본문 바로가기
HOME> 보고서 > 보고서 검색상세

보고서 상세정보

재난 예방 및 국민 안전 제고를 위한 위성기반 위치 추적 기술 연구
A Study on Satellite based Position Tracking Technology for Calamity Prevention and Public Safety Improvement

  • 과제명

    재난예방 및 국민안전제고를 위한 위성기반위치추적 기술연구

  • 주관연구기관

    한국항공우주연구원
    Korea Aerospace Research Institute

  • 연구책임자

    허문범

  • 참여연구자

    남기욱   주정민   이병석   염찬홍   그외 다수   천세범   강재민   이은성   임덕원   임순  

  • 보고서유형

    2단계보고서

  • 발행국가

    대한민국

  • 언어

    한국어

  • 발행년월

    2016-01

  • 과제시작년도

    2015

  • 주관부처

    미래창조과학부
    KA

  • 사업 관리 기관

    한국항공우주연구원
    Korea Aerospace Research Institute

  • 등록번호

    TRKO201600000369

  • 과제고유번호

    1711027981

  • 키워드

    재난예방,공공안전,위치추적,정밀측위,위성항법,센서융합Calamity Prevention,Public Safety,Position Tracking,Precise Positioning,GNSS,Sensor Fusion

  • DB 구축일자

    2016-04-16

  • 초록 


    Ⅳ. Result of Research
    1. Outputs
    A. Development of Jammer Localization System Technology for Aircraft Precise Take-off and ...

