Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography (한국측량학회지)

Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography (한국측량학회)
권호 표지

Accuracy Analysis of GLONASS Orbit Determination Strategies for GLONASS Positioning

GLONASS 측위를 위한 위성좌표 산출 정확도 향상 방안

  • 이호석 (인하대학교 공과대학 지리정보공학과) ;
  • 박관동 (인하대학교 공과대학 지리정보공학과) ;
  • 김혜인 (인하대학교 공과대학 지리정보공학과)
  • Received : 2010.09.29
  • Accepted : 2010.12.17
  • Published : 2010.12.31
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Abstract

Precise determination of satellite positions is necessary to improve positioning accuracy in GNSS. In this study, GLONASS orbits were predicted from broadcast ephemeris using the 4th-order Runge-Kutta numerical integration method and their accuracy dependence on the integration step and the integration time was analyzed. The 3D RMS (Root Mean Square) differences between the results from I-second integration step and 300-second integration step was about 3 cm, but the processing time was one hundred times less for the I-second integration time case. For trials of different integration times, the 3D RMS errors were 8.3 m, 187.3 m, and 661.5 m for 30-, 150-, and 300-minutes of integration time, respectively. Though this integration-time analysis, we concluded that the accuracy gets higher with a shorter integration time. Thus we suggest forward and backward integration methods to improve GLONASS positioning accuracy, and with this method we can achieve a 5-meter level of 3-D orbit accuracy.

위성항법시스템에서 정확한 위성궤도결정 기술은 측위 정확도 향상의 필수적인 조건이다. 이 연구에서는 GLONASS의 방송궤도력과 4차 Runge-Kutta 수치적분법을 이용하여 위성좌표를 결정하였으며, 적분간격과 적분시간에 따른 위성궤도의 정확도를 비교하였다. 적분간격에 따른 위성궤도 정확도분석결과, 적분간격이 l초일 때와 300초일 때의 3차원 RMS 오자의 차이가 3cm에 불과한 반면 처리시간은 100배 이상 향상되었다. 적분시간에 따른 위성좌표의 3차원 RMS 오차는 적분시간이 30분, 150분, 300분일 때 각각 8.3m, 187.3m, 661.5m로 나타났으며, 이를 통해 적분시간을 짧게 할수록 정확도가 향상되는 것을 확인하였다. 따라서 이 연구에서는 GLONASS 측위를 위한 위성좌표 결정의 정확도 향상을 위해 적분시간을 최소화할 수 있는 Forward와 Backward 적분을 적용하는 방안을 제안하였으며, 이와 같은 방법을 사용할 경우 5m이하의 위성좌표 산출 정확도를 확보할 수 있다.

Keywords

References

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