본 논문에서는 GLONASS 시각 전달에 대한 r2cggtts 프로그램의 국내 관측 결과를 분석하여 제시한다. r2cggtts 프로그램은 GPS 시각전달에 의한 시각비교에 전 세계적으로 활용되고 있는 프로그램으로써, 최근 GLONASS 에 대한 코드가 수정보완되었다. 이에, 국내에서 관측된 GLONASS 데이터를 이용해서 GLONASS 에 의한 시각전달 결과를 분석하여 제시한다.
BIPM에서는 세계협정시(UTC)를 유지하기 위해 GPS 시각 전송 기법을 이용해 왔다. 최근 GLONASS 위성 시스템이 전 세계적으로 서비스되면서 GLONASS 위성의 코드 신호를 이용한 시각 전송 기법에 대한 연구가 진행되었고 이에 GPS 와 GLONASS를 결합한 시각 전송 기법이 연구되고 있다. 본 논문에서는 GNSS 시간과 UTC, 윤초 등에 대해 소개하고 GLONASS 시각 전송에서 윤초의 적용 여부에 따른 시각 오프셋 영향에 대한 결과를 제시하고자 한다.
전 세계 시각 연구실에서는 세계협정시(UTC)를 유지하기 위해 GPS 위성의 코드 신호를 이용해왔다. 최근 GLONASS 위성 시스템이 전 세계적으로 서비스되면서 GLONASS 위성의 코드 신호를 이용한 시각 전송 기법에 대한 연구가 진행되었고 이에 GPS 와 GLONASS를 결합한 시각 전송 기법이 연구되고 있다. 본 논문에서는 GLONASS 위성의 코드 신호를 이용해서 GLONASS 위성과 관측 시스템간의 시각 오프셋을 추출하는 시각 전송 기법에서 윤초에 대해 소개하고 그 적용 결과를 제시하고자 한다.
본 연구에서는 위성측위의 정확도를 평가하기 위해서 위성 데이터 수신에 장애가 없는 개할지역, 신호차단과 다중경로 오차를 유발하는 고층 건물 및 차량 통행과 전주 등이 산재한 도심지역을 실험지로 선정하였다. 첫째, 재래식 측량방법으로 RTK-GPS와 RTK-GPS/GLONASS 적용가능성을 평가하였고 결과적으로 실시간 GPS단독측위보다 GPS/GLONASS 결합 시 성과가 더 우수하게 나왔다. 그리고 개할지역에처는 실시간 차분측위와 실시간 동적 측위 모두 GPS/GLONASS 결합시 성과가 더 우수하게 나타났다. 따라서 지적 전산화를 위한 필지중심토지정보시스템 구축에 필요한 기본도의 수치화 작업과 기존 도면을 전산화하는 방법에 있어 RTK-GPS, RTK-CPS/GLONASS 방법을 사용한다면 시간과 비용의 절감 효과가 있을 것이며, 향후 GPS와TS 결합으로 국가지리정보체계(NGIS)의 자료기반 구축, 지적재조사 사업 준비 및 현장실시설계 등에 크게 기여할 것이다.
GPS/GLONASS 결합을 통해 위성의 가시성, 정확성, 그리고 이용성 등이 증가하였다. 하지만 두 시스템 결합에서 시간계 차이, 좌표계 차이, 그리고 GLONASS의 상이한 주파수에 의해 결합 반송파 주파수에서 반송파 미지정수 결정에 관한 문제점을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 단독위치결정에서 GPS/GLONASS 결합에 의한 위치결정 정확도를 평가하고, GPS/GLONASS 결합에 의한 위성의 가시성과와 위성신호 수신고도각에 따른 자료획득율을 검토함으로써 GPS/GLONASS 결합 특성을 알아보고자 한다.
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.
러시아의 위성항법시스템인 GLONASS(GLObal NAvigation Satellite System)는 2011년 10월 이후 정상적으로 재가동되었으며 지속적으로 시스템 구성이 현대화되고 있다. 최근 2017년 10월 16일 발사된 GLONASS 752 위성(GLONASS-M)이 정상 작동됨에 따라서 2세대 위성인 GLONASS-M 22기와 3세대 위성인 GLONASS-K 1기로 총 24기 위성이 구축되었다. 따라서 본 논문은 현재의 GLONASS 위성 항법시스템의 항법위성으로부터 실데이터를 수신하여 항법파라미터 특성 및 성능을 분석하고자 하였다. 수신된 데이터를 분석한 결과 항상 항법위성 5~11기가 동시에 가시선상에 있어서 항법신호를 수신할 수 있음을 확인하였으며, 실험에 이용된 위성들의 DOP(Dilution of Position)는 GDOP, PDOP, HDOP, VDOP, TDOP 각각 2.790, 2.424, 1.169, 2.123, 1.381을 얻었다. 또한 수신된 데이터의 위치 정밀도를 분석한 결과 표준편차 1.4m로 매우 우수하였다. 결과적으로 GLONASS와 GPS(Global Positioning System)는 성능이 거의 동일하며 향후 GLONASS 시스템의 이용 확대가 기대된다.
GPS(Global Positiong System)와 GLONASS(GLObal NAvigation Satellite System) 는 위치와 시각을 제공하는 기초 기술이며 항법 분야, 측지분야, 자세 측정 및 제어 분야 등 그 응용분야가 다양하다. 그러나 GPS나 GLONASS는 각기 제한된 가시 위성의 수로 인해 정확한 항법 해를 얻는데 어려움이 있으며, 또한 하나의 항법 시스템만을 이용하는 경우 의존도가 너무 높아지게 되어 전략적인 측면에서도 불리하다. 이러한 측면에서 GPS와 GLONASS 의 통합수신은 보다 정확한 항법 해를 구할 수 있고 보다 나은 시스템의 안정도를 가져올 수 있다. 이를 목적으로 GPS/GLONSS 통합 수신용 RF 전단부를 130$\times$80 mm$^2$의 PCB상에 구현하였고 실제 시스템에 적용 가능한지를 측정하였으며 GLONASS 수신기의 one chip화의 가능성을 검토하였다.
In this study, positioning results that combined the code observation information of GPS and GLONASS navigation satellites were analyzed. Especially, the distribution of GLONASS satellites observed in Korea and the combined GPS/GLONASS positioning results were presented. The GNSS data received at two reference stations (GRAS in Europe and KOHG in Goheung, Korea) during a day were processed, and the mean value and root mean square (RMS) value of the position error were calculated. The analysis results indicated that the combined GPS/GLONASS positioning did not show significantly improved performance compared to the GPS-only positioning. This could be due to the inter-system hardware bias for GPS/GLONASS receivers, the selection of transformation parameters between reference coordinate systems, the selection of a confidence level for error analysis, or the number of visible satellites at a specific time.
The use of dual-frequency measurements from the Global Navigation Satellite System (GNSS) enables us to observe precise ionospheric total electron content (TEC). Currently, many GNSS reference stations in South Korea provide both GPS and GLONASS data. In the present study, we estimated the grid-based TEC values and relative receiver differential code biases (DCB) from a GNSS network operated by the Korea Astronomy and Space Science Institute. In addition, we compared the diurnal variations in a TEC time series from solutions of the GPS only, the GLONASS only, and combined GPS/GLONASS processing. A significant difference between the GPS only TEC and combined GPS/GLONASS TEC at a specific grid point over South Korea appeared near the solar terminator. It is noted that GLONASS measurements can contribute to observing a variation in ionospheric TEC over high latitude regions.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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