• 한국측량학회:학술대회논문집
• /
• 한국측량학회 2003년도 추계학술발표회 논문집
• /
• pp.87-90
• /
• 2003

정밀한 위치결정에 사용되는 GPS는 초기 군사목적을 벗어나 자동차, 선박, 비행기 등의 항법은 물론 측량분야, 지각 및 구조물의 변위 감시, 우주, 통신, 국방 분야 등 매우 광범위한 분야에서 활용되고 있으며, 그 이용도가 급속히 증가하는 추세이다. 그러나 GPS 관측값은 부정오차와 정오차 등 많은 오차를 포함하고 있기 때문에 이를 소거하거나 최소화하여야 한다. GPS 오차는 크게 위성궤도나 위성시간 오차등 위성에 관련된 오차, 수신기 잡음이나 다중경로 등 수신기 관련 오차, 그리고 대류권이나 전리층에 의한 전파 오차로 구분할 수 있다. 이들 오차들은 대부분 차분방법과 수학적 알고리즘에 의해 소거되거나 최소화되지만, 다중경로와 수신기 잡음은 소거하거나 축소할 수 없다. 다중경로는 관측당시의 수신기 주변환경에 따라 바뀌기 때문에 수학적으로 소거할 수 없으며, 수신기 잡음은 수신기 내부의 노이즈로 인하여 발생하기 때문에 소거하기가 상당히 어렵다. 본 연구에서는 다중경로에 의한 GPS 기선변화를 알아보기 위해서 여러 조건하에서 정적 GPS 측량을 실시하였다. 먼저 정확한 좌표를 알고 있는 한 점에 GPS를 설치하고 다른 두 대의 GPS을 임의 점에 설치하였고, 이들 두 GPS 중에 하나의 수신기에 다중경로 환경을 설정하였다 정적 GPS 관측시 기선에 어떠한 변화가 오는 파악하기 위해서 기선처리와 망조정을 통해 기선길이와 좌표값을 산출하였다. 이러한 다중경로 실험은 구조물 모니터링 등 mm 정확도를 요구하는 GPS 측량에 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

• 한국측량학회지
• /
• 제36권6호
• /
• pp.621-628
• /
• 2018

GPS (Global Positioning System)를 이용하여 위치를 결정하기 위해서는 4개 이상의 가시위성이 있어야 한다. 하지만 도심지역과 같은 환경에서는 이러한 조건을 만족하기 어려운 경우도 있다. 특히, 가시위성이 3개뿐인 경우 외부로부터 위치결정에 필요한 시계오차정보를 활용하는 측위기법이 대안으로 사용되기도 한다. 본 연구에서는 먼저 수신기 시계오차특성을 분석한 후 시계오차의 보간에 적합한 방법으로 LSC (Least-Squares Collocation)을 제안하였다. 실험을 위해 국내 상시관측소와 상시관측소 근처에 설치된 수신기로부터 수신된 GPS 데이터를 이용하였다. DGPS (Differential GPS)기법을 통해 먼저 시계오차를 계산했으며 효율적인 보간을 위해 구간을 나눈 후 보간하는 방법을 적용하였다. 시계오차의 계산이 불가능한 epoch에 대해 LSC 보간법을 적용함으로써 시계오차를 계산하였다. 실험결과를 분석하기 위해 원래 데이터로부터 계산된 시계오차와 보간된 시계오차와의 차이인 잔차를 계산하였다. 계산결과 잔차의 평균은 0.24m 그리고 표준편차는 0.49m로 충분한 정확도의 확보가 가능한 것으로 판단된다.

