KR100540713B1 - Method for constructing data base for gps location using environmental information - Google Patents

Method for constructing data base for gps location using environmental information Download PDF

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이경섭
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길용민
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추기환
황진우
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Abstract

본 발명은 환경정보를 이용한 GPS 위치정보 오차보정 DB(DataBase)의 구축방법에 관한 것으로, 다양한 기상정보에 따라 달리 발생되는 GPS 위치정보의 오차를 각각의 기상정보에 따라 즉각적으로 보정할 수 있도록 하는 GPS 위치정보의 보정을 위한 오차 DB를 구축하는 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for constructing a GPS location information error correction DB (DataBase) using environmental information, and to immediately correct an error of GPS location information generated according to various weather information according to each weather information. The present invention relates to a method of constructing an error DB for correction of GPS location information.

이를 위한 본 발명은 서로 다른 주변정보를 갖는 다수 개의 기준국들을 선정하고, 기준국들과 근접하는 다수 개의 GPS 위성으로부터 송신되는 GPS 신호를 수신하여 다양한 기상환경에서의 GPS 위치정보를 획득한 후, 획득된 측정 위치정보와 고정 위치정보를 비교하여 다수 개의 기준국들의 다양한 기상정보에 따른 오차를 산출 및 저장함으로써, 다양한 환경정보(주변정보 및 기상정보)에 따른 오차 DB를 구축할 수 있는 것을 특징으로 한다. To this end, the present invention selects a plurality of reference stations having different peripheral information, receives GPS signals transmitted from a plurality of GPS satellites in close proximity to the reference stations, and acquires GPS location information in various weather environments. Comparing the acquired measurement position information and fixed position information by calculating and storing the error according to various weather information of a plurality of reference stations, it is possible to build an error DB according to various environmental information (ambient information and weather information) It is done.

GPS, GPS 수신기, 위치정보, 주변정보, 기상정보, 보정, 오차 GPS, GPS receiver, location information, surrounding information, weather information, correction, error

Description

환경정보를 이용한 ＧＰＳ 위치정보 오차 보정 ＤＢ의 구축방법{METHOD FOR CONSTRUCTING DATA BASE FOR GPS LOCATION USING ENVIRONMENTAL INFORMATION}Construction method of GPS position information error correction DV using environmental information {METHOD FOR CONSTRUCTING DATA BASE FOR GPS LOCATION USING ENVIRONMENTAL INFORMATION}

도 1은 네 개의 GPS 위성을 이용하여 3차원 위치를 측정하는 일반적인 방법을 설명하기 위한 구성도.1 is a configuration diagram illustrating a general method of measuring three-dimensional position using four GPS satellites.

도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 환경정보를 이용한 GPS 위치정보 오차보정 DB의 구축방법을 실시하기 위한 위치 측정 시스템의 구성도.Figure 2a is a block diagram of a position measuring system for implementing a method for constructing a GPS position information error correction DB using environmental information according to an embodiment of the present invention.

도 2b는 본 발명에 따른 환경정보를 이용한 GPS 위치정보 오차보정 DB의 구축방법의 일 실시예를 설명하기 위한 순서도.Figure 2b is a flow chart for explaining an embodiment of a method for constructing a GPS position information error correction DB using environmental information according to the present invention.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 구축된 오차DB의 일부분을 나타낸 표이다.3 is a table showing a part of an error DB constructed according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명> <Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

1: 기준국1: reference station

10, 101: GPS 수신기 10, 101: GPS receiver

10, 20, 30, 40, 102, 103, 104, 105: GPS 위성10, 20, 30, 40, 102, 103, 104, 105: GPS satellites

60, 106: 위치 계산 서버 60, 106: Location calculation server

70: 오차 DB 서버70: error DB server

80: 기상정보 수신기80: weather information receiver

90: 기상 관측 시스템90: weather observation system

100: 제어부100: control unit

본 발명은 환경정보를 이용한 GPS 위치정보 오차보정 DB의 구축방법으로서, 더욱 상세하게는 GPS 위성으로부터 GPS 수신기를 통해 GPS 위치정보를 수신할 시 GPS 수신기 주변의 환경정보(주변정보 및 기상정보)에 따라 달리 발생되는 오차를 즉각적으로 보정할 수 있도록 하는 GPS 위치정보 오차 보정을 위한 DB 구축방법에 관한 것이다.The present invention is a method of constructing a GPS location information error correction DB using environmental information, and more particularly, when receiving GPS location information through a GPS receiver from a GPS satellite, the environmental information (ambient information and weather information) around the GPS receiver is stored. Accordingly, the present invention relates to a DB construction method for GPS position information error correction that can immediately correct an error generated differently.

