및 특정 시간에서 사용자 관점의 가시 위성의 종류, 고유식별번호 및 배치를 추출하는 단계; (a-3) 상기 가시 위성 예상도 생성부가 추출된 가시 위성의 정보를 3차원 지도 상의 위치와 매칭시켜, 특정 지역 및 시간에 따른 위성의 분포를 데이터베이스하는 단계; (a-4) 상기 가시 위성 예상도 생성부가 3차원 지도를 이용하여 매 위치마다 천구가 가려지는 부분을 검출하여 가시천구모양을 추출하는 단계; 및 (a-5) 상기 가시 위성 예상도 생성부가 상기 (a-2) 단계를 통해 추출된 가시 위성의 종류, 고유식별번호 및 배치 정보와, 상기 (a-4) 단계를 통해 가시천구모양 추출모듈을 통해 추출된 가시 위성의 가시천구모양을 수치지도화 함으로써 가시 위성 예상도를 생성하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다. The step (a) further includes the steps of: (a-1) calculating all the satellite positions at a specific time by applying the orbit information to the equation provided from the satellite navigation system; (a-2) extracting the type, unique identification number and arrangement of visible satellites from the user's viewpoint at each position on the map and at a specific time using the three-dimensional map information by the visible-satellite predictor generating unit; (a-3) matching the information of the visible satellite extracted by the visible-satellite predictor generating unit with the position on the three-dimensional map, and storing the distribution of the satellite according to the specific region and time; (a-4) extracting a visible celestial object shape by detecting a portion where the celestial object is hidden at each position using the three-dimensional map; And (a-5) the visual-satellite-expectation-level generating unit generates the visual type, the unique identification number, and the placement information of the visible satellite extracted through the step (a-2) Generating a visual satellite expectation by digitally mapping the visual celestial shape of the visible satellite extracted through the module; And a control unit.

그리고 상기 (b) 과정은, (b-1) 상기 사용자 위치 결정부가 가시 위성으로부터 위성 신호를 수신하는 단계; 및 (b-2) 상기 사용자 위치 결정부가 사용자의 제어신호에 따라, 상기 (a) 과정을 통해 생성된 가시 위성 예상도와 현재 수신한 가시 위성 정보에 따른, 가시 위성의 종류, 고유식별번호, 분포 및 가시천구모양 중, 적어도 어느 하나를 비교하여 사용자의 위치를 결정하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다. (B) comprises: (b-1) receiving the satellite signal from the visible satellite; And (b-2) the user location determining unit determines, based on the control signal of the user, the type of the visible satellite, the unique identification number, and the distribution of the visible satellite according to the visible satellite forecast generated through the process (a) Determining a position of the user by comparing at least one of the shape of the visual celestial sphere and the shape of the visible celestial sphere; And a control unit.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 위성 배치를 사용하고, 주변 환경적 요인으로 인해 위성 신호의 수신이 제한되는 경우에 있어 새로운 방식의 위치 결정 기법을 제시함으로써, 차량용 네비게이션이나 휴대용 단말기 등의 위치 정보 활용 분야에 있어 시간 단축 및 정확도 등의 위치 결정 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, when a satellite positioning is used and reception of a satellite signal is restricted due to environmental factors, a new positioning method is proposed. Thus, position information of a car navigation system or a portable terminal can be utilized It is possible to improve positioning performance such as time reduction and accuracy in the field.

도 1 은 본 발명에 따른 위성항법시스템의 가시 위성 예상도 및 위성 정보 비교를 이용한 사용자 위치 결정 시스템을 개념적으로 도시한 전체 구성도.
도 2 는 본 발명에 따른 3차원 지도를 이용한 위성 가시성 검사에 관한 일예시도.
도 3 은 본 발명에 따른 위성 가시성 검사를 보이는 일예시도 및 가시천구모양을 추출한 모습을 보이는 일예시도이다.
도 4 는 본 발명에 따른 가시 위성 예상도를 보이는 일예시도.
도 5 는 본 발명에 따른 가시 위성의 고유식별번호를 이용하여 사용자 위치를 결정하는 모습을 보이는 일예시도.
도 6 은 본 발명에 따른 가시 위성의 분포를 이용하여 사용자 위치를 결정하는 모습을 보이는 일예시도.
도 7 은 본 발명에 따른 가시천구모양을 이용하여 사용자 위치를 결정하는 모습을 보이는 일예시도.
도 8 은 본 발명에 따른 위성항법시스템의 가시 위성 예상도 및 위성 정보 비교를 이용한 사용자 위치 결정 방법에 관한 전체 흐름도. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an overall schematic diagram illustrating a user positioning system using a satellite navigation system and an expected satellite view comparison of satellite navigation systems according to the present invention. FIG.
FIG. 2 is an example of a satellite visibility test using a three-dimensional map according to the present invention; FIG.
FIG. 3 is an exemplary view showing a satellite visibility test according to the present invention and an example of a visible celestial sphere shape extracted.
FIG. 4 is a view showing an example of the expected satellite view according to the present invention. FIG.
FIG. 5 illustrates an example of determining a user location using a unique identification number of a visible satellite according to the present invention.
FIG. 6 illustrates an example of determining a user location using a distribution of a visible satellite according to the present invention; FIG.
FIG. 7 illustrates an example of determining a user's position using a visual celestial shape according to the present invention; FIG.
FIG. 8 is an overall flowchart of a method for determining a user location using a satellite navigation system and a satellite navigation system according to the present invention.

본 발명의 구체적 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서 본 발명에 관련된 공지 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 구체적인 설명을 생략하였음에 유의해야 할 것이다.Specific features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description based on the accompanying drawings. It is to be noted that the detailed description of known functions and constructions related to the present invention is omitted when it is determined that the gist of the present invention may be unnecessarily blurred.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 위성항법시스템의 가시 위성 예상도 및 위성 정보 비교를 이용한 사용자 위치 결정 시스템에 관하여 도 1 내지 도 7 을 참조하여 설명하면 다음과 같다. A user positioning system using a satellite navigation system according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 7 as follows.

