KR101420830B1 - Ｄｇｎｓｓ 측위 방법 및 이를 이용하는 ｇｎｓｓ 수신기 - Google Patents

Ｄｇｎｓｓ 측위 방법 및 이를 이용하는 ｇｎｓｓ 수신기 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 DGNSS 측위 방법은 GNSS 위성으로부터 수신한 GNSS 데이터에 기초하여 복수의 기준국들 각각에 상응하는 기선거리를 산출하는 단계, 상기 복수의 기준국들 각각으로부터 보정치를 수신하는 단계, 상기 기선거리 및 기설정된 지수함수에 기초하여 상기 복수의 기준국들 각각에 상응하는 가중치를 생성하는 단계, 및 상기 보정치를 상기 가중치에 따라 가중평균하여 수신위치에서의 보정치를 생성하는 단계를 포함한다.

Description

ＤＧＮＳＳ 측위 방법 및 이를 이용하는 ＧＮＳＳ 수신기{DGNSS(Differential Global Navigation Satellite System)-BASED POSITIONING METHOD AND GNSS RECEIVER USING THE SAME}
본 발명은 DGNSS 측위 방법 및 이를 이용하는 GNSS 수신기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지수함수를 이용하는 DGNSS 측위 방법 및 이를 이용하는 GNSS 수신기에 관한 것이다.
위성항법 시스템(Global Navigation Satellite System; 이하 GNSS)은 다수의 인공위성과 지상의 수신장비를 이용하여 목표물의 위치를 파악하고 시각 정보를 제공하는 일련의 시스템이다. GNSS 시스템의 예로는, 미국의 GPS(Global Positioning System), 러시아의 GLONASS(GLObal NAvigation Satellite System), 유럽의 Galileo, 중국의 북두(Beidou)위성, 및 일본의 준천정위성(Quasi-Zenith Satellite System; QZSS) 등이 있다. GNSS는 항공기, 차량, 선박 등의 항법뿐만 아니라 측량, 지도제작, 건축 등의 산업분야에서도 활용되고 있으며, 최근에는 위치기반서비스 등의 새로운 분야로 확대되고 있다.
GNSS 측위 방법 중 DGNSS(Differential Global Navigation Satellite System)는 기준국에서 제공하는 보정정보를 이용하여 사용자측에서 오차를 보정함으로써 측위 오차를 감소시키는 방법이다. DGNSS 방식에는 하나의 기준국에서 제공하는 오차정보를 사용하는 단일 기준국 기반 방식과, 다수의 기준국에서 제공하는 오차정보를 수집하고 보간하여 사용자 위치의 오차정보로 사용하는 다중 기준국 기반 방식이 있다.
다중 기준국 기반 방식으로서, 16개소 이상의 기준국의 오차정보를 2차 다중선형회귀분석법에 적용하여 사용자 위치의 오차정보로 재생성하는 방법이 있으나, 이 경우 처리하는 데이터양이 많아 다양한 정보전달매체에 활용하기 어려운 문제가 있다.
KR 10-1164904 B1
본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 보다 적은 수의 기준국을 이용하는 DGNSS 측위 방법 및 이를 이용하는 GNSS 수신기를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 DGNSS 측위 방법은 GNSS 위성으로부터 수신한 GNSS 데이터에 기초하여 복수의 기준국들 각각에 상응하는 기선거리를 산출하는 단계, 상기 복수의 기준국들 각각으로부터 보정치를 수신하는 단계, 상기 기선거리 및 기설정된 지수함수에 기초하여 상기 복수의 기준국들 각각에 상응하는 가중치를 생성하는 단계, 및 상기 보정치를 상기 가중치에 따라 가중평균하여 수신위치에서의 보정치를 생성하는 단계를 포함한다.
상기 지수함수는 상기 기선거리의 최대값과 최소값의 차이에 따라 가변될 수 있다.
상기 지수함수는
Figure 112013013424237-pat00001
이고, 상기 wj는 상기 가중치이며, 상기 Bj는 상기 기선거리이고, 상기 LB는 상기 기선거리의 최대값이며, 상기 MB는 상기 기선거리의 최소값이고, 상기 wd는 상기 최대값과 상기 최소값의 차이에 따라 결정되는 값일 수 있다.
