KR20160009277A - Movable positioning apparatus and method for measuring positioning thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 이동 측위 장치 및 그 위치 측정 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 측위 방법을 적응적으로 선택하여 위치를 산출하는 이동 측위 장치 및 그 위치 측정 방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a mobile positioning apparatus and a position measuring method thereof, and more particularly, to a mobile positioning apparatus for calculating a position by adaptively selecting a positioning method and a position measuring method thereof.
GNSS(Global Navigation Satellite System)란 우주의 위성에서 송신하는 전파를 이용하여 지구 전역에서 특정 위치의 좌표를 산출하는 시스템을 말한다. GNSS (Global Navigation Satellite System) refers to a system that calculates the coordinates of a specific location throughout the earth using radio waves transmitted from space satellites.
이러한 GNSS 시스템에는 미국의 GPS, 러시아의 GLONASS가 있으며, 지역 위성 또는 개발 중이거나 확장 중인 위성으로는 중국의 Beidou, 유럽연합의 갈릴레오(Galileo)가 있으며, 프랑스, 일본, 인도도 자국 위성 시스템을 개발하고 있다.These GNSS systems include US GPS, GLONASS in Russia, and local satellites, Beidou in China and Galileo in the European Union, and France, Japan and India are developing satellite systems .
대표적인 GNSS 시스템인 위성 항법 시스템(Global Positioning System:GPS)에 있어서, 지구 궤도상에 있는 위성들은 정확한 위치를 알고 있으며, 이들 위성은 자신들의 궤도 정보를 코드로 포함하여 L1 / L2 반송파를 송신한다. 지상에서는 이를 수신하는 수신기가 적어도 세 개 이상의 GPS 위성으로부터 신호를 수신하여, 이미 알려진 L1/L2파의 파장의 길이와 신호 내부의 코드를 분석하여, 위성으로부터 신호가 수신기에 도달하는 시간을 측정함으로써 거리를 계산할 수 있게 된다. 이러한 GNSS 위성에서 송신하는 반송파들을 이용하여 삼각 측량 방식으로 지구상의 위도 경도의 절대 위치 좌표를 계산하는 위치 산출 방법을 단독 측위라 한다.In a typical GNSS system, Global Positioning System (GPS), satellites on Earth's orbit know the exact position, and these satellites transmit their L1 / L2 carriers with their orbit information as code. On the ground, the receiver receiving the signal receives signals from at least three GPS satellites, analyzes the length of the already known L1 / L2 wave and the code inside the signal, and measures the time from the satellite to reach the receiver The distance can be calculated. The position calculation method for calculating the absolute position coordinates of the latitude and longitude on the earth by the triangulation method using the carriers transmitted from the GNSS satellite is referred to as a single positioning.
위와 같은 단독 측위 방식에 의한 위치 산출은 위성의 원자 시계에 의한 전파 전달 경로 시간의 오차, 내부 데이터와 상이한 실제 위성궤도의 오차, 지구 내부로 진입시 전리층과 대류권에 가변하는 환경 변화에 의한 전파 지연에 의한 오차 및 지상에 구조물에 의해 반사되는 전파가 수신되어 발생하는 오차 등이 존재하여 부정확한 위치가 산출될 수 있었다. The position calculation by the above-mentioned stand-alone positioning method is based on the error of the propagation path time by the atomic clock of the satellite, the error of the actual satellite orbit different from the internal data, the propagation delay by the environment change which changes to the ionosphere and the troposphere And the errors due to the reception of the radio waves reflected by the structures on the ground.
이러한 오차를 보정하기 위한 시스템 중에는 SBAS(Satellite-Based Augmentation System) 을 이용한 신호 보강법이 있다. GPS에 대응하는 위성 보강 신호를 이용한 시스템을 DGPS(Differential GPS) 시스템이라 한다. 이러한 시스템은 통상, 정확한 위치를 알고 있는 지상관측소가 위와 같은 위성 신호에 영향을 줄 수 있는 환경 요인들을 분석하여 보정한 측정값을 메시지로 생성하여 브로드 캐스트 위성을 통해 각 수신기에 제공하였다. Among the systems for correcting these errors, there is a signal enhancement method using a satellite-based augmentation system (SBAS). A system using a satellite reinforcement signal corresponding to GPS is referred to as a DGPS (Differential GPS) system. This system usually analyzes the environmental factors that can affect the satellite signal, and the measured value is corrected to a message and provided to each receiver through the broadcast satellite.
또 다른 하나의 오차 보정 시스템에는 RTK(Real Time Kinematic) 시스템이 있다. RTK 시스템에 있어서, 위치를 보정하는 방식은, 기준국에서 지상의 무선네트워크를 통해 수신기로 위치 보정 신호를 송신하는 것은 동일하지만, 수신기가 위성 신호로부터 단독 측위한 결과를 중앙 제어국에 통보하여 이를 보정한 가상 관측치를 다시 재전송 해주는 방식이 있으며, 다른 방법으로, 중앙 제어국에서 보간계산면 상수(FKP)를 계산하여 방송하고 이를 수신한 수신기에서 직접 가상 관측치를 계산하는 방식이 있었다.Another error correction system is RTK (Real Time Kinematic) system. In the RTK system, the position correction method is the same as transmitting the position correction signal to the receiver via the terrestrial radio network in the reference station. However, the receiver informs the central control station of the result of the single positioning from the satellite signal, Another method is to calculate the interpolation calculation plane constant (FKP) at the central control station and calculate the virtual observations directly from the receiver.
상술한 바와 같은 SBAS 나 RTK를 이용하여 GNSS 만을 이용한 단독 측위의 위치 산출 결과에 대한 정밀도를 높일 수 있었다.The accuracy of the position calculation result of the single positioning using only the GNSS can be improved by using the SBAS or RTK as described above.
그러나, 위치가 계속적으로 변화하는 이동 측위에 있어서, 측정하고자 하는 위치의 주위 환경의 변화로 인하여 한 가지의 측위 방식만을 지속적으로 유지하기 어려운 경우가 있었다. 예를 들어, 도로와 산악지형이나, 5층 이상 고층 건물이 밀집된 지역에 좁은 도로에 진입하는 경우, 수신되는 위성 신호의 개수가 줄어들 수 있으며, 노이즈 간섭이 더 심해지고, 신호 수신할 수 있는 서비스 지역을 벗어날 수 있었다.However, there has been a case where it is difficult to continuously maintain only one positioning method due to the change of the surrounding environment at the position to be measured, in the mobile positioning where the position continuously changes. For example, if roads and mountainous terrain, or on narrow streets in densely populated areas of more than five floors, the number of received satellite signals may be reduced, noise interference may become worse, I was able to get out of the area.
따라서, 본 발명의 목적은 측위 방법을 적응적으로 선택하여 위치를 산출하는 이동 측위 장치 및 그 위치 측정 방법을 제공하는 데 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a mobile positioning device for calculating a position by adaptively selecting a positioning method and a position measuring method thereof.
이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 측위 장치는, GNSS 위성 및 SBAS 위성 중 적어도 하나로부터 위성 신호를 수신하기 위한 위성 신호 수신부, 지상 네트워크를 통하여 기준국으로부터 위치 보정 신호를 수신하기 위한 수신부 및 상기 위성 신호 수신부 및 상기 수신부의 신호 수신 상태에 따라서, 복수의 서로 다른 측위 모드 중에서 하나의 측위 모드를 선택적으로 이용하여 상기 이동 측위 장치의 현재 위치를 산출하는 제어부를 포함하며, 상기 복수의 서로 다른 측위 모드는, 상기 GNSS 위성으로부터 수신되는 제1 위성 신호에 기초하여 상기 이동 측위 장치의 현재 위치를 산출하는 제1 측위 모드, 상기 GNSS 위성으로부터 수신되는 제1 위성 신호에 기초하여 상기 이동 측위 장치의 현재 위치를 산출하고, 상기 SBAS 위성으로부터 수신되는 제2 위성 신호에 기초하여 상기 현재 위치를 보정하는 제2 측위 모드, 상기 GNSS 위성으로부터 수신되는 제1 위성 신호에 기초하여 상기 이동 측위 장치의 현재 위치를 산출하고, 상기 위치 보정 신호에 기초하여 상기 현재 위치를 보정하는 제3 측위 모드를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a mobile positioning apparatus including: a satellite signal receiving unit for receiving a satellite signal from at least one of a GNSS satellite and a SBAS satellite; And a control unit for calculating a current position of the mobile positioning device by selectively using one of the plurality of different positioning modes according to a signal reception state of the satellite signal reception unit and the reception unit, Wherein the plurality of different positioning modes comprises a first positioning mode for calculating a current position of the mobile positioning device based on a first satellite signal received from the GNSS satellite, To calculate the current position of the mobile positioning device, A second positioning mode for correcting the current position based on a second satellite signal received from the GNSS satellite, a current position of the mobile positioning device based on a first satellite signal received from the GNSS satellite, And a third positioning mode for correcting the current position based on the third positioning mode.
이 경우, 상기 제어부는, 상기 제1 위성 신호만 수신되면 상기 제1 측위 모드로 동작하고, 상기 제1 위성 신호 및 상기 제2 위성 신호가 함께 수신되면 상기 제2 측위 모드로 동작하며, 상기 위치 보정 신호가 상기 제1 위성 신호와 함께 수신되거나, 상기 제2 위성 신호 및 상기 위치 보정 신호가 상기 제1 위성 신호와 함께 수신되면 상기 제3 측위 모드로 동작할 수 있다.In this case, the control unit operates in the first positioning mode when only the first satellite signal is received, operates in the second positioning mode when the first satellite signal and the second satellite signal are received together, And may operate in the third positioning mode when a correction signal is received together with the first satellite signal or when the second satellite signal and the position correction signal are received together with the first satellite signal.
이 경우, 상기 제1 위성 신호의 신호 품질이 기 설정된 제1 임계치 이하이면 상기 제1 위성 신호에 기초한 측위 동작을 불수행하고, 상기 제2 위성 신호의 신호 품질이 기 설정된 제2 임계치 이하이면 상기 제1 측위 모드로 동작하고, 상기 위치 보정 신호의 신호 품질이 기 설정된 제3 임계치 이하이면 상기 제1 측위 모드 또는 제2 측위 모드로 동작할 수 있다.In this case, if the signal quality of the first satellite signal is less than a predetermined first threshold value, the positioning operation is not performed based on the first satellite signal, and if the signal quality of the second satellite signal is less than a predetermined second threshold value The first positioning mode or the second positioning mode may be operated when the signal quality of the position correction signal is lower than a predetermined third threshold value.
한편, 상기 제어부는, 상기 복수의 서로 다른 측위 모드 각각에 따라 측위 동작을 수행하고, 상기 복수의 서로 다른 측위 모드 각각의 측위 결과가 기 설정된 오차 범위에 해당하는지 여부에 따라 상기 복수의 서로 다른 측위 모드 별로 신뢰도를 부여하며, 상기 각 신뢰도를 비교하여 측위 결과 중 하나를 결정할 수 있다.The control unit may perform a positioning operation in accordance with each of the plurality of different positioning modes, and determine whether the positioning result of each of the plurality of different positioning modes corresponds to a predetermined error range, Reliability can be given for each mode, and one of the positioning results can be determined by comparing the reliability values.