도 1 은 본 발명에 따른 위성항법시스템의 가시 위성 예상도 및 위성 정보 비교를 이용한 사용자 위치 결정 시스템(S)을 개념적으로 도시한 전체 구성도로서, 도시된 바와 같이 가시 위성 예상도 생성부(100) 및 사용자 위치 결정부(200)를 포함하여 이루어진다. FIG. 1 is a block diagram conceptually illustrating a user positioning system S using a satellite navigation system according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, a visible satellite predictor 100 And a user position determination unit 200. [

가시 위성 예상도 생성부(100)는 사전에 수신된 위성의 위치 및 지도 정보를 이용하여 사용자 관점의 가시 위성의 종류, 고유식별번호 및 배치를 추출하는 위성 가시성 검사를 수행하고, 가시천구모양을 추출하며, 이를 수치 지도화하여 가시 위성 예상도를 생성하는 기능을 수행하는 바, 상기 도 1 에 도시된 바와 같이 가시성 검사모듈(110), 가시천구모양 추출모듈(120) 및 예상도 생성모듈(130)을 포함한다. The visible satellite predictor 100 performs a satellite visibility test that extracts the type, unique identification number, and arrangement of visible satellites from the user's viewpoint using the position and map information of the previously received satellite, 1, the visibility checking module 110, the visual celestial shape extracting module 120, and the degree of likelihood generating module (see FIG. 1), as shown in FIG. 1, 130).

구체적으로, 가시성 검사모듈(110)은 위성의 위치 및 지도 정보를 이용하여 위성 가시성 검사를 수행한다.Specifically, the visibility checking module 110 performs satellite visibility checking using the satellite position and map information.

모든 위성항법시스템은 운용 기관에서 위성의 위치를 계산할 수 있는 수학식을 제공하고 있으며, 수학식을 완성하기 위한 계수는 위성 신호에 담겨 방송된다. 이 궤도 정보는 위성으로부터 직접 수신할 수 있고, 외부에서 통신 수단을 통해서도 확보 가능하다. All satellite navigation systems provide mathematical equations that allow the operator to calculate the position of the satellites, and the coefficients to complete the mathematical expressions are broadcast in satellite signals. This orbit information can be received directly from the satellite and can be secured from outside through communication means.

따라서, 가시성 검사모듈(110)은 위성항법시스템으로부터 제공된 수학식에, 사전에 위성으로부터 수신한 궤도 정보를 적용하여 특정 시간의 모든 위성 위치를 계산한다.Therefore, the visibility checking module 110 calculates all the satellite positions at a specific time by applying the orbit information previously received from the satellites to the equation provided from the satellite navigation system.

또한, 가시성 검사모듈(110)은 도 2 에 도시된 바와 같이, 3차원 지도 정보를 이용하여 지도 상의 매 위치 및 특정 시간에서 사용자 관점의 가시 위성의 종류, 고유식별번호 및 배치를 추출하여, 추출된 가시 위성의 정보를 3차원 지도 상의 위치와 매칭시켜 특정 지역 및 시간에 따른 위성의 분포를 데이터베이스함으로써, 가시성 검사를 수행한다. 2, the visibility checking module 110 extracts the type, unique identification number, and arrangement of the visible satellites of the user's view at each position on the map and at a specific time using the three-dimensional map information, The visibility check is performed by matching the information of the visible satellite with the position on the three-dimensional map and storing the distribution of the satellite according to the specific region and time.

이때, 위성은 궤도를 따라 운항하고 있으므로 시간에 따른 위치가 계속해서 변한다. 따라서, 가시 위성 정보는 일정 시간 간격으로 반복하여 생성해야 한다. At this time, since the satellite is traveling along the orbit, the position with time continuously changes. Therefore, the visible satellite information should be generated repeatedly at predetermined time intervals.

한편, 주변의 환경적인 요인에 의해 위성의 가시성이 차단되는 경우, 가시 위성 예상도를 구축함에 있어, 3차원 지도를 적용하면 사용자 위치를 보다 확실하게 구분 지을 수 있는 위성 배치를 확보할 수 있다. On the other hand, when the visibility of the satellite is blocked due to the surrounding environmental factors, it is possible to secure a satellite arrangement that can more clearly distinguish the user position by applying the three dimensional map in establishing the visibility of the visible satellite.

3차원 지도가 확보되면, 지도상의 특정 위치에서 특정 위성의 수신 가능 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 특정 위치에서 특정 위성을 잊는 직선 경로상에 건물이 존재하거나 위성이 지평면 아래에 놓이게 되면 해당 위성 신호는 수신이 불가능하다. 반대로 경로상에 아무런 장애물이 없으면 해당 위성 신호는 정상 수신할 수 있다. 마찬가지로, 3차원 지도상의 모든 위치와 모든 위성에 대해서 가시성 검사를 수행하게 되면 위성의 가시성을 확인할 수 있다.
Once a three-dimensional map is obtained, it is possible to determine whether or not a specific satellite can be received at a specific position on the map. For example, if there is a building on a straight path that forgets a particular satellite at a particular location, or if the satellite is below the horizon, that satellite signal is not receivable. Conversely, if there are no obstacles on the path, the satellite signal can be received normally. Likewise, visibility checking on all locations and all satellites on a 3D map can confirm the visibility of the satellite.

앞서 언급한 위성 가시성 방해 요소가 존재하는 경우, 위성 신호를 직접 수신 가능한 천구 모양이 관찰하는 위치마다 특징적인 모습을 나타난다. 즉, 지평선과 건물에 의해 천구가 가려지는 부분이 서로 상이하므로 사용자 위치를 결정할 수 있는 정보로 사용할 수 있다. 이하, '위성 신호를 직접 수신 가능한 천구 모양'은 '가시천구모양'로 칭한다. 모든 위치마다 가시천구모양 정보를 축적하면 가시 위성 예상도에 가시천구모양 분포를 추가할 수 있다.In the presence of the above-mentioned satellite visibility disturbance element, a characteristic appearance occurs at each position where a celestial shape capable of directly receiving a satellite signal observes. That is, since the horizon line and the part where the celestial sphere is blocked by the building are different from each other, they can be used as information for determining the user's location. Hereinafter, the 'celestial shape capable of directly receiving a satellite signal' is referred to as a 'visible celestial shape'. Accumulation of visual celestial information at every location can add a visible celestial distribution to the visual satellites predictability.