일반적으로 GPS(Global Positioning System)란, GPS 위성을 이용하는 지구 측위 시스템으로서, 1973년 미국에서 군사용 차량, 선박, 항공기 등의 위치를 추정하기 위한 군사용 목적으로 개발되었다. 그러나, 현재에는 민간에서도 이용할 수 있으며, 예컨대 자동차에 탑재하는 네비게이션 시스템 선박이나 헬리콥터 등의 항법 장치 등에 주로 사용되고 있다. In general, the GPS (Global Positioning System) is a global positioning system using GPS satellites, and was developed in 1973 in the United States for military purposes to estimate the position of military vehicles, ships, and aircraft. However, it is currently available to civilians and is mainly used for navigation systems such as navigation systems ships and helicopters mounted in automobiles.

GPS 위성은 지구의 일정한 궤도(Orbit) 위를 다수 개가 회전하면서 지상에 있는 GPS 수신기에 소정의 GPS 신호를 이용하여 3차원 위치 좌표값(X, Y, Z)과 시간정보를 제공하는데, 미지점의 위도, 경도, 및 고도에 해당하는 3차원 위치 좌표값을 획득하기 위해서는 정확한 위치를 알고 있는 최저 4개의 GPS 위성으로부터 송신되는 GPS 신호를 수신하여야 한다. GPS satellites provide three-dimensional position coordinate values (X, Y, Z) and time information by using a predetermined GPS signal to a GPS receiver on the ground while rotating a number of times on a constant orbit of the earth. In order to obtain three-dimensional position coordinate values corresponding to latitude, longitude, and altitude, GPS signals transmitted from at least four GPS satellites having an accurate position must be received.

이에, 수신된 적어도 네 개의 GPS 신호를 통해 GPS 위성과 GPS 수신기 사이의 거리를 계산함으로써, 미지점의 3차원 위치정보를 획득할 수 있는 것이다. 여기서, GPS 위성과 GPS 수신기 사이의 거리는 전파가 도달하는데 걸리는 시간으로 계산한다. Thus, by calculating the distance between the GPS satellites and the GPS receiver through the received at least four GPS signals, it is possible to obtain unknown 3D location information. Here, the distance between the GPS satellites and the GPS receiver is calculated as the time it takes for the radio wave to arrive.

도 1은 네 개의 GPS 위성을 이용하여 3차원 위치를 측정하는 일반적인 방법을 설명하기 위한 구성도이다. 1 is a configuration diagram for explaining a general method of measuring three-dimensional position using four GPS satellites.

도 1을 참조하면, GPS를 이용한 위치 측정 시스템은 지구 궤도상을 선회하며 일정 주파수의 GPS 신호를 송신하는 네 개의 GPS 위성과, GPS 위성으로부터 GPS 신호를 수신하는 GPS 수신기, 및 GPS 수신기에서 수신한 네 개의 GPS 신호들을 연산하여 GPS 수신기의 위치(Ux, Uy, Uz) 및 시간정보를 계산하는 위치 계산 서버를 포함한다. Referring to FIG. 1, a positioning system using GPS includes four GPS satellites orbiting the earth orbit and transmitting GPS signals of a predetermined frequency, a GPS receiver receiving GPS signals from the GPS satellites, and a GPS receiver. It includes a position calculation server for calculating the four GPS signals to calculate the position (Ux, Uy, Uz) and time information of the GPS receiver.

따라서, GPS를 이용한 위치 측정 방법은 먼저 GPS 수신기를 통해 네 개의 GPS 위성으로부터 송신되는 네 개의 GPS 신호를 수신하고, 수신된 네 개의 GPS 신호를 통해 GPS 수신기의 위치(Ux, Uy, Uz) 및 시간정보와 같은 네 개의 미지수를 계산한다. 즉, 네 개의 GPS 신호들을 통해 획득되는 GPS 위성의 좌표값과 시간을 통해 네 개의 미지수를 계산하는 것이다. 이때, 계산식은 다음과 같은 수학식들로 나타낼 수 있다.Therefore, the GPS-based position measuring method first receives four GPS signals transmitted from four GPS satellites through a GPS receiver, and then the position (Ux, Uy, Uz) and time of the GPS receiver through the four received GPS signals. Compute four unknowns as information. That is, four unknowns are calculated from the coordinates and time of the GPS satellites acquired through the four GPS signals. In this case, the calculation may be represented by the following equations.

