KR101738383B1 - Method for correcting position using range corrections from multiple reference stations - Google Patents

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김영기
서기열
황태현
박상현
장원석
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한국해양과학기술원
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Abstract

The present invention relates to a method for correcting a position by using correction information of multiple reference stations, which transmits distance correction information generated in the multiple reference stations to a terminal, and corrects a position generated in the terminal by using distance correction values generated in the multiple reference stations transmitted to the terminal, thereby measuring an accurate position.

Description

다수의 기준국 보정정보를 이용한 위치 보정방법{Method for correcting position using range corrections from multiple reference stations}[0001] The present invention relates to a method for correcting a position using multiple reference station correction information,

본 발명은 다수의 기준국 보정정보를 이용한 위치 보정방법에 관한 것으로서, 다수의 기준국에서 제공되는 보정정보를 통해 단말기의 위치를 정확하게 확인할 수 있도록 하는 다수의 기준국 보정정보를 이용한 위치 보정방법에 관한 것이다.The present invention relates to a position correction method using a plurality of reference station correction information, and more particularly, to a position correction method using a plurality of reference station correction information for accurately checking a position of a terminal through correction information provided from a plurality of reference stations .

일반적으로 GPS(Global Positioning System)로 알려진 위성항법(GNSS, Global Navigation Satellite System)은 인공위성에 기반한 전지구적 무선항법시스템으로서, 위성에서 송출된 신호를 수신할 수 있는 모듈을 지닌 사용자가 언제 어디서나 기상상태와 관계없이 약 수십여m 정도의 높은 위치 정확도로 자신의 위치를 결정할 수 있는 이상적인 시스템이다.Global Navigation Satellite System (GNSS), commonly known as Global Positioning System (GPS), is a global satellite navigation system based on satellites that allows users with modules capable of receiving signals from satellites It is an ideal system that can determine its position with high position accuracy of about several tens of meters.

위성항법을 이용한 위치 결정을 위해서는 항법 방정식을 이용한다. 항법 데이터에 포함된 위성 위치 관련 정보를 해석하여 위성의 위치 벡터를 결정하고, 가시위성 측정치를 대상으로 관측방정식을 구성하여 위치를 산출한다.The navigation equation is used for positioning using satellite navigation. The position vector of the satellite is analyzed by interpreting the satellite position related information included in the navigation data, and the position equation is constructed by calculating the positional vector of the visible satellite measurement value.

이러한 상기 GNSS(위성항법) 수신기는 여러 GNSS 위성들이 송신한 신호를 받아 각 위성에 대한 거리 측정치와 위성의 위치 정보를 획득하고 이를 이용하여 사용자 위치를 측정하는 장치이다.The GNSS receiver is a device that receives a signal transmitted from several GNSS satellites and obtains a distance measurement value and satellite position information for each satellite and measures the user position using the obtained distance measurement value and satellite position information.

상기 위성에 대한 거리 측정치에는 적지 않은 오차가 포함되어 사용자의 위치 정확도를 저하시키는 원인이 된다.The distance measurement to the satellite may include a small amount of error, which may degrade the user's location accuracy.

일반적인 DGNSS 방법은 기준국에서 생성한 보정정보를 사용자에게 전달하여, 상기 위성에 대한 거리 측정치에 포함된 오차를 보정함으로써 최종적인 사용자 위치를 더 정확하게 측정하도록 하는 방법이다.The general DGNSS method is a method for transmitting the correction information generated by the reference station to the user and correcting the error included in the distance measurement for the satellite to more accurately measure the final user position.

그러나 저렴한 GNSS 수신기의 경우, 거리 측정치나 위성의 위치를 제공하지 않고 계산된 사용자 위치를 제공하기 때문에, 일반적인 DGNSS 보정 방법을 이용할 수 없는 문제점이 있다.However, in the case of an inexpensive GNSS receiver, the conventional DGNSS correction method can not be used because it provides a calculated user position without providing a distance measurement or a satellite position.

따라서, 이러한 경우에도 위치 정확도를 향상시킬 수 있도록 위치 기반의 보정정보를 제공함으로써 사용자가 사용자 위치를 직접 보정할 수 있도록 하는 방법이 있다.Therefore, in such a case, there is a method of allowing the user to directly correct the user's position by providing the position-based correction information so as to improve the position accuracy.

그러나 상기와 같이 현재까지 제안된 방법으로는 사용자 수신기가 측위에 이용한 위성 중 하나 이상의 위성에 대한 보정정보를 획득하지 못 할 경우에는 보정이 불가능한 문제점이 있다.However, as described above, there is a problem that correction can not be performed when the user receiver can not acquire the correction information for one or more satellites used for positioning.

선행특허 1은 측정치 보정정보의 위치영역 매핑을 이용한 위성항법 보강방법에 관한 것으로, 이는 데이터 통신을 통해 위성궤도정보를 획득하여 위성의 위치를 산출하고, 보정정보 수신모듈에서 제공하는 사용자 위치와의 관계를 통해 관측 행렬을 구성하고, 기준국에서 생성되어 데이터 통신을 통해 수신한 거리기반 보정정보(측정치 보정정보)에 산출된 관측 행렬의 의사역행렬을 곱함으로써 위치기반으로의 투영이 가능하도록 하는 내용이 기재되어 있다.The prior art patent No. 1 relates to a satellite navigation reinforcement method using positional area mapping of measured value correction information. The satellite navigation method acquires satellite orbit information through data communication to calculate a position of a satellite, Based on the distance-based correction information (measurement correction information) generated by the reference station and received via data communication, by multiplying the distance matrix by the pseudo-inverse matrix of the observation matrix calculated by the distance-based correction information .

선행특허 2는 항법위성의 위치정보를 이용한 위성항법 보강 시스템 및 위성항법 보강 방법에 관한 것으로서, 기준국에서 생성되어 데이터 통신을 통해 수신한 거리기반 보정정보(측정치 보정정보)에 산출된 관측 행렬의 의사역행렬을 곱함으로써 위치기반으로의 투영이 가능하며, 이를 통해 위치기반 보정정보를 생성할 수 있다. 이를 보정정보 수신모듈에서 제공하는 사용자 위치에 벡터 형태로 차분함으로써 사용자 오차를 제거하도록 하는 내용이 기재되어 있다.The prior art patent 2 relates to a satellite navigation reinforcement system and a satellite navigation reinforcement method using navigation satellite position information, and it is an object of the present invention to provide a satellite navigation reinforcement system and a satellite navigation reinforcement method, Position based projection is possible by multiplying by pseudo inverse, which can generate position based correction information. And a user error is removed by dividing the user position provided by the correction information receiving module in a vector form.

그러나, 상기 선행특허 1 및 선행특허 2는 기준국과 사용자가 각기 관측한 위성의 수 차이로 인하여, 사용자 수신기가 측위에 이용한 위성 중 하나 이상의 위성에 대한 보정정보를 획득하지 못 할 경우에는 보정이 불가능한 일반적인 문제점을 그대로 가지고 있는 문제점이 있다.However, in the case where the user receiver fails to acquire the correction information for one or more satellites used for positioning due to the difference in number of the satellites observed by the reference station and the user, There is a problem that has a general problem which is impossible.

선행특허 1 : 한국등록특허공보 10-1184043(2012년09월12일)Prior Patent 1: Korean Patent Registration No. 10-1184043 (September 12, 2012) 선행특허 2 : 한국등록특허공보 10-1429474(2014년08월06일)Prior Art 2: Korean Patent Registration No. 10-1429474 (Aug. 06, 2014)

본 발명은 다수의 기준국에서 생성하는 거리 보정정보를 단말기로 전송하며, 단말기로 전송된 다수의 기준국에서 생성한 거리 보정값들을 이용해 단말기에서 생성된 위치를 보정함으로서 정확한 위치를 산출하는 다수의 기준국 보정정보를 이용한 위치 보정방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention relates to a method and apparatus for transmitting distance correction information generated in a plurality of reference stations to a terminal and correcting a position generated in the terminal using distance correction values generated in a plurality of reference stations transmitted to the terminal, And a position correction method using the reference station correction information.