즉, 가시천구모양 추출모듈(120)은 3차원 지도를 이용하여 매 위치마다 천구가 가려지는 부분을 검출하여 가시천구모양을 추출한다. 이외에도 특정 지역에서 장시간 가시 위성의 궤적을 축적하여 모양을 추정 가능하다. That is, the visual celestial shape extraction module 120 extracts a visible celestial shape by detecting a portion where a celestial opening is blocked at each position using a three-dimensional map. In addition, it is possible to estimate the shape by accumulating the trajectory of the long-sighted satellite in a specific area.

도 3 의 (a) 는 앞선 도 2 와 같이, 위성 가시성 검사를 위한 도면이며, 도 3 의 (b) 는 가시천구모양을 추출한 모습을 보이는 일예시도이다.
3 (a) is a view for satellite visibility inspection as shown in FIG. 2, and FIG. 3 (b) is an example view showing a state in which a visible celestial sphere shape is extracted.

예상도 생성모듈(130)은 가시성 검사모듈(110)을 통해 추출된 가시 위성의 종류, 고유식별번호 및 배치 정보와, 가시천구모양 추출모듈(120)을 통해 추출된 가시 위성의 가시천구모양을 수치지도화 함으로써 도 4 에 도시된 바와 같이 가시 위성 예상도를 생성한다. 즉, 가시 위성 예상도에는 가시 위성의 종류, 고유식별번호, 배치 정보와, 가시천구모양 정보를 포함하게 된다. The degree of likelihood generation module 130 determines the type of the visible satellite extracted through the visibility checking module 110, the unique identification number and the placement information, and the shape of the visual celestial sphere of the visible satellite extracted through the visual celestial shape extraction module 120 By digit mapping, a visible satellite forecast is generated as shown in FIG. That is, the expected satellite saturation includes the type of the visible satellite, the unique identification number, the placement information, and the shape of the visible sky.

이때, 가시 위성의 종류, 고유식별번호 및 배치 정보와, 가시천구모양은 가시성 검사모듈(110) 및 가시천구모양 추출모듈(120)을 통해 각각 일정 주기로 지속적으로 추출되는 바, 예상도 생성모듈(130) 역시 지속적으로 이를 수치지도화 할 수 있다.
At this time, the type of the visible satellite, the unique identification number and the placement information, and the shape of the visual celestial sphere are continuously extracted at regular intervals through the visibility checking module 110 and the visual celestial shape extracting module 120, 130) can also be continuously digitized.

사용자 위치 결정부(200)는 가시 위성 예상도 생성부(100)를 통해 생성된 가시 위성 예상도와, 현재 수신한 가시 위성 정보를 비교하여 사용자의 위치를 결정하는 기능을 수행하는 바, 상기 도 1 에 도시된 바와 같이 위성 신호 수신모듈(210) 및 위치 결정모듈(220)을 포함한다. The user position determination unit 200 performs a function of determining a position of a user by comparing the visible satellite predicted by the visible satellite predictor 100 with the currently received visible satellite information, A satellite signal receiving module 210 and a positioning module 220 as shown in FIG.

구체적으로, 위성 신호 수신모듈(210)은 가시 위성으로부터 위성 신호를 수신한다. Specifically, the satellite signal receiving module 210 receives satellite signals from visible satellites.

위치 결정모듈(220)은 사용자의 제어신호에 따라, 가시 위성 예상도 생성부(100)를 통해 생성된 가시 위성 예상도와 현재 수신한 가시 위성 정보에 따른, 가시 위성의 종류, 고유식별번호, 분포 및 가시천구모양 중, 적어도 어느 하나를 비교하여 사용자의 위치를 결정한다. 이때, 사용자의 제어신호는, 종류, 고유식별번호, 분포 및 가시천구모양 중 어느 하나를 비교할 지, 또는 하나 이상을 비교할지 여부에 대한 제어신호이다. The positioning module 220 may determine the type of the visible satellite, the unique identification number, and the distribution of the visible satellite according to the visible satellite forecast generated through the visible satellite predictor 100 and the currently received visible satellite information, And a shape of a visible celestial sphere to determine the position of the user. At this time, the control signal of the user is a control signal for comparing one of the type, the unique identification number, the distribution, and the shape of the visual celestial shape, or comparing one or more.

구체적으로, 가시 위성의 종류를 이용하여 비교하고자 할 경우, 위치 결정모듈(220)은 위성 신호 수신모듈(210)을 통해 현재 수신한 가시 위성 신호에 따른 위성 종류와, 가시 위성 예상도 생성부(100)를 통해 생성된 가시 위성 예상도에 포함된 가시 위성의 종류를 비교하여, 동일 또는 최근접 지점을 추출하여 사용자의 위치로 결정한다. Specifically, in order to compare using the types of visible satellites, the positioning module 220 calculates the satellite type according to the currently received visible satellite signal through the satellite signal receiving module 210, 100), and determines the position of the user by extracting the same or nearest point.

또한, 가시 위성의 고유식별번호를 이용하여 비교하고자 할 경우, 위치 결정모듈(220)은 위성 신호 수신모듈(210)을 통해 현재 수신한 가시 위성 신호에 따른 위성 고유식별번호와, 가시 위성 예상도 생성부(100)를 통해 생성된 가시 위성 예상도에 포함된 가시 위성의 고유식별번호를 비교하여, 동일 또는 최근접 지점을 추출하여 사용자의 위치로 결정한다. In addition, when it is desired to compare using the unique identification number of the visible satellite, the positioning module 220 compares the satellite unique identification number according to the currently received visible satellite signal through the satellite signal receiving module 210, The unique identification numbers of the visible satellites included in the visible satellite satellites generated through the generation unit 100 are compared with each other, and the same or nearest point is extracted to determine the location of the user.

도 5 의 (a) 및 (b) 에는, 가시 위성 예상도 생성부(100)를 통해 생성된 가시 위성 예상도에 포함된 가시 위성 고유식별번호 및 위성 신호 수신모듈(210)을 통해 현재 수신한 가시 위성의 고유식별번호가 각각 나타나 있다. 5 (a) and 5 (b), there are shown a visible satellite unique identification number included in the visual satellite expectation generated by the visual satellite predicting unit 100, And unique identification numbers of visible satellites, respectively.

