KR100405297B1

KR100405297B1 - 지피에스(ｇｐｓ) 데이터 처리시스템 및 그 방법

Info

Publication number: KR100405297B1
Application number: KR10-2001-0019976A
Authority: KR
Inventors: 홍원철; 김현수
Original assignee: 주식회사 네비웨어
Priority date: 2001-04-13
Filing date: 2001-04-13
Publication date: 2003-11-10
Also published as: KR20020079227A

Abstract

본 발명은 GPS 수신기로부터 제공되는 일반적인 데이터로부터 동적 특성을 파악하고 분석하는 방법과, 오차가 적은 정확한 정보제공을 위한 데이터 가공 기술 및 이를 구현한 시스템을 구현하는 기술에 관한 것으로, 본 발명은 GPS 안테나를 가진 GPS수신기와 상기 GPS수신기로부터 수신된 각종 데이터를 가공 처리하는 데이터 처리장치와 상기 가공 처리된 데이터를 응용 프로그램에 전송하여 모니터 등으로 출력하는 GPS 데이터 처리시스템에 있어서, 상기 데이터 처리장치는 중앙처리시스템과 데이터 수집기와 GPS 버퍼로 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명은 GPS 수신기로부터 제공되는 일반적인 데이터로부터 동적 특성을 파악하고 분석하는 방법과 오차가 적은 정확한 정보제공을 위한 데이터 가공 기술 및 이를 구현한 시스템 및 방법으로, 정지 또는 저속 주행 중에서도 정확한 위치와 방향과 속도를 제공할 수 있는 이점이 있고, GPS 수신기를 제작하는 업체에 따라 수신기의 특성이 달라도 호환성을 가지게 함으로써 경제적인 적용이 가능한 이점 등이 있다.

Description

지피에스(ＧＰＳ) 데이터 처리시스템 및 그 방법{GPS Data Processing System and Method thereof}

GPS(Global Positioning System) 수신기는 지구주위의 일정 고도를 갖는 궤도를 하루 2회의 회전 속도로 돌고 있는 인공위성으로부터 신호를 받아 위치를 계산하는 위성항법 시스템이기 때문에 지구상에 있는 GPS 수신기에 도달하는 신호가 매우 미약하고 민감하다. 따라서 GPS 안테나 주변 환경에 따라 그 위치오차가 순간적으로 수십 미터에서 수백 미터까지 발생할 수 있으며, 특히 정지 또는 저속 주행 중에는 위치뿐만 아니라 속도와 방향도 매우 심하게 요동하여 사용이 불가능한 경우가 발생한다.

본 발명은 GPS 수신기에서 나타나는 이러한 경향을 제거 또는 축소하기 위해 GPS 수신기로부터 제공되는 일반적인 데이터로부터 동적 특성을 파악하고 분석하는 방법과 오차가 적은 정확한 정보제공을 위한 데이터 가공 기술 및 이를 구현한 시스템을 구현하는 기술에 관한 것이다.

종래 기술에서는 일반적으로 GPS 수신기로부터 제공되는 위치좌표, 속도, 진행 각도, 수신 위성수, 수신 위성 위치, DOP(Dilution Of Precision) 등의 데이터를 가공 없이 이용하여, 단순히 비트맵 지도나 디지털 지도 위에 위치를 표시하고, 진행 속도와 방향을 알려주는 정도의 매핑 기술이 이용되고 있었다. 하지만 정지 또는 저속 주행 때 나타나는 위치나 방향의 요동 현상으로 인하여 데이터에 대한 가공의 필요성이 필요하게 되어 간혹, GPS 수신기 내부에서 출력 위치좌표에 보상필터를 달아 요동을 억제하는 기능이 구현된 것이 있었고, 어떤 경우는 일반적인 GPS 수신기 데이터에 대해 간단한 형태의 프로그램 기법으로 진행 각도의 요동을 억제하는 수준이었다.

