KR101152399B1 - 위성전파항법 보강시스템의 기준국 장치 및 이에 적용되는 의사거리 보정정보에 대한 거리오차 추정값 산출방법 - Google Patents

위성전파항법 보강시스템의 기준국 장치 및 이에 적용되는 의사거리 보정정보에 대한 거리오차 추정값 산출방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 의사거리 보정정보와 거리오차 추정치를 산출하여 방송해주는 위성전파 항법 보강시스템의 기준국 장치에 관한 것으로서, 위성으로부터 송출된 신호를 안테나를 통해 수신하여 의사거리를 포함하는 원시정보를 출력하는 수신기와, 수신기에서 출력되는 원시정보로부터 의사거리 보정정보를 생성하는 의사거리 보정정보 생성부와, 위성에 대한 전리층 신호지연정보와, 대류권 신호지연 정보를 포함한 의사거리 오차정보를 제공하는 의사거리 오차 정보 제공부와, 의사거리 오차정보에 대한 평균선 변화율을 산출하고, 산출된 의사거리 오차정보 평균선 변화율을 이용하여 의사거리 보정정보를 설정된 평탄화 구간에 대해 평탄화한 평탄화값을 구하고, 평탄화값을 이용하여 의사거리 보정정보에 대한 거리오차 추정값을 산출하는 거리오차 추정 연산부를 구비한다. 이러한 위성전파항법 보강시스템의 기준국 장치 및 이에 적용되는 의사거리 보정정보에 대한 거리오차 추정값 산출방법에 의하면, 의사거리 보정정보 변화에 관계없이 거리오차를 정확하게 추정함으로써 단일 위성전파항법 보강시스템 기준국의 보정정보 서비스 신뢰성을 향상시키고, 가용성을 증강시키는 효과를 제공한다.

Description

위성전파항법 보강시스템의 기준국 장치 및 이에 적용되는 의사거리 보정정보에 대한 거리오차 추정값 산출방법{DGNSS Reference Station and method of estimating a User Differential Range Error thereof}
본 발명은 위성전파항법 보강시스템의 기준국 장치 및 이에 적용되는 의사거리 보정정보에 대한 거리오차 추정값 산출방법에 관한 것으로서, 거리오차 추정값의 정밀도를 높일 수 있도록 된 위성전파항법 보강시스템의 기준국 장치 및 이에 적용되는 의사거리 보정정보에 대한 거리오차 추정값 산출방법에 관한 것이다.
전세계 어디에서나 위치와 시각정보를 제공하는 위성전파항법시스템은 로란-C와 같은 지상전파항법시스템 보다 높은 정확도의 측위 서비스를 제공한다는 점에서 해상항법 분야를 포함하여 다양한 분야에서 그 활용 범위가 급속히 확대되고 있다. 그러나 위성전파항법체계 만을 단독으로 사용하는 단독 측위법(standalone positioning)은 항만과 같이 교통량이 많고 선박간 충돌 위험도가 높은 지역에서 필요로 하는 측위 정확도를 만족시키지 못하는 문제가 있다.
이를 해결하기 위한 대표적 방법으로서 위성전파항법 보강시스템(GNSS augmentation system)에 일종인 DGNSS(Differential Global Navigation Satellite Systems) 측위법이 있다. DGNSS 측위법은 정확한 자기위치정보를 가진 보강시스템에 설치된 기준국용 위성전파항법 수신장치를 이용하여 위성신호의 오차성분을 추출하고, 추출된 오차성분을 주변 위성전파항법 이용자들에게 전송하는 방법으로 이용자측과 공통 성분인 위성신호 관련 오차를 제거함으로써 측위 정확도를 향상시키는 방법이다. 특히 연근해 해상항법 분야에서 이용하고 있는 의사거리(pseudorange) 기반의 DGNSS 측위법은 보정정보의 양이 적어서 정보 전송에 대한 부담이 없고, 이용자가 수신된 보정정보를 이용하여 간단한 산술처리 만으로 측위 정확도를 높일 수 있다는 장점이 있다.
해양용 단일 DGNSS 기준국은 의사거리 보정정보를 생성하고 방송할 뿐만 아니라 방송하고 있는 의사거리 보정정보의 정밀도를 의미하는 의사거리 보정후 거리오차(UDRE: User Differential Range Error)를 추정하여 방송해야 한다.