즉, 도 5 에 도시된 바와 같이, 현재 수신한 가시 위성의 고유식별번호는, 가시 위성 예상도에 포함된 가시 위성의 고유식별번호인 A, B, C 중, B와 동일하다. 이에 따라, 위치 결정모듈(220)은 사용자의 현재 위치는 B로 결정한다. That is, as shown in FIG. 5, the unique identification number of the currently received visible satellite is the same as B of A, B and C, which is the unique identification number of the visible satellite included in the expected satellite saturation. Accordingly, the positioning module 220 determines the current position of the user as B.

또한, 가시 위성의 분포를 이용하여 비교하고자 할 경우, 위치 결정모듈(220)은 위성 신호 수신모듈(210)을 통해 현재 수신한 가시 위성 신호에 따른 위성 배치와, 가시 위성 예상도 생성부(100)를 통해 생성된 가시 위성 예상도에 포함된 가시 위성의 배치에 따른 분포를 비교하여, 동일 또는 가장 유사한 지점을 추출하여 사용자의 위치로 결정한다. In addition, in order to make a comparison using the distribution of the visible satellites, the positioning module 220 receives the satellite positioning according to the currently received visible satellite signal through the satellite signal receiving module 210, ) To determine the position of the user by extracting the same or the most similar point by comparing the distribution according to the arrangement of the visible satellites included in the visual satellite expectation generated through the satellite.

도 6 의 (a) 및 (b) 에는, 가시 위성 예상도 생성부(100)를 통해 생성된 가시 위성 예상도에 포함된 가시 위성의 배치에 따른 분포 및 위성 신호 수신모듈(210)을 통해 현재 수신한 가시 위성의 분포가 각각 나타나 있다.6A and 6B illustrate a distribution according to the arrangement of the visible satellites included in the visual satellite expectation generated through the visual satellite predicting unit 100 and a distribution according to the distribution And the distribution of the received visible satellites, respectively.

즉, 도 6 에 도시된 바와 같이, 현재 수신한 가시 위성의 분포는, 가시 위성 예상도에 포함된 가시 위성의 배치에 따른 분포인 A, B, C 중, B와 동일하거나 가장 유사하다. 이에 따라, 위치 결정모듈(220)은 사용자의 현재 위치는 B로 결정한다. That is, as shown in FIG. 6, the distribution of the currently received visible satellites is the same as or most similar to B among A, B, and C, which is a distribution according to the arrangement of the visible satellites included in the visual satellite expectation. Accordingly, the positioning module 220 determines the current position of the user as B.

그리고, 위치 결정모듈(220)은 가시천구모양을 이용하여 비교하고자 할 경우, 위성 신호 수신모듈(210)을 통해 현재 수신한 가시 위성 신호에 따라 가시천구모양을 추정하고, 추정한 가시천구모양과 가시 위성 예상도 생성부(100)를 통해 생성된 가시 위성 예상도에 포함된 가시천구모양을 비교하여, 동일 또는 가장 유사한 지점을 추출하여 사용자의 위치로 결정한다. When the positioning module 220 is to compare the shape of the visual celestial sphere, The estimated celestial sphere shape is estimated based on the currently received visible satellite signal through the satellite signal receiving module 210 and the estimated celestial sphere shape and the estimated The shape of the celestial sphere is compared, and the same or the most similar points are extracted to determine the position of the user.

이때, 위치 결정모듈(220)은 현재 수신한 가시 위성의 분포를 이용하여 가시천구모양을 추정한다.At this time, the positioning module 220 estimates the shape of the celestial sphere using the distribution of the currently received visible satellites.

도 7 의 (a) 및 (b) 에는, 가시 위성 예상도 생성부(100)를 통해 생성된 가시 위성 예상도에 포함된 가시 위성의 가시천구모양 및 위성 신호 수신모듈(210)을 통해 현재 수신한 위성 신호에 따라 추정된 가시천구모양이 각각 나타나 있다.7A and 7B illustrate a visual celestial shape of a visible satellite included in the visual satellite expectation generated through the visual satellite predicting unit 100, And the visual cortex shape estimated according to one satellite signal.

즉, 도 7 에 도시된 바와 같이, 현재 수신한 위성 신호에 따라 추정된 가시천구모양은, 가시 위성 예상도에 포함된 가시천구모양인 A, B, C 중, B와 동일하거나 가장 유사하다. 이에 따라, 위치 결정모듈(220)은 사용자의 현재 위치는 B로 결정한다. 이 방법은 가시 위성의 수가 증가할수록 가시천구모양의 추정 정확도가 향상될 수 있다. That is, as shown in FIG. 7, the shape of the visual celestialphere estimated according to the currently received satellite signal is the same as or most similar to B of the visible celestial shapes A, B, and C included in the visual satellite expectation. Accordingly, the positioning module 220 determines the current position of the user as B. This method can improve the accuracy of visual cortical shape as the number of visible satellites increases.

한편, DMB 채널, FM/AM 방송, Wibro, LTE, 휴대전화통신 등의 데이터 통신에 통용되는 모든 수단을 통해 전달될 수 있다.
On the other hand, it can be transmitted through all means common to data communication such as DMB channel, FM / AM broadcasting, Wibro, LTE, mobile phone communication, and the like.

이하에서는, 상술한 시스템을 이용한 위성항법시스템의 가시 위성 예상도 및 위성 정보 비교를 이용한 사용자 위치 결정 방법에 관하여 도 8 를 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a method of determining a user's position using a satellite navigation system using the above-described system and a satellite saturation prediction and satellite information comparison will be described with reference to FIG.

도 8 은 본 발명에 따른 위성항법시스템의 가시 위성 예상도 및 위성 정보 비교를 이용한 사용자 위치 결정 방법에 관한 전체 흐름도로서, 도시된 바와 같이 가시 위성 예상도 생성부(100)의 가시성 검사모듈(110)은 위성항법시스템으로부터 제공된 수학식에 위성으로부터 수신한 궤도 정보를 적용하여 특정 시간의 모든 위성 위치를 계산하고(S10), 3차원 지도 정보를 이용하여 지도 상의 매 위치 및 특정 시간에서 사용자 관점의 가시 위성의 종류, 고유식별번호 및 배치를 추출하여(S20), 추출된 가시 위성의 정보를 3차원 지도 상의 위치와 매칭시켜 특정 지역 및 시간에 따른 위성의 분포를 데이터베이스함으로써(S30), 가시성 검사를 수행한다. FIG. 8 is an overall flowchart of a method of determining a user location using a satellite navigation system according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 8, the visibility checking module 110 ) Calculates all the satellite positions at a specific time by applying the orbit information received from the satellite to the mathematical expression provided from the satellite navigation system (S10), and calculates the position of the user at each position on the map and at a specific time using the three- (S20), and the distribution of the satellites according to the specific region and time is searched by matching the extracted information of the visible satellite with the position on the three-dimensional map (S30). Then, the visibility check .

