[논문]RTCM-SSR 보정요소 기반 1주파 Multi-GNSS 실시간 측위의 효용성 평가

이용창; 오성종

doi:10.22640/lxsiri.2020.50.1.107

RTCM-SSR 보정요소 기반 1주파 Multi-GNSS 실시간 측위의 효용성 평가
Availability Assessment of Single Frequency Multi-GNSS Real Time Positioning with the RTCM-State Space Representation Parameters 원문보기

지적과 국토정보 = Journal of cadastre & land informatix, v.50 no.1, 2020년, pp.107 - 123

이용창 (인천대학교 도시과학대학 도시공학과) , 오성종 (인천대학교 도시융.복합학과)

초록
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최근, Multi-GNSS 위성시스템 인프라 환경의 안정화와 이종 위성 조합 활용에 대한 효용성이 입증되면서 측위, 항법 및 시간 정보 관련 응용 등 다양한 산업 분야에서 실시간 Multi-GNSS 조합 활용의 분위기가 높아지고 있다. 본 연구의 목적은 가장 수요층이 많은 저가형 1주파 GNSS 위성 수신기 사용자를 대상으로 정적 및 동적 환경에서 4가지 Multi-GNSS 측량기법에 RTCM-SSR 보정류(streams)를 적용, Multi- GNSS 위성의 1주파 실시간 단독측위(SF-RT-PP)의 효용성을 평가하고 대응 과제를 도출하는 것이다. SSR 보정류를 4가지 Multi-GNSS 측위 기법에 연계하여 정적 및 동적 시험장에 적용한 결과, CNES의 SSRa00CNE0 서비스가 2차원 좌표성분에서 다른 SSR 보정류에 비해 양호한 결과를 제시하였다. Multi-GNSS 위성의 Carrier를 활용한 SF-RT-PP 측위 결과, 공통적으로 고도성분에서 큰 편차가 발생되었는데 이에 대한 원인 규명 및 SF-RT-PPP 측위에서 비차감 비조합 전리층 지연보정과 이종 위성조합에 따른 신호 Bias 보정의 중요성을 확인할 수 있었다. 또한, Multi-GNSS 위성의 인프라 환경 향상으로 4종의 GNSS 위성 중, 1종 위성만으로도 SF-SPP 측위가 가능함을 확인하였다. 특히, GPS 위성의 1주파 신호만을 활용한 RT-SPP 측위에서 Code 기반 SF-RT-SPP 측위의 경우, 위성궤도/시계 보정관련 보통력과 SSR 보정 간 효과는 미소한 반면, 전리층 보정의 경우는 Klobuchar 모델에 비해 SBAS 보정 정보를 활용한 경우가 높이에서 약 2배 이상의 정확도 향상 효과를 공통적으로 확인할 수 있었다. 향후, 2020년말 Galileo 및 BDS 위성 인프라가 완성되면서 Multi-GNSS 위성의 지역 특성이 반영된 실시간 전리층지연 및 기상특성을 반영한 SSR 조정 서비스가 진행될 경우, SF-RT-PPP 활용성 및 여러 산업부문의 다양한 수요 창출이 기대된다.