UDRE는 DGNSS 기준국이 방송한 의사거리 보정정보를 이용하는 사용자가 취득한 보정정보를 사용할 것인지 유무를 결정하는 무결성 검사에 사용되는 수치 정보이다. 따라서 UDRE 추정치가 실제 UDRE 값보다 작은 경우에는 DGNSS 이용자의 위험도가 증가하는 문제를 발생시키고, 실제 UDRE 값보다 크게 추정한 경우에는 DGNSS 보정정보 서비스의 가용성이 감소하는 문제를 발생시킨다. 이런 이유로 UDRE는 DGNSS 기준국에서 생성 및 방송하는 의사거리 보정정보와 함께 매우 중요한 정보로 인식되고 있으며, 정확한 UDRE 추정은 DGNSS 보정정보 서비스의 신뢰성 향상과 가용성 증강을 위한 방법으로 활용된다.
단일 DGNSS 기준국은 위성전파항법 안테나를 통해 수신한 위성전파항법신호를 위성전파항법 수신기에서 신호처리하여 설정된 앙각 이상에 위치한 위성의 신호수신상태 및 의사거리(pseudorange)와 같은 원시측정정보를 출력한다. 위성전파항법 수신기의 원시측정정보 중에 하나인 의사거리는 아래의 수학식1과 같이 표현할 수 있다.
Figure 112011100911312-pat00098
여기서
Figure 112011100911312-pat00002
는 단일 DGNSS 기준국의 위성전파항법 수신기가 전파항법위성
Figure 112011100911312-pat00003
에서 송신한 의사잡음코드를 수신하여 측정한 의사거리이고,
Figure 112011100911312-pat00004
는 위성에서 제공한 궤도정보를 이용해 계산한 위성전파항법 수신기와 전파항법위성
Figure 112011100911312-pat00005
사이의 거리,
Figure 112011100911312-pat00006
는 위성 궤도정보 오차로 인한 위성전파항법 수신기와 전파항법위성
Figure 112011100911312-pat00007
사이의 거리오차,
Figure 112011100911312-pat00008
와
Figure 112011100911312-pat00009
는 위성전파항법 수신기와 전파항법위성
Figure 112011100911312-pat00010
사이에 존재하는 이온층(전리층), 대류권 통과에 따른 위성항법신호 지연오차,
Figure 112011100911312-pat00011
는 광속,
Figure 112011100911312-pat00012
는 위성 항법메시지를 이용해 구한 전파항법위성
Figure 112011100911312-pat00013
의 시계 오차,
Figure 112011100911312-pat00014
위성 항법메시지를 통해 제공된
Figure 112011100911312-pat00015
의 오차, tr은 위성전파항법 수신기의 시계오차,
Figure 112011100911312-pat00017
는 아래의 수학식2의 같은 백색 가우시안 잡음 특성을 갖는 전파항법위성
Figure 112011100911312-pat00018
의 의사거리의 측정잡음을 나타낸다.
Figure 112010044013445-pat00019
여기서, 위성i에 대한 의사거리 보정치의 참값(
Figure 112010044013445-pat00020
)은 아래의 수학식3과 같이 표현할 수 있다.
Figure 112010044013445-pat00021
또한, 의사거리 보정정보 생성부는 위성전파항법 수신기에서 출력하는 의사거리 정보를 입력받아 의사거리 보정값인
Figure 112010044013445-pat00022
를 산출하여 출력한다. 의사거리 보정후 거리오차(UDRE)는 아래의 수학식4와 같이 표현되는 의사거리 보정치 참값(
Figure 112010044013445-pat00023
)과 추정된 의사거리 보정치(
Figure 112010044013445-pat00024
)의 차이인
Figure 112010044013445-pat00025
에 확률 특성을 반영한다.
Figure 112010044013445-pat00026
일반적으로 해양분야의 위성전파항법 보강시스템에서는
Figure 112010044013445-pat00027
에 표준편차(68.3%)를 반영한 것을 UDRE로 정의하며, 응용분야에 따라서 확률치는 다르게 정의할 수 있다. 참고로 항공분야에서는
Figure 112010044013445-pat00028
에 99.9% 분포를 반영한 것을 UDRE로 정의한다.
