긴급구조를 위한 비가시선 환경의 실내 측위 시스템 구현 (Implementation of Indoor Positioning Systems in NLOS Environment for Emergency Rescue)

서지정보

· 발행기관 : 한국통신학회
· 수록지 정보 : 한국통신학회논문지 / 46권 / 7호 / 1199 ~ 1207페이지
· 저자명 : 이철수, 임재욱, 정성훈, 설동민, 이상범

초록

본 논문에서는 건물의 화재나 대테러 상황 시 건물 내부에서 작전을 수행하는 인원의 정확한 위치를 측정하기위해, IR-UWB 기술을 적용한 실내 측위 시스템을 구현하였다. 가시선 환경에서 주로 사용하는 기존의 방식과는달리 본 논문은 기지국을 건물의 외부에 설치하고 건물 내부에 단말기를 운용하여 IR-UWB 기술이 비가시선 환경에서도 실내 측위에 활용될 수 있음을 보여 주었다. 실내 측위 시스템은 IR-UWB 신호가 건물의 외벽과 내벽을통과하여 실내에 전달되도록 하기 위해 RF 증폭기와 고이득 안테나를 기지국과 단말기에 적용하였으며, 중앙처리국에서 거리정보를 수집하여 신호처리를 통해 단말기의 위치를 계산하도록 하였다. 구현된 시스템은 실제 건물과유사한 환경에서 야외 실험을 수행하여 동작을 검증하였으며, 실내에 위치하는 단말기의 이동궤적과 위치오차를확인하였다. 실험을 통하여 다수의 기지국과 단말기가 비가시선 환경에서 IR-UWB 통신을 수행하여도 단말기의위치를 측정 및 추적할 수 있으며 IR-UWB가 실내 측위 시스템에 활용될 수 있음을 확인하였다.

영어초록

In this paper, we implemented an indoor positioning system with IR-UWB technology to measure the exact location of personnel operating inside the building in the event of a building fire or counterterrorism situation.
Unlike conventional methods used mainly in line-of-sight environments, this paper shows that IR-UWB technology can be utilized in non-line-of-sight environment by installing base stations outside the building and operating mobile units inside the building. We installed a RF amplifier and a high gain antenna in the base station and the mobile unit in order to allow that IR-UWB signals are transmitted indoors through the building’s exterior and interior walls, and central station calculated the location of the mobile unit through signal processing. The implemented system was tested for operation by conducting outdoor experiments in an environment similar to the actual building, and identified the moving trajectory and position errors of the mobile unit. Through experiments, it was verified that we could estimate and track the location of the mobile unit even if multiple base stations and mobile units perform IR-UWB communication in non-line-of-sight environment and IR-UWB can be used for indoor positioning systems.

참고자료

· 없음