위와 같은 종래 기술에서는 GPS 수신기와 안테나를 탑재하고 있는 이동체의 동적 특성과 GPS 수신기로부터 유입되는 데이터의 유용성을 고려하지 않았기 때문에 이동체의 속도별, 회전 각도별 움직임을 정확히 묘사하지 못하는 문제점이 있었다. 즉, 이동체가 실제로 정지한 상태를 정확히 판별하지 못하고 요동하는 위치정보에 의해 이동체도 요동하는 것으로 판별하거나, 순간적으로 100도 이상의 회전을 하는 것처럼 묘사되는 오류가 나타나기도 하였다. 한편, 주행 중에는 주변의 다중경로 오차로 인해 수십 미터 떨어진 엉뚱한 위치로 이동체를 옮겨가는 현상을 보이고, 실제 방향과 반대로 주행하는 현상도 보이고 있는 문제점이 있었다. 특히 GPS 수신기는 제작하는 업체에 따라 수신기의 특성이 달라지므로 수신기가 교체되면 그때마다 그 수신기에 맞도록 필터나 프로그램을 수정해야 하는 문제점도 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위하여 창안한 것으로 GPS 수신기로부터 유입되는 데이터를 이용하는데 있어서 GPS 수신기를 수정하거나 교체할 필요 없이 현재 사용중인 수신기의 특징과 이를 탑재한 이동체의 동적 특성을 정확히 분석하여 그 오차 원인을 분석하고 적절한 보정 데이터를 자동으로 생성하여 정확한 위치와 방향과 속도를 제공하도록 안정적인 동작을 유도하는 것이다.

여기에는 기술적으로 GPS 수신기로부터 제공되는 출력 데이터로부터 GPS 수신기의 데이터 질(Quality)을 알아낼 수 있는 적절한 판단 알고리즘과 오차가 발생한 원인과 그 수준(level)을 분석해 낼 수 있는 다단계 검사 기법이 요구되어 진다. 또한 적절한 판단과 분석을 통해 현재 GPS 수신기로부터 얻어진 데이터에 대한 최적의 선택과 보정을 수행할 보정 알고리즘이 요구된다.

본 발명은 이러한 일련의 분석, 판단, 보정 동작을 체계적이고 자동적으로 수행할 알고리즘과 GPS 수신기에 관계없이 호환성을 가진 프로그램 모듈을 제작하고 이를 탑재한 시스템 및 그 방법에 관한 것을 제공하는데 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 GPS 버퍼의 내부 구성도

