KR101203272B1 - 의사위성 항법 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 일반적인 상용 GNSS 수신기와 추가 연산기를 이용하여 항법해를 정밀하게 산출할 수 있는 의사위성 항법 시스템에 관한 것으로, 더 상세하게는 임의의 GNSS위성 신호를 모사하여 방송하는 의사위성에서 전송하는 항법 신호를 수신하고, 모사한 GNSS 위성 군의 배치 정보 및 실제 의사위성의 기하학적 배치 정보를 통합하여, 휴대용 단말기의 자기(自己) 위치에 관한 항법해를 정밀하게 산출할 수 있는 의사위성 항법 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 의사위성 항법 시스템은, 복수의 GNSS위성들로부터 송신되는 위성 신호를 모사한 항법신호를 송출하는 복수의 의사위성들; 상기 GNSS위성들과 의사위성들의 위치 정보를 송신하는 기준국; 및 상기 의사위성들과 상기 기준국으로부터 수신한 신호를 기초로 자기 위치에 관한 항법해를 산출하는 휴대용 단말기를 포함하며, 상기 휴대용 단말기는, 상기 기준국에서 발신한 상기 GNSS위성들과 의사위성들의 위치 정보를 수신하는 통신 모듈; 상기 의사위성들의 항법 신호를 수신하여 상기 항법 신호를 기초로 항법해를 산출하는 수신기; 및 상기 수신기에서 산출한 항법해와, 상기 GNSS위성들과 의사위성들의 위치 정보를 통합하여 최종 항법해를 산출하는 연산기를 포함한다.

Description

의사위성 항법 시스템 {PSEUDOLITE-BASED NAVIGATION SYSTEM}
본 발명은 일반적인 상용 GNSS 수신기와 추가 연산기를 이용하여 항법해를 정밀하게 산출할 수 있는 의사위성 항법 시스템에 관한 것으로, 더 상세하게는 임의의 GNSS위성 신호를 모사하여 방송하는 의사위성에서 전송하는 항법 신호를 수신하고, 모사한 GNSS 위성 군의 배치 정보 및 실제 의사위성의 기하학적 배치 정보를 통합하여, 휴대용 단말기의 자기(自己) 위치에 관한 항법해를 정밀하게 산출할 수 있는 의사위성 항법 시스템에 관한 것이다.
GNSS위성을 이용한 위치결정을 위해, 종래 GPS(Global Positioning System)를 비롯한 GNSS(Global navigation satellite system) 시스템이 사용되고 있다.
상기 위성 항법 시스템의 경우, GNSS위성으로부터 송신되는 전파의 세기가 미약하므로, 지형 지물에 의해 위성이 관측되지 않아 전파가 수신되지 않으면 위치 측정이 불가능하고, 일반적으로 위성이 관측되는 실외에서만 사용이 가능하다는 제약이 따른다.
상기 제약을 극복하기 위해, GNSS위성 신호와 유사한 신호를 생성하여 방송하는 의사위성을 통해 실외 및 실내에서도 자유롭게 이용할 수 있는 의사위성 항법 시스템이 사용되고 있다.
그러나, 종래의 의사위성 항법 시스템에서, 휴대용 단말기는 일반 상용 GPS 수신기를 이용할 경우 하드웨어나 소프트웨어의 변경이 없이는 위치해를 산출할 수 없고 전용 수신기를 사용해야만 위치해를 산출할 수 있다는 한계가 있었다.
