KR102584442B1 - 모사 위성항법 신호를 송출하기 위한 장치 - Google Patents

모사 위성항법 신호를 송출하기 위한 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102584442B1
KR102584442B1 KR1020220133205A KR20220133205A KR102584442B1 KR 102584442 B1 KR102584442 B1 KR 102584442B1 KR 1020220133205 A KR1020220133205 A KR 1020220133205A KR 20220133205 A KR20220133205 A KR 20220133205A KR 102584442 B1 KR102584442 B1 KR 102584442B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
satellite navigation
time
navigation signal
signal
simulated
Prior art date
Application number
KR1020220133205A
Other languages
English (en)
Inventor
홍진석
권철범
김동준
Original Assignee
(주)마이크로인피니티
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 (주)마이크로인피니티 filed Critical (주)마이크로인피니티
Priority to KR1020220133205A priority Critical patent/KR102584442B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102584442B1 publication Critical patent/KR102584442B1/ko

Links

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
    • G01S19/20—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
    • G01S19/01—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
    • G01S19/24—Acquisition or tracking or demodulation of signals transmitted by the system
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Abstract

모사 위성항법 신호를 송출하기 위한 장치가 개시된다. 개시된 장치는, 외부 소스로부터 기준 시간 신호 및 기준 시간 정보를 수신하도록 구성된 수신부 - 상기 기준 시간 정보는 상기 기준 시간 신호가 상기 외부 소스로부터 송신된 기준 시간에 관한 정보를 포함함 -, 상기 기준 시간, 상기 외부 소스로부터 상기 장치까지의 전송 지연 시간 및 내부 처리 시간에 기초하여 송출 시간을 결정하고, 상기 송출 시간에 기초하여 미리 설정된 위치로부터 위성까지의 거리를 계산하고, 상기 송출 시간 및 상기 거리에 기초하여 상기 송출 시간에 대응하는 상기 위성에서의 위성항법 신호 송신 시간을 계산하고, 상기 위성항법 신호 송신 시간에 기초하여 모사 위성항법 신호를 생성하도록 구성된 신호 생성부, 및 상기 기준 시간 신호가 수신된 시간으로부터 상기 내부 처리 시간 후에 상기 모사 위성항법 신호를 송출하도록 구성된 송출부를 포함할 수 있다.