상기 wd는 상기 최대값과 상기 최소값의 차이가 클수록 보다 작은 값으로 설정될 수 있다.
상기 DGNSS 측위 방법은 상기 GNSS 데이터에 기초하여 의사거리를 추출하는 단계, 및 상기 수신위치에서의 보정치에 따라 상기 의사거리를 보정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체는 상기 GNSS 측위 방법을 실행하기 위한 프로그램을 기록할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 GNSS 수신기는 GNSS 위성으로부터 GNSS 데이터를 수신하는 GNSS 데이터 수신부, 상기 GNSS 데이터에 기초하여 복수의 기준국들 각각에 상응하는 기선거리를 산출하는 기선거리 산출부, 상기 복수의 기준국들 각각으로부터 보정치를 수신하고 저장하는 보정치 수신부, 상기 기선거리 및 기설정된 지수함수에 기초하여 상기 복수의 기준국들 각각에 상응하는 가중치를 생성하는 가중치 생성부, 상기 보정치를 상기 가중치에 따라 가중평균하여 수신위치에서의 보정치를 생성하는 수신위치 보정치 생성부를 포함할 수 있다.
상기 지수함수는 상기 기선거리의 최대값과 최소값의 차이에 따라 가변될 수 있다.
상기 GNSS 수신기는 상기 GNSS 데이터에 기초하여 의사거리를 추출하는 의사거리 추출부, 및 상기 수신위치에서의 보정치에 따라 상기 의사거리를 보정하여 위치정보를 산출하는 보정부를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 DGNSS 측위 방법 및 이를 이용하는 GNSS 수신기는 지수함수를 이용하여 가중치를 생성하고 상기 가중치에 따라 각 기준국의 보정치를 가중평균함으로써, 5개 이하의 기준국을 이용하면서도 정확한 위치정보를 생성하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 DGPS(Differential Global Positioning System) 시스템을 나타내는 개략적인 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 수신기를 보다 자세하게 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 GPS 측위 방법을 나타낸 순서도이다.
도 4는 도 1에 도시된 수신기를 포함하는 GPS 시스템의 블록도이다.
본 명세서 또는 출원에 개시되어 있는 본 발명의 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명에 따른 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
본 발명에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 DGPS(Differential Global Positioning System) 시스템을 나타내는 개략적인 블록도이다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예인 DGPS 시스템에 대하여 설명하나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명은 기타 GNSS(Global Navigation Satellite System) 시스템에 적용될 수 있으며, 예컨대 러시아의 GLONASS(GLObal NAvigation Satellite System), 유럽의 Galileo, 중국의 북두(Beidou)위성, 및 일본의 준천정위성(Quasi-Zenith Satellite System; QZSS) 등에 적용될 수 있다.
도 1을 참조하면, DGPS 시스템(1)은 GPS 위성(10), 복수의 기준국들(20-1~20-n, n은 2 이상의 정수) 및 GPS 수신기(30)를 포함한다.
GPS 위성(10)은 GPS 데이터를 복수의 기준국들(20-1~20-n) 및 GPS 수신기(30)로 송신한다.
복수의 기준국들(20-1~20-n) 각각은 GPS 위성(10)으로부터 수신한 GPS 데이터에 기초하여 의사거리보정치(D1~Dn)를 생성하고, 생성한 의사거리보정치(D1~Dn)를 GPS 수신기(30)로 전송한다. 기준국들(20-1~20-n)의 수, 즉 n은 2 이상의 정수일 수 있다. 특히, n은 2 이상 5 이하(예컨대 4)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이하에서는 의사거리보정치(D1~Dn)를 단순히 보정치로 칭하고, GPS 수신기(30)를 단순히 수신기로 칭하기로 한다.