또한, 가시 위성 예상도 생성부(100)의 가시천구모양 추출모듈(120)은 3차원 지도를 이용하여 매 위치마다 천구가 가려지는 부분을 검출하여 가시천구모양을 추출한다(S40).In addition, the visual celestial shape extraction module 120 of the visible satellite predicting unit 100 extracts a visible celestial shape by detecting a portion where the celestial shed is blocked at each position using a three-dimensional map (S40).

가시 위성 예상도 생성부(100)의 예상도 생성모듈(130)은 가시성 검사모듈(110)을 통해 추출된 가시 위성의 종류, 고유식별번호 및 배치 정보와, 가시천구모양 추출모듈(120)을 통해 추출된 가시 위성의 가시천구모양을 수치지도화 함으로써 가시 위성 예상도를 생성한다(S50). The predictive power generating module 130 of the visible satellite predictive power generating unit 100 generates a predictive power of the visible satellite based on the type of the visible satellite extracted through the visibility checking module 110, And the visual celestial sphere shape of the visible satellite extracted through the satellite is digitally mapped (S50).

이후, 사용자 위치 결정부(200)의 위성 신호 수신모듈(210)은 가시 위성으로부터 위성 신호를 수신한다(S60).Then, the satellite signal receiving module 210 of the user position determination unit 200 receives the satellite signal from the visible satellite (S60).

사용자 위치 결정부(200)의 위치 결정모듈(220)은 사용자의 제어신호에 따라, 가시 위성 예상도 생성부(100)를 통해 생성된 가시 위성 예상도와 현재 수신한 가시 위성 정보에 따른, 가시 위성의 종류, 고유식별번호, 분포 및 가시천구모양 중, 적어도 어느 하나를 비교하여 사용자의 위치를 결정한다(S70).
The positioning module 220 of the user position determination unit 200 determines the position of the user based on the visible satellite forecast generated through the visual satellite prediction generating unit 100 and the visible satellite The user's position is determined by comparing at least one of the type, the unique identification number, the distribution, and the shape of the visible celestial sphere (S70).

상술한 바와 같이 본 발명의 사용자 위치 결정은, 앞서 제시한 4가지 방법을 독립적으로 사용하거나, 하나 이상의 조합으로 위치를 결정할 수 있다. 이와 더불어 기존 위성항법시스템의 일반적인 측정값인 의사거리, 반송파, 도플러 정보와 결합되어 위치 결정 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 위치 결정 시 보조센서로 사용되는 관성센서, 지자기센서, 압력센서와 결합하여 위치 결정 성능을 향상시킬 수 있다.As described above, the user position determination of the present invention can use the above-described four methods independently or can determine the position in one or more combinations. In addition, it can be combined with pseudorange, carrier, and Doppler information, which are common measurements of existing satellite navigation systems, to improve positioning performance. In addition, the positioning performance can be improved by combining with an inertial sensor, a geomagnetic sensor, and a pressure sensor, which are used as auxiliary sensors in positioning.

최근 세계 각국에서 운용 및 개발 중인 위성항법시스템의 증가로 인해 전체 가용한 위성의 수가 증가하고 있다. 위성 수의 증가는 본 발명을 구현함에 있어서 추가적인 이점을 제공한다. 첫 번째로, 가시 위성의 조밀한 배치로 위성 종류, 분포를 세밀하게 구성할 수 있다. 두 번째로, 가시천구모양을 기존보다 세밀하게 특정 지을 수 있다. 전체적으로 세밀한 가시 위성 예상도를 구성할 수 있으므로 위치 결정 시 해상도가 증가하는 효과를 얻을 수 있다.
Recently, the number of available satellites is increasing due to the increase in satellite navigation systems being operated and developed in various countries around the world. Increasing the number of satellites provides an additional advantage in implementing the present invention. First, it is possible to finely configure the satellite type and distribution with the tight arrangement of the visible satellites. Second, the shape of the visible celestial sphere can be more precisely defined. Since the overall visibility accuracy of the visible satellite can be configured, the effect of increasing the resolution in positioning can be obtained.

이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to preferred embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It will be appreciated by those skilled in the art that numerous changes and modifications may be made without departing from the invention. Accordingly, all such appropriate modifications and changes, and equivalents thereof, should be regarded as within the scope of the present invention.

S: 위성항법시스템의 가시 위성 예상도 및 위성 정보 비교를 이용한 사용자 위치 결정 시스템
100: 가시 위성 예상도 생성부 200: 사용자 위치 결정부
110: 가시성 검사모듈 120: 가시천구모양 추출모듈
130: 예상도 생성모듈 210: 위성 신호 수신모듈
220: 위치 결정모듈S: User positioning system using satellite satellite navigation system comparison
100: Visible satellite expectation generating unit 200: User position determining unit
110: visibility checking module 120: visual celestial shape extracting module
130: Estimation degree generation module 210: Satellite signal reception module
220: Positioning module

Claims (13)

