차량 항법장치에서 활용하고 있는 GNSS는 차분기법을 이용하더라도 수 미터 수준의 측위 정밀도를 확보할 수 있으므로, 길안내 수준의 위치기반서비스만 가능하다. 반면 정밀 측지/측량분야에서는 민간용 코드 대신 반송파 위상정보를 이용하여 센티미터에서 밀리미터까지의 위치 정확도를 확보할 수 있다. 본 연구에서는 국토교통부 국토지리정보원의 NRTK(Network-RTK) 서비스를 차량항법에 적용하기 위한 기반연구를 수행하였다. 이를 위해, 차량에 GNSS 장비를 탑재하고 전국범위에서 NRTK를 수행하였으며, 그 결과를 바탕으로 NRTK의 차량항법 적용가능 여부를 판단하고자 하였다. 본 연구의 분석결과, NRTK는 대체적으로 높은 모호정수 결정율을 보이며, 지상 차량항법에 충분히 적용할 수 있을 것으로 판단된다. 다만, 도심지에서는 모호정수 결정율이 급격히 낮아지며, 실수해일 경우에는 측위 오차가 10m 이상의 수준에 달할 정도로 불안정할 수 있다. 따라서 안정적인 위치정확도를 확보하기 위해서는 실수해의 오차영향을 최소화할 수 있는 방안 등이 모색되어야 할 것으로 사료된다. 그러나 수신환경이 양호한 일부 도심지에서는 NRTK를 활용하여 센티미터 수준의 측위 정확도를 확보할 수 있을 것으로 판단된다. FKP는 고속 주행 시 모호정수 결정율이 약 55%까지 낮아지는 경우가 발생하였으므로 여러 수신환경을 고려하여 측위 정확도를 결정하여야 한다. 마지막으로 대기교란(2단계 이상)에 의해 NRTK(FKP) 접속오류로 의심되는 사례가 발생하였으며, 이에 대한 정확한 원인규명이 필요하다.
본 연구에서는 농구코트 기준선을 모델로 가상기준점(VRS) 기법, DGPS 기법 및 휴대용 GPS 수신기를 사용한 절대측량기법(PP)을 실시간 적용하고 측위방법별로 획득한 수평궤적 및 고도성분의 분포를 실측제원과 비교 분석하였다. 연구결과, 실제 농구코드의 규격대비 수평궤적은 VRS, DGPS 및 PP 기법에서 각각 ${\pm}$수cm, ${\pm}m$ 및 ${\pm}2m$의 편차 폭을 나타내었다. 또한, 코트의 경사도와 주요 점검점의 고도편차를 검토할 때, VRS 측량궤적은 실측제원에 매우 근접한 결과로 나타난 반면, DGPS 및 PP의 결과는 상대적으로 큰 편차를 보였다. GNSS 상시관측망의 통합 확대운영에 따른 양질의 VRS서비스와 서비스지역의 확대는 Single based RTK 대비 매우 효율적 기술로서 특히, 실시간 건설공사 현장 등에서 그 활용이 기대된다.
Recently, UFRs (Unmanned Flying Robots) have begun to be utilized in various areas for civilian and military applications. Due to this increased utilization, accidents involving UFRsare also increasing. To prevent or monitor accidents caused by UFRs, high-accuracy positioning information is one of the most important technical elements. This paper proposes an efficient UFR monitoring system which provides accurate UFR positioning information with low-cost onboard elements; a small ARM module based on an embedded Linux operating system, a low-cost single frequency GPS receiver with a cheap patch antenna, and a versatile wireless network interface module. The ground monitoring system employs a dual frequency GPS receiver to generate exact UFR coordinates with cm-level accuracy. By processing the UFR measurements based on the Inverse RTK (Real Time Kinematic) method, the ground monitoring system determines the cm-level accurate coordinates of the UFR. The feasibility of the proposed UFR monitoring system was evaluated by three experiments in terms of data loss and accuracy.
Extreme tropospheric anomalies such as typhoons or regional torrential rain can degrade positioning accuracy of the GPS signal. It becomes one of the main error terms affecting high-precision positioning solutions in network RTK. This paper proposed a detection algorithm to be used during atmospheric anomalies in order to detect the tropospheric irregularities that can degrade the quality of correction data due to network errors caused by inhomogeneous atmospheric conditions between multi-reference stations. It uses an atmospheric grid that consists of four meteorological stations and estimates the troposphere zenith total delay difference at a low performance point in an atmospheric grid. AWS (automatic weather station) meteorological data can be applied to the proposed tropospheric anomaly detection algorithm when there are different atmospheric conditions between the stations. The concept of probability density distribution of the delta troposphere slant delay was proposed for the threshold determination.
현재 국토지리정보원은 전국 44개의 상시관측소를 이용하여 VRS 서비스를 제공하고 있으며 이를 이용하여 짧은 시간 동안 취득된 자료의 처리를 통해 높은 위치정밀도의 획득이 가능하다. 그러나 공공기준점 측량을 위한 VRS 측량의 가용성 분석은 미비한 상태이다. 따라서 본 연구에서는 다양한 환경에서 데이터를 취득하여 공공기준점 측량에 대해 적용하기 위한 VRS 측량의 정확도를 분석하였다. 그 결과 85%의 데이터가 4cm 이내의 수평오차가 나타남으로써 VRS 측량에 적용할 수 있다고 판단되었고 좌표의 정확도를 판별하는 인자로 GDOP(Geometric Dilution of Precision)보다는 추정된 좌표의 분산을 나타내는 PQ(Position Quality)를 이용하는 것이 효율적임을 알수 있었다. 또한, 현재 대표적인 VRS 장비회사인 TRIMBLE, MAGELLAN, LEICA, TOPCON의 장비의 정밀도를 비교분석한 결과 수평위치의 표준편차가 3cm 미만으로 나타났으며, 회사 장비 별 정밀도는 비슷한 것으로 확인 되었으며, 공공기준점 측량에 VRS 측량을 적용하여도 무방하다고 사료된다.