도 2는 본 발명에 따른 GPS 버퍼를 내장한 데이터 처리 시스템의 구성도

도 3은 본 발명에 따른 GPS 버퍼를 내장한 GPS 수신기의 구성도

도 1은 본 발명에 따른 GPS 버퍼(100)의 내부 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 GPS 버퍼(100)는 데이터 동기 검사부(10), 데이터 레벨 결정부(20), 동적 특성 판별부(30), 회전 모드 검사부(40), 위치 이동 결정부(50), 진행각 결정부(60), 편향 오차 계산부(70) 및 최적 위치 계산부(80)를 포함한다.상기 데이터 동기 검사부(10)는 GPS 수신기로부터 문자형 또는 바이너리 형 프로토콜 데이터인 GPS 데이터(110)를 입력받아 이 프로토콜의 헤더를 분석하여 이미 갖고 있는 프로토콜 데이터와의 비교를 통해 자동으로 프로토콜의 종류를 인식한다. 또한, 상기 프로토콜 데이터에 포함된 사용자의 현재 시간, 경위도 좌표, 고도, 속도, 진행 각도, DOP, 수신되는 GPS 위성수, 그리고 수신되고 있는 GPS 위성 각각의 번호와 앙각, 방위각, SNR(또는 C/No) 등의 위성상태 정보를 해석하며, 이전 시간에 해석한 시간, 위치, 속도, 방향 정보 및 데이터 마지막의 체크섬(CheckSum) 데이터를 이용하여 데이터의 정상 수신여부와 동기여부를 검사한다. 검사 결과, 데이터에 손상되었거나 시간이 경과한 데이터의 경우에 상기 데이터가 사용되지 못하도록 한다.상기 데이터 레벨 결정부(20)는 상기 데이터 동기 검사부(10)로부터 수신되는 데이터의 질(Quality)을 판별하여 레벨을 부여한다.본 발명에서는, 수신된 데이터의 속도 및 DOP값을 기초로 데이터의 레벨을 결정한다.예컨대, 상기 수신된 데이터의 현재 속도가 이동시 최하 속도로 설정된 값보다 작은 경우, 큰 경우, 저속과 고속을 구분하는 임계 속도보다 큰 경우, 작은 경우로 구분한 다음, 수신된 데이터의 속도가 현재 어느 범위에 속하는지 판별한다. 또한, DOP 값을 2, 4, 6, 8, 10과 같이 설정된 단계별 임계값을 구분하고 이에 대해 현재값이 어느 단계에 해당하는지 판별한다. 수신된 데이터가 상기와 같이 구분된 속도 및 DOP 범위 중 어느 범위에 속하는지 여부를 판단하여 데이터의 질(Quality)를 판별하고 레벨을 부여한다.예컨대, 수신된 데이터의 속도 및 DOP에 대한 판별을 혼합하여 속도가 고속이며, DOP가 2보다 작은 경우는 GPS 상태가 매우 좋음, DOP가 4보다 작으면 좋음, DOP가 6보다 작으면 보통, DOP가 6이상이면 나쁨, 그 이상이면 매우 나쁨 등의 레벨을 부여한다.또한, 상기 데이터 레벨 결정부(20)는 현재 수신 중인 GPS 위성의 앙각, 방위각, 신호대잡음비, 상태정보와 사용자 위치정보를 이용하여 수신기의 고장 여부와 위성 데이터에 대한 무결성(integrity) 시험을 수행하여 오차가 많이 발생하는 위성을 찾아내고 이중에서 잘못된 위성은 제거하고 나머지 위성에 대해서는 위치오차 기여도에 대한 가중치를 부여하여 위치계산에 사용될 위성배열을 조정한다.상기 동적 특성 판별부(30)는 상기 데이터 레벨 결정부(20)로부터 전달된 새로운 데이터 레벨 정보, 위성배열 정보, 입력된 GPS의 속도, 진행 각도 및 현재 시간으로부터 일정한 이전 시간동안의 위치좌표에 대한 통계적 움직임의 추세 등의 정보를 이용하여 시간에 대한 위치의 이동방향, 이동 속도, 이동 크기 등의 동적 특성을 판별하고 미리 확보된 해당 동적 특성에 대한 패턴 정보로부터 사용자의 움직임에 대한 패턴을 결정하여 완전 정지, 10km/h 수준의 저속 이동, 그 이상의 중속 이동, 고속 이동을 결정한다. 또한, 정지 또는 저속 이동시의 위치이동 누락 및 이상 변위를 감지한다. 또한, 현재 시간에 입력된 위치좌표와 이전 시간에 저장된 위치좌표와의 차이를 이용하여 새로운 속도와 진행 각도 정보를 추출하고, 이 진행 각도 정보와 현재 시간에 입력된 GPS의 속도와 진행 각도에 대해 허용범위 이내로 일치하는지 여부를 검사하고, 이전 시간에 입력된 위치좌표와 현재 입력된 GPS의 속도와 진행 각도를 이용하여 추측항법(Dead Reckoning:DR)으로 새로운 현재 위치좌표를 계산한다. 다음, 이 좌표가 GPS가 계산한 위치좌표에 대해 허용범위 이내로 일치하는지 여부를 판단하여 위치 변화 및 속도 변화가 앞의 동적 특성과 일치하는 데이터만 선별함으로써 다중경로 등에 의한 오류를 제거한다.상기 회전 모드 검사부(40)는 동적 특성 판별부(30)에서 비정상적인 오류가 제거된 속도와 진행 각도에 대한 이전의 일정 시간동안의 변화를 감지하여 앞서 판단된 사용자의 동적 특성에 준하는 움직임 내에서 5초 이상 0.5도 이내의 각도변화가 지속될 경우는 직진, 5초 이상 왼쪽으로 5도 이상의 각도변화가 지속될 경우는 좌회전, 그 반대 방향으로 지속될 경우는 우회전, 5초 이상 왼쪽으로 변화된 각도의 누계가 100도를 넘을 경우는 U-턴, 그리고 어떤 순간 5도 이상의 각도변화가 시작된 시점의 회전시작, 회전시작 판별 후 2초부터는 회전 중, 회전 중인 상태에서 각도변화가 다시 5도 미만으로 떨어진 경우는 회전 중지 등을 판별하여 각 회전에 대한 모드를 결정한다.