[논문]해양 및 내륙 정밀 PNT 사용자 성능 최적화를 위한 내륙 기준국 배치 연구

이예빈; 박병운

doi:10.12673/jant.2023.27.4.396

해양 및 내륙 정밀 PNT 사용자 성능 최적화를 위한 내륙 기준국 배치 연구
A Study on Deployment of Inland Reference Stations for Optimizing Marine and Inland User Performance Using Precise PNT 원문보기

한국항행학회논문지 = Journal of advanced navigation technology, v.27 no.4, 2023년, pp.396 - 409

초록
AI-Helper

위성항법시스템은 사용자에게 위치 및 시각정보를 제공하기 위한 핵심 기술로, 최근 자율 이동체 분야에서 요구되는 높은 정확도 및 신뢰성을 확보하기 위하여 다양한 형태의 위성항법보강시스템이 개발되고 있다. 위성항법보강시스템은 사용자 측위 성능 개선을 위해 지상 기준국에서 수집된 거리 측정치 및 항법 데이터를 기반으로 보강정보를 생성한다. 기준국의 배치 및 간격이 시스템 성능에 중요한 영향을 미치므로, 위성항법보강시스템 구축 시 기준국 설치 지점에 대한 고려가 필요하다. 본 논문에서는 기준국의 배치 및 간격에 따른 사용자 측위 성능 모델링 식을 활용한 신규 기준국설치 지점 도출 방안을 분석하고 시뮬레이션을 통해 사용자 측위 성능을 최적화할 수 있는 후보군 지역을 선정하여 제안하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

In the field of autonomous vehicles, where high accuracy and reliability are critical, various satellite navigation augmentation systems have been developed to improve system performance. These systems generate correction and integrity information based on measurements and navigation data collected from ground reference stations, enhancing user positioning accuracy. Thus, the performance of the system heavily relies on the deployment and spacing of reference stations. To construct an effective satellite navigation augmentation system, careful consideration must be given to the installation points of reference stations. This paper presents a user positioning performance modeling formula and proposes a method for selecting the installation points of new reference stations. The proposed method involves selecting a candidate group area that can optimize the user's positioning performance. By utilizing this method, the system's performance can be improved, ensuring high accuracy and reliability for autonomous vehicle applications.

주제어

표/그림 (25)