GPS의 도입과 함께 위성항법시스템과 관련된 많은 연구들이 수행되었으며 이를 통해 위성항법시스템을 이용한 위치 결정의 활용성이 충분히 제시되었다. 하지만 대부분의 연구가 정확도 부분에 초점을 맞추고 있으며 현재 빠르게 발전하고 있는 위성항법시스템과 관련 국가 인프라에 대한 분석적 연구는 부족한 실정이다. 이에 본 연구에서는 현재 다중 위성항법 시스템과 국토지리정보원의 위성기준점의 현황을 파악하고, 실험을 통해 측위성능 향상을 위한 위성측량 인프라 고도화의 방향과 이에 따른 기대효과를 제시하고자 하였다. 연구를 통해 GPS, GLONASS 뿐만 아니라 Galileo, COMPASS, QZSS 등 다중 위성항법시스템이 측량에 적용할 수 있을 정도로 운영되고 있음을 알 수 있었다. 또한 기존 GPS와 GLONASS만을 이용한 VRS 서비스와 다중 위성항법 시스템을 활용하는 경우의 비교를 통해 가용 위성 수, 정밀도, PDOP 등 다중 위성항법시스템 활용에 대한 정량적인 개선점을 제시하고, 위성측량 인프라 고도화를 위해 우선적으로 고려해야할 사항들을 도출하였다. 향후 VRS에서 다중 위성항법 서비스가 가능해 진다면 도심에서 GNSS 측량 요구가 증가하고 있는 현재 대민서비스 만족도를 크게 재고할 것이며, 측량 인프라 선진화에 크게 기여할 것이다.
장기선 네트워크 RTK(Real-Time Kinematic) 측량, 정밀단독측위(precise point positioning) 및 전리층/대류권 지연 모니터링등 GPS를 이용한 실시간 데이터 처리를 위해서는 IGS(International GNSS Service)에서 제공하는 정밀궤도 수준의 정확도가 시간지연 없이 확보되어야 한다. 본 연구는 준 실시간 위성궤도결정을 위한 선행연구로서 일반적인 위성궤도 결정 방법, 특히 동역학적 방법에 대한 이론적 고찰과 가속도 적분을 위한 지구기준/관성좌표계 변환 방법에 대한 테스트를 수행하였다. IAU 1976/1980 세차/장동모델은 IAU 2000A 모델과 0.05mas 수준의 허용범위 내 차이를 보였다. IAU 2000A 모델은 기본적으로 복잡한 장동모델로 인해 변환행렬 계산에 많은 시간이 소요된다. IAU 2000A 모델에 기존 변환 방법을 사용하는 경우가 NRO(non-rotating origin) 방법에 비해 2배정도 빠른 결과를 보인 반면 회전행렬의 실질적인 차이는 없는 것으로 나타났다.
Errors included in Global Navigation Satellite System (GNSS) measurements degrade the performance of user position estimation but can be mitigated by spatial correlation properties. Augmentation systems providing correction data can be broadly categorized into State Space Representation (SSR) and Observation Space Representation (OSR) methods. The satellite-based cm-level augmentation service based on the SSR broadcasts correction data via satellite signals, unlike the traditional Real-Time Kinematic (RTK) and Network RTK methods, which use OSR. To provide a large amount of correction data via the limited bandwidth of the satellite communication, efficient message structure design considering service area, correction generation, and broadcast intervals is necessary. For systematic message design, it is necessary to analyze the influence of error components included in GNSS measurements. In this study, errors in satellite orbits, satellite clocks for GPS, Galileo, BeiDou, and QZSS satellite constellations ionospheric and tropospheric delays over one year were analyzed, and their spatial decorrelations and linear modeling characteristics were examined.
The geomorphological changes of an unvegetated part of the Okjukdong coastal dune were analyzed between 2008 and 2018. Its natural landscape has been destroyed after artificial forestation, but there is no quantitative evidence on these changes. In this study, we measured the unvegetated area using a total station and a network RTK-GPS in 2008, 2014, and 2018. Using Krging method for the three point data sets, we constructed digital elevation models (DEMs) and analyzed topographic changes between the three years. The results showed that the sand of the study area decreased in volume from 2008 to 2014, because sand supply from the nearby beach was blocked by coastal forests. The sand volume temporarily increased from 2014 to 2018, because of the dune nourishment conducted in 2017. It seems that the upper part of the sand dune has shrunk, but the sand at the bottom has increased over the last decade.
Coastal sand dunes have been regarded as natural defenses to protect hinterland from disasters such as storm surge and typhoons. However, many dunes are not well-deserved in South Korea because of imprudent land development or inappropriate measures after coastal erosion. Lately, beach nourishment and dune reinforcement are emphasized as the effective and environmentally sustainable solution for the coastal protection. They are regarded good strategies to keep landscapes for a time, with little side effects. However, there is little knowledge on the construction methods including proper design and time plans for the best results.In addition, the effects of dune reinforcement in the field should be tested.In thisstudy, we performed sand filling in an eroded dune scarp and surveyed topographic changes in the beach-dune system, which is located along Dasa-ri coast, Chungnam Province, South Korea. Using a network RTK-GPS and drone-based aerial photographs, we analyzed the temporal and spatial changes in the area, before and after the reinforcement. As a result, the dune reinforcement seems to be helpful to mitigates the coastal erosion and to prevent the coastline retreat at least for one year.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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