• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제7권1호
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• pp.43-52
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• 2018

In recent years, the need of high accuracy navigation for vehicles has increased due to the development of autonomous driving vehicles and increase in land transportation convenience. This study is performed for vehicle users to achieve a performance of centimeter-level positioning accuracy by utilizing Compact Network Real-time Kinematic (RTK) that is applicable as a national-level infrastructure. To this end, medium-baseline RTK was implemented in real time to estimate accurate integer ambiguities between reference stations for reliable generation of Network RTK correction using the linear combination of carrier-phase observations and L1/L2 pseudo-range measurements. The residual tropospheric error was estimated in real time to improve the accuracy of double-differenced integer ambiguity resolution between network configuration reference stations that have at least 30 km or longer baseline distance. In addition, C++ based software was developed to enable real-time generation and broadcasting of Compact Network RTK correction information by utilizing an accurately estimated double-differenced integer ambiguity values. As a result, the horizontal and vertical 95% accuracy was 2.5cm and 5.2cm, respectively, without performance degradation due to user's position change within the network.

• 한국항행학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.475-483
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• 2013

본 논문에서는 Network RTK 보정정보를 사용자에 적용 시, 다중 기준국 보정정보 모델링 방식에 따른 사용자 성능 비교를 수행하였다. 기준국과 사용자 거리가 멀어질수록 사용자와 기준국의 GPS 오차요소 상관성이 감소하므로, 이와 같은 GPS 오차요소의 공간적 특성에 입각하여 다수의 네트워크 보정정보를 적절히 조합하여 사용자에 적용해주어야 한다. 기존에 기준국간 수평 거리 및 고도를 활용한 다양한 보정정보 모델링 방식을 활용하여, MAC 방식의 Compact Network RTK에 적용 가능한지 이론적으로 분석하였다. 한국 내 설치된 상시 기준국에서 습득한 실측 GPS 데이터를 활용하여, 서울대학교에서 제안한 Compact RTK와 기존의 Network RTK가 결합된 방식인 Compact Network RTK 사용자에 대해 각 모델링 방식 별 사용자 성능을 측정치 잔여오차 및 위치 정확도 예측치 관점에서 비교 및 분석을 수행하였다. 그 결과, 각 보정정보 모델링 방식에 대해 사용자 수평 위치 정확도 예측치의 경우 모두 2DRMS 5 cm 이내의 정확도를 보였고, 수직 위치 정확도 예측치의 경우 모두 95 % 신뢰도로 7 cm 이내의 정확도를 나타내었다. 또한, 기존 보정정보 모델 방식 중, 기준국간 고도 차이를 사용한 모델링 방법의 적용 가능 기준국 배치 조건에 대해 분석하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.404-412
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• 2013

정적 사용자에 한정되었던 Network RTK 서비스는, 최근 차량 사용자와 같은 동적 사용자를 위한 고 정확도 항법에 대한 요구 증가로 동적 사용자에 대한 적용 연구가 활발히 진행되고 있다. 동적 사용자는 위치 이동에 따라 보정정보가 생성되는 기준국 조합이 변경될 가능성이 있으며, 사용자의 균일한 정확도 유지를 위해서 Compact Network RTK 보정정보는 기준국 조합에 상관없이 일관성을 유지해야 한다. 따라서 본 논문에서는 기준국에서 수행 가능한 네트워크 간 미지정수 수준 조정 방법을 제안하고, 이론적 수식전개를 통해 설명하였다. 전국 단위의 가상의 다중 네트워크를 설정하여 미지정수 수준 조정 방법에 대한 성능 검증을 수행하였으며, 사용자 이동에 따른 네트워크 변경 상황을 가정하고, 사용자 위치의 보정정보를 미지정수 수준 조정 여부에 대해 비교 분석하였다. 또한, 두 네트워크 경계 지점에 있는 사용자에 대해 GPS 실측 데이터를 활용하여 사용자 성능을 예측하였다. 그 결과, 미지정수 수준 전 수 cycle에 해당하는 두 네트워크 간 보정정보 불연속이 0.25 cycle 이내로 감소하였으며, 미지정수 수준 전, 2DRMS 40~50cm에 달했던 수평오차가 사용자는 네트워크 변경에 상관없이 수평 정확도 8 cm (2DRMS) 이내의 일관된 위치 정확도의 연속적인 획득이 가능하였다.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제4권1호
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• pp.33-41
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• 2015