종래 UDRE 추정 연산장치는
Figure 112010044013445-pat00029
가 의사거리 보정치 참값
Figure 112010044013445-pat00030
에 영평균에 백색잡음이 추가된 값이라고 가정하고, 아래의 수학식5와 같은 구간평균법으로 의사거리 보정치 참값을 추정한다.
Figure 112010044013445-pat00031
그리고 아래의 수학식 6 및 수학식 7과 같은 계산과정을 통해
Figure 112010044013445-pat00032
의 추정값
Figure 112010044013445-pat00033
을 구하고, UDRE를 추정한다. 여기서
Figure 112010044013445-pat00034
은 의사거리 보정치 수집 주기별로 수집하는 정보들에 대한 구간평균 구간,
Figure 112010044013445-pat00035
는 표준편차를 의미한다.
Figure 112010044013445-pat00036
Figure 112010044013445-pat00037
이후 추정된 UDRE 정보 및 의사거리 보정정보는 위성별로 저장되고, RTCM SC-104 형식으로 변환하여 중파로 방송된다. 여기서 종래 UDRE 추정 연산장치의 문제는
Figure 112010044013445-pat00038
에 변화율이 존재하는 경우에 수학식5와 같은 종래 방법으로는
Figure 112010044013445-pat00039
를 정확하게 추정하지 못하고, 이로 인해 UDRE도 정확히 계산하지 못한다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 의사거리 보정후 거리오차 추정치에 대한 산출 정확도를 향상시켜 보정정보 서비스의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 위성전파항법 보강시스템의 기준국 장치 및 이에 적용되는 의사거리 보정정보에 대한 거리오차 추정값 산출방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 위성전파항법 보강시스템의 기준국 장치는 위성으로부터 송출된 신호를 안테나를 통해 수신하여 의사거리를 포함하는 원시정보를 출력하는 수신기와; 상기 수신기에서 출력되는 원시정보로부터 의사거리 보정정보를 생성하는 의사거리 보정정보 생성부와; 상기 위성에 대한 전리층 신호지연정보와, 대류권 신호지연 정보를 포함한 의사거리 오차정보를 제공하는 의사거리 오차 정보 제공부와; 상기 의사거리 오차정보에 대한 평균선 변화율을 산출하고, 산출된 의사거리 오차정보 평균선 변화율을 이용하여 상기 의사거리 보정정보를 설정된 평탄화 구간에 대해 평탄화한 평탄화값을 구하고, 상기 평탄화값을 이용하여 상기 의사거리 보정정보에 대한 거리오차 추정값을 산출하는 거리오차 추정 연산부;를 구비한다.
본 발명의 일측면에 따르면, 상기 의사거리 오차 정보 제공부는 상기 수신기로부터 제공된 원시정보로부터 상기 전리층 신호지연정보와 상기 대류권 신호지연정보를 추출하여 상기 거리오차 추정 연산부에 제공하는 대기층 지연오차 산출부;가 적용된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 의사거리 오차 정보 제공부는 상기 전리층 신호지연정보와 상기 대류권 신호지연정보, 위성궤도 오차정보 및 위성시계 오차정보를 인터넷을 통해 제공하는 아이지에스 시스템으로부터 수신하여 상기 거리오차 추정 연산부에 제공하는 웹기반 오차정보 수신부;가 적용된다.
바람직하게는 상기 거리오차 추정 연산부는 산출된 상기 평탄화값을 설정된 기대치와 비교하는 유의성 검증방법에 의해 유의성을 검증한 후, 평탄화값이 유효하다고 판단되면 상기 평탄화값의 분산값을 거리오차 추정값으로 산출하여 의사거리 보정정보를 저장 및 방송하는 저장 및 방송부로 출력한다.