기존의 의사위성 항법 시스템에서는, 해당 의사위성 신호를 처리하기 위한 별도의 수신기 프로그램이 구현된 수신기로만 항법이 가능하였다. 따라서, GNSS 수신기를 탑재한 일반적인 휴대용 단말기는 기존의 의사위성 항법 시스템에서는 활용이 불가능하였다. 본 발명의 목적은, 일반적인 상용 GNSS 수신기를 탑재한 휴대용 단말기에서도 항법해를 정밀하게 산출할 수 있는 의사위성 항법 시스템을 제공하는 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 의사위성 항법 시스템은, 복수의 GNSS위성들로부터 송신되는 위성 신호를 모사한 항법신호를 송출하는 복수의 의사위성들; 상기 GNSS위성들과 의사위성들의 위치 정보를 송신하는 기준국; 및 상기 의사위성들과 상기 기준국으로부터 수신한 신호를 기초로 자기 위치에 관한 항법해를 산출하는 휴대용 단말기를 포함하며, 상기 휴대용 단말기는, 상기 기준국에서 발신한 상기 GNSS위성들과 의사위성들의 위치 정보를 수신하는 통신 모듈; 상기 의사위성들의 항법 신호를 수신하여 상기 항법 신호를 기초로 항법해를 산출하는 수신기; 및 상기 수신기에서 산출한 항법해와, 상기 GNSS위성들과 의사위성들의 위치 정보를 통합하여 최종 항법해를 산출하는 연산기를 포함한다.
상기 의사위성 항법 시스템의 의사위성들은, 임의의 기준점을 설정하고, 설정된 기준점에 위치한 사용자가 수신할 것으로 간주되는 GNSS 위성들의 위성 신호에 대응한 항법 신호를 송출할 수 있다.
상기 기준국은 상기 의사위성들이 대응하고 있는, GNSS위성들의 위치 정보와, 실제 의사위성이 설치된 위치정보를 산출할 수 있다.
상기 수신기는 하기 수학식 4에 따라 항법해를 산출할 수 있다.
[수학식 4]
Figure 112011013950688-pat00001
여기서,
Figure 112011013950688-pat00002
는 수신기에서 산출하는 항법해이며,
Figure 112011013950688-pat00003
는 GNSS위성과 기준점 간의 기하학적 정보에 대한 매트릭스이며,
Figure 112011013950688-pat00004
는 수신기에서 처리하는 의사거리 측정치에 대한 벡터이다.
상기 연산기는 하기 수학식 11에 따라 최종 항법해를 산출할 수 있다.
[수학식 11]
Figure 112011013950688-pat00005
여기서,
Figure 112011013950688-pat00006
는 연산기에서 산출하는 최종 항법해이며,
Figure 112011013950688-pat00007
=
Figure 112011013950688-pat00008
Figure 112011013950688-pat00009
이며,
Figure 112011013950688-pat00010
이며,
Figure 112011013950688-pat00011
는 GNSS위성과 기준점 간의 기하학적 정보에 대한 매트릭스이며,
Figure 112011013950688-pat00012
는 의사위성과 수신기 간의 기하학적 정보에 대한 매트릭스이며, 는 의사위성과 수신기, GNSS위성과 기준점의 기하학적 위치 관계에 의해 결정되는 벡터이며,
Figure 112011013950688-pat00014
는 GNSS위성과 기준점의 기하학적 위치 관계에 의해 결정되는 벡터이며,
Figure 112011013950688-pat00015
는 수신기에서 산출하는 항법해이다.
본 발명의 의사위성 항법 시스템은 별도의 전용 수신기를 구비하지 않더라도, 일반 상용 수신기를 사용하여 항법해를 산출할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 의사위성 항법 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2a 내지 2d는 본 발명에 따른 의사위성 항법 시스템의 의사위성 항법 알고리즘의 개념을 설명하기 위한 도면들이다.
도 3은 본 발명에 따른 의사위성 항법 시스템의 의사위성 항법 알고리즘을 설명하기 위한 도면이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 의사위성 항법 시스템에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 의사위성 항법 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 의사위성 항법 시스템은 복수의 가상의 GNSS위성들(10a, 10b, 10c, 10d), 복수의 의사위성들(20a, 20b, 20c, 20d), 기준국(30) 및 휴대용 단말기(40)를 포함하며, 상기 휴대용 단말기(40)는 통신 모듈(미도시), 수신기(미도시) 및 연산기(미도시)를 포함한다.
의사위성들(20a, 20b, 20c, 20d)은, 가상의 GNSS 위성 신호를 모사한 항법 신호를 생성하여 송출하며, GNSS위성(10a, 10b, 10c, 10d)과 동일한 형식 및 내용을 갖는 항법 메시지를 전송한다. 여기서, 의사위성들(20a, 20b, 20c, 20d)은 가상의 GNSS 위성 신호 또는 실제 GNSS 위성 신호를 모사할 수 있다.