Description

모사 위성항법 신호를 송출하기 위한 장치{Apparatus for Transmitting a Simulated Satellite Navigation Signal}
아래의 개시는 위성항법 신호의 처리 기술에 관한 것이다.
GNSS(Global Navigation Satellite System)는 복수의 인공 위성들과 지상의 수신 장비를 이용하여 목표물의 위치를 파악하고 시각 정보를 제공하는 시스템으로 알려져 있다. 이러한 GNSS를 위해 현재 운용되는 인공 위성으로는 미국에 의하여 운용되는 GPS(Global Positioning System), 러시아에 의하여 운용되는 GLONASS(Global Orbiting Navigation Satellite System), 유럽 연합에 의하여 운용되는 GALILEO(European　Satellite　Navigation　System) 및 일본에 의해 운용되는 QZSS(Quasi-Zenith　Satellite　System) 등이 있다. 차량 네비게이션, 핸드폰 등의 지상의 수신 장비는 위성으로부터 위성항법 신호를 수신하여 위치를 결정하는 등의 위치 기반 서비스를 이용할 수 있다. 그러나 이러한 수신 장비가 위성항법 신호를 수신할 수 없는 신호 음영 지역 또는 신호 수신 불량 지역에 있는 경우 위치 기반 서비스를 이용할 수 없게 된다.
본 개시에 의해 해결하고자 하는 과제는 신호 음영 지역 또는 신호 수신 불량 지역에 설치되어 해당 지역에서 실제 위성 신호의 시간에 동기화된 모사 위성항법 신호를 송출하는 모사 위성항법 신호 송출 장치를 제공하는 것이다.
본 개시에 의해 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제들에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 개시의 일 측면에 따르면, 모사 위성항법 신호를 송출하기 위한 장치가 제공된다. 본 장치는, 외부 소스로부터 기준 시간 신호 및 기준 시간 정보를 수신하도록 구성된 수신부 - 상기 기준 시간 정보는 상기 기준 시간 신호가 상기 외부 소스로부터 송신된 기준 시간에 관한 정보를 포함함 -, 상기 기준 시간, 상기 외부 소스로부터 상기 장치까지의 전송 지연 시간 및 내부 처리 시간에 기초하여 송출 시간을 결정하고, 상기 송출 시간에 기초하여 미리 설정된 위치로부터 위성까지의 거리를 계산하고, 상기 송출 시간 및 상기 거리에 기초하여 상기 송출 시간에 대응하는 상기 위성에서의 위성항법 신호 송신 시간을 계산하고, 상기 위성항법 신호 송신 시간에 기초하여 모사 위성항법 신호를 생성하도록 구성된 신호 생성부, 및 상기 기준 시간 신호가 수신된 시간으로부터 상기 내부 처리 시간 후에 상기 모사 위성항법 신호를 송출하도록 구성된 송출부를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 외부 소스는 상기 위성으로부터 위성항법 신호를 수신하기 위한 GNSS 수신기를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 장치는 전송 선로를 통해 또는 무선으로 상기 외부 소스와 연결된다.
일 실시예에서, 상기 장치는 음영 지역 내부 또는 신호 수신 불량 지역에 설치되고, 상기 외부 소스는 음영 지역 외부에 설치된다.
일 실시예에서, 상기 외부 소스로부터 상기 장치까지의 전송 지연 시간은 상기 외부 소스로부터 상기 장치까지의 거리에 기초하여 결정된다.
일 실시예에서, 상기 내부 처리 시간은, 상기 장치에서 상기 모사 위성항법 신호가 송출되는 시간과 상기 장치에서 상기 기준 시간 신호를 수신한 시간의 차이에 해당하는 시간이다.
일 실시예에서, 상기 신호 생성부는, 아래의 수학식
- 여기서 는 상기 위성에서의 위성항법 신호 송신 시간을 나타내고, 은 상기 송출 시간을 나타내고, 는 상기 미리 설정된 위치로부터 상기 위성까지의 거리를 나타내고, 는 빛의 속도를 나타냄 - 에 따라 상기 위성에서의 위성항법 신호 송신 시간을 계산하도록 더 구성된다.
일 실시예에서, 상기 신호 생성부는, 상기 위성에서의 위성항법 신호 송신 시간에 기초하여 초기 위상을 결정하고 상기 결정된 초기 위상에 기초하여 상기 모사 위성항법 신호를 생성하도록 더 구성된다.
일 실시예에서, 상기 신호 생성부는, 위성항법 데이터에 더 기초하여 상기 모사 위성항법 신호를 생성하도록 더 구성된다.
일 실시예에서, 상기 신호 생성부는, 아래의 수학식들
- 여기서 는 상기 모사 위성항법 신호를 나타내고, 는 상기 모사 위성항법 신호의 크기를 나타내고, 는 위성 항법 데이터를 나타내고, 는 코드를 나타내고, 는 상기 모사 위성항법 신호의 반송파 주파수를 나타내고, 는 상기 모사 위성항법 신호의 위상을 나타내고, 은 상기 초기 위상을 나타냄 - 에 따라 상기 모사 위성항법 신호를 생성하도록 더 구성된다.
일 실시예에서, 상기 수신부는, 상기 외부 소스로부터 상기 기준 시간 신호 및 상기 기준 시간 정보를 상기 내부 처리 시간 보다 긴 제1 시간 간격 마다 주기적으로 수신하도록 더 구성되고, 상기 신호 생성부는 상기 제1 시간 간격 마다 상기 초기 위상을 갱신하도록 더 구성되고, 상기 신호 생성부는, 상기 모사 위성항법 신호가 송출된 후 상기 내부 처리 시간 보다 짧은 제2 시간 간격 마다 상기 모사 위성항법 신호의 위상을 변화시키도록 더 구성된다.
일 실시예에서, 상기 신호 생성부는, 상기 모사 위성항법 신호가 송출된 후 상기 제2 시간 간격 동안의 상기 모사 위성항법 신호의 반송파 주파수의 변화에 기초하여 상기 모사 위성항법 신호의 위상을 변화시키도록 더 구성된다.
