목차

표제지=0,1,1

제출문=0,2,1

보고서 초록/이상정=i,3,2

요약문=ii,5,4

SUMMARY=vii,9,4

제목차례=xi,13,4

CONTENTS=xv,17,4

표차례=xix,21,2

그림차례=xxi,23,3

제1장 연구 개발 과제의 개요=1,26,1

제1절 연구 개발의 목적 및 필요성=1,26,1

1. 연구개발의 경제ㆍ사회ㆍ기술적 중요성=1,26,1

가. 기술적 측면=1,26,1

(1) 항법 시스템의 기술적 영역 확대=1,26,1

(2) 의사위성의 이용=1,26,1

(3) 이중 주파수를 갖는 의사위성의 이용=1,26,1

나. 경제ㆍ산업적 측면=2,27,1

(1) L1／L2CS 의사위성의 응용 범위 확대=2,27,1

제2절 연구개발의 목표 및 내용=3,28,1

1. 연구개발의 최종목표=3,28,1

2. 연구개발 목표 및 내용=3,28,2

제2장 국내ㆍ외 기술 현황=5,30,1

제1절 국외 연구 현황=5,30,1

제2절 국내 연구 현황=6,31,1

제3절 현기술상태의 취약점 및 해결 방안=6,31,1

제4절 앞으로의 전망=6,31,1

제3장 연구 개발 수행 내용 및 결과=7,32,1

제1절 L1／L2CS GPS 수신기=7,32,2

1. L1／L2CS GPS 수신기 RF부 구조=8,33,2

가. L1 GPS 수신기 RF부 설계=9,34,1

(1) 위상 고정 루프=10,35,3

(2) 혼합기=13,38,1

(3) 아날로그 디지털 변환기=14,39,2

(4) 실험 결과=15,40,4

나. L2CS 수신기 RF부 설계=18,43,2

(1) 위상 고정 루프=19,44,2

(2) 혼합기=20,45,1

(3) 실험 결과=21,46,3

2. L1／L2CS GPS 수신기 상관기 구조=24,49,1

가. L1 GPS 수신기 상관부 설계=24,49,1

(1) 추적 모듈=24,49,2

(가) 반송파 발생기=25,50,3

(나) 코드 클럭 발생기=28,53,2

(다) C/A 코드 발생기=29,54,4

(라) 반송파 주기 카운터=32,57,2

(마) 코드 위상 카운터=34,59,2

(바) 에폭 카운터=35,60,2

(사) 반송파 혼합기=36,61,2

(아) 코드 혼합기=37,62,2

(자) 적분기=38,63,2

(2) 인터럽트 발생기=39,64,1

(가) 축적 인터럽트 발생기=39,64,2

(나) TIC 발생기=40,65,1

(3) 클럭 발생기=40,65,2

(4) 표본화기=41,66,1

(5) 상태 레지스터=41,66,1

(가) ACCUM_STATUS_A=42,67,1

(나) ACCUM_STATUS_B=43,68,2

(다) MEAS_STATUS=44,69,2

(6) 그 외의 기능별 레지스터=45,70,1

(가) SATCNTL 레지스터=45,70,1

(나) SYSTEM SETUP 레지스터=45,70,1

나. L2CS GPS 수신기 상관부 설계=46,71,1

(1) 추적 모듈=46,71,2

(가) 반송파 발생기=47,72,3

(나) 코드 클럭 발생기=49,74,2

(다) CM/CL 코드 발생기=51,76,3

(라) 반송파 주기 카운터=53,78,2

(마) 코드 위상 카운터=54,79,1

(바) 에폭 카운터=54,79,2

(사) 반송파 혼합기=55,80,1

(아) 코드 혼합기=55,80,2

(자) 적분기=56,81,1

(2) L2CS 신호 특성 및 획득=56,81,2

(가) L2CS 신호의 구성=57,82,1

(나) CM/CL 코드=57,82,2

(다) L2CS 신호의 획득과 추적=58,83,3

(3) L2CS 신호 획득 알고리즘=61,86,1

(가) 다중 상관기를 이용한 L2CS 신호 획득=61,86,1

(나) FFT를 이용한 L2CS 신호 획득=61,86,4

(다) L1 Aiding 기법을 이용한 L2CS 신호 획득=64,89,2

(라) Matched Filter를 이용한 L2CS 신호 획득=65,90,9

3. L1 C/A 및 L2CS의 특성 비교=73,98,1

가. L1 C/A 및 L2CS 신호 상관 특성=73,98,1

(1) 전체 상관 특성=73,98,2

(2) 부분 상관 특성=74,99,2

나. L1 C/A 및 L2CS의 이온층 오차 비교=75,100,2

제2절 L1／L2CS 의사위성을 이용한 미지정수 결정 기법 연구=77,102,1

1. 의사위성=77,102,1

가. Direct Ranging 의사위성=77,102,1

나. 이동(Mobile) 의사위성=78,103,1

다. DGPS용 의사위성(Digital Datalink Pseudolite)=78,103,1

라. 반송파 미지정수 해결용 의사위성=78,103,2

마. 동기식 의사위성(Synchronized Pseudolite)=79,104,1

2. GPS와 의사위성의 차이점=79,104,1

3. 미지정수 결정기법=80,105,1

가. 의사 동적(pseudo kinematic) 측지에서 사용되는 방법=80,105,1