Compact Network Real-Time Kinematic (RTK) is a method that combines compact RTK and network RTK, and it can effectively reduce the time and spatial de-correlation errors. A network RTK user receives multiple correction information generated from reference stations that constitute a network, calculates correction information that is appropriate for one's own position through a proper combination method, and uses the information for the estimation of the position. This combination method is classified depending on the method for modeling the GPS error elements included in correction information, and the user position accuracy is affected by the accuracy of this modeling. Among the GPS error elements included in correction information, tropospheric delay is generally eliminated using a tropospheric model, and a combination method is then applied. In the case of a tropospheric model, the estimation accuracy varies depending on the meteorological condition, and thus eliminating the tropospheric delay of correction information using a tropospheric model is limited to a certain extent. In this study, correction information modeling accuracy performances were compared focusing on the Low-Order Surface Model (LSM), which models the GPS error elements included in correction information using a low-order surface, and a modified LSM method that considers tropospheric delay characteristics depending on altitude. Both of the two methods model GPS error elements in relation to altitude, but the second method reflects the characteristics of actual tropospheric delay depending on altitude. In this study, the final residual errors of user measurements were compared and analyzed using the correction information generated by the various methods mentioned above. For the performance comparison and analysis, various GPS actual measurement data were collected. The results indicated that the modified LSM method that considers actual tropospheric characteristics showed improved performance in terms of user measurement residual error and position domain residual error.

• 한국항행학회논문지
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• 제26권6호
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• pp.412-417
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• 2022

본 논문에서는 MATLAB GUI 기반으로 개발된 다중 위성군 network RTK MAC 보정정보 생성 소프트웨어에 대해서 소개한다. 해당 소프트웨어는 GPS와 GLONASS, Galileo를 포함한 다중 위성군의 보정정보를 생성하는 알고리즘의 유효성을 평가하기 위해 시뮬레이션 데이터 기반 후처리 소프트웨어로 개발되었다. 소프트웨어 구동 결과 다중 위성군의 시스템별 network RTK 보정정보가 MATLAB 파일 형식으로 출력된다. 본 논문에서는 개발된 소프트웨어의 성능을 평가하기 위해 소프트웨어를 통해 생성된 보정정보를 사용자에게 적용한 후 잔여 오차를 분석하였다. 분석 결과 사용자 잔여 오차의 크기가 10 cm 이하를 유지하는 것을 확인함으로써, 유효한 network RTK 보정정보 생성이 가능함을 확인하였다.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제11권4호
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• pp.251-261
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• 2022

The Centimeter Level Augmentation Service (CLAS) is the Precise Point Positioning (PPP) - Real Time Kinematic (RTK) correction service utilizing the Quasi-Zenith Satellite System (QZSS) L6 (1278.65 MHz) signal to broadcast the Global Navigation Satellite System (GNSS) error corrections. Compact State-Space Representation (CSSR) corrections for mitigating GNSS measurement error sources such as satellite orbit, clock, code and phase biases, tropospheric error, ionospheric error are estimated from the ground segment of QZSS CLAS using the code and carrier-phase measurements collected in the Japan's GNSS Earth Observation Network (GEONET). Since the CLAS service begun on November 1, 2018, users with dedicated receivers can perform cm-level precise positioning using CSSR corrections. In this paper, CLAS-based VRS-RTK performance evaluation was performed using Global Positioning System (GPS) observables collected from the refence station, TSK2, located in Japan. As a result of performing GPS-only RTK positioning using the open-source software CLASLIB and RTKLIB, it took about 15 minutes to resolve the carrier-phase ambiguities, and the RTK fix rate was only about 41%. Also, the Root Mean Squares (RMS) values of position errors (fixed only) are about 4cm horizontally and 7 cm vertically.

• 한국측량학회지
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• 제32권5호
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• pp.469-479
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• 2014

네트워크 RTK 기술은 전리층 및 대류층 지연, 위성 궤도력 오차 등과 같은 거리에 종속된 오차의 보정모델링을 통해 GNSS 측위 정확도를 향상할 수 있는 기법이다. 본 연구에서는 전리층 교란의 극대화 시기인 Cycle24 기간 중, 인천지역 내 20점의 통합기준점을 대상으로 N-RTK (VRS 및 FKP) 측량을 실시하고 초기화시간, 성분별 측위정확도 및 좌표 교차를 비교 분석하였다. 연구결과, 측위정확도는 VRS가 FKP에 비해 우수하였고 두 기법 모두, 고도성분은 수평성분에 비해 2배 이상의 표준편차를 보였는데 이는 전자밀도 변동에 따른 전리층교란과 굴절지수의 변동으로 발생되는 대류층의 요동에 따른 것으로 보인다. 각 통합기준점에서 기법별 초기화는 VRS가 FKP에 비해 빠르게 수렴되었다. 이는 N-RTK를 위한 표준화된 고압축 전송형식의 활용과 국내 이동 통신 인프라에 의한 기준국 보정신호의 신호지연이 최소라는 고려 하에서 두 기법간의 기본원리의 차이, 서로 다른 보정 기준망에 따른 상이한 오차특성 및 FKP 보정값의 비선형 특성에 기인된 것으로 분석된다. 특히, 태양흑점폭발과 플레어로 인하여 우주전파환경의 변화가 발생되는 동안에 정확도의 저하, 초기화시간의 연장, 관측도중 재초기화, 심한 경우 초기화 실패 등의 현상이 발생됨을 확인할 수 있었다.