상기 위치 이동 결정부(50)는 상기 동적 특성 판별부(30)에서 전달되는 위치에 대한 이상 변위 정보와 현재 사용자의 위치좌표가 이전 시간의 위치좌표에 대해서 사용자의 동적 특성에 준하는 거리 범위 이내에 있을 경우와 그렇지 않은 경우를 판단하고 이상 변위가 없는 상태에서 동적 특성 범위에 있을 경우는 정상 판별을 하여 통과하고 이상 변위가 없는 상태에서 동적 특성에 위배되는 거리 범위를 나타낼 경우는 새로이 유입되고 있는 위치정보를 신뢰하여 위치이동을 실시한다.상기 진행각 결정부(60)는 이전 시간의 진행 각도와 현재 시간의 진행 각도를 사용하고 상기 데이터 레벨 결정부(20), 동적 특성 판별부(30), 회전모드 검사부(40)로부터 얻어진 정보들을 기초로 저속에 준하는 데이터 레벨을 갖고, 정지 또는 저속 이동 모드이면서 직진상태로 판별되면 정지로 판단하여 이전 각도를 현재 각도로 사용하고, 보통이상의 데이터 레벨을 갖고 중속 또는 고속이면서 직진, 회전 등의 특성을 가지는 경우는 현재 입력되고 있는 보정된 진행 각도를 사용자의 실제 진행 각도로 결정한다.상기 편향 오차 계산부(70)는 상기 데이터 레벨 결정부(20), 동적 특성 판별부(30), 회전모드 검사부(40), 진행각 결정부(60)로부터 전달되는 판별 정보를 기초로 하여 보통이상의 데이터 레벨에서 중속 이상의 동적 특성을 갖고, 직진 주행일 경우는 현재의 진행 각도와 이전 위치에 대한 좌, 우, 앞, 뒤 방향의 편향된 위치 오차를 지속적으로 계산하고, 현재 수신중인 GPS 위성의 앙각과 방위각, 신호대잡음비 등의 위성정보와 DOP를 연계하여 절대적 편향오차의 특성과 그 크기를 도출하여 상기 편향오차 검출 결과에 대한 검증 과정을 수행한 뒤 검증된 결과에 대해서 현재의 위치에 대한 보정 데이터를 계산한다.한편, 상기 편향 오차 계산부(70)는 외부로부터 유입되는 현재 위치가 포함되어 있는 도로의 폭, 도로의 종류, 도로의 길이, 도로의 방향 등의 도로 데이터(120)를 이용하여 지도상의 도로에 대해서 현재 위치와의 편향오차를 계산하는 경우는 도로(Road) 편향오차 계산부를 더 구비할 수 있고, 또한 외부의 도움 정보 없이 편향오차를 계산하는 경우는 자기(Self) 편향오차 계산부를 더 구비할 수 있다.상기 최적 위치 계산부(80)는 전술한 구성 요소들을 거쳐 최종적으로 결정된 데이터 레벨, 사용자의 동적 특성, 위치이동 여부, 보정된 진행 각도, 편향된 위치오차 보정 정보를 바탕으로 실제와 가까운 최적의 사용자 위치를 새로이 계산한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 가장 일반적인 실시 예를 나타내는 데이터 처리 시스템(200)을 도시한다.도 2를 참조하면, 상기 데이터 처리 시스템(200)은 GPS 안테나(212)를 구비하는 GPS 수신기(210)와, 상기 GPS 수신기로부터 수신된 각종 데이터를 가공 처리하는 데이터 처리장치(220)를 구비하며, 상기 가공 처리된 데이터를 응용 프로그램(240)에 전송하여 모니터 등으로 출력한다.또한, 상기 데이터 처리장치(220)는 중앙 처리 장치(221), 데이터 수집기(223) 및 GPS 버퍼(230)로 구성된다.GPS 데이터를 제공하는 상기 GPS 수신기(210)는 데이터 처리 장치(220)에 직렬 포트로 연결되어 있다. 또한, 상기 데이터 수집기(223)는 직렬포트로부터 유입되는 GPS 데이터를 수집하고, 상기 중앙 처리 장치(221)는 데이터 처리 장치를 구동시킨다.또한, 상기 GPS 버퍼(230)는 상기 데이터 수집기(223)로부터 전달된 데이터의 정상 수신 여부 및 동기 여부를 검사하는 데이터 동기 검사부(231), 정상적인 데이터로 판별된 GPS 데이터의 질(QUALITY)을 판별하고 레벨을 부여하는 데이터 레벨 결정부(232), 데이터의 질(QUALITY)을 나타내는 레벨을 근거로 GPS의 위치, 속도, 방향으로부터 이동체의 정지, 저속, 중속, 고속 등의 동적 특성을 판별하는 동적 특성 판별부(233), 판별된 동적 특성을 바탕으로 좌,우 회전 및 U-턴 모드를 판별하는 회전모드 검사부(234), 이상 변위를 검사하여 동적 특성에 위배되지 않는 원거리 위치이동을 결정하는 위치이동 결정부(235), 데이터 레벨, 동적 특성, 회전모드 등의 정보를 이용하여 실제 진행 각도를 결정하는 진행각 결정부(236), 외부의 도로 데이터 베이스 또는 데이터 처리시스템의 결과를 이용하는 다른 프로그램으로부터 피드백(Feedback)되는 도로 데이터(250)로부터 현 위치가 포함된 도로에 대한 정보를 입력받아 데이터 레벨, 동적 특성을 고려한 현 위치에서의 도로에 대한 편향오차를 계산하는 도로 편향오차 계산부(237), 및 전술한 구성 요소들로부터 최종적으로 결정된 데이터 레벨, 사용자의 동적 특성, 위치 이동 여부, 보정된 진행 각도, 편향된 위치 오차 정보를 토대로 새로운 최적의 이동체 위치를 계산하는 최적위치 계산부(238)로 구성된다.