이 경우, 상기 제어부는, 상기 이동 측위 장치가 정지상태인 경우, 기설정된 기간동안 계산된 상기 수신된 각 신호에 대응하는 측위 방식에 따른 측위 결과의 편차를 계산하여, 상기 계산된 편차에 따라 신뢰도를 부여하고, 상기 이동 측위 장치가 이동상태인 경우, 이동 속도와 방향을 이용하여 예측한 위치와 상기 각 수신된 신호에 대응하는 측위 방식에 따른 실제 측위 결과와의 편차를 계산하여, 상기 계산된 편차에 따라 상기 각 측위 방식에 신뢰도를 부여할 수 있다. In this case, the control unit may calculate a deviation of the positioning result according to the positioning method corresponding to each of the received signals calculated during a predetermined period, when the mobile positioning apparatus is in a stationary state, Calculates a deviation between a predicted position using the moving speed and direction and an actual positioning result according to a positioning method corresponding to each received signal when the mobile positioning device is in a moving state, The reliability can be given to each of the positioning methods according to the deviation.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 측위 장치의 위치 측정 방법에 있어서, GNSS 위성 및 SBAS 위성 중 적어도 하나로부터 위성 신호를 수신하는 단계, 지상 네트워크를 통하여 기준국으로부터 위치 보정 신호를 수신하는 단계, 상기 위성 신호의 수신 및 상기 위치 보정 신호의 수신 상태에 따라서, 복수의 서로 다른 측위 모드 중에서 하나의 측위 모드를 선택적으로 이용하여 상기 이동 측위 장치의 현재 위치를 산출하는 단계를 포함하며, 상기 복수의 서로 다른 측위 모드는, 상기 GNSS 위성으로부터 수신되는 제1 위성 신호에 기초하여 상기 이동 측위 장치의 현재 위치를 산출하는 제1 측위 모드, 상기 GNSS 위성으로부터 수신되는 제1 위성 신호에 기초하여 상기 이동 측위 장치의 현재 위치를 산출하고, 상기 SBAS 위성으로부터 수신되는 제2 위성 신호에 기초하여 상기 현재 위치를 보정하는 제2 측위 모드, 상기 GNSS 위성으로부터 수신되는 제1 위성 신호에 기초하여 상기 이동 측위 장치의 현재 위치를 산출하고, 상기 위치 보정 신호에 기초하여 상기 현재 위치를 보정하는 제3 측위 모드를 포함한다.Meanwhile, in the method for measuring a position of a mobile positioning device according to an embodiment of the present invention, a method may include receiving satellite signals from at least one of a GNSS satellite and a SBAS satellite, receiving a position correction signal from a reference station through a terrestrial network , And calculating the current position of the mobile positioning device by selectively using one of the plurality of different positioning modes according to the reception of the satellite signal and the reception state of the position correction signal, A first positioning mode for calculating a current position of the mobile positioning device based on a first satellite signal received from the GNSS satellite, a second positioning mode for calculating a current position of the mobile positioning device based on the first satellite signal received from the GNSS satellite, Calculates a current position of the positioning apparatus, and calculates a current position of the second satellite signal received from the SBAS satellite A second positioning mode for correcting the current position based on the first satellite signal received from the GNSS satellite, a current position of the mobile positioning device based on the first satellite signal received from the GNSS satellite, And a third positioning mode.
이 경우, 상기 이동 측위 장치의 현재 위치를 산출하는 단계는, 상기 제1 위성 신호만 수신되면 상기 제1 측위 모드로 동작하고, 상기 제1 위성 신호 및 상기 제2 위성 신호가 함께 수신되면 상기 제2 측위 모드로 동작하며, 상기 위치 보정 신호가 상기 제1 위성 신호와 함께 수신되거나, 또는 상기 제2 위성 신호 및 상기 위치 보정 신호가 상기 제1 위성 신호와 함께 수신되면 상기 제3 측위 모드로 동작할 수 있다.In this case, the step of calculating the current position of the mobile positioning device may include: operating in the first positioning mode when only the first satellite signal is received, and when the first satellite signal and the second satellite signal are received together, 2 positioning mode, and when the position correction signal is received together with the first satellite signal or when the second satellite signal and the position correction signal are received together with the first satellite signal, can do.
이 경우, 상기 제1 위성 신호의 신호 품질이 기 설정된 제1 임계치 이하이면 상기 제1 위성 신호에 기초한 측위 동작을 불수행하고, 상기 제2 위성 신호의 신호 품질이 기 설정된 제2 임계치 이하이면 상기 제1 측위 모드로 동작하고, 상기 위치 보정 신호의 신호 품질이 기 설정된 제3 임계치 이하이면 상기 제1 측위 모드 또는 제2 측위 모드로 동작할 수 있다.In this case, if the signal quality of the first satellite signal is less than a predetermined first threshold value, the positioning operation is not performed based on the first satellite signal, and if the signal quality of the second satellite signal is less than a predetermined second threshold value The first positioning mode or the second positioning mode may be operated when the signal quality of the position correction signal is lower than a predetermined third threshold value.
한편, 상기 이동 측위 장치의 현재 위치를 산출하는 단계는, 상기 복수의 서로 다른 측위 모드 각각에 따라 측위 동작을 수행하고, 상기 복수의 서로 다른 측위 모드 각각의 측위 결과가 기 설정된 오차 범위에 해당하는지 여부에 따라 상기 복수의 서로 다른 측위 모드 별로 신뢰도를 부여하며, 각 신뢰도를 비교하여 측위 결과 중 하나를 결정할 수 있다.Meanwhile, the step of calculating the current position of the mobile positioning apparatus may include a step of performing a positioning operation in accordance with each of the plurality of different positioning modes, and determining whether the positioning result of each of the plurality of different positioning modes falls within a predetermined error range Reliability of each of the plurality of different positioning modes may be given depending on whether or not the plurality of positioning modes are available, and one of the positioning results may be determined by comparing the reliability.
이 경우, 상기 이동 측위 장치의 현재 위치를 산출하는 단계는, 상기 이동 측위 장치가 정지상태인 경우, 기설정된 기간동안 계산된 상기 수신된 각 신호에 대응하는 측위 방식에 따른 측위 결과의 편차를 계산하여, 상기 계산된 편차에 따라 신뢰도를 부여하고, 상기 이동 측위 장치가 이동상태인 경우, 이동 속도와 방향을 이용하여 예측한 위치와 상기 각 수신된 신호에 대응하는 측위 방식에 따른 실제 측위 결과와의 편차를 계산하여, 상기 계산된 편차에 따라 상기 각 측위 방식에 신뢰도를 부여할 수 있다.In this case, the step of calculating the current position of the mobile positioning apparatus may include calculating the deviation of the positioning result according to the positioning method corresponding to each of the received signals calculated for the predetermined period, when the mobile positioning apparatus is in the stationary state Wherein the mobile terminal is provided with reliability in accordance with the calculated deviation, and when the mobile positioning device is in a moving state, a result of the actual positioning according to the position predicted using the moving speed and the direction and the positioning method corresponding to the received signal And reliability can be given to each of the positioning methods according to the calculated deviation.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 측위 장치의 구성을 나타내는 간략한 블록도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 측위 장치의 구성을 나타내는 구체적인 블록도,
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이동 측위 장치의 위치를 산출하는 흐름도,
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 이동 측위 장치의 위치를 산출하는 흐름도,
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 이동 측위 장치의 위치를 산출하는 흐름도, 그리고,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 측위 장치의 위치 측정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.1 is a simplified block diagram illustrating a configuration of a mobile positioning apparatus according to an embodiment of the present invention;
2 is a concrete block diagram showing a configuration of a mobile positioning apparatus according to an embodiment of the present invention;
3 is a flow chart for calculating the position of the mobile positioning apparatus according to the first embodiment of the present invention;
4 is a flowchart for calculating the position of the mobile positioning apparatus according to the second embodiment of the present invention;
5 is a flowchart for calculating the position of the mobile positioning apparatus according to the third embodiment of the present invention,
6 is a flowchart illustrating a method of measuring a position of a mobile positioning device according to an embodiment of the present invention.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 보다 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 측위 장치의 구성을 나타내는 간략한 블록도이다.1 is a simplified block diagram illustrating a configuration of a mobile positioning apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 측위 장치(100)는, 위성 신호 수신부(110), 수신부(120) 및 제어부(130)를 포함한다. Referring to FIG. 1, a
위성 신호 수신부(110)는 GNSS(Global Navigation Satellite System) 위성 및 SBAS(Satellite Based Augmentation System) 위성 중 적어도 하나로부터 위성 신호를 수신한다. 구체적으로, GNSS에 있어서, 위성 궤도를 따라 지구를 돌고 있는 인공 위성이 지구로 송신하는 전파를 수신할 수 있다. 또한, SBAS에 있어서, 정지 궤도를 따라 지구를 돌고 있는 정지궤도 위성이 지구로 송신하는 전파를 수신할 수 있다. The satellite
여기서 GNSS 위성은 GPS(Global Positioning System), 글로나스(GLONASS), 갈릴레오(Galileo)와 같은 위성항법시스템의 위치 측정을 위한 특수 목적의 위성일 수 있다. 그리고, GNSS 위성이 전송하는 위성 신호는 코드 메시지를 담고 있는 반송파(carrier wave) 형태의 신호일 수 있다. 예를 들어 GPS에 따른 측위의 경우, 1,575.42MHz의 L1파와 1,227.60MHz의 L2파를 전송하고, C/A 코드, P 코드, Orbital 데이터를 코드 메시지로 포함할 수 있다. Here, GNSS satellites may be special purpose satellites for positioning satellite navigation systems such as Global Positioning System (GPS), GLONASS, and Galileo. The satellite signal transmitted by the GNSS satellite may be a carrier wave signal containing a code message. For example, in the case of GPS-based positioning, an L1 wave of 1,575.42 MHz and an L2 wave of 1,227.60 MHz can be transmitted, and a C / A code, a P code, and Orbital data can be included as a code message.
이러한 점에서 위성 신호 수신부(110)는 GNSS 위성이 송신하는 신호를 수신할 수 있는 위성 안테나를 포함할 수 있다. 구체적으로, 위성 안테나는 위와 같은 특정 위성 신호의 주파수에 대응하는 신호를 수신할 수 있는 형태를 가질 수 있으며, 위성 신호 주파수의 파장에 대응하는 안테나 길이를 가질 수 있다. 그리고, 위성 신호 수신부(110)는 하나 또는 그 이상의 GNSS/SBAS 위성으로부터 위성 신호를 수신할 수 있다. 통상 GPS의 경우, 다섯 개의 GPS 위성으로부터 위성 신호를 수신한다. 이에 따라 위성 신호 수신부(110)는 복수의 GPS 위성으로부터의 위성 신호를 수신할 수 있다.In this regard, the satellite
또한, 위성 신호 수신부(110)는 SBAS를 위한 SBAS 위성이 정지궤도상에서 위성통신국이 전송한 보정정보 및 무결성 정보 등을 항법신호인 L1/L5로 변환하여 전송한 위성 신호를 수신할 수 있다. In addition, the satellite
여기서 SBAS(Satellite Based Augmentation System)란, 추가적인 위성방송메시지를 사용해서 광범위한 지역 또는 지역적인 보강을 지원하는 시스템을 말하여, 구체적으론, GPS 신호를 수신하여 중앙처리국으로 데이터를 전송하는 기준국(미도시), 보정메시지를 생성하는 중앙처리국(미도시), 전송된 항법 메시지를 항법신호로 생성 및 변조하여 정지궤도 위성으로 송신하는 위성통신국(미도시) 등으로 구성되어 네트워크를 통해 상호 통신이 이루어질 수 있다. 또한 본 발명의 설명에서 언급하는 SBAS 위성이란 SBAS에 사용되는 방송위성을 말하며, 예를 들어, 미국의 WAAS의 갤럭시-15위성, Anik F1R, 인마셋 4F3 위성이 있다.Here, the SBAS (Satellite Based Augmentation System) refers to a system that supports a wide range or local reinforcement using additional satellite broadcasting messages, specifically, a reference station that receives GPS signals and transmits data to the central processing station (Not shown) for generating a correction message, a satellite communication station (not shown) for generating and modulating the transmitted navigation message as a navigation signal and transmitting the generated navigation message to the geostationary orbit satellite, Can be achieved. In addition, the SBAS satellite referred to in the description of the present invention refers to a broadcasting satellite used in the SBAS, for example, Galaxy-15 satellite of WAAS, Anik F1R, Inmaset 4F3 satellite of the United States.