수신기(30)는 GPS 위성(10)으로부터 수신한 GPS 데이터에 기초하여 의사거리를 추출하고 기선거리를 산출한다. 의사거리는 수신기(30)와 GPS 위성(10) 간의 거리이고, 기선거리는 수신기(30)와 각 기준국(20-1~20-n) 간의 거리이다. 한편 수신기(30)는 복수의 기준국들(20-1~20-n) 각각으로부터 보정치(D1~Dn)를 수신한다. 복수의 기준국들(20-1~20-n) 각각은 미리 정해진 무선 통신 방식을 통해 수신기(30)로 산출된 보정치(D1~Dn)을 전송할 수 있다. 무선 통신 방식은, DMB(Digital Multimedia BroadcastingDigital Multimedia Broadcasting) 또는 이동 통신 방식(예컨대, 2, 3, 또는 4세대 이동통신 방식)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
보정치(D1~Dn)를 미리 정해진 무선 통신 방식을 이용하여 수신기(30)로 전송하기 위해 복수의 기준국들(20-1~20-n)과 수신기(30) 사이에 하나 이상의 전송장치(미도시)가 추가될 수 있다. 예컨대, 전송장치(미도시)는 복수의 기준국들(20-1~20-n)로부터 유선 또는 무선으로 보정치(D1~Dn)를 수신하여, 미리 정해진 무선 통신 방식에 보정치(D1~Dn)를 실어 수신기(30)로 전송할 수 있다.
수신기(30)는 기선거리 및 보정치(D1~Dn)에 기초하여 수신위치(즉, 수신기(30)의 위치)에서의 보정치를 생성하고, 의사거리를 상기 수신위치에서의 보정치에 따라 보정하여 수신기(30)의 위치정보를 산출한다.
도 2는 도 1에 도시된 수신기를 보다 자세하게 나타낸 블록도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 수신기(30)는 GPS 데이터 수신부(110), 의사거리 추출부(120), 기선거리 산출부(130), 가중치 생성부(140), 보정치 수신부(150), 수신위치 보정치 생성부(160) 및 보정부(170)를 포함할 수 있다.
GPS 데이터 수신부(110)는 GPS 위성으로부터 GPS 데이터(G_DATA)를 수신한다.
의사거리 추출부(120)는 GPS 데이터 수신부(110)로부터 GPS 데이터(G_DATA)를 수신하고, GPS 데이터(G_DATA)에 기초하여 의사거리(PR)를 추출한다.
기선거리 산출부(130)는 GPS 데이터 수신부(110)로부터 GPS 데이터(G_DATA)를 수신하고, GPS 데이터(G_DATA)에 기초하여 복수의 기준국들(20-1~20-n) 각각에 상응하는 기선거리(Bj: B1~Bn, j는 1 이상 n 이하의 정수)를 산출한다. 이하에서 B1을 제1 기선거리, Bn을 제n 기선거리로 정의하기로 한다.
일례로 기선거리 산출부(130)는 복수의 기준국들(20-1~20-n) 각각의 좌표를 저장할 수 있으며, GPS 데이터(G_DATA)를 이용하여 수신기(30)의 좌표를 산출할 수 있다. 기선거리 산출부(130)는 각 기준국(20-1~20-n)의 좌표와 수신기(30)의 좌표를 이용하여 기선거리(Bj)를 산출할 수 있다. 다른 실시예에 따라, 기선거리 산출부(130)는 기준국들(20-1~20-n) 각각으로부터 기준국들(20-1~20-n)의 좌표에 관한 정보를 수신할 수 있다.
가중치 생성부(140)는 기선거리(Bj) 및 기설정된 지수함수에 기초하여 복수의 기준국들(20-1~20-n) 각각에 상응하는 가중치(wj: w1~wn)를 생성한다. 상기 지수함수는 기선거리(Bj)의 최대값과 최소값의 차이에 따라 가변될 수 있다.
일례로, 상기 지수함수는 수학식 1과 같이 설정될 수 있다.
Figure 112013013424237-pat00002
수학식 1에서 LB는 기선거리(Bj)의 최대값, 즉 제1 기선거리(B1) 내지 제n 기선거리(Bj) 중 최대값이다. MB는 기선거리(Bj)의 최소값이고, wd는 최대값(LB)과 최소값(MB)의 차이에 따라 결정되는 값이다.
wd는 최대값(LB)과 최소값(MB)의 차이가 클수록 보다 작은 값으로 설정될 수 있다. 일례로, wd는 표 1과 같이 설정될 수 있다.