Abstract ▼ AI-Helper

With stabilization of the recent multi-GNSS infrastructure, and as multi-GNSS has been proven to be effective in improving the accuracy of the positioning performance in various industrial sectors. In this study, in view that SF(Single frequency) GNSS receivers are widely used due to the low costs, evaluate effectiveness of SF Real Time Point Positioning(SF-RT-PP) based on four multi-GNSS surveying methods with RTCM-SSR correction streams in static and kinematic modes, and also derive response challenges. Results of applying SSR correction streams, CNES presented good results compared to other SSR streams in 2D coordinate. Looking at the results of the SF-RT-PP surveying using SF signals from multi-GNSS, were able to identify the common cause of large deviations in the altitude components, as well as confirm the importance of signal bias correction according to combinations of different types of satellite signals and ionospheric delay compensation algorithm using undifferenced and uncombined observations. In addition, confirmed that the improvement of the infrastructure of Multi-GNSS allows SF-RT-SPP surveying with only one of the four GNSS satellites. In particular, in the case of code-based SF-RT-SPP measurements using SF signals from GPS satellites only, the difference in the application effect between broadcast ephemeris and SSR correction for satellite orbits/clocks was small, but in the case of ionospheric delay compensation, the use of SBAS correction information provided more than twice the accuracy compared to result of the Klobuchar model. With GPS and GLONASS, both the BDS and GALILEO constellations will be fully deployed in the end of 2020, and the greater benefits from the multi-GNSS integration can be expected. Specially, If RT-ionospheric correction services reflecting regional characteristics and SSR correction information reflecting atmospheric characteristics are carried out in real-time, expected that the utilization of SF-RT-PPP survey technology by multi-GNSS and various demands will be created in various industrial sectors.

주제어

표/그림 (14)

표 Table 1. Contents of RTCM SSR messages for real-time PPP provided by five analysis centers (CNES, GFZ, WHU, Spaceopal, and JAXA)
그림 Figure 1. View of data collection at Field surveying
그림 Figure 2. Kinematic tracking and test field con-figuration
표 Table 2. Correction models for additional errors correction in PPP analysis
표 Table 3. U-Blox M8 Timing GNSS Evaluation Kit Specification
표 Table 4. MAD of 3D coordinates components by Multi-GNSS static positioning methods (SPP, DGNSS, PPP, RTK) at base station using SSR products from four analysis centers(CNES, GFZ, WHU, Spaceopal, and JAXA) ※ Unit : Lat.(sec), Lon.(sec), Eh.(m)
그림 Figure 3. Ground tracks of the circle test fileld by Multi-GNSS SF-RT-SPP Positioning method using SSR products from four analysis centers (CNES, WHU, Spaceopal, and JAXA)
그림 Figure 4. Ground tracks of the circle test fileld by Multi-GNSS SF-RT-DGNSS Positioning method using SSR products from four analysis centers (CNES, GFZ, Spaceopal, and JAXA)
그림 Figure 5. Ground tracks of the circle test fileld by Multi-GNSS SF-RT-PPP Positioning method using SSR products from four analysis centers (CNES, GFZ, Spaceopal, and JAXA)
그림 Figure 6. Ellipsoidal height distribution of the circle test field by Multi-GNSS SF-RT-PPP Positioning method using SSR products from four analysis centers (CNES, GFZ, Spaceopal, and JAXA)
그림 Figure 7. Ground tracks of the circle test fileld by Multi-GNSS SF-RT-RTK Positioning method using SSR products from four analysis centers (CNES, GFZ, Spaceopal, and JAXA)
그림 Figure. 8 Ground tracks of the circle test fileld by individual GNSS satellite’s SF-RT-SPP Positioning method using SSR products from CNES analysis centers
표 Table 5. MAD of 3D coordinates components by individual GNSS satellite's SF-RT-SPP Positioning method using SSR products from CNES analysis center at base station ※ Unit : Lat.(sec), Lon(sec), Eh.(m)
표 Table 6. 3D coordinates components's MAD by GPS only SF-RT-SPP Positioning method according to the application of ionospheric correction and SSR products from CNES analysis center at base station ※ Unit : Lat.(sec), Lon.(sec), Eh.(m)