여기서, SBAS 시스템의 기준국은 자신의 정확한 위치를 알고 있고, 이동 측위 장치(100)와 근접하여 유사한 환경에서, GNSS 위성으로부터 수신한 위성 신호에서 이동 측위 장치(100)와 공통되는 오차 요소를 제거한 보정정보를 포함하는 메시지를 생성하여 위 정지 궤도상의 SBAS 위성에 송출할 수 있다. 그리고, SBAS 위성은 보정 메시지를 담은 보정 신호를 이동 측위 장치(100)에 방송할 수 있다.Here, the reference station of the SBAS system knows its precise position and removes an error component common to the
그리고, 수신부(120)는 지상 네트워크를 통하여 기준국(reference station)으로부터 위치 보정 신호를 수신한다. 구체적으로, 수신부(120)는 위성 신호 수신부(110)가 수신한 위성 신호로부터 산출한 위치를 더욱 정밀하게 보정할 수 있는 메시지를 담고 있는 무선 신호를 수신할 수 있다. The
여기서 기준국은 정확한 자신의 위치를 알고 있고, 위에 기술한 코드 측위 방식의 SBAS 와 달리, 서로 다른 파장의 파장의 개수를 측정하여 거리를 계산할 수 있다. 즉, 기준국은 하나의 위성에서 송신되는 상이한 주파수를 갖는 둘 이상의 정현파 신호의 위상차를 감지하여 정밀한 측위 오차 보정 정보를 생성할 수 있다.In this case, the reference station knows its exact position, and unlike the SBAS of the code positioning method described above, the distance can be calculated by measuring the number of wavelengths of different wavelengths. That is, the reference station can generate precise positioning error correction information by sensing the phase difference of two or more sinusoidal signals having different frequencies transmitted from one satellite.
한편, 기준국은 보정정보를 포함하는 메시지를 생성하여 무선 네트워크를 통해 이동 측위 장치(100)에 송신하는 무선 통신 기지국이 될 수 있다. 그리고, 기준국은 수신한 위성 신호인 반송파로 측위한 결과와 이미 알고 있는 자신의 위치로부터 오차를 계산해 내고, 이를 무선 통신이 가능한 모뎀을 통해 이동 측위 장치(100)에 전송할 수 있다. Meanwhile, the reference station may be a wireless communication base station that generates a message including correction information and transmits the generated message to the
예를 들어, 수신부(120)는 RTK(Real Time Kinetic)-GPS 시스템을 위한 RTCM 메시지를 담고 있는 위치 보정 신호를 수신할 수 있다. 수신부(120)는 RTCM 메시지 신호를 수신할 수 있는 안테나를 포함하는 무선 모뎀일 수 있다. 이 경우 수신부(120)는 UHF, VHF, 대역확산 통신방식을 통해 위치 보정 신호를 수신할 수 있다.For example, the
또한, 수신부(120)는 이동통신 네트워크를 이용하여 위치 보정 신호를 수신할 수 있다. 이동통신 네트워크의 예로서, CDMA, WCDMA, HSPA, LTE, LTE-A, WiBro 등이 사용될 수 있다. 또한, 수신부(120)는 무선인터넷을 이용하여 패킷 통신을 통해 위치 보정 신호를 수신할 수 있다. Also, the
제어부(130)는 이동 측위 장치(100) 내의 각 구성을 제어한다. 구체적으로, 제어부(130)는 위성 신호 수신부(110)의 위성 신호의 수신 및 수신부(120)의 위치 보정 신호의 수신을 제어할 수 있다.The
그리고, 제어부(130)는 위성 신호 수신부(110)가 수신할 수 있는 GNSS 위성의 제1 위성 신호 및 SBAS 위성의 제2 위성 신호의 수신 상태를 감지할 수 있다. 또한, 제어부(130)는 수신부(120)가 수신할 수 있는 위치 보정 신호의 수신 상태를 감지할 수 있다. The
여기서 제1 위성 신호란 GNSS 시스템에서 측위를 위한 메시지를 담고 있는 GNSS 위성으로부터 송신되는 신호를 말한다. 그리고, 제2 위성 신호란 SBAS 시스템에서 측위를 위한 보정 정보를 담고 있는 SBAS 위성으로부터 송신되는 신호를 말한다. 이하 본 발명의 설명에서는 제1 위성 신호와 제2 위성 신호를 이와 같이 정의하며, 제1 위성 신호는 GNSS 위성에서 송신되는 신호의 종류를 일컫는 것으로 사용될 뿐, 수신되는 위성의 순서나 개수와 무관하다. 제2 위성 신호는 SBAS 위성에서 송신되는 신호의 종류를 일컫는 것으로 사용될 뿐, 수신되는 위성의 순서나 개수와 무관하다. 즉 제1 위성 신호 및 제2 위성 신호에 해당하는 위성의 개수는 하나 또는 복수가 될 수 있으며, 그 수신되는 위성 신호의 순서는 제2 위성 신호가 먼저 수신되고 나중에 제1 위성 신호가 수신될 수 있으며 동시에 수신될 수 있다. Here, the first satellite signal refers to a signal transmitted from a GNSS satellite containing a message for positioning in the GNSS system. The second satellite signal is a signal transmitted from the SBAS satellite containing correction information for positioning in the SBAS system. Hereinafter, the first satellite signal and the second satellite signal are defined as follows. The first satellite signal is used to refer to the type of a signal transmitted from the GNSS satellite, and is independent of the order or number of received satellites . The second satellite signal is used to refer to the type of signal transmitted from the SBAS satellite and is independent of the order or number of satellites received. That is, the number of satellites corresponding to the first satellite signal and the second satellite signal may be one or a plurality, and the order of the received satellite signals may be such that the second satellite signal is received first and the first satellite signal is received later And can be received at the same time.
구체적으로, 제어부(130)는 위성 신호 수신부(110)가 GNSS 위성으로부터 제1 위성 신호를 수신하는지 여부, SBAS 위성으로부터 제2 위성 신호를 수신하는지 여부 및 수신부(120)가 기준국으로부터 위치 보정 신호를 수신하는지 여부를 감지할 수 있다. Specifically, the
또한, 제어부(130)는 위성 신호 수신부(110)가 수신하는 제1 위성 신호 및 제2 위성 신호의 신호 품질과 수신부(120)가 수신하는 위치 보정 신호의 신호 품질을 판단할 수 있다. 여기서 신호 품질은 무선/위성 통신에 사용되는 수신되는 신호의 SNR(Signal to Noise Ratio)와 같은 신호 대비 노이즈의 비율이나, 수신되는 신호의 감도(강도, 세기) 등을 포함할 수 있다.The
그리고, 제어부(130)는 위성 신호 수신부(110) 및 수신부(120)의 수신 상태에 따라서, 복수의 서로 다른 측위 모드 중에서 하나의 측위 모드를 선택적으로 이용하여, 이동 측위 장치(100)의 현재 위치를 산출할 수 있다.The
또는, 제어부(130)는 위성 신호 수신부(110) 및/또는 수신부(120)에서 수신되는 신호에 대응하는 복수의 측위 모드에 따라, 하나 또는 복수의 이동 측위 장치(100)의 현재 위치를 산출할 수 있다.Alternatively, the
보다 구체적으로, 제어부(130)는 위성 신호 수신부(110)가 수신할 수 있는 GNSS 위성으로부터의 제1 위성 신호가 수신되면, GNSS 위성으로부터 수신되는 제1 위성 신호에 기초하여 이동 측위 장치(100)의 현재 위치를 산출하는 제1 측위 모드에 따라 이동 측위 장치(100)의 현재 위치를 산출할 수 있다. 예를 들어, 제1 측위 모드는 GPS 위성으로부터 수신한 신호만으로, 위치를 측량하는 단독 측위 방식일 수 있다. When the first satellite signal from the GNSS satellite capable of being received by the satellite
또한, 위성 신호 수신부(110)가 수신할 수 있는 SBAS 위성으로부터 제2 위성 신호가 제1 위성 신호와 함께 수신되면, 제어부(130)는 GNSS 위성으로부터 수신되는 제1 위성 신호에 기초하여 이동 측위 장치(100)의 현재 위치를 산출하고, SBAS 위성으로부터 수신되는 제2 위성 신호에 기초하여 상기 현재 위치를 보정하는 제2 측위 모드에 따라 이동 측위 장치(100)의 현재 위치를 산출할 수 있다. If the second satellite signal is received from the SBAS satellite capable of being received by the satellite
또한, 제어부(130)는 SBAS 시스템에 따라, 정지궤도 위성으로부터 수신한 보강 신호를 이용하여 GPS에 따라 측위한 현재 위치를 보정하는 위성 기반 보강 정밀 측위(제2 측위 모드)를 수행할 수 있다. In addition, the
또한, 수신부(120)가 기준국으로부터 위치 보정 신호를 수신하고, 위성 신호 수신부(110)가 제1 위성 신호를 수신하면, 제어부(130)는 GNSS 위성으로부터 수신되는 제1 위성 신호에 기초하여 상기 이동 측위 장치의 현재 위치를 산출하고, 상기 위치 보정 신호에 기초하여 상기 현재 위치를 보정하는 제3 측위 모드에 따라 이동 측위 장치(100)의 현재 위치를 산출할 수 있다. When the receiving
예를 들어, 제어부(130)는 실시간 이동 측위(RTK) 기법에 따라, 지상 네트워크를 통해 기준국으로부터 수신한 RTCM 메시지에 담긴 보정 정보를 이용하여 GPS에 따라 측위한 현재 위치를 보정하는 RTK 측위(제3 측위 모드)를 수행할 수 있다. For example, according to the RTK technique, the
여기서, 제어부(130)는 제1 위성 신호, 제2 위성 신호 및 위치 보정 신호의 수신 여부를 감지하여 그 신호의 수신 여부에 따라 복수의 측위 모드 중 하나를 선택하여 이동 측위 장치(100)의 현재 위치를 산출할 수 있다. 구체적으로, 제어부(130)는 제1 위성 신호만 수신되면 제1 측위 모드로 동작하고, 제1 위성 신호 및 제2 위성 신호가 함께 수신되면 제2 측위 모드로 동작하며, 위치 보정 신호가 제1 위성 신호와 함께 수신되거나, 제2 위성 신호 및 위치 보정 신호가 제1 위성 신호와 함께 수신되면 제3 측위 모드로 동작할 수 있다. Here, the
예를 들어, GPS 위성 신호만 수신하는 경우 단독 측위 방식에 따라 동작하고, GPS 위성 신호 및 위성 보강 신호를 수신하면 SBAS 측위 방식에 따라 동작하며, GPS 위성 신호 및 RTCM 신호를 수신하면 RTK 측위 방식에 따라 동작할 수 있다. For example, when only a GPS satellite signal is received, it operates according to the independent positioning method. When receiving the GPS satellite signal and the satellite reinforcement signal, it operates according to the SBAS positioning method. When receiving the GPS satellite signal and the RTCM signal, And can operate accordingly.
