KR101783552B1 - 다중 위성 항법 시스템을 이용하는 단독 전리층 지연 오차 보정 장치 및 방법 - Google Patents

다중 위성 항법 시스템을 이용하는 단독 전리층 지연 오차 보정 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 위성 항법 시스템 기술에 관한 것으로서, 더 상세하게는 위성항법 시스템 이용 시 발생하는 전리층 지연 모델의 오차를 위성 항법 수신기 단독으로 보정하여 위성 항법 시스템의 가용성을 향상시키는 단독 전리층 지연 오차 보정 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 다중위성항법의 통합항법 수행 시 다중 주파수 신호원의 정보를 이용하여 단일 주파수 신호원에 대한 고정밀 전리층 오차 보정을 수행함으로써 통합항법 과정에서 다중주파수 신호원과 단일주파수 신호원을 모두 이용할 수 있으므로 위성항법 가용성을 향상시킬 수 있다.

Description

다중 위성 항법 시스템을 이용하는 단독 전리층 지연 오차 보정 장치 및 방법{Apparatus and Method of ionospheric delay error correction for standalone Global Navigation Satellite System receiver using multiple GNSS signal}
본 발명은 위성 항법 시스템 기술에 관한 것으로서, 더 상세하게는 위성항법 시스템 이용 시 발생하는 전리층 지연 모델의 오차를 위성 항법 수신기 단독으로 보정하여 다수의 위성항법 시스템을 이용하는 통합항법 시, 위성 항법 시스템의 가용성을 향상시키는 단독 전리층 지연 오차 보정 장치 및 방법에 관한 것이다.
위성 항법 시스템은 우주 공간에 배치된 다수의 항법 위성이 송신하는 신호를 지상의 사용자 수신기가 수신하여, 자신의 위치와 시간을 계산할 수 있는 전파 항법 시스템이다. 위성항법 수신기는 최소 4개 이상의 항법위성으로부터 신호를 수신하여 각 위성과 자신의 거리를 계산하고, 이로부터 자신의 위치와 시간을 계산할 수 있다. 항법 위성이 우주 공간에 위치하기 때문에 위성으로부터 사용자까지의 전파 전달 과정에서 다수의 오차 요소가 존재한다. 이 중 지표면에서 약 70km~1000km 상에 분포하는 전리층은 항법 위성 신호의 지연을 일으키는 주요 오차 요소이다.
전리층으로 인한 항법위성 신호의 전파 지연량은 전리층에 분포하는 자유전자의 밀도와 비례한다. 전리층의 자유전자는 태양이 방출하는 자외선에 의해 중성원자나 분자의 이온화 현상에 의해 주로 발생한다. 따라서 낮에는 활발한 이온화 현상으로 인해 자유전자 밀도가 증가하고, 밤에는 감소하는 특성을 갖는다. 이러한 자유전자 밀도의 특성에 비례하여 항법위성 신호의 전리층 지연량도 해당 지역의 지역시간에 동기되는 특성을 갖는다.
전리층에 의한 거리측정 오차의 크기는 위성이 천정에 위치하는 경우 약3m(밤) ~ 15m(낮), 위성이 저앙각에 위치하는 경우 약 9m(밤) ~ 45m(낮) 수준이다. 이는 현대의 위성항법 시스템에서 가장 큰 오차 요소이며, 위성 항법 수신기는 가용한 기법을 적용하여 이 오차 요소를 추정하여 보상해야 한다.
이러한 전리층 지연 오차를 보상하는 방법으로는 위성항법 수신기 외부로부터 보정 정보를 수신받아 전리층 지연 오차를 보상하는 방식과 수신기 단독으로 전리층 지연 오차를 보상하는 방식으로 나눌 수 있다. 이 중 외부로부터 보정정보를 받아 전리층 지연 오차를 보상하는 방식은 차분 위성항법 시스템(Differential GNSS, DGNSS)이라고 하며, 별도의 데이터 링크가 요구되는 단점이 있다.