또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 성전파 항법 보강시스템의 의사거리 보정정보에 대한 거리오차 추정값 산출방법은 가. 위성으로부터 송출된 신호를 수신하는 수신기에서 출력되는 원시정보를 이용하여 산출된 의사거리 보정정보와, 상기 위성에 대한 전리층 신호지연정보와, 대류권 신호지연 정보를 포함한 의사거리 오차정보를 수집하는 단계와; 나. 상기 의사거리 오차정보에 대한 평균선 변화율을 산출하고, 산출된 의사거리 오차정보 평균선 변화율을 이용하여 상기 의사거리 보정정보를 설정된 평탄화 구간에 대해 평탄화값을 구하며, 상기 평탄화값을 이용하여 상기 의사거리 보정정보에 대한 거리오차 추정값을 산출하는 단계;를 포함한다.
본 발명에 따른 위성전파항법 보강시스템의 기준국 장치 및 이에 적용되는 의사거리 보정정보에 대한 거리오차 추정값 산출방법에 의하면, 의사거리 보정정보 변화에 관계없이 거리오차를 정확하게 추정함으로써 단일 위성전파항법 보강시스템 기준국의 보정정보 서비스 신뢰성을 향상시키고, 가용성을 증강시키는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명에 따른 위성전파항법 보강시스템의 기준국장치를 나타내보인 블록도이고,
도 2는 도 1의 거리오차 추정연산부의 상세 블록도이다.
도 3 및 도 4는 종래의 거리오차 추정값(UDRE) 산출방법에 따른 추정 결과를 나타내 보인 그래프이고,
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 거리오차 추정값(UDRE) 산출방법에 다른 추정 결과를 나타내 보인 그래프이고,
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 위성전파항법 보강시스템의 기준국 장치 및 이에 적용되는 의사거리 보정정보에 대한 거리오차 추정값 산출방법을 더욱 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 위성전파항법 보강시스템의 기준국장치를 나타내보인 블록도이고, 도 2는 도 1의 거리오차 추정연산부의 상세 블록도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 위성전파항법 보강시스템의 기준국장치는 수신기(10), 의사거리 보정정보 생성부(20), 거리오차(UDRE) 추정 연산부 및 저장 및 방송부(40), 대기층 지연오차 산출부(50) 및 웹기반 오차정보 수신부(60)를 구비한다.
수신기(10)는 위성으로부터 송출된 신호를 안테나를(10a) 통해 수신하여 의사거리를 포함하는 원시정보(B1)를 출력한다.
의사거리 보정정보 생성부(20)는 수신기(10)에서 출력되는 원시정보로부터 의사거리 보정정보(C2)를 생성하여 거리오차 추정 연산부(30) 및 저장 및 방송부(40)에 제공한다.
여기서, 의사거리 보정정보 생성부(20)에 의해 생성되는 의사거리 보정정보(C2)는 공지되어 있고 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
대기층 지연오차 산출부(50)는 의사거리 오차정보 제공부로서 적용된 것으로서 수신기(10)로부터 제공된 원시정보로부터 위성에 대한 전리층 신호지연정보와, 대류권 신호지연 정보를 포함한 의사거리 오차정보를 거리오차 추정 연산부(30)에 제공한다.
또한, 웹기반 오차정보 수신부(60)도 의사거리 오차정보 제공부로서 적용된 것으로서 전리층 신호지연정보와 대류권 신호지연정보, 위성궤도 오차정보 및 위성시계 오차정보를 인터넷을 통해 제공하는 아이지에스 시스템(IGS: International GNSS Service)으로부터 수신하여 거리오차 추정 연산부(30)에 제공한다.
참조부호 70은 의사거리 오차정보로서 대기층 지연오차 산출부(50)의 출력정보와 웹기반 오차정보 수신부(60)의 출력정보를 선택적으로 제공하기 위한 채널 선택부이다.
한편, 의사거리 오차정보 제공부로서 대기층 지연오차 산출부(50)와 웹기반 오차정보 수신부(60)가 모두 적용되거나 어느 하나가 적용될 수 있음은 물론이다.
거리오차 추정연산부(30)는 의사거리 오차정보에 대한 평균선 변화율을 산출하고, 산출된 의사거리 오차정보 평균선 변화율을 이용하여 의사거리 보정정보를 설정된 평탄화 구간에 대해 평탄화한 평탄화값을 구하고, 평탄화값을 이용하여 의사거리 보정정보에 대한 거리오차 추정값을 산출한다.