• 한국측량학회지
• /
• 제26권5호
• /
• pp.529-536
• /
• 2008

상대측위는 좌표가 정확히 알려진 측점을 기준으로 다른 측점의 좌표를 상대적으로 결정하는 방법으로 측지분야 및 정밀측위 분야에 활용되고 있다. DGPS(Differential GPS) 기법은 일정한 거리 내에서 위성과 수신기의 공통오차를 소거할 수 있다는 장점이 있지만 기선의 길이가 증가할수록 오차가 증가하는 단점을 가지고 있다. GPS 절대측위는 상대측위와는 달리, 원하는 측점의 수신기에서 수신한 GPS 위성들의 신호를 이용하여 독립적으로 측점의 위치를 결정하는 방식이다.이때 관측된GPS 신호에는 위성시계 오차, 전리층 및 대류권 통과에 따른 오차, 다중경로 오차 등 위치 결정에 영향을 주는 여러 오차 요인들이 포함되어 있어 이를 보정해 주어야 한다. 본 연구에서는 Bernese GPS Software 5.0을 이용한 정밀절대측위 방법과 AUSPOS - Online GPS Processing Service를 이용한 상대측위 방법으로 국토지리정보원의 GPS 상시관측소 관측자료를 처리하고 이를 국토지리정보원의 고시성과와 비교.분석하여 정밀절대측위를 이용한 정밀위치결정의 정확도를 분석하고 그 효용성을 제시 하고자 한다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제39권3호
• /
• pp.225-231
• /
• 2011

GPS 위성 이상 신호의 발생 요인 중 위성 시계의 이상 현상은 GPS 측정치에 매우 큰 영향을 미칠 수 있으나, 측정치에는 궤도 오차, 이온층 지연 오차, 대류층 지연 오차, 다중경로 오차, 수신기 시계 오차 등의 성분들이 포함되어 있어 위성 시계의 오차 범위가 다른 요소에 의한 오차보다 커지기 전에는 위성 시계의 이상 현상을 검출하기 어려운 문제가 있다. 위성 시계에 이상 현상이 발생하였을 때 이상 판별의 임계 범위를 최소화 하여 빠르고 정확하게 검출을 수행할 수 있도록, 본 논문에서는 이중 주파수 측정치로부터 반송파 스무딩 필터를 적용하고 수신기 시계 오차 및 다른 여러 가지 요인에 의한 오차를 보정한 후 정확한 위성 시계 오차를 추정하는 방법을 제시하였고 IGS 기관에서 제공하고 있는 위성 시계 정보와 비교를 통해 제시한 방법의 성능을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제33권3호
• /
• pp.65-70
• /
• 2005

잘못된 미지정수는 잘못된 위치값을 사용자에게 제공하여 자세결정에 큰 오차를 발생시킨다. 본 논문에서는 이동하는 항체에 4개 이상의 GPS 안테나를 고정시켜 정확한 자세결정을 수행할 때 다중경로를 추정하는 방법을 제안하였다. 4개 이상의 GPS 안테나에서 얻은 측정값이 같은 수신기 시계오차를 갖게 되면, 안테나 사이의 기하학적 관계를 이용하여 자세결정을 보다 효과적으로 수행할 수 있다. 안테나 사이의 거리를 반파장으로 만들어 미지정수 검색의 과정 없이 미지정수를 결정하고, GPS 반송파 측정값에 존재하는 다중경로 오차를 추정할 수 있다. 본 논문은 GPS 반송파 측정값의 다중경로 오차를 추정하는 알고리즘을 제시하고 수학적인 증명을 하였으며, 이 결과를 시뮬레이션을 통해 검증하였다.