(x1-Ux)2+(y1-Uy)2+(z1-UZ)2=(R1-Cb)2(x1-Ux) 2+ (y1-Uy) 2+ (z1-UZ) 2 = (R1-Cb) 2

(x2-Ux)2+(y2-Uy)2+(z2-UZ)2=(R2-Cb)2(x2-Ux) 2+ (y2-Uy) 2+ (z2-UZ) 2 = (R2-Cb) 2

(x3-Ux)2+(y3-Uy)2+(z3-UZ)2=(R3-Cb)2(x3-Ux) 2+ (y3-Uy) 2+ (z3-UZ) 2 = (R3-Cb) 2

(x4-Ux)2+(y4-Uy)2+(z4-UZ)2=(R4-Cb)2(x4-Ux) 2+ (y4-Uy) 2+ (z4-UZ) 2 = (R4-Cb) 2

여기서, Cb는 시계 오차(Clock Bios)이고, x, y, z는 네 개의 GPS 위성들의 위치성분이고, Ux, Uy, Uz는 GPS 수신기의 위치를 나타내는 위치 미지수이다. 따라서, 수학식 1내지 4를 계산하게 되면, GPS 수신기의 3차원적인 위치인 Ux, Uy, Uz를 결정할 수 있게 된다.Here, Cb is a clock error (Clock Bios), x, y, z is the position component of the four GPS satellites, Ux, Uy, Uz is a location unknown indicating the position of the GPS receiver. Accordingly, when Equations 1 to 4 are calculated, Ux, Uy, and Uz, which are three-dimensional positions of the GPS receiver, can be determined.

이와 같이 GPS 위성을 이용한 위치 측정 방법은 GPS 위성에서 송신되는 GPS 신호를 수신하는데 까지 소요되는 GPS 신호의 전파 소요시간을 관측함으로써, GPS 수신기의 위치를 구한다. 따라서, GPS 위성을 이용하여 획득되는 GPS 위치정보는 GPS 수신기에서의 주변환경 및 기상환경 등에 따라 전파 소요시간이 지연됨에 따라 오차가 발생할 수 있다. 이는 예컨대, 인공위성 시간 오차, 인공위성 위치 오차, 전리층과 대류층의 굴절, 잡음(Noise), 다중 경로(Multi Path) 등이 주요 원인으로 작용하는 것으로 알려져 있다. As described above, the position measuring method using the GPS satellite obtains the position of the GPS receiver by observing the propagation time of the GPS signal required to receive the GPS signal transmitted from the GPS satellite. Therefore, the GPS location information acquired using the GPS satellites may cause an error as the time required for propagation is delayed according to the surrounding environment and the weather environment in the GPS receiver. This is known to be caused by, for example, satellite time error, satellite position error, deflection of the ionizing and convective layers, noise, and multipath.

그 중, 전리층과 대류층의 굴절 및 다중 경로로 인한 오차는 GPS 신호를 수신하는 GPS 수신기의 환경정보에 기인한 것이다. 환경정보는 주변정보와 기후정보를 포함한다. 주변정보는 예컨대, 건물밀집도시, 도심, 산지, 평야 등으로 구분될 수 있고, 기후정보는 폭우, 비, 눈, 구름, 맑음 등으로 구분될 수 있다. 이는 주변환경이 도심인 경우와 평야인 경우 발생되는 오차가 서로 다르고, 기상환경이 맑음인 경우와 폭우인 경우 발생되는 오차가 서로 다르기 때문이다. 따라서, GPS 인공 위성을 이용하여 미지점의 위치정보를 획득한 후에는 반드시 수신지점의 환경정보에 따른 GPS 위치정보의 보정이 필수적이다. Among them, the errors due to the refraction and the multipath of the ionosphere and the convective layer are due to the environmental information of the GPS receiver receiving the GPS signal. Environmental information includes environmental information and climate information. The surrounding information may be divided into, for example, a dense city, a city, a mountain, a plain, and the like, and the climate information may be classified into heavy rain, rain, snow, clouds, and sunny weather. This is because an error is generated when the surrounding environment is a city and a plain, and an error is generated when the weather environment is sunny and a heavy rain. Therefore, after acquiring the location information of the unknown point using the GPS satellite, it is essential to correct the GPS location information according to the environmental information of the reception point.

이에, 본 발명은 다양한 환경정보(주변정보 및 기후정보)에 따라 달리 발생되는 GPS 위치정보의 오차를 미리 확보하여 즉각적으로 GPS 위치정보를 보정할 수 있도록 GPS 위치정보 오차 보정을 위한 DB 구축방법을 제공하고자 한다.Accordingly, the present invention provides a DB construction method for GPS location information error correction so that the GPS location information can be corrected immediately by securing an error of GPS location information generated differently according to various environmental information (ambient information and climate information) in advance. To provide.

