KR101649512B1 - 중계기를 이용한 동기식 의사위성 항법 시스템 및 그 시각 동기 방법 - Google Patents

중계기를 이용한 동기식 의사위성 항법 시스템 및 그 시각 동기 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101649512B1
KR101649512B1 KR1020140148499A KR20140148499A KR101649512B1 KR 101649512 B1 KR101649512 B1 KR 101649512B1 KR 1020140148499 A KR1020140148499 A KR 1020140148499A KR 20140148499 A KR20140148499 A KR 20140148499A KR 101649512 B1 KR101649512 B1 KR 101649512B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pseudo
satellite
navigation signal
navigation
repeater
Prior art date
Application number
KR1020140148499A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160050417A (ko
Inventor
서승우
송기원
안우근
Original Assignee
국방과학연구소
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 국방과학연구소 filed Critical 국방과학연구소
Priority to KR1020140148499A priority Critical patent/KR101649512B1/ko
Publication of KR20160050417A publication Critical patent/KR20160050417A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101649512B1 publication Critical patent/KR101649512B1/ko

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
    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/14—Determining absolute distances from a plurality of spaced points of known location
    • G01S5/145—Using a supplementary range measurement, e.g. based on pseudo-range measurements
    • 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
    • G01S11/00—Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation
    • G01S11/02—Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation using radio waves
    • G01S11/08—Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation using radio waves using synchronised clocks
    • 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
    • G01S19/03—Cooperating elements; Interaction or communication between different cooperating elements or between cooperating elements and receivers
    • G01S19/10—Cooperating elements; Interaction or communication between different cooperating elements or between cooperating elements and receivers providing dedicated supplementary positioning signals
    • G01S19/11—Cooperating elements; Interaction or communication between different cooperating elements or between cooperating elements and receivers providing dedicated supplementary positioning signals wherein the cooperating elements are pseudolites or satellite radio beacon positioning system signal repeaters
    • 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
    • G01S19/03—Cooperating elements; Interaction or communication between different cooperating elements or between cooperating elements and receivers
    • G01S19/10—Cooperating elements; Interaction or communication between different cooperating elements or between cooperating elements and receivers providing dedicated supplementary positioning signals
    • G01S19/12—Cooperating elements; Interaction or communication between different cooperating elements or between cooperating elements and receivers providing dedicated supplementary positioning signals wherein the cooperating elements are telecommunication base stations

Abstract

본 발명은 신호 중계기를 이용하여 시각 동기를 수행할 수 있는 동기식 의사위성 항법 시스템 및 그 시각 동기 방법에 관한 것으로, 기준 시각에 동기된 항법 신호를 전송하는 기준 의사위성; 항법 신호를 중계하는 중계기; 및 중계기를 통해 전송된 기준 의사위성의 항법 신호에 따라 초기 시각 동기를 수행하고, 기준 및 종속 의사위성에서 각각 계산된 자신의 항법 신호에 대한 의사거리와 중계기를 통하지 않은 자신의 항법 신호에 대한 의사거리의 차분값을 이용하여, 기준 의사위성과 종속 의사위성 간 시각동기 오차를 보상하는 복수의 종속 의사위성;으로 구성된다.