또한, 상기 GPS 버퍼(230)의 동작 과정은, 상기 중앙처리장치(221) 및 데이터 수집기(223)로부터 전달된 데이터의 정상 수신 여부, 동기 여부를 검사하는 단계와, 정상적인 데이터로 판별된 GPS 데이터의 질(QUALITY)을 판별하고 레벨을 부여하는 단계와, 데이터의 질(QUALITY)을 나타내는 레벨을 근거로 GPS의 위치, 속도, 방향으로부터 이동체의 정지, 저속, 중속, 고속 등의 동적 특성을 판별하는 단계와, 판별된 동적 특성을 바탕으로 좌, 우 회전 및 U-턴 모드를 판별하는 단계와, 이상 변위를 검사하여 동적 특성에 위배되지 않는 원거리 위치이동을 결정하는 단계와, 데이터 레벨, 동적 특성, 회전모드 등의 정보를 이용하여 실제 진행 각도를 결정하는 단계와, 외부의 도로 데이터 베이스 또는 데이터 처리시스템의 결과를 이용하는 다른 프로그램으로부터 피드백(Feedback)되는 도로 데이터로부터 현 위치가 포함된 도로에 대한 정보를 입력받아 데이터 레벨, 동적 특성을 고려한 현 위치에서의 도로에 대한 편향오차를 계산하는 단계와, 전술한 단계들로부터 최종적으로 결정된 데이터 레벨, 사용자의 동적 특성, 위치 이동 여부, 보정된 진행 각도, 편향된 위치 오차 정보를 토대로 새로운 최적의 이동체 위치를 계산하는 단계로 이루어진다.