본 발명은 환경정보를 이용한 GPS 위치정보 오차 보정 DB(Data Base)의 구축방법으로서, (a)서로 다른 주변정보를 갖는 다수 개의 기준국들(Pn, n=1,2,3,…,m)을 선정하는 단계; (b)기준국들 중 제n 기준국(Pn, n=1,2,3,…,m 중 어느 하나)에 대한 기상정보(Wi)를 획득하는 단계; (c)제n 기준국(Pn)과 근접하는 적어도 네 개의 GPS 위성으로부터 GPS 위성들의 3차원 위치정보(x, y, z)를 포함하는 GPS 신호를 각각 수신하는 단계; (d)수신된 4개의 GPS 신호들을 연산하여 기상정보(Wi)에 따른 제n 기준국(Pn)의 측정 위치정보(MPnXwi, MPnYwi, MPnZwi)를 산출하는 단계; (e)측정 위치정보(MPnXwi, MPnYwi, MPnZwi)와 이미 알고 있는 고정 위치정보(FPnX, FPnY, FPnZ)를 비교하여 기상정보(Wi)에 따른 오차(ePnXwi, ePnYwi, ePnZwi)를 산출하는 단계; (f)오차(ePnXwi, ePnYwi, ePnZwi)를 오차 DB 서버에 저장하는 단계; (g) 상기 기상정보(Wi)의 변수 i값에 따라 (b)단계 내지 (f)단계를 소정 회수만큼 반복 시행하여 제n 기준국에 대한 다양한 기상정보(Wi)에 따른 오차 DB를 구축하는 단 계; 및(h)상기 다수 개의 기준국들(Pn, n=1,2,3,…,m)의 변수 n값에 따라 (a)단계 내지 (f)단계를 소정 회수만큼 반복 시행하여 다수 개의 기준국들의 각각에 대한 다양한 기후정보에 따른 오차 DB(database)를 구축하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. The present invention is a method of constructing a GPS location information error correction DB (Data Base) using environmental information, and (a) a plurality of reference stations having different peripheral information (Pn, n = 1, 2, 3, ..., m) Selecting); (b) obtaining weather information Wi for any nth reference station (Pn, n = 1, 2, 3, ..., m) among the reference stations; (c) receiving GPS signals including three-dimensional position information (x, y, z) of GPS satellites from at least four GPS satellites in proximity to the n-th reference station Pn; calculating measured position information MPnXw i , MPnYw i , MPnZw i of the nth reference station Pn according to the weather information Wi by calculating the received four GPS signals; (e) By comparing the measurement position information (MPnXw i , MPnYw i , MPnZw i ) with the known fixed position information (FPnX, FPnY, FPnZ), the error (ePnXw i , ePnYw i , ePnZw i ) according to the weather information (Wi) Calculating c); (f) storing the errors (ePnXw i , ePnYw i , ePnZw i ) in the error DB server; (g) repeating steps (b) to (f) a predetermined number of times according to the variable i of the weather information Wi to build an error DB according to various weather information Wi for the nth reference station; step; And (h) repeating steps (a) to (f) a predetermined number of times according to the variable n value of the plurality of reference stations (Pn, n = 1, 2, 3, ..., m). It characterized in that it comprises the step of establishing an error DB (database) according to various climate information for each of the countries.

본 발명에 있어서, 주변정보는 건물밀집도시, 도심, 산지, 및 평야를 포함하는 그룹에서 선택된 어느 하나인 것이 바람직하고, 기상정보(Wi)는 비, 바람, 눈, 구름, 및 맑음을 포함하는 그룹에서 선택된 어느 하나인 것이 바람직하다. In the present invention, the surrounding information is preferably any one selected from the group consisting of buildings, urban centers, mountains, and plains, and the weather information Wi includes rain, wind, snow, clouds, and sunny weather. It is preferably any one selected from the group.

본 발명에 있어서, 기상정보(Wi)를 획득하는 방법으로는 제n 기준국(Pn)과 연계된 기상 관측 시스템으로부터 기상정보(Wi)를 수신하거나, 제n 기준국(Pn)에 기상정보(Wi)를 측량하는 소정의 센서를 구비하여 기상정보(Wi)를 획득하는 것이 바람직하다.In the present invention, the weather information Wi may be obtained by receiving the weather information Wi from a weather observation system associated with the nth reference station Pn or by providing the weather information (Pn) to the nth reference station Pn. It is preferable to obtain a weather information Wi by having a predetermined sensor for measuring Wi).