Description

중계기를 이용한 동기식 의사위성 항법 시스템 및 그 시각 동기 방법 {SYNCHRONIZED-PSEUDOLITE NAVIGATION SYSTEM USING RELAY STATION}
본 발명은 신호 중계기를 이용하여 시각 동기를 수행할 수 있는 동기식 의사위성 항법 시스템 및 그 시각 동기 방법에 관한 것이다
의사위성 항법 시스템이란 GNSS와 같이 항법 신호(CDMA코드 신호 및 반송파 신호)를 생성하는 의사 위성(pseudo satellite)을 이용하여 사용자가 자신의 위치나 속도 또는 시각을 측정하는 시스템이다. 최초로 의사위성은 GPS가 본격적으로 운용되기 전 시험용으로 개발되었는데 그 이후로 GNSS유사 신호(GNSS-like signal)를 생성하는 의사위성을 사용하여 GNSS의 정확도나 가용성을 개선하는 보강 항법 시스템으로 주로 사용되었다.
그런데, 최근 GNSS와는 독립적으로 운용되어 음영 지역이나 재밍 환경에서 독립적인 항법 서비스를 제공하는 대체 항법 시스템을 위한 의사위성 항법 시스템에 대한 관심이 증대되고 있다.
일반적으로 의사위성 항법 시스템은 의사위성들의 시각동기 상태에 따라 비동기식 시스템과 동기식 시스템으로 나누어진다.
도 1은 종래의 비동기식 의사위성 항법 시스템 구성도이다.
도 1에 도시된 바와같이, 의사위성(101a~101d), 기준국(102) 및 사용자(103)로 구성되는 비동기식 시스템의 경우, 의사위성(101a~101d)의 시각이 동기화되어 있지 않기 때문에 사용자(103)가 코드 및 반송파 의사거리를 측정할 때 송신 시각오차가 발생한다. 기준국(102)은 이러한 오차를 보정하기 위해 모든 의사위성 (101a~101d)의 신호를 수신한 후 송신 시각오차 정보를 생성하여 사용자(103)에게 전달하는 역할을 한다. 사용자(103)는 기준국(102)으로부터 수신한 보정정보를 이용하여 코드 및 반송파 의사거리 측정치를 보정한 후 자신의 위치를 계산한다.
따라서, 비동기식 의사위성 항법 시스템은 기준국(102)과 모든 의사위성 (101a~101d)과의 항법 통신링크를 확보해야 할 뿐만이 아니라 기준국(102)과 사용자(103) 사이의 데이터 통신 링크를 동시에 확보해야 하기 때문에 넓은 운용 범위를 가지기가 힘들다. 만약 의사위성(101a~101d)의 송신시각이 서로 동기화되어 있다면 사용자(103)는 기준국(102)이 생성한 보정정보 없이 항법을 수행할 수 있는데 이러한 시스템을 동기식 의사위성 항법시스템이라 한다.
도 2는 종래의 기준국을 이용한 동기식 의사위성 항법 시스템 구성도이고, 도 3은 종속 의사위성의 구성도이다.
일반적으로 동기식 의사위성 항법 시스템은 특정 의사위성의 시각을 기준으로 설정하여 나머지 의사위성들을 동기화시키는데, 도 2에 도시된 바와같이, 시각의 기준이 되는 의사위성을 기준 의사위성(201a)이라고 하고, 시각 동기의 대상이 되는 의사위성을 종속 의사위성(201b~201d)이라고 한다.
동기식 의사위성 항법 시스템에서도 비동기식 의사위성 항법 시스템에서와 같이 기지국은 존재하지만 계산된 시각 오차를 사용자에게 전달하지 않고 의사위성에 전달하여 의사위성이 독립적으로 시각 동기를 수행하도록 한다.
이와같은 동기식 의사위성 항법 시스템에서 종속 의사위성은, 도 3에 도시된 바와같이, 항법 신호 송신기(301), 기준국 신호 수신기(302) 및 시각제어기(303)로 구성된다.
상기 기준국 신호 수신기(302)는 기준 의사위성(201a)의 항법 신호와 자신의 항법 신호를 수신하여 코드 및 반송파 의사거리를 측정하고 이를 시각제어기(303)에 전달한다. 시각제어기(303)는 두 코드 및 반송파 의사거리를 차분한 뒤 이를 실제 거리와 비교하여 두 의사위성 시각 오차를 계산하고, 계산된 시각오차 사용하여 항법 신호 송신기(301)의 시스템 시각을 제어한다. 상기 제어된 시각에 의해서 항법 신호 송신기(301)는 항법 신호를 송신한다.
그런데, 종래의 시각동기 시스템은 시각 오차를 구하기 위해 모든 의사위성의 위치를 정확히 알아야 하기 때문에 의사위성의 위치를 정밀하게 측지하기 위해서 추가적인 장치가 필요하였고, 시스템 운용 중에는 의사위성의 위치가 항상 고정되어 있어야하는 문제점이 있었다.
도 4는 종래의 기준국이 없는 동기식 의사위성 항법 시스템 구성도이다.
