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Application of Quality Control Procedure to Improve Reliability of GPS Positioning

관측데이터 처리의 품질제어를 통한 GPS 측위의 신뢰성 향상

  • 이경성 (창원대학교 대학원 토목공학과) ;
  • 이흥규 (창원대학교 토목공학과)
  • Received : 2009.01.05
  • Accepted : 2009.01.28
  • Published : 2009.03.31

Abstract

In order to estimate accurate position by GPS observations, it is prerequisite to define both of the correct function model and the realistic stochastic model. In the case that un-modeled outliers exist in observations, estimates become biased, and their standard deviations are unable to be used as a measure which represents their accuracy. Hence, such outliers should be appropriately removed from the observations before estimating final solutions, so that the accuracy can be maximized with the improvement of the reliability. For this purpose, this research deals with quality control and quality measure computation algorithms for GPS stand-alone positioning. After theoretical studies, all the algorithms have been implemented and tested with real observations. Results of the tests indicate that the reliability of the estimated position is improved by increasing redundancy as well as using good satellite geometry and more realistic stochastic model. Moreover, the adaptation of the quality control procedure enable to improve positioning reliability and accuracy by appropriately excluding outlier in observations.

GPS 관측에 의해 정확한 위치추정을 위해서는 올바른 함수모형과 통계모형이 사용되어야 한다. 그러나 함수모형에 고려되지 않는 과대오차가 관측데이터에 포함되어 있는 경우는 추정좌표에 편의를 유발 시킨다. 이러한 과대오차는 전리층영향과 다중경로의 급격한 변화 혹은 수신기 오작동에 의해 주로 발생하며, 최소제곱법에 의한 수신기 위치 추정에서 반드시 제거해야 정확도를 최대화 할 수 있다. 이를 위하여 본 연구에서는 과대오차의 검출, 규명, 적용의 세 단계로 구성된 GPS 관측데이터 처리에서의 품질제어 알고리즘과 통계검정 기법의 성능을 나타내는 신뢰도 이론을 연구하여 의사거리를 이용하는 단독측위에 대하여 구현하였다. 이를 바탕으로 정지측위와 동적측위 관측실험을 실시하여 분석한 결과 잉여관측데이터수가 많고 기하구조의 강도가 높고 보다 현실적인 통계모형을 사용할 때 과대오차 규명 성능이 높아졌으며, 관측데이터에서 과대 오차가 제거됨에 따라 추정좌표의 정확도가 증가되어 전체적으로 GPS 측위의 신뢰성을 향상 시킬 수 있었다.

Keywords

References

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