본 발명에 있어서, 오차(ePnXwi, ePnYwi, ePnZwi)는, In the present invention, the errors ePnXw i , ePnYw i , ePnZw i are

(ePnXwi, ePnYwi, ePnZwi) = (FPnX, FPnY, FPnZ) - (MPnXwi, MPnYwi, MPnZwi)(ePnXw i , ePnYw i , ePnZw i ) = (FPnX, FPnY, FPnZ)-(MPnXw i , MPnYw i , MPnZw i )

인 것이 바람직하다. Is preferably.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 환경정보를 이용한 GPS 위치정보 보정 DB(Data Base) 구축방법에 대한 바람직한 실시예를 설명하기로 한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described a preferred embodiment of the GPS location information correction DB (Data Base) construction method using the environmental information according to the present invention.

도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 환경정보를 이용한 GPS 위치정보 오차보정 DB(Data Base)의 구축방법을 실시하기 위한 위치 측정 시스템의 구성도이고, 도 2b는 본 발명에 따른 환경정보를 이용한 GPS 위치정보 오차 보정 DB(Data Base)의 구축방법의 일 실시예를 설명하기 위한 순서도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 구축된 오차DB의 일부분을 나타낸 표이다.2A is a configuration diagram of a location measurement system for implementing a method for constructing a GPS location information error correction DB (Data Base) using environment information according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2B illustrates environment information according to the present invention. 3 is a flowchart illustrating an example of a method of constructing a GPS position information error correction DB (Data Base), and FIG. 3 is a table illustrating a part of an error DB constructed according to an embodiment of the present invention.

도 2a 및 도 2b를 참조하면, 본 실시예에 따른 오차 DB 구축방법을 실시하기 위한 위치 측정 시스템은 네 개의 GPS 신호를 송신하기 위한 네 개의 GPS 위성들(20, 30, 40, 50)과, GPS 위성들(20, 30, 40, 50)로부터 송신되는 GPS 신호를 수신하기 위한 GPS 수신기(10)와 기상정보를 수신하기 위한 기상정보 수신기(80)가 내장된 기준국(1), 및 기준국(1)과 연계되어 기상정보를 제공하는 기상 관측 시스템(90)을 포함한다. 그리고, 기준국(1)에는 위치 계산 서버(60)와, 오차 DB 서버(70)가 더 구비되며, 이들은 GPS 수신기(10) 및 기상정보 수신기(80)와 함께 제어부(100)에 의해 제어된다. 여기서, 위치 계산 서버(60)는 GPS 수신기(10)를 통해 수신되는 GPS 신호들을 연산하여 GPS 위치정보를 산출할 뿐만 아니라, 사전에 설정된 고정 위치정보와 GPS 위치정보와의 차를 계산하여 오차를 산출한다. 오차 DB 서버(70)는 기상 관측 시스템(90)으로부터 기상정보 수신기(80)를 통해 수신되는 기상정보와 위치 계산 서버(60)에서 계산되는 오차가 전송되어 저장된다. 2A and 2B, a position measuring system for implementing an error DB construction method according to the present embodiment includes four GPS satellites 20, 30, 40, and 50 for transmitting four GPS signals; A reference station (1) incorporating a GPS receiver (10) for receiving GPS signals transmitted from the GPS satellites (20, 30, 40, 50) and a weather information receiver (80) for receiving weather information, and a reference It includes a weather observation system (90) for providing weather information in association with the station (1). The reference station 1 further includes a location calculation server 60 and an error DB server 70, which are controlled by the controller 100 together with the GPS receiver 10 and the weather information receiver 80. . Here, the position calculation server 60 not only calculates GPS position information by calculating GPS signals received through the GPS receiver 10, but also calculates a difference between the preset fixed position information and the GPS position information to obtain an error. Calculate. The error DB server 70 transmits and stores the weather information received from the weather observation system 90 through the weather information receiver 80 and the error calculated by the location calculation server 60.

따라서, 이와 같은 구성을 갖는 위치 측정 시스템을 이용하는 본 실시예에 따른 오차 DB 구축방법은 먼저, 서로 다른 주변정보를 갖는 다수 개의 기준국(1)들(Pn, n=1, 2, 3, 4)을 선정하는 단계를 실시한다(S01). 이때, 기준국(1)들은 도 2a에 나타낸 바와 같은 동일한 구성을 갖는다. 그리고, 주변정보는 건물밀집도시, 도시, 농촌, 평야를 포함하는 그룹에서 선택된 어느 하나인 것이 바람직하다. 본 실 시예에서는 기준국(1)들이 서로 다른 주변정보를 가지나, 동일한 주변정보를 갖고 다른 소정 영역에 위치할 수도 있다. 이때, 소정 영역은 측정하고자 하는 미지점으로부터 소정 반경 이내에 위치한 일정 영역을 일컫는다. Therefore, in the error DB construction method according to the present embodiment using the position measuring system having such a configuration, first, a plurality of reference stations 1 having different peripheral information (Pn, n = 1, 2, 3, 4) In step S01, a step of selecting is performed. At this time, the reference stations 1 have the same configuration as shown in Fig. 2A. In addition, the surrounding information is preferably any one selected from a group including a dense city, a city, a rural area, and a plain. In this embodiment, the reference stations 1 have different peripheral information, but may also be located in different predetermined areas with the same peripheral information. In this case, the predetermined region refers to a predetermined region located within a predetermined radius from an unknown point to be measured.