도 4에 도시된 시스템은 의사위성의 위치 정보가 없이도 시각동기를 수행할 수 있는 양방향 의사위성을 이용한 동기식 의사위성 시스템이다. 이와 같은 동기식 의사위성 시스템에서는 경우에는 기준국 없이도 시각동기가 가능하지만 기준 의사위성(401)과 종속 의사위성 (402a~402c)의 항법 신호 링크가 반드시 확보되어 있어야 한다. 또한, 의사위성의 배치는 시스템 정확도에 영향을 미치기 때문에 의사위성의 배치에 많은 제약이 존재하게 된다.
따라서, 본 발명의 목적은 의사 위성의 위치정보 및 배치에 제약받지 않고 시각 동기를 수행할 수 있는 동기식 의사위성 항법 시스템 및 그 시각 동기 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 항법 신호 중계기를 이용하여 시각동기를 수행하는 동기식 의사위성 항법 시스템 및 그 시각 동기 방법을 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 동기식 의사위성 항법 시스템은, 기준 시각에 동기된 항법 신호를 전송하는 기준 의사위성; 항법 신호를 중계하는 중계기; 및 중계기를 통해 전송된 기준 의사위성의 항법 신호에 따라 초기 시각 동기를 수행하고, 기준 및 종속 의사위성에서 각각 계산된 자신의 항법 신호에 대한 의사거리와 중계기를 통하지 않은 자신의 항법 신호에 대한 의사거리의 차분값을 이용하여, 기준 의사위성과 종속 의사위성 간 시각동기 오차를 보상하는 복수의 종속 의사위성;으로 구성될 수 있다.
상기 기준 및 종속 의사위성과 중계기는 고정된 위치에 설치되거나 움직이는 이동체에 탑재될 수 있다.
상기 중계기는 적어도 하나 이상 구비되어, 기준 및 종속 의사위성에서 전송된 항법 신호를 수신하는 신호 수신기; 및 수신된 재송신하여 항법 신호를 중계하는 신호 송신기;를 포함한다.
상기 기준 및 종속 의사위성은 시각에 따라 항법 신호를 생성하여 항법 신호를 송신하는 항법 신호 송신기; 자신 및 타 의사위성의 항법 신호 및 중계기 신호를 수신하고, 중계기를 통해 수신된 자신의 항법 신호와 중계기를 통하지 않은 자신의 항법 신호의 의사거리를 각각 측정하는 항법 신호 수신기; 및 상기 측정된 두 의사거리를 차분값을 계산하는 시각 제어기;를 포함한다.
상기 종속 의사위성의 시각 제어기는 계산된 차분값을 근거로 시각동기 오차를 계산하여 항법 신호 송신기의 송출 시각을 제어함으로써 시각동기 오차를 보상한다.
상기 기준 의사위성에서 계산된 차분값은 항법 신호의 데이타 링크 또는 별도의 데이타 링크를 통하여 종속 의사위성으로 전송될 수 있다.
상기 항법 신호 수신기는 중계기를 통하지 않은 자신의 항법 신호를 송수신 안테나를 통하지 않고 의사 위성 내부에서 수신하거나 또는 송수신 안테나를 통하여 수신할 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 동기식 의사위성 항법 시스템의 시각 동기방법은, 기준 의사위성에서 전송된 항법 신호의 타이밍신호에 동기된 시각으로 1차 시각 동기를 수행하는 단계; 기준 의사위성 및 종속 의사위성에서 계산된 자신의 항법 신호에 대한 의사거리와 중계기를 통하지 않은 자신의 항법 신호에 대한 의사거리의 차분값을 이용하여 기준 의사위성과 종속 의사위성간의 시각동기 오차를 계산하는 단계; 및 상기 계산된 시각동기 오차를 보상하여 2차 시각동기를 수행하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 시각동기 오차를 계산하는 단계는 기준 의사위성으로부터 제1차분값을 수신하는 단계; 중계기를 통해 수신된 자신의 항법 신호와 중계기를 통하지 않은 자신의 항법 신호의 의사거리를 측정하여 두 의사거리의 제2차분값을 계산하는 단계; 및 제1,제2차분값을 더한 후 둘로 나누어 시각동기 오차를 계산하는 단계;를 포함한다.
상기 제1차분값은 항법 신호의 데이타 링크 또는 별도의 데이타 링크를 통하여 수신된다.
상기 중계기를 통하지 않은 자신의 항법 신호는 의사위성 송수신 안테나를 거치지 않고 의사 위성 내부에서 송수신되거나 또는 의사위성 송수신 안테나를 통하여 송수신된다.
본 발명은 항법 신호를 중계하는 중계기를 사용하여 시각동기 시스템을 구현함으로써 의사위성의 위치 정보를 이용하지 않고 정밀한 시각동기가 가능하기 때문에 측지를 위한 추가적인 장비 및 과정을 생략할 수 있고, 움직이는 의사위성에 대한 시각 동기를 수행할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 비동기식 의사위성 항법 시스템 구성도.
도 2는 종래의 기준국을 이용한 동기식 의사위성 항법 시스템 구성도.