Figure 112013013424237-pat00003
최대값(LB)과 최소값(MB)의 차이에 따른 wd는 표나 테이블로 미리 설정되어 저장될 수 있으며, 필요에 따라 변경될 수 있다.
보정치 수신부(150)는 복수의 기준국들(20-1~20-n) 각각으로부터 보정치(Dj)를 수신한다.
수신위치 보정치 생성부(160)는 보정치(Dj)를 가중치(wj)에 따라 가중평균하여 수신위치에서의 보정치(D)를 생성한다. 일례로 수신위치에서의 보정치(D)는 수학식 2에 따라 생성될 수 있다.
Figure 112013013424237-pat00004
보정부(170)는 수신위치에서의 보정치(D)에 따라 의사거리(PR)를 보정하여 수신기(30)의 위치정보를 산출한다. 일례로 보정부(170)는 의사거리(PR)에 따라 수신기(30)의 좌표를 산출하고, 산출된 좌표에 수신위치에서의 보정치(D)를 더하거나 빼어 보다 정확한 수신기(30)의 좌표를 산출할 수 있다.
상술한 실시예에 따르면, 지수함수를 이용하여 가중치를 생성함으로써 기선거리에 민감한 가중치 생성이 가능하다. 즉 기선거리의 최대값과 최소값의 차이가 작은 경우에, 지수함수를 이용함으로써 기준국별 가중치의 차이를 보다 크게 할 수 있다. 따라서 상기 가중치에 따라 각 기준국의 보정치를 가중평균하여 의사거리를 보정함으로써, 5개 이하의 기준국을 이용하면서도 정확한 위치정보를 생성할 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 GPS 측위 방법을 나타낸 순서도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 수신기(30)는 GPS 위성(10)으로부터 수신한 GPS 데이터(G_DATA)에 기초하여 복수의 기준국들 각각에 상응하는 기선거리(Bj)를 산출한다(S201).
수신기(30)는 복수의 기준국들(20-1~20-n) 각각으로부터 보정치(Dj)를 수신한다(S203).
수신기(30)는 기선거리(Bj) 및 기설정된 지수함수에 기초하여 복수의 기준국들(20-1~20-n) 각각에 상응하는 가중치(wj)를 생성한다(S205).
수신기(30)는 보정치(Dj)를 가중치(wj)에 따라 가중평균하여 수신위치에서의 보정치(D)를 생성한다(S207).
수신기(30)는 GPS 데이터(G_DATA)에 기초하여 의사거리(PR)를 추출하고, 수신위치에서의 보정치(D)에 따라 의사거리(PR)를 보정하여 수신기(30)의 위치정보를 산출할 수 있다.
도 4는 도 1에 도시된 수신기를 포함하는 GPS 시스템의 블록도이다.
도 1 및 도 4를 참조하면, GPS 시스템(300)은 이동 전화기(cellular phone), 스마트 폰(smart phone), PDA(personal digital assistant), 네이게이션(navigation) 장치 또는 무선 통신 장치로 구현될 수 있다.
GPS 시스템(300)은 수신기(30), 프로세서(310), 디스플레이(320), 메모리 컨트롤러(330), 메모리 장치(340) 및 입력 장치(350)를 포함할 수 있다.
수신기(30)는 안테나(ANT)를 통하여 GPS 위성(10)으로부터 GPS 데이터를 수신하고, 복수의 기준국들(20-1~20-n)로부터 보정치를 수신한다. 수신기(30)는 상기 GPS 데이터 및 보정치에 기초하여 위치정보를 산출하고, 상기 위치정보를 프로세서(310)에서 처리될 수 있는 신호로 변경할 수 있다.
프로세서(310)는 수신기(30), 메모리 장치(340) 및 입력 장치(350)로부터 출력된 신호를 처리할 수 있다. 프로세서(310)는 처리된 신호가 디스플레이(320)를 통하여 디스플레이되도록 디스플레이(320)의 동작을 제어하고, 처리된 신호가 메모리 장치(340)에 저장되도록 메모리 컨트롤러(330)를 제어할 수 있다.
디스플레이(320)는 프로세서(310)에서 처리된 신호를 디스플레이할 수 있다.
메모리 컨트롤러(330)는 프로세서(310)의 제어에 따라 메모리 장치(340)의 데이터 액세스 동작을 제어할 수 있다.