일 실시예에서, 상기 신호 생성부는, 아래의 수학식
- 여기서 은 상기 모사 위성항법 신호의 변화된 위상을 나타내고, 은 상기 송출 시간을 나타내고, 는 상기 제2 시간 간격을 나타내고, 는 상기 모사 위성항법 신호의 반송파 주파수를 나타내고, 은 상기 초기 위상을 나타냄 - 에 따라 상기 모사 위성항법 신호의 위상을 변화시키도록 더 구성된다.
개시된 실시예들에 따르면, 신호 음영 지역 또는 신호 수신 불량 지역에서 실제 위성 신호의 시간에 동기화된 모사 위성항법 신호를 송출할 수 있게 되는 기술적 효과가 있다.
도 1은 본 개시에 따른 모사 위성항법 신호 송출 장치가 설치되어 사용되는 사용 상태를 도시한 도면이다.
도 2는 본 개시에 따른 모사 위성항법 신호 송출 장치의 일 실시예의 블록도를 도시한 도면이다.
도 3은 GNSS 수신기와 본 개시에 따른 모사 위성항법 신호 송출 장치의 동작을 설명하기 위한 타이밍 다이어그램을 도시한 도면이다.
실시예들에 대한 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 예시를 위한 목적으로 개시된 것으로서, 다양한 형태로 변경되어 구현될 수 있다. 따라서, 실제 구현되는 형태는 개시된 특정 실시예로만 한정되는 것이 아니며, 본 개시의 범위는 실시예들로 설명한 기술적 사상에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
"제1" 또는 "제2" 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이런 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 해석되어야 한다. 예를 들어, "제1 구성요소"는 "제2 구성요소"로 명명될 수 있고, 유사하게 "제2 구성요소"는 "제1 구성요소"로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 개시에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설명된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 개시에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 실시예들을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 부여하고, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 개시에 따른 모사 위성항법 신호 송출 장치가 설치되어 사용되는 사용 상태를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, GNSS 수신기(120)가 위성인 GNSS(Global　Navigation　Satellite　System)(110)로부터 무선변조된 위성항법 신호(satellite navigation signal)를 수신한다. GNSS(110)는 GPS(Global　Positioning　System), GALILEO(European　Satellite　Navigation　System), QZSS(Quasi-Zenith　Satellite　System) 등의 다양한 위성들 중 어느 하나일 수 있다. GNSS 수신기(120)는 수신기 본체(122) 및 GNSS 안테나(124)를 포함할 수 있다. GNSS 안테나(124)는 무선변조된 위성항법 신호를 수신하고, 수신기 본체(122)는 무선변조된 위성항법 신호에 대해 RF 복조, A/D 변환 등의 전처리를 수행할 수 있다. 전처리된 신호는 기준 시간 신호, 기준 시간 정보 및 위성항법 데이터를 포함할 수 있다. 도시된 실시예에서 GNSS 수신기(120)는 터널(130)의 외부에 설치되어 있다. 전처리된 신호는 GNSS 수신기(120)로부터 GNSS 수신기(120)에 전송 선로(152)를 통해, 예컨대 병렬로 연결된 본 개시에 따른 복수의 모사 위성항법 신호 송출 장치(170)로 전달된다. 도시된 실시예에서는 GNSS 수신기(120)가 모사 위성항법 신호 송출 장치(170)에 전송 선로(152)를 통해 연결되어 있으나, 양자 간의 연결 방식이 이에 제한되는 것은 아니다. 다른 실시예에서 GNSS 수신기(120)와 모사 위성항법 신호 송출 장치(170)는 무선 통신을 이용하여 서로 통신할 수 있다. 도시된 바와 같이, 복수의 모사 위성항법 신호 송출 장치(170)는 신호 음영 지역인 터널(130)의 내부에 설치되어 터널(130)을 통과하여 지나가는 차량들(190)에 실제 위성 신호(예컨대, 터널(130) 외부에서의 옥외 위성 신호)의 시간에 동기화된 모사 위성항법 신호를 송출함으로써 차량들(190)이 터널(130) 내부에서도 연속적으로 차량 네비게이션, 핸드폰 등의 위치 기반 서비스를 이용할 수 있도록 해준다. 도시된 실시예에서는 GNSS 수신기(120)가 터널(130)의 외부에 설치되고 복수의 모사 위성항법 신호 송출 장치(170)가 터널(130)의 내부에 설치되어 있으나, 복수의 모사 위성항법 신호 송출 장치(170)가 그 밖의 다른 신호 음영 지역 또는 위성 신호가 부분적으로만 수신되는, 예컨대 빌딩 숲과 같은 신호 수신 불량 지역에 설치되어 해당 지역에 서비스를 제공하도록 운용될 수 있음을 인식하여야 한다. 또한 도시된 실시예에서는 복수의 모사 위성항법 신호 송출 장치(170)가 GNSS 수신기(120)로부터 전처리된 신호를 수신하는 것으로 도시되어 있으나, 복수의 모사 위성항법 신호 송출 장치(170)가 GNSS 수신기(120) 대신에 복수의 모사 위성항법 신호 송출 장치(170)로부터 근거리 또는 원거리에 있는 외부 소스로부터 전처리된 신호를 수신하는 것도 가능하다.
