GNSS 위치 측위 정확도 향상을 위한 오차 보정기술(DGPS, RTK)

 

 

-. 일반적으로 GNSS(Global Navigation Satellite System) 기반으로 단독 위치 측위(GNSS 수신기 1개만 사용)를 하는 경우에는 나의 위치를 정확히 획득하기 어렵습니다. GNSS를 이용하여 위치 측위 시 오차 발생 요인으로는 위성 오차(위성 궤도, 위성 시간, 위성 데이터), 대기 오차(전리층 및 대류층 지연), 지상 오차(신호 왜곡, 다중 경로, 수신기)가 있습니다. 오차 요인에 대한 글을 아래 내용을 참고하시기 바랍니다.

 

bobchul.tistory.com/68?category=810316

GNSS 위치 측위 정확도 오차 요인

 

-. 위에서 언급한 GNSS 정확도 오차를 발생하는 요인을 보상하기 위하여 정확한 절대 좌표에 설치된 기준국(Reference Station)에서 생성되는 보정정보를(Radio Technical Commission for Maritime Services, RTCM)을 유효반경 내(RTK 측위 시에는 10~20km 이내)에 위치한 GNSS 수신기(Rover, 이동국)에게 전달합니다. 이를 수신한 이동국은 오차를 보정합니다. 이 기술을 Difference GNSS(DGNSS) 기술이라 합니다. Difference GNSS 기술에는 Difference GPS(DGPS)와 Real Time Kinematic(RTK) 기술이 있습니다. 

 

Difference GNSS

-. DGPS와 RTK의 오차 보정 방식은 동일하나 측위에 사용하는 신호의 종류에 디지털 코드 신호를 사용하면 DGPS, 반송파 신호를 사용하면 RTK라 합니다.

 

-. DGPS 기술은 1주기가 약 300m인 디지털 코드(C/A 코드)를 이용하여 1~5m급의 정확도를 갖는 위치를 측위가 가능한 기술입니다.

 

-. RTK 기술은 1주기가 19.1cm인 반송파(Carrier) 파장을 이용하여 파장의 개수가 계산하여 cm급의 정확도를 갖는 위치 측위가 가능한 기술입니다. 파장의 개수를 정확하게 계산한다면 1~3cm 이하의 정확한 위치 측위가 가능합니다.

 

-. RTKLIB(오픈소스) 기반으로 RTK 위치 측위 기술을 이용하여 정밀 측위가 가능한 단말기를 개발하였습니다. 실제로 정확도 실험을 하였을 때 clear view 환경에서 3cm 이하의 정확도를 갖는 것을 확인하였습니다.

 

-. 또한 ublox, skytraq 제품을 이용하여 RTK 위치 측위 성능 실험을 했을 경우에도 3cm 이하의 정확도를 갖는 것을 확인하였습니다. 테스트한 ublox, skytraq의 GNSS 모듈은 다음과 같습니다.

• ublox: NEO-M8T, NEO-M8P, ZED-F9P
• skytraq: S1216F8-GL, S1216F8-RTK

Reference

1. "MBC 정밀위치측위 서비스와 자율주행차", 이승호, 2019.01

2. "위치정보 산업 동향 보고서", 한국인터넷진흥원