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 Multi-GNSS 기반 SF-RT-PP 측위 정확도의 향상을 위해서는 SSR에 이동국에 적합한 전리층 지연보정의 확충, 1주파 P codeless 수신기용 신호 Bias 보정 및 대류층 지연 보정의 추가 대안이 수평은 물론, 특히 고도성분의 측위 향상에 중요 요소로 검토되었다.
본 연구는 가장 수요층이 많은 저가형 1주파 GNSS 위성 수신기 사용자를 대상으로 위한 정적 및 동적 환경에서 4가지 Multi-GNSS 측량기법에 RTCM-SSR 보정류를 적용하고 위성의 1주파 실시간 단독측위(SF-RT-PP)의 효용성과 향후 과제를 검토하였다. 이를 위해, 실시간 Ntrip 전송기반 IGS AC, 유럽 및 일본의 RTS-SSR 보정 서비스 별 측위정도, Muti-GNSS 시대 1주파 1종 위성만의 측위정도, Multi-GNSS RT-SPP 측위에서 전리층지연 및 위성궤도/시계 보정 모델 적용에 따른 실시간 정적 및 동적 측량 결과를 종합적으로 비교 분석하여 다음의 결과를 도출하였다.
본 연구의 목적은 저가형 1주파 Multi-GNSS 수신기 사용자를 위한 RTCM-SSR 보정정보 기반, RT-PP 측위의 정확도와 효용성을 검토 평가하는 것이다. 이를 위해 “비차감 비조합 RT-PP” 측위 알고리즘을 정립, SSR 보정정보 배송을 위한 RTCM-104의 표준안을 검토하고 IGS-RTS AC 센터 및 몇몇 연구기관의 SSR 서비스와 특징을 분석하였다.