도 3은 종속 의사위성의 구성도.
도 4는 종래의 기준국이 없는 동기식 의사위성 항법 시스템 구성도.
도 5는 본 발명에 따른 동기식 의사위성 항법 시스템의 구성도.
도 6은 시각동기 수행시 변화하는 기준 의사위성의 항법 신호 타이밍에 대한 종속 의사위성의 항법 신호 타이밍을 나타낸 도면.
본 발명은 의사위성의 위치정보 및 배치에 제약받지 않는 시각동기 시스템을 활용한 동기식 의사위성 항법 시스템을 제공한다.
도 5는 본 발명에 따른 동기식 의사위성 항법 시스템의 구성도이다.
도 5에 도시된 바와같이, 본 발명에 따른 동기식 의사위성 항법 시스템은, 복수의 의사위성(501~504), 의사위성의 항법 신호를 중계하는 신호 중계기(505) 및 항법 신호를 수신하여 항법을 수행하는 사용자(506)을 포함한다.
상기 의사위성(501~504) 및 신호 중계기(505)는 고정된 위치에 설치되거나 움직이는 이동체에 탑재되어 설치될 수 있다.
상기 복수의 의사위성(501~504)은 시각에 따라 항법 신호를 생성하여 항법 신호를 송신하는 항법 신호 송신기(501a~504a), 자신 및 타 의사위성의 항법 신호 및 중계기 신호를 수신하는 항법 신호 수신기 (501c~504c) 및 의사위성의 위치 정보 없이 시각 오차를 계산하여 상기 항법 신호 송신기(501a~504a)의 송출 시각을 제어하는 시각 제어기(501b~504b)를 포함하고 있다.
상기 복수의 의사위성(501~504)은 시각의 기준이 되는 기준 의사위성(501)과 시각동기의 대상이 되는 종속 의사위성(502~504)으로 구분된다.
상기 기준 의사위성(501)은 자신의 항법 신호를 수신할 수 있으며, 종속 의사위성 (502~504)은 자신의 항법 신호 및 기준 의사위성(501)의 항법 신호를 수신하여 시각동기 오차를 의사위성의 위치에 상관없이 계산하여 보정한다.
상기 신호 중계기(505)는 복수개 구비될 수 있으며, 기준 의사위성 및 종속 의사위성의 항법 신호를 수신하는 신호 수신기(505a) 및 상기 수신된 신호를 재송신하는 신호 송신기(505b)를 포함한다.
이와같이 구성된 본 발명에 따른 동기식 의사위성 항법 시스템에서 시각 동기를 수행하는 방법은 다음과 같다.
본 발명에서의 코드 의사거리 또는 반송파 의사거리를 이용한 시각동기 오차 계산 알고리즘은 동일하기 때문에, 아래에 전개된 수식은 코드 의사거리에 기반을 둔 시각동기 오차 알고리즘만을 언급하기로 한다.
도 5에 도시된 바와같이, 기준 의사위성(501)의 항법 신호 송신기(501a)는 시각 제어기(501b)에서 생성된 시각에 따라 항법 신호를 생성하여 송신한다. 이때,기준 의사 위성(501)은 자체의 사각을 생성하거나 외부에서 입력된 시각에 동기된 시각을 생성할 수 있다.
신호 중계기(505)는 기준 의사위성(501)의 항법 신호 송신기(501a)에서 전송된 항법 신호를 신호 수신기(505a)를 통해 수신한 후 신호 송신기(505b)를 통해 재전송함으로써 상기 항법 신호를 종속 의사위성 (502~504)으로 중계한다.
각 종속 의사위성(502~504)의 항법 신호 수신기(502c~504c)는 중계된 항법 신호를 수신하여 복호화한 후 수신된 항법 신호의 시각에 동기된 타이밍 신호를 각각 시각 제어기(502b~504b)로 전달한다. 시각 제어기(502b~504b)는 전달받은 타이밍 신호를 기준으로 항법 신호 송신기(502a~504a)의 항법 신호 송출 시각을 제어하여 1차(초기) 시각동기를 수행한다.
이러한 절차에 의해 동기된 종속 의사위성(502~504)은 기준 의사위성(501)의 시각에 기준 의사위성(501)에서 중계기(505)까지의 거리, 중계기(505)에서 종속의사위성(502~504))까지의 거리 및 중계기(505) 내부의 전자부품에 의한 전파 지연만큼 시간차이를 두고 동기화된다.
이후 기준 의사위성(501)의 항법 신호 수신기(501c)는, 수학식 1과 같이 중계기(505)를 거친 자신의 항법신호에 대한 의사거리(
Figure 112014104215350-pat00001
)를 측정함과 함께, 중계기 (505)를 거치지 않은 자신의 항법 신호에 대한 의사거리(
Figure 112014104215350-pat00002
)를 측정하여, 이를 시각제어기(501b)로 전달한다.