각각의 의사위성들(20a, 20b, 20c, 20d)은, 임의의 기준점(1)을 설정하고, 상기 기준점(1)에서 수신한 것으로 간주되는 각각의 GNSS위성들(10a, 10b, 10c, 10d)의 위성 신호에 대응한 항법 신호를 송출하며, 해당 기준점에서 수신되는 GNSS위성 신호와 동일한 물리적 특성을 갖도록 의사위성 신호의 도플러(doppler)와 코드 딜레이(code delay)를 조절한다. 기준국(30)은 미리 저장된 GNSS위성들(10a, 10b, 10c, 10d)의 위치와 의사위성들(20a, 20b, 20c, 20d)의 위치 정보를 휴대용 단말기(40)로 송신한다.
기준국(30)은 위성 항법 시스템(GNSS)을 구성하는 가상의 GNSS위성들(10a, 10b, 10c, 10d)의 조합을 파악하여 GNSS위성들(10a, 10b, 10c, 10d)의 위치와 의사위성들(20a, 20b, 20c, 20d)의 위치 정보를 산출할 수 있다. 기준국(30)으로부터 휴대용 단말기(40)로 신호를 송신하기 위해, 예를 들어, 무선 인터넷 또는 이동통신망 기타 유선/무선 등 가능한 어떤 통신링크라도 사용이 가능하다.
휴대용 단말기(40)는 의사위성들(20a, 20b, 20c, 20d)과 기준국(30)으로부터 수신한 신호를 기초로 자기(自己) 위치에 관한 항법해를 산출한다. 구체적으로, 휴대용 단말기(40)는 통신 모듈, 수신기 및 연산기를 포함한다.
통신 모듈은 기준국(30)에서 발신한 GNSS위성들(10a, 10b, 10c, 10d)과 의사위성들(20a, 20b, 20c, 20d)의 위치 정보를 수신하여, 연산기로 전달한다.
수신기는 의사위성(20a, 20b, 20c, 20d)으로부터 항법 신호를 수신하여, 상기 항법 신호를 기초로 항법해를 산출한다.
연산기는 상기 수신기에서 산출한 항법해와, 상기 GNSS위성들(10a, 10b, 10c, 10d)과 의사위성들(20a, 20b, 20c, 20d)의 위치 정보를 통합하여 최종 항법해를 산출한다. 상기 수신기에서 항법해를 산출하는 과정과 상기 연산기에서 최종 항법해를 산출하는 과정은 도 3을 참조하여 후술하기로 한다.
도 2a 내지 2d는 본 발명에 따른 의사위성 항법 시스템의 의사위성 항법 알고리즘의 개념을 설명하기 위한 도면들이다.
도 2a 및 2b를 참조하면, 의사위성 항법 시스템에서 의사위성(20a, 20b)은 가상의 GNSS위성 신호가 기준점 Rr에서 수신되는 상황을 모사하여 생성한 항법 신호를 송출한다. 따라서, 각각의 의사위성(20a, 20b)으로부터 동일한 거리(d0)에 위치한 휴대용 단말기(40)가 의사위성(20a, 20b)의 항법 신호를 수신하여 항법을 수행한 결과는 기준점 Rr 이 된다.
도 2a에서 휴대용 단말기(40)의 수신기는 의사위성(20a, 20b)이 아닌 r1, r2만큼 떨어진 GNSS위성(10a, 10b)으로부터 수신한 것으로 인식한다. 이는 의사위성(20a, 20b)이 GNSS위성(10a, 10b)의 위성 신호를 모사하여 GNSS위성(10a, 10b)과 동일한 항법 메시지를 전송하기 때문이다. 이 때, 실제상황인 도 2b를 살펴보면 각각의 의사위성(20a, 20b)에서 송출된 신호는 휴대용 단말기(40)까지 도달하면서 공통으로 d0만큼의 지연이 발생하며 이 지연 값은 수신기의 항법 계산식에서 공통오차로 제거되어 기준점 위치 Rr을 항법해로 도출하게 된다.
