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저널정보
사단법인 항법시스템학회 Journal of Positioning, Navigation, and Timing Journal of Positioning, Navigation, and Timing 제8권 제2호
발행연도
2019.1
수록면
79 - 85 (7page)

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The mission tasks of polar exploration utilizing unmanned systems such as glacier monitoring, ecosystem research, and inland exploration have been expanded. To facilitate unmanned exploration mission tasks, precise and robust navigation systems are required. However, limitations on the utilization of satellite navigation system are present due to satellite orbital characteristics at the polar region located in a high latitude. The orbital inclination of global positioning system (GPS), which was developed to be utilized in mid-latitude sites, was designed at 55°. This means that as the user is located in higher latitudes, the satellite visibility and vertical precision become worse. In addition, the use of satellite-based wide-area augmentation system (SBAS) is also limited in higher latitude regions than the maximum latitude of signal reception by stationary satellites, which is 70°. This study proposes a local-area augmentation system that additionally utilizes Global Navigation Satellite System (GLONASS) considering satellite navigation system environment in Polar Regions. The orbital inclination of GLONASS is 64.8°, which is suitable in order to ensure satellite visibility in high-latitude regions. In contrast, GLONASS has different system operation elements such as configuration elements of navigation message and update cycle and has a statistically different signal error level around 4 m, which is larger than that of GPS. Thus, such system characteristics must be taken into consideration to ensure data integrity and monitor GLONASS signal fault. This study took GLONASS system characteristics and performance into consideration to improve previously developed fault detection algorithm in the local-area augmentation system based on GPS. In addition, real GNSS observation data were acquired from the receivers installed at the Antarctic King Sejong Station to analyze positioning accuracy and calculate test statistics of the fault monitors. Finally, this study analyzed the satellite visibility of GPS/GLONASS-based local-area augmentation system in Polar Regions and conducted performance evaluations through simulations.

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European Space Agency / Navipedia, GLONASS Performance google schola Gao, G. / 2012 / Breaking the Ice: Navigation in the Arctic, Global Navigation Satellite Systems: Report of a Joint Workshop of the National Academy of Engineering and the Chinese Academy of Engineering / National Academies Press google schola Kim, D. / 2015 / Characterization of GLONASS Clock and Ephemeris Error for Advanced Receiver Autonomous Integrity Monitor (ARAIM) / ISGNSS 2015 google schola Xusheng Lei / 2011 / A small unmanned polar research aerial vehicle based on the composite control method / Mechatronics 21(5):821~830 Crossref Arko Lucieer / 2014 / Using an Unmanned Aerial Vehicle (UAV) to capture micro-topography of Antarctic moss beds / International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation 27:53~62 Crossref

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