해양수산부에서 해양 DGPS기준국과 연계하여 전국망 위성항법보정시스템 (NDGPS) 구축 사업을 추진 중에 있으며, 2008년도 춘천기준국이 설치 완료되면 우리나라 전역에서 실시간 DGPS 측위 정보를 이용할 수 있게 되었다. 따라서 DGPS 이용 활성화를 위하여 무엇보다도 DGPS 측위 정확도의 신뢰성이 요구되는바, 실시간 DGPS 의 측위 정확도를 측정 ${\cdot}$ 분석하여 신뢰성을 검증하였다. 실시간 NDGPS 측위 정확도는 Static 측정에 있어 0.42m(RMS), 회전운동에 의한 Dynamic 측정시 0.48m(RMS)로 분석되었으며, RTK에 의한 비교 측정 ${\cdot}$ 분석도 병행하였다. 따라서 위성항법보정시스템 (DGPS)은 높은 정확도를 요구하는 GIS구축사업 분야에 직접적으로 이용될 수 없으나 실시간 측위 정보를 필요로 하는 GIS활용 분야에서 DGPS가 다양하게 이용될 수 있을 것이다.
본 논문은 지도정보를 이용하여 옥내측위 결과를 보정하는 방법을 제안한다. 다양한 옥내측위 관련 연구 결과가 소개되었으나, 지금까지 발표되고 진행되는 연구는 측위의 정확도를 제고하는 방안에 중점을 두고 있다. 그러나 정확도를 아무리 제고하여도 오차를 완전히 제거하기는 불가능하다. 따라서 본 연구는 지도정보를 이용하여 옥내측위 결과를 보정하는 방법을 제안하는 것이다. GPS로 예측한 자동차 궤적을 보정하는 방법으로 map-matching 방법이 널리 연구되었다. 제안하는 방법은 두 선분이 교차하는지 검사하는 함수를 이용하여, 이동단말기가 장애물을 통과하여 움직이는 상황을 나타내는 측위 결과를 실시간으로 즉시 보정한다는 점에서 map-matching 방법과 다르다. 제안하는 실시간 보정 방법은 기존의 map-matching 방법과 함께 측위의 정확도를 제고하기 위하여 사용될 수 있다.
무선네트워크 기반 옥내측위는 측위를 위한 특수 장비를 필요로 하지 않고, 지문 방식은 무선네트워크 기반 측위를 위한 기술 중에서 가장 정확도가 높기 때문에 무선네트워크 지문 방식이 가장 적당한 옥내측위 방법이다. 지문 방식은 준비 단계와 실시간 측위 단계로 구성되는데, 준비 단계는 그렇지 않지만 실시간 측위 단계는 실행 시간이 매우 중요한 요소인 작업이다. 왜냐하면, 실시간 측위 단계의 실행 시간이 너무 길면, 실행 도중에 사용자가 너무 많이 이동하여 정확한 측위가 불가능하게 되기 때문이다. 그럼에도 불구하고 무선네트워크 기반 지문 방식의 실시간 측위 단계의 효율성을 개선하는 연구는 아직 수행된 바가 없다. 이 논문은 무선네트워크 기반 지문 방식을 위한 판단나무 방법을 제안하며, 기존의 K-NN 방법 그리고 베이지안 방법과 본 논문이 제안하는 판단나무 방법을 정확도와 실행 시간 측면에서 비교 분석한다.
최근 다양한 산업분야에서 실시간으로 정밀한 이동체의 위치에 대한 요구가 증가함에 따라 GNSS(Global Navigation Satellite System)를 이용한 실시간 이동 측위에 대한 연구 및 활용이 늘어나고 있다. 본 연구에서는 Network-RTK(VRS)를 실시간 이동 측위에 적용하기 위해, 수 cm 수준의 정확도를 보이며 실시간 이동 측위에 널리 사용되고 있는 RTK를 기준으로 Network-RTK(VRS)의 이동 측위 정확도를 분석하였다. 그 결과, Network-RTK(VRS)는 모호정수가 고정된 상태에서 수평 방향으로 2cm, 수직 방향으로 7cm의RMS를 보였으며, 가시 위성 개수가 줄어들어 모호정수를 상실한 구간에서는 수 m의 RMS를 갖는 것으로 확인되었다. 또한 Network-RTK(VRS) 이동 측위 시 수신기 내부에서 실시간으로 제공되는 위치 인자를 분석한 결과, quality 값이 0.1m 이하일 때 수평 10cm, 수직 20cm 이내의 위치 정확도를 보였으나, quality 값이 0.1m 를 초과할 경우에는 수m의 현저하게 떨어진 정확도를 보였다. 따라서 Network-RTK(VRS)를 정밀한 실시간 이동 측위에 적용하기 위해서는, 위치 정확도의 정보를 포함한 quality 값들을 확인하면서 측위를 실시해야 할 것 이다.