제안 방법

2020년 4월 23일∼4월 28일 기간 중, Table 3 제원의 Ublox 사 M8T 1주파 GNSS 수신기 4대를 동시 활용하여 “2절”에 따른 경우별, SF-RT-PP의 효용성 검증실험을 기획하였다.
2020). M8T GNSS 원 관측자료는 Ublox사의 U-Center를 활용하여 Com Port로 송출한 후, RTKLIB의 RTKNAVI(demo5_b33c, rtkexplorer. com, 2020) 공개 툴로 RT-PPP 해석을 수행하였다.
NTRIP 전송기반 SF-RT-PP 측위를 위한 RTCMSSR 보정 정보(Table 1)를 활용하여 세부연구전략별 정적 및 동적측량을 수행하고 실시간 측위에 대한 경우별 측위 정확도를 비교 고찰하였다.
SF-RT-PP 정적측량의 1세션은 평균 약 5분, 원형트랙의 동적 측량은 약 6분으로 Figure 2의 상단과 같이 백팩의 폴(pole) 상에 4대의 SF-GNSS 안테나를 설치하고 평상 보폭으로 진행하면서 측량(고도각 15°)하였다.
SSR 보정정보는 “5.1절”에서 상대적으로 양호한 수평위치를 제공한 CNES의 CNE0를 활용하였고 BDS 위성의 경우는 BDS-2 및 BDS-3 위성의 혼재와 RTKNAVI 공개해석 툴 상의 BDS SSR 보정정보 적용 시 오류 등으로 보통력만 적용하였다.
Figures 3 ∼ 6은 원형 동적 시험장에 4개소 공급기관(CNES, WHU, Spaceopal, JAXA)의 SSR 보정정보 를 적용한 Multi-GNSS 실시간 측량기법(SPP, DGNSS, PPP, RTK)별 실시간 2차원 원형 트랙을 드론기반 정사영상에 각각 중첩한 것이다. WHU의 WHU0 SSR 보정 정보는 동적측량 기간 중, NTRIP를 통한 정보전달 과정에서 SSR 정보의 수신상태가 원활치 않아 동적측량에서는 GFZ의 GFZ0 SSR 정보로 대체 적용하였다. 동적측량에서 각 동선 별 고도성분 분석은 정적측량의 고도편차 등을 감안, Multi-GNSS SF-RT-PPP 경우 한하여 고찰하였다.
WHU의 WHU0 SSR 보정 정보는 동적측량 기간 중, NTRIP를 통한 정보전달 과정에서 SSR 정보의 수신상태가 원활치 않아 동적측량에서는 GFZ의 GFZ0 SSR 정보로 대체 적용하였다. 동적측량에서 각 동선 별 고도성분 분석은 정적측량의 고도편차 등을 감안, Multi-GNSS SF-RT-PPP 경우 한하여 고찰하였다.
둘째, Multi-GNSS 위성 중, 각기 1종 위성에만 SSR 보정류를 적용하는 실시간 단독측위를 4종 위성에 대해 동시 수행하여 “1종 위성 만에 의한 측위 정확도”를 비교 고찰하였다.
본 연구에서 활용한 Ublox 사의 M8T SF-Multi-GNSS 수신기는 P1 code가 복제되지 않는 저가형 수신기이므로 여러 이종 위성의 조합 활용 시, 위성신호 간 Bias(DCB 및 DPB) 보정이 어렵다. 본 절에서는 이종 위성 간 조합에 앞서 1종 위성(GPS 단독)의 1 주파 신호만을 활용한 RT-SPP 측위를 전제로 3가지 오차(전리층지연/대류층 지연 및 위성궤도/시계)의 보정모델에 적용에 따른 별도 session의 SFRT-PP 측위 결과를 비교 고찰하였다.
셋째, 대기층 보정모델, 위성 궤도/시계 보정모델의 SF-RT-PP 측위 정확도에 미치는 영향을 검토하였다. 정적측량 및 동적측량의 정확성 및 정밀성 검토는 기준점 및 원형 트랙에 대해 사전 수행한 NetworkRTK 측량성과를 기준으로 비교 고찰하였다.
여기서 B_r,LC^s,j 는 Carrier phase bias(m), dΦ_r,LC^s,j는 비차감 Ionospherefree LC 방정식의 위성과 수신기 Carrier phase 신호 내 오차 요소 집합, d^s는 위성안테나 위상중심편위, t_r과 t^s는 각각 위성신호 수신기 도착시간 및 전송시간, d_r은 수신기 안테나 위상중심편위, e_r^s은 수신기 안테나에서 위성방향의 LOS 벡터, E^s는 좌표계간 회전행렬로 식 (5)와 같다. 수신기 및 위성의 안테나 위상중 심변동과 위상중심편위 조석(Earth/Sea tide), Phase windup 등의 보정을 통해 SF-PPP의 실시간 기본 관측방정식을 구성한 후, 최소제곱조정 또는 확장 칼만 필터(EKF)로 해석한다. 여기서, El, 는 각각 고도각, 천정각, 첨자 enu는 local 좌표계, Phase windup(Φ_pw) 성분, C는 상수이다(RTKLIB ver.
