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ＤＧＮＳＳ 기준국 위성신호 이상 모니터링 시스템 및 이를 이용한 모니터링 방법

  • 기술번호 : KST2015196516
  • 담당센터 : 부산기술혁신센터
  • 전화번호 : 051-606-6561
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 DGNSS 기준국 위성신호 이상 모니터링 시스템 및 이를 이용한 모니터링 방법을 개시한다.DGNSS 기준국 위성신호 이상 모니터링 시스템은 적어도 하나 이상의 GNSS 수신기에서 원시정보를 수신하고, 상기 원시정보를 가공한 후, 가공된 정보에 이상검출알고리즘, 이상식별알고리즘, 전파간섭검출알고리즘을 각각 적용하여 위성시계의 고장발생 유무 및 전파간섭 발생 유무를 검출하는 이상검출모듈(100); 및 상기 이상검출모듈로부터 제공된 위성시계 고장발생 정보 및 전파간섭 발생 정보를 통계 처리한 후, 분석하여 상기 이상검출모듈의 동작상태를 사용자에게 제공하는 이상 데이터 통계처리 모듈(200)을 포함하고, 상기 이상검출모듈(100)은, 기준국 내에 위치하는 적어도 하나의 이상의 GNSS 수신기 중 어느 하나의 GNSS 수신기로부터 제공되는 원시정보를 기반으로 비공통 성분 오차를 추정하고, 추정한 오차값을 감시국 내에 위치하는 수신기의 의사거리 측정치에 적용하여 측정잡음을 최소화시키는 측정잡음최소화 알고리즘이 프로그래밍되어 있는 것을 특징으로 한다.
Int. CL G01S 19/20 (2010.01) G01S 19/23 (2010.01)
CPC G01S 19/20(2013.01) G01S 19/20(2013.01) G01S 19/20(2013.01) G01S 19/20(2013.01)
출원번호/일자 1020130095802 (2013.08.13)
출원인 한국해양과학기술원
등록번호/일자 10-1477041-0000 (2014.12.22)
공개번호/일자
공고번호/일자 (20150102) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2013.08.13)
심사청구항수 13

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국해양과학기술원 대한민국 부산광역시 영도구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 서기열 대한민국 대전 유성구
2 장원석 대한민국 경기 고양시 덕양구
3 박상현 대한민국 대전광역시 유성구
4 김영기 대한민국 대전 유성구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 김정수 대한민국 서울시 송파구 올림픽로 ***(방이동) *층(이수국제특허법률사무소)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국해양과학기술원 대한민국 부산광역시 영도구
번호, 서류명, 접수/발송일자, 처리상태, 접수/발송일자의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 행정처리 표입니다.
번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2013.08.13 수리 (Accepted) 1-1-2013-0732499-13
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2014.02.05 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
3 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2014.03.10 수리 (Accepted) 9-1-2014-0017496-48
4 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2014.06.27 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2014-0448371-20
5 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.07.11 수리 (Accepted) 4-1-2014-5084020-12
6 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2014.07.31 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2014-0728835-57