상기 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 다수의 기준국 보정정보를 이용한 위치 보정방법은, 다수의 위성(1)에서 전송되는 위성의 신호를 다수의 기준국(2)에서 수신받아 각 기준국(2) 별로 관측된 위성(1)들에 대한 보정정보를 생성하는 단계(S10); 상기 다수의 기준국(2)에서 관측된 위성(1)군에 대하여 생성된 보정정보를 보정정보 수집기(3)에 전송하여, 각 기준국 별 보정정보를 수집하는 단계(S20); 상기 보정정보 수집기(3)에서 수집된 다수의 기준국(2)의 보정정보를 단말기(4)로 전송하는 단계(S30); 상기 단말기(4)로 전송된 다수의 기준국(2)의 보정정보와 다수의 위성(1)에서 전송되는 위성의 신호를 단말기(4)에서 수신하여 측정한 사용자의 위치정보와 측정에 사용된 위성의 위치정보를 단말기(4)에 구비되는 보정부(10)에서 수신하는 단계(S40); 상기 보정부(10)에서 수신 받은 다수의 기준국의 보정정보를 이용한 통합 보정정보를 생성하는 단계(S50) 및 상기 보정부(10)에서 수신 받은 위성의 위치정보와 보정부(10)에서 생성한 통합 보정정보를 이용하여 위치기반 보정정보를 생성하고, 상기 위치기반 보정정보를 상기 보정부(10)에서 수신 받은 측정된 사용자의 위치정보에 적용하여 단말기의 보정된 위치값을 표시하는 단계(S60)를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a position correction method using a plurality of reference station correction information, comprising: receiving signals of a satellite transmitted from a plurality of satellites in a plurality of reference stations, 2) generating (S10) correction information for the most observed satellites 1; (S20) of transmitting correction information generated for the group of satellites (1) observed in the plurality of reference stations (2) to the correction information collector (3) and collecting correction information for each reference station; A step (S30) of transmitting correction information of a plurality of reference stations (2) collected by the correction information collector (3) to a terminal (4); The calibration information of the plurality of reference stations 2 transmitted to the terminal 4 and the signals of the satellites transmitted from the plurality of satellites 1 are received by the terminal 4, (S40) of receiving position information of the satellite by the correcting unit 10 provided in the terminal 4; A step S50 of generating the integrated correction information using the correction information of a plurality of reference stations received by the correction unit 10 and a step S50 of generating the integrated correction information using the position information of the satellite received by the correction unit 10, Based correction information using the integrated correction information and applying the position-based correction information to the position information of the measured user received by the correction unit 10 to display the corrected position value of the terminal S60).

구체적으로, 상기 다수의 기준국의 보정정보를 이용한 통합 보정정보를 생성하는 단계(S50)는, 상기 보정부(10)에서 획득한 측정된 사용자 위치와 다수의 기준국(2)의 위치를 비교하여 가장 가까운 기준국을 선정하고 선정된 기준국의 보정정보에 포함된 위성별 보정치에 대하여 측정된 사용자 위치를 계산하는데 이용된 모든 위성이 빠짐없이 대응하는지 여부를 판단하여, 모든 위성이 대응하면 기준국 선정을 종료하고 그렇지 못 하면 다음으로 가까운 기준국을 추가로 선정하고 선정된 모든 기준국의 모든 보정정보에 포함된 위성별 보정치에 대하여 측정된 사용자 위치를 계산하는데 이용된 모든 위성이 빠짐없이 대응하는지 여부를 판단하는 것을 반복함으로써 위치기반 보정정보의 생성에 이용할 다수의 기준국을 선정하는 단계(S51); 상기 보정부(10)에서 위치기반 보정정보의 생성에 이용할 다수의 기준국을 선정하는 단계(S51)의 결과로 선정된 다수의 기준국의 보정정보에서 공통으로 보유한 위성(1)에 대한 보정치의 차이값을 구하고, 구해진 차이값의 평균을 식 1을 통해 구하는 단계(S52); 상기 보정치의 차이값을 구하고 그 평균을 식 1을 통해 구하는 단계(S52)를 통해 구해진 보정치 차이값의 평균을 식 2에 대입하여 타 기준국(2)의 보정정보에는 존재하나 해당 기준국(2)의 보정정보에는 존재하지 않는 위성에 대한 보정치를 생성하는 단계(S53); 상기 각 기준국(2)의 보정정보에는 존재하지 않는 위성에 대한 보정치를 생성하는 단계(S53)를 통해 생성된 각 기준국(2)의 보정치를 상기 보정부(10에서 수신받은 해당 기준국(2)의 보정정보에 추가하고, 식 3을 통해 사용자 위치 측정에 이용된 모든 위성(1)에 대한 각 기준국(2)의 보정정보를 생성하는 단계(S54); 상기 사용자 위치 측정에 이용된 모든 위성(1)에 대한 각 기준국(2)의 보정정보를 생성하는 단계(S54)를 통해 구해진 모든 기준국(2)의 보정정보를 식 4에 대입하여 각 기준국(2) 보정치의 평균을 구하여 통합 보정정보 행렬을 구성하는 단계(S55)를 포함하는 것을 특징으로 한다.More specifically, the step S50 of generating the integrated correction information using the correction information of the plurality of reference stations compares the measured user position acquired by the correction unit 10 with the positions of the plurality of reference stations 2 And determines whether or not all the satellites used for calculating the measured user position correspond to all satellites included in the correction information of the selected reference station, If not, all the satellites used to compute the measured user position for the satellite-specific corrections included in all calibration information of all the selected reference stations are selected (S51) of selecting a plurality of reference stations to be used for generation of the position-based correction information by repeating determining whether the position-based correction information is generated; Based on the correction information of the plurality of reference stations selected as a result of the step S51 of selecting a plurality of reference stations to be used for generating the position-based correction information in the correction unit 10, Obtaining a difference value, and obtaining an average of the obtained difference value through Equation 1 (S52); There exists the correction information of the correction value differences to obtain a value that the average of the equation 1 using the steps (S52) to obtain through substituting the average of the obtained correction value difference values in Equation 2 by the other reference station (2) of a corresponding reference station (2 (S53) of generating a correction value for a satellite that does not exist in the correction information of the satellite; A correction value of each reference station 2 generated through a step S53 of generating a correction value for a satellite that does not exist in the correction information of each reference station 2 is transmitted to the corresponding reference station 2) and generating (S54) correction information of each reference station (2) for all satellites (1) used for user location measurement through equation (3) The correction information of all the reference stations 2 obtained through the step S54 of generating the correction information of each reference station 2 for all the satellites 1 is substituted into the equation 4 and the average of the correction values of the respective reference stations 2 And constructing an integrated correction information matrix (S55).

상기 단말기의 보정된 위치값을 표시하는 단계(S60)는 상기 보정부(10)에서 수신 받은 위성의 정보를 이용하여 식 5를 통해 위성배치 행렬을 생성하는 단계(S61); 상기 다수의 기준국의 보정정보를 이용한 통합 보정정보를 생성하는 단계(S50)를 통해 상기 보정부(10)에서 생성된 통합 보정정보를 수집하여 식 6과 같은 보정치 행렬을 생성하는 단계(S62); 상기 위성배치 행렬을 생성하는 단계(S61)를 통해 구해진 위성배치 행렬과 상기 보정치 행렬을 생성하는 단계(S62)을 통해 구해진 보정치 행렬을 식 7에 대입하여 보정치 투영행렬을 생성하는 단계(S63); 상기 보정치 투영행렬을 생성하는 단계(S63)을 통해 생성된 보정치 투영행렬로부터 식 8과 같이 위치영역 보정치를 추출하는 단계(S64); 상기 위치영역 보정치를 추출하는 단계(S64)를 통해 구해진 위치영역 보정치와 보정부(10)에서 수신받은 사용자의 위치를 식 9를 통해 적용하여 사용자 위치를 보정하는 단계(S65)를 포함하는 것을 특징으로 한다.Step S60 of displaying the corrected position value of the terminal may include generating a satellite placement matrix using Equation 5 using information of the satellite received by the corrector 10, S61; A step S62 of collecting the integrated correction information generated by the correction unit 10 through the step of generating integrated correction information using the correction information of the plurality of reference stations and generating a correction value matrix as shown in Equation 6 , ; (S63) generating a correction value projection matrix by substituting the correction matrixes obtained through the step (S62) of generating the satellite placement matrix and the correction matrixes obtained through the step (S61) of generating the satellite placement matrix into the equation (7 ); A step S64 of extracting a positional region correction value from the correction value projection matrix generated through the step S63 of generating the correction value projection matrix as shown in Equation 8 ; And a step S65 of correcting the user's position by applying the positional range correction value obtained through the step S64 of extracting the positional region correction value and the position of the user received from the correcting unit 10 through Equation 9 .

상기 다수의 기준국(2)의 보정정보는 직접 단말기(4)로 전송되어 단말기(4)의 보정부(10)에서 취합하여 보정할 수 있는 것을 특징으로 한다.The correction information of the plurality of reference stations 2 is directly transmitted to the terminal 4 and can be collected and corrected by the correction unit 10 of the terminal 4. [

상기 단말기(4)의 보정부(10)는, 상기 사용자의 단말기(4) 위치를 결정하는 GNSS 단독측위모듈(100); 상기 다수의 기준국(2)에서 생성한 보정정보를 수신하는 보정정보 수신모듈(200); 상기 GNSS 단독 측위모듈이 측정한 단말기(4)의 위치 정보, 위성(1)의 앙각과 방위각 정보 및 위성식별 정보를 획득하는 획득모듈(300); 상기 다수의 기준국(2)에서 송신한 보정정보인 보정된 보정정보를 획득하는 보정정보 획득모듈(400); 상기 위성 식별 정보와 다수의 기준국(2) 보정정보를 이용하여 통합된 보정정보를 생성하는 제1 생성모듈(500); 상기 앙각 및 방위각 정보와 위성 식별 정보를 이용하여 관측행렬을 구성하는 구성모듈(600); 상기 관측행렬과 통합된 보정정보를 이용하여 위치영역에 투영하는 투영모듈(700); 상기 위치영역 보정정보를 이용하여 측정된 위치를 보정하는 위치 보정모듈(800) 및 상기 위치영역에 투영된 보정정보를 이용하여 위치영역 보정정보를 생성하는 제2 생성모듈(900)을 포함하는 것을 특징으로 한다.The calibration unit 10 of the terminal 4 includes a GNSS stand-alone positioning module 100 for determining the position of the user's terminal 4; A correction information receiving module (200) for receiving the correction information generated by the plurality of reference stations (2); An acquisition module (300) for acquiring position information of the terminal (4) measured by the GNSS exclusive positioning module, elevation angle and azimuth information of the satellite (1), and satellite identification information; A correction information acquisition module (400) for acquiring corrected correction information which is correction information transmitted from the plurality of reference stations (2); A first generation module (500) for generating integrated correction information using the satellite identification information and the plurality of reference station (2) correction information; A configuration module (600) for constructing an observation matrix using the elevation angle and azimuth information and satellite identification information; A projection module (700) for projecting the position information using the correction information integrated with the observation matrix; A position correction module 800 for correcting the measured position using the positional region correction information and a second generation module 900 for generating positional region correction information using the correction information projected in the positional region .