알고리즘 보정방법에는 첫째, 1주파 Code 및 Carrier phase의 기본 방정식을 구성하고 전리층 지연 오차를 BIMs 또는 GIMs 모델로 보정한 후, 정밀단독측위 해석결과에 잔여 영향을 줄 수 있는 오차(대류층 지연, 위성 및 수신기의 안테나 위상중심, Code 및 Carrier phase Bias, 조석영향, 지구회전영향 및 Phase WindUp)를 모델로 추가 보정한다. Code 또는 Code/ Carrier 조합 의사거리 보정방정식을 최소제곱조정 또는 확장 칼만필터로 일괄 해석하며 “비차감 비조합 (Undifferenced and uncombined)”라 한다.
이를 위해 “비차감 비조합 RT-PP” 측위 알고리즘을 정립, SSR 보정정보 배송을 위한 RTCM-104의 표준안을 검토하고 IGS-RTS AC 센터 및 몇몇 연구기관의 SSR 서비스와 특징을 분석하였다.
본 연구는 가장 수요층이 많은 저가형 1주파 GNSS 위성 수신기 사용자를 대상으로 위한 정적 및 동적 환경에서 4가지 Multi-GNSS 측량기법에 RTCM-SSR 보정류를 적용하고 위성의 1주파 실시간 단독측위(SF-RT-PP)의 효용성과 향후 과제를 검토하였다. 이를 위해, 실시간 Ntrip 전송기반 IGS AC, 유럽 및 일본의 RTS-SSR 보정 서비스 별 측위정도, Muti-GNSS 시대 1주파 1종 위성만의 측위정도, Multi-GNSS RT-SPP 측위에서 전리층지연 및 위성궤도/시계 보정 모델 적용에 따른 실시간 정적 및 동적 측량 결과를 종합적으로 비교 분석하여 다음의 결과를 도출하였다.
이를 위해 “비차감 비조합 RT-PP” 측위 알고리즘을 정립, SSR 보정정보 배송을 위한 RTCM-104의 표준안을 검토하고 IGS-RTS AC 센터 및 몇몇 연구기관의 SSR 서비스와 특징을 분석하였다. 정적 및 동적 시험장을 구성한 후, 저가형 1주파 Multi-GNSS 수신기를 선정, 비차감 비조합 공개 해석 툴에 연계한 RT-PP 측위(SPP, PPP) 및 비교 검토를 위한 실시간 상대측위(Code 기반 DGPS 및 Code와 Carrier기반 RTK)를 동시를 수행하였다. 특히, RTCM-SSR 보정요소 기반 1주파 Multi-GNSS 실시간 단독측위의 효용성 검증을 위한 다음 3가지의 세부 연구전략을 정립하였다.
셋째, 대기층 보정모델, 위성 궤도/시계 보정모델의 SF-RT-PP 측위 정확도에 미치는 영향을 검토하였다. 정적측량 및 동적측량의 정확성 및 정밀성 검토는 기준점 및 원형 트랙에 대해 사전 수행한 NetworkRTK 측량성과를 기준으로 비교 고찰하였다. 특히, 동적 관측은 드론기반 정사영상에 실시간 중첩하여 검정궤적 대비 근접성 및 편차 특성을 분석하였고 PPP, RTK 측위의 경우, 모호정수의 수렴 시간도 고찰하였다.
첫째, 정적 및 동적 시험장에 SSR 보정 서비스 별 가용 위성신호를 활용, 실시간 GNSS 측량기법(SPP, PPP, DGNSS, RTK) 별로 위성조합에 따른 정확도를 비교 고찰하였다.
정적 및 동적 시험장을 구성한 후, 저가형 1주파 Multi-GNSS 수신기를 선정, 비차감 비조합 공개 해석 툴에 연계한 RT-PP 측위(SPP, PPP) 및 비교 검토를 위한 실시간 상대측위(Code 기반 DGPS 및 Code와 Carrier기반 RTK)를 동시를 수행하였다. 특히, RTCM-SSR 보정요소 기반 1주파 Multi-GNSS 실시간 단독측위의 효용성 검증을 위한 다음 3가지의 세부 연구전략을 정립하였다.
정적측량 및 동적측량의 정확성 및 정밀성 검토는 기준점 및 원형 트랙에 대해 사전 수행한 NetworkRTK 측량성과를 기준으로 비교 고찰하였다. 특히, 동적 관측은 드론기반 정사영상에 실시간 중첩하여 검정궤적 대비 근접성 및 편차 특성을 분석하였고 PPP, RTK 측위의 경우, 모호정수의 수렴 시간도 고찰하였다.
실시간 정밀 단독측위 기술의 장점 이면에는 IGS(International GNSS Service)와 같은 범 지구 측지망의 해석으로부터 산출한 정밀 위성궤도력 및 위성시계 보정정보가 있다. 특히, 전리층 지연 보정을 위해 2주파 수신기를 활용한 Code와 Carrier 위상관측값을 이중차분(DDIF) 전리층지연 제척 모델에 적용하였다. 최근, Multi-GNSS 위성 인프라 환경의 향상으로 실시간 단독측위 기술은 여러 응용 분야에서 효용성이 입증된 바 있다(HernándezPajares M.