여기서, 거리오차 추정 연산부(30)는 산출된 평탄화값을 설정된 기대치와 비교하는 유의성 검증방법에 의해 유의성을 검증한 후, 평탄화값이 유효하다고 판단되면 평탄화값의 분산값을 거리오차 추정값으로 산출하여 의사거리 보정정보를 저장 및 방송하는 저장 및 방송부(40)로 출력한다.
이러한 거리오차 추정연산부(30)는 보정정보 및 오차정보 수집/저장모듈(31), PRC평균선 변화율 계산모듈(33), PRC평탄화 모듈(35), PRC평탄화 유의성 검증모듈(37) 및 평탄화 정보 확률특성 계산모듈(39)를 구비한다.
보정정보 및 오차정보 수집/저장모듈(31)은 의사거리 보정정보 생성부(20)에서 출력되는 의사거리 보정정보와, 의사거리 오차정보 제공부로서 선택된 대기층 지연오차 산출부(50) 또는 웹기반 오차정보 수신부(60)에서 제공되는 의사거리 오차정보를 수집 및 저장한다.
PRC평균선 변화율 계산모듈(33)은 보정정보 및 오차정보 수집/저장모듈(31)에 의해 수집되어 저장된 정보들로부터 의사거리 보정치에 대한 평균선 변화율을 계산하고 상세한 계산 과정은 후술한다.
PRC평탄화 모듈(35)은 PRC평균선 변화율 계산모듈(33)에 의해 산출된 평균선 변화율로부터 의사거리 보정치에 대해 설정된 평탄화 구간에 대한 평탄화한 평탄화값을 산출한다.
PRC평탄화 유의성 검증모듈(37)은 PRC평탄화 모듈(35)에 의해 산출된 평탄화값을 유의성 검증방법에 의해 유의성을 검증한 후, 평탄화값이 유효하다고 판단되면 해당 값을 평탄화 정보 확률특성계산모듈(39)로 제공한다.
평탄화 정보 확률특성 계산모듈(39)은 제공된 평탄화값에 대한 분산과 같은 확률특성값을 계산한 후 저장 및 방송부(40)에 제공한다.
저장 및 방송부(40)는 의사거리 보정정보 생성부(20)에서 산출된 의사거리 보정정보와 거리오차 추정연산부(30)의 평탄화 정보 확률특성 계산모듈(39)에서 산출된 확률특성이 반영된 거리오차 추정값을 데이터 베이스에 저장하고, 안테나(40a)를 통해 방송한다.
이하에서는 의사거리 보정정보에 대한 보정후의 거리오차 추정값을 산출하는 과정을 앞서 수학식 1에 기재된 부호를 그대로 이용하여 설명한다.
먼저, 대기층 지연오차 산출부(50) DGNSS 기준국용 위성전파항법 수신기(10)의 출력신호인 원시정보를 입력 받아서 전리층 즉, 이온층의 신호지연량을 계산하고, 대류권 신호지연량은 홉필드(Hopfield) 모델을 이용하여 구한다. 아래의 수학식8은 원시정보를 이용한 이온층 신호지연량 계산식이다. 여기서
Figure 112010044013445-pat00040
는
Figure 112010044013445-pat00041
주파수 대역에
Figure 112010044013445-pat00042
전파항법위성의 의사거리,
Figure 112010044013445-pat00043
= 1575.21MHz,
Figure 112010044013445-pat00044
= 1227.60MHz이다.
Figure 112010044013445-pat00045
이와는 다르게 앞서 설명된 바와같이 웹기반 오차정보 수신부(60)에서 IGS(International GNSS Service)로부터 인터넷을 통해 제공되는 대기층 신호지연 정보 즉, 이온층 신호지연 정보 및 대류권 신호지연장보를 수집하고, 추가로 위성궤도 및 위성시계 오차 정보를 수집하여 거리오차 추정 연산부(30)에 제공할 수 도 있다.
먼저, 수학식 3과 같이
Figure 112010044013445-pat00046
가 이온층신호지연, 대류권 신호지연, 위성궤도 및 위성시계 오차의 합으로 표현되는 점을 이용하여 의사거리 보정정보 평균선 변화율을 아래의 수학식 9를 통해 계산한다.