이때, 상기 항법 신호 수신기(501c)는 중계기(505)를 통하지 않은 자신의 항법 신호를, 의사위성 송수신 안테나를 거치지않고 의사 위성 내부에서 송수신하거나, 의사위성 송수신 안테나를 통하여 송수신할 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112014104215350-pat00003
[수학식 2]
Figure 112014104215350-pat00004
여기서, R1은 기준 의상위성(501)과 중계기(505) 사이의 실제거리, c는 광속, Ttran은 중계기(505) 내부의 전파지연,
Figure 112014104215350-pat00005
은 기준 의사위성 수신기(501c)의 시각, 그리고,
Figure 112014104215350-pat00006
는 기준 의사위성 송신기(501a)의 시각을 각각 나타낸다.
따라서, 시각 제어기(501b)는 다음의 수학식 3과 같이 두 의사거리(
Figure 112014104215350-pat00007
,
Figure 112014104215350-pat00008
)의 차분값을 계산하여 항법 신호 송신기(501a)로 전달하고, 상기 항법 신호 송신기 (501a)는 상기 계산된 차분값을 항법 신호의 메시지를 통해 종속 의사위성 (502~504)으로 전송한다.
[수학식 3]
Figure 112014104215350-pat00009
종속 의사위성(502~404)의 항법 신호 수신기(502c~504c)는 기준 의사위성 (501)에서 전송된 항법 신호를 수신한 후 메시지를 복원하여 상기 메시지에 포함된 상기 차분값을 시각제어기(502b~504b)로 전달한다. 이때, 종속 의사위성(502~504)은 차분값이 포함된 메시지를 수신하기 위하여 항법 신호 데이타 링크 또는 별도의 데이타 링크를 이용할 수 있다.
또한, 상기 수신기(502c~504c)는 중계기(505)를 거친 종속 의사위성(502~504)의 항법 신호에 대한 의사거리(
Figure 112014104215350-pat00010
)와 중계기(505)를 거치지 않은 종속 의사위성(502~504)의 항법 신호에 대한 의사거리(
Figure 112014104215350-pat00011
)를 구하여 시각 제어기 (502b~504b)로 전달하고, 시각제어기(502b~504b)는 수학식 4와 같이 상기 의사거리에 대한 차분값을 구한다.
이때, 상기 항법 신호 수신기(502c~504c)는 중계기(505)를 통하지 않은 자신의 항법 신호를, 의사위성 송수신 안테나를 거치지않고 의사 위성 내부에서 송수신하거나, 의사위성 송수신 안테나를 통하여 송수신할 수 있다.
[수학식 4]
Figure 112014104215350-pat00012
여기서, R2는 종속 의사위성과 중계기사이의 실제 거리이다.
따라서, 시각제어기(502b~504b)는 두 차분값을 이용하여 다음의 수학식 5와 같이 기준 의사위성(501)과 종속 의사위성(502~504)의 시각동기 오차를 계산한 후 상기 계산된 시각동기 오차를 이용하여 항법 신호 송신기(502a~504a)의 시각을 제어하여 2차 시각동기를 수행함으로써 시각동기를 완료한다.
[수학식 5]
Figure 112014104215350-pat00013
즉, 제1,제2차분값을 더한 후 둘로 나누어 시각동기 오차를 계산한다.
도 6은 시각동기 수행시 변화하는 기준 의사위성의 항법 신호 타이밍에 대한 종속 의사위성의 항법 신호 타이밍을 나타낸다.
도 6에 도시된 바와같이, 초기에 종속 의사위성(502~504)이 중계기(505)로부터 기준 의사위성(501)의 항법 신호(501)를 수신하여 1차 시각동기를 이루면, 기준 의사위성(501)과 종속 의사위성(502~504))의 시각동기 오차는 △t가 된다. 그 후 수학식(5)에서 계산된 시각동기 오차를 시간(t1)에 보상하면, 기준 의사위성 (501)과 종속 의사위성(502~504)의 시각이 동기화된다.
상술한 바와같이,본 발명은 항법 신호를 중계하는 중계기를 사용하여 시각동기시스템을 구현함으로써 의사위성의 위치 정보를 이용하지 않고 정밀한 시각동기가 가능하기 때문에 측지를 위한 추가적인 장비 및 과정을 생략할 수 있고, 움직이는 의사위성에 대한 시각동기 또한 가능해지는 효과가 있다.
상기와 같이 설명된 중계기를 이용한 동기식 의사위성 항법 시스템 및 그 시각동기 방법은 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
501~504 : 의사위성 501a~504a : 항법 신호 송신기
501b~504b ; 시각 제어기 501c~504c : 항법 신호 수신기
505 : 신호 중계기 506 : 사용자