도 2는 본 개시에 따른 모사 위성항법 신호 송출 장치의 일 실시예의 블록도를 도시한 도면이다. 도 3은 GNSS 수신기와 본 개시에 따른 모사 위성항법 신호 송출 장치의 동작을 설명하기 위한 타이밍 다이어그램을 도시한 도면이다.
도 2 및 도 3을 함께 참조하면, 장치(170)는 GNSS 수신기(120)로부터 기준 시간 신호(P) 및 기준 시간 정보를 수신하도록 구성된 수신부(272)를 포함할 수 있다. 여기서, 기준 시간 신호()는 펄스 형태의 신호일 수 있고, 기준 시간 정보는 기준 시간 신호()가 GNSS 수신기(120)로부터 송신된 기준 시간()에 관한 정보를 포함할 수 있다. 수신부(272)는 GNSS 수신기(120)로부터 기준 시간 신호() 및 기준 시간 정보를 제1 시간 간격(도 3 참조) 마다 주기적으로 수신하도록 더 구성될 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, GNSS 수신기(120)가 기준 시간 신호(P) 및 기준 시간 정보를 시간들(, , )에 송신하면, 장치(170)의 수신부(272)는 이들 신호를 제1 시간 간격만큼 서로 떨어져 있는 시간들(, , )에 수신한다.
장치(170)는 수신부(272)로부터의 기준 시간()에 관한 정보에 응답하여 모사 위성항법 신호를 생성하도록 구성된 신호 생성부(274)를 더 포함할 수 있다. 신호 생성부(274)는 사용하는 위성 시스템인 위성(GNSS)(110)의 시간 체계에 맞게 기준 시간(, )을 변환하도록 구성될 수 있다. 이하의 설명에서는 편의상 변환된 기준 시간을 단순히 '기준 시간'(, )으로 언급하기로 한다. 신호 생성부(274)는 기준 시간(, ), GNSS 수신기(120)로부터 장치(170)까지의 전송 지연 시간() 및 내부 처리 시간()을 합산한 시간을 송출 시간(, )으로 결정하도록 더 구성될 수 있다. 장치(170)에서 GNSS 수신기(120)로부터 기준 시간 신호() 및 기준 시간 정보를 수신한 시간 및 송출 시간()을 아래의 수학식 1 및 수학식 2로 각각 나타낼 수 있다.
여기서, 은 장치(170)에서 기준 시간 신호() 및 기준 시간 정보를 수신한 시간을 나타내고, 은 GNSS 수신기(120)에서 기준 시간 신호() 및 기준 시간 정보를 송신한 시간을 나타내고, 는 전송 지연 시간을 나타낸다.
여기서, 은 송출 시간을 나타내고, 는 내부 처리 시간을 나타낸다.
일 실시예에서, GNSS 수신기(120)로부터 장치(170)까지의 전송 지연 시간()은 GNSS 수신기(120)로부터 장치(170)까지의 거리에 기초하여 결정될 수 있다. 예컨대, GNSS 수신기(120)로부터 장치(170)까지의 거리가 K인 경우, GNSS 수신기(120)로부터 장치(170)까지의 전송 지연 시간()은 K/C로서 결정될 수 있다(여기서, C는 빛의 속도를 나타냄). 일 실시예에서, GNSS 수신기(120)로부터 장치(170)까지의 전송 지연 시간()은 루프백 테스트를 통해 결정될 수 있다. 예컨대, GNSS 수신기(120)로부터 장치(170)로 신호를 송신하고 장치(170)가 수신한 신호를 GNSS 수신기(120)로 루프백시키면, GNSS 수신기(120)가 신호를 송신하여 루프백된 신호를 수신할 때까지 걸린 시간을 측정하고 이를 2로 나누어 전송 지연 시간()으로 결정할 수 있다. GNSS 수신기(120)로부터 복수의 장치(170)까지의 거리들이 모두 다르므로, GNSS 수신기(120)로부터 복수의 장치(170)까지의 전송 지연 시간들()은 서로 다를 수 있다. 즉, GNSS 수신기(120)로부터 더 멀리 떨어져 있는 장치(170)일수록 전송 지연 시간()은 더 길어질 수 있다.
내부 처리 시간()은 장치(170)에서 모사 위성항법 신호가 송출되는 시간()과 장치(170)에서 기준 시간 신호()를 수신한 시간()의 차이에 해당하는 시간으로서, 제1 시간 간격 보다 짧은 시간이다. 일 실시예에서, 내부 처리 시간()은 장치(170)에서 기준 시간 신호()를 수신한 시간()으로부터 모사 위성항법 신호를 생성하여 송출하는 데까지 걸리는 처리 시간으로 설정될 수 있다. 일 실시예에서, 내부 처리 시간()은 장치(170)에서 기준 시간 신호()를 수신한 시간()으로부터 모사 위성항법 신호를 생성하여 송출하는 데까지 걸리는 처리 시간과 여유분의 시간을 더한 시간으로 설정될 수 있다. 일 실시예에서, 장치(170)에서의 처리 시간은 2개의 GNSS 수신기와 시간지연 측정 장치를 이용하여 측정될 수 있다. 이러한 실시예에서 제1의 GNSS 수신기는 기준 시간 신호() 및 기준 시간 정보를 장치(170) 및 시간지연 측정 장치로 동시에 송신하도록 구성하고 제2의 GNSS 수신기는 장치(170)가 제1의 GNSS 수신기로부터 기준 시간 신호() 및 기준 시간 정보를 수신하여 처리한 결과로 생성하여 출력한 모사 위성항법 신호를 입력받아 시간지연 측정 장치로 송신하도록 구성할 수 있다. 그러면 시간지연 측정 장치에서 제2의 GNSS 수신기로부터 모사 위성항법 신호를 수신한 시간과 시간지연 측정 장치에서 제1의 GNSS 수신기로부터 기준 시간 신호() 및 기준 시간 정보를 수신한 시간 간의 시차에 의해 장치(170)에서의 처리 시간을 결정할 수 있다.