본 발명은 다수의 위성에서 전송되는 위성신호를 다수의 기준국에서 수신받아 보정정보를 생성한 다음 요청이 있는 단말기의 주변 다수의 기준국들의 보정정보를 통합한 보정정보를 생성하고 이를 이용한 보정을 통해 단말기의 위치 좌표를 보정하게 되므로, 저렴한 GNSS 수신기를 사용하는 단말기의 위치 좌표를 보정한 더욱 정확한 위치 좌표를 확인할 수 있고, 이를 사용할 수 있는 이점이 있다.In the present invention, a satellite signal transmitted from a plurality of satellites is received by a plurality of reference stations to generate correction information, and then correction information combining correction information of a plurality of reference stations around the requesting terminal is generated, The position coordinates of the terminal can be corrected by correcting the position coordinates of the terminal using the inexpensive GNSS receiver. Thus, there is an advantage that it can be used.

상기 단말기의 위치를 다수의 위성과 기준국을 통해 구할 수 있으므로, 빠른 시간안에 정확하게 단말기의 해당 위치를 파악할 수 있어 도움 또는 보조 등을 빠른 시간안에 제공할 수 있는 이점이 있다.Since the position of the terminal can be obtained through a plurality of satellites and a reference station, it is possible to accurately grasp the position of the terminal in a short time and to provide help or assistance in a short time.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 다수의 기준국 보정정보를 이용한 위치 보정방법의 순서를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 다수의 기준국 보정정보를 이용한 위치 보정방법에 사용되는 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 다수의 기준국 보정정보를 이용한 위치 보정방법에서 보정정보 수집기가 없이 기준국의 보정정보가 직접 단말기로 전송되는 것을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 다수의 기준국 보정정보를 이용한 위치 보정방법의 보정정보를 이용한 통합 보정정보를 생성하는 단계의 상세한 과정을 나타낸 순서도이다.
도 5는 본 발명에 따른 다수의 기준국 보정정보를 이용한 위치 보정방법의 단말기에서 위치기반 보정정보를 생성하여 측정된 사용자 위치값에 적용하여 단말기의 보정된 위치값을 표시하는 단계를 나타낸 순서도이다.
도 6은 본 발명에 따른 다수의 기준국 보정정보를 이용한 위치 보정방법의 단말기 내에 구비되는 보정부의 구성을 나타낸 도면이다.1 is a diagram illustrating a procedure of a position correction method using a plurality of reference station correction information according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram of a position correction method using a plurality of reference station correction information according to the present invention.
3 is a diagram illustrating that correction information of a reference station is directly transmitted to a terminal without a correction information collector in a position correction method using a plurality of reference station correction information according to the present invention.
4 is a flowchart illustrating a detailed process of generating integrated correction information using correction information of a position correction method using a plurality of reference station correction information according to the present invention.
5 is a flowchart showing a step of generating position-based correction information in a terminal of a position correction method using a plurality of reference station correction information and displaying the corrected position value of the terminal by applying the generated position-based correction information to the measured user position value .
6 is a view illustrating a configuration of a correction unit included in a terminal of a position correction method using a plurality of reference station correction information according to the present invention.

이하 본 발명의 실시를 위한 구체적인 실시예를 도면을 참고하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 하나의 발명을 설명하기 위한 것으로서 권리범위는 예시된 실시예에 한정되지 아니하고, 예시된 도면은 발명의 명확성을 위하여 핵심적인 내용만 확대 도시하고 부수적인 것을 생략하였으므로 도면에 한정하여 해석하여서는 아니 된다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not intended to limit the invention to the particular forms disclosed. And shall not interpret it.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 다수의 기준국 보정정보를 이용한 위치 보정방법의 순서를 나타낸 도면으로서, 다수의 위성(1)에서 전송되는 위성의 신호를 다수의 기준국(2)에서 수신받아 각 기준국(2) 별로 관측된 위성(1)들에 대한 보정정보를 생성하는 단계(S10), 다수의 기준국(2)에서 관측된 위성(1)군에 대하여 생성된 보정정보를 보정정보 수집기(3)에 전송하여, 각 기준국 별 보정정보를 수집하는 단계(S20), 보정정보 수집기(3)에서 수집된 다수의 기준국(2)의 보정정보를 단말기(4)로 전송하는 단계(S30), 단말기(4)로 전송된 다수의 기준국(2)의 보정정보와 다수의 위성(1)에서 전송되는 위성의 신호를 단말기(4)에서 수신하여 측정한 사용자의 위치정보와 측정에 사용된 위성의 위치정보를 단말기(4)에 구비되는 보정부(10)에서 수신하는 단계(S40), 보정부(10)에서 수신 받은 다수의 기준국의 보정정보를 이용한 통합 보정정보를 생성하는 단계(S50) 및 보정부(10)에서 수신 받은 위성의 위치정보와 보정부(10)에서 생성한 통합 보정정보를 이용하여 위치기반 보정정보를 생성하고, 위치기반 보정정보를 보정부(10)에서 수신 받은 측정된 사용자의 위치정보에 적용하여 단말기의 보정된 위치값을 표시하는 단계(S60)를 포함한다.FIG. 1 is a diagram illustrating a procedure of a position correction method using a plurality of reference station correction information according to an embodiment of the present invention, in which a satellite signal transmitted from a plurality of satellites 1 is transmitted to a plurality of reference stations 2 (Step S10) of generating correction information for the satellites 1 that are received and observed for each reference station 2, generating correction information for the group of satellites 1 observed at the plurality of reference stations 2 (S20) of collecting correction information for each reference station by transmitting the correction information to the correction information collector (3), and transmitting correction information of a plurality of reference stations (2) collected by the correction information collector (3) The position information of the user measured by receiving the correction information of the plurality of reference stations 2 transmitted to the terminal 4 and the signals of the satellites transmitted from the plurality of satellites 1 by the terminal 4, (S40) of receiving the position information of the satellite used for the measurement in the correcting unit 10 provided in the terminal 4, (S50) of generating integrated correction information using correction information of a plurality of reference stations received in the correction unit 10, a step S50 of generating integrated correction information using the correction information of the plurality of reference stations received in the correction unit 10, Based correction information using the position-based correction information, and applying the position-based correction information to the position information of the measured user received by the correction unit 10 to display the corrected position value of the terminal (S60).

도 2는 본 발명에 따른 다수의 기준국 보정정보를 이용한 위치 보정방법에 사용되는 구성도이며, 도 3은 본 발명에 따른 다수의 기준국 보정정보를 이용한 위치 보정방법에서 보정정보 수집기가 없이 기준국의 보정정보가 직접 단말기로 전송되는 것을 나타낸 도면이다.FIG. 2 is a block diagram of a position correction method using a plurality of reference station correction information according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a flowchart illustrating a position correction method using a plurality of reference station correction information, And the correction information of the station is directly transmitted to the terminal.

도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 다수의 위성(1)에서 전송되는 위성의 신호를 다수의 기준국(2)에서 수신받아 각 기준국(2) 별로 관측된 위성(1)들에 대한 보정정보를 생성하는 단계(S10)는 다수의 위성(1)에서 전송되는 위성신호를 동시에 다수의 기준국(2)에서 수신받아 사용자의 거리 측정치를 보정하기 위한 보정정보를 생성한다.2 and 3, a satellite signal transmitted from the plurality of satellites 1 is received by a plurality of reference stations 2 and a correction for the satellites 1 observed for each reference station 2 is performed. The step of generating information S10 receives the satellite signals transmitted from the plurality of satellites 1 at a plurality of reference stations 2 at the same time and generates correction information for correcting the distance measurement of the user.

즉, 각 기준국(2)의 위치에서 수신된 위성의 신호를 이용하여 동일한 위성에 대한 사용자의 거리 측정치를 보정하기 위한 보정정보를 생성한다.That is, using the signals of the satellites received at the positions of the reference stations 2, correction information for correcting the user's distance measurement to the same satellite is generated.

