통합 GPS/GLONASS 측위 정확도 및 위성가시성 효과 분석
저자
발행사항
인천 : 인하대학교 대학원, 2012
학위논문사항
학위논문(석사)-- 인하대학교 대학원 일반대학원 : 지리정보공학과 2012. 8
발행연도
2012
작성언어
한국어
DDC
623.893
발행국(도시)
인천
기타서명
Analysis of integrated GPS/GLONASS positioning accuracy and satellite visibility effects
형태사항
53p. ; 26cm
일반주기명
지도교수:박관동
인하대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
참고문헌 : p.51-52
소장기관
러시아의 GLONASS가 시스템 정상화에 성공함에 따라 GPS와 함께 전지구 위성항법시스템 체계를 구축하였다. 더욱이 GPS와 GLONASS 신호를 동시에 수신 가능한 스마트폰이 출시되면서 통합 GPS/GLONASS 측위의 활용이 점점 더 증대될 것으로 예상된다. 이 논문에서는 통합 GPS/GLONASS 이중차분 측위를 수행하여 측위정확도를 분석하고 위성가시성 변화에 따른 통합측위의 성능을 분석하였다.
위성항법시스템을 이용한 측위에서 위성궤도 결정은 핵심적인 사항이기 때문에 GPS와 GLONASS 위성궤도 결정에 대해 정리하였으며 특히 GLONASS 위성궤도 결정방법을 다양하게 수행하여 효과적인 방법을 제시하였다. 이를 위해 방송궤도력을 이용한 GLONASS 위성궤도 결정을 적분간격과 적분시간에 따라 정확도 분석을 수행하였다. 방송궤도력을 이용한 GLONASS 위성궤도 결정시 적분간격을 300초까지 증가시켜도 1초와 유사한 궤도오차가 나타나며, forward와 backward 적분을 동시에 사용하여 평균 5m 이내의 정확도를 확보할 수 있었다.
가시환경이 확보된 환경에서 기선거리에 따른 GPS, GLONASS, 통합 GPS/GLONASS 이중차분 측위의 정확도 분석을 수행하였으며, 각 측위방법에 대해 기선거리와 오차의 상관성을 분석하였다. 그 결과 GPS만 단독으로 사용한 측위결과가 통합 GPS/GLONASS 측위결과 보다 더 높은 정확도를 나타냈으며, 이러한 원인을 분석하기 위해 영기선 실험을 수행하였다. 영기선 실험으로부터 GPS와 GLONASS 각 시스템 코드데이터 관측값의 노이즈를 확인하였으며 GLONASS가 GPS에 비해 2배정도의 노이즈를 가지고 있는 것을 확인할 수 있었다.
위성가시성에 따른 통합 GPS/GLONASS 측위의 성능을 분석하기 위해 신호차폐환경 시뮬레이션을 수행하였다. 상시관측소 데이터를 이용하여 건물과 같은 신호차폐요소가 동쪽, 서쪽, 남쪽 방향으로 위치함을 가정하여 시뮬레이션을 수행하고 해당 환경에서의 측위정확도를 분석하였다. 또한, 실제 신호차폐 환경을 구성하고 위성가시성에 대한 효과를 분석하기 위해 신호차폐환경을 구성하여 실험을 수행하였다. 시뮬레이션 상황에서는 GPS에 비해 통합 GPS/GLONASS의 수평정확도가 최대 약 14m 향상되었으며, 실제 신호차폐 환경에서는 통합 GPS/GLONASS 측위가 0.1 ~ 0.4m 향상된 정확도를 나타내었다. 신호차폐로 인해 위성가시성에 이상이 발생하는 경우 GPS/GLONASS 통합측위가 우수한 성능을 나타내는 것을 확인하였으며 이러한 연구결과를 스마트폰 측위에 활용할 경우 안정된 정확도를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.
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