다음으로, 기준국(1)들 중 제n 기준국(Pn, n=1)에 대한 기상정보(Wi, i=1)를 획득한다(S02). 기상정보(Wi)는 폭우, 비, 눈, 구름, 및 맑음을 포함하는 그룹에서 선택된 어느 하나인 것이 바람직하고, 본 실시예에서는 W1은 폭우, W2는 비, W3는 눈, W4는 구름, 및 W5는 맑음으로 설정한다. 이에, 제1 기준국(P1)과 연계된 기상 관측 시스템(90)으로부터 기상정보 수신기(80)를 통해 기상정보(W1)를 수신한다. 여기서, 본 실시예서는 제1 기준국(P1)에 기상정보(W1)를 기상 관측 시스템(90)으로부터 획득하였으나, 제1 기준국에 기상정보(W1)를 측량할 수 있는 소정의 센서를 구비하여 기상정보(W1)를 획득할 수도 있다. 이와 같이 수신된 기상정보(W1)는 수신되자마자 오차 DB 서버(70)로 전송되어 저장된다. Next, weather information (Wi, i = 1) of the nth reference station (Pn, n = 1) of the reference station (1) is obtained (S02). The weather information Wi is preferably any one selected from the group consisting of heavy rain, rain, snow, clouds, and sunny. In this embodiment, W1 is heavy rain, W2 is rain, W3 is snow, W4 is cloud, and W5 is set to sunny. Accordingly, the weather information W1 is received through the weather information receiver 80 from the weather observation system 90 associated with the first reference station P1. Here, although the present embodiment acquired the weather information W1 from the weather observation system 90 in the first reference station P1, the first reference station has a predetermined sensor capable of surveying the weather information W1. The weather information W1 may be obtained. The weather information W1 received in this way is transmitted to and stored in the error DB server 70 as soon as it is received.

다음으로, GPS 수신기(10)를 통해 제1 기준국(P1)과 근접하는 적어도 네 개의 GPS 위성(20, 30, 40, 50)으로부터 GPS 위성들(20, 30, 40, 50)의 3차원 위치정보들{(x1, y1, z1), (x2, y2, z2), (x3, y3, z3)}들을 포함하는 GPS 신호들을 각각 수신한다(S03). 이에, 위치 계산 서버(60)에서는 수신된 4개의 GPS 신호들을 연산하여 기상정보(W1)에 따른 제1 기준국(P1)의 측정 위치정보(MP1XW1, MP1YW1, MP1ZW1)를 산출한다(S04).Next, the three-dimensional of the GPS satellites 20, 30, 40, 50 from at least four GPS satellites 20, 30, 40, 50 in proximity to the first reference station P1 via the GPS receiver 10. GPS signals including location information {(x1, y1, z1), (x2, y2, z2), (x3, y3, z3)} are respectively received (S03). Therefore, the position calculation server 60 calculates the received GPS signals to calculate the measurement position information MP1X W1 , MP1Y W1 , MP1Z W1 of the first reference station P1 according to the weather information W1 ( S04).

다음으로, 측정 위치정보(MP1XW1, MP1YW1, MP1ZW1)와 사전에 설정된 제1 기준 국(P1)의 고정 위치정보(FP1X, FP1Y, FP1Z)를 비교하여 기상정보(W1)에 따른 오차(eP1XW1, eP1YW1, eP1ZW1)를 산출한다(S05). 여기서, 오차(eP1XW1, eP1YW1, eP1ZW1)는 다음과 같은 수학식을 사용하여 구할 수 있다. Next, the measurement position information MP1X W1 , MP1Y W1 , MP1Z W1 is compared with the fixed position information FP1X, FP1Y, FP1Z of the first reference station P1, which is set in advance, and the error according to the weather information W1 ( eP1X W1 , eP1Y W1 , eP1Z W1 ) are calculated (S05). Here, the errors eP1X W1 , eP1Y W1 , eP1Z W1 can be obtained using the following equation.

