UWB 기반 도시철도 거리 정보 제공 및 무선측위 안정화 연구

UWB-Based Distance Information Provisioning and Reliable Ranging for Urban Transit

연구 내용

GPS 수신이 어려운 지하·터널 환경에서 UWB 레인징과 스케줄링을 통해 열차-앵커 간 거리 정보를 안정적으로 제공하는 연구

도시철도 구간처럼 지하 및 터널 환경에서는 GPS 수신 신뢰도가 낮아 위치 기반 서비스의 운영이 제한될 수 있습니다. 본 연구는 UWB를 이용해 열차와 주변 앵커 간 거리를 실시간으로 중앙 서버에 전송할 수 있도록 거리 측정 시스템을 설계합니다. SS-TWR 스케줄링과 레인징 스케줄링 기법을 적용하여 UWB 통신 안정성을 높이고, 실제 환경과 유사한 축소열차 테스트베드에서 성능과 안정성을 검증하는 절차를 포함합니다.

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연구 흐름

무선측위가 필요한 환경 조건을 먼저 정리하고, GPS가 제약되는 도시철도 시나리오에 적합한 UWB 기반 거리 측정 구조를 설정했습니다. 2024년에는 SS-TWR 스케줄링과 레인징 스케줄링을 결합하여 앵커 간 동시성으로 인한 불안정 요소를 줄이는 방향으로 시스템을 구현했습니다. 이후에는 축소열차 기반 실험을 통해 안정성을 확인하고, 열차 위치 기반 서비스 확장 가능성을 검토하는 단계로 진행했습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

GPS 거부 구역 열차 위치 서비스
지하 터널 거리 측정
UWB 앵커 배치 최적화
열차-앵커 거리 텔레메트리
레인징 충돌저감 스케줄
실시간 관제용 측위 데이터
철도 인프라 신뢰성 검증
교통 디지털 트윈 연동
실내 물류 동선 추정
스마트 대중교통 위치 인프라