Global positioning system (GPS) is widely used to measure the position of a vehicle. However, the accuracy of the GPS can be severely affected by surrounding environmental conditions. To deal with this problem, the GPS and odometry data can be combined using an extended Kalman filter. For stable navigation of an outdoor mobile robot using the GPS, this paper proposes two methods to evaluate the reliability of the GPS data. The first method is to calculate the standard deviation of the GPS data and reflect it to deal with the uncertainty of the GPS data. The second method is to match the GPS data to the traversability map which can be obtained by classifying outdoor terrain data. By matching of the GPS data with the traversability map, we can determine whether to use the GPS data or not. The experimental results show that the proposed methods can enhance the performance of the GPS-based outdoor localization.
현재 GPS 자료처리에 사용되고 있는 소프트웨어들은 사용자의 숙련도에 따라 그 성과가 다르게 나타난다. 또한 전문가가 아닌 일반사용자가 GPS 자료처리 소프트웨어를 정상적으로 사용하는 데에는 많은 시간과 노력이 필요하다. 반면 온라인 GPS 자료처리 서비스의 경우 기술적인 노력과 시간이 필요 없이 인터넷만 연결이 되어 있다면 손쉽게 자료처리를 수행할 수 있다는 장점이 있다. 본 연구에서는 온라인 GPS 자료처리 서비스를 이용하여 국토지리정보원의 GPS 상시관측소 관측자료를 처리하고 이틀 국토지리정보원의 상시관측소 고시성과와 비교하여 위치정확도를 분석하여 온라인 GPS 자료처리 서비스를 이용한 위치결정의 활용성을 평가 하였다.
우리나라에는 100여개의 GPS 상시관측소가 설치되어 있으나 대략 10개의 관측소만이 GPS 전용 기상센서를 보유하고 있다. 따라서 전국을 대상으로 하는 GPS 가강수량 산출을 위해서는 주변 AWS의 가상자료 보간에 의한 GPS 관측소 기상정보의 생성이 필요하다. 이 연구에서는 가상자료 보간 방법인 역해면경정과 크리깅의 보간 정확도를 분석하였다. 그 결과 역해변경정법의 RMSE가 기압의 경우 약 7배, 기온의 경우 약 2배 더 정확함을 확인하였다. PWV 정확도 분석을 위해 역해면경정법으로 보간된 기상자료와 GPS 관측자료를 이용해 2008년 여름철에 대한 GPS PWV를 산출하였다. 보간 기상 자료를 이용한 GPS PWV를 GPS 전용 기상센서의 값을 사용한 PWV, 라디오존데 PWV와 비교하였다. 비교 결과 보간 기상자료를 이용한 GPS PWV 가 요구 정확도 3mm이내를 만족함을 확인하였다.
Recently, a technique for acquiring spatial information data using UAV (Unmanned Aerial Vehicle) has been greatly developed. It is a very crucial issue of the GIS (Geographic Information System) mapping system that passes way point in the unmanned airframe and finally measures the accurate image and stable localization to the desired destination. Though positioning using DGPS (Differential Global Navigation System) or RTK-GPS (Real Time Kinematic-GPS) guarantee highly accurate, they are more expensive than the construction of a single positioning system using a single GPS. In the case of a low-priced single GPS system, the stability of the positioning data deteriorates. Therefore, it is necessary to supplement the uncertainty of the absolute position data of the UAV and to improve the accuracy of the current position data economically in the operating state of the UAV. The aim of this study was to present an algorithm enhancing the stability of position data in a single GPS mode of UAV with multiple GPS. First, the arrangement of multiple GPS receivers through the center of gravity of the UAV were examined. Next, MD (Mahalanobis Distance) is applied to detect instantaneous errors of GPS data in advance and eliminate outliers to increase the accuracy of previously collected multiple GPS data. Processing procedure for multiple GPS reception data by applying the center of the triangular method were presented to improve the position accuracy. Second, UAV navigation systems integrated multiple GPS through configuration of the UAV specifications were implemented. Using the unmanned airframe equipped with multiple GPS receivers, GPS data is measured with the TCM (Triangular Center Method). In addition, UAV equipped with multiple GPS were operated in study area and locational accuracy of multiple GPS of UAV with VRS (Virtual Reference Station) GNSS surveying were compared. The result showed that the error factors are compensated, and the error range are reduced, resulting in the reliability of the corrected value. In conclusion, the result in this paper is expected to realize high-precision position estimation at low cost in UAV using multiple low-cost GPS receivers.
