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GPS 신호를 이용하는 새로운 실내 위치인식 시스템

전문가 제언: ○ GPS는 본래 미 국방성에서 군사적 목적으로 1973년 최초로 지구궤도에 띄운 위성으로서 위치, 속도 및 시간 서비스를 제공하는 시스템이다. GPS의 정확한 이름은 NAVSTAR/GPS이다. 이는 Navigation System with Time And Ranging/Global Positioning System을 의미한다. 현재 GPS시스템은 지구상 6개의 궤도에 4개씩 띄워 총 24개의 위성이 지구를 0.5항성일 주기로 회전하면서 L 밴드의 L1(1,576.42 MHz)전파를 송신한다. 사용자는 GPS 수신기로 위성으로부터 신호를 받아 위성들과 자신과의 거리(4개)를 계산하여 정확한 자기 위치를 결정한다.

○ 오늘날 다양한 분야에서 널리 사용되는 위치기반 서비스는 실외와 실내의 정확한 정보를 요구하고 있다. 실외환경에서는 GNSS(Global Navigation Satellite System)이 정확한 위치정보를 제공한다. 그러나 실내의 거동이나 위치를 검색하기 위해서는 의사위성(pseudolite)시스템이 대안이 되고 있다. 의사위성은 GPS의 보조적인 역할을 하는 위성으로 실내에 설치되어 인공위성을 대체하는 항법 시스템이다.

○ 이 논문은 새로운 의사위성 기반 실내인식 시스템 구조를 제안한다. 중요한 아이디어는 실질적인 GPS 신호를 수신하고 각 위성으로부터 신호를 반복적으로 수신(Rx)하여 이를 실내 송신안테나에 보내는 것이다. 송신(Tx)되는 GPS와 유사한 시그널(GPS-like signal)은 일반적인 수신기로 처리한다. 시스템은 소프트웨어 GPS 리시버로 시뮬레이션 하여 사용자 위치를 계산한다. 제안된 시스템으로 시뮬레이션 된 결과는 정적인 경우와 동적인 경우 모두 매우 높은 수평성분 정확도로 계산됨을 확인하였다.

○ 국내에서 GPS 시스템 연구는 대학과 기관에서 다양한 분야에서 수행되고 있다. 서울대, 건국대, 아주대, 충남대, 한양대, 한국항공우주연구원, 한국해양연구원, 전자통신연구원, 국방과학연구원 등에서 GPS/GNSS시스템 연구를 수행한다. 특히 서울대의 기창돈 교수(Ref.11)와 한양대 이상우 연구팀(Ref.4)의 연구결과가 이 논문의 주요자료로 활용되었다. 이 리뷰가 GPS 시스템과 의사위성 운용메커니즘을 이해하고 적용하려는 모든 연구자에게 유용한 자료가 될 것으로 생각되어 이를 추천한다.

저자: Rui Xu, Wu Chen, Ying Xu,and Shengyue Ji
자료유형: 니즈학술정보