위성의 위치 및 지도 정보를 이용하여 사용자 관점의 가시 위성의 종류, 고유식별번호 및 배치를 추출하는 위성 가시성 검사를 수행하고, 가시천구모양을 추출하며, 이를 수치 지도화하여 가시 위성 예상도를 생성하는 가시 위성 예상도 생성부; 및
상기 가시 위성 예상도 생성부를 통해 생성된 가시 위성 예상도와, 현재 수신한 가시 위성 정보를 비교하여 사용자의 위치를 결정하는 사용자 위치 결정부; 를 포함하는 위성항법시스템의 가시 위성 예상도 및 위성 정보 비교를 이용한 사용자 위치 결정 시스템.
Satellite visibility test is performed to extract the type, unique identification number and arrangement of visible satellites from the viewpoint of the user using the satellite position and map information, and the visual celestial shape is extracted. A visible satellite predictor generating unit; And
A user position determination unit for determining a position of a user by comparing the visible satellite predicted by the visible satellite predictor generator with the currently received visible satellite information; A system for determining a user location using a satellite navigation system including a satellite forecasting system and satellite information comparison.
제 1 항에 있어서,
상기 가시 위성 예상도 생성부는,
위성의 위치 및 지도 정보를 이용하여 위성 가시성 검사를 수행하는 가시성 검사모듈;
3차원 지도를 이용하여 매 위치마다 천구가 가려지는 부분을 검출하여 가시천구모양을 추출하는 가시천구모양 추출모듈; 및
상기 가시성 검사모듈을 통해 추출된 가시 위성의 종류, 고유식별번호 및 배치 정보와, 가시천구모양 추출모듈을 통해 추출된 가시 위성의 가시천구모양을 수치지도화 함으로써 가시 위성 예상도를 생성하는 예상도 생성모듈; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 위성항법시스템의 가시 위성 예상도 및 위성 정보 비교를 이용한 사용자 위치 결정 시스템.
The method according to claim 1,
The visible-satellite predictive-
A visibility checking module that performs satellite visibility checking using the satellite position and map information;
A visual celestial shape extracting module for extracting a visible celestial sphere shape by detecting a portion where a celestial shed is obscured at each position using a three-dimensional map; And
A prediction map for generating a visual satellite forecasting degree by digitally mapping the type of visible satellite extracted through the visibility checking module, the unique identification number and placement information, and the shape of the visual celestial sphere of the visible satellite extracted through the visual celestial shape extraction module Generating module; And a satellite positioning system for estimating a satellite positioning system using the satellite positioning system.
제 2 항에 있어서,
상기 가시성 검사모듈은,
위성항법시스템으로부터 제공된 수학식에 위성으로부터 수신한 궤도 정보를 적용하여 특정 시간의 모든 위성 위치를 계산하며, 3차원 지도 정보를 이용하여 지도 상의 매 위치 및 특정 시간에서 사용자 관점의 가시 위성의 종류, 고유식별번호 및 배치를 추출하여, 추출된 가시 위성의 정보를 3차원 지도 상의 위치와 매칭시켜 특정 지역 및 시간에 따른 위성의 분포를 데이터베이스하는 것을 특징으로 하는 위성항법시스템의 가시 위성 예상도 및 위성 정보 비교를 이용한 사용자 위치 결정 시스템.
3. The method of claim 2,
Wherein the visibility checking module comprises:
The satellite navigation system calculates all the satellite positions of a specific time by applying the orbit information received from the satellite to the mathematical expression provided from the satellite navigation system, Dimensional satellite map of the satellite navigation system. The satellite navigation system according to any one of claims 1 to 3, further comprising: User Location System Using Information Comparisons.
제 1 항에 있어서,
상기 사용자 위치 결정부는,
가시 위성으로부터 위성 신호를 수신하는 위성 신호 수신모듈; 및
사용자의 제어신호에 따라, 상기 가시 위성 예상도 생성부를 통해 생성된 가시 위성 예상도와 현재 수신한 위성 정보에 따른, 가시 위성의 종류, 고유식별번호, 분포 및 가시천구모양 중, 적어도 어느 하나를 비교하여 사용자의 위치를 결정하는 위치 결정모듈; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 위성항법시스템의 가시 위성 예상도 및 위성 정보 비교를 이용한 사용자 위치 결정 시스템.
The method according to claim 1,
The user position determination unit may determine,
A satellite signal receiving module for receiving a satellite signal from a visible satellite; And
According to the control signal of the user, at least one of the type of visible satellites, the unique identification number, the distribution, and the shape of the visible celestial sphere according to the visible satellite expectation generated through the visible satellite predictor generating unit and the currently received satellite information A positioning module for determining a position of a user; And a satellite positioning system for estimating a satellite positioning system using the satellite positioning system.
제 4 항에 있어서,
상기 위치 결정모듈은,
가시 위성의 종류를 이용하여 비교하고자 할 경우, 상기 위성 신호 수신모듈을 통해 현재 가시 수신한 위성 신호에 따른 위성 종류와, 가시 위성 예상도 생성부를 통해 생성된 가시 위성 예상도에 포함된 가시 위성의 종류를 비교하여, 동일 또는 최근접 지점을 추출하여 사용자의 위치로 결정하는 것을 특징으로 하는 위성항법시스템의 가시 위성 예상도 및 위성 정보 비교를 이용한 사용자 위치 결정 시스템.
5. The method of claim 4,
Wherein the positioning module comprises:
The present invention relates to a system and a method for estimating a position of a satellite based on a satellite type of a satellite signal currently received through the satellite signal receiving module, And the location of the user is determined by extracting the same or a nearest point of the satellite navigation system.
제 4 항에 있어서,
상기 위치 결정모듈은,
가시 위성의 고유식별번호를 이용하여 비교하고자 할 경우, 상기 위성 신호 수신모듈을 통해 현재 가시 수신한 위성 신호에 따른 위성 고유식별번호와, 가시 위성 예상도 생성부를 통해 생성된 가시 위성 예상도에 포함된 가시 위성의 고유식별번호를 비교하여, 동일 또는 최근접 지점을 추출하여 사용자의 위치로 결정하는 것을 특징으로 하는 위성항법시스템의 가시 위성 예상도 및 위성 정보 비교를 이용한 사용자 위치 결정 시스템.
5. The method of claim 4,
Wherein the positioning module comprises:
A satellite unique identification number according to a satellite signal received at present through the satellite signal receiving module and a satellite satellite identification signal including a satellite unique identification number included in a visual satellite predication generated through a visible satellite predictor, And comparing the unique identification numbers of the visible satellites to determine the position of the user by extracting the same or nearest points to determine the position of the user.
제 4 항에 있어서,
상기 위치 결정모듈은,
가시 위성의 분포를 이용하여 비교하고자 할 경우, 상기 위성 신호 수신모듈을 통해 현재 수신한 가시 위성 신호에 따른 위성 배치와, 가시 위성 예상도 생성부를 통해 생성된 가시 위성 예상도에 포함된 가시 위성의 배치에 따른 분포를 비교하여, 동일 또는 가장 유사한 지점을 추출하여 사용자의 위치로 결정하는 것을 특징으로 하는 위성항법시스템의 가시 위성 예상도 및 위성 정보 비교를 이용한 사용자 위치 결정 시스템.
5. The method of claim 4,
Wherein the positioning module comprises:
The present invention provides a satellite positioning system for a satellite communication system, comprising: a satellite positioning unit for receiving a satellite positioning signal according to a satellite positioning signal received through the satellite signal receiving module, And comparing the distributions according to the positions to extract the same or the most similar points to determine the position of the user.