여기서, 제2 위성 신호 및 위치 보정 신호가 같이 수신되는 경우 제2 측위 모드가 아닌 제3 측위 모드로 동작할 수 있으며, 그 이유는 SBAS 신호를 이용한 위치 측위의 경우 오차 범위가 수 미터에 이르지만, RTK의 경우 위치 측위 결과가 수 cm의 더 높은 정밀도를 갖기 때문에, 두 위성 신호 및 위치 보정 신호를 모두 수신하는 경우, 더 정밀도가 높은 측위 모드로 이동 측위 장치(100)의 위치를 측위하고자 함이다. 본 발명에 적용되는 측위 방식의 일 예로서, GPS의 경우 10m 이내의 오차 범위를, DGPS의 경우 2m 이내의 오차범위 그리고, RTK의 경우 3cm 이내의 오차 범위를 갖는 것으로 분석된다.Here, when the second satellite signal and the position correction signal are received together, the third positioning mode may be used instead of the second positioning mode. This is because, in the case of positioning using the SBAS signal, the error range reaches several meters, In the case of the RTK, since the position measurement result has a higher accuracy of several centimeters, when both the satellite signals and the position correction signal are received, the position of the
그리고, 제어부(130)는 수신하는 제1 위성 신호, 제2 위성 신호 또는 위치 보정 신호의 수신 품질에 따라 이동 측위 장치(100)의 위치를 산출할 측위 모드를 선택하여 선택한 측위 모드로 동작할 수 있다. The
구체적으로, 제어부(130)는 제1 위성 신호, 제2 위성 신호 및 위치 보정 신호의 수신 여부를 판단하고, 제1 위성 신호, 제2 위성 신호 및 위치 보정 신호 중 적어도 하나의 수신하는 신호에 대한 수신 품질을 측정하여 기 설정된 임계치와 비교하여 해당 신호에 기초한 측위 동작을 수행하지 아니할 수 있다. Specifically, the
보다 구체적으로, 제어부(130)는 제1 위성 신호의 신호 품질이 기 설정된 제1 임계치 이하이면, 제1 위성 신호에 기초한 측위 동작(제1 측위 모드)을 불수행하고, 제2 위성 신호의 신호 품질이 기 설정된 제2 임계치 이하이면 제1 측위 모드로 동작하고, 위치 보정 신호의 신호 품질이 기 설정된 제3 임계치 이하이면 제1 측위 모드 또는 제2 측위 모드로 동작할 수 있다. 이러한 제어부(130)의 동작은 이동 측위 장치(100)가 이동하면서 또는 시간에 따라 변화하는 환경으로 인해 수신하는 신호의 품질이 변화할 수 있으며, 일정 신호 품질을 갖추지 못한 신호를 기초로 측위를 하여 더 큰 오류가 발생하는 것을 막을 수 있다. More specifically, when the signal quality of the first satellite signal is less than a predetermined first threshold value, the
이상의 설명에서는 제1 임계치, 제2 임계치 및 제3 임계치로 설명하였으나, 이러한 표현은 각 제1 위성 신호, 제2 위성 신호 및 위치 보정 신호에 대응하는 임계치임을 나타낼 뿐 각 신호 특성에 따라 제1 임계치, 제2 임계치 및 제3 임계치는 서로 상이할 수 있고, 서로 같을 수도 있다.In the above description, the first threshold value, the second threshold value, and the third threshold value are described. However, this expression indicates that the first satellite signal, the second satellite signal, and the position correction signal are threshold values, , The second threshold value and the third threshold value may be different from each other and may be equal to each other.
그리고, 제어부(130)는 복수의 측위 모드 각각에 따라 측위 동작을 수행하고, 복수의 서로 다른 측위 모드 각각의 복수의 측위 결과가 기 설정된 오차 범위에 해당하는지 여부에 따라 복수의 서로 다른 측위 모드 별로 신뢰도를 부여하며, 각 신뢰도를 비교하여 측위 결과 중 하나를 결정할 수 있다. The
구체적으로, 제어부(130)는 이동 측위 장치(100)가 수신할 수 있는 제1 위성 신호, 제2 위성 신호 및 위치 보정 신호 중 하나 또는 복수의 신호에 대하여 각 제1 위성 신호, 제2 위성 신호 및 위치 보정 신호에 대응하는 제1 측위 모드, 제2 측위 모드 및 제3 측위 모드 중 적어도 하나의 측위 모드로 이동 측위 장치(100)의 위치를 산출할 수 있다. 그리고, 그 산출 결과로서 측위된 이동 측위 장치(100)의 위치에 따라, 해당 측위 모드에 대한 신뢰도를 부여할 수 있다. Specifically, the
여기서 신뢰도란, 현재 시점에 있어서 각 측위 모드에 해당하는 측위 결과가 얼마나 믿을만한가를 나타내는 지표로서, 하나 또는 복수의 기 설정된 오차 범위와 대조하여 각각의 측위 결과가 갖는 오차가 어느 범위에 속하는지를 판단하여, 측위 결과에 따른 각 측위 모드에 신뢰도를 부여할 수 있다. 그리고, 제어부(130)는 각 측위 모드에 부여된 신뢰도를 비교하여 신뢰도가 높은 측위 모드의 측위 결과를 결정하여, 결정된 측위 결과를 출력하도록 제어할 수 있다. 이로서, 예상치 못한 신호의 난수에 의해 측위가 현저히 오차 범위를 벗어나는 경우의 오류 데이터를 제거할 수 있고, 복수의 측위 모드 중 현재 상태에서 가장 효율적이고 신뢰도 높은 측위 모드를 선택하여 측위 결과를 결정함으로써, 보다 정밀한 측위를 할 수 있다. Here, the reliability is an index indicating how reliable the positioning result corresponding to each positioning mode is at the current point of time, and it is determined to what extent the error of each positioning result belongs to one or a plurality of preset error ranges , Reliability can be given to each positioning mode according to the positioning result. Then, the
이상에서는 신뢰도를 통해 어느 한 측위 결과를 선택하는 것으로 설명하였지만, 복수의 신호가 수신되어 복수의 측위 모드가 가능하고, 또한, 그 복수의 측위 모드에 따른 측위 결과에 신뢰도를 부여한 경우, 각 측위 결과에 부여된 신뢰도에 따라 가중치를 두어 측위 결과를 종합하는 방식으로 이동 측위 장치(100)의 위치를 산출할 수 있다.However, when a plurality of signals are received and a plurality of positioning modes are possible and reliability is given to the positioning results in accordance with the plurality of positioning modes, It is possible to calculate the position of the
그리고, 제어부(130)는 이동 측위 장치(100)가 정지상태인 경우, 기설정된 기간동안 계산된 수신된 각 신호에 대응하는 측위 방식에 따른 측위 결과의 편차를 계산하여, 계산된 편차에 따라 신뢰도를 부여할 수 있다. When the
구체적으로, 제어부(130)는 이동 측위 장치(100)가 정지상태인 경우, 이동 측위 장치(100)가 정지한 지점을 중심으로 하나의 위치를 측정하기 위한 기설정된 시간 동안에 각 측위 모드별 산출된 측위 값을 누적하여 계산할 수 있다. 그리고, 기설정된 시간 동안 수신한 각 신호에 대응하는 각 측위 모드별 측위 결과의 편차를 계산하여, 편차가 가장 작은 측위 결과를 나타내는 측위 모드에 높은 신뢰도를 부여할 수 있다. 즉, 이동 측위 장치(100)가 정지상태에서 한 지점에 대한 반복 측위 값이 작은 오차 범위를 가질수록 높은 정밀도를 갖는 측위 방식임을 신뢰도를 통해 나타낼 수 있다. Specifically, when the
또한, 제어부(130)는 이동 측위 장치(100)가 이동상태인 경우, 이동 속도와 방향을 이용하여 예측한 위치와 상기 각 수신된 신호에 대응하는 측위 방식에 따른 실제 측위 결과와의 편차를 계산하여, 계산된 편차에 따라 각 측위 방식에 신뢰도를 부여할 수 있다. 구체적으로 제어부(130)는 이동 측위 장치(100)가 이동상태인 경우, 이동 측위 장치(100)의 이동 속도 및 방향을 알 수 있다. When the
예를 들어, 차량에 탑재할 수 있는 이동 측위 장치(100)인 경우, 이동 측위 장치(100)는 차량 정보를 표시 및 제공하는 OBD(On Board Diagnostic)와 같은 외부 장치로부터 이동 속도 및 방향 정보를 수신할 수 있으며, 자체적으로 IMU(Intertial Measurement Unit)와 같은 센서를 통해 이동 속도 및 방향을 감지한 정보를 이용할 수 있다. 그리고, 제어부(130)는 이동 속도 및 방향을 이용하여 예상 지점을 설정할 수 있다. For example, in the case of a
구체적으로, 제어부(130)는 이동 측위 장치(100)의 이동 속도 및 방향을 고려하여, 다음 제1 또는 제2 위성 신호 및 위치 보정 신호를 이용하여 현재 위치를 산출할 기설정된 시간 이후에 이동 측위 장치(100)가 위치할 예측 지점을 계산할 수 있다. 그리고, 제어부(130)는 기설정된 시간 후에 각 수신된 신호에 대응하는 측위 방식(측위 모드)에 따라 산출된 이동 측위 장치(100)의 실제 측위 결과와 예측 지점과의 편차를 계산하여 편차가 작은 측위 결과에 대응하는 측위 방식(측위 모드)에 높은 신뢰도를 부여할 수 있다. Specifically, the
이상과 같은 방식을 통해 이동 측위 장치(100)가 이동 중인 상태에서도 이동 측위 장치(100)가 수신하는 제1 위성 신호, 제2 위성 신호 또는 위치 보정 신호에 대응하는 측위 모드별 측위 결과가 예측한 위치와 작은 오차 범위를 가질수록 높은 정밀도를 갖는 측위 방식임을 신뢰도를 통해 나타낼 수 있다.Even if the
이상 설시한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 측위 장치(100)의 구성을 통하여 복수의 신호를 수신하여 이동 중인 이동 측위 장치(100)의 위치를 산출하는 복수의 측위 모드 중, 수신하는 측위를 위한 신호의 신호 상태에 따라 적절한 측위 방식을 적응적으로 선택하여, 가변하는 환경에서 최적의 측위 방식으로 정밀도 높은 이동 측위 장치(100)의 현재 위치를 산출할 수 있다.