상기 기준국(2)은 다수의 위성(1)에서 전송되는 위성신호를 이용하여 대상이 되는 단말기(4)가 사용자 위치를 정확히 측정할 수 있도록 다수의 위성(1)에서 전송되는 위성신호를 이용하여 보정정보를 생성하여 외부로 전송하는 곳을 말한다.The reference station 2 uses satellite signals transmitted from a plurality of satellites 1 so that the target terminal 4 can accurately measure the user's position using the satellite signals transmitted from the plurality of satellites 1 And generates correction information and transmits it to the outside.

상기 단말기(4)는 사용자가 소지하는 휴대폰 등의 단말기(4) 또는 차량에 구비되는 네비게이션 등의 단말기(4) 또는 선박에 설치되는 무선통신이 가능한 단말기(4) 등을 말한다.The terminal 4 is a terminal 4 such as a mobile phone or a navigation system provided in a vehicle or a terminal 4 capable of wireless communication installed on a ship.

상기 다수의 기준국(2)에서 수신한 위성신호를 이용하여 생성된 보정정보는 보정정보가 수집되는 단계(S20)를 통해 보정정보 수집기(3)로 전송 된다.The correction information generated using the satellite signals received at the plurality of reference stations 2 is transmitted to the correction information collector 3 through the step S20 in which the correction information is collected.

상기 보정정보 수집기(3)로 전송되는 각 기준국(2)의 보정정보는 각 기준국(2)의 위치로 인해 수신이 되는 위성들의 위성신호가 다를 수 있으므로, 다수의 기준국(2)에서 생성한 보정정보가 보정정보 수집기(3)로 전송된다.Since the correction information of each reference station 2 transmitted to the correction information collector 3 may be different from the satellite signals of the receiving satellites due to the position of each reference station 2, The generated correction information is transmitted to the correction information collector 3.

이때, 상기 다수의 기준국(2)의 보정정보는 보정정보 수집기(3)를 통하지 않고 단말기(4) 주변의 기준국(2)에서 직접 단말기(4)로 전송되어 단말기(4)의 보정부(10)에서 취합하여 사용할 수 있다.At this time, the correction information of the plurality of reference stations 2 is transmitted directly from the reference station 2 around the terminal 4 to the terminal 4 without passing through the correction information collector 3, (10).

상기 보정정보 수집기(3)는 다수의 기준국(2)에서 수신되는 보정정보를 보정정보 수집기(3)에 접속하는 단말기(4)에게 전송하는 단계(S30)를 통해 단말기(4)로 전송 한다.The correction information collector 3 transmits the correction information received from the plurality of reference stations 2 to the terminal 4 through the step S30 of transmitting the correction information to the terminal 4 connected to the correction information collector 3 .

상기 단말기(4)로 전송되는 보정정보와 다수의 위성(1)에서 송신하는 위성신호는 다수의 기준국의 보정정보, 측정된 사용자 위치와 측정에 사용된 위성정보를 수신 받는 단계(S40)를 통해 단말기(4)에 구비되는 보정부(10)에 수집된다.The correction information transmitted to the terminal 4 and the satellite signals transmitted from the plurality of satellites 1 are received in step S40 of receiving correction information of a plurality of reference stations, measured user position and satellite information used for measurement And is collected in the correcting unit 10 provided in the terminal 4. [

상기 단말기(4) 주변의 다수 기준국(2)에서 전송되는 다수의 위성(1)에 대한 보정정보를 단말기(4)에서 수신하여 단말기(4)에 구비되는 보정부(10)로 전송하고, 단말기(4)의 보정부(10)에서 수신하는 위성(1)의 신호를 수신하여 측정된 사용자 위치와 측정에 사용된 위성정보를 수집한다.The terminal 4 receives correction information for a plurality of satellites 1 transmitted from a plurality of reference stations 2 around the terminal 4 and transmits the correction information to the corrector 10 provided in the terminal 4, Receives the signals of the satellites (1) received by the corrector (10) of the terminal (4) and collects the measured user positions and satellite information used for the measurements.

상기 단말기(4)의 보정부(10)에서는 수집된 다수의 기준국의 보정정보, 측정된 사용자 위치와 측정에 사용된 위성정보를 수신받으면, 다수의 기준국의 보정정보를 이용한 통합 보정정보를 생성하는 단계(S50)와 위치기반 보정정보를 생성하여 측정된 사용자 위치값에 적용하여 단말기의 보정된 위치값을 표시하는 단계(S60)을 통해 단말기(4)의 위치를 보정하여 정확한 위치를 이용할 수 있도록 한다.Upon receiving the correction information of the plurality of reference stations collected, the measured user position, and the satellite information used for the measurement, the calibration unit 10 of the terminal 4 acquires the integrated correction information using the correction information of a plurality of reference stations Based correction information is generated and applied to the measured user position value to display the corrected position value of the terminal, the position of the terminal 4 is corrected through the use of the accurate position (S60) .

도 4는 본 발명에 따른 다수의 기준국 보정정보를 이용한 위치 보정방법의 다수의 기준국의 보정정보를 이용한 통합 보정정보를 생성하는 단계(S50)의 상세한 과정을 나타낸 순서도이다.4 is a flowchart illustrating a detailed procedure of generating integrated correction information using correction information of a plurality of reference stations in a position correction method using a plurality of reference station correction information according to the present invention.

도 4를 참조하면, 상기 보정부(10)에서 수신 받은 다수의 기준국의 보정정보를 이용한 통합 보정정보를 생성할 때에는, 위치기반 보정정보의 생성에 이용할 기준국을 선정하는 단계(S51)을 통해 보정부(10)에서 획득한 측정된 사용자 위치와 다수의 기준국(2)의 위치를 비교하여 가장 가까운 기준국을 선정하고 선정된 기준국의 보정정보에 포함된 위성별 보정치에 대하여 측정된 사용자 위치를 계산하는데 이용된 모든 위성이 빠짐없이 대응하는지 여부를 판단하여, 모든 위성이 대응하면 기준국 선정을 종료하고 그렇지 못 하면 다음으로 가까운 기준국을 추가로 선정하고, 선정된 모든 기준국의 모든 보정정보에 포함된 위성별 보정치에 대하여 측정된 사용자 위치를 계산하는데 이용된 모든 위성이 빠짐없이 대응하는지 여부를 판단하는 것을 반복함으로써 위치기반 보정정보의 생성에 이용할 다수의 기준국을 선정하게 된다.Referring to FIG. 4, when generating the integrated correction information using the correction information of a plurality of reference stations received by the correction unit 10, a step (S51) of selecting a reference station to be used for generating the position- The measured user position obtained by the correction unit 10 is compared with the positions of a plurality of reference stations 2 to select the nearest reference station and the measured values are compared with the corrected values included in the correction information of the selected reference station It is judged whether all the satellites used for calculating the user position correspond indefinitely. If all the satellites correspond, the selection of the reference station is terminated. Otherwise, the nearest reference station is additionally selected. It is repeated to determine whether all of the satellites used to calculate the measured user position for the statistical correction value included in all correction information correspond indefinitely Writing is selected based on the number of stations used in the creation of location-based compensation information.

그리고 위치기반 보정정보의 생성에 이용할 기준국을 선정하는 단계(S51)를 통해 다수의 기준국이 선정되면, 차이값의 평균을 식 1을 통해 구하는 단계(S52)를 통해 선정된 다수의 기준국의 보정정보에서 공통으로 보유한 위성(1)에 대한 보정치의 차이값을 구하고, 식 1을 통해 보정치의 차이값에 관한 평균을 구한다.When a plurality of reference stations are selected through a step S51 of selecting a reference station to be used for generating the position-based correction information, a plurality of reference stations selected through a step S52 of obtaining an average of the difference values through an equation 1 The difference value of the correction value for the satellite 1 commonly held in the correction information of the satellite 1 is obtained, and the average of the difference value of the correction value is obtained through the equation (1).

식 1 :

Figure 112016053047415-pat00001
Equation 1 :
Figure 112016053047415-pat00001

상기 식 1의 A, B는 기준국(2) 식별 인자, i는 두 기준국(2) 보정정보 중 공통위성(1)에 대한 식별 번호, n은 두 기준국(2) 보정정보 중 공통위성(1)의 수를 나타낸다.The formula A, B is a reference station (2) of the first identification factor, i is two reference station (2) the correction information of the identification number of the common satellites (1), n is two reference station (2) common of the correction information satellite (1).

상기 보정치의 차이값을 구하고 그 평균을 식 1을 통해 구하는 단계(S52)를 통해 구해진 보정치의 차이값의 평균을 식 2에 대입하여 위성에 대한 보정치를 생성하는 단계(S53)를 통해 타 기준국(2)의 보정정보에는 존재하나 해당 기준국(2)의 보정정보에는 존재하지 않는 위성에 대한 보정치를 구한다.A step S53 of generating a correction value for the satellite by substituting the average of the difference values of the correction values obtained through the step S52 of obtaining the difference value of the correction value by the formula 1 and calculating the average value by using the formula 5 , (2) but does not exist in the correction information of the reference station (2).