한편, 도 2d에 도시한 바와 같이, 임의의 원점으로부터 휴대용 단말기(40)의 위치가 변경되는 경우, 각각의 의사위성(20a, 20b)에서 송출된 신호는 휴대용 단말기(40)까지 도달하면서 각각 d0+d1과 d0+d2의 지연이 발생하게 되며 이 지연 값 중 공통부분인 d0는 수신기의 항법 계산식에서 공통오차로 제거된다. 그러나 앞서 설명한 경우와 달리 이 경우에는 d1, d2 만큼의 지연이 남아있게 되고 이에 따라 GNSS위성(10a, 10b)의 배치에 상응하는 항법해 결과 Ru' 를 도출한다.
상기 항법해 Ru' 는 휴대용 단말기(40)의 수신기에서 산출된 것으로, 이는 연산기로 전송된다. 이어서, 연산기는 의사위성 항법 알고리즘에 따라 상기 수신기에서 산출한 항법해 Ru' 와, 기준국(30)에서 전송한 GNSS위성들(10a, 10b)과 의사위성들(20a, 20b)의 기하학적 배치 정보를 통합한다. 계속하여, 연산기는 임의의 기준점 Rr 과 Ru' 으로부터 도 2d에 도시한 바와 같은 실제 의사위성 항법 환경에서의 d1, d2를 추정하여, 실제 휴대용 단말기(40)의 최종 항법해 Ru 를 산출한다.
종래의 의사위성 항법 환경 하에서는 수신기의 하드웨어나 펌웨어의 수정을 가하지 않고 일반 상용 수신기를 이용하여 위치를 계산할 수 없었다. 그러나, 본 발명의 의사위성 항법 시스템에서는, 기존의 수신기에서 산출하는 항법해 Ru' 를 GNSS위성들(10a, 10b)과 의사위성들(20a, 20b)의 기하학적 배치 정보에 따라 보정하여 실제 휴대용 단말기(40)의 최종 항법해 Ru 를 산출할 수 있다. 여기서, 항법해는 휴대용 단말기(항체)의 현재 위치, 속도, 자세값 등의 정보를 의미한다.
도 3은 본 발명에 따른 의사위성 항법 시스템의 의사위성 항법 알고리즘을 설명하기 위한 도면이다.
도 3에서, 휴대용 단말기(40)의 GPS 수신기에서 처리하는 의사거리 측정치 모델은 일반적으로 하기 수학식 1과 같다.
Figure 112011013950688-pat00016
여기서,
Figure 112011013950688-pat00017
는 j번째 GNSS위성에 대한 휴대용 단말기의 의사거리 측정치이며,
Figure 112011013950688-pat00018
는 GNSS위성 위치이며,
Figure 112011013950688-pat00019
는 수신기가 산출하는 항법해이며,
Figure 112011013950688-pat00020
는 기준점과 GNSS위성 간 단위벡터이며,
Figure 112011013950688-pat00021
는 는 휴대용 단말기의 시계오차이며,
Figure 112011013950688-pat00022
는 는 수신기 잡음을 나타낸다.
상기 수학식 1을 수신기가 신호추적을 하고 있는 모든 채널을 포함하는 항법식으로 정리하면, 하기 수학식 2와 같다. 수신기 잡음
Figure 112011013950688-pat00023
는 무시한다.
Figure 112011013950688-pat00024
여기서,
Figure 112011013950688-pat00025
은 n번째 GNSS위성과 기준점 위치에 따라 결정되는 값을 나타낸다.
상기 수학식 2를 간단히 정리하면 하기 수학식 3과 같다.
Figure 112011013950688-pat00026
여기서,
Figure 112011013950688-pat00027
는 GNSS위성과 기준점 간의 기하학적 정보에 대한 매트릭스이며,
Figure 112011013950688-pat00028
는 수신기에서 산출하는 항법해이고,
Figure 112011013950688-pat00029
는 의사거리 측정치와 상기
Figure 112011013950688-pat00030
에 대한 벡터이다.
상기 수학식 3으로부터 수신기가 산출하는 항법해는 하기 수학식 4와 같이 최소자승법을 이용하여 표현 가능하다.