대상 데이터

원형 트랙 주변에는 출발점 부근에 높이 약 5m의 정자, 트랙 주변에는 3m∼5m의 가로수가 평균 5m 간격으로 식재된 상태이며 4월 초의 절기상 잎 크기는 작은 편이다. 또한, RTK 및 DGNSS의 정적/동적 측량용 기준국은 시험장 인근에 있는 국토지리정보원의 GNSS 상시관측소(인천, INCH)의 BINEX 파일을 활용하였다.(gnssdata.
본 연구에서는 CNES(Centre National d'Études Spatiales)의 PPPWIZARD 프로젝트(www.ppp-wizard.net)에서 GFZ, NrCan caster로 부터 취득한 관측자료를 BKG의 BNC 툴을 활용, 제반 변수에 대한 KF 해석으로부터 산출한 SSRa00CNE0 보정 정보를 활용하였다.
원형트랙에 대한 동적측량궤적의 근접성 확인을 위 해 DJI사의 Phantom 4 Pro 드론을 활용, 86매의 사진(종·횡중복도 85%, 촬영고도 60m, 5472x3648)을 Pix4D Mapper로 해석한 정사영상(4점의 점검점 평균 정확도 1.8cm)을 밑그림으로 활용하였다(Lee Yong Chang, Kang Joon Oh. 2019).

이론/모형

본 연구에서는 Carrier phase 기반 RT-PP 측위(PPP, RTK) 해석과정의 모호정수(N_i^s,j) 해석에 LAMDA 기법을 활용하였다.