신호 생성부(274)는 송출 시간()에 기초하여 미리 설정된 위치로부터 위성(GNSS)(110)까지의 거리()를 계산하도록 더 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 미리 설정된 위치는 장치(170)의 위치일 수 있다. 신호 생성부(274)는 송출 시간()에 기초한 다양한 공지의 방법들 중 어느 하나를 이용하여 이온층, 대류권, 위성 시계, 지구 자전, 군지연, 안테나 위상 오차 등의 전송 지연 성분이 보상된, 위성(GNSS)(110)까지의 거리()를 계산하도록 구성될 수 있다. 신호 생성부(274)는 송출 시간() 및 거리()에 기초하여 송출 시간()에 대응하는 위성(GNSS)(110)에서의 위성항법 신호 송신 시간()을 계산하도록 더 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 신호 생성부(274)는, 아래의 수학식 3에 따라 송출 시간()에 대응하는 위성(GNSS)(110)에서의 위성항법 신호 송신 시간()을 계산하도록 구성될 수 있다.
여기서, 는 위성(GNSS)(110)에서의 위성항법 신호 송신 시간을 나타내고, 은 송출 시간을 나타내고, 는 미리 설정된 위치로부터 위성(GNSS)(110)까지의 거리를 나타내고, 는 빛의 속도를 나타낸다.
신호 생성부(274)는 위성항법 신호 송신 시간()에 기초하여 모사 위성항법 신호를 생성하도록 더 구성될 수 있다. 이를 위해 신호 생성부(274)는 위성(GNSS)(110)에서의 위성항법 신호 송신 시간()에 기초하여 초기 위상()을 결정할 수 있다. 공지된 바와 같이, 위성(GNSS)(110)에서의 위성항법 신호 송신 시간()이 식별되면 이에 대응되는 초기 위상()이 결정될 수 있다. 초기 위상()이 결정되면, 신호 생성부(274)는 위성항법 데이터를 이용하여, 아래의 수학식 4에 따라 모사 위성항법 신호를 생성할 수 있다.
여기서 는 모사 위성항법 신호를 나타내고, 는 모사 위성항법 신호의 크기를 나타내고, 는 위성 항법 데이터를 나타내고, 는 코드를 나타내고, 는 모사 위성항법 신호의 반송파 주파수를 나타내고, 는 모사 위성항법 신호의 위상을 나타내고, 은 초기 위상을 나타낸다.
장치(170)는 신호 생성부(274)에서 생성된 모사 위성항법 신호를 송출하도록 구성된 송출부(276)를 더 포함할 수 있다. 송출부(276)는 기준 시간 신호()가 수신된 시간()으로부터 내부 처리 시간()이 경과된 시점에 모사 위성항법 신호를 송출하도록 구성될 수 있다.
다시 신호 생성부(274)에 대한 설명으로 돌아가서, 신호 생성부(274)는 제1 시간 간격 마다 기준 시간 신호()를 수신하고 이에 응답하여 초기 위상을 갱신하고(예컨대, 에서 로 갱신) 갱신된 초기 위상에 기초하여 새로운 모사 위성항법 신호를 생성할 수 있다. 신호 생성부(274)는 모사 위성항법 신호가 송출된 후 다음 주기에서 초기 위상이 갱신되기 이전에 내부 처리 시간() 보다 짧은 제2 시간 간격() 마다 모사 위성항법 신호의 위상을 주기적으로 변화시키도록 더 구성될 수 있다. 신호 생성부(274)는, 모사 위성항법 신호가 송출된 후 제2 시간 간격() 동안의 모사 위성항법 신호의 반송파 주파수()의 변화에 기초하여 모사 위성항법 신호의 위상을 변화시키도록 구성될 수 있다. 신호 생성부(274)는, 예를 들어 첫번째 제2 시간 간격이 경과된 시점과 두번째 제2 시간 간격이 경과된 시점에서 아래의 수학식 5 및 수학식 6에 따라 모사 위성항법 신호의 위상을 변화시키도록 구성될 수 있다.
여기서 은 첫번째 제2 시간 간격이 경과된 시점에서 모사 위성항법 신호의 변화된 위상을 나타내고, 은 송출 시간을 나타내고, 는 제2 시간 간격을 나타내고, 는 시간에 따라 변화하는, 모사 위성항법 신호의 반송파 주파수를 나타내고, 은 초기 위상을 나타내고, 는 두번째 제2 시간 간격이 경과된 시점에서 모사 위성항법 신호의 변화된 위상을 나타낸다.
이와 같이 모사 위성항법 신호의 위상이 주기적으로 변화되면, 신호 생성부(274)는 변화된 위상(, 등등)에 기초하여 수학식 4에 따라 새로운 모사 위성항법 신호를 생성하고, 송출부(276)는 새로운 모사 위성항법 신호를 시점(, 등등)에 송출할 수 있다.
이상에서 설명된 실시예들은 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치, 방법 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 컨트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 컨트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있으며 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드 뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
위에서 설명한 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 또는 복수의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
110: 위성
120: GNSS 수신기
122: 수신기 본체
124: 안테나
130: 터널
152: 전송 선로
170: 모사 위성항법 신호 송출 장치
190: 차량
272: 수신부
274: 신호 생성부
276: 송출부