7 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2014.07.31 수리 (Accepted) 1-1-2014-0728834-12
8 등록결정서
Decision to grant		 2014.12.15 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2014-0858541-46
9 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2017.06.28 수리 (Accepted) 4-1-2017-0034176-95
10 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2018.01.23 수리 (Accepted) 4-1-2018-5013167-10
11 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2018.07.10 수리 (Accepted) 4-1-2018-5131202-66
12 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2020.02.25 수리 (Accepted) 4-1-2020-5042665-74
13 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2020.10.20 수리 (Accepted) 4-1-2020-5235797-63
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
적어도 하나 이상의 GNSS 수신기에서 원시정보를 수신하고, 상기 원시정보를 가공한 후, 가공된 정보에 이상검출알고리즘, 이상식별알고리즘, 전파간섭검출알고리즘을 각각 적용하여 위성시계의 고장발생 유무 및 전파간섭 발생 유무를 검출하는 이상검출모듈(100); 및상기 이상검출모듈로부터 제공된 위성시계 고장발생 정보 및 전파간섭 발생 정보를 통계 처리한 후, 분석하여 상기 이상검출모듈의 동작상태를 사용자에게 제공하는 이상 데이터 통계처리 모듈(200)을 포함하고,상기 이상검출모듈(100)은,기준국 내에 위치하는 적어도 하나의 이상의 GNSS 수신기 중 어느 하나의 GNSS 수신기로부터 제공되는 원시정보를 기반으로 비공통 성분 오차를 추정하고, 추정한 오차값을 감시국 내에 위치하는 수신기의 의사거리 측정치에 적용하여 측정잡음을 최소화시키는 측정잡음최소화 알고리즘이 프로그래밍되어 있는 것을 특징으로 하는 DGNSS 기준국 위성신호 이상 모니터링 시스템
2 2
제1항에 있어서,상기 이상검출모듈(100)은,적어도 하나의 이상의 GNSS 수신기 중 어느 하나의 GNSS 수신기로부터 제공되는 원시정보를 기반으로 비공통 성분 오차를 추정하도록 의사거리 보정정보를 생성하는 의사거리 보정생성부; 및상기 의사거리 보정정보를 감시국 의사거리 측정치에 적용시켜, 기준국 수신기와 감시국 수신기와의 측정잡음을 최소화시키는 측정잡음 보정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 DGNSS 기준국 위성신호 이상 모니터링 시스템
3 3
제1항에 있어서,상기 이상검출모듈(100)은,GNSS 수신기의 동작 제어를 통해 GNSS 수신기로부터 송출되는 원시정보를 수신하는 기능을 수행 수신자 인터페이스 모듈(110); 원시정보 내의 데이터 패킷을 원하고자 하는 형식으로 가공하는 기능을 수행하는 패캣 파서(120); 상기 패캣 파서(120)에서 가공된 데이터 패킷을 이용하여 어느 하나의 GNSS 수신기 중 어느 하나의 비공통성분 오차를 추정한 후, 추정한 오차값을 상기 감시국 수신기의 의사거리 측정치에 적용시켜 측정잡음을 최소화시킨 후, 인공위성의 위성 시계의 이상 유무 검출 및 이상위성을 식별하는 기능을 수행하는 시간 이상 검출부(130); 상기 패캣 파서(120)에서 가공된 데이터 패킷의 전파간섭을 검출하는 전파 간섭 검출부(140);상기 시간 이상 검출부(130) 및 상기 전파간섭검출부(140) 각각에서 출력된 결과값을 내부에 기 설정된 기준값과 비교한 후, 결과값이 기준값 보다 크거나 같으면 알람을 표시하는 시간/알람 검출부(150); 및시간/알람 검출부(150)에서 수신된 결과값을 이상 데이터 통계 처리 모듈로 전송하는 KASS 인터페이스 모듈(160)을 포함하는 것을 특징으로 하는 DGNSS 기준국 위성신호 이상 모니터링 시스템
4 4