Claims (11)

  1. 기준 시각에 동기된 항법 신호를 전송하는 기준 의사위성;
    항법 신호를 중계하는 중계기; 및
    중계기를 통해 전송된 기준 의사위성의 항법 신호에 따라 초기 시각 동기를 수행하고, 기준 및 종속 의사위성에서 각각 계산된 자신의 항법 신호에 대한 의사거리와 중계기를 통하지 않은 자신의 항법 신호에 대한 의사거리의 차분값을 이용하여, 기준 의사위성과 종속 의사위성 간 시각동기 오차를 보상하는 복수의 종속 의사위성;으로 구성되며,
    상기 기준 및 종속 의사위성은
    시각에 따라 항법 신호를 생성하여 항법 신호를 송신하는 항법 신호 송신기;
    자신 및 타 의사위성의 항법 신호 및 중계기 신호를 수신하고, 중계기를 통해 수신된 자신의 항법 신호와 중계기를 통하지 않은 자신의 항법 신호의 의사거리를 각각 측정하는 항법 신호 수신기; 및
    상기 측정된 두 의사거리를 차분값을 계산하는 시각 제어기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 동기식 의사위성 항법 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 기준 및 종속 의사위성과 중계기는
    고정된 위치에 설치되거나 움직이는 이동체에 탑재되는 것을 특징으로 하는 동기식 의사위성 항법 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 중계기는
    적어도 하나 이상 구비되어,
    기준 및 종속 의사위성에서 전송된 항법 신호를 수신하는 신호 수신기; 및
    상기 수신된 항법 신호를 재송신하여 항법 신호를 중계하는 신호 송신기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 동기식 의사위성 항법 시스템.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 종속 의사위성의 시각 제어기는
    계산된 차분값을 근거로 시각동기 오차를 계산하여 항법 신호 송신기의 송출 시각을 제어함으로써 시각동기 오차를 보상하는 것을 특징으로 하는 동기식 의사위성 항법 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 복수의 종속 의사위성은
    항법 신호의 데이타 링크 또는 별도의 데이타 링크를 통하여 기준 의사위성에서 계산된 차분값을 수신하고,
    각 종속 의사위성의 항법 신호 수신기는 기준 의사위성으로부터 수신한 항법 신호를 복원하여 메시지에 포함된 상기 차분값을 시각 제어기로 전달하는 것을 특징으로 하는 동기식 의사위성 항법 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 상기 항법 신호 수신기는
    중계기를 통하지 않은 자신의 항법 신호를 송수신 안테나를 통하지 않고 의사 위성 내부에서 수신하거나 또는 송수신 안테나를 통하여 수신하는 것을 특징으로 하는 동기식 의사위성 항법 시스템.
  8. 기준 의사위성에서 전송된 항법 신호의 타이밍신호에 동기된 시각으로 1차 시각 동기를 수행하는 단계;
    기준 의사위성 및 종속 의사위성에서 계산된 중계기를 통한 자신의 항법 신호에 대한 의사거리와 중계기를 통하지 않은 자신의 항법 신호에 대한 의사거리의 차분값을 이용하여 기준 의사위성과 종속 의사위성간의 시각동기 오차를 계산하는 단계; 및
    상기 계산된 시각동기 오차를 보상하여 2차 시각동기를 수행하는 단계;를 포함하며,
    상기 시각동기 오차를 계산하는 단계는
    기준 의사위성으로부터 제1차분값을 수신하는 단계;
    중계기를 통해 수신된 자신의 항법 신호와 중계기를 통하지 않은 자신의 항법 신호의 의사거리를 측정하여 두 의사거리의 제2차분값을 계산하는 단계; 및
    상기 제1,제2차분값을 더한 후 둘로 나누어 시각동기 오차를 계산하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 동기식 의사위성 항법 시스템의 시각 동기 방법.
  9. 삭제
  10. 제8항에 있어서, 상기 제1차분값은
    항법 신호의 데이타 링크 또는 별도의 데이타 링크를 통하여 수신되는 것을 특징으로 하는 동기식 의사위성 항법 시스템의 시각 동기 방법.
  11. 제8항에 있어서, 상기 중계기를 통하지 않은 자신의 항법 신호는
    의사위성 송수신 안테나를 거치지 않고 의사 위성 내부에서 송수신되거나 또는 의사위성 송수신 안테나를 통하여 송수신되는 것을 특징으로 하는 동기식 의사위성 항법 시스템의 시각 동기 방법.
KR1020140148499A 2014-10-29 2014-10-29 중계기를 이용한 동기식 의사위성 항법 시스템 및 그 시각 동기 방법 KR101649512B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140148499A KR101649512B1 (ko) 2014-10-29 2014-10-29 중계기를 이용한 동기식 의사위성 항법 시스템 및 그 시각 동기 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140148499A KR101649512B1 (ko) 2014-10-29 2014-10-29 중계기를 이용한 동기식 의사위성 항법 시스템 및 그 시각 동기 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160050417A KR20160050417A (ko) 2016-05-11
KR101649512B1 true KR101649512B1 (ko) 2016-08-30