Figure 112010044013445-pat00047
여기서 δ는 변화율 산출함수를 나타낸다.
한편,
Figure 112010044013445-pat00048
는 대기층 지연 오차 산출부(50) 또는 웹기반 오차정보 수신부(60)로부터 얻고, 상대적으로 작은 값인
Figure 112010044013445-pat00049
는 웹기반 오차정보 수신부(60)를 통해 취득하여도 된다.
여기서, 대기층 지연 오차 산출부(50)만 적용되는 경우는
Figure 112010044013445-pat00050
값을 얻을 수 없으나,
Figure 112010044013445-pat00051
는
Figure 112010044013445-pat00052
값에 비해 상대적으로 작은 값이므로 무시한다.
수학식9와 같은 연산 과정을 거쳐 얻은 의사거리 보정정보 평균선 변화율을 이용해 평탄화된
Figure 112010044013445-pat00053
의 추정값, 즉 의사거리 보정정보 평탄화 값(
Figure 112010044013445-pat00054
)은 아래의 수학식10과 같이 계산한다. 여기서,
Figure 112010044013445-pat00055
는 의사거리 보정정보 수집 주기이고,
Figure 112010044013445-pat00056
은 수집주기마다 수집하는 정보에 대해 적용하는 개수에 해당하는 평탄화 구간을 의미하며
Figure 112010044013445-pat00057
는 아래의 수학식 11과 같다.
Figure 112010044013445-pat00058
Figure 112010044013445-pat00059
의사거리 보정정보 평탄화 결과값(
Figure 112010044013445-pat00060
)은 아래의 수학식12와 같은 방법으로 유의성을 검증하여 평탄화가 기대치를 충족시키는지 확인한다. 여기서
Figure 112010044013445-pat00061
는 평탄화 기대치 즉, 유의성 검증을 위해 비교기준으로 적용되는 판별값 이다.
한편, 수학식12를 만족시키는 의사거리 보정정보 평탄화 결과값을 이용하여 UDRE를 아래의 수학식13과 같이 계산한다.
Figure 112010044013445-pat00062
Figure 112010044013445-pat00063
이상에서 설명된 방법과 종래의 UDRE를 산출하는 방법을 비교해보기 위해 동일한 구간(
Figure 112010044013445-pat00064
), 동일한 의사거리 보정정보에 대해
Figure 112010044013445-pat00065
와
Figure 112010044013445-pat00066
에 대해서 종래방식으로 산출한 결과가 도 3 및 도 4에 도시되어 있고, 본 발명에 의한 방법으로 산출한 결과가 도 5 및 도 6에 도시되어 있다.
여기서 URDE참값은 13이고, 도 3은 N을 5로 설정하고,
Figure 112010044013445-pat00067
를 입력받아서,
Figure 112010044013445-pat00068
를 추정한 결과치인
Figure 112010044013445-pat00069
를 산출한 결과이고, 도 4는 추정결과치
Figure 112010044013445-pat00070
와
Figure 112010044013445-pat00071
의 차이로부터 구한
Figure 112010044013445-pat00072
이며, 종래 방법에서는 이상과 같이 구한
Figure 112010044013445-pat00073
를 수학식 7에 대입하여 URDE를 구하면 577.48로 추정한다.
이러한 결과로부터 URDE참값이 13이지만,
Figure 112010044013445-pat00074
변화율이 영 또는 영에 가까운 값이 아닌 이유로 종래방법은 URDE를 정확하게 추정하지 못함을 보여준다.
이에 반해, 도 5는 종래기술을 분석하기 위한 조건과 동일하게 N을 5로 설정하고, 동일한
Figure 112010044013445-pat00075
를 입력받아서, 본 발명에 의한 방법으로
Figure 112010044013445-pat00076
를 추정한 결과치인
Figure 112010044013445-pat00077
를 보여준다. 도 6은 수학식 10을 통해 구한 의사거리 보정정보 평탄화값(
Figure 112010044013445-pat00078
)이며,
Figure 112010044013445-pat00079
를 수학식 13에 대입하면 URDE를 15.69로 추정한다.
즉, 도 5 및 도 6을 통해 알 수 있는 바와 같이 본 발명에 의한 산출방식은 의사거리 보정정보 변화가 존재하는 환경에서도 UDRE를 보다 정확하게 추정함을 알 수 있다.