Claims (13)

  1. 모사 위성항법 신호를 송출하기 위한 장치로서,
    외부 소스로부터 기준 시간 신호 및 기준 시간 정보를 수신하도록 구성된 수신부 - 상기 기준 시간 정보는 상기 기준 시간 신호가 상기 외부 소스로부터 송신된 기준 시간에 관한 정보를 포함함 -,
    상기 기준 시간, 상기 외부 소스로부터 상기 장치까지의 전송 지연 시간 및 내부 처리 시간에 기초하여 송출 시간을 결정하고, 상기 송출 시간에 기초하여 미리 설정된 위치로부터 위성까지의 거리를 계산하고, 상기 송출 시간 및 상기 거리에 기초하여 상기 송출 시간에 대응하는 상기 위성에서의 위성항법 신호 송신 시간을 계산하고, 상기 위성항법 신호 송신 시간에 기초하여 초기 위상을 결정하고, 상기 결정된 초기 위상에 기초하여 모사 위성항법 신호를 생성하도록 구성된 신호 생성부, 및
    상기 기준 시간 신호가 수신된 시간으로부터 상기 내부 처리 시간 후에 상기 모사 위성항법 신호를 송출하도록 구성된 송출부를 포함하고,
    상기 수신부는, 상기 외부 소스로부터 상기 기준 시간 신호 및 상기 기준 시간 정보를 상기 내부 처리 시간 보다 긴 제1 시간 간격 마다 주기적으로 수신하도록 더 구성되고,
    상기 신호 생성부는 상기 제1 시간 간격 마다 상기 초기 위상을 갱신하도록 더 구성되고,
    상기 신호 생성부는, 상기 모사 위성항법 신호가 송출된 후 상기 내부 처리 시간 보다 짧은 제2 시간 간격 마다 상기 모사 위성항법 신호의 위상을 변화시키도록 더 구성되고,
    상기 신호 생성부는, 상기 모사 위성항법 신호가 송출된 후 상기 제2 시간 간격 동안의 상기 모사 위성항법 신호의 반송파 주파수의 변화에 기초하여 상기 모사 위성항법 신호의 위상을 변화시키도록 더 구성되는,
    모사 위성항법 신호 송출 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 외부 소스는 상기 위성으로부터 위성항법 신호를 수신하기 위한 GNSS 수신기를 포함하는,
    모사 위성항법 신호 송출 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 장치는 전송 선로를 통해 또는 무선으로 상기 외부 소스와 연결되는,
    모사 위성항법 신호 송출 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 장치는 음영 지역 내부 또는 신호 수신 불량 지역에 설치되고,
    상기 외부 소스는 음영 지역 외부에 설치되는,
    모사 위성항법 신호 송출 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 외부 소스로부터 상기 장치까지의 전송 지연 시간은 상기 외부 소스로부터 상기 장치까지의 거리에 기초하여 결정되는,
    모사 위성항법 신호 송출 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 내부 처리 시간은, 상기 장치에서 상기 모사 위성항법 신호가 송출되는 시간과 상기 장치에서 상기 기준 시간 신호를 수신한 시간의 차이에 해당하는 시간인,
    모사 위성항법 신호 송출 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 신호 생성부는, 아래의 수학식