Among the plurality of positioning modes that calculate the position of the
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 측위 장치의 구성을 나타내는 구체적인 블록도이다.2 is a specific block diagram showing a configuration of a mobile positioning apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 이동 측위 장치(100)는 위성 신호 수신부(110), 수신부(120), 제어부(130), 사용자 인터페이스부(210) 및 관성센서(220)로 구성될 수 있다. 도 2에서는 도 1의 위성 신호 수신부(110), 수신부(120) 및 제어부(130)의 구체적인 구성을 예시하였으며, 각 세부 구성의 구체적인 동작에 대한 중복되는 설명은 생략한다.2, the
위성 신호 수신부(110)는 GPS 신호 수신부(111)와 SBAS 신호 수신부(112)로 구성될 수 있다. 구체적으로, GPS 신호 수신부(111)는 GPS 위성으로부터 제1 위성 신호에 대응하는 GPS 신호를 수신할 수 있다. 그리고, SBAS 신호 수신부(112)는 정지궤도를 도는 방송위성으로부터 제2 위성 신호에 대응하는 SBAS 신호를 수신할 수 있다. The satellite
수신부(120)는 기준국으로부터 RTCM 메시지를 담고 있는 RF 신호를 수신하는 라디오 수신부(120)로 구성될 수 있다.The receiving
제어부(130)는 CPU(131), 신호 감지 모듈(132), 신호 품질 모듈(133), 신뢰도 측정 모듈(134) 및 저장부(135)로 구성될 수 있다. The
CPU(131)는 이동 측위 장치(100)의 각 구성을 제어하는 동작의 연산을 위한 처리 장치로서, 싱글 코어 프로세서, 듀얼 코어 프로세서, 트리플 코어 프로세서 및 쿼드 코어 프로세서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 수신하는 복수의 신호에 대응하는 복수의 측위 모드에 따른 현재 위치를 계산하는 연산을 수행할 수 있다. The
신호 감지 모듈(132)은 위성 신호 수신부(110)의 GPS 신호 수신부(111), SBAS 신호 수신부(112) 및 라디오 수신부(120)의 제1 위성 신호, 제2 위성 신호 및 위치 보정 신호의 수신 여부를 판단할 수 있다.The
신호 품질 모듈(133)은 제1 위성 신호, 제2 위성 신호 및 위치 보정 신호 중 적어도 하나의 수신하는 신호에 대한 신호의 품질을 측정할 수 있다.The
신뢰도 측정 모듈(134)은 하나 또는 복수의 수신된 신호에 대응하는 측위 모드에 따른 측위 결과를 기 설정된 오차 범위에 해당하는지를 판단하여, 각 측위 모드별로 신뢰도를 부여할 수 있다. The
또한, 신뢰도 측정 모듈(134)은 이동 측위 장치(100)의 정지상태 또는 이동상태를 파악하여, 각 이동 측위 장치(100)의 상태에 따라 다른 신뢰도 부여 방식을 적용할 수 있다.In addition, the
저장부(135)는 이동 측위 장치(100)의 구동에 필요한 각종 프로그램 및 데이터 등을 저장할 수 있다. 구체적으로, 저장부(135)는 제어부(130)의 신호 품질 모듈(133)에 필요한 기설정된 제1 임계치, 제2 임계치 및 제3 임계치를 저장할 수 있으며, 신뢰도 측정 모듈(134)에 필요한 기설정된 오차 범위 및 계산된 각 측위 모드별 신뢰도를 저장할 수 있으며, 이동 측위 장치(100)가 정지상태인 경우에 측위 결과를 누적하는 기설정된 기간을 저장할 수 있다.The
그리고, 저장부(135)는 롬, 램, 탈부착 가능한 메모리 카드, 하드 디스크 드라이브 또는 솔리드 스테이트 드라이브를 포함할 수 있다.The
이상과 같은 모듈들은 별도의 구성으로 설명하였으나, 공통된 하드웨어의 구성을 공유하고 저장부(135)에 저장된 운영체제상에서 복수의 소프트웨어 프로그램을 통해 구현될 수 있으며, 이와 달리, 특수 목적 기능을 수행하는 독립적인 IC나 SoC와 같은 구성으로 구현될 수 있다.Although the above-described modules are described as separate components, they may be implemented through a plurality of software programs on an operating system that share a common hardware configuration and are stored in the
사용자 인터페이스부(210)는 이동 측위 장치(100)에서 지원하는 각종 기능을 사용자가 설정 또는 선택할 수 있는 다수의 기능키를 구비하며, 이동 측위 장치(100)에서 제공하는 각종 정보를 표시할 수 있다. 구체적으로, 이동 측위 장치(100)가 측위 가능한 복수의 측위 모듈 중 어느 하나를 사용하지 않도록 끌 수 있으며, 한가지 측위 모드만을 사용하여 측위하도록 선택받을 수 있다. 또한, 이동 측위 장치(100)가 현재 위치를 산출한 측위 결과를 표시할 수 있다.The
그리고, 사용자 인터페이스부(210)는 모니터 및 마우스를 결합하여 구현할 수 있으며, 터치스크린 등과 같이 입출력이 동시에 구현되는 장치로도 구현할 수 있다.The
관성센서(220)는 이동 측위 장치(100)의 움직임 및 이동 속도와 방향을 감지할 수 있다. 관성센서(220)는 MEMS 기반의 IMU(Inertial Measurement Unit)로 구현할 수 있으며, 이동 측위 장치(100)의 정지상태, 이동상태, 가속도를 감지하여 해당 정보를 제어부(130)에 전달할 수 있다.The
이상 설시한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 측위 장치(100)의 구성을 통하여 복수의 신호를 수신하여 이동 중인 이동 측위 장치(100)의 위치를 산출하는 복수의 측위 모드 중, 수신하는 측위를 위한 신호의 신호 상태에 따라 적절한 측위 방식을 적응적으로 선택하여, 가변하는 환경에서 최적의 측위 방식으로 정밀도 높은 이동 측위 장치(100)의 현재 위치를 산출할 수 있다.
Among the plurality of positioning modes that calculate the position of the
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이동 측위 장치의 위치를 산출하는 흐름도이다.3 is a flowchart for calculating the position of the mobile positioning apparatus according to the first embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 이동 측위 장치(100)는 GNSS 위성으로부터 측위를 위한 코드 정보를 포함하는 제1 위성 신호를 수신할 수 있다.(310). Referring to FIG. 3, the
다음으로, 이동 측위 장치(100)는 위치 보정 신호의 수신 여부를 판단할 수 있다(320). 구체적으로, 이동 측위 장치(100)는 GNSS 위성으로부터 수신한 제1 위성 신호에 따른 현재 위치를 측위한 결과를 보정할 수 있는 위치 보정 신호를 이동 측위 장치(100)가 현재 수신하고 있는지 여부를 판단할 수 있다.Next, the
이동 측위 장치(100)는 위치 보정 신호를 수신하는 것으로 판단하면(320: Y), 이동 측위 장치(100)는 수신된 위치 보정 신호로부터 보정 정보를 취득하고 GNSS 위성으로부터 수신한 제1 위성 신호의 측위 결과를 보정하는 제3 측위 모드(330)에 따라 제1 위성 신호에 기초한 현재 위치에 위치 보정 신호에 기초한 현재 위치를 보정하여, 이동 측위 장치(100)의 현재 위치를 산출할 수 있다(370).When the
이동 측위 장치(100)는 위치 보정 신호의 수신 여부를 판단(320)한 결과 위치 보정 신호를 수신하지 않는 것으로 판단된 경우(320: N), 이동 측위 장치(100)는 이동 측위 장치(100)에서 SBAS 위성으로부터 수신되는 제2 위성 신호의 수신 여부를 판단할 수 있다(340). 구체적으로, 이동 측위 장치(100)의 현재 위치를 측위하기 위한 제1 위성 신호의 수신과 동시에 제1 위성 신호에 의한 측위 결과를 보정할 수 있는 GNSS 위성 신호의 공통 오차를 보정할 수 있는 제2 위성 신호의 수신 여부를 판단할 수 있다.When the
이동 측위 장치(100)는 제2 위성 신호 수신 여부를 판단한 결과(340), 제2 위성 신호를 수신하는 것으로 판단하면(340: Y), 이동 측위 장치(100)는 GNSS 위성으로부터 수신하는 제1 위성신호에 의한 측위 결과를 SBAS 로부터의 제2 위성신호에 포함된 보정 정보로 위 측위 결과를 보정하는 제2 측위 모드(360)에 따라 제1 위성 신호에 기초한 현재 위치에 제2 위성 신호에 기초한 현재 위치를 보정하여, 이동 측위 장치(100)의 현재 위치를 산출할 수 있다.(370)When the
이동 측위 장치(100)는 제2 위성 신호 수신 여부를 판단한 결과(340), 제2 위성 신호를 수신하지 않는 것으로 판단하면(340: N), 이동 측위 장치(100)는 제1 측위 모드(350)에 따라 제1 위성 신호에만 기초하여 현재 위치를 산출할 수 있다(370).If the
이상 설시한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 측위 장치(100)의 구성을 통하여 복수의 신호를 수신하여 이동 중인 이동 측위 장치(100)의 위치를 산출하는 복수의 측위 모드 중, 수신하는 측위를 위한 신호의 신호 상태에 따라 적절한 측위 방식을 적응적으로 선택하여, 가변하는 환경에서 최적의 측위 방식으로 정밀도 높은 이동 측위 장치(100)의 현재 위치를 산출할 수 있다.Among the plurality of positioning modes that calculate the position of the
이상과 같은 이동 측위 장치(100)의 위치 측정 방법은 도 1 또는 도 2의 이동 측위 장치(100)의 구성으로 구현될 수 있다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 인스트럭션들을 포함하는 프로그램으로서 비일시적 기록매체에 기록되어 컴퓨터의 프로세서에 의해 실행되는 방식으로 구현될 수 있다.
The method of measuring the position of the
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 이동 측위 장치의 위치를 산출하는 흐름도이다.4 is a flowchart for calculating the position of the mobile positioning apparatus according to the second embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 이동 측위 장치(100)는 GNSS 위성으로부터 이동 측위 장치(100)의 현재 위치를 측위하기 위한 제1 위성 신호를 수신할 수 있다(405). Referring to FIG. 4, the
그리고, 이동 측위 장치(100)는 수신된 제1 위성 신호의 신호 품질을 계산하여, 기설정된 제1 임계치와 비교할 수 있다(410). 구체적으로 이동 측위 장치(100)는 GNSS 위성으로부터 수신된 제1 위성 신호의 신호 품질을 수치화한 값을 기설정된 제1 임계치보다 큰 값인지 여부로 비교할 수 있다.The
여기서 제1 위성 신호의 신호 품질의 계산은 SNR 측정이나 아이패턴이 될 수 있으며, 반송파 중심점의 신호의 강도를 측정하여 신호 품질을 계산할 수 있다. 그리고, 기설정된 제1 임계치는 기분석된 신뢰할 수 있을 정도의 제1 위성 신호에 대한 신호 품질이 될 수 있다.Here, the calculation of the signal quality of the first satellite signal may be an SNR measurement or an eye pattern, and the signal quality may be calculated by measuring the intensity of the signal at the carrier center point. And, the predetermined first threshold value may be the signal quality for the first satellite signal that has been analyzed to be reliable.
이동 측위 장치(100)는 수신된 제1 위성 신호의 신호 품질이 기설정된 제1 임계치와 비교한 결과, 기설정된 제1 임계치에 미치지 못하는 것으로 판단하면(410: N), 수신된 제1 위성 신호에 기초한 이동 측위 장치(100)의 현재 위치의 산출이 어렵다고 판단하고, 제1 임계치에 부합하는 품질의 제1 위성 신호를 수신할 때까지 제1 위성 신호의 수신(405)을 반복할 수 있다. If the mobile
이동 측위 장치(100)는 수신된 제1 위성 신호의 신호 품질이 기설정된 제1 임계치와 비교한 결과, 제1 임계치에 부합하는 품질의 제1 위성 신호를 수신한 것으로 판단하면(410: Y), 지상 네트워크를 통하여 기준국으로부터 GNSS 위성으로부터 수신한 위성 신호로 측위한 결과를 보정할 수 있는 위치 보정 신호의 수신 여부를 판단할 수 있다.(415). 구체적으로 이동 측위 장치(100)는 기설정된 제1 임계치를 만족하는 제1 위성 신호의 현재 위치를 보정할 수 있는 동시간대의 측위를 위한 위치 보정 신호의 수신 여부를 판단할 수 있다.If the mobile
이 때, 이동 측위 장치(100)가 위치 보정 신호를 수신하고 있다면(415: Y), 이동 측위 장치(100)에 수신되는 위치 보정 신호의 신호 품질을 계산하여, 기설정된 제3 임계치를 비교할 수 있다(420). 구체적으로 이동 측위 장치(100)는 기준국으로부터 수신된 위치 보정 신호의 신호 품질을 수치화한 값을 기설정된 제3 임계치보다 큰 값인지 여부로 비교할 수 있다.At this time, if the
여기서, 위치 보정신호의 신호 품질의 계산은 RF, CDMA, Wi-Fi 등 위치 보정 신호의 특성에 맞는 품질 계산 방법이 사용될 수 있으며, 기설정된 제3 임계치는 기분석된 신뢰할 수 있을 정도의 위치 보정 신호에 대한 신호 품질이 될 수 있다.Here, the calculation of the signal quality of the position correction signal may be performed using a quality calculation method suitable for the characteristics of the position correction signal such as RF, CDMA, Wi-Fi, and the predetermined third threshold may be a reliable Signal quality for the signal.