    Ⅳ. Result of Research
    1. Outputs
    A. Development of Jammer Localization System Technology for Aircraft Precise Take-off and Landing
    (1) Deriving requirements of jammer localization system
    • Deriving performance objectives (Accuracy, Detection Sensitive/Time)
    • Determining system design parameters
    (2) Development of jammer detection and localization technology
    • S/W platform design
    • TDOA/AOA algorithm
    (3) Development of a prototype and performance evaluation
    • Prototypes for performance evaluation in real-time
    - Receiving Station, Central Tracking Station and Monitoring Station
    • Development of the jamming signal generator
    • Environment setup
    - Test sites in ADD(Agency for Defence Development)
    - Installing Receiving Station, Central Tracking Station, Monitoring Station and wireless LAN
    • Performance analysis
    - Localization error(19.45m, CEP) is smaller than objective(50m, CEP)
    (4) Improving jammer detection/localization technology
    • Technology for multiple jamming signals
    • Technology for Swept CW jamming signal
    • Technology for multi-type jamming signals
    - Test environment
    - Performance analysis : errors are bounded in objective(Yellow region)
    • Technology for moving jammer
    (5) Back-up technology for jammer identification and localization
    • AGC based technology
    • TIE based technology
    (6) Time synchronization technology with high accuracy
    • Atomic clock based technology
    • Optical fiber based technology
    - Module development
    (7) Prototype development for installation in an airport and test operation
    • Prototype development for installation in an airport
    - Receiving Station, Central Tracking Station, Monitoring Station
    - Temperature chamber test: phase error is smaller than objective(0.2deg.)
    - Anechoic chamber test : phase mismatch between each antenna elements are measured
    • Installation
    - Site selection for 4 Receiving Station : 4 sites in Incheon International Airport are selected(with 4km distance)
    - Installation of Receiving Stations
    - Installation of Central Tracking Station
    • Test operation
    - Case 1 : in case that all RS received a weak abnormal signal
    - Case 2 : in case that one RS received a strong abnormal signal
    B. Development of Accidents Detection and Prevention of Large Vehicles Carrying Hazardous Material
    (1) Development of Relative Navigation Algorithm
    • Development of Adaptive Relative Navigation System
    - Relative SDINS, Adaptive GPS Position Estimation, Adaptive GNSS/INS Integrated Kalman Filter
    - Improvement of Accuracy and Reliability by the GNSS/INS Integrated Relative Navigation Solution
    (2) Development of Reactive Technology for GPS Cycle Slip
    • Development of Low-cost and High Performance Cycle Slip Detection Algorithm in place of Ionosphere Gradient based Cycle Slip Detection Algorithm
    • Usage of Single Frequency Receiver and IMU Sensor, Vehicle Sensor(cycle slip detection of 1 wavelength at the rate of 99.8%)
    (3) Technology Development utilizing Additional Sensor
    • Image Distortion Compensation, Time Synchronization Algorithm and Robust Image Processing Algorithm Development
    • Articulation Angle Estimation of Articulated Vehicle using Vision Image
    (4) Development of Performance Evaluation System for Vehicle Simulator and Accident Sensing
    • Real-Time Vehicle Simulator and Prototype of Performance Evaluation
    (5) State Estimation and Accident Sensing Technical Development for Hazard Material Transport Vehicle
    • Technical Development for Relative Positioning using Multi Signal Source, GPS only, GPS/INS
    • Development of Sensing Method for Jackknifing, Rollover Detect
    (6) A Study on Communication Method for Transmission of Accident Related Information
    • Transmission Method(CDMA) of Accident Related Information
    • Development of Application for Transmission of Information(Message)
    (7) Small Typed and Low-cost Equipment Development and Test-bed for Real Vehicle
    • Development of Equipment for Accident Sensing, Alarm, Transmission of Accident Related Information
    (8) Test-bed and Test using Real Vehicle
    • Reception of Accident Information Transmission Data, Identification for Location of Accident
    (9) Development of attitude estimation module for trains
    • Providing acceleration and angular rate information to real-time monitoring system
    C. Satellite based Precise Vertical Positioning Technologies for Safe Maritime Navigation and Early Detection of Disaster Sea Wave
    (1) Compensation of GPS errors for baseline independent precise positioning
    • Estimation and validation of GPS error sources
    (2) Development of baseline independent precise positioning technology
    • Baseline independent measurement equation validation
    • Design of post-processing S/W for baseline-independent precise positioning
    - Validation with reference receiver's data : <50cm accuracy
    (3) Baseline independent precise positioning technology/Inertial sensor fusion system design
    • Design of AHRS/GPS integration framework
    • Sensor fusion technology analysis
    (4) Test-Platform for performance evaluation
    • Design of Test-Platform for performance evaluation
    • Vertical filter design and environment performance evaluation
    (5) Wave profile determination for safe maritime navigation and study on technologies for performance improvement of disaster sea wave detection system
    • Research on GPS Error Estimation Improvement Technologies
    • Research on Precise Positioning Method
    (6) Test platform-based performance evaluation of baseline independent precise positioning
    • Transportation safety system test bed construction and test operation
    - Test Operation Period : 1 July 2013 ~ 30 August 2013
    (7) Development and operation of prototype buoy for detection of disaster sea wave
    • Development of prototype buoy for detection of disaster sea wave and operation system
    - Operation Period : 23 Dec 2013 ~ 29 Aug 2014
    D. Development of Indoor/Outdoor navigation System for Emergency Rescue Localization
    (1) Feasibility study on GPS-based indoor navigation
    • Feasibility study and research on GPS-based indoor navigation
    (2) Research on radio-based indoor navigation system
    • Research on technologies for radio-based indoor navigation system
    - by using outdoor infrastructures
    - by using indoor infrastructures
    (3) Development of deployable AP based indoor navigation system
    • Development of technology for deployable AP based indoor navigation
    • Simulation for deployable AP based indoor navigation
    • Development of prototype of deployable AP based indoor navigation system
    (4) Development of technology for NLOS area
    • Research on step detection and stride estimation technology
    - step detection error : 1.5%, distance error : 1.6%
    • Research on motion identification : error 6.69%
    (5) Development of PDR technology for low cost IMU sensors
    • Technology for error reduction for multiple motion and PDR divergence
    • Performance improvement for floor identification
    • Development of prototype for performance evaluation and test : RPE 1.38m
    (6) Development of user network system
    • Research on networking technology applicable to emergency rescue
    • Research on monitoring system and algorithm for deployable AP networking
    (7) Development of radio/PDR integrated navigation technology
    • Development of scenario for system operation
    • Development of radio/PDR integrated navigation algorithm
    • Performance analysis in post-processing : < RPE 5m
    (8) Development of prototype of radio/PDR integrated navigation
    • Prototype design and development
    (9) Test operation of prototype of radio/PDR integrated navigation
    • Test operation in real environment : < RPE 5m
    (10) Performance evaluation with UWB
    • Test operation in real environment
    2. Quantitative Outcome


    전파위협원 위치추적, 위험물 운반 차량 사고 감지, 선박안전통항 높이결정, 재난현장 영상정보 제공, 공공안전요원 위치추적을 위한 시작품을 개발하였으며 성능을 평가한 결과, 목표치를 만족하였음 ...