도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따라, GPS 버퍼(330)를 내장한 새로운 GPS 수신기(300)의 구성도이다.

도시된 바와 같이, 상기 GPS 수신기(300)는 GPS 수신기의 동작을 제어하는 중앙처리장치(321)와, GPS 위성신호를 수신하는 GPS 안테나(312)와, GPS 안테나로부터 1.57542 GHz의 주파수를 갖는 RF 위성신호를 받아 잡음 제거 및 필터링을 수행하여 IF 신호로 변환하는 RF 신호 처리부(314)와, 상기 IF 신호를 받아 해당 위성을 검색하고 추적하여 도플러 주파수 및 위상 변이, 그리고 전파 도달시간을 측정하는 IF 신호처리부(316)와, IF가 제거되고 실제 위성 정보가 들어있는 메시지를 해석하고 분석하여 위성 위치를 알아내고, 측정된 신호 정보를 이용하여 이동체의 위치를 계산하는 디지털 신호 처리부(318)와, 상기 RF 신호 처리부(314), IF 신호 처리부(316) 및 디지털 신호 처리부(318)로부터 생성되는 GPS 관련 데이터를 수집하는 데이터 수집기(323)와, GPS 버퍼(330)와, 상기 GPS 버퍼로부터 출력되는 GPS 데이터를 일정한 포맷으로 생성하는 출력 데이터 생성부(340)를 포함한다.또한, 상기 GPS 버퍼(330)는 수집된 데이터에 대해 질(QUALITY)을 판별하고 레벨을 부여하는 데이터 레벨 결정부(332)와, 데이터의 질(QUALITY)을 나타내는 레벨을 근거로 GPS의 위치, 속도, 방향으로부터 이동체의 정지, 저속, 중속, 고속 등의 동적 특성을 판별하는 동적 특성 판별부(333)와, 데이터 레벨, 동적 특성, 등의 정보를 이용하여 실제 진행 각도를 결정하는 진행각 결정부(334)와, 이전 시간에 저장된 GPS 데이터와 현재 입력된 데이터 및 데이터 레벨, 동적 특성을 고려한 이전 위치에 대한 현 위치에서의 편향오차를 계산하는 자기 편향오차 계산부(3335)와, 전술한 구성 요소들로부터 최종적으로 결정된 데이터 레벨, 사용자의 동적 특성, 위치 이동 여부, 보정된 진행 각도, 편향된 위치 오차 정보를 토대로 새로운 최적의 이동체 위치를 계산하는 최적 위치 계산부(336)로 구성된다.

또한, 상기 GPS 버퍼의 동작은 수집된 데이터에 대해 질(QUALITY)을 판별하고 레벨을 부여하는 단계와, 데이터의 질(QUALITY)을 나타내는 레벨을 근거로 GPS의 위치, 속도, 방향으로부터 이동체의 정지, 저속, 중속, 고속 등의 동적 특성을 판별하는 단계와, 데이터 레벨, 동적 특성, 등의 정보를 이용하여 실제 진행 각도를 결정하는 단계와, 이전 시간에 저장된 GPS 데이터와 현재 입력된 데이터 및 데이터 레벨, 동적 특성을 고려한 이전 위치에 대한 현 위치에서의 편향오차를 계산하는 단계와, 전술한 단계들로부터 최종적으로 결정된 데이터 레벨, 사용자의 동적 특성, 위치 이동 여부, 보정된 진행 각도, 편향된 위치 오차 정보를 토대로 새로운 최적의 이동체 위치를 계산하는 단계로 이루어진다.

Claims

GPS 안테나를 갖춘 GPS수신기 및 상기 GPS수신기로부터 수신되는 데이터를 가공 처리하는 데이터 처리장치를 구비하며, 상기 가공 처리된 데이터를 응용 프로그램에 전송하여 모니터 등으로 출력하는 GPS 데이터 처리시스템에 있어서,

상기 데이터 처리장치는 중앙처리장치, 데이터 수집기 및 GPS 버퍼를 포함하고,

상기 GPS 버퍼는,

(a) 상기 중앙처리장치 및 데이터 수집기로부터 전달된 데이터의 정상 수신 여부 및 동기 여부를 검사하는 데이터 동기 검사부와,

(b) 상기 데이터 동기 검사부로부터 정상적인 데이터를 전송받아 GPS 데이터의 질(QUALITY)을 판별하고 레벨을 부여하는 데이터 레벨 결정부와,

(c) 상기 데이터 레벨 결정부로부터 전송되는 데이터의 레벨을 근거로 GPS의 위치, 속도, 방향으로부터 이동체의 정지, 저속, 중속, 고속 등의 동적 특성을 판별하고, 정지 또는 저속 이동시 위치 이동 누락 및 이상 변위를 감지하는 동적 특성 판별부와,

(d) 상기 동적 특성 판별부로부터 전송되는 동적 특성을 바탕으로 좌, 우 회전 및 U-턴 모드를 판별하는 회전모드 검사부와,

(e) 상기 동적 특성 판별부로부터 전송되는 이상 변위를 검사하여 동적 특성에 위배되지 않는 원거리 위치이동을 결정하는 위치이동 결정부와,

(f) 상기 데이터 레벨 결정부, 동적 특성 판별부 및 회전 모드 검사부로부터 각각 얻어진 데이터 레벨, 동적 특성 및 회전모드에 대한 정보를 이용하여 실제 진행 각도를 결정하는 진행각 결정부와,