제 4 항에 있어서,
상기 위치 결정모듈은,
가시천구모양을 이용하여 비교하고자 할 경우, 상기 위성 신호 수신모듈을 통해 현재 수신한 가시 위성 신호에 따라 가시천구모양을 추정하고, 추정한 가시천구모양과 가시 위성 예상도 생성부를 통해 생성된 가시 위성 예상도에 포함된 가시천구모양을 비교하여, 동일 또는 가장 유사한 지점을 추출하여 사용자의 위치로 결정하는 것을 특징으로 하는 위성항법시스템의 가시 위성 예상도 및 위성 정보 비교를 이용한 사용자 위치 결정 시스템.
5. The method of claim 4,
Wherein the positioning module comprises:
The present invention provides a method for estimating a shape of a visual celestial sphere according to a currently received visible satellite signal through the satellite signal receiving module, And comparing the shapes of the visible celestial planes included in the predicted map to extract the same or the most similar points to determine the position of the user.
제 1 항에 있어서,
상기 사용자 위치 결정부는,
의사거리, 반송파, 도플러 정보 중, 적어도 어느 하나의 정보와 결합되어 위치를 결정하는 것을 특징으로 하는 위성항법시스템의 가시 위성 예상도 및 위성 정보 비교를 이용한 사용자 위치 결정 시스템.
The method according to claim 1,
The user position determination unit may determine,
Wherein the position determining unit determines a position of the mobile terminal based on at least one of pseudo range, carrier wave and Doppler information.
제 1 항에 있어서,
상기 사용자 위치 결정부는,
관성센서, 지자기센서, 압력센서 중, 적어도 어느 하나를 포함하는 보조센서와 결합하여 위치를 결정하는 것을 특징으로 하는 위성항법시스템의 가시 위성 예상도 및 위성 정보 비교를 이용한 사용자 위치 결정 시스템.
The method according to claim 1,
The user position determination unit may determine,
Wherein the positioning is determined by combining with an auxiliary sensor including at least one of an inertial sensor, a geomagnetic sensor, and a pressure sensor.
(a) 가시 위성 예상도 생성부가 위성의 위치 및 지도 정보를 이용하여 사용자 관점의 가시 위성의 종류, 고유식별번호 및 배치를 추출하는 위성 가시성 검사를 수행하고, 가시천구모양을 추출하며, 이를 수치 지도화하여 가시 위성 예상도를 생성하는 과정; 및
(b) 사용자 위치 결정부가 상기 (a) 과정을 통해 생성된 가시 위성 예상도와, 현재 수신한 가시 위성 정보를 비교하여 사용자의 위치를 결정하는 과정; 을 포함하는 위성항법시스템의 가시 위성 예상도 및 위성 정보 비교를 이용한 사용자 위치 결정 방법.
(a) Observation satellite visuality generation unit Performs a satellite visibility test that extracts the type, unique identification number and arrangement of visible satellites from the user's point of view using the position and map information of the satellite, extracts the visual celestial shape, Generating a visible satellite forecasting map; And
(b) determining a location of a user by comparing the visible satellite predicted by the user location determining unit with the currently received visible satellite information; A method for determining a user location using a satellite navigation system and a satellite satellites comparison.
제 11 항에 있어서,
상기 (a) 과정은,
(a-1) 상기 가시 위성 예상도 생성부가 위성항법시스템으로부터 제공된 수학식에 위성으로부터 수신한 궤도 정보를 적용하여 특정 시간의 모든 위성 위치를 계산하는 단계;
(a-2) 상기 가시 위성 예상도 생성부가 3차원 지도 정보를 이용하여 지도 상의 매 위치 및 특정 시간에서 사용자 관점의 가시 위성의 종류, 고유식별번호 및 배치를 추출하는 단계;
(a-3) 상기 가시 위성 예상도 생성부가 추출된 가시 위성의 정보를 3차원 지도 상의 위치와 매칭시켜 특정 지역 및 시간에 따른 위성의 분포를 데이터베이스하는 단계;
(a-4) 상기 가시 위성 예상도 생성부가 3차원 지도를 이용하여 매 위치마다 천구가 가려지는 부분을 검출하여 가시천구모양을 추출하는 단계; 및
(a-5) 상기 가시 위성 예상도 생성부가 상기 (a-2) 단계를 통해 추출된 가시 위성의 종류, 고유식별번호 및 배치 정보와, 상기 (a-4) 단계를 통해 가시천구모양 추출모듈을 통해 추출된 가시 위성의 가시천구모양을 수치지도화 함으로써 가시 위성 예상도를 생성하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 위성항법시스템의 가시 위성 예상도 및 위성 정보 비교를 이용한 사용자 위치 결정 방법.
12. The method of claim 11,
In the step (a)
(a-1) calculating the all-satellite position at a specific time by applying the orbit information received from the satellite to the equation provided from the satellite navigation system;
(a-2) extracting the type, unique identification number and arrangement of visible satellites from the user's viewpoint at each position on the map and the specific time using the three-dimensional map information,
(a-3) matching the information of the visible satellite extracted by the visible-satellite predictor generating unit with the position on the three-dimensional map and storing the distribution of the satellite according to the specific region and time;
(a-4) extracting a visible celestial object shape by detecting a portion where the celestial object is blocked at every position using the 3D map, And
(a-5) The visual-satellite-expectation-level generating unit generates the visual-satellite-type extracting module, the unique identification number, and the placement information extracted through the step (a-2) Generating a visible satellite expectation by digitally mapping the shape of the visible celestial sphere of the visible satellite extracted through the satellite; Wherein the satellite navigation system includes a plurality of satellite navigation systems.
제 11 항에 있어서,
상기 (b) 과정은,
(b-1) 상기 사용자 위치 결정부가 가시 위성으로부터 위성 신호를 수신하는 단계; 및
(b-2) 상기 사용자 위치 결정부가 사용자의 제어신호에 따라, 상기 (a) 과정을 통해 생성된 가시 위성 예상도와 현재 수신한 가시 위성 정보에 따른, 가시 위성의 종류, 고유식별번호, 분포 및 가시천구모양 중, 적어도 어느 하나를 비교하여 사용자의 위치를 결정하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 위성항법시스템의 가시 위성 예상도 및 위성 정보 비교를 이용한 사용자 위치 결정 방법.
12. The method of claim 11,
The step (b)
(b-1) receiving the satellite signal from the visible satellite; And
(b-2) According to the control signal of the user, the user location determining unit determines the type of the visible satellite, the unique identification number, the distribution and the location of the visible satellite according to the visible satellite forecast generated through the process (a) Determining a position of the user by comparing at least one of the shapes of the visible celestial sphere; Wherein the satellite navigation system includes a plurality of satellite navigation systems.
KR20130108846A 2013-09-11 2013-09-11 System and method for determining user position using predefined satellite map and measured satellite deployment KR101502363B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20130108846A KR101502363B1 (en) 2013-09-11 2013-09-11 System and method for determining user position using predefined satellite map and measured satellite deployment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20130108846A KR101502363B1 (en) 2013-09-11 2013-09-11 System and method for determining user position using predefined satellite map and measured satellite deployment