식 2 :

Figure 112016053047415-pat00002
Equation 2 :
Figure 112016053047415-pat00002

상기 식 2의 PRCi B는 A 기준국(2)에 있고 B기준국(2)에 없는 보정치, PRCi A는 B 기준국(2)에 있고 A기준국(2)에 없는 보정치를 뜻한다.PRC i B in Equation 2 means a correction value in the A reference station 2 but not in the B reference station 2 and PRC i A indicates a correction value in the B reference station 2 and not in the A reference station 2 .

그리고 상기 위성에 대한 보정치를 생성하는 단계(S53)를 통해 생성된 각 기준국(2)의 보정치를 각 기준국(2)의 보정정보를 생성하는 단계(S54)를 통해 보정부(10에서 수신받은 해당 기준국(2)의 보정정보에 추가하고, 식 3을 통해 사용자 위치 측정에 이용된 모든 위성(1)에 대한 각 기준국(2)의 보정정보를 생성하게 된다.The correction values of the reference stations 2 generated through the step S53 of generating the correction values for the satellites are received by the corrector 10 through the step S54 of generating the correction information of the reference stations 2 Is added to the correction information of the reference station 2 received and the correction information of each reference station 2 for all the satellites 1 used for the user location measurement is generated through Equation 3 .

식 3 :

Figure 112016053047415-pat00003
Equation 3 :
Figure 112016053047415-pat00003

Figure 112016053047415-pat00004
Figure 112016053047415-pat00004

상기 식 3의 PRC Set A는 PRCi A들의 행렬, PRC Set B는 PRCi B들의 행렬을 나타낸는 것으로, 모든 위성(1)에 대한 각 기준국(2)의 보정정보를 생성하는 것을 나타낸다.The PRC Set A of Equation (3 ) represents a matrix of PRC i A and the PRC Set B represents a matrix of PRC i B , which indicates that the correction information of each reference station 2 for all the satellites 1 is generated.

상기 각 기준국(2)의 보정정보를 생성하는 단계(S54)를 통해 구해진 모든 기준국(2)의 보정정보를 식 4에 대입하여 통합 보정정보 행렬을 구성하는 단계(S55)를 통해 각 기준국(2) 보정치의 평균을 구하여 통합 보정정보 행렬(PRC Set C)을 구하게 된다.The step S55 of composing the integrated correction information matrix by substituting the correction information of all the reference stations 2 obtained through the step S54 of generating the correction information of each of the reference stations 2 into the equation 4 , (2) correction values are obtained and an integrated correction information matrix (PRC Set C) is obtained.

식 4 :

Figure 112016053047415-pat00005
Equation 4 :
Figure 112016053047415-pat00005

Figure 112016053047415-pat00006
Figure 112016053047415-pat00006

상기 식 4의 PRC Set C는 PRCi A와 PRCi B에 대한 평균값을 나타내는 것으로, 다수의 기준국(2)의 보정치의 평균을 구하여 새로운 보정정보 행렬인 평균 보정행렬을 나타낸다.The PRC Set C of Equation (4) represents an average value for PRC i A and PRC i B , and represents an average correction matrix, which is a new correction information matrix, by averaging the correction values of a plurality of reference stations (2).

상기의 과정을 통해 단말기(4)의 위치에 대한 보정정보를 구하면, 보정부(10)에서 수신받은 위성의 위치정보와 보정부(10)에서 생성한 통합 보정정보를 이용하여 위치기반 보정정보를 생성하고, 위치기반 보정정보를 보정부(10)에서 수신받은 측정된 사용자의 위치정보에 적용하여 단말기(1)의 보정된 위치값을 표시하는 단계(S60)를 통해 단말기에 단말기의 보정된 위치값을 표시하고, 이를 필요로 하는 장치 또는 기준국(2) 등에 송신하여 사용하도록 한다.Based on the position information of the satellite received by the calibration unit 10 and the integrated correction information generated by the calibration unit 10, Based correction information is applied to the position information of the measured user received by the correction unit 10 and the corrected position value of the terminal 1 is displayed in step S60, And transmits it to the necessary device or reference station 2 or the like.

도 5는 본 발명에 따른 다수의 기준국 보정정보를 이용한 위치 보정방법의 위치기반 보정정보를 생성하여 측정된 사용자 위치값에 적용하여 단말기의 보정된 위치값을 표시하는 단계(S60)를 나타낸 순서도이다.5 is a flowchart showing a step S60 of generating position-based correction information of a position correction method using a plurality of reference station correction information according to the present invention and displaying the corrected position values of the terminal by applying the generated position- to be.

상기 단말기의 보정된 위치값을 표시하는 단계(S60)에서는 다음과 같은 과정으로 사용자의 위치를 보정하여 단말기의 보정된 위치값을 구하게 된다.In step S60 of displaying the corrected position value of the terminal, the position of the user is corrected in the following procedure to obtain the corrected position value of the terminal.

먼저, 위성배치 행렬을 생성하는 단계(S61)를 통해 상기 보정부(10)에서 수신 받은 위성의 정보를 이용하여 식 5로 위성배치 행렬을 생성하게 된다.First, a satellite placement matrix is generated according to Equation (5) using information of satellites received from the corrector 10 through a step S61 of generating a satellite placement matrix.

식 5 :

Figure 112016053047415-pat00007
Equation 5 :
Figure 112016053047415-pat00007

상기 식 5의 G는 위성(1)배치 행렬(Geometry matrix)이고, Ei는 수신기와 위성(1)i의 앙각(Elevation angle)이며, Ai는 수신기와 위성(1)i의 방위각(Azimuth angle)을 나타낸다.Wherein G is a satellite (1) placing the matrix of Equation 5 (Geometry matrix) and, Ei is the azimuth (Azimuth angle) of the receiver and the satellite (1) i of the elevation angle (Elevation angle) is, Ai is the receiver and the satellite (1) i .

상기 통합 보정정보를 생성하는 단계(S50)를 통해 통합 보정정보가 생성되면, 보정치 행렬을 생성하는 단계(S62)를 통해 보정부(10)에서 생성된 통합 보정정보를 수집하여 식 6과 같은 보정치 행렬을 생성하게 된다.When the integration correction information is generated through the step (S50) of generating the integration correction information, via step (S62) for generating a correction matrix by collecting the integrated correction information generated by the correction unit 10 is the correction value, such as the formula 6 Matrix.

식 6 :

Figure 112016053047415-pat00008
Equation 6 :
Figure 112016053047415-pat00008

상기 식 6의 P는 보정치 행렬(Pseudorange Correction matrix), PRCi는 위성(1)i에 대한 보정치를 뜻한다.P in the equation (6 ) denotes a correction value matrix, and PRCi denotes a correction value for the satellite (1) i.

상기 위성배치 행렬을 생성하는 단계(S61)를 통해 구해진 위성배치 행렬과 보정치 행렬을 생성하는 단계(S62)을 통해 구해진 보정치 행렬은 보정치 투영행렬을 생성하는 단계(S63)을 통해 식 7에 대입하여 보정치 투영행렬을 생성하게 된다.The correction value matrix obtained through the step S62 of generating the satellite placement matrix and the correction value matrix obtained through the step S61 of generating the satellite placement matrix is substituted into the equation 7 through the step S63 of generating the correction value projection matrix A correction value projection matrix is generated.

식 7 :

Figure 112016053047415-pat00009
Equation 7 :
Figure 112016053047415-pat00009

상기 식 3의 S는 보정치 투영 행렬(Position Correction matrix)를 나타내며, T는 전치행렬(Transposed matrix)를 나타내며, GT는 행렬 G의 전치행렬을 나타낸다.In Equation 3, S denotes a correction matrix, T denotes a transposed matrix, and G T denotes a transpose matrix of the matrix G.

상기 보정치 투영행렬을 생성하는 단계(S63)을 통해 생성된 보정치 투영행렬을 위치영역 보정치를 추출하는 단계(S64)을 통해 식 8과 같이 위치영역 보정치를 추출한다.The positional region correction value is extracted as shown in Equation (8 ) through the step S64 of extracting the correction value projection matrix generated through the step S63 of generating the correction value projection matrix from the positional region correction value.

식 8 :

Figure 112016053047415-pat00010
Equation 8 :
Figure 112016053047415-pat00010

상기 식 8의 Se는 경도 보정치, Sn은 위도 보정치, Su는 타원체 고도 보정치로 사용하고, St는 수신기 시계 오차이다.Se of the formula 8 is the hardness correction value, Sn is latitude correction value, Su, and is used as an ellipsoidal altitude correction value, St is the receiver clock error.

상기 위치영역 보정치를 추출하는 단계(S64)를 통해 구해진 위치영역 보정치와 보정부(10)에서 수신받은 사용자의 위치로 사용자 위치를 보정하는 단계(S65)를 통해 식 9에 적용하여 사용자 위치를 보정하게 된다.And through the step (S65) for correcting the user's location via a step (S64) for extracting said location area correction value to the determined location area correction value and the correction of the user's location received from the section 10 applies to the expression (9) correcting the user's location, .