만약, 이동 측위 장치(100)가 위치 보정 신호를 수신하지 않고 있는 것으로 판단하는 경우(415: N), 이동 측위 장치(100)는 제2 위성 신호를 수신하는지 여부를 판단할 수 있다(430). 구체적으로, 이동 측위 장치(100)는 GNSS 위성으로부터 수신한 제1 위성 신호에 기초하여 이동 측위 장치의 현재 위치를 측위한 결과를 보정할 수 있는 동시간대의 보정 정보를 담고있는 SBAS 위성으로부터의 제2 위성 신호를 수신하는지 여부를 판단할 수 있다.If it is determined that the
또한, 이동 측위 장치(100)는 위치 보정 신호를 수신하는 것으로 판단하고(415: Y), 수신된 위치 보정 신호의 신호 품질이 기설정된 제3 임계치와 비교한 결과, 제3 임계치에 미치지 못하는 것으로 판단하면(420: N), 이동 측위 장치(100)는 제2 위성 신호를 수신하는지 여부를 판단할 수 있다(430). 구체적으로, 이동 측위 장치(100)는 GNSS 위성으로부터 수신된 제1 위성 신호에 기초한 이동 측위 장치(100)의 현재 위치를 측위한 결과를 보정할 수 있는 정보를 담고 있는 SBAS 위성으로부터의 제2 위성 신호를 수신하는지 여부를 판단할 수 있다.The
만약, 이동 측위 장치(100)가 수신하는 위치 보정 신호의 신호 품질이 기설정된 제3 임계치에 부합하는 것으로 판단되는 경우(420: Y), 이동 측위 장치(100)는 수신된 위치 보정 신호에 기초한 보정 정보를 읽어내어 제1 위성 신호에 기초하여 산출한 현재 위치를 보정하는 제3 측위 모드로 동작(425)하여, 이동 측위 장치(100)의 위치를 산출할 수 있다(450). If it is determined that the signal quality of the position correction signal received by the
다음으로, 이동 측위 장치(100)는 제2 위성 신호를 수신하고 있는 것으로 판단된 경우(430: Y), 수신된 제2 위성 신호의 신호 품질을 계산하여, 기설정된 제2 임계치와 비교할 수 있다.(435). 제2 위성 신호의 신호 품질 계산은 제1 위성 신호의 품질 계산과 방식은 동일할 수 있으며, 제2 위성 신호에 특정된 다른 방식으로 신호 품질을 계산할 수 있다. 예를 들어, 제1 위성신호의 L1/L2 반송파 및 코드에 특정된 신호 품질 계산 방식을 사용하고, 제2 위성 신호의 L1/L5 반송파 및 코드에 특정된 신호 품질 계산 방식을 사용할 수 있다. 그리고, 기설정된 제2 임계치는 제2 위성 신호의 신호 품질을 평가하기 위해 제2 위성 신호의 특성을 고려하여 제2 위성 신호의 신호 품질이 신뢰할 수 있는 수치임을 기분석한 값이 될 수 있다.Next, when it is determined that the
만약, 이동 측위 장치(100)가 제2 위성 신호를 수신하지 않는 것으로 판단된 경우(430: N), 이동 측위 장치(100)는 수신된 제1 위성 신호에 기초한 제1 측위 모드로 동작할 수 있다(440).If it is determined that the
또한, 이동 측위 장치(100)는 수신된 제2 위성 신호의 신호 품질을 기설정된 제2 임계치와 비교한 결과(435), 제2 위성 신호의 신호 품질이 제2 임계치에 미치지 못하는 것으로 판단하는 경우(435: N), 수신된 제1 위성 신호에 기초한 제1 측위 모드로 동작할 수 있다(440).In addition, when the
구체적으로, 보정 정보를 갖고 있는 제2 위성 신호 또는 위치 보정 신호가 이동 측위 장치(100)에 수신되지 않거나 수신된 신호의 신호 품질이 기설정된 임계치에 만족하지 못하여 제1 위성 신호에 기초한 측위 결과를 보정할 수 없는 경우, 제1 위성 신호만으로 이동 측위 장치(100)의 현재 위치를 측위하는 제1 측위 모드로 동작할 수 있다.Specifically, since the second satellite signal or the position correction signal having the correction information is not received by the
반대로, 이동 측위 장치(100)는 수신된 제2 위성 신호의 신호 품질을 기설정된 제2 임계치와 비교한 결과(435), 제2 위성 신호의 신호 품질이 제2 임계치에 부합하는 것으로 판단하는 경우(435: Y), 이동 측위 장치(100)는 수신된 제2 위성 신호에 기초한 보정 정보를 읽어내어 제1 위성 신호에 기초하여 산출한 현재 위치를 보정하는 제2 측위 모드로 동작하여(445), 이동 측위 장치(100)의 현재 위치를 산출할 수 있다(450). Conversely, when the
이동 측위 장치(100)는 제2 위성 신호를 수신하지 않는 것으로 판단하거나(430: N), 수신된 제2 위성 신호의 품질이 기설정된 제2 임계치에 미치지 못하는 것으로 판단하는 경우(435: N), 수신된 제1 위성 신호에 기초하여 이동 측위 장치(100)의 현재 위치를 산출하는 제1 측위 모드로 동작하여(440), 현재 위치를 산출할 수 있다(450).If the
이동 측위 장치(100)는 제1 측위 모드, 제2 측위 모드 및 제3 측위 모드 중 어느 하나에 따른 이동 측위 장치(100)의 현재 위치를 산출하고(450), 다음 제1 위성 신호를 수신하여(405), 가변하는 위치를 측위하기 위한 상기 프로세스를 반복할 수 있다.The
이상과 같은 본 발명의 제2 실시예에 따른 이동 측위 장치의 측위를 통해, 수신하는 복수의 신호 중 더 정밀도 높은 측위 방식을 우선하여 이동 측위 장치의 위치를 산출할 수 있으며, 수신된 신호의 신호 품질을 계산하여, 이를 측위 결과로 반영할 지 여부를 판단이 가능케 되므로, 사용자 등에게 더욱 정확한 측위 결과만을 제공하는 것이 가능하다.With the positioning of the mobile positioning apparatus according to the second embodiment of the present invention as described above, it is possible to calculate the position of the mobile positioning apparatus by prioritizing the positioning method with higher accuracy among the plurality of signals to be received, It is possible to calculate the quality and determine whether or not to reflect it in the positioning result, so that it is possible to provide only the more accurate positioning result to the user or the like.
이상의 이동 측위 장치(100)의 위치 측정 방법은 도 1 또는 도 2의 이동 측위 장치(100)의 구성으로 구현될 수 있으며, 컴퓨터가 읽을 수 있는 일련의 인스트럭션들을 포함하는 컴퓨터 프로그램을 비일시적 기록매체에 기록하여 프로세서에 의해 실행되도록 구현될 수 있다.
The method for measuring the position of the
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 이동 측위 장치의 위치를 산출하는 흐름도이다.5 is a flowchart for calculating the position of the mobile positioning apparatus according to the third embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 이동 측위 장치(100)는 제1 위성 신호 수신 여부를 판단할 수 있다.(510). 구체적으로, 이동 측위 장치(100)는 GNSS 위성으로부터 이동 측위 장치(100)의 현재 위치를 측위할 수 있는 정보를 담고 있는 제1 위성 신호를 수신할 수 있으며, 주파수 분석을 통해 제1 위성 신호의 주파수의 대역에서 의미 있는 메시지가 수신되는지 여부를 통해 제1 위성 신호의 수신 여부를 판단할 수 있다. 이하 다른 신호에 대한 신호의 수신 여부의 판단도 이와 유사하게 수행될 수 있다.Referring to FIG. 5, the
이동 측위 장치(100)는 제1 위성 신호를 수신하고 있는 것으로 판단하면(510: Y), 제1 위성 신호에 기초하여 이동 측위 장치(100)의 현재 위치를 측위하는 제1 측위 모드로 위치를 산출할 수 있다(520). 반대로, 이동 측위 장치(100)가 제1 위성 신호를 수신하고 있지 않다면(510: N), 제1 위성 신호를 수신할 때까지 제1 위성 신호 수신여부의 판단을 반복한다(510). If the
이동 측위 장치(100)는 제1 측위 모드에 따른 이동 측위 장치(100)의 현재 위치를 산출하고(520), 위치 보정 신호의 수신 여부를 판단한다(530). 구체적으로, 이동 측위 장치(100)는 제1 측위 모드에 따른 현재 위치의 측위 결과를 보정할 수 있는 동시간대의 측위 결과에 대한 보정 정보를 포함하고 있는 기준국으로부터의 위치 보정 신호의 수신 여부를 판단할 수 있다.The
판단 결과, 이동 측위 장치(100)가 위치 보정 신호를 수신하는 경우(530: Y), 이동 측위 장치(100)는 제1 위성 신호에 기초한 측위에 위치 보정 신호에 기초한 보정 정보로 위치를 보정하는 제3 측위 모드에 따라 이동 측위 장치(100)의 현재 위치를 산출한다(540).As a result of the determination, when the
이동 측위 장치(100)는 위치 보정 신호를 수신하고 있지 않는 것으로 판단하거나(530: N), 수신한 위치 보정 신호에 기초하여 제3 측위 모드로 이동 측위 장치(100)의 위치를 산출(540)한 다음, 제2 위성 신호의 수신 여부를 판단한다(550). 구체적으로, 이동 측위 장치(100)는 제1 측위 모드에 따른 현재 위치의 측위 결과를 보정할 수 있는 동시간대의 측위 결과에 대한 보정 정보를 포함하고 있는 SBAS 위성으로부터의 제2 위성 신호의 수신 여부를 판단할 수 있다.The
이동 측위 장치(100)가 제2 위성 신호의 수신 여부까지 판단하여(550), 제2 위성 신호를 수신하고 있지 않다고 판단한 경우(550: N), 다음 주기의 제1 위성 신호의 수신 여부를 판단하여(510), 이동 측위 장치(100)의 위치를 측위하기 위한 프로세스를 반복한다. 이동 측위 장치(100)가 제2 위성 신호를 수신하는 것으로 판단하면(550: Y), 이동 측위 장치(100)는 제1 위성 신호에 기초한 측위에 제2 위성 신호에 기초한 보정 정보로 위치를 보정하는 제2 측위 모드에 따라 이동 측위 장치(100)의 현재 위치를 산출한다(560). If the
다음으로, 복수의 측위 모드에 따라 계산된 측위 결과의 정밀도를 계산하여 각 측위 모드의 신뢰도를 부여하고, 부여된 각 측위 모드의 신뢰도를 비교한다(570). Next, the accuracy of the positioning result calculated according to the plurality of positioning modes is calculated, the reliability of each positioning mode is given, and the reliability of each assigned positioning mode is compared (570).