Figure 112011013950688-pat00031
한편, 수학식 3을 상기
Figure 112011013950688-pat00032
에 대해 다시 정리하면 하기 수학식 5와 같고, 수학식 5를 정리하면 수학식 6과 같다.
Figure 112011013950688-pat00033
Figure 112011013950688-pat00034
즉, 수신기에서 전달되는 항법해
Figure 112011013950688-pat00035
와, GNSS위성과 기준점 간의 기하학적 정보
Figure 112011013950688-pat00036
를 이용하여 수신기에서 처리하는 의사거리 측정치
Figure 112011013950688-pat00037
를 역으로 추정할 수 있다.
도 3을 다시 참조하면, 실제 의사위성 항법 의사거리 측정치 모델은 하기 수학식 7과 같다.
Figure 112011013950688-pat00038
여기서,
Figure 112011013950688-pat00039
는 j번째 GNSS위성에 대한 휴대용 단말기의 의사거리 측정치이며,
Figure 112011013950688-pat00040
는 기준점과 GNSS위성 간 거리이며,
Figure 112011013950688-pat00041
는 의사위성과 휴대용 단말기 간 실제 거리이며,
Figure 112011013950688-pat00042
는 휴대용 단말기의 시계 오차이며,
Figure 112011013950688-pat00043
는 수신기 잡음이며,
Figure 112011013950688-pat00044
는 GNSS위성 위치이며,
Figure 112011013950688-pat00045
는 기준점 위치이며,
Figure 112011013950688-pat00046
는 기준점과 GNSS위성 간 단위벡터이며,
Figure 112011013950688-pat00047
는 의사위성 위치이며,
Figure 112011013950688-pat00048
는 휴대용 단말기 실제 위치이며,
Figure 112011013950688-pat00049
는 의사위성과 휴대용 단말기 간 단위벡터이다.
상기 수학식 7을 수신기가 신호추적을 하고 있는 모든 채널을 포함하는 항법식으로 정리하면, 하기 수학식 8과 같다. 수신기 잡음
Figure 112011013950688-pat00050
는 무시한다.
Figure 112011013950688-pat00051
상기 수학식 8을 간단히 정리하면 하기 수학식 9와 같다.
Figure 112011013950688-pat00052
여기서,
Figure 112011013950688-pat00053
는 의사위성과 수신기 간의 기하학적 정보에 대한 매트릭스이며,
Figure 112011013950688-pat00054
는 연산기에서 산출하는 최종 항법해이다.
상기 수학식 8과 앞서의 수학식 6으로부터 하기의 수학식 10이 도출된다.
Figure 112011013950688-pat00055
상기 수학식 10으로부터 연산기가 산출하는 최종 항법해는 하기 수학식 11과 같이 최소자승법을 이용하여 계산할 수 있고 그 밖에 다양한 추정방법을 응용하는 것이 가능하다.
Figure 112011013950688-pat00056
여기서,
Figure 112011013950688-pat00057
는 연산기에서 산출하는 최종 항법해이며,
Figure 112011013950688-pat00058
=
Figure 112011013950688-pat00059
Figure 112011013950688-pat00060
이며,
Figure 112011013950688-pat00061
이며,
Figure 112011013950688-pat00062
는 GNSS위성과 기준점 간의 기하학적 정보에 대한 매트릭스이며,
Figure 112011013950688-pat00063
는 의사위성과 수신기 간의 기하학적 정보에 대한 매트릭스이며,
Figure 112011013950688-pat00064
는 의사위성과 수신기, GNSS위성과 기준점의 기하학적 위치 관계에 의해 결정되는 벡터이며,
Figure 112011013950688-pat00065
는 GNSS위성과 기준점의 기하학적 위치 관계에 의해 결정되는 벡터이며,
Figure 112011013950688-pat00066
는 수신기에서 산출하는 항법해이다.
상기 수학식 11로부터 연산기는 휴대용 단말기(40)의 자기 위치에 대한 정보를 산출할 수 있다. 한편, 의사위성(20a, 20b, 20c, 20d)에서 항법 신호 생성 시, 임의의 원점에서 수신기가 Rr의 항법해를 얻도록 각종 오차 성분(전리층 또는 대류층 지연)에 대해 고려하거나, 임의의 원점에서의 수신기의 결과값을 Rr로 미리 설정할 수도 있다.