(1) 평균화 기법(averaging)=80,105,1

(2) 알려진 위치에서 시작하는 방법(start at known position)=80,105,2

(3) 안테나 교환법(antenna swapping method)=81,106,1

(4) 실수영역에서의 미지정수 사용=81,106,1

나. 이중 주파수 수신기를 사용하는 방법=81,106,2

다. 칼만(Kalman) 필터를 이용한 방법=82,107,1

라. Multi-epoch 방법=82,107,3

(1) FARA(Fast Ambiguity Resolution Approach)=84,109,2

(2) LAMBDA(Least squares AMBiguity Decorrelation Adjustment)=85,110,1

(3) Euler와 Landau의 방법=85,110,2

(4) NIP(Nonlinear Integer Programming)를 이용하는 방법=86,111,2

마. Epoch-by-epoch 방법=87,112,1

(1) AFM(Ambiguity Function Method)=87,112,2

(2) LSAST(Least Square Ambiguity Search Technique)=88,113,1

(가) 이중 차분된 코드로부터 실수해와 검색범위 결정 후 위성을 4개의 주위성과 나머지 부위성으로 분류=88,113,1

(나) 검색해야 할 미지정수 후보를 결정=88,113,2

(다) 계산된 목적함수가 임계치보다 크면 해당되는 미지정수 후보를 검색대상에서 제외=89,114,1

4. GPS L1／L2CS 이중 주파수를 이용한 미지정수 결정기법 연구=90,115,1

가. 이중 주파수를 이용한 미지정수 결정기법=90,115,3

(1) 확장 파장 기법(Wide lane method)=92,117,2

(2) 축소 파장 기법(Narrow lane method)=93,118,1

(3) L1&L2 독립법=94,119,1

5. 이중 주파수 의사위성을 이용한 측위 알고리즘 연구=94,119,1

가. 의사위성을 사용할 경우의 미지정수 결정 시 고려사항=95,120,1

나. 측위용 미지정수 결정기법=95,120,2

다. 이중 주파수 의사위성을 이용한 측위 알고리즘=97,122,2

라. 실험 결과=98,123,5

제4장 목표 달성도 및 관련분야에의 기여도=103,128,1

제1절 목표 달성도=103,128,1

제2절 관련분야에의 기여도=103,128,2

제5장 연구 개발 결과의 활용계획=105,130,1

제1절 연구개발결과의 활용계획=105,130,1

1. 항공기 정밀 이ㆍ착륙 시스템=105,130,1

2. 실내ㆍ외 정밀 위치 추적=105,130,1

3. 공장 자동화 및 로봇 제어=105,130,1

4. 항만 접안 및 농장 자동화=105,130,2

제6장 참고 문헌=107,132,2

영어목차

[title page etc.]=0,1,16

CONTENTS=xv,17,9

Chapter 1. The outline of the project=1,26,1

Clause 1. Objectives and needs of the project=1,26,1

1. Economical,social and technical importance of the project=1,26,1

A. Technical aspects=1,26,1

(1) Technical enlargement of the navigation system=1,26,1

(2) Use of the pseudolites=1,26,1

(3) Use of the pseudolites with dual frequencies=1,26,1

B. Economical and industrial sapects=2,27,1

(1) Enlargement of the application area of the L1／L2CS pseudolites=2,27,1

Clause 2. Contents and scopes of the project=3,28,1

1. Final Goals of the project=3,28,1

2. Contents and scopes of the project=3,28,2

Chapter 2. The domestic and foreign state of the art=5,30,1

Clause 1. The foreign state of the art=5,30,1

Clause 2. The domestic state of the art=6,31,1

Clause 3. The week points of the state of the art and its solutions=6,31,1

Clause 4. The future prospects=6,31,1

Chapter 3. The results of the project=7,32,1

Clause 1. The L1／L2CS GPS receiver=7,32,2

1. The structure of the RF part of the L1／L2CS GPS receiver=8,33,2

