본 연구에서는 위성측위의 정확도를 평가하기 위해서 위성 데이터 수신에 장애가 없는 개활지역, 신호차단과 다중경로 오차를 유발하는 고층 건물 및 차량통행과 전주 등이 산재한 도심지역을 실험지로 선정하여, GPS/GLONASS, TS/RTK-GPS 결합관측의 적용성을 제시하고, 기존 정지관측기법과의 정확도 비교와 결합관측방법의 활용성을 검토한 결과, 먼저 정적상대측위는 대상지별로 GPS 단독, GPS/GLONASS 결합의 방법으로 도근점의 성과와 0∼0.006m의 오차를 보였고, 실시간 위성측위에서 모호정수(Ambiguity) 고정해를 얻지 못한 RTK-GPS와 TS의 결합의 경우에는 도심지에서는 0.010∼0.077m 였으며, 개활지에서는 0.008∼0.078m 오차를 보였다. 이 값은 축척 l/l,200 지적도에서 측선거리 l00m의 경우 연결허용오차 12cm보다 작으므로 실용성이 있다고 판단된다.
본 연구에서는 위성측위의 정확도를 평가하기 위해서 위성 데이터 수신에 장애가 없는 개활지역, 신호차단과 다중경로 오차를 유발하는 고층 건물 및 차량통행과 전주 등이 산재한 도심지역을 실험지로 선정하여, GPS/GLONASS, TS/RTK-GPS 결합관측의 적용성을 제시하고, 기존 정지관측기법과의 정확도 비교와 결합관측방법의 활용성을 검토한 결과, 먼저 정적상대측위는 대상지별로 GPS 단독, GPS/GLONASS 결합의 방법으로 도근점의 성과와 0∼0.006m의 오차를 보였고, 실시간 위성측위에서 모호정수(Ambiguity) 고정해를 얻지 못한 RTK-GPS와 TS의 결합의 경우에는 도심지에서는 0.010∼0.077m 였으며, 개활지에서는 0.008∼0.078m 오차를 보였다. 이 값은 축척 l/l,200 지적도에서 측선거리 l00m의 경우 연결허용오차 12cm보다 작으므로 실용성이 있다고 판단된다.
In the study, the open area keeping a few visible satellites and the urban area covered with the high building, an electric pole were chosen far evaluation of accuracy of satellite positioning. First, suggest the validity of GPS/GLONASS, TS/RTK-GPS, and compared the accuracy with that of the classic...
In the study, the open area keeping a few visible satellites and the urban area covered with the high building, an electric pole were chosen far evaluation of accuracy of satellite positioning. First, suggest the validity of GPS/GLONASS, TS/RTK-GPS, and compared the accuracy with that of the classical surveying method. As a result, In static relative surveying, the difference of between the known cadastral supplementary control station and that of the acquired is 0.000∼.0006m in GPS alone, GPS/GLONASS, and In the RTK-GPS/TS, 0.010∼0.077m on the non-ambiguity fixed solutions in the urban area 0.008∼0.078m in the open area. it proved to be valid because it is within the allowed connecting errors, i.e 12cm on the baseline of loom in l/l,200 cadastral map.
In the study, the open area keeping a few visible satellites and the urban area covered with the high building, an electric pole were chosen far evaluation of accuracy of satellite positioning. First, suggest the validity of GPS/GLONASS, TS/RTK-GPS, and compared the accuracy with that of the classical surveying method. As a result, In static relative surveying, the difference of between the known cadastral supplementary control station and that of the acquired is 0.000∼.0006m in GPS alone, GPS/GLONASS, and In the RTK-GPS/TS, 0.010∼0.077m on the non-ambiguity fixed solutions in the urban area 0.008∼0.078m in the open area. it proved to be valid because it is within the allowed connecting errors, i.e 12cm on the baseline of loom in l/l,200 cadastral map.
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문제 정의
본 연구는 실제 측량에서 기준점 측량으로 많이 실시되 고 있는 도근점의 복구와 신설 그리고 세부측량에서 경계 점 위치결정 및 수치지적도 작성을 위한 측량 등에서 위성위치결정체계인 GPS/GLONASS, TS/RTK-GPS 결합관측에 따라 도근점 측량의 적용 가능성을 제시하고, 기존 정지 관측기법과의 정확도 비교와 결합관측방법의 활용성을 연 구한 결과, 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다.