Family

ID=56025381

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140148499A KR101649512B1 (ko) 2014-10-29 2014-10-29 중계기를 이용한 동기식 의사위성 항법 시스템 및 그 시각 동기 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101649512B1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3211890B2 (ja) * 1999-02-05 2001-09-25 日本電気株式会社 衛星測位システムおよび局切替方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050015198A1 (en) * 2001-11-06 2005-01-20 Chang-Don Kee Pseudolite-based precise positioning system with synchronised pseudolites
EP2519835A1 (en) * 2009-12-31 2012-11-07 Sabanci Universitesi Indoor positioning system based on gps signals and pseudolites with outdoor directional antennas
KR101203272B1 (ko) * 2011-02-25 2012-11-20 서울대학교산학협력단 의사위성 항법 시스템

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3211890B2 (ja) * 1999-02-05 2001-09-25 日本電気株式会社 衛星測位システムおよび局切替方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160050417A (ko) 2016-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2752827C1 (ru) Способ и система дифференциальной коррекции навигации
RU2608763C2 (ru) Усовершенствованные синхронизация по времени и передача значений времени для группировок спутников посредством определения расстояния между спутниками и использования источника точного времени
US10754039B2 (en) Method and device for chronologically synchronizing a kinematic location network
US10012738B2 (en) Positioning method and positioning apparatus using satellite positioning system
EP1901088A1 (en) Integrated mobile-terminal navigation
JP2007508550A (ja) 移動プラットフォームの衛星ベースの相対測位のための方法および装置
KR20150093248A (ko) 무선 네트워크 액세스 포인트들을 시간 동기화하는 시스템 및 방법
WO2015131064A1 (en) Locally enhanced gnss wide-area augmentation system
JP4598077B2 (ja) リピーター識別のためのｃｄｍａ時間擬似衛星のための装置および方法
KR102609054B1 (ko) 위성 항법 시스템 수신기의 위치 추정 시스템 및 방법
KR100938731B1 (ko) 양방향 의사 위성의 자가 위치 추정 시스템
KR101649512B1 (ko) 중계기를 이용한 동기식 의사위성 항법 시스템 및 그 시각 동기 방법
KR101630666B1 (ko) 자체 상태감시 및 성능유지 기능을 갖는 의사위성 기반의 항법시스템
WO2012093249A1 (en) A system and method for determining the position of an object
US11789162B2 (en) Positioning apparatus and augmentation information generation apparatus
RU120240U1 (ru) Система определения местоположения подвижного объекта по сигналам глобальных навигационных спутниковых систем

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right