(eP1XW1, eP1YW1, eP1ZW1) = (FP1X, FP1Y, FP1Z) - (MP1XW1, MP1YW1, MP1ZW1)(eP1X W1 , eP1Y W1 , eP1Z W1 ) = (FP1X, FP1Y, FP1Z)-(MP1X W1 , MP1Y W1 , MP1Z W1 )

여기서, [수학식 1]에 의해 산출되는 오차(eP1XW1, eP1YW1, eP1ZW1)는 제1 기준국의 기상정보 중 하나인 폭우인 경우 발생되는 오차이며, 이후 오차 DB 서버(70)에 저장된다. Here, the errors (eP1X W1 , eP1Y W1 , eP1Z W1 ) calculated by Equation 1 are errors generated in case of heavy rain, which is one of weather information of the first reference station, and then stored in the error DB server 70. do.

따라서, 본 실시예에서는 도 2b에 나타낸 바와 같이 기상정보(Wi)의 변수 i값을 판단하여(S07) 변수 i값이 5 미만인 경우에는 제1 기준국(P1)에 대한 기상정보(Wn, n=2)를 획득하는 단계(S02)부터 오차 DB 서버(70)에 오차를 저장하는 단계(S06)까지를 반복해서 시행한다. 이에, 제1 기준국에 대한 네 개의 기상정보(Wi, i=1, 2, 3, 4)에 따른 오차들이 오차 DB 서버(70)에 구축된다.Accordingly, in the present embodiment, as shown in FIG. 2B, the variable i value of the weather information Wi is determined (S07). When the variable i value is less than 5, the weather information Wn, n for the first reference station P1 is determined. = 2) is repeatedly performed from step S02 of obtaining the error to step S06 of storing the error in the error DB server 70. Accordingly, errors according to four weather information Wi, i = 1, 2, 3, and 4 for the first reference station are built in the error DB server 70.

이와 같이 제1 기준국(P1)에 대한 네 개의 기상정보(Wi, i=1, 2, 3, 4)에 따른 오차들을 획득되면, 제n 기준국들(Pn, n=1,2,3,4)에 대한 변수 n값을 판단하여(S08) 변수 n값이 4 미만인 경우에는 (S01)단계 내지 (S07)단계를 반복해서 시행한다. 이에, 제2, 제3, 제4 기준국들(Pn, n=1,2,3,4) 각각에 대한 네 개의 기상정보 (Wi)에 따른 오차들이 오차 DB 서버(70)에 구축된다.As such, when the errors according to the four weather information Wi, i = 1, 2, 3, and 4 for the first reference station P1 are obtained, the nth reference stations Pn, n = 1,2,3 (4) If the value of variable n is less than 4 (S08), steps (S01) to (S07) are repeated. Accordingly, errors according to four weather information Wi for each of the second, third, and fourth reference stations Pn, n = 1, 2, 3, and 4 are established in the error DB server 70.

따라서, 본 실시예에 따른 GPS 위치정보의 보정을 위한 오차 DB 구축방법에 의해 구축되는 오차값들은 도 3에 나타낸 바와 같은 표로 작성될 수 있다. Therefore, the error values constructed by the error DB construction method for correcting the GPS position information according to the present embodiment may be prepared in a table as shown in FIG. 3.

한편, 본 발명에 따른 환경정보를 이용한 GPS 위치정보 보정 DB(Data Base) 구축방법은 본 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형이 가능하다. 예를 들어, 본 실시예에서는 건물밀집도시, 도심, 산지, 평야와 같은 네 개의 환경정보와, 폭우, 비, 눈, 구름, 맑음과 같은 다섯 개의 기상정보에 따른 오차들의 DB를 구축하였으나, 환경정보와 기상정보는 더욱더 세분화될 수 있고, 이에 따른 오차들은 더욱더 많이 확보됨으로써, 보다 정확한 GPS 위치정보의 보정이 이루어지도록 할 수 있다. On the other hand, GPS location information correction DB (Data Base) construction method using the environmental information according to the present invention is not limited to this embodiment, various modifications by those skilled in the art within the spirit of the present invention This is possible. For example, in the present embodiment, a database of four environmental information such as a dense city, a city center, a mountain region, and a plain, and five weather information such as heavy rain, rain, snow, clouds, and sunshine are constructed. The information and the weather information can be further segmented, and thus the errors are more and more secured, so that more accurate GPS location information can be corrected.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 서로 다른 주변정보를 갖는 다수 개의 기준국들을 선정하여 기준국들 각각에 대한 다양한 기후정보에 따른 오차 DB를 구축하는 것을 특징으로 한다. As described above, the present invention is characterized by constructing an error DB according to various climate information for each of the reference stations by selecting a plurality of reference stations having different peripheral information.

따라서, 본 발명에 따르면 다양한 기상정보에 따라 달리 발생되는 GPS 위치정보의 오차를 각각의 기상정보에 따라 즉각적으로 보정할 수 있게 된다.Therefore, according to the present invention, it is possible to immediately correct the error of the GPS location information generated differently according to various weather information according to each weather information.