그림 그림 1. 정사각형 형태의 기준국 배치에 대한 사용자 IDOP 지표 [26] Fig. 1. IDOP values as a function of location for the case of four CORS located at the corners of a square [26]
표 표 1. IDOP 지표 계수 (east, north, up 방향) Table 1. IDOP coefficients (east, north, up direction)
표 표 2. MSD 지표 계수 (east, north, up 방향) Table 2. Coefficients of MSD (east, north ,up direction)
그림 그림 2. 국립해양측위정보원 상시 관측소 구축 현황 [27] Fig. 2. Status of continuous reference stations of national maritime positioning, navigation and timing office [27]
표 표 3. 신규 기준국 시뮬레이션 좌표 및 선정지역 Table 3. Coordinates and selected regions for simulating new reference stations
그림 그림 3. 기 구축된 NDGNSS 기준국 및 감시국 배치를 반영한 측위 성능 예측 (좌 : 수평, 우 : 수직) Fig. 3. User positioning accuracy simulation results with the NDGNSS reference and integrity monitoring stations (left: horizontal, right: vertical)
그림 그림 4. 추가 기준국 개수에 따른 요구 성능 만족 지점 비율 그래프 ((a): 수평, (b): 수직) Fig. 4. Graph of ratios of grid points meeting requirement with respect to the number of additional reference stations ((a): horizontal, (b): vertical)
표 표 4. 국립해양측위정보원 상시 관측소 [27] Table 4. Continuous reference stations of national maritime positioning, navigation and timing office [27]
표 표 5. NDGNSS 기준국 및 감시국을 이용한 시뮬레이션 성능 지표 Table 5. User positioning performance simulation results with the NDGNSS reference and integrity monitoring stations
그림 그림 5. 추가 기준국 개수에 따른 평균 정확도 그래프 ((a): 수평, (b): 수직) Fig. 5. Graph of average accuracies with respect to the number of additional reference stations ((a): horizontal, (b): vertical)
그림 그림 6. 요구 성능 만족 지점 비율 상위 3개 후보군 ((a): 후보군 제 1안, (b) 후보군 제 2안, (c): 후보군 제 3안) Fig. 6. The top 3 candidates for ratio of grid points meeting requirments ((a) candidate group 1, (b) candidate group 2, (c) candidate group 3)
표 표 6. 신규 기준국 6개소 추가 시 사용자 측위 성능 지표 Table 6. User positioning performance simulation results with the addition of 6 new reference stations
그림 그림 7. 평균 정확도 상위 3개 후보군 ((a): 후보군 제 1안, (b): 후보군 제 2안, (c): 후보군 제 3안) Fig. 7. The top 3 candidates for average accuracy ((a) candidate group 1, (b) candidate group 2, (c) candidate group 3)
그림 그림 8. 요구 성능 만족 지점 비율 상위 3개 후보군 ((a): 후보군 제 1안, (b) 후보군 제 2안, (c): 후보군 제 3안) Fig. 8. The top 3 candidates for ratio of grid points meeting requirments ((a) candidate group 1, (b) candidate group 2, (c) candidate group 3)
표 표 7. 신규 기준국 6개소 추가 시 기준국 배치 지점 제안 Table 7. Proposal for placement of new reference stations with the addition of 6 Stations
그림 그림 9. 평균 정확도 상위 3개 후보군 ((a): 후보군 제 1안, (b): 후보군 제 2안, (c): 후보군 제 3안) Fig. 9. The top 3 candidates for average accuracy ((a) candidate group 1, (b) candidate group 2, (c) candidate group 3)
표 표 8. 신규 기준국 7개소 추가 시 사용자 측위 성능 지표 Table 8. User positioning performance simulation results with the addition of 7 new reference stations
표 표 9. 신규 기준국 7개소 추가 시 기준국 배치 지점 제안 Table 9. Proposal for placement of new reference stations with the addition of 7 stations
그림 그림 10. 요구 성능 만족 지점 비율 상위 3개 후보군 ((a): 후보군 제 1안, (b) 후보군 제 2안, (c): 후보군 제 3안) Fig. 10. The top 3 candidates for ratio of grid points meeting requirments ((a) candidate group 1, (b) candidate group 2, (c) candidate group 3)
그림 그림 11. 평균 정확도 상위 3개 후보군 ((a): 후보군 제 1안, (b): 후보군 제 2안, (c): 후보군 제 3안) Fig. 11. The top 3 candidates for average accuracy ((a) candidate group 1, (b) candidate group 2, (c) candidate group 3)
표 표 10. 신규 기준국 8개소 추가 시 사용자 측위 성능 지표 Table 10. User positioning performance simulation results with the addition of 8 new reference stations
그림 그림 12. 도서 지역 기준국 추가 배치 시 사용자 측위 성능 예측 결과 ((a): 수평, (b) 수직) Fig. 12. User positioning accuracy simulation results with the addition of reference stations in the island areas ((a): horizontal, (b): vertical
표 표 11. 신규 기준국 8개소 추가 시 기준국 배치 지점 제안 Table 11. Proposal for placement of new reference stations with the addition of 8 stations
표 표 12. 시뮬레이션 시 사용된 내륙 및 도서 지역 기준국 후보군 Table 12. New reference stations in inland and island areas for simulation
표 표 13. 도서 지역에 기준국 추가 설치 시 사용자 측위 성능지표 Table 13. User positioning performance simulation results with the addition of reference stations in the island areas

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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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