10:수신기 20: 의사거리 보정정보 생성부
30: 거리오차 추정 연산부 40: 저장 및 방송부

Claims (6)

  1. 위성으로부터 송출된 신호를 안테나를 통해 수신하여 의사거리를 포함하는 원시정보를 출력하는 수신기와;
    상기 수신기에서 출력되는 원시정보로부터 위성에서 제공한 궤도정보를 이용하여 계산한 상기 수신기와 위성 사이의 거리와, 상기 위성의 시계오차에 광속을 곱한 거리 및 상기 수신기의 시계오차에 광속을 곱한 거리를 상기 의사거리로부터 차감한 값인 의사거리 보정정보를 생성하는 의사거리 보정정보 생성부와;
    상기 위성에 대한 전리층 신호지연정보와, 대류권 신호지연 정보를 포함한 의사거리 오차정보를 제공하는 의사거리 오차 정보 제공부와;
    상기 의사거리 오차정보에 대한 평균선 변화율을 산출하고, 산출된 의사거리 오차정보 평균선 변화율을 이용하여 상기 의사거리 보정정보를 설정된 평탄화 구간에 대해 평탄화한 평탄화값을 구하고, 상기 평탄화값을 이용하여 상기 의사거리 보정정보에 대한 거리오차 추정값을 산출하는 거리오차 추정 연산부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 위성전파 항법 보강시스템의 기준국 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 의사거리 오차 정보 제공부는
    상기 수신기로부터 제공된 원시정보로부터 상기 전리층 신호지연정보와 상기 대류권 신호지연정보를 추출하여 상기 거리오차 추정 연산부에 제공하는 대기층 지연오차 산출부;가 적용된 것을 특징으로 하는 위성전파 항법 보강시스템의 기준국 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 의사거리 오차 정보 제공부는
    상기 전리층 신호지연정보와 상기 대류권 신호지연정보, 위성궤도 오차정보 및 위성시계 오차정보를 인터넷을 통해 제공하는 아이지에스 시스템으로부터 수신하여 상기 거리오차 추정 연산부에 제공하는 웹기반 오차정보 수신부가 적용된 것을 특징으로 하는 위성전파 항법 보강시스템의 기준국 장치.
  4. 제1항에 있어서, 거리오차 추정 연산부는
    상기 평탄화값(
    Figure 112011100911312-pat00080
    )을 아래의 수학식에 의해 산출하며,
    Figure 112011100911312-pat00081

    여기서,
    Figure 112011100911312-pat00082

    이며,
    Figure 112011100911312-pat00083
    이며
    δ는 변화율 산출함수를 나타내고, 상기
    Figure 112011100911312-pat00084
    는 의사거리 보정정보 수집 주기이고,
    Figure 112011100911312-pat00085
    은 상기 수집주기에 대해 수집하는 정보의 개수인 평탄화 구간,
    Figure 112011100911312-pat00086
    는 위성 궤도정보 오차로 인한 상기 수신기와 위성
    Figure 112011100911312-pat00087
    사이의 거리오차,
    Figure 112011100911312-pat00088
    와
    Figure 112011100911312-pat00089
    는 상기 전리층 지연오차와 대류권 지연오차,
    Figure 112011100911312-pat00090
    는 광속,
    Figure 112011100911312-pat00091
    위성 시계의 오차, t는 시간, 상기
    Figure 112011100911312-pat00099
    는 의사거리 보정정보,
    Figure 112011100911312-pat00100
    는 추정된 의사거리 보정치 참값인 것을 특징으로 하는 위성전파 항법 보강시스템의 기준국 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 거리오차 추정 연산부는 산출된 상기 평탄화값을 설정된 기대치와 비교하는 유의성 검증방법에 의해 유의성을 검증한 후, 평탄화값이 유효하다고 판단되면 상기 평탄화값의 분산값을 거리오차 추정값으로 산출하여 의사거리 보정정보를 저장 및 방송하는 저장 및 방송부로 출력하는 것을 특징으로 하는 위성전파 항법 수신시스템의 기준국 장치.
  6. 삭제
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