초광대역 레이더는 수 GHz대의 주파수 대역을 사용하는 고속무선통신 기술로 실내 무선 측위기술로 각광받고 있다. 한편, 박물관 및 전시회 등의 기관에서는 방문객 실시간 위치뿐만 아니라, 관람자의 이동경로 및 체류시간 정보 또한 관람 행태 분석을 위해 필요로 한다. 본 논문에서는 초광대역 레이더를 이용한 실시간 위치 추적 기술을 통해 박물관 방문객의 관람 행태를 분석하는 시스템을 구축 사례를 소개한다. 개발 시스템을 국립중앙박물관 신라관에 설치하여, 22개의 상용 초광대역 레이더로 부터 실시간 측위 정보 수신하고, 이를 통해 관람자 조건별 이동경로 및 전시 대상별 체류시간을 분석할 수 있는 환경을 구축하였다.
블록 트랜스포터는 조선 산업의 생산필드에서 많은 물류비용과 생산지연비용을 유발시킨다. 이러한 트랜스포터를 효율적으로 운용하기 위해서는 운송경로의 최적화가 필요하고, 운송경로를 최적화하기 위해서는 실시간으로 트랜스포터의 위치를 확인하는 과정이 선행되어야 한다. 본 논문에서는 실시간으로 블록 트랜스포터의 위치를 측위하기 위해 모바일 RFID를 이용한 실시간 위치 측위 구현 방법을 제안하였다. 스마트폰에 포함된 모바일 RFID 리더기를 사용하여 트랜스포터에 부착되어 있는 RFID TAG를 인식하여 트랜스포터의 이름 및 하중 정보등을 수신 받고, GPS 및 AP를 이용한 위치측위 정보를 트랜스포터 정보와 함께 서버로 전송한다. 서버로 전송된 정보를 통해 선박 블록 이동을 위한 효율적인 배차를 가능하게 하여 조선 산업 전체 공정에 대한 관리를 강화할 수 있다.
정밀단독측위(PPP)의 정확도에 영향을 주는 주요변수는 위성궤도력의 정확도, 위성시계오차, 관측자 환경에 종속된 오차(전리층 및 대기층 지연, multipath, tides 등) 및 이들과 관련한 모호정수의 해석 문제 등이다. 따라서 정밀단독측위의 정확도를 향상시키기 위해서는 여러 주파수의 GNSS 관측 자료에 정밀한 위성궤도 및 시계 보정정보와 관측자에 종속된 보정정보를 적용하여 전리층지연 및 모호정수를 실시간 해석해야 한다. 현재, 지역 및 광역 실시간 GNSS 관측망으로 부터 정밀 보정정보를 제공하는 여러 해석센터가 있다. 본 연구는 지역 또는 광역 GNSS 관측망의 해석센터들로부터 산출된 RTCM 보정정보를 NTRIP으로 수신하여 실시간으로 검사점에 개별 및 조합 적용하고 표준단독측위(SPP) 및 다양한 보정정보의 적용에 따른 정밀단독측위의 정확도를 시간대별로 비교 분석하여 GNSS위성에 의한 실시간 절대측위의 정확도를 검토하였다.
GPS 기술의 빠른 발전에 힘입어 정밀 측위 분야에도 GPS의 활용은 증가하고 있다. GPS로부터 정밀한 좌표를 획득하기 위해서 GPS 신호에서 모호 정수 값을 정확하게 결정하는 것이 중요하다. 이를 위해 기존에는 다중시점(multi-epoch) 데이터를 사용한 방법이 일반적이었으나 최근에 단일시점(single-epoch) 데이터를 이용한 방법이 개발되었다. 이에 본 연구는 각각의 방법이 구현된 세 가지 소프트웨어를 활용하여 GPS 기선해석과 관련된 다양한 실험을 수행하여 결과를 분석하였다. 이를 통해 실시간 정밀 측위에 대한 이용 가능성을 검증하였다.
GPS의 민간수요에 따른 응용분야가 날로 증가함에 따라 중저가 GPS 수신기를 이용한 실시간 정밀측위 기술의 필요성이 점차 부각되고 있다. 이에 한국천문연구원은 iRTK 기법을 이용한 준 실시간 정밀측위 시스템을 개발한 바 있다. 반송파 위상데이터를 이용한 정밀측위는 모호수를 결정해야하는 어려움이 있고 특히 짧은 시간 내에 정확한 모호수를 찾는 것은 쉽지 않다. 본 연구는 한국천문연구원이 개발한 iRTK시스템의 자료처리능력을 향상시키기 위한 것으로 실시간 모호수 결정 알고리즘 개발에 중점을 두었다. 이를 위해 2003년 7월부터 9월 사이에 실험이 이루어졌고 중저가 GPS 수신기를 이용해 측정한 데이터를 모호수 결정 알고리즘으로 구한 값과 이미 알고 있는 정밀좌표 값을 비교 분석하였다. 새로운 모호수 결정 알고리즘을 이용해 구한 결과 값이 기존의 iRTK시스템 결과보다 정밀하고 안정적으로 산출됨을 알 수 있었다. 개선된 모호수 결정 알고리즘은 iRTK시스템의 준 실시간 자료처리부분에 적용할 수 있도록 보완할 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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