(g) 외부의 도로 데이터 베이스 또는 데이터 처리시스템의 결과를 이용하는 다른 프로그램으로부터 피드백(Feedback)되는 도로 데이터로부터 현 위치가 포함된 도로에 대한 정보를 입력받아 데이터 레벨, 동적 특성을 고려한 현 위치에서의 도로에 대한 편향오차를 계산하는 도로 편향오차 계산부와,

(h) 상기 (a) 내지 (g)의 구성 요소들에 의해 최종적으로 결정된 데이터 레벨, 사용자의 동적 특성, 회전 모드, 위치 이동 여부, 보정된 진행 각도 및 편향된 위치 오차 정보를 토대로 오차 제거 및 보정을 수행하여 새로운 최적의 이동체 위치를 계산하는 최적위치 계산부

를 포함하는 것을 특징으로 하는 GPS 데이터 처리시스템.
삭제
GPS 수신기의 동작을 제어하는 중앙처리장치와, GPS 위성신호를 수신하는 GPS 안테나와, GPS 안테나로부터 RF 위성신호를 입력받아 잡음 제거 및 필터링을 수행하여 IF 신호로 변환하는 RF 신호 처리부와, 상기 RF 신호 처리부로부터 전송되는 IF 신호를 수신하여 해당 위성을 검색하고 추적하여 도플러 주파수, 위상 변이 및 전파 도달시간을 측정하는 IF 신호 처리부와, IF가 제거되고 실제 위성 정보가 들어있는 메시지를 해석하고 분석하여 위성 위치를 알아내고, 측정된 신호 정보를 이용하여 이동체의 위치를 계산하는 디지털 신호 처리부와, 상기 RF 신호 처리부, 상기 IF 신호 처리부 및 상기 디지털 신호 처리부로부터 생성되는 GPS 관련 데이터를 수집하는 데이터 수집기로 구성된 GPS수신기의 내부에 GPS 버퍼를 내장하고, 상기 GPS 버퍼로부터 출력되는 GPS 데이터를 일정한 포맷으로 생성하는 출력 데이터 생성부로 구성된 GPS 데이터 처리시스템에 있어서,

상기 GPS 버퍼는

(a) 상기 데이터 수집기로부터 전송되는 데이터의 질(QUALITY)을 판별하고 레벨을 부여하는 데이터 레벨 결정부와,

(b) 상기 데이터 레벨 결정부로부터 전송되는 데이터의 레벨을 근거로 GPS의 위치, 속도, 방향으로부터 이동체의 정지, 저속, 중속, 고속 등의 동적 특성을 판별하는 동적 특성 판별부와,

(c) 상기 데이터 레벨 결정부 및 상기 동적 특성 판별부로부터 각각 얻어진 데이터 레벨 및 동적 특성에 대한 정보를 이용하여 실제 진행 각도를 결정하는 진행 각 결정부와,

(d) 이전 시간에 저장된 GPS 데이터와 현재 입력된 데이터 및 데이터 레벨, 동적 특성을 고려한 이전 위치에 대한 현 위치에서의 편향오차를 계산하는 자기 편향오차 계산부와,

(e) 상기 (a) 내지 (d)의 구성 요소들에 의해 최종적으로 결정된 데이터 레벨, 사용자의 동적 특성, 보정된 진행 각도, 편향된 위치 오차 정보를 토대로 오차 제거 및 보정을 수행하여 새로운 최적의 이동체 위치를 계산하는 최적위치 계산부

를 포함하는 것을 특징으로 하는 GPS 데이터 처리시스템.
GPS 안테나를 갖춘 GPS수신기 및 상기 GPS수신기로부터 수신되는 데이터를 가공처리하는 데이터 처리장치를 구비하며, 상기 가공처리된 데이터를 응용 프로그램에 전송하여 모니터 등으로 출력하는 GPS 데이터 처리시스템의 GPS 데이터 처리 방법에 있어서,