조합해석은 TS관측값을 기준으로 GPS관측값을 7-매 개변수를 통해 변환하는 방식을 이용하였다 따라서, 본 논 문에서는 도심지역과 개활지역의 도근점 위치결정에 있어 서 실제 활용 가능한 가장 신속하고 정확한 측위방법을 제 시하고자 한다. 이에 GPS 측랺 등과 같은 위성측량과 컴퓨 터 프로그램을 이용한 자료처리로 기존 측량성과의 신뢰도 를 신속하게 검토할 수 있는 방법을 모색하여 측량 기준점 을 효율적으로 사용할 수 있게 되었으므로 본 연구에서는 위성측량인 GPS와 GLONASS 측량에 대해 그 정확도를 향상시키고 활용성을 제고하기 위하여 검정을 시도하였다.
마지 막으로 도심지역에서 위성측위기법의 단점을 보완하기 위 해 GPS와 TS의 조합해석으로 도근점의 정확도를 분석하 였다. 조합해석은 TS관측값을 기준으로 GPS관측값을 7-매 개변수를 통해 변환하는 방식을 이용하였다 따라서, 본 논 문에서는 도심지역과 개활지역의 도근점 위치결정에 있어 서 실제 활용 가능한 가장 신속하고 정확한 측위방법을 제 시하고자 한다. 이에 GPS 측랺 등과 같은 위성측량과 컴퓨 터 프로그램을 이용한 자료처리로 기존 측량성과의 신뢰도 를 신속하게 검토할 수 있는 방법을 모색하여 측량 기준점 을 효율적으로 사용할 수 있게 되었으므로 본 연구에서는 위성측량인 GPS와 GLONASS 측량에 대해 그 정확도를 향상시키고 활용성을 제고하기 위하여 검정을 시도하였다.
제안 방법
RTK는 GPS 상시관측소로부터 WGS84좌표를 획득한 도근점293에 기준수신기를 설치하여 현장캘리브레이션을 통하여 좌표변환계수를 산출하여 1초 간격으로 자료 전송 을 하고 각 측점에 고정해를 얻을 때까지 관측하였다. 하지 만 주위의 지장물에 의해 측점 260과275에서는 거의 관측 이 불가능하였다.
여기서 각 측점은 지적도근점을 나타내고 있으며, 이 지역에서는 11 개 측점으로 구성하였다. 도심지역과 마 찬가지로 30분 동안 15초 간격으로 자료를 취득하였다.
먼저정적싱대측위로 획득된 GPS와 GPS/GLONASS 결합 관측값을 위성 주파수별로 분석하였으며, 이를 이용하여 도근점 간의 경사거리를 비교하였다. 둘째로 실시간 위성측위기법별로 정확도를 분석함에 있어 실시간 차분 GPS(Real-TimeDifferential GPS ; RT DGPS)측위 실시간동적 GPS(Real Time Kinematic GPS ; RTK GPS)측위, 실시간 차분 GPS/ GLONASS(Real Time Differential GPS/GLONASS ; RT DGG)측위, 실시간 동적 GPS/GLONASS(Rea! Time Kinematic GPS/GLONASS ; RTK GG)측위 등으로 도근점의 정확도를 분석하였다. 여기서, 실시간 차분GPS에서 는 기지국에서 받은 의사거리 위성자료를 보정하여 이동 국에 전송하는 방식이고, 실시간 동적 GPS는 기지국의 위 성자료를 보정하지 않고 이동국에 전송하여 이동국에서 자료를 보정하여 획득되는 방식으로서 두 관측방법은 실 시간위성측위라는 점은 같으나 관측방식은 다르다.
또 기존의 TS 성과를 이용하여 RTK GPS성과를 결합하 여 망조정을 하여 성과를 산출하였다.
여기서, 실시간 차분GPS에서 는 기지국에서 받은 의사거리 위성자료를 보정하여 이동 국에 전송하는 방식이고, 실시간 동적 GPS는 기지국의 위 성자료를 보정하지 않고 이동국에 전송하여 이동국에서 자료를 보정하여 획득되는 방식으로서 두 관측방법은 실 시간위성측위라는 점은 같으나 관측방식은 다르다. 마지 막으로 도심지역에서 위성측위기법의 단점을 보완하기 위 해 GPS와 TS의 조합해석으로 도근점의 정확도를 분석하 였다. 조합해석은 TS관측값을 기준으로 GPS관측값을 7-매 개변수를 통해 변환하는 방식을 이용하였다 따라서, 본 논 문에서는 도심지역과 개활지역의 도근점 위치결정에 있어 서 실제 활용 가능한 가장 신속하고 정확한 측위방법을 제 시하고자 한다.