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101502363B1 true KR101502363B1 (en) 2015-03-13

Family

ID=53027491

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20130108846A KR101502363B1 (en) 2013-09-11 2013-09-11 System and method for determining user position using predefined satellite map and measured satellite deployment

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101502363B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200104907A (en) * 2018-02-19 2020-09-04 미츠비시 쥬고 기카이 시스템 가부시키가이샤 Position error prediction device, prediction model generation device, position error prediction method, prediction model generation method, and program
CN116582174A (en) * 2023-07-13 2023-08-11 武汉能钠智能装备技术股份有限公司四川省成都市分公司 Satellite signal situation visualization method and system

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040038413A (en) * 2002-11-01 2004-05-08 서용철 Evaluation System for Global Navigation Satellite System and Method for the same
KR101180428B1 (en) * 2010-08-18 2012-09-10 건국대학교 산학협력단 System for verifying special zones reliability using global navigation satellite system unit and method therefor
KR101195792B1 (en) * 2008-04-15 2012-11-05 퀄컴 인코포레이티드 Method and apparatus for position determination with hybrid sps orbit data
KR20130074371A (en) * 2011-12-26 2013-07-04 삼성전기주식회사 Localization system and the method thereof

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040038413A (en) * 2002-11-01 2004-05-08 서용철 Evaluation System for Global Navigation Satellite System and Method for the same
KR101195792B1 (en) * 2008-04-15 2012-11-05 퀄컴 인코포레이티드 Method and apparatus for position determination with hybrid sps orbit data
KR101180428B1 (en) * 2010-08-18 2012-09-10 건국대학교 산학협력단 System for verifying special zones reliability using global navigation satellite system unit and method therefor
KR20130074371A (en) * 2011-12-26 2013-07-04 삼성전기주식회사 Localization system and the method thereof

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200104907A (en) * 2018-02-19 2020-09-04 미츠비시 쥬고 기카이 시스템 가부시키가이샤 Position error prediction device, prediction model generation device, position error prediction method, prediction model generation method, and program
KR102447596B1 (en) 2018-02-19 2022-09-26 미츠비시 쥬고 기카이 시스템 가부시키가이샤 Position error prediction apparatus, prediction model generation apparatus, position error prediction method, prediction model generation method, and program
CN116582174A (en) * 2023-07-13 2023-08-11 武汉能钠智能装备技术股份有限公司四川省成都市分公司 Satellite signal situation visualization method and system
CN116582174B (en) * 2023-07-13 2023-11-21 武汉能钠智能装备技术股份有限公司四川省成都市分公司 Satellite signal situation visualization method and system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105849589B (en) Global Navigation Satellite System, positioning terminal, localization method and recording medium
Damani et al. Global positioning system for object tracking
EP3115807A2 (en) Gnss receiver with an on-board capability to implement an optimal error correction mode
US11460583B2 (en) Method and apparatus for providing correction data for satellite navigation
GB2499273A (en) Receiving positioning signals at different frequencies and obtaining information about the time taken to switch a receiver between the frequencies
KR101180428B1 (en) System for verifying special zones reliability using global navigation satellite system unit and method therefor
KR102188880B1 (en) Terminal, base station and location positioning method
WO2019171633A1 (en) Moving body positioning system, method, and program
CN110494766B (en) Position measurement system, position measurement method, and program recording medium
JP6743777B2 (en) Positioning device
KR101964241B1 (en) Method and apparatus for determining a position of a gnss receiver
CN110579780A (en) Shadow matching improvement algorithm based on Beidou GEO satellite
WO2019008844A1 (en) Positioning device
KR101502363B1 (en) System and method for determining user position using predefined satellite map and measured satellite deployment
CN112904390B (en) Positioning method, positioning device, computer equipment and storage medium
Yang et al. Resilient smartphone positioning using native sensors and PPP augmentation
CN101150351A (en) A method and device for obtaining receiver location under mixed satellite mode
US11500107B2 (en) Method for determining an electron density distribution in the earth's atmosphere
KR20140024640A (en) Method and apparatus for determining nlos(non-line of sight) around a gps receiver
KR101058098B1 (en) A terminal and a system for measuring its own location according to the location information of another terminal and the reliability of the location information and a method for measuring the location
CN113281796A (en) Position determining method, speed determining method, device, equipment and storage medium
KR101147852B1 (en) System for verifying user location reliability using global navigation satellite system unit and method therefor
JP2021018218A (en) Displacement measuring method and displacement measuring system
CN113419266B (en) Positioning method and device, electronic equipment and computer readable storage medium
Siejka Assessment of accuracy of RTK measurements using various combinations of GNSS

Legal Events

Date Code Title Description
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180305

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190305

Year of fee payment: 5