미약신호 수신 알고리즘을 활용한 정지궤도위성 탑재용 소프트웨어 GPS 수신기 개발

• Published in: 한국항행학회논문지 Vol. 18; no. 4; pp. 312 - 318
• Main Authors: 김종원, 김강호, 기창돈, Kim, Chong-Won, Kim, Ghang-Ho, Kee, Chang-Don
• Format: Journal Article
• Language: Korean
• Published: 한국항행학회 01.08.2014
• Subjects: 항공우주공학; GPS; Weak signal tracking; GEO satellite; Weak signal acquisition; Software GPS receiver
• ISSN: 1226-9026; 2288-842X
• DOI: 10.12673/jant.2014.18.4.312

The altitudes of GEO satellites are higher than those of GPS satellites. Therefore the visibility and the received power of GPS signals are totally different from those of the users near the Earth's surface. In this study, we analyzed the visibility of GPS signals received on GEO satellites. And we also developed a software GPS receiver that works on GEO satellites using CCMDB algorithm which is a weak signal receiver algorithm. GPS signals received on a GEO satellite are generated by a commercial hardware GPS simulator and used for the verification of the developed software GPS receiver. The mean 3D position and velocity error are calculated as 165.636 m and 0.5081 m/s. 본 연구의 대상인 정지궤도위성은 GPS위성 궤도보다 높은 고도에 위치하기 때문에 지상 사용자에 비하여 GPS 신호의 가시성과 신호 세기 면에서 큰 차이가 있다. 본 연구에서는 이러한 정지궤도위성환경에 탑재되는 GPS 수신기에서의 GPS 위성 신호 가시성을 분석하고, 미약신호 획득 및 추적 알고리즘인 CCMDB 알고리즘을 적용하여 정지궤도위성 탑재 GPS 수신기에서 활용 가능한 소프트웨어 GPS 수신기를 개발하였다. 개발된 소프트웨어 GPS 수신기의 검증을 위하여 상용 하드웨어 시뮬레이터로 정지궤도위성 탑재 GPS 수신기에서 수신되는 GPS 신호를 생성하였고 이를 처리하여 성능을 분석하였다. 항법해 계산 결과 평균 3축 위치 및 속도 오차는 각각 165.636 m와 0.5081 m/s로 계산되었다.