    - 여기서 는 상기 위성에서의 위성항법 신호 송신 시간을 나타내고, 은 상기 송출 시간을 나타내고, 는 상기 미리 설정된 위치로부터 상기 위성까지의 거리를 나타내고, 는 빛의 속도를 나타냄 - 에 따라 상기 위성에서의 위성항법 신호 송신 시간을 계산하도록 더 구성되는,
    모사 위성항법 신호 송출 장치.
  8. 삭제
  9. 제7항에 있어서,
    상기 신호 생성부는, 위성항법 데이터에 더 기초하여 상기 모사 위성항법 신호를 생성하도록 더 구성되는,
    모사 위성항법 신호 송출 장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 신호 생성부는, 아래의 수학식들


    - 여기서 는 상기 모사 위성항법 신호를 나타내고, 는 상기 모사 위성항법 신호의 크기를 나타내고, 는 위성 항법 데이터를 나타내고, 는 코드를 나타내고, 는 상기 모사 위성항법 신호의 반송파 주파수를 나타내고, 는 상기 모사 위성항법 신호의 위상을 나타내고, 은 상기 초기 위상을 나타냄 - 에 따라 상기 모사 위성항법 신호를 생성하도록 더 구성되는,
    모사 위성항법 신호 송출 장치.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제10항에 있어서,
    상기 신호 생성부는, 아래의 수학식

    - 여기서 은 상기 모사 위성항법 신호의 변화된 위상을 나타내고, 은 상기 송출 시간을 나타내고, 는 상기 제2 시간 간격을 나타내고, 는 상기 모사 위성항법 신호의 반송파 주파수를 나타내고, 은 상기 초기 위상을 나타냄 - 에 따라 상기 모사 위성항법 신호의 위상을 변화시키도록 더 구성되는,
    모사 위성항법 신호 송출 장치.
KR1020220133205A 2022-10-17 2022-10-17 모사 위성항법 신호를 송출하기 위한 장치 KR102584442B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220133205A KR102584442B1 (ko) 2022-10-17 2022-10-17 모사 위성항법 신호를 송출하기 위한 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220133205A KR102584442B1 (ko) 2022-10-17 2022-10-17 모사 위성항법 신호를 송출하기 위한 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102584442B1 true KR102584442B1 (ko) 2023-10-05