성능/효과

0이었다. 4가지 경로는 평균 약 2m 편차(산책로 폭 : 약 1.6m)를 보였고, 특히, 좌측 정자 (높이 : 약 5m) 트랙 종료 부근(작은 반원형)에서 가장 큰 편차를 보였는데 이는 산책로 주변의 정자 높이(약 5m)와 주변의 높은 수목에 의한 순간 신호단절이 주요 원인으로 판단된다.
Figure 6은 동적 시험장의 Network-RTK 측량에 의한 타원체고 트랙을 기준으로 Figure 5의 4가지 SSR 경우의 원형 트랙에 대한 타원체고를 도시한 것이다. 4가지 타원체고 분포는 Network-RTK 타원체고 대비 평균 약 22m의 편차를 나타내었다. 이는 Table 4의 PPP 정적측량에서 나타난 고도성분의 평균절대편차와 유사한 경향을 보였는데 공통적으로 4가지 SSR 정보에서 전리층 지연 보정 미비, 이종 위성 신호 간 Bias 및 전송파 위상 모호실수 등의 종합적 원인으로 판단된다.
5m 이내로 타 위성 대비 근접성을 보였다. SSR 보정정보를 활용한, GPS, GALILEO 및 GLONASS 대비 보통력을 적용 한 BDS(검정색)의 경우, 상대적으로 많은 위성대수가 활용되었으나 3차원 위치 정확도는 매우 큰 편차로 나타났다. 따라서 Multi-GNSS 위성 인프라 환경 조성이 완료되는 2020년에는 4가지 GNSS 위성의 1종 위성만으로도 SF-SPP 측위가 가능하며 “SSR 정보 류의 종합 원인”을 보정할 수 있는 추가 정보가 제공된다면 SF-RT-PPP 정밀측위의 조기 실현이 가능할 것이다.
5m CEP) 대비 양호한 수평위치를 나타내었다. 고도성분을 제외하면 4가지 SSR 보정류 중, CNE0 SSR이 대체로 양호한 서비스로 나타났다. WHU의 WHU0는 타 SSR 대비 보정정보 수신 상태가 불안전하여 RTK 측위에서는 13분 이상 측위 불량 구간이 발생되었고 모호실수 상태로 측량이 수행되었다.
넷째, GPS 위성의 1 주파 신호만을 활용한 RT-SPP 측위에서 3가지 오차(전리층지연/대류층 지연 및 위 성궤도/시계)의 보정모델에 적용에 따른 측위 결과, Code 기반 SF-RT-SPP 측위의 경우, 위성궤도/시계 보정관련 보통력과 SSR 보정 간 효과는 미소한 반면, 전리층 보정의 경우는 Klobuchar 모델에 비해 SBAS 보정 정보를 활용한 경우가 높이에서 약 2배 이상의 정확도 향상 효과를 공통적으로 확인할 수 있었다.
둘째, Multi-GNSS 위성의 Carrier를 활용한 SFRT-PP 측위 결과, 공통적으로 고도성분에서 큰 편차가 발생되었다. 이는 본 연구에서 선정한 공개형 SSR 정보가 위성궤도 및 위성시계에 편중된 2주파 신호 중심의 보정에 따른 것으로 분석되었고 비차감 비조합 전리층 지연보정에 다른 SF-RT-PPP해석에서 전리층지연 보정과 이종 위성조합에 따른 신호 Bias 보정의 중요성을 확인할 수 있었다.
또한 북동 방향의 각 SSR 경로 간 편차는 다른 장소에 비해 작지만, 본 경로 대비 1.5m ∼ 3m의 절대 편차를 보였다.
앞선 연구내용과 같이 위성궤도/위성시계 보정 요소만 제공하는 SSR 정보를 적용할 경우, GPS, GALILEO 개별위성 측위 정확도는 보통력과 유사하게 나타난 반면, GLONASS 단독측위는 보통력 대비 SSR 정보 류를 활용한 경우가 3D 좌표 성분 모두 향상된 결과를 보였다.
둘째, Multi-GNSS 위성의 Carrier를 활용한 SFRT-PP 측위 결과, 공통적으로 고도성분에서 큰 편차가 발생되었다. 이는 본 연구에서 선정한 공개형 SSR 정보가 위성궤도 및 위성시계에 편중된 2주파 신호 중심의 보정에 따른 것으로 분석되었고 비차감 비조합 전리층 지연보정에 다른 SF-RT-PPP해석에서 전리층지연 보정과 이종 위성조합에 따른 신호 Bias 보정의 중요성을 확인할 수 있었다.
첫째, SSR 보정류를 4가지 Multi-GNSS 측위 기법에 연계하여 정적 및 동적 시험장에 적용한 결과, CNES의 SSRa00CNE0 서비스의 측위 결과가 2차원 좌표 성분에서 다른 SSR 보정류에 비해 양호한 결과를 제시하였다.
특히, Code 기반 측위인 SF-SPP, Carrier phase를 활용하는 SF-PPP의 경우, 상대측위(DGNSS, RTK)기법 대비, 수평성분은 대등한 반면, 고도성분에서 SF-SPP 대비 2.5∼5배 큰 편차를 나타내었는데 이는 SF-PP 연구동향에 근거 본 연구에서 활용한 SSR 보정정보 내, 관측 지점에 적합한 전리층 지연 보정의 미비, 이종 위성신호의 조합 활용에 따른 Code와 Carrier phase 신호 Bias 보정 미흡 및 Carrier phase의 모호실수 영향 등이 종합적으로 작용한 원인으로 판단된다.
6m 서편 편위를 제외하고 3가지 SSR 보정정보의 경로는 본 경로 대비 10cm 이내의 절대오차로 매우 근접한 트랙을 보였다. 특히, 경로 시작점에서 4가지 S SR의 모호정수화 소요시간 및 평균위성 대수는 CNES, GFZ, Spaceopal, 및 JAXA 각각 616sec(16대), 335sec(15대), 316sec(11대) 및 166sec(11대)로 MADOCA 서비스(가용 위성 : GPS, GLONASS, QZSS) 에서 SSR 보정류 중, 가장 빠른 모호정수 초기화가 진행되었다. 트랙에 대한 동적 측량은 모호정수 초기화 직후 시작하였고 MADOCA의 경우, 궤적 완료 부근에서 모호실수로 변경되었으나 대체로 경로의 정밀성은 앞서 수행된 3종의 측량방법 대비 우수하였다.