    전파위협원 위치추적, 위험물 운반 차량 사고 감지, 선박안전통항 높이결정, 재난현장 영상정보 제공, 공공안전요원 위치추적을 위한 시작품을 개발하였으며 성능을 평가한 결과, 목표치를 만족하였음


  • 목차(Contents) 

    1. 표지 ... 1
    2. 제출문 ... 2
    3. 보고서 요약서 ... 3
    4. 요약문 ... 4
    5. SUMMARY ... 36
    6. Contents ... 68
    7. 목차 ... 74
    8. 그림목차 ... 79
    9. 표목차 ... 103
    10. 제1장 연구과제의 개요 ... 108...
    1. 표지 ... 1
    2. 제출문 ... 2
    3. 보고서 요약서 ... 3
    4. 요약문 ... 4
    5. SUMMARY ... 36
    6. Contents ... 68
    7. 목차 ... 74
    8. 그림목차 ... 79
    9. 표목차 ... 103
    10. 제1장 연구과제의 개요 ... 108
    11. 제1절 연구의 필요성 ... 110
    12. 제2절 최종 연구 목표 ... 114
    13. 제3절 연구 개발 내용 및 범위 ... 119
    14. 1. 항공기 정밀 이착륙을 위한 전파위협원 위치결정 시스템 기술 개발 ... 119
    15. 2. 위험물 운반차량을 포함한 대형차량 사고 감지 시스템 기술 개발 ... 120
    16. 3. 선박 안전 통항 시스템 개발 및 재난 해파 감지 시스템 기술 개발 ... 121
    17. 4. 위성항법신호 취약 지역에서 실내외 응급구조요원 위치추적 시스템 기술 개발 ... 122
    18. 제4절 보고서 구조 ... 123
    19. 제2장 항공기 정밀 이착륙을 위한 전파위협원 위치결정시스템 기술 개발 ... 124
    20. 제1절 국내외 기술 개발 현황 ... 124
    21. 1. 국외 기술 동향 ... 124
    22. 2. 국내 기술 동향 ... 126
    23. 제2절 연구수행 내용 및 결과 ... 127
    24. 1. 전파위협원 위치추적 시스템 요구사항 도출 ... 127
    25. 2. 전파위협원 위치 추적 기술 개발 ... 148
    26. 3. 전파위협원 위치추적 시작품 개발 및 요소기술 성능 평가 ... 169
    27. 4. 전파위협원 감지 및 위치추적 기술 성능개선 연구 ... 185
    28. 5. 전파위협원 식별 및 위치 추적 백업 기술 개발 ... 211
    29. 6. 고정밀 시각 동기 기술 개발 ... 229
    30. 7. 공항 설치용 전파위협원 위치 추적 시작품 개발 및 시험 운용 ... 249
    31. 제3절 목표 달성도 ... 270
    32. 1. 주요 목표 달성 성과 ... 270
    33. 2. 연차별 주요 성과 ... 271
    34. 제4절 연구결과의 활용, 사업화 및 타 기술 연계 방안 ... 272
    35. 1. 연구 결과의 활용 성과 및 후속 사업 추진 방안 ... 272
    36. 2. 연구 결과의 사업화 방안 ... 274
    37. 3. 연구 결과의 타 기술과의 연계 방안 ... 275
    38. 제3장 위험물 운반차량을 포함한 대형 차량 사고 감지시스템 기술 개발 ... 276
    39. 제1절 국내외 기술 동향 ... 276
    40. 1. 국외 기술 동향 ... 276
    41. 2. 국내 기술 동향 ... 281
    42. 제2절 연구 수행 내용 및 결과 ... 283
    43. 1. 상대항법 알고리즘 개발 ... 283
    44. 2. GPS 불연속 측정치 대응기술 개발 ... 307
    45. 3. 보조 센서 이용 기술 개발 ... 331
    46. 4. 위험물 운반차량 시뮬레이터 개발 ... 347
    47. 5. 위험물 운반차량 사고감지 성능평가 시스템 개발 ... 351
    48. 6. 위험물 운반차량 상태추정 기술 개발 ... 356
    49. 7. 위험물 운반차량 사고감지 기술 개발 ... 375
    50. 8. 사고정보 전달을 위한 통신방식 연구 ... 391
    51. 9. 소형 저가화된 탑재장비 개발 ... 394
    52. 10. 실차량 시험 구축 및 운영 ... 398
    53. 11. 위험물 운반 철도 차량 자세 추정 모듈 개발 ... 406
    54. 제3절 목표 달성도 ... 408
    55. 1. 주요 목표 달성 성과 ... 408
    56. 2. 연차별 주요 성과 ... 409
    57. 제4절 연구결과의 활용, 사업화 및 타 기술 연계 방안 ... 410
    58. 1. 연구 결과의 활용 성과 ... 410
    59. 2. 연구 결과의 활용 계획 ... 411
    60. 제4장 선박 안전 통항 및 재난해파 감지 시스템 기술 개발 ... 412