A. The design of the RF part of the L1 GPS receiver=9,34,1

(1) PLL (Phase Locked Loop)=10,35,3

(2) Mixers=13,38,1

(3) ADC (Analog-Digital Converter)=14,39,2

(4) The experimental results=15,40,4

B. The design of the RF part of L2CS receiver=18,43,2

(1) PLL (Phase Locked Loop)=19,44,2

(2) Mixers=20,45,1

(3) The experimental results=21,46,3

2. The structure of the correlator of the L1／L2CS GPS receiver=24,49,1

A. The design of the correlator of the L1 GPS receiver=24,49,1

(1) Tracking Module=24,49,2

(A) Carrier DCO(Digitally Clock Oscillator)=25,50,3

(B) Code DCO(Digitally Clock Oscillator)=28,53,2

(C) C／A Code Generator=29,54,4

(D) Carrier Cycle Counter=32,57,2

(E) Code Phase Counter=34,59,2

(F) Epoch Counter=35,60,2

(G) Carrier Mixer=36,61,2

(H) Code Mixer=37,62,2

(I) Accumulator=38,63,2

(2) Timebase Generator=39,64,1

(A) Accumulation Interrupts Generator=39,64,2

(B) TIC Generator=40,65,1

(3) Clock Generator=40,65,2

(4) Sample Latch=41,66,1

(5) Status Register=41,66,1

(A) ACCUM_STATUS_A=42,67,1

(B) ACCUM_STATUS_B=43,68,2

(C) MEAS_STATUS=44,69,2

(6) Additional functional Registers=45,70,1

(A) SATCNTL Register=45,70,1

(B) SYSTEM SETUP Register=45,70,1

B. The design of the correlator of the L2CS GPS receiver=46,71,1

(1)Tracking Module=46,71,2

(A) Carrier DCO=47,72,3

(B) Code DCO=49,74,2

(C) Code Generator=51,76,3

(D) Carrier Cycle Counter=53,78,2

(E) Code Phase Counter=54,79,1

(F) Epoch Counter=54,79,2

(G) Carrier Mixer=55,80,1

(H) Code Mixer=55,80,2

(I) Accumulator=56,81,1

(2) The properties of the L2S signal and its acquisition=56,81,2

(A) The composition of the L2C signal=57,82,1

(B) CM／CL Code=57,82,2

(C) The acquisition and tracking of the L2C signal=58,83,3

(3) The acquisition algorithm of the L2C signal=61,86,1

(A) The acquisition of the L2c signal using the multiple correlator=61,86,1

(B) The acquisition of the L2c signal using FFT=61,86,4

(C) The acquisition of the L2c signal using the L! aided method=64,89,2

(D) The acquisition of the L2c signal using the matched filter=65,90,9

3. The comparison of the properties of the L2C signal and L1 C／A code=73,98,1

A. The correlation properties of the L1 C／A code and L2C signal=73,98,1

(1) Full correlation properties=73,98,2

(2) Partial correlation properties=74,99,2

B. The comparison of the ionospheric delay of L1 C／A and L2C signal=75,100,2

Clause 2. A Study of integer ambiguity resolutions using L1／L2CS pseudolites=77,102,1

