The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences (한국통신학회논문지)

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Analysis of GPS Galileo Time Offset Effects on Positioning

GPS Galileo Time Offset (GGTO)의 항법해 영향 분석

  • 주정민 (한국항공우주연구원 교통.항법기술연구센터 위성항법팀) ;
  • 조정호 (한국항공우주연구원 교통.항법기술연구센터 위성항법팀) ;
  • 허문범 (한국항공우주연구원 교통.항법기술연구센터 위성항법팀)
  • Received : 2012.10.04
  • Accepted : 2012.11.21
  • Published : 2012.12.28
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Abstract

The Global Navigation Satellite System (GNSS) like US Global Positioning System (GPS) and EU Galileo are based on providing precise time and frequency synchronized ranging signals. Because of the exploitation of very precise timing signals these GNSS are used to provide both navigation and time distribution services. Moreover, because the positioning accuracy will improve as more satellites become available, we should expect that a combination of Galileo and GPS will provide better performance than those of both systems separately. However, Galileo will not use the same time reference as GPS and thus, a time difference arises - the GPS-Galileo Time Offset (GGTO). The navigation solution calculated by receivers using signals from both navigation systems will consequently contain a supplementary error if the GGTO is not accounted for. In this paper, we compared GPS Time (GPST) with Galileo Sytem Time (GST) and analyzed the effects of GGTO on positioning accuracy by simulation test. And then we also analyzed the characteristics of two representative GGTO correction methods such as the navigation message based method at system level and the estimation method at user level and propose the conceptual design of the novel correction method being capable of preventing previous method's problems.

미국의 GPS와 유럽연합의 Galileo 시스템과 같은 위성항법시스템(Global Navigation Satellite System, GNSS)은 정확한 시각과 주파수로 동기화된 항법신호를 지상의 사용자에게 제공하는 전 지구 측위시스템으로 이를 기반으로 넓은 범위에 걸쳐 항법 및 시각동기 서비스를 제공하고 있다. 이와 더불어 다중위성항법신호를 활용하여 측위를 할 경우 단독위성항법신호를 사용할 때 보다 가용 항법신호의 수가 증가하고 이에 따라 측위 정확도를 향상시킬 수 있다는 장점이 있는 것으로 알려져 있다. 하지만 현재의 GPS와 Galileo 시스템은 각기 다른 기준 시각체계를 사용하고 있기 때문에 항법해 계산 시 시각 편이가 발생하며 이를 적절히 보정하지 못할 경우 통합 항법 측위 성능을 저하시킬 수 있다. 본 논문에서는 이러한 미국의 GPS와 유럽의 Galileo 시스템에 대한 기준 시각체계에 대한 차이점을 분석하고 시각체계 불일치에 따른 항법해 영향을 시뮬레이션을 통하여 분석하였다. 또한, 현재 알려진 대표적 보정기법을 적용하였을 경우의 측위 정확도의 향상과 기법별 문제점에 대해서도 분석하였으며 기법별 문제점을 보완할 수 있는 새로운 기법에 대한 개념을 함께 제시한다.

Keywords

Acknowledgement

Supported by : 국방과학연구소

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