식 9 :

Figure 112016053047415-pat00011
Equation 9 :
Figure 112016053047415-pat00011

상기 식 9의 L은 측정된 위치의 위도값을 나타내고, λ는 측정된 위치의 경도값을 나타내며, H는 측정된 위치의 고도값을 나타낸다.L in the expression (9) represents the latitude value of the measured position, λ represents the longitude value of the measured position, H represents the height value of the measured position.

도 6은 본 발명에 따른 다수의 기준국 보정정보를 이용한 위치 보정방법의 단말기 내에 구비되는 보정부의 구성을 나타낸 도면이다.6 is a view illustrating a configuration of a correction unit included in a terminal of a position correction method using a plurality of reference station correction information according to the present invention.

도 6을 참조하면, 이와 같은 과정을 통해 사용자 단말기의 위치를 보정하는 단말기(4)의 보정부(10)는, 상기 사용자의 단말기(4) 위치를 결정하는 GNSS 단독측위모듈(100), 상기 다수의 기준국(2)에서 생성한 보정정보를 수신하는 보정정보 수신모듈(200), 상기 GNSS 단독 측위모듈이 측정한 단말기(4)의 위치 정보, 위성(1)의 앙각과 방위각 정보 및 위성식별 정보를 획득하는 획득모듈(300), 상기 다수의 기준국(2)에서 송신한 보정정보를 획득하는 보정정보 획득모듈(400), 상기 위성식별 정보와 다수의 기준국(2) 보정정보를 이용하여 통합된 보정정보를 생성하는 제1 생성모듈(500), 상기 앙각 및 방위각 정보와 위성식별 정보를 이용하여 관측행렬을 구성하는 구성모듈(600), 상기 관측행렬과 통합된 보정정보를 이용하여 위치영역에 투영하는 투영모듈(700), 상기 위치영역에 투영된 보정정보를 이용하여 위치영역 보정정보를 생성하는 제2 생성모듈(900) 및 상기 위치영역에 투영된 보정정보를 이용하여 측정된 위치를 보정하는 위치 보정모듈(800)을 포함한다.6, the corrector 10 of the terminal 4 for correcting the position of the user terminal through the above process includes a GNSS stand-alone module 100 for determining the location of the user's terminal 4, A correction information receiving module 200 for receiving the correction information generated by the plurality of reference stations 2, position information of the terminal 4 measured by the GNSS exclusive positioning module, elevation angle and azimuth information of the satellite 1, A calibration information acquisition module 400 for acquiring calibration information transmitted from the plurality of reference stations 2, a calibration information acquiring module 400 for acquiring correction information of a plurality of reference stations 2, A configuration module 600 for constructing an observation matrix using the elevation angle and azimuth information and the satellite identification information, and a control module 600 for using the correction information integrated with the observation matrix A projection module (700) for projecting the image onto a location area, A second generation module 900 for generating positional region correction information using the correction information projected on the reverse region, and a position correction module 800 for correcting the position measured using the correction information projected on the positional region .

상기 GNSS 단독측위모듈(100)은 상기의 위성(1)인 GNSS 위성(1)들이 송신한 신호를 받아 각 위성(1)에 대한 거리 측정치와 위성(1)의 위치 정보를 획득하고 이를 이용하여 사용자 위치를 측정하는 모듈이다.The GNSS-dedicated positioning module 100 receives the signals transmitted by the GNSS satellites 1 as the satellites 1 and obtains the distance measurements for each satellite 1 and the position information of the satellites 1, It is a module that measures user position.

상기 보정정보 수신모듈(200)은 다수의 기준국(2)에서 송신한 보정정보를 획득하는 보정정보 획득기(NTRIP Client)와 같은 보정정보를 수신하는 모듈이다.The correction information receiving module 200 is a module for receiving correction information such as an NTRIP client for acquiring correction information transmitted from a plurality of reference stations 2.

상기 획득모듈(300)은 GNSS 단독측위모듈(100)로부터 측정된 위치, 측정에 사용된 위성(1) 목록 및 측정에 사용된 여러 위성(1)의 앙각과 방위각의 데이터를 받아 제1 생성모듈(500), 구성모듈(600) 및 위치 보정모듈(800)로 전송한다.The acquisition module 300 receives the measured position from the GNSS exclusive positioning module 100, the list of satellites 1 used for the measurement, and the elevation angle and azimuth data of the various satellites 1 used for the measurement, (500), the configuration module (600), and the position correction module (800).

상기 보정정보 획득모듈(400)은 보정정보 수신모듈(200)로부터 다수의 기준국(2)의 보정정보를 받아 제1 생성모듈(500)로 전송한다.The correction information acquisition module 400 receives correction information of a plurality of reference stations 2 from the correction information reception module 200 and transmits the correction information to the first generation module 500.

상기 제1 생성모듈(500)은 획득모듈(300)로부터 받은 단말기(4)의 측정된 위치를 보정정보에 들어있는 기준국(2) 위치와 비교함으로써 보정에 이용할 가까운 몇 개의 기준국(2)을 선정한다.The first generation module 500 compares the measured position of the terminal 4 received from the acquisition module 300 with the position of the reference station 2 contained in the correction information, .

상기 제1 생성모듈(500)은 선정된 다수의 기준국(2)의 보정정보를 이용하여 단말기(4)의 측정에 사용된 위성 목록의 모든 위성에 대한 보정치를 보유한 통합 보정정보를 생성하는 단계(S50)을 통해 하나로 통합된 보정정보 집합을 생성하고 투영모듈(700)에 전송한다.The first generation module 500 generates integrated correction information having correction values for all the satellites of the satellite list used for the measurement of the terminal 4 using the correction information of the selected plurality of reference stations 2 (S50), and transmits the generated correction information set to the projection module 700. [

상기 구성모듈(600)은 획득모듈(300)로부터 받은 측정에 사용된 위성(1) 목록 및 측정에 사용된 여러 위성(1)의 앙각과 방위각정보를 가지고 식 5을 통해 위성(1)배치 정보를 생성하고 이를 투영모듈(700)에 전달한다.The configuration module 600 is a satellite (1) and satellite (1) has an elevation angle and azimuth angle information of the number of satellites (1) through equation (5) used in the measurement arrangement information used for measurement received from the acquisition module 300 And transmits it to the projection module 700.

상기 투영모듈(700)은 제1 생성모듈(500) 및 구성모듈(600)로부터 보정정보 집합 및 위성(1)배치 정보를 전송받아 식 6을 통해 보정치 행렬 P를 구하고, 식 7의 보정치 투영 행렬 S를 생성하고 이를 제2 생성모듈(900)에 전송한다.The projection module 700 includes a first generation module 500 and the configuration set correction information from the module 600 and the satellite (1) transmitting received the allocation information to obtain a correction value matrix P through the equation (6), correction value projection matrix of Equation 7 S and transmits it to the second generation module 900. [

제2 생성모듈(900)은 투영모듈로부터 받은 보정치 투영 행렬 S로부터 식 8과 같이 경도 보정치, 위도 보정치 및 고도 보정치를 취하여 위치 보정모듈(800)에 전송한다.The second generation module 900 takes a longitude correction value, a latitude correction value, and an altitude correction value from the correction value projection matrix S received from the projection module, as shown in Equation 8, and transmits it to the position correction module 800.

상기 위치 보정모듈(800)은 획득모듈(300)로부터 받은 측정된 위치에 제 2생성모듈(900)로부터 받은 경도 보정치, 위도 보정치 및 고도 보정치를 적용하여 식 9를 통해 계산함으로서, 보정된 위치값을 구한다. By using the position correction module 800 applies the hardness correction value, latitude correction value and the height correction value received from the second generation module 900 to the measured position received from the acquisition module 300 is calculated using the equation 9, the corrected position value .

상기 측정된 위치의 성분인 위도와 경도는 각도로 표현되며, 위치영역 경도 보정치 및 위도 보정치는 거리이므로, 측정된 위치, 경도 보정치 및 위도 보정치를 3차원 직교좌표계로 변환하고, 각기 더하여 보정한 후 다시 WGS84 좌표계로 변환하여 사용한다.Since the latitude and longitude, which are components of the measured position, are expressed by angles, and the positional area hardness correction value and the latitude correction value are distances, the measured position, the hardness correction value and the latitude correction value are converted into a three dimensional rectangular coordinate system, And then converted to the WGS84 coordinate system.

상기의 보정부(10)를 통해 구해진 단말기(4)의 보정된 위치정보는 단말기(4)에 표시되어 사용될 수 있다.The corrected position information of the terminal 4 obtained through the correction unit 10 can be displayed on the terminal 4 and used.

