본 논문은 위성 수 제약이 있는 환경에서 사용자 다이나믹에 따른 LEO 위성 기반 도플러 측위 기법 성능을 분석한다. 기존 최대 우도 추정 기법의 수렴성을 보장하기 위하여 적절한 초기 위치 추정이 진행되 어야 하며 다양한 사용자 다이나믹 시나리오를 고려한 측위 기법 성능 분석이 필요하다. 또한 LEO 위성은 기존 GNSS 대비 상대적으로 작은 커버리지를 가지므로 사용 가능한 위성 수에 제약이 있다. 이에 따 라 본 논문은 위성 수의 제약이 있는 상황에서 사용자 다이나믹에 따른 기존 기법의 성능 분석을 진행한다. 시뮬레이션을 통하여 성능 분석을 진행하였으며, 사용자의 속도가 증가할 수록 기존 기법의 측위 정확도가 감소함을 확인하였다.

Performance analysis on Doppler-based Positioning with The Limited Number of LEO Satellites Considering User Dynamics

Duhui Yang, Jungwan Kang, Sunwoo Kim*

We analyze the performance of the Doppler-based positioning using a limited number of low earth orbit (LEO) satellites considering user dynamics. Proper position initialization is essential for accurate Doppler positioning with LEO satellites to avoid the divergence of the existing maximum likelihood (ML) estimator. Additionally, the positioning performance analysis on conventional methods considering various user dynamic scenarios is necessary, as the expected future demands for the LEO-based positioning in high dynamic environments where the global navigation system services (GNSS) are unavailable. Furthermore, the limitation of the number of visible LEO satellites due to the small coverage, considering that limitation is also important. For those reasons, we compared the positioning accuracy of the conventional methods considering various user mobility through simulations under the limited number of LEO satellites scenario. We observed that the performance of the conventional methods degrades as user dynamics increase. Keywords: LEO, Doppler, positioning, performance analysis

Speaker 양두희 한양대학교