Evaluation of Accuracy and Effectiveness of Real-Time Kinematic GPS Surveying Technology Using Carrier Phase Observations

반송파 위상관측을 이용한 실시간 Kinematic GPS 측량기법의 정확도와 효용성 평가

Real-time kinematic (RTK) GPS surveying which allows centimeter level accuracy of three-dimensional coordinates without post-processing has become recognized as a major advance in GPS technology. Employing On-The-Fly initialization technique, the RTK system can escape from cycle slip problems that have affected as a main obstacle factor in traditional kinematic and static approaches. The objective of this research was to evaluate accuracy and effectiveness of the RTK-GPS surveying. First, the continuous RTK observation of a base line was conducted for the purpose of finding out the repeatability of the RTK surveying and the results which were then compared against results from static surveying showed RMS errors of $\pm{3mm}\;and\;\pm{13mm}$ for their respective horizontal and vertical components. On a test network of 30 stations covering the small area, the results of RTK testing were compared against those from not only post-processing kinematic and rapid-static surveyings but conventional surveyings and also the efficiency of RTK were analyzed. In addition, geoid heights which were derived by combination of GPS and spirit leveling about all of the points within the network were compared against those derived by the PNU95 and EGM96 models respectively.

후처리 없이 cm 정확도의 3차원 좌표를 취득할 수 있는 실시간 이동측량 기법은 GPS 기술에서 중요한 진전으로 인식되어왔다. 이 시스템은 OTF 초기화기법을 이용함으로써 종래의 정지측량 및 이동측량 접근법에서 주요 방해요인으로 작용해 왔던 싸이클슬립 문제로부터 벗어날 수 있게 되었다. 본 연구에서는 실시간 이동 GPS 측량의 정확도를 평가하기 위한 목적으로 우선 일정기선에 대한 연속관측을 행하고 정지측량의 결과와 비교한 결과 수평 및 수직성분에서 각각 RMS $\pm{3mm}$와 $\pm{13mm}$의 반복재현성을 확인할 수 있었다. 또한 30점으로 구성된 소지역의 시험망에 대하여 실시간 이동, 후처리 이동, 신속정지 GPS 및 종래의 기법으로 각각 측량을 행하여 그 결과를 비교 분석하고 실시간 이동측량 기법의 효율성을 검토하였다. 이울러 GPS와 직접수준측량 성과의 조합에 의해 유도된 지오이드고를 PNU95와 EGM96 중력지오이드 모델에 의한 결과와 비교하였다.