메모리 장치(340)는 SRAM(Static Random Assessable Memory), DRAM(Dynamic RAM) 또는 비휘발성 메모리 장치, 예컨대 플래시 메모리(flash memory)로 구현될 수 있다.
입력 장치(350)는 프로세서(310)의 동작을 제어하기 위한 제어 신호 또는 프로세서(310)에 의하여 처리될 데이터를 입력할 수 있는 장치로서, 터치 패드(touch pad)와 컴퓨터 마우스(computer mouse)와 같은 포인팅 장치(pointing device), 키패드(keypad), 또는 키보드로 구현될 수 있다.
실시 예에 따라, 메모리 장치(340)의 동작을 제어할 수 있는 메모리 컨트롤러(330)는 프로세서(310)의 일부로서 구현될 수 있고 또한 프로세서(310)와 별도의 칩으로 구현될 수 있다.
상술한 본 발명의 실시예에 따른 GPS 시스템(300)에 의하면, 수신기(30)에 의하여 산출되는 위치 정보가 프로세서(310)의 제어에 따라 디스플레이(320)를 통하여 디스플레이될 수 있다. 수신기(30)에 의하여 산출되는 위치 정보는 다양한 방식으로 출력될 수 있다. 예컨대, GPS 시스템(300)이 네비게이션 기능을 가지는 경우, 위치 정보는 지도(map) 정보와 결합되어 디스플레이(320)를 통하여 출력될 수 있다. 그러나, 본 발명의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
표 2는 본 발명의 실시예에 따라 수원, 원주, 무주, 광주, 대구 상시관측소를 수신위치로 하여 측위 오차를 분석한 결과이다.
Figure 112013013424237-pat00005
3개 기준국을 이용하여 오차정보를 재생성한 경우 2개 기준국을 이용한 경우보다 수평방향으로 평균 32cm, 수직방향으로 평균 55cm 오차가 감소하였다. 그리고 4개 기준국을 이용하여 오차정보를 재생성한 경우 3개 기준국을 이용한 경우보다 수평방향으로 평균 66cm, 수직방향으로 평균 53cm 오차가 감소하였으며 5개 기준국을 이용한 경우 4개 기준국을 이용한 경우보다 수평방향으로 평균 2cm, 수직방향으로 평균 6cm 오차가 감소하였다. 이를 통해 4개 기준국을 이용하는 경우와 5개 기준국을 이용하는 경우의 오차 차이는 3개 기준국을 이용한 경우와 4개 기준국을 이용한 경우의 오차 차이보다 매우 작은 것을 알 수 있다. 따라서 다수의 기준국을 이용한 DGPS의 경우 4개 이상의 기준국에서 오차정보를 수집하여 수신 지점의 오차정보로 재생성함으로써 1m 이하의 측위 정확도를 확보할 수 있음을 알 수 있다.
표 3은 본 발명의 실시예에 따른 측위오차를 역거리 가중법 및 1차 다중선형회귀분석법에 의해 얻어진 측위오차와 비교한 표이다.
Figure 112013013424237-pat00006
표 3에서, 본 발명의 측위오차는 EXP이고, 역거리 가중법에 의한 측위오차는 IDW이며, 1차 다중선형회귀분석법에 의한 측위오차는 PF1이다.
각 수신위치에서 본 발명의 GPS 측위 방법과 역거리 가중법의 결과를 비교하였을 때 수평방향으로 평균 11cm, 수직방향으로 평균 16cm RMS 오차가 감소하였다. 다중선형회귀분석법과 비교하면 수평방향으로 평균 14cm, 수직방향으로 평균 44cm RMS 오차가 감소한 것을 알 수 있다. 이는 역거리 가중법에 비해 22%, 다중선형회귀분석법에 비해 27% 정확도가 향상된 것을 의미한다. 이를 통해 한반도에 고르게 분포된 5개의 이동국을 대상으로 본 발명에서 개발된 알고리즘을 사용하였을 경우 정확도가 가장 높게 나타나는 것을 확인할 수 있다.