이와 같이 이루어지는 본 발명은 다수의 위성에서 송신한 위성신호를 다수의 기준국에서 수신받아 보정정보를 생성한 다음 요청이 있는 단말기의 주변 다수의 기준국들의 보정정보를 통합한 보정정보를 생성하고 이를 이용한 보정을 통해 단말기의 위치 좌표를 보정하게 되므로, 저렴한 GNSS 수신기를 사용하는 단말기의 위치 좌표를 보정한 더욱 정확한 위치 좌표를 확인할 수 있고, 이를 사용할 수 있는 이점이 있다.According to the present invention, a satellite signal transmitted from a plurality of satellites is received by a plurality of reference stations to generate correction information, and then correction information combining correction information of a plurality of reference stations around the requesting terminal is generated, The positional coordinates of the terminal are corrected by using the correction. Therefore, it is possible to confirm more precise positional coordinates by correcting the positional coordinates of the terminal using the inexpensive GNSS receiver, and there is an advantage that the positional coordinates can be used.

상기 단말기의 위치를 다수의 위성과 기준국을 통해 구할 수 있으므로, 빠른 시간안에 정확하게 단말기의 해당 위치를 파악할 수 있어 도움 또는 보조 등을 빠른 시간안에 제공할 수 있는 이점이 있다.Since the position of the terminal can be obtained through a plurality of satellites and a reference station, it is possible to accurately grasp the position of the terminal in a short time and to provide help or assistance in a short time.

상기와 같은 다수의 기준국 보정정보를 이용한 위치 보정방법은 위에서 설명된 실시예들의 구성과 작동 방식에 한정되는 것이 아니다. 상기 실시예들은 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 구성될 수도 있다.The position correction method using the plurality of reference station correction information is not limited to the configuration and the operation method of the embodiments described above. The embodiments may be configured so that all or some of the embodiments may be selectively combined so that various modifications may be made.

1 : 위성 2 : 기준국
3 : 보정정보 수집기
4 : 단말기 10 : 보정부
100 : GNSS 단독측위모듈 200 : 보정정보 수신모듈
300 : 획득모듈 400 : 보정정보 획득모듈
500 : 제1 생성모듈 600 : 구성모듈
700 : 투영모듈 800 : 위치 보정모듈
900 : 제2 생성모듈1: Satellite 2: Reference station
3: Calibration information collector
4: Terminal 10:
100: GNSS exclusive positioning module 200: correction information receiving module
300: Acquisition module 400: Calibration information acquisition module
500: first generation module 600: configuration module
700: projection module 800: position correction module
900: second generation module

Claims (5)

다수의 위성(1)에서 전송되는 위성의 신호를 다수의 기준국(2)에서 수신받아 각 기준국(2) 별로 관측된 위성(1)들에 대한 보정정보를 생성하는 단계(S10);
상기 다수의 기준국(2)에서 관측된 위성(1)군에 대하여 생성된 보정정보를 보정정보 수집기(3)에 전송하여, 각 기준국 별 보정정보를 수집하는 단계(S20);
상기 보정정보 수집기(3)에서 수집된 다수의 기준국(2)의 보정정보를 단말기(4)로 전송하는 단계(S30);
상기 단말기(4)로 전송된 다수의 기준국(2)의 보정정보와 다수의 위성(1)에서 전송되는 위성의 신호를 단말기(4)에서 수신하여 측정한 사용자의 위치정보와 측정에 사용된 위성의 위치정보를 단말기(4)에 구비되는 보정부(10)에서 수신하는 단계(S40);
상기 보정부(10)에서 수신 받은 다수의 기준국의 보정정보를 이용한 통합 보정정보를 생성하는 단계(S50) 및
상기 보정부(10)에서 수신 받은 위성의 위치정보와 보정부(10)에서 생성한 통합 보정정보를 이용하여 위치기반 보정정보를 생성하고, 상기 위치기반 보정정보를 상기 보정부(10)에서 수신 받은 측정된 사용자의 위치정보에 적용하여 단말기의 보정된 위치값을 표시하는 단계(S60)를 포함하며,
상기 다수의 기준국의 보정정보를 이용한 통합 보정정보를 생성하는 단계(S50)는,
상기 보정부(10)에서 획득한 측정된 사용자 위치와 다수의 기준국(2)의 위치를 비교하여 가장 가까운 기준국을 선정하고 선정된 기준국의 보정정보에 포함된 위성별 보정치에 대하여 측정된 사용자 위치를 계산하는데 이용된 모든 위성이 빠짐없이 대응하는지 여부를 판단하여, 모든 위성이 대응하면 기준국 선정을 종료하고 그렇지 못 하면 다음으로 가까운 기준국을 추가로 선정하고 선정된 모든 기준국의 모든 보정정보에 포함된 위성별 보정치에 대하여 측정된 사용자 위치를 계산하는데 이용된 모든 위성이 빠짐없이 대응하는지 여부를 판단하는 것을 반복함으로써 위치기반 보정정보의 생성에 이용할 다수의 기준국을 선정하는 단계(S51);
상기 보정부(10)에서 위치기반 보정정보의 생성에 이용할 다수의 기준국을 선정하는 단계(S51)의 결과로 선정된 다수의 기준국의 보정정보에서 공통으로 보유한 위성(1)에 대한 보정치의 차이값을 구하고, 구해진 차이값의 평균을 식 1을 통해 구하는 단계(S52);
상기 보정치의 차이값을 구하고 그 평균을 식 1을 통해 구하는 단계(S52)를 통해 구해진 보정치 차이값의 평균을 식 2에 대입하여 타 기준국(2)의 보정정보에는 존재하나 해당 기준국(2)의 보정정보에는 존재하지 않는 위성에 대한 보정치를 생성하는 단계(S53);
상기 각 기준국(2)의 보정정보에는 존재하지 않는 위성에 대한 보정치를 생성하는 단계(S53)를 통해 생성된 각 기준국(2)의 보정치를 상기 보정부(10에서 수신받은 해당 기준국(2)의 보정정보에 추가하고, 식 3을 통해 사용자 위치 측정에 이용된 모든 위성(1)에 대한 각 기준국(2)의 보정정보를 생성하는 단계(S54);
상기 사용자 위치 측정에 이용된 모든 위성(1)에 대한 각 기준국(2)의 보정정보를 생성하는 단계(S54)를 통해 구해진 모든 기준국(2)의 보정정보를 식 4에 대입하여 각 기준국(2) 보정치의 평균을 구하여 통합 보정정보 행렬을 구성하는 단계(S55)를 포함하는 것을 특징으로 하는 다수의 기준국 보정정보를 이용한 위치 보정방법.
식 1 :
Figure 112017030839689-pat00012

(다수의 기준국(2) 보정정보 중 공통위성(1)에 대한 의사거리 보정치의 차이값을 구하고 그 평균을 구함: A, B는 기준국(2) 식별 인자, i는 두 기준국(2) 보정정보 중 공통위성(1)에 대한 식별 번호, n은 두 기준국(2) 보정정보 중 공통위성(1)의 수)
식 2 :
Figure 112017030839689-pat00013

(A 기준국(2)에 있고 B기준국(2)에 없는 보정치 PRCi B와 B 기준국(2)에 있고 A기준국(2)에 없는 보정치 PRCi A를 생성)
식 3 :
Figure 112017030839689-pat00014

Figure 112017030839689-pat00015

(PRC Set A는 PRCi A들의 행렬, PRC Set B는 PRCi B들의 행렬을 나타낸는 것으로, 모든 위성(1)에 대한 각 기준국(2)의 보정정보를 생성함)
식 4 :
Figure 112017030839689-pat00016

Figure 112017030839689-pat00017

(PRC Set C는 PRCi A와 PRCi B에 대한 평균값을 나타내는 것으로, 다수의 기준국(2)의 보정치의 평균을 구하여 새로운 보정정보 행렬인 평균 보정행렬을 나타냄)
(S10) receiving satellite signals transmitted from a plurality of satellites (1) at a plurality of reference stations (2) and generating correction information for the satellites (1) observed for each reference station (2);
(S20) of transmitting correction information generated for the group of satellites (1) observed in the plurality of reference stations (2) to the correction information collector (3) and collecting correction information for each reference station;
A step (S30) of transmitting correction information of a plurality of reference stations (2) collected by the correction information collector (3) to a terminal (4);
The calibration information of the plurality of reference stations 2 transmitted to the terminal 4 and the signals of the satellites transmitted from the plurality of satellites 1 are received by the terminal 4, (S40) of receiving position information of the satellite by the correcting unit 10 provided in the terminal 4;
(S50) of generating integrated correction information using correction information of a plurality of reference stations received by the correction unit 10 and
Based correction information by using the position information of the satellite received by the correction unit 10 and the integrated correction information generated by the correction unit 10 and receives the position-based correction information from the correction unit 10 And displaying the calibrated position value of the terminal by applying the measured position information of the received user (S60)
(S50) of generating integrated correction information using correction information of the plurality of reference stations,
The measured user position obtained by the correcting unit 10 is compared with the positions of a plurality of reference stations 2 to select a nearest reference station, and the measured values are compared with the corrected values included in the correction information of the selected reference station It is determined whether all the satellites used to calculate the user location correspond indefinitely. If all the satellites correspond, the selection of the reference station is terminated. If not, the next nearest reference station is further selected. Selecting a plurality of reference stations to be used for generation of the position-based correction information by repeating determining whether all the satellites used for calculating the measured user position correspond to the satellite-based correction values included in the correction information S51);
Based on the correction information of the plurality of reference stations selected as a result of the step S51 of selecting a plurality of reference stations to be used for generating the position-based correction information in the correction unit 10, Obtaining a difference value, and obtaining an average of the obtained difference value through Equation 1 (S52);
There exists the correction information of the correction value differences to obtain a value that the average of the equation 1 using the steps (S52) to obtain through substituting the average of the obtained correction value difference values in Equation 2 by the other reference station (2) of a corresponding reference station (2 (S53) of generating a correction value for a satellite that does not exist in the correction information of the satellite;
A correction value of each reference station 2 generated through a step S53 of generating a correction value for a satellite that does not exist in the correction information of each reference station 2 is transmitted to the corresponding reference station 2), and generating (S54) correction information of each reference station 2 for all satellites 1 used for user location measurement via Equation 3;
The correction information of all the reference stations 2 obtained through the step S54 of generating the correction information of each reference station 2 for all the satellites 1 used for the user location measurement is substituted into the equation 4 , And a step (S55) of obtaining an average of correction values of the station (2) and constructing an integrated correction information matrix.
Equation 1 :
Figure 112017030839689-pat00012