• 대한공간정보학회지
• /
• 제12권1호
• /
• pp.11-20
• /
• 2004

GPS오차 중 하나였던 SA(Selective Availability)에 의한 오차의 제거 이후(2000년 5월 1일 기점) GPS 오차의 해제 전후의 교통정보의 신뢰성을 비교하고, GIS-GPS 교통정보수집단계에서의 수집신뢰성을 높일 수 있도록 하는 방안을 제시하는 것이 본 연구의 주요목적이다. 크게 두 가지를 다루고 있는바, 첫 번째는 GPS의 오차의 변화에 대한 것으로 GPS수신기에서 1초마다 수집된 원시데이터에 대하여 SA 해제 전과 후의 정확도를 고정점밀도를 이용하여 분석하였고 그 결과 SA 해제 후에는 도로중심선에서 20m의 범위 안에 전체 GPS 포인트의 87.23%가 포함된 반면 해제 전에는29.94%가 포함되어 SA 해제 이후 GPS데이터의 이용가능정도 및 정확도가 전체적으로 향상된 것을 알 수 있었다. 두 번째는 5분$^{1)}$동안 수집된 모든 자료에 대하여 각 링크의 참통행시간(실측통행시간)과 프로브차량의 통행시간의 차이를 산출하였다. 실측통행시간과 구간통행시간의 비교 결과 버퍼크기가 SA 해제 전(60m)보다 작은 40m에 가장 오차가 작게 산출되었다. 이는 SA 해제 이후 GPS 오차의 감소로 버퍼크기를 축소해도 산출된 구간통행 시간의 신뢰도에는 관계가 없다는 것을 보여주는 것이 된다. 하지만 SA 이외에 다른 오차는 여전히 존재하기 때문에 버퍼설계 시 GPS 오차를 완전히 무시하기는 힘든 것으로 나타났다. 하지만 구간통행시간의 오차평균을 볼 때 DGPS를 사용하지 않고 단지 GPS만 이용해도 교통정보의 획득을 위한 이용에 큰 문제가 없다고 판단되어졌다.

• 한국항해학회지
• /
• 제20권3호
• /
• pp.73-84
• /
• 1996

선진국에서의 GPS 위성정보를 활용한 자세결정 센서개발은 새로운 GPS 관련연구 분야로 떠오르고 있는 실정이다. 지금까지 국제학회에 보고된 대부분의 연구는 GPS 위성신호의 Carrier phase 측정을 통해 고중차등을 이용한 방법으로 주로 3-D 자세결정방식에 치중하고 있으나, 아직 실무에서의 활용은 이른 것으로 알려지고 있다. 본 논문은 GPS 위성신호의 범용이 C/A 코드 프로세싱 GPS 수신기 정보를 활용하여 선박의 방위센서 개발에 관한 연구이다. 본 연구에서는 1차적으로 GPS 위성신호의 오차벡터를 진시간으로 측정 및 분석을 통해 GPS 위성오차중 가장 심각한 S/A 오차 발생기간에도 방위센서 구측을 위한 정보획득에는 문제가 되지 않음을 확인하였고, 수신된 Two-Point 위성정보를 이용 새로운 선박의 방위센서 "GPS-Compass"를 구측 비선형 모델하에서의 해상 실험을 통해 본 연구에서 제시한 "GPS-Compass"의 새로운 선박 방위센서로의 활용가능성을 보였다.박 방위센서로의 활용가능성을 보였다.

• 한국항행학회논문지
• /
• 제18권5호
• /
• pp.421-428
• /
• 2014

GPS 위성의 궤도는 GPS에서 송신하는 항법메시지를 이용하여 계산할 수 있는데, 본 논문에서는 미국 NGA 정밀궤도력을 실제 궤도로 가정하고 방송궤도력으로 계산한 위성궤도 및 시계와의 차이를 계산하였다. 2004년부터 2013년까지 전 세계와 한반도에서의 궤도오차를 파악하기 위해 한반도에서 관측되는 위성을 별도로 계산하였다. 그 결과 한반도에서 궤도오차가 4 cm, 의사거리 오차가 3 cm 더 작았다. 10년간 GPS 위성의 종류별 궤도오차를 계산하였는데, Block IIA와 IIF의 SISRE 오차가 2.8배 차이가 나는 것을 확인하였다. 위성의 궤도오차와 그림자조건의 상관관계를 분석하였으며 그림자 내부에 있을 때 궤도오차가 2.1% 더 크게 나타났다. 태양활동 및 지자기활동과의 상관관계 분석도 수행하였는데, 2004년부터 2008년까지는 F10.7과 궤도오차가 큰 상관관계를 가지고 있지만 2009년부터 상관관계가 낮아지는 것으로 나타났다.

