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

Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography (한국측량학회)
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Effects of ionospheric disturbances caused by solar storm on rapid-static positioning accuracy

태양폭풍에 의한 전리층 교란이 신속정지측위 정확도에 미치는 영향

  • 홍창기 (경일대학교 위성정보공학과)
  • Received : 2011.12.02
  • Accepted : 2011.12.25
  • Published : 2011.12.31
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Abstract

There exists a high correlation between the ionospheric delays and the integer ambiguity in GPS observation equation, so that the sufficient time span is required to revolve the integer ambiguity. This means that the ambiguity resolution plays a key role especially in rapid-static positioning mode. To analyze the effect of ionospheric disturbances on the positioning accuracy, 02/19/2011 day of dataset was selected processed in rapid-static positioning mode. The total of 141 30-minute sessions were processed, i.e., the estimation procedure started every 10 minutes, and the time-to-fix information of each data interval is obtained. In this study, the analysis is performed by comparing the time-to-fix with the magnitudes of ionospheric delays. The computed correlation coefficient between the time-to-fix and the magnitudes of ionospheric delays is 0.31, which indicates the ionospheric disturbances affect the positioning accuracy in rapid-static positioning mode. Therefore, it is required to collect and process sufficient data when the GPS surveying is performed in unfavorable ionospheric conditions.

GPS 관측방정식에서 전리층 지연값과 모호정수는 상관관계가 높기 때문에 충분한 시간동안 취득된 자료가 있어야 모호정수의 결정이 가능하다. 특히, 짧은 시간 동안 취득된 자료를 이용하여 정밀측위를 수행하는 신속정지측위의 경우 모호정수의 결정 여부는 측위정확도에 영향을 주는 핵심 요소라 할 수 있다. 본 연구에서는 전리층 교란이 상대적으로 심했던 2011년 2월 19일 서산, 수원, 원주 상시관측소에서 수신된 GPS 관측자료를 이용하여 신속정지측위를 수행한 후 모호정수가 결정되는 데 필요한 시간을 계산하였다. 총 141개의 세션에 대해 신속정지 측위를 수행하였으며 동일한 시간대에 해당되는 이중차분 전리층 지연 평균값과의 상관관계를 분석함으로써 전리층 교란이 신속정지측위 정확도에 미치는 영향을 분석하였다. 모호정수를 결정하는데 필요한 시간과 이중차분 전리층 지연 평균값과의 상관계수는 0.31로 나타났으며 이로부터 전리층의 교란이 신속정지측위 정확도에 영향을 미치고 있음을 알 수 있다. 따라서 태양폭풍 발생 시 불가피하게 GPS 측량을 수행하는 경우 충분한 시간 동안 취득된 자료를 사용하여야 정밀측위가 가능하다.

Keywords

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