Abstract
Accuracy of GPS (global positioning system) deteriorates dramatically or positioning is impossible in urban area occasionally since high-rise buildings and elevated roads make the reception of navigation signal very difficult so that number of visible satellites decreases. In these cases, vertical error usually becomes much larger than the horizontal error due to the intrinsic geometry of GPS satellites. To obtain more accurate and reliable height information, this paper proposes a hybrid method that combines GPS and a low-cost barometric altimeter. In the proposed method, the sea-level pressure and the sea-surface temperature are applied to the output of the altimeter. Next, the difference between the ellipsoid and the geoid is compensated. Finally, a simple Kalman filter combines the compensated barometric altitude and the GPS height. By static and car experiments, performance of the proposed method is evaluated. By the experiment results, it can be seen that the proposed method improves the altitude accuracy considerably.
위성항법시스템 (GPS; global positioning system)은 도심지의 빌딩이나 터널, 고가도로와 같은 지형적 환경에 의해 전파 수신이 어려워지면 가시 위성의 개수가 급격히 줄어들어 위치오차가 매우 커지거나 측위가 불가능하게 된다. 특히 수직 위치오차는 GPS의 기하학적 배치에 의한 한계로 인하여 수평오차보다 약 1.5 배 이상 크며 혹독한 신호 환경에서는 수평오차보다 더욱 크게 증가하게 된다. 본 논문에서는 GPS의 수직오차 개선을 위해 GPS와 저가형 기압 고도계의 결합 방법을 제안하였다. 제안된 방법은 기압 고도계에 의하여 제공된 기압 고도 측정치에 해면기압과 해면온도에 의한 보상치와 지오이드고를 적용시킨 후 칼만필터에 의하여 GPS 고도와 기압 고도를 융합하는 특징을 가진다. 정적 실험과 차량 실험을 통하여 제안된 기압 고도계와 GPS의 융합 방식의 정확도를 평가하였다. 그 결과 제안된 방법이 고도 정보의 정확도를 크게 향상시킬 수 있음을 확인하였다.