한편, 위성항법 수신기 단독으로 전리층 지연에 의한 오차를 보상하는 방식은 크게 2가지로 구분된다. 첫 번째 방식은 이중 주파수의 신호를 수신할 수 있는 안테나를 이용하여 각 항법위성이 방송하는 2개 주파수 신호를 동시에 수신하고, 각 주파수 신호에서 관측된 의사거리 측정치의 차이로부터 전리층 지연량을 측정하는 방식이다.
전리층은 분산매질의 특성을 갖기 때문에 전리층을 통과하는 신호의 주파수에 반비례하여 전파 속도가 변하게 된다. 다음식은 GPS의 L1 주파수(
Figure 112016063387547-pat00001
)와 L2 주파수(
Figure 112016063387547-pat00002
)에서의 전리층 지연량 추정식이다.
Figure 112016063387547-pat00003
여기서 TEC(Total Electron Content)는 위성신호의 전달 경로상의 전리층에서 지나치게 되는 총 자유전자의 수를 의미한다. 위성항법 수신기는 의사거리 측정치를 계산할 수 있게 되고, 전리층 오차만을 고려한 의사거리 측정치의 모델은 다음 수학식과 같다.
Figure 112016063387547-pat00004
여기서
Figure 112016063387547-pat00005
는 각각 L1 주파수와 L2 주파수에서 관측된 의사거리 측정치이다. 각각의 의사거리 측정치는 항법위성과 사용자간의 실제 거리 d와 위성항법 수신기의 시계오차에 의한 거리 측정 오차 B, 주파수에 따라 달라지는 전리층에 의한 지연량
Figure 112016063387547-pat00006
의 합으로 모델링 된다.
위 수학식 1과 수학식 2를 조합하면 일반적으로 항법에서 사용하는 L1 주파수에서의 전리층 지연량을 다음 수학식과 같이 구할 수 있다.
Figure 112016063387547-pat00007
GPS(Global Positioning System)를 비롯한 위성항법 시스템의 항법위성은 2개 이상의 주파수에서 항법신호를 방송하고 있으며, 위성항법 수신기는 이를 이용하여 전리층 지연량을 측정하여 보상할 수 있다. 이 방식은 지연량 자체를 측정할 수 있기 때문에 전리층 보정에 있어 가장 정확한 방법이다.
위성항법 수신기 단독으로 전리층 지연에 의한 오차를 보상하는 방식 중 두 번째 방식은 전리층 모델을 이용하는 방식이다. 위성항법 수신기에서 2개 이상의 주파수를 수신하기 위해서는 각 주파수 대역을 수신할 수 있는 이중 주파수 안테나와 신호 처리부가 요구된다. 대다수 상용 위성항법 수신기는 형상의 제약이나 비용 절감의 이유로 단일 주파수 안테나를 사용하고 있다.
이러한 경우 위성항법 수신기는 자체적으로 전리층 지연 모델을 이용하여 전리층 지연 오차를 보상한다. 대표적인 위성 항법 시스템인 미국의 GPS는 Klobuchar 모델을 이용하고 있으며 GPS 위성은 해당 모델의 파라미터를 계속적으로 방송하고 있다.
사용자 수신기는 위성으로부터 적절한 파라미터를 수신하고 수신기 내에 구현된 모델에 적용하여 전리층 지연량을 추정할 수 있다. 도 1a는 Klobuchar 모델을 도시한 것으로 전리층 지연량을 낮과 밤으로 구분하여 낮에는 half-cosine 함수로 정의하고 밤에는 상수값으로 가정한다. Klobuchar 모델은 위성이 사용자의 천정에 위치한 경우의 수직 전리층 지연량만을 모델링한다. 따라서 사용자 수신기는 실제 위성의 앙각을 고려하여 Klobuchar 모델로부터 추정한 수직 전리층 지연량을 경사전리층 지연량으로 변환해야 한다. 이러한 Klobuchar 모델식을 수학식으로 정리하면 다음식과 같다.