    61. 제1절 국내외 기술 동향 ... 412
    62. 1. 국외 기술 동향 ... 412
    63. 2. 국내 기술 동향 ... 414
    64. 제2절 연구 수행 내용 및 결과 ... 415
    65. 1. 기저거리 비종속 정밀 측위를 위한 GPS 오차 컴포넌트 검증 ... 415
    66. 2. GPS 실제신호를 이용한 기저거리 비종속 정밀측위 결과 검증 ... 451
    67. 3. 기저거리 비종속 정밀측위 및 관성센서 융합 시스템 개발 ... 472
    68. 4. 선박안전운항 시스템 테스트베드 설계 및 선박위치추적 성능 분석 ... 492
    69. 5. 위성항법기반 재난조기감지를 위한 GPS/보조센서 기반 파고측정 가능성 연구 ... 500
    70. 6. 테스트 플랫폼 기반 기저거리 비종속 정밀측위 성능 검증 ... 527
    71. 7. BUOY 시스템 개발 및 재난해파 감지용 실시간 소프트웨어 개발/운영 ... 539
    72. 제3절 목표 달성도 ... 561
    73. 1. 주요 목표 달성 성과 ... 561
    74. 2. 연차별 주요 성과 ... 562
    75. 제4절 연구결과의 활용, 사업화 및 타 기술 연계 방안 ... 563
    76. 1. 연구 결과의 활용 성과 ... 563
    77. 2. 연구 결과의 활용 계획 ... 565
    78. 제5장 위성항법신호 취약 지역에서 실내외 응급구조요원위치추적 시스템 기술 개발 ... 566
    79. 제1절 국내외 기술 현황 ... 566
    80. 1. 국외 기술 동향 ... 566
    81. 2. 국내 기술 동향 ... 569
    82. 제2절 연구 수행 내용 및 결과 ... 570
    83. 1. GPS 기반 실내위치추적 가능성 분석 ... 570
    84. 2. 전파 측위 기반 실내 위치 추적 시스템 연구 ... 579
    85. 3. 전개식 AP 기반 실내 항법 기술 개발 ... 591
    86. 4. 실내 전파 항법 음영 지역 대응 기술(보행 항법) 개발 ... 606
    87. 5. 저가 관성 센서를 이용한 PDR 기술 개발 ... 626
    88. 6. 사용자 네트워크 구성 및 시작품 제작 ... 649
    89. 7. 전파/보행 통합 항법 기술 개발 ... 659
    90. 8. 전파/보행 통합 항법 시작품 개발 ... 671
    91. 9. 전파/보행 통합 항법 시험 운용 ... 692
    92. 10. 전파/보행 통합 항법 시험 운용 ... 696
    93. 제3절 목표 달성도 ... 700
    94. 1. 주요 목표 달성 성과 ... 700
    95. 2. 연차별 주요 성과 ... 701
    96. 제4절 연구결과의 활용 성과 및 계획 ... 702
    97. 1. 연구 결과의 활용 성과 ... 702
    98. 2. 연구 성과 활용 계획 ... 704
    99. 제6장 주요 성과 요약 및 결론 ... 706
    100. 제1절 항공기 정밀 이착륙을 위한 전파위협원 위치결정 시스템기술 개발 ... 706
    101. 제2절 위험물 운반차량을 포함한 대형 차량 사고 감지 및 예방시스템 기술 개발 ... 708
    102. 제3절 선박 안전 통항 및 재난해파 감지 시스템 기술 개발 ... 711
    103. 제4절 위성항법신호 취약 지역에서 실내외 응급구조요원 위치추적 시스템 기술 개발 ... 713
    104. 제7장 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 716
    105. 제8장 참고 문헌 ... 720
    106. 부록 1. 전파위협 수신국과 위치추적 중앙국간 ICD ... 732
    107. 부록 2. 위치추적 중앙국 구동 방법 ... 735
    108. 부록 3. 전파위협원 위치추적 시스템 기술이전 계약서 ... 737
    109. 부록 4. 전파위협원 위치추적 시스템 운용 합의서 ... 738
    110. 부록 5. 해양관측 부표 설치 및 운영 ... 739
    111. 부록 6. 실시간 기저거리 비종속 정밀 측위 소프트웨어 ... 746
    112. 부록 7. 전파/보행 통합 항법 관련 기술이전 계약서 ... 752
    113. 부록 8. 무인 택배 로봇 등 택배산업 고도화를 위한ICT 기술개발 기획과제 개요 ... 753
    114. 부록 9. 홍보 실적 ... 754
    115. 부록 10. 연구성과집계 ... 766
    116. 끝페이지 ... 776
  • 참고문헌

    1. 전체(0)
    2. 논문(0)
    3. 특허(0)
    4. 보고서(0)

 활용도 분석

  • 상세보기

    amChart 영역
  • 원문보기

    amChart 영역