Claims (3)

다음 단계를 포함하는 환경정보를 이용한 GPS 위치정보 오차 보정 DB(DataBase)의 구축방법:GPS location information error correction DB (DataBase) construction method using the environmental information including the following steps: (a)서로 다른 주변정보를 갖는 다수 개의 기준국들(Pn, n=1,2,3,…,m)을 선정하는 단계; (a) selecting a plurality of reference stations (Pn, n = 1, 2, 3, ..., m) having different peripheral information; (b)상기 기준국들 중 제n 기준국(Pn, n=1,2,3,…,m 중 어느 하나)에 대한 기상정보(Wi)를 획득하는 단계; (b) obtaining weather information (Wi) for an nth reference station (Pn, n = 1, 2, 3, ..., m) among the reference stations; (c)상기 제n 기준국(Pn)과 근접하는 적어도 네 개의 GPS 위성으로부터 상기 GPS 위성들의 3차원 위치정보(x, y, z)를 포함하는 GPS 신호를 각각 수신하는 단계;(c) receiving GPS signals including three-dimensional position information (x, y, z) of the GPS satellites from at least four GPS satellites adjacent to the nth reference station Pn; (d)상기 수신된 4개의 GPS 신호들을 연산하여 상기 기상정보(Wi)에 따른 상기 제n 기준국(Pn)의 측정 위치정보(MPnXwi, MPnYwi, MPnZwi)를 산출하는 단계;calculating measured position information MPnXw i , MPnYw i , MPnZw i of the nth reference station Pn according to the weather information Wi by calculating the four received GPS signals; (e)상기 측정 위치정보(MPnXwi, MPnYwi, MPnZwi)와 이미 알고 있는 고정 위치정보(FPnX, FPnY, FPnZ)를 비교하여 상기 기상정보(Wi)에 따른 오차(ePnXwi, ePnYwi, ePnZwi)를 산출하는 단계; (e) comparing the measured position information (MPnXw i , MPnYw i , MPnZw i ) with known fixed position information (FPnX, FPnY, FPnZ) and comparing the error (ePnXw i , ePnYw i ,) according to the weather information Wi; calculating ePnZw i ); (f)상기 오차(ePnXwi, ePnYwi, ePnZwi)를 오차 DB 서버에 저장하는 단계;(f) storing the errors ePnXw i , ePnYw i , ePnZw i in an error DB server; (g)상기 기상정보(Wi)의 변수 i에 따라 상기 (b)단계 내지 상기 (f)단계를 소정 회수만큼 반복 시행하여 상기 제n 기준국에 대한 다양한 기상정보에 따른 오차 DB를 구축하는 단계; 및(g) constructing an error DB according to various weather information for the nth reference station by repeating steps (b) to (f) a predetermined number of times according to the variable i of the weather information Wi; ; And (h)상기 다수 개의 기준국들(Pn, n=1,2,3,…,m)의 변수 n에 따라 상기 (a)단계 내지 상기 (f)단계를 소정 회수만큼 반복 시행하여 상기 다수 개의 기준국들의 각각에 대한 다양한 환경정보에 따른 오차 DB(database)를 구축하는 단계.(h) repeating steps (a) to (f) a predetermined number of times according to the variable n of the plurality of reference stations (Pn, n = 1, 2, 3, ..., m) Constructing an error DB according to various environmental information for each of the reference stations. 제1항에 있어서, 상기 기상정보(Wi)를 획득하는 방법으로는 상기 제n 기준국(Pn)과 연계된 기상 관측 시스템으로부터 상기 기상정보(Wi)를 수신하거나, 상기 제n 기준국(Pn)에 상기 기상정보(Wi)를 측량하는 소정의 센서를 구비하여 상기 기상정보(Wi)를 획득하는 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 1, wherein the meteorological information Wi is obtained by receiving the meteorological information Wi from a meteorological observation system associated with the nth reference station Pn, or the nth reference station Pn. A predetermined sensor for surveying the weather information (Wi) to obtain the weather information (Wi). 제1항에 있어서, 상기 오차(ePnXwi, ePnYwi, ePnZwi)는, The method of claim 1, wherein the error (ePnXw i , ePnYw i , ePnZw i ), (ePnXwi, ePnYwi, ePnZwi) = (FPnX, FPnY, FPnZ) - (MPnXwi, MPnYwi, MPnZwi)(ePnXw i , ePnYw i , ePnZw i ) = (FPnX, FPnY, FPnZ)-(MPnXw i , MPnYw i , MPnZw i ) 인 것을 특징으로 하는 방법.Method characterized in that.
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