도심지역은 차량과 인구의 이동이 많고 고층 빌딩이 산재하여 위성관측 자료취득에 영향을 미치는 요소가 많은 지역이며, 개활지역은 위성관측 시 자료 취득에 장애 요소가 없는 지역을 선정하였다. 먼저정적싱대측위로 획득된 GPS와 GPS/GLONASS 결합 관측값을 위성 주파수별로 분석하였으며, 이를 이용하여 도근점 간의 경사거리를 비교하였다. 둘째로 실시간 위성측위기법별로 정확도를 분석함에 있어 실시간 차분 GPS(Real-TimeDifferential GPS ; RT DGPS)측위 실시간동적 GPS(Real Time Kinematic GPS ; RTK GPS)측위, 실시간 차분 GPS/ GLONASS(Real Time Differential GPS/GLONASS ; RT DGG)측위, 실시간 동적 GPS/GLONASS(Rea! Time Kinematic GPS/GLONASS ; RTK GG)측위 등으로 도근점의 정확도를 분석하였다.
대상 데이터
그래서 GPS, GLONASS 그리고 TS의 결합에 의한 지적도근점의 위치 정확도를 조사하기 위해서 행인의 이동이 많고 고층건물, 전주 등의 장애물이 밀집한 도심지역과 현 재 부지정리가 끝나고 일부지역에 공장들이 입주해 있는 개활지역을 실혐 대상지역으로 선정하였다. Fig.
데이터처리
마지막으로 1 a, 2 a, 3 a의 각각의 분산요소를 추정하여 결과를 그래픽 형태로 출력한다. 본 연구에서 사용된 소프트웨어는 상용 GPS 처리용 AOS(Ashtech Office Suite)와 WinPrism을 이용하였고, 결합 3D조정 프로그램은 PANDA(Program for the Adjustment of Networks and Deformation Analysis)을 이용하였다 Fig. 1 에서는 PANDA 프로그램의 자료처리 흐름도를 나타내었다.
성능/효과
1. 정적상대측위를 GPS 단독, GPS/GLONASS 결합의방법으로 수행한 결과 도심지에서의 경우 도근점의 성과 와 비교하여 GPS 단독인 경우 최대 X축으로 1.019m, y축 으로 1.022m, GPS/GLONASS 결합인 경우 최대 x축으로 0.510m, y축으로 0.655m의 오차를 보였으며 개활지의 경 우 최고 0.040m 였으나, 방법에 따른 오차의 차이는 0〜 0.006m으로 거의 동일하였다.
2. 실시간 위성측위를 이용하여 도근점 성과를 획득함에 있어 도심지에서는 코드파를 이용한 경우 GPS 단독, GPS/GLONASS 결합의 방법 모두 도근점 측위가 불가능 하였다. 그러나 반송파를 이용한 경우 두 지역 모두 도근점측위가 가능하였으며, GPS 단독보다는 GPS/ GLONASS 결합의 경우가 X축으로 0.
3. 실시간 위성측위에서 모호정수 고정해를 얻지 못한 도근점에 대하여 RTK-GPS와 TS의 결합에 의한 성과를 조합 해석한 결과 도심지에서는 0.0102〜0.0771m였으며, 개활지에서는 0.008~0.078m 오차를 보였다. 이 값은 축 척 1/1, 200 지적도에서 측선거리 100m의 경우 연결허용오 차 12cm 보다 적으므로 실용성이 있다고 판단되었다.
실시간 위성측위를 이용하여 도근점 성과를 획득함에 있어 도심지에서는 코드파를 이용한 경우 GPS 단독, GPS/GLONASS 결합의 방법 모두 도근점 측위가 불가능 하였다. 그러나 반송파를 이용한 경우 두 지역 모두 도근점측위가 가능하였으며, GPS 단독보다는 GPS/ GLONASS 결합의 경우가 X축으로 0.79m, y축으로 1.584m 정도 오차가 감소하는 결과를 얻었다.
실제 도시지역에서는 코드파를 이용한 경우에는 측위가 불가능하였지만 개활지 역에서는 측위가 가능하였다. 그리 고 성과를 비교하였을 때 기존에 발표되었듯이 반송파를 이용하는 RTK GPS나 RTK GG의 성과가 더 우수한 것을 알 수 있다.
성과의 잔차를 분석하면 심하게 잔차가 일어난 측점 260과 275가 보정한 RTK GPS/TS와 결합하여 X좌표와 Y좌 표의 잔차를 줄일 수 있었다.
마찬가지로 RTK GG에서도 측점 260과 275에서 관측이 불가능하였다. 하지만 결합 3D조정 프로 그램인 PANDA를 이용하여 보정한 TS성과와 GPS를 결 합하였을 때는 RTK GPS에서 취득할 수 없었던 성과를 과대오차로 소거하고 TS성과와 결합하여 향상된 성과를 취득할 수 있었다.
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