제3항에 있어서,상기 시간 이상 검출부(130)는,공간 벡터를 산출하는 벡터 공간 연산부(131);상기 공간 벡터 및 상기 가공된 데이터 패킷으로부터 위성 시계의 이상 유무 를 상기 이상검출알고리즘을 이용하여 검출하는 위성시계 이상 검출부(132); 및검출된 이상 위성을 상기 이상식별알고리즘을 이용하여 식별하는 위성시계 식별 검출부(133)를 포함하는 것을 특징으로 하는 DGNSS 기준국 위성신호 이상 모니터링 시스템
5 5
제3항에 있어서,상기 전파 간섭 검출 모듈(140)은,상기 패캣 파서에서 가공된 가공 정보 내의 반송파에 잡음(Noise) 정도를 검출하는 C/No 검출부(141);GPS 위성이 몇 개나 잡히는지, 특정시간 내에 위성의 수의 변화를 검출하는 SatCnt 검출부(142);보정정보를 적용하고 난 후의 의사거리 잔차를 검출한 후, 검출된 잔차의 변화정도를 검출하는 Residual 검출부(143); 및현재 관측되는 위성의 GPS 정보의 DOP 값을 검출하는 DOP 검출부(144)를 포함하며,상기 C/No 검출부(141), SatCnt 검출부(142), Residual 검출부(143), DOP 검출부(144)로부터 검출된 파라미터를 내부에 프로그래밍된 상기 전파간섭검출알고리즘에 적용하여 상기 원시정보의 전파간섭 유무를 검출하는 DGNSS 기준국 위성신호 이상 모니터링 시스템
6 6
제1항에 있어서,상기 이상 데이터 통계처리 모듈(200)은,원격지에 존재하는 모든 이상검출모듈로부터 송출된 KA 프로토콜을 수신하는 ADM 인터페이스 모듈(210);이상검출모듈에서 전송된 KA 프로토콜을 해석한 후, 통계 처리에 적용가능한 데이터 형식으로 가공하는 패캣 파서(220);사용자가 내리는 명령을 해석하여 통계모듈의 동작을 제어하는 기능을 수행하는 UI 조작부(230);상기 패캣 파서(220)에서 가공된 데이터를 분석하는 통계모듈(240);DB와 직접 연결되며, 상기 DB 내에 저장된 테이블을 직접 읽고 쓰도록 설계되어, DB의 전체적인 동작을 관리하는 DB 조작부(250);로그(Log) 파일의 생성 및 갱신하도록 관리 기능을 수행하는 로그 파일 조작부(260);상기 통계모듈(240)에서 제공된 데이터를 사용자에게 통계자료로 변환시키는 통계자료 분석부(270); 및상기 통계모듈에서 제공된 데이터를 상기 사용자에게 보고서 형태로 제공하는 보고서 생성부(280)를 포함하는 것을 특징으로 하는 DGNSS 기준국 위성신호 이상 모니터링 시스템
7 7
제6항에 있어서,상기 통계모듈(240)은,통계처리용 계산을 수행하며, 평균, 표준 편차 등의 통계 계산을 수행하는 통계 연산부(241);
8 8
제1항 내지 제7항 중 어느 하나의 항에 기재된 DGNSS 기준국 위성신호 이상 모니터링 시스템을 이용한 모니터링 방법에 있어서,적어도 하나 이상의 GNSS 수신기로부터 의사거리 원시정보(PR; pseudorange)를 수신한 후, 패캣 파서에서 가공하는 수신단계(S110);패캣 파서에서 가공된 데이터를 이용하여 위성시계 고장 유무 및 이상 위성을 식별하는 위성이상검출/식별단계(S200);상기 패캣 파서에서 가공된 데이터 패킷의 전파간섭을 검출하는 전파간섭검출단계(S120);시간 이상 검출 모듈 및 전파간섭검출모듈 각각에서 출력된 결과값을 내부에 기 설정된 기준값과 비교한 후, 결과값이 기준값 보다 크거나 같으면 알람을 표시하는 경보단계(S130); 및이상검출모듈로부터 제공된 정보를 해석한 후, 분석하여 위성 시계 이상 및 전파 간섭 여부를 모니터링하는 모니터링 단계(S140);를 포함하고,상기 전파간섭검출단계(S120)는,초기화 단계로서, 해당 위성수(SV), 위성신호세기(C/No), 의사거리 보정치(PRC), 포지션(ENU) 값을 초기화시키는 제1 단계(S121);항법메시지의 세부 파라미터의 데이터를 파싱(parsing)하는 제2 단계(S122);상기 항법메시지로부터 해당 위성수(SV), 위성신호세기(C/No), 의사거리 보정치(PRC), 포지션(ENU)에 해당하는 파리미터 값을 추출하는 제3 단계(S123);위성신호세기(C/No)의 변화량 값(?C/No )과 허용치(TFD)를 비교한 후, 허용치(TFD) 보다 작으면 파싱하는 단계로 피드백되는 제4 단계(S124);위성신호세기(C/No)의 변화량 값이 허용치(TFD) 보다 크거나 같으면 이상 지시자(FI)를 생성하고, 현재의 C/No 변화량 값을 저장하는 제5 단계(S125); 및이상 지시자(FI)와 허용치를 비교하여, 만약, 이상 지시자(FI)가 허용치(TFD) 보다 크거나 같으면 전파간섭 발생으로 간주하며, 이상 지시자(FI)가 허용치(TFD) 보다 작으면 상기 제5 단계(S125)를 재 수행하는 제6 단계(S126);를 포함하는 것을 특징으로 하는 DGNSS 기준국 위성신호 이상 모니터링 방법