A and B are the identification numbers of the reference station 2 and i is the identification number of the two reference stations 2 ) Identification number for the common satellite 1 among the correction information, and n is the number of the common satellites 1 among the two reference station 2 correction information)
Equation 2 :
Figure 112017030839689-pat00013

(A in the reference station (2) of the PRC and the correction value B i and B reference station (2) B is not in the reference station (2) generates a correction value PRC i A is not in the A reference station (2))
Equation 3 :
Figure 112017030839689-pat00014

Figure 112017030839689-pat00015

(PRC Set A represents a matrix of PRC i A and PRC Set B represents a matrix of PRC i B , and generates correction information of each reference station 2 for all satellites 1)
Equation 4 :
Figure 112017030839689-pat00016

Figure 112017030839689-pat00017

(PRC Set C represents an average value for PRC i A and PRC i B , and represents an average correction matrix, which is a new correction information matrix, by averaging the correction values of a plurality of reference stations (2)).
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 단말기의 보정된 위치값을 표시하는 단계(S60)는
상기 보정부(10)에서 수신 받은 위성의 정보를 이용하여 식 5를 통해 위성배치 행렬을 생성하는 단계(S61);
상기 다수의 기준국의 보정정보를 이용한 통합 보정정보를 생성하는 단계(S50)를 통해 상기 보정부(10)에서 생성된 통합 보정정보를 수집하여 식 6과 같은 보정치 행렬을 생성하는 단계(S62);
상기 위성배치 행렬을 생성하는 단계(S61)를 통해 구해진 위성배치 행렬과 상기 보정치 행렬을 생성하는 단계(S62)을 통해 구해진 보정치 행렬을 식 7에 대입하여 보정치 투영행렬을 생성하는 단계(S63);
상기 보정치 투영행렬을 생성하는 단계(S63)을 통해 생성된 보정치 투영행렬로부터 식 8과 같이 위치영역 보정치를 추출하는 단계(S64);
상기 위치영역 보정치를 추출하는 단계(S64)를 통해 구해진 위치영역 보정치와 보정부(10)에서 수신받은 사용자의 위치를 식 9를 통해 적용하여 사용자 위치를 보정하는 단계(S65)를 포함하는 것을 특징으로 하는 다수의 기준국 보정정보를 이용한 위치 보정방법.
식 5 :
Figure 112017030839689-pat00018

(위성배치 정보생성 (Geometry matrix: G): Ei는 수신기와 위성i의 앙각(Elevation angle), Ai는 수신기와 위성i의 방위각(Azimuth angle))
식 6 :
Figure 112017030839689-pat00019

(의사거리 보정치 매트릭스 생성 (Pseudorange Correction matrix: P): PRCi는 위성i에 대한 의사거리 보정치)
식 7 :
Figure 112017030839689-pat00020

(위치영역 보정치 투영 매트릭스 생성 (Position Correction matrix: S))
식 8 :
Figure 112017030839689-pat00021

(위치 보정정보 생성: Se: 경도 보정치, Sn: 위도 보정치, Su: 타원체 고도 보정치로 사용함, St는 수신기 시계 오차이나 여기서는 사용하지 않음)
식 9 :
Figure 112017030839689-pat00022

(위치 보정정보 적용 : L은 측정된 위치의 위도값을 나타내고, λ는 측정된 위치의 경도값을 나타내며, H는 측정된 위치의 고도값을 나타냄.)
The method according to claim 1,
The step (S60) of displaying the corrected position value of the terminal
A step S61 of generating a satellite placement matrix using Equation 5 using the information of the satellites received by the corrector 10;
A step S62 of collecting the integrated correction information generated by the correction unit 10 through the step of generating integrated correction information using the correction information of the plurality of reference stations and generating a correction value matrix as shown in Equation 6 , ;
(S63) generating a correction value projection matrix by substituting the correction matrixes obtained through the step (S62) of generating the satellite placement matrix and the correction matrixes obtained through the step (S61) of generating the satellite placement matrix into the equation (7 );
A step S64 of extracting a positional region correction value from the correction value projection matrix generated through the step S63 of generating the correction value projection matrix as shown in Equation 8 ;
And a step S65 of correcting the user's position by applying the positional range correction value obtained through the step S64 of extracting the positional region correction value and the position of the user received from the correcting unit 10 through Equation 9 The position correction method using a plurality of reference station correction information.
Equation 5 :
Figure 112017030839689-pat00018

(Ei is the elevation angle of the receiver and satellite i, Ai is the azimuth angle of the receiver and satellite i)
Equation 6 :
Figure 112017030839689-pat00019

(Pseudorange Correction Matrix (P): PRCi is the pseudorange correction value for satellite i)
Equation 7 :
Figure 112017030839689-pat00020

(Position Correction Matrix: S)
Equation 8 :
Figure 112017030839689-pat00021

(Position correction information generation: Se: Hardness correction value, Sn: Latitude correction value, Su: Used as the ellipsoidal height correction value, St is the receiver clock error,
Equation 9 :
Figure 112017030839689-pat00022

(Where L represents the latitude value of the measured position, λ represents the hardness value of the measured position, and H represents the altitude value of the measured position).
제1항에 있어서,
상기 다수의 기준국(2)의 보정정보는 직접 단말기(4)로 전송되어 단말기(4)의 보정부(10)에서 취합하여 보정할 수 있는 것을 특징으로 하는 다수의 기준국 보정정보를 이용한 위치 보정방법.
The method according to claim 1,
The correction information of the plurality of reference stations 2 is directly transmitted to the terminal 4 and can be collected and corrected by the correction unit 10 of the terminal 4. [ Correction method.
제1항에 있어서,
상기 단말기(4)의 보정부(10)는,
상기 사용자의 단말기(4) 위치를 결정하는 GNSS 단독측위모듈(100);
상기 다수의 기준국(2)에서 생성한 보정정보를 수신하는 보정정보 수신모듈(200);
상기 GNSS 단독 측위모듈이 측정한 단말기(4)의 위치 정보, 위성(1)의 앙각과 방위각 정보 및 위성식별 정보를 획득하는 획득모듈(300);
상기 다수의 기준국(2)에서 송신한 보정정보인 보정된 보정정보를 획득하는 보정정보 획득모듈(400);
상기 위성 식별 정보와 다수의 기준국(2) 보정정보를 이용하여 통합된 보정정보를 생성하는 제1 생성모듈(500);
상기 앙각 및 방위각 정보와 위성 식별 정보를 이용하여 관측행렬을 구성하는 구성모듈(600);
상기 관측행렬과 통합된 보정정보를 이용하여 위치영역에 투영하는 투영모듈(700);
상기 위치영역에 투영된 보정정보를 이용하여 측정된 위치를 보정하는 위치 보정모듈(800) 및
상기 위치영역에 투영된 보정정보를 이용하여 위치영역 보정정보를 생성하는 제2 생성모듈(900)을 포함하는 것을 특징으로 하는 다수의 기준국 보정정보를 이용한 위치 보정방법.The method according to claim 1,
The calibration unit (10) of the terminal (4)
A GNSS stand-alone positioning module (100) for determining the location of the user's terminal (4);
A correction information receiving module (200) for receiving the correction information generated by the plurality of reference stations (2);
An acquisition module (300) for acquiring position information of the terminal (4) measured by the GNSS exclusive positioning module, elevation angle and azimuth information of the satellite (1), and satellite identification information;
A correction information acquisition module (400) for acquiring corrected correction information which is correction information transmitted from the plurality of reference stations (2);
A first generation module (500) for generating integrated correction information using the satellite identification information and the plurality of reference station (2) correction information;
A configuration module (600) for constructing an observation matrix using the elevation angle and azimuth information and satellite identification information;
A projection module (700) for projecting the position information using the correction information integrated with the observation matrix;
A position correction module 800 for correcting the measured position using the correction information projected in the position area,
And a second generation module (900) for generating positional region correction information using the correction information projected in the positional region.
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