이 경우, 이동 측위 장치(100)는 신호가 수신되지 아니하여 측위 결과가 존재하지 않는 측위 모드에 대해서는 가장 낮은 신뢰도를 부여할 수 있으며, 측위 결과가 존재하지 않는 측위 모드에 대해서는 신뢰도 계산이나 신뢰도 비교 대상에서 제외될 수 있다. In this case, the
그리고, 각 측위 모드의 신뢰도는 각 측위 모드에 대응하는 측위 결과와 기설정된 오차 범위의 비교를 통해 계산될 수 있으며, 이동 측위 장치(100)의 정지상태 또는 이동상태인지 여부에 따라 다른 방식으로 각 측위 모드에 대응하는 측위 결과의 편차를 계산하여, 측위 모드 별로 신뢰도를 부여할 수 있다.The reliability of each positioning mode can be calculated by comparing the positioning result corresponding to each positioning mode with a predetermined error range and can be calculated in a different manner depending on whether the
다음으로, 이동 측위 장치(100)는 각 측위 모드에 부여된 신뢰도 중 가장 높은 신뢰도를 갖는 측위 모드에 대응하는 측위 결과를 결정한다(580). 구체적으로, 이동 측위 장치(100)는 각 측위 모드에 대응하는 신뢰도를 저장하고, 신뢰도를 나타내는 값을 가지고 있는 측위 모드에 대응하는 지시자로부터 저장된 측위 결과를 선택하여 출력하도록 할 수 있다.Next, the
그리고, 다음 측위를 위하여, 이동 측위 장치(100)는 다음 제1 위성 신호의 수신 여부를 판단하고(510) 상술한 바와 같은 다음 절차를 반복할 수 있다.Then, for the next positioning, the
이상과 같은 본 발명의 제3 실시예에 따른 이동 측위 장치의 위치 결정 방법 프로세스에 의하여, 복수의 측위 모드에 따른 이동 측위 장치의 측위 결과 중 가장 신뢰도가 높은 결과를 선택 출력할 수 있다. 본 발명의 제3 실시예를 설명함에 있어서, 신뢰도의 비교를 통해 하나의 측위 결과만을 선택하는 것으로 기술하였으나, 각 측위 모드에 부여된 신뢰도에 따라 각 측위 모드에 대응하는 측위 결과에 가중치를 부여하여 하나의 정밀한 측위 결과를 계산하는 방식도 가능하다.According to the positioning method process of the mobile positioning apparatus according to the third embodiment of the present invention as described above, it is possible to select and output the most reliable result among the positioning results of the mobile positioning apparatus according to the plurality of positioning modes. In describing the third embodiment of the present invention, it has been described that only one positioning result is selected through comparison of reliability. However, weighting is given to the positioning result corresponding to each positioning mode according to the reliability given to each positioning mode It is also possible to calculate one precise positioning result.
이상의 이동 측위 장치(100)의 위치 측정 방법은 도 1 또는 도 2의 이동 측위 장치(100)의 구성에서 구현될 수 있으며, 컴퓨터가 읽을 수 있는 인스트럭션들을 포함하는 프로그램이 비일시적 기록매체에 기록되어 프로세서에 의해 실행되도록 구현될 수 있다.
The method for measuring the position of the
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 측위 장치의 위치 측정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating a method for measuring a position of a mobile positioning device according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 먼저 이동 측위 장치(100)가 위성 신호를 수신한다(S610).구체적으로, 이동 측위 장치(100)가 수신하는 위성 신호는 GNSS 위성 및 SBAS 위성 중 적어도 하나로부터 수신하는 위성 신호일 수 있다.6, the
그리고, 이동 측위 장치(100)는 위치 보정 신호를 수신한다(S620). 구체적으로, 이동 측위 장치(100)가 수신하는 위치 보정 신호는 지상 네트워크를 통하여 기준국으로부터 수신하는 신호일 수 있다.Then, the
그리고, 이동 측위 장치(100)는 위성 신호의 수신 및 위치 보정 신호의 수신 상태를 판단한다(S630). 구체적으로, 이동 측위 장치(100)는 GNSS 위성으로부터 수신하는 위성 신호, SBAS 위성으로부터 수신하는 위성 신호 및 기준국으로부터 수신하는 위치 보정 신호의 수신 여부를 판단할 수 있다. 또는, 이동 측위 장치(100)는 수신되는 위성 신호 및 위치 보정 신호의 신호 품질을 판단할 수 있다. Then, the
그리고, 이동 측위 장치(100)는 현재 위치를 산출하기 위한 측위 모드를 선택한다(S640). 구체적으로, 이동 측위 장치(100)는 복수의 서로 다른 측위 모드로 이동 측위 장치(100)의 현재 위치를 측위할 수 있다.Then, the
여기서, 복수의 서로 다른 측위 모드는 GNSS 위성으로부터 수신되는 제1 위성 신호에 기초하여 이동 측위 장치(100)의 현재 위치를 산출하는 제1 측위 모드, GNSS 위성으로부터 수신되는 제1 위성 신호에 기초하여 이동 측위 장치(100)의 현재 위치를 산출하고, SBAS 위성으로부터 수신되는 제2 위성 신호에 기초하여 현재 위치를 보정하는 제2 측위 모드 및 GNSS 위성으로부터 수신되는 제1 위성 신호에 기초하여 이동 측위 장치의 현재 위치를 산출하고, 위치 보정 신호에 기초하여 현재 위치를 보정하는 제3 측위 모드를 포함 수 있다. Here, the plurality of different positioning modes may include a first positioning mode for calculating the current position of the
또한, 이동 측위 장치(100)의 위치를 산출할 측위 모드는 복수의 서로 다른 측위 모드에 기초가 되는 각 위성 신호 및 위치 보정 신호의 수신 여부를 기초로 선택될 수 있으며, 수신되는 각 위성 신호 및 위치 보정 신호의 신호 품질에 기초하여 선택될 수 있다. The positioning mode for calculating the position of the
보다 구체적으로, 제1 위성 신호만 수신되면 제1 측위 모드로 선택하고, 제1 위성 신호 및 제2 위성 신호가 함께 수신되면 제2 측위 모드로 선택하며, 위치 보정 신호가 제1 위성 신호와 함께 수신되거나, 또는 제2 위성 신호 및 위치 보정 신호가 제1 위성 신호와 함께 수신되면 제3 측위 모드로 선택할 수 있다. More specifically, if only the first satellite signal is received, the first positioning mode is selected. If the first satellite signal and the second satellite signal are received together, the second positioning mode is selected. Or a third positioning mode if the second satellite signal and the position correction signal are received together with the first satellite signal.
또한, 제1 위성 신호의 신호 품질이 기 설정된 제1 임계치 이하이면 제1 위성 신호에 기초한 측위 모드를 선택하지 아니하고, 제2 위성 신호의 신호 품질이 기 설정된 제2 임계치 이하이면 제1 측위 모드로 선택하고, 위치 보정 신호의 신호 품질이 기 설정된 제3 임계치 이하이면 제1 측위 모드 또는 제2 측위 모드로 선택될 수 있다.If the signal quality of the first satellite signal is less than or equal to a predetermined first threshold value, the positioning mode based on the first satellite signal is not selected. If the signal quality of the second satellite signal is less than the predetermined second threshold value, And may be selected as the first positioning mode or the second positioning mode if the signal quality of the position correction signal is lower than a predetermined third threshold value.
그리고, 이동 측위 장치(100)는 복수의 서로 다른 측위 모드 중에서 하나의 측위 모드를 선택적으로 이용하여 이동 측위 장치(100)의 현재 위치를 산출한다(S650). 구체적으로, 측위 모드를 선택하는 단계(S640)에서 선택된 측위 모드로 동작하여 이동 측위 장치(100)의 현재 위치를 산출한다. Then, the
도시하진 않았으나, 이동 측위 장치(100)는 수신된 신호에 대응하는 복수의 측위 방법으로 산출된 복수의 측위 결과에 신뢰도를 계산하여 각 복수의 측위 모드에 신뢰도를 부여하고, 부여된 각 신뢰도를 비교하여 하나의 측위 결과를 선택함으로써, 이동 측위 장치(100)의 현재 위치를 산출할 수 있다. Although not shown, the
여기서 복수의 측위 모드에 신뢰도를 부여하는 방법은, 복수의 서로 다른 측위 모드 각각의 측위 결과가 기 설정된 오차 범위에 해당하는지 여부에 따라 복수의 서로 다른 측위 모드 별로 신뢰도를 부여할 수 있으며, 보다 구체적으로, 이동 측위 장치가 정지상태인 경우, 기설정된 기간동안 계산된 수신된 각 신호에 대응하는 측위 방식에 따른 측위 결과의 편차를 계산하여, 계산된 편차에 따라 신뢰도를 부여하고, 이동 측위 장치가 이동상태인 경우, 이동 속도와 방향을 이용하여 예측한 위치와 각 수신된 신호에 대응하는 측위 방식에 따른 실제 측위 결과와의 편차를 계산하여, 계산된 편차에 따라 각 측위 방식에 신뢰도를 부여할 수 있다.Here, the reliability of a plurality of positioning modes may be determined depending on whether or not the positioning results of the plurality of different positioning modes correspond to predetermined error ranges, and more specifically, Calculates a deviation of the positioning result according to the positioning method corresponding to each received signal calculated during the predetermined period when the mobile positioning device is in the stopped state and gives the reliability according to the calculated deviation, In the moving state, the deviation between the predicted position using the moving speed and the direction and the actual positioning result according to the positioning method corresponding to each received signal is calculated, and reliability is given to each positioning method according to the calculated deviation .
이상 설시한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 측위 장치(100)의 위치 측정 방법을 통하여 복수의 신호를 수신하여 이동 중인 이동 측위 장치(100)의 위치를 산출하는 복수의 측위 모드 중, 수신하는 측위를 위한 신호의 신호 상태에 따라 적절한 측위 방식을 적응적으로 선택하여, 가변하는 환경에서 최적의 측위 방식으로 정밀도 높은 이동 측위 장치(100)의 현재 위치를 산출할 수 있다.
Among the plurality of positioning modes that calculate the position of the
한편, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 비일시적 저장매체(non-transitory computer readable media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시 예를 구현할 수 있다. While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. That is, within the scope of the present invention, all of the components may be selectively coupled to one or more of them. In addition, although all of the components may be implemented as one independent hardware, some or all of the components may be selectively combined to perform a part or all of the functions in one or a plurality of hardware. As shown in FIG. The codes and code segments constituting the computer program may be easily deduced by those skilled in the art. Such a computer program may be stored in a non-transitory computer readable medium readable by a computer, readable and executed by a computer, thereby implementing an embodiment of the present invention.
여기서 비일시적 판독 가능 기록매체란, 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라, 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로, 상술한 프로그램들은 CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리 카드, ROM 등과 같은 비일시적 판독가능 기록매체에 저장되어 제공될 수 있다.
Here, the non-transitory readable recording medium is not a medium for storing data for a short time such as a register, a cache, a memory, etc., but means a medium that semi-permanently stores data and can be read by a device. Specifically, the above-described programs may be stored in non-volatile readable recording media such as CD, DVD, hard disk, Blu-ray disk, USB, memory card, ROM,
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고, 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and detail may be made therein without departing from the scope of the appended claims.