• 한국측량학회지
• /
• 제26권4호
• /
• pp.397-405
• /
• 2008

한 지점의 위치에 대한 정확도는 위성의 위치와 몇 가지 요인으로 인하여 발생하는 신호의 지연 등에 주로 의존하게 된다. 이러한 지연의 효과가 3차원 위치 오차에 미치는 영향을 분석하기 위하여 GPS 오차를 포함하는 GPS 관측 파일(RINEX)을 시뮬레이션 하고, 시뮬레이션된 관측 파일을 기선 처리하여 그 효과를 분석하였다. Bernese ver5.0을 이용하여 전리층 지연, 대류권 모델, DOP, 랜덤 오차 등 과 같은 GPS 오차를 시뮬레이션에 적용하였다. 실험결과 기선이 짧다면 무전리층 조합으로 인하여 전리층 지연 효과를 제거할 수 있기 때문에 TEC에 의한 위치오차는 그리 크지는 않았다. 그러나 기선이 길어진다면 3차원 위치오차는 최대 10cm까지 나타났다. 싸이클 슬립은 싸이클 슬립이 증가함에 따라 점차적으로3차원 위치오차가 변화되기 보다는 싸이클 슬립이 60%를 넘었을 때 좌표에 미치는 영향이 커짐을 알 수 있다. 이는 시뮬레이션된 싸이클 슬립이 위성에 골고루 분배되었기 때문에 싸이클 슬립에 의한 영향은 크지 않았으나 60%를 넘을 경우 그 오차는 급격히 증가하였다. 또한 DOP이 3보다 작은 경우, 2시간 선별하여 계산된 3차원 위치오차는 $3{\sim}4cm$ 정도 향상되었다.

• 한국측량학회지
• /
• 제29권6호
• /
• pp.677-685
• /
• 2011

대중교통 정보 시스템의 고도화와 정보 신뢰도 유지를 위해서는 대중 교통수단 노선과 운행 정보에 대한 정확도 향상은 매우 중요한 사안이다. 이러한 위치기반체계에 대한 정확도를 측정하기 위해 GPS를 활용한 매우 다양한 방법들이 존재하고 있지만 버스 노선 등과 같이 이동 차량에 탑재된 GPS를 통해 결정된 선형 객체의 동적인 위치 정확도를 평가하는 연구는 아직 미비하다. 이에 본 연구의 목적은 단일 버퍼링 기법을 이용하여 GPS에 의해 실시간 측정된 버스 노선의 정확도 평가 방안을 제시하는 것이다. 이를 위해 경기도 안양시 일대의 정류소와 버스 노선을 대상으로 단독 측위, DGPS, GPS/INS 에 따른 정적 및 동적 측위 결과를 상호 비교하고 정확도와 오차의 영향을 분석하였다. 연구 결과로서 정류소 위치에 대한 단독측위의 경우 실시간 DGPS 관측과 GPS/INS DGPS 관측과 비교하여 2개의 관측성과 모두 5m 이내 정확도 범위 내에 결과를 얻을 수 있었다. 특히, 노선의 경우 공공측량 작업 규정 세부기준의 축척별 위치 정확도에 근거하여 단독측위 14.5m의 오차는 1:20,000, 18.1m의 오차는 1:25,000 축척의 오차범위 정확도를 가지며, DGPS의 16.9m와 18.5m의 오차는 1:25,000 축척의 오차범위, GPS/INS의 18.4m와 18.5m의 오차는 1;25,000 축척의 오차 범위로 정확도를 평가할 수 있었다. 본 연구에서 제시한 방법은 버스 기반 정보 구축을 위한 GPS 현장 조사 시 동적 위치 측정 방법론의 타당성 검토와 높은 정밀도의 노선 위치 정보 구축에 활용 가능할 것이다.