9 9
제8항에 있어서,상기 위성이상검출/식별단계(S200)는,이전 단계로, 측정잡음 최소화 단계(S201)를 더 포함하며,상기 측정잡음 최소화 단계(S201)는,의사거리보정 생성부에서 적어도 하나의 이상의 GNSS 수신기 중 어느 하나의 GNSS 수신기로부터 제공되는 원시정보를 기반으로 비공통 성분 오차를 추정하도록 의사거리 보정정보를 생성하는 단계(S202); 및측정잡음 보정부에서 상기 의사거리 보정정보를 감시국 의사거리 측정치에 적용시켜, 기준국의 GNSS 수신기와 감시국의 GNSS 수신기와의 측정잡음을 최소화시키는 단계(S203)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 DGNSS 기준국 위성신호 이상 모니터링 방법
10 10
제9항에 있어서,상기 위성이상검출/식별단계(S200)는,위성 이상 검출 단계(S210); 및이상 위성 식별 단계(S220)를 포함하고,상기 위성 이상 검출 단계(S210)는,인공위성 고장검출 및 인공위성 고장식별과 관련된 환경설정 값인 PRCmax, RRCmax, TFD를 설정하는 제1 단계(S211);위성수신상태 정보 및 수집된 원시정보를 이용하여 위성별 분류 DB를 구성하는 제2 단계(S212);k번째 위성의 Range/Io-no/Tropo/cSe를 계산하는 제3 단계(S213);위성으로부터 받은 항법메시지 및 이주파 원시정보를 이용하여 수신기 시계오차 추정 연산식(g)을 생성하는 제4 단계(S214);소그룹 별로 수신기의 시계오차를 추정하는 제5 단계(S215);위성시계 고장발생 가능지수(BFD)를 생성하는 제6 단계(S216); 및위성시계 고장발생 가능지수(BFD)를 이용하여 고장발생 유무를 판정하는 제7 단계(S217)를 포함하며,위성성시계 고장발생 가능지수(BFD)와 위성시계 고장발생 판정을 위한 기준값(TFD)을 비교한 후, 위성시계 고장발생 가능지수가 위성시계 고장발생 판정을 위한 기준값 이상일 경우, 고장검출 신호를 출력하며, 미만일 경우, 제2 단계(S212)부터 재 수행하는 것을 특징으로 하는 DGNSS 기준국 위성신호 이상 모니터링 방법
11 11
제10항에 있어서,상기 제1 단계(S211)는,하기의 수학식 1을 이용하여 위성별 의사거리정보 계산을 수행한 후, 인공위성 고장검출 및 인공위성 고장식별과 관련된 환경설정 값인 PRCmax, RRCmax, TFD를 설정하는 단계로서,[수학식 1]여기서, R은 위성으로부터 수신기까지의 직선거리(LOS; Line-of-Sight)(단위; meter)이고, Id는 위성으로부터 수신기까지 도달한 신호가 이온층을 통과하면서 발생하는 신호지연(단위: meter)이고, Td는 위성으로부터 수신기까지 도달한 신호가 대류층을 통과하면서 발생하는 신호지연(단위: meter)이고, C는 광속(단위: meter/sec
12 12
제10항에 있어서,상기 수신기 시계오차 추정 연산식은,R, Id, Td, B 정보를 이용하여 아래의 수학식 2를 통해 위성전파항법 수신기 시계오차의 추정 연산벡터(g)를 도출하기 위한 식인 것을 특징으로 하는 DGNSS 기준국 위성신호 이상 모니터링 방법
13 13
제10항에 있어서,상기 위성이상식별단계(S220)는,상기 위성이상검출단계로부터 출력된 고장검출 신호에 기반하여, 시계이상이 발생된 이상위성을 식별하는 단계로서, 위성별 고장식별지수(BFI)를 생성하는 제1 단계(S221);위성별 고장식별지수(BFI)가 가장 큰 그룹을 수학식 6을 통해 추출하는 제2 단계(S222);k 소그룹에 포함되어 있는 위성군을 정상 위성으로 설정 및 k 소그룹에 포함되어 있지 않는 위성을 고장위성으로 식별하는 단계(S223);고장위성 식별결과를 데이터베이스(DB)화하여 저장하고, 의사거리 및 의사거리 변화율 보정정보를 계산할 때에 고장위성은 제외하는 단계(S224)를 포함하고,[수학식 6] 여기서 vk는 V 행렬의 k 번째 열 벡터이고, k는 n개의 고장식별 지수 BFI 중에서 가장 큰 값을 의미하는 것을 특징으로 하는 DGNSS 기준국 위성신호 이상 모니터링 방법
지정국 정보가 없습니다
패밀리정보가 없습니다
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순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 국토해양부 한국해양과학기술원 해양안전 및 해양교통시설기술개발 DGNSS 서비스 성능강화 및 항만 PNT 모니터링 기술개발