상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 단지 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
1: 기준점
10a, 10b, 10c, 10d: GNSS위성
20a, 20b, 20c, 20d: 의사위성
30: 기준국
40: 휴대용 단말기

Claims (5)

  1. 복수의 GNSS위성들로부터 송신되는 위성 신호를 모사한 항법신호를 송출하는 복수의 의사위성들;
    상기 GNSS위성들과 의사위성들의 위치 정보를 송신하는 기준국; 및
    상기 의사위성들과 상기 기준국으로부터 수신한 신호를 기초로 자기 위치에 관한 항법해를 산출하는 휴대용 단말기를 포함하며,
    상기 휴대용 단말기는,
    상기 기준국에서 발신한 상기 GNSS위성들과 의사위성들의 위치 정보를 수신하는 통신 모듈;
    상기 의사위성들의 항법 신호를 수신하여 상기 항법 신호를 기초로 항법해를 산출하는 수신기; 및
    상기 GNSS위성들과 기준점 간의 기하학적 정보, 상기 의사위성들과 수신기 간의 기하학적 정보, 및 상기 수신기에서 산출하는 항법해로부터 최종 항법해를 산출하는 연산기를 포함하는 것을 특징으로 하는 의사위성 항법 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 의사위성들은, 임의의 기준점을 설정하고, 설정된 기준점에 위치한 사용자가 수신할 것으로 간주되는 GNSS 위성들의 위성 신호에 대응한 항법 신호를 송출하는 것을 특징으로 하는 의사위성 항법 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 기준국은 상기 의사위성들이 대응하고 있는, GNSS위성들의 위치 정보와, 실제 의사위성이 설치된 위치정보를 산출하는 것을 특징으로 하는 의사위성 항법 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 수신기가 산출하는 항법해는 하기 수학식 4에 따라 표현될 수 있는 것을 특징으로 하는 의사위성 항법 시스템:
    [수학식 4]
    Figure 112012056984267-pat00067

    여기서,
    Figure 112012056984267-pat00068
    는 수신기에서 산출하는 항법해이며,
    Figure 112012056984267-pat00069
    는 GNSS위성과 기준점 간의 기하학적 정보에 대한 매트릭스이며,
    Figure 112012056984267-pat00070
    는 수신기에서 처리하는 의사거리 측정치에 대한 벡터이다.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 연산기는 하기 수학식 11에 따라 최종 항법해를 산출하는 것을 특징으로 하는 의사위성 항법 시스템:
    [수학식 11]
    Figure 112012056984267-pat00071

    여기서,
    Figure 112012056984267-pat00072
    는 연산기에서 산출하는 최종 항법해이며,
    Figure 112012056984267-pat00073
    =
    Figure 112012056984267-pat00074
    Figure 112012056984267-pat00075
    이며,
    Figure 112012056984267-pat00076
    이며,
    Figure 112012056984267-pat00077
    는 GNSS위성과 기준점 간의 기하학적 정보에 대한 매트릭스이며,
    Figure 112012056984267-pat00078
    는 의사위성과 수신기 간의 기하학적 정보에 대한 매트릭스이며,
    Figure 112012056984267-pat00079
    는 의사위성과 수신기, GNSS위성과 기준점의 기하학적 위치 관계에 의해 결정되는 벡터이며,
    Figure 112012056984267-pat00080
    는 GNSS위성과 기준점의 기하학적 위치 관계에 의해 결정되는 벡터이며,
    Figure 112012056984267-pat00081
    는 수신기에서 산출하는 항법해이다.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10408621B2 (en) 2017-07-21 2019-09-10 Hyundai Motor Company Navigation device for vehicle, method therefor, and navigation system

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104301994A (zh) * 2013-07-18 2015-01-21 电信科学技术研究院 一种终端定位方法、终端及定位服务器
CN103675872B (zh) * 2013-12-13 2016-01-06 清华大学 基于gnss信号源的定位***及其定位方法
CN104768217A (zh) * 2014-01-02 2015-07-08 ***通信集团公司 一种同步方法、终端及基站
CN104035068B (zh) * 2014-06-26 2016-09-14 桂林电子科技大学 一种基于伪卫星的室内定位***及方法
KR101649512B1 (ko) * 2014-10-29 2016-08-30 국방과학연구소 중계기를 이용한 동기식 의사위성 항법 시스템 및 그 시각 동기 방법
KR101677136B1 (ko) 2015-05-27 2016-11-17 국방과학연구소 단일 암호화 신호원을 이용한 위성항법 기만 검출 시스템 및 방법