(a) 상기 중앙처리장치 및 데이터 수집기로부터 전달된 데이터의 정상 수신 여부 및 동기 여부를 검사하는 단계와,

(b) 정상적인 데이터로 판별된 GPS 데이터의 질(QUALITY)을 판별하고 레벨을 부여하는 단계와,

(c) 상기 데이터의 레벨을 근거로 GPS의 위치, 속도, 방향으로부터 이동체의 정지, 저속, 중속, 고속 등의 동적 특성을 판별하고, 정지 또는 저속 이동시 위치 이동 누락 및 이상 변위를 감지하는 단계와,

(d) 상기 판별된 동적 특성을 바탕으로 좌, 우 회전 및 U-턴 모드를 판별하는 단계와,

(e) 상기 (c) 단계에서 감지된 이상 변위를 검사하여 동적 특성에 위배되지 않는 원거리 위치이동을 결정하는 단계와,

(f) 상기 (c) 단계 내지 (e) 단계에서 각각 얻어진 데이터 레벨, 동적 특성 및 회전모드에 대한 정보를 이용하여 실제 진행 각도를 결정하는 단계와,

(g) 외부의 도로 데이터 베이스 또는 데이터 처리시스템의 결과를 이용하는 다른 프로그램으로부터 피드백(Feedback)되는 도로 데이터로부터 현 위치가 포함된 도로에 대한 정보를 입력받아 데이터 레벨, 동적 특성을 고려한 현 위치에서의 도로에 대한 편향오차를 계산하는 단계와,

(h) 상기 (a) 내지 (g) 단계들로부터 최종적으로 결정된 데이터 레벨, 사용자의 동적 특성, 회전 모드, 위치 이동 여부, 보정된 진행 각도, 편향된 위치 오차 정보를 토대로 오차 제거 및 보정을 수행하여 새로운 최적의 이동체 위치를 계산하는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 GPS 데이터 처리방법.
GPS 수신기의 동작을 제어하는 중앙처리장치와, GPS 위성신호를 수신하는 GPS 안테나와, GPS 안테나로부터 RF 위성신호를 입력받아 잡음 제거 및 필터링을 수행하여 IF 신호로 변환하는 RF 신호 처리부와, 상기 RF 신호 처리부로부터 전송되는 IF 신호를 수신하여 해당 위성을 검색하고 추적하여 도플러 주파수, 위상 변이 및 전파 도달시간을 측정하는 IF 신호 처리부와, IF가 제거되고 실제 위성 정보가 들어있는 메시지를 해석하고 분석하여 위성 위치를 알아내고, 측정된 신호 정보를 이용하여 이동체의 위치를 계산하는 디지털 신호 처리부와, 상기 RF 신호 처리부, 상기 IF 신호 처리부 및 상기 디지털 신호 처리부로부터 생성되는 GPS 관련 데이터를 수집하는 데이터 수집기로 구성된 GPS수신기의 내부에 GPS 버퍼를 내장하고 상기 GPS 버퍼와 최종적으로 GPS 데이터를 일정한 포맷으로 생성하는 출력 데이터 생성부로 구성된 GPS 데이터 처리시스템의 GPS 데이터 처리 방법에 있어서,

(a) 상기 데이터 수집기로부터 전송되는 데이터에 대해 질(QUALITY)을 판별하고 레벨을 부여하는 단계와,

(b) 상기 데이터의 레벨을 근거로 GPS의 위치, 속도, 방향으로부터 이동체의 정지, 저속, 중속, 고속 등의 동적 특성을 판별하는 단계와,

(c) 상기 데이터 레벨 및 동적 특성에 대한 정보를 이용하여 실제 진행 각도를 결정하는 단계와,

(d) 이전 시간에 저장된 GPS 데이터와 현재 입력된 데이터 및 데이터 레벨, 동적 특성을 고려한 이전 위치에 대한 현 위치에서의 편향오차를 계산하는 단계와,

(e) 상기 (a) 내지 (d) 단계들로부터 최종적으로 결정된 데이터 레벨, 사용자의 동적 특성, 실제 진행 각도 및 편향된 위치 오차 정보를 토대로 오차 제거 및 보정을 수행하여 새로운 최적의 이동체 위치를 계산하는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 GPS 데이터 처리방법.