후속연구

따라서 Multi-GNSS 위성 인프라 환경 조성이 완료되는 2020년에는 4가지 GNSS 위성의 1종 위성만으로도 SF-SPP 측위가 가능하며 “SSR 정보 류의 종합 원인”을 보정할 수 있는 추가 정보가 제공된다면 SF-RT-PPP 정밀측위의 조기 실현이 가능할 것이다.
따라서 SBAS의 전리층 지연 영향의 고도성분 정확도 향상을 통해 Multi-GNSS-SF-RT 조합측량 시, 위성궤도 및 위성시계 보정정보 외에 전리층 보정 및 대류층 지연 보정 정보가 실시간 제공된다면 저가 1주파 Multi-GNSS 수신의 조합 활용을 통한 실시간 정밀절대측위의 정확도 향상이 기대된다. 특히, Code와 Carrier phase 조합기반의 PPP 측위에서는 전리층 정밀 보정 유무에 따른 1주파 신호의 모호정수 해석에 영향을 주게 되므로 정밀한 실시간 전리층 보정 서비스가 절대 필요하다.
2017). 따라서 점차 고도화 되는 Multi-GNSS 위성측위시스템 인프라를 활용하여 사용자 위치에 적합한 대기층 지연 보정용 정보를 실시간 SSR 배송시스템에 연동한다면 수신기 1대만을 활용한 실시간 단독측위의 정확도가 점차 향상될 것으로 기대된다.
셋째, Multi-GNSS 위성의 인프라 환경 향상으로 4종의 GNSS 위성 중, 각 1종 위성만을 대상으로 SSR 보정정보와 보통력을 적용한 정적 및 동적 환경의 SF-RT-SPP 측위 결과, 최근 Multi-GNSS 위성 인프라 환경 조성과 함께 4가지 GNSS 위성 중, 1종 위성만으로도 SF-SPP 측위가 가능하며 “SSR 정보 류의 종합 원인”을 보정할 수 있는 추가 정보가 제공된다면 SF-RT-PP 정밀측위의 조기 실현이 가능할 것이다.
일본의 경우 1,600여 GNSS 상시 관측소를 활용한 전리층 및 대류층 보정 정보를 QZSS 위성에 제공하여 RTK 측위의 차선 기법으로 정밀단독측위서비스(CLAS, 3D RMS = 10cm급)을 제공하고 있다. 이를 위한 전략 방안으로 국내 8개 기관의 상시관측소 170여 점을 활용한 정밀 전리층 지연보정 해석과 조만간 실용화 될 KASS 위성 중계의 실시간 서비스가 기대된다.
향후, 2020년 말 BDS의 인프라 완성되면 MultiGNSS 위성의 실시간 전리층지연보정(VTEC, STEC) 및 지역 기상특성을 반영한 SSR 3단계 서비스까지 진행될 경우, SF-RT-PPP 활용성이 기대되며 특히, 국내 GNSS 상시관측소 자료 해석을 통한 실시간 전리층 및 대류층 지연 보정정보가 2023년 1월 서비스 예정인 KASS 위성을 매개로 서비스할 경우, 국내 여러 산업부문의 다양한 수요 창출이 기대된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	실시간 단독측위는 무엇인가?	실시간 단독측위(RT-PP; Real Time Point Positioning)는 1대의 수신기만을 활용하며 GNSS 상시관측소의 추가 구성없이 지구 전역을 대상으로 실시간 단독 측위를 구현할 수 있는 기술이다(Zumberge J.F.
	2주파 수신기의 단점은 무엇인가?	2주파 수신기는 1주파 수신기 대비 고가이며 하드웨어 지연 검정 등 난해한 점이 많다. 따라서 저렴하고 수요가 많은 1주파 Multi-GNSS 수신기를 활용한 실시간 단독측위기술에 대한 관심이 증대되고 있다.
	1주파 Multi-GNSS 수신기의 단점을 보정하기 위한 방법 중 모델 보정 방법의 문제점은 무엇인가?	M. 2015), IGS 해석센터의 GIMs(Global Ionosphere Maps) 모델 등이 있지만, 대기시간으로 실시간 활용이 어렵다(RomaDollase D. 2018).

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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