US10126134B2 (en) * 2015-12-21 2018-11-13 Invensense, Inc. Method and system for estimating uncertainty for offline map information aided enhanced portable navigation
US10018474B2 (en) * 2015-12-21 2018-07-10 Invensense, Inc. Method and system for using offline map information aided enhanced portable navigation
CN106772487B (zh) * 2016-12-22 2019-12-03 格星微电子科技成都有限公司 一种基于伪点的伪卫星室内导航方法
KR102378614B1 (ko) * 2017-12-22 2022-03-23 주식회사 케이티 위치 측정 방법 및 장치

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5815114A (en) 1996-04-05 1998-09-29 Discovision Associates Positioning system and method
KR100463737B1 (ko) * 1996-04-05 2005-02-28 디스커비젼 어소우쉬에이츠 위치확인시스템및방법
US20070257831A1 (en) 2006-04-28 2007-11-08 Loctronix Corporation System and method for positioning in configured environments

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5874914A (en) * 1995-10-09 1999-02-23 Snaptrack, Inc. GPS receiver utilizing a communication link
US5812086A (en) * 1996-06-27 1998-09-22 Motorola, Inc. Method and apparatus for providing duplex communication service in geographical areas where conventional services are obstructed
US5886665A (en) * 1997-08-07 1999-03-23 Rockwell International GNSS local constellation/acquisition aiding system
US6201497B1 (en) * 1997-09-30 2001-03-13 Dlb Limited Enhanced global navigation satellite system
US6882314B2 (en) * 2000-01-24 2005-04-19 Novariant, Inc. Carrier-based differential-position determination using multi-frequency pseudolites
US6246376B1 (en) * 2000-06-28 2001-06-12 Texas Instruments Incorporated Wireless location and direction indicator for multiple devices
ATE381030T1 (de) * 2005-05-03 2007-12-15 Ublox Ag Repeater-system für positionierungssignale von satelliten
KR101001087B1 (ko) * 2006-03-15 2010-12-14 콸콤 인코포레이티드 세계 항행 위성 시스템
KR20080060502A (ko) * 2006-12-27 2008-07-02 건국대학교 산학협력단 Ｇｐｓ 스위칭 중계기를 이용한 실내 측위시스템 및측위방법
KR101095266B1 (ko) * 2008-10-14 2011-12-20 에스케이플래닛 주식회사 Ｇｐｓ를 이용한 실내 측위 시스템 및 ｇｐｓ를 이용한 실내 측위 방법
KR20100082462A (ko) * 2009-01-09 2010-07-19 삼성전자주식회사 의사 위성 송신기 및 그의 쥐피에스 신호 송신 방법
KR20120050680A (ko) * 2010-11-11 2012-05-21 한국전자통신연구원 항법 위성 중계장치 및 항법 위성 신호 중계 방법
US20130002484A1 (en) * 2011-07-03 2013-01-03 Daniel A. Katz Indoor navigation with gnss receivers

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5815114A (en) 1996-04-05 1998-09-29 Discovision Associates Positioning system and method
KR100463737B1 (ko) * 1996-04-05 2005-02-28 디스커비젼 어소우쉬에이츠 위치확인시스템및방법
US20070257831A1 (en) 2006-04-28 2007-11-08 Loctronix Corporation System and method for positioning in configured environments

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10408621B2 (en) 2017-07-21 2019-09-10 Hyundai Motor Company Navigation device for vehicle, method therefor, and navigation system

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