상술한 본 발명의 실시예는 하드웨어, 소프트웨어 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 GPS 측위 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 여기서 컴퓨터라 함은 CPU(central processing unit)를 포함하는 어떠한 종류의 전자 장치-예컨대, 이동통신 단말기, 스마트폰, 노트북, 넷북, PDA 등-를 포함한다. 상술한 GPS 시스템(300) 역시 이에 해당한다.
상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드디스크, 플로피디스크 및 자기테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media) 및 롬(ROM), 램(RAM), 플레시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러(compiler)에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드 뿐만 아니라 인터프리터(interpreter) 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
상기 프로그램은 서버에 저장되어 있고, GPS 시스템(200)에서 무선 또는 유선으로 다운로드 받을 수도 있다. 다운로드된 프로그램은 GPS 시스템(300)의 메모리(340)에 저장되어,프로세서(310)에 의해 실행될 수 있다.
상기 본 발명의 내용은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
1: DGPS 시스템 10: GPS 위성
20, 30: 기준국 40: 수신기
D1~Dn: 보정치
110: GPS 데이터 수신부 120: 의사거리 추출부
130: 기선거리 산출부 140: 가중치 생성부
150: 보정치 수신부 160: 수신위치 보정치 생성부
170: 보정부 G_DATA: GPS 데이터
Dj: 보정치 Bj: 기선거리
wj: 가중치 D: 수신위치에서의 보정치
PR: 의사거리

Claims (9)

  1. GNSS(Global Navigation Satellite System) 위성으로부터 수신한 GNSS 데이터에 기초하여 복수의 기준국들 각각에 상응하는 기선거리를 산출하는 단계;
    상기 복수의 기준국들 각각에서 산출된 보정치를 수신하는 단계;
    상기 기선거리 및 기설정된 지수함수에 기초하여 상기 복수의 기준국들 각각에 상응하는 가중치를 생성하는 단계; 및
    상기 보정치를 상기 가중치에 따라 가중평균하여 수신위치에서의 보정치를 생성하는 단계를 포함하며,
    상기 지수함수는
    상기 기선거리의 최대값과 최소값의 차이에 따라 가변되는 DGNSS(Differential GNSS) 측위 방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 지수함수는
    Figure 112013013424237-pat00007

    이고,
    상기 wj(w1~wn, n은 2 이상의 정수)는 상기 가중치이며, 상기 Bj(B1~Bn)는 상기 기선거리이고, 상기 LB는 상기 기선거리의 최대값이며, 상기 MB는 상기 기선거리의 최소값이고, 상기 wd는 상기 최대값과 상기 최소값의 차이에 따라 결정되는 값인 DGNSS 측위 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 wd는
    상기 최대값과 상기 최소값의 차이가 클수록 보다 작은 값으로 설정되는 DGNSS 측위 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 DGNSS 측위 방법은
    상기 GNSS 데이터에 기초하여 의사거리를 추출하는 단계; 및
    상기 수신위치에서의 보정치에 따라 상기 의사거리를 보정하는 단계를 더 포함하는 DGNSS 측위 방법.
  6. 제1항, 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 DGNSS 측위 방법을 실행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체.
  7. GNSS 위성으로부터 GNSS 데이터를 수신하는 GNSS 데이터 수신부;
    상기 GNSS 데이터에 기초하여 복수의 기준국들 각각에 상응하는 기선거리를 산출하는 기선거리 산출부;
    상기 복수의 기준국들 각각으로부터 보정치를 수신하는 보정치 수신부;
    상기 기선거리 및 기설정된 지수함수에 기초하여 상기 복수의 기준국들 각각에 상응하는 가중치를 생성하는 가중치 생성부; 및
    상기 보정치를 상기 가중치에 따라 가중평균하여 수신위치에서의 보정치를 생성하는 수신위치 보정치 생성부를 포함하며,
    상기 지수함수는
    상기 기선거리의 최대값과 최소값의 차이에 따라 가변되는 GNSS 수신기.
  8. 삭제
  9. 제7항에 있어서, 상기 GNSS 수신기는
    상기 GNSS 데이터에 기초하여 의사거리를 추출하는 의사거리 추출부; 및
    상기 수신위치에서의 보정치에 따라 상기 의사거리를 보정하여 위치정보를 산출하는 보정부를 더 포함하는 GNSS 수신기.
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