GPS에 대한 이해가 부족한 일반사용자가 정상적으로 GPS 자료를 처리하기 위해서는 많은 시간과 노력이 필요하다. 하지만 GPS 자료처리 분야는 외산 소프트웨어에 크게 의존하고 있으며, 사용자 위주의 기술 개발은 거의 이루어지지 않고 있다. 이에 본 연구에서는 비전문가도 상대측위 방법으로 고정밀 GPS 자료처리가 가능한 전문가 서비스를 구축하고자 하였다. 연구결과, GPS 자료처리에 필요한 최소 정보만을 입력함으로써 사용자의 편의성을 극대화시킬 수 있는 전문가 서비스를 개발하였으며, 국토지리정보원에서 제공하는 위성기준점의 관측자료와 실제 GPS측량으로 취득한 관측자료의 처리를 통해 전문가 서비스를 검증하였다. 전문가 서비스는 GPS 자료처리에 소요되는 노력과 시간을 크게 단축시킴으로써 정밀위치결정은 물론 다양한 학술연구에 기여할 것이다.
9 GPS data with a 30 second sampling rate were extracted from the GPS raw data that recorded with 1 second interval for interpolation. 9 GPS data were interpolated using lagrange interpolation method and compared to the GPS raw data. Using a 9th-order interpolation, error of interpolated code data were within 0.5m.
본 연구는 GPS 데이터 해석 시 정밀도를 높이고 현장에서 관측시간 내 GPS 측량의 적절성 및 재측 여부 등을 직접 결정할 수 있도록 GPS 데이터 품질관리 프로그램을 개발하는 것에 그 목적이 있다. 본 연구에서 개발된 GPS_QC 프로그램은 관측시간 내 위성의 기하학적 배치(DOP)와 다중경로 오차량, 전리층 지연량 및 사이클 슬립 등의 품질관리 인자(quality control parameters)를 RINEX 형식의 GPS 관측데이터로부터 직접 계산이 가능하도록 설계되었으며, 이러한 품질관리 인자는 시계열 형태와 그래프로 제공된다. GPS_QC 프로그램은 일반 사용자들이 다루기 어려웠던 기존의 복잡한 GPS 데이터 품질 확인을 간편하게 수행할 수 있도록 함으로써 실제 현장에서 잘못된 GPS 관측에 따른 재측여부 등을 직접 결정할 수 있게 함으로써 시간적 경제적 손실을 절감시키고, GPS 위치해석 시 정밀도를 높일 수 있을 것으로 판단된다.
This paper proposes an approach to fused navigation of an unmanned surface vehicle(USV) and to detection of the outlier or interference of global positioning system(GPS). The method fuses available sensor measurements through extended Kalman filter(EKF) to find the location and attitude of the USV. The method uses error covariance of EKF for detection of GPS outlier or interference. When outlier or interference of the GPS is detected, the method excludes GPS data from navigation process. The measurements to be fused for the navigation are GPS, acceleration, angular rate, magnetic field, linear velocity, range and bearing to acoustic beacons. The method is tested through simulated data and measurement data produced through ground navigation. The results show that the method detects GPS outlier or interference as well as the GPS recovery, which frees navigation from the problem of GPS abnormality.
Research that establish new cadastral survey model that use GPS to introduce GPS observation technique in cadastral survey and research that develop connection technologies are gone abuzz. The purpose of this research is to keep in step in such trend and grasp present condition and performance of surveying connection to common use GPS data processing software, and analyze data processing algorithm, and develop suitable GPS data processing software in our real condition regarding GPS data processing and result of control point calculation. This research studies analysis common use software and error occurrence by data processing method that college and company have. Also, It analyzes algorithm that is applied to existing GPS data processing software. After that we study algorithm that is most suitable with cadastral survey and then develop cadastral survey calculation software for new cadastral control points
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[게시일 2004년 10월 1일]
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