Family

ID=88293622

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220133205A KR102584442B1 (ko) 2022-10-17 2022-10-17 모사 위성항법 신호를 송출하기 위한 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102584442B1 (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110018216A (ko) * 2009-08-17 2011-02-23 한국전자통신연구원 위성 항법 시스템에서 신호 획득 장치 및 방법
KR20190088529A (ko) * 2016-11-29 2019-07-26 인에이블러 가부시키가이샤 시각 동기 시스템 및 송신 장치
JP2020046349A (ja) * 2018-09-20 2020-03-26 セイコーエプソン株式会社 測位システム、疑似局制御装置、および疑似衛星局の制御方法
KR102323348B1 (ko) * 2020-06-30 2021-11-09 주식회사 텔에이스 위성 신호 송신 시스템 및 위성 신호들을 송신하는 방법
KR102372028B1 (ko) * 2021-07-30 2022-03-10 (주)이투비비 터널 내 gnss 위성신호 모사 시스템

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110018216A (ko) * 2009-08-17 2011-02-23 한국전자통신연구원 위성 항법 시스템에서 신호 획득 장치 및 방법
KR20190088529A (ko) * 2016-11-29 2019-07-26 인에이블러 가부시키가이샤 시각 동기 시스템 및 송신 장치
JP2020046349A (ja) * 2018-09-20 2020-03-26 セイコーエプソン株式会社 測位システム、疑似局制御装置、および疑似衛星局の制御方法
KR102323348B1 (ko) * 2020-06-30 2021-11-09 주식회사 텔에이스 위성 신호 송신 시스템 및 위성 신호들을 송신하는 방법
KR102372028B1 (ko) * 2021-07-30 2022-03-10 (주)이투비비 터널 내 gnss 위성신호 모사 시스템

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Fortunato et al. Enabling high accuracy dynamic applications in urban environments using PPP and RTK on android multi-frequency and multi-GNSS smartphones
CN103842846B (zh) 一种用于低功耗和低成本gnss接收机的系统，方法和计算机程序
EP2893372B1 (en) Estimating and predicting structures proximate to a mobile device
US8255160B2 (en) Integrated mobile terminal navigation
US20070063893A1 (en) Spot Locator
CN103562741A (zh) 利用巡回接收器启用非gps、第二pn＆t信号表征本地误差的差分校正系统增强
CN103797727A (zh) 使用交联测距和准确时间源的用于卫星星座的先进定时和时间传递
JP2006084385A (ja) 測位信号送信装置、測位信号送信方法、及び測位装置
US20210286087A1 (en) Navigation satellite system reception device, method for processing navigation satellite signal from same, and program
Suzuki et al. Evaluation of precise point positioning using MADOCA-LEX via Quasi-Zenith satellite system
US20200264318A1 (en) Techniques for determining geolocations
KR20170027779A (ko) 신뢰도 지수를 갖는 포지셔닝 및 네비게이션 수신기
KR101385598B1 (ko) 실내외 연속 측위를 위한 ｇｐｓ신호 생성 장치 및 방법, 이를 포함하는 실내외 연속 측위 시스템
JP6848117B2 (ja) 信号の時刻を決め及び放射体の位置を決めるために放射体からの信号を処理するシステム、及び関連する受信局
TWI528045B (zh) 定位模組、定位裝置和衛星定位方法
CN113093250B (zh) 伪距观测数据修复方法、定位信息确定方法及装置
US20130135144A1 (en) Synchronized measurement sampling in a navigation device
KR102584442B1 (ko) 모사 위성항법 신호를 송출하기 위한 장치
KR100506382B1 (ko) 광역 의사위성 항법 시스템
US12092747B2 (en) Apparatus and method for generating GNSS signal
US20220326392A1 (en) Signal receiving equipment, signal processing method and program
EP3415954A1 (en) Coordinate output method and coordinate output device
Svaton Low-cost implementation of Differential GPS using Arduino
JP2005195347A (ja) 方探センサ及び電波発射源位置推定システム
CA2741844C (en) System for positioning a geostationary satellite

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant