해양용 DGPS 구조개선을 위한 RSIM 설계에 관한 연구

Abstract

현재 운영되고 있는 해양용 DGPS 시스템은 하드웨어 RSIM 방식으로서 DGPS 구조개선시 고려해야 할 위성항법시스템의 다원화와 미래 해양 사용자의 최소 요구성능을 만족시킬 수 있는 기술 적용에 효율적이지 못하다는 문제가 있다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 소프트웨어 RSIM 방식으로 해양용 DGPS 시스템을 구조개선하는 방안을 연구한다. 이를 위해 본 논문은 해양용 DGPS 시스템에 적합한 소프트웨어 RSIM 방식을 제안하고, 제안한 방법의 기술적 타당성 분석을 위하여 광대역폭, 높은 표본화 주파수, 데이터 고속전송 사양을 갖는 RF 모듈과 DSP 모듈을 제작하며, 이를 이용하여 제안한 방법을 적용한 해양용 DGPS 시스템을 구현한다. 그리고 신호처리 소요시간 분석을 통하여 개인용 컴퓨터 환경에서 제안한 소프트웨어 RSIM 방식이 실시간으로 운영됨에 문제가 없음을 보인다. 마지막으로 본 논문은 제안한 방법으로 설계된 DGPS 시스템의 보정정보 정확도가 RTCM 221-2006-SC104-STD을 통해 규정된 국제기구 요구성능을 만족시키고 있음을 확인한다. Hardware dedicated off-the-shelf maritime differential GPS RSIM lacks the open architecture to meet all the minimum maritime user requirements and to include future GNSS improvements after recapitalization. This paper carries out a study to replace existing hardware dedicated differential GPS RSIM with software differential GPS RSIM in order to make up the weak point of hardware dedicated off-the-shelf maritime differential GPS RSIM. In this paper, the architecture of software RSIM is proposed for maritime DGPS recapitalization. And the feasibility analysis of the proposed software differential GPS RSIM is performed as the first phase to realize the proposed architecture. For the feasibility analysis, the prototype RF module and DSP module are implemented with properties as wide RF bandwidth, high sampling frequency, and high speed transmission interface. This paper shows that the proposed architecture has the possibility of real time operation of software RSIM functionality onto the PC-based platform through the analysis of computation time. Finally, this paper verifies that the L1/L2 dual frequency software differential RSIM designed according to the proposed method satisfies the performance specifications set out in RTCM paper 221-2006-SC104-STD.