100: 이동 측위 장치
110: 위성 신호 수신부
120: 수신부
130: 제어부
210: 사용자 인터페이스부
220: 관성 센서100: mobile positioning device 110: satellite signal receiver
120: Receiver 130:
210: user interface unit 220: inertial sensor
Claims (10)
GNSS 위성 및 SBAS 위성 중 적어도 하나로부터 위성 신호를 수신하기 위한 위성 신호 수신부;
지상 네트워크를 통하여 기준국으로부터 위치 보정 신호를 수신하기 위한 수신부; 및
상기 위성 신호 수신부 및 상기 수신부의 신호 수신 상태에 따라서, 복수의 서로 다른 측위 모드 중에서 하나의 측위 모드를 선택적으로 이용하여 상기 이동 측위 장치의 현재 위치를 산출하는 제어부;를 포함하며,
상기 복수의 서로 다른 측위 모드는,
상기 GNSS 위성으로부터 수신되는 제1 위성 신호에 기초하여 상기 이동 측위 장치의 현재 위치를 산출하는 제1 측위 모드,
상기 GNSS 위성으로부터 수신되는 제1 위성 신호에 기초하여 상기 이동 측위 장치의 현재 위치를 산출하고, 상기 SBAS 위성으로부터 수신되는 제2 위성 신호에 기초하여 상기 현재 위치를 보정하는 제2 측위 모드,
상기 GNSS 위성으로부터 수신되는 제1 위성 신호에 기초하여 상기 이동 측위 장치의 현재 위치를 산출하고, 상기 위치 보정 신호에 기초하여 상기 현재 위치를 보정하는 제3 측위 모드를 포함하는 이동 측위 장치.In the mobile positioning device,
A satellite signal receiving unit for receiving a satellite signal from at least one of the GNSS satellite and the SBAS satellite;
A receiver for receiving a position correction signal from a reference station via a terrestrial network; And
And a control unit for calculating a current position of the mobile positioning device by selectively using one positioning mode among a plurality of different positioning modes according to signal receiving states of the satellite signal receiving unit and the receiving unit,
Wherein the plurality of different positioning modes include:
A first positioning mode for calculating a current position of the mobile positioning device based on a first satellite signal received from the GNSS satellite,
A second positioning mode for calculating a current position of the mobile positioning device based on a first satellite signal received from the GNSS satellite and correcting the current position based on a second satellite signal received from the SBAS satellite,
And a third positioning mode for calculating a current position of the mobile positioning device based on a first satellite signal received from the GNSS satellite and correcting the current position based on the position correction signal.
상기 제어부는,
상기 제1 위성 신호만 수신되면 상기 제1 측위 모드로 동작하고,
상기 제1 위성 신호 및 상기 제2 위성 신호가 함께 수신되면 상기 제2 측위 모드로 동작하며,
상기 위치 보정 신호가 상기 제1 위성 신호와 함께 수신되거나, 상기 제2 위성 신호 및 상기 위치 보정 신호가 상기 제1 위성 신호와 함께 수신되면 상기 제3 측위 모드로 동작하는 것을 특징으로 하는 이동 측위 장치. The method according to claim 1,
Wherein,
When receiving only the first satellite signal, operates in the first positioning mode,
When the first satellite signal and the second satellite signal are received together, operates in the second positioning mode,
Wherein the mobile station is operated in the third positioning mode when the position correction signal is received together with the first satellite signal or when the second satellite signal and the position correction signal are received together with the first satellite signal. .
상기 제1 위성 신호의 신호 품질이 기 설정된 제1 임계치 이하이면 상기 제1 위성 신호에 기초한 측위 동작을 불수행하고,
상기 제2 위성 신호의 신호 품질이 기 설정된 제2 임계치 이하이면 상기 제1 측위 모드로 동작하고,
상기 위치 보정 신호의 신호 품질이 기 설정된 제3 임계치 이하이면 상기 제1 측위 모드 또는 제2 측위 모드로 동작하는 것을 특징으로 하는 이동 측위 장치.3. The method of claim 2,
And performs a positioning operation based on the first satellite signal if the signal quality of the first satellite signal is below a predetermined first threshold,
And operates in the first positioning mode if the signal quality of the second satellite signal is below a predetermined second threshold,
And operates in the first positioning mode or the second positioning mode when the signal quality of the position correction signal is less than a predetermined third threshold value.
상기 제어부는,
상기 복수의 서로 다른 측위 모드 각각에 따라 측위 동작을 수행하고,
상기 복수의 서로 다른 측위 모드 각각의 측위 결과가 기 설정된 오차 범위에 해당하는지 여부에 따라 상기 복수의 서로 다른 측위 모드 별로 신뢰도를 부여하며, 상기 각 신뢰도를 비교하여 측위 결과 중 하나를 결정하는 것을 특징으로 하는 이동 측위 장치.The method according to claim 1,
Wherein,
Performing a positioning operation in accordance with each of the plurality of different positioning modes,
Wherein reliability is assigned to each of the plurality of different positioning modes according to whether a positioning result of each of the plurality of different positioning modes corresponds to a preset error range and one of the positioning results is determined by comparing each reliability To the mobile terminal.
상기 제어부는,
상기 이동 측위 장치가 정지상태인 경우, 기설정된 기간동안 계산된 상기 수신된 각 신호에 대응하는 측위 방식에 따른 측위 결과의 편차를 계산하여, 상기 계산된 편차에 따라 신뢰도를 부여하고,
상기 이동 측위 장치가 이동상태인 경우, 이동 속도와 방향을 이용하여 예측한 위치와 상기 각 수신된 신호에 대응하는 측위 방식에 따른 실제 측위 결과와의 편차를 계산하여, 상기 계산된 편차에 따라 상기 각 측위 방식에 신뢰도를 부여하는 것을 특징으로 하는 이동 측위 장치. 5. The method of claim 4,
Wherein,
Calculating a deviation of a positioning result according to a positioning method corresponding to each of the received signals calculated during a predetermined period when the mobile positioning apparatus is in a stationary state to give reliability according to the calculated deviation,
Calculating a deviation between a predicted position using the moving speed and the direction and an actual positioning result according to a positioning method corresponding to each received signal when the mobile positioning apparatus is in a moving state, And gives reliability to each of the positioning methods.
GNSS 위성 및 SBAS 위성 중 적어도 하나로부터 위성 신호를 수신하는 단계;
지상 네트워크를 통하여 기준국으로부터 위치 보정 신호를 수신하는 단계;
상기 위성 신호의 수신 및 상기 위치 보정 신호의 수신 상태에 따라서, 복수의 서로 다른 측위 모드 중에서 하나의 측위 모드를 선택적으로 이용하여 상기 이동 측위 장치의 현재 위치를 산출하는 단계;를 포함하며,
상기 복수의 서로 다른 측위 모드는,
상기 GNSS 위성으로부터 수신되는 제1 위성 신호에 기초하여 상기 이동 측위 장치의 현재 위치를 산출하는 제1 측위 모드,
상기 GNSS 위성으로부터 수신되는 제1 위성 신호에 기초하여 상기 이동 측위 장치의 현재 위치를 산출하고, 상기 SBAS 위성으로부터 수신되는 제2 위성 신호에 기초하여 상기 현재 위치를 보정하는 제2 측위 모드,
상기 GNSS 위성으로부터 수신되는 제1 위성 신호에 기초하여 상기 이동 측위 장치의 현재 위치를 산출하고, 상기 위치 보정 신호에 기초하여 상기 현재 위치를 보정하는 제3 측위 모드를 포함하는 위치 측정 방법.A method for measuring a position of a mobile positioning device,
Receiving a satellite signal from at least one of a GNSS satellite and a SBAS satellite;
Receiving a position correction signal from a reference station via a terrestrial network;
And calculating a current position of the mobile positioning device by selectively using one of a plurality of different positioning modes according to reception of the satellite signal and reception state of the position correction signal,
Wherein the plurality of different positioning modes include:
A first positioning mode for calculating a current position of the mobile positioning device based on a first satellite signal received from the GNSS satellite,
A second positioning mode for calculating a current position of the mobile positioning device based on a first satellite signal received from the GNSS satellite and correcting the current position based on a second satellite signal received from the SBAS satellite,
A third positioning mode for calculating a current position of the mobile positioning device based on a first satellite signal received from the GNSS satellite and correcting the current position based on the position correction signal.
상기 이동 측위 장치의 현재 위치를 산출하는 단계는,
상기 제1 위성 신호만 수신되면 상기 제1 측위 모드로 동작하고,
상기 제1 위성 신호 및 상기 제2 위성 신호가 함께 수신되면 상기 제2 측위 모드로 동작하며, 상기 위치 보정 신호가 상기 제1 위성 신호와 함께 수신되거나, 또는 상기 제2 위성 신호 및 상기 위치 보정 신호가 상기 제1 위성 신호와 함께 수신되면 상기 제3 측위 모드로 동작하는 것을 특징으로 하는 위치 측정 방법.The method according to claim 6,
Wherein the step of calculating the current position of the mobile positioning apparatus comprises:
When receiving only the first satellite signal, operates in the first positioning mode,
Wherein the first satellite signal and the second satellite signal are received together and operate in the second positioning mode when the first satellite signal and the second satellite signal are received together and the position correction signal is received together with the first satellite signal, Is received together with the first satellite signal, operates in the third positioning mode.
상기 제1 위성 신호의 신호 품질이 기 설정된 제1 임계치 이하이면 상기 제1 위성 신호에 기초한 측위 동작을 불수행하고,
상기 제2 위성 신호의 신호 품질이 기 설정된 제2 임계치 이하이면 상기 제1 측위 모드로 동작하고,
상기 위치 보정 신호의 신호 품질이 기 설정된 제3 임계치 이하이면 상기 제1 측위 모드 또는 제2 측위 모드로 동작하는 것을 특징으로 하는 위치 측정 방법.8. The method of claim 7,
And performs a positioning operation based on the first satellite signal if the signal quality of the first satellite signal is below a predetermined first threshold,
And operates in the first positioning mode if the signal quality of the second satellite signal is below a predetermined second threshold,
Wherein the first positioning mode or the second positioning mode operates when the signal quality of the position correction signal is less than a predetermined third threshold value.
상기 이동 측위 장치의 현재 위치를 산출하는 단계는,
상기 복수의 서로 다른 측위 모드 각각에 따라 측위 동작을 수행하고,
상기 복수의 서로 다른 측위 모드 각각의 측위 결과가 기 설정된 오차 범위에 해당하는지 여부에 따라 상기 복수의 서로 다른 측위 모드 별로 신뢰도를 부여하며, 각 신뢰도를 비교하여 측위 결과 중 하나를 결정하는 것을 특징으로 하는 위치 측정 방법.The method according to claim 6,
Wherein the step of calculating the current position of the mobile positioning apparatus comprises:
Performing a positioning operation in accordance with each of the plurality of different positioning modes,
Wherein reliability is assigned to each of the plurality of different positioning modes according to whether the positioning result of each of the plurality of different positioning modes corresponds to a predetermined error range and one of the positioning results is determined by comparing each reliability. .
상기 이동 측위 장치의 현재 위치를 산출하는 단계는,
상기 이동 측위 장치가 정지상태인 경우, 기설정된 기간동안 계산된 상기 수신된 각 신호에 대응하는 측위 방식에 따른 측위 결과의 편차를 계산하여, 상기 계산된 편차에 따라 신뢰도를 부여하고,
상기 이동 측위 장치가 이동상태인 경우, 이동 속도와 방향을 이용하여 예측한 위치와 상기 각 수신된 신호에 대응하는 측위 방식에 따른 실제 측위 결과와의 편차를 계산하여, 상기 계산된 편차에 따라 상기 각 측위 방식에 신뢰도를 부여하는 것을 특징으로 하는 위치 측정 방법.
10. The method of claim 9,
Wherein the step of calculating the current position of the mobile positioning apparatus comprises:
Calculating a deviation of a positioning result according to a positioning method corresponding to each of the received signals calculated during a predetermined period when the mobile positioning apparatus is in a stationary state to give reliability according to the calculated deviation,
Calculating a deviation between a predicted position using the moving speed and the direction and an actual positioning result according to a positioning method corresponding to each received signal when the mobile positioning apparatus is in a moving state, And reliability is given to each positioning method.
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