1. The pseudolites=77,102,1

A. Direct Ranging pseudolites=77,102,1

B. Mobile pseudolites=78,103,1

C. DGPS pseudolites(Digital Datalink Pseudolite)=78,103,1

D. The pseudolites to resolve the carrier integer ambiguity=78,103,2

E. Synchronized pseudolites=79,104,1

2. The difference between the GPS and the pseudolites=79,104,1

3. Onteger ambiguity resolution=80,105,1

A. The methods in pseudo kinematic=80,105,1

(1) Averaging method=80,105,1

(2) start at known position=80,105,2

(3) Antenna swapping method=81,106,1

(4) Integer ambiguity resolution in real domain=81,106,1

B. The methods using dual frequency method=81,106,2

C. Kalman filter=82,107,1

D. Multi-epoch=82,107,3

(1) FARA(Fast Ambiguity Resolution Approach)=84,109,2

(2) LAMBDA(Least squares AMBiguity Decorrelation Adjustment=85,110,1

(3) Euler and Landau method=85,110,2

(4) NIP(Nonlinear Integer Programming) method=86,111,2

E. Epoch-by-epoch=87,112,1

(1) AFM (Ambiguity Function Method)=87,112,2

(2) LSAST(Least Square Ambiguity Search Technique)=88,113,1

(A) Classification into the four main satellites and extra-satellites after decision of the real solution and the searching area from the double differenced codes=88,113,1

(B) Decision of the integer ambiguity candidates to search=88,113,2

(C) Except the candidate if the object function of it is bigger than threshold=89,114,1

4. Study of integer ambiguity resolution using GPS L1／L2CS dual frequencies=90,115,1

A. Integer ambiguity resolution using dual frequencies=90,115,3

(1) Wide lane method=92,117,2

(2) Narrow lane method=93,118,1

(3) L1&L2 independent method=94,119,1

5. Study of positioning algorithm using the dual frequencies pseudolites=94,119,1

A. Considerations of ambiguity resolution in acse of using the pseudolites=95,120,1

B. Integer ambiguity resolutions for positioning=95,120,2

C. The positioning algorithm using dual frequencies pseudolites=97,122,2

D. The experimental results=98,123,5

Chapter 4. The degree of achievement and contribution=103,128,1

Clause 1. The degree of achievement=103,128,1

Clause 2. The degree of contribution=103,128,2

Chapter 5. The plan of applications of the project results=105,130,1

Clause 1. The plan of applications of the project results=105,130,1

1. Precise aircraft landing system=105,130,1

2. Precise position tracking in inside and outsied room=105,130,1

3. Plant automation and robot control=105,130,1

4. Port approach and farm automation=105,130,2

Chapter 6. Reference=107,132,2

표 1. 연구개발 목표 및 범위=3,28,1

표 2. 의사위성의 취약점 및 해결 방안=6,31,1

표 3. 반송파 발생기의 LOOK UP TABLE과 출력 순서=26,51,1

표 4. G2 코드 초기값=31,56,1

표 5. 반송파 혼합기 출력=37,62,1

표 6. 코드 혼합기 출력=38,63,1

표 7. SYSTEM SETUP 레지스터 구조=45,70,1

표 8. 반송파 발생기의 LOOK UP TABLE=48,73,1

표 9. L2CS 코드 초기값과 최종값=51,76,1

표 10. L2CS 신호의 구성 요소 및 특징=57,82,1

표 11. L1 C／A와 L2CS 비교(전체 상관)=74,99,1

표 12. L1 C／A와 L2CS 비교(부분 상관)=75,100,1

표 13. L1,L2,L5 신호 특성 비교=76,101,1

표 14. 개의 위성 측정치 및 구성 요소의 벡터 및 행렬 차수=90,115,1

표 15. 의사위성 및 수신기 위치=99,124,1

표 16. 연차별 연구목표 및 달성도=103,128,1