Figure 112016063387547-pat00008
여기서,
Figure 112016063387547-pat00009
은 L1 주파수에서 천정에 위치한 위성에 대한 수직 전리층 지연이고,
Figure 112016063387547-pat00010
은 밤 시간의 고정된 전리층 지연량,
Figure 112016063387547-pat00011
는 낮시간에 정의한 cosine함수의 최대값,
Figure 112016063387547-pat00012
은 cosine함수가 최대값이 되는 지역시간으로 오후 2시로 고정되어 있다.
Figure 112016063387547-pat00013
는 cosine함수를 적용할 낮시간의 길이를 나타낸다. GPS 위성은
Figure 112016063387547-pat00014
와
Figure 112016063387547-pat00015
를 방송하고 있으며, 사용자 수신기는 해당 값을 수학식 4에 적용하게 된다. 이와 같이 매우 단순화된 Klobuchar 모델의 성능은 약 50%정도로 알려져 있으며, Klobuchar 모델 적용 후의 잔여 전리층 지연 오차는 약 7m(1-sigma) 수준이다.
이상에서 위성항법 수신기 단독으로 전리층 지연에 의한 오차를 보상하는 방식의 2가지 분류를 확인하였다. 이중 주파수 안테나를 이용하는 경우 전리층 지연에 의한 오차를 거의 완전히 제거할 수 있는 반면, 모델을 적용하는 경우 약 7m가량의 잔여 오차가 남아 2가지 방식 간의 성능 차이는 상당하다. 이러한 특징은 본 발명에서 해결하고자 하는 문제의 주된 원인이 된다.
최근 위치정보의 활용분야가 확대되면서 고성능 위성항법에 대한 수요가 증가하면서 다중 주파수/다중 위성항법을 이용하는 사례가 증가하고 있다. 우선 다중주파수는 항법 정확도 향상을 위해 앞서 설명한 첫 번째 방식으로 전리층 오차를 보상하는 기법이다. 다중 위성항법은 항법 가용성 향상을 위해 다수의 위성항법을 통합하여 사용하는 기법을 말한다.
도 1b는 각 주파수별로 최근 새롭게 개발되고 있는 위성항법 시스템의 신호 배치상황이다. 과거에는 미국 GPS의 L1 주파수 신호만을 주로 이용하였다면, 최근에는 GPS 내에서도 L1 이외의 주파수 활용과 GPS 이외의 다른 위성항법 시스템을 이용하여 정확성과 가용성을 향상시킬 수 있게 되었다.
도 1b에 도시된 바와 같이 다수의 위성항법 시스템의 출현으로 다중 주파수/다중 위성 항법을 사용할 수 있게 되었으나 이를 실제적으로 위성항법 사용자가 활용하기 위해서는 사용자 수신기가 복잡해지는 문제가 발생한다. 우선 다중 주파수 신호를 수신하기 위해서는 넓은 대역의 신호를 수신할 수 있는 고성능 안테나와 해당 신호를 처리할 수 있는 주파수 신호 처리부가 요구된다. 그리고 다수의 위성항법신호를 처리하기 위해서는 고성능 기저대역 신호 처리부가 필요하다.
이와 같은 제약으로 인해 다수의 상용 수신기들은 도 1b의 전체 신호원을 수신하기 보다는 특정 위성 항법 시스템을 중점적으로 수신/처리하고 다른 위성항법 신호를 선택적으로 활용하고 있다. 이러한 수신기 구현의 일례로 GPS의 2개 주파수 L1(1.5GHz 대역), L2(1.2GHz 대역)와 GLONASS(GLObal NAvigation Satellite System)의 1개 주파수(1.6GHz 대역)를 처리하는 경우를 들 수 있다. GPS와 GLONASS는 현재 유일하게 정상 운용 중인 전지구 위성 항법 시스템으로써 과거에 개발된 다수의 고성능 수신기들이 적용하고 있는 형태이다.
이와는 별도로 수신기가 모든 신호를 처리할 수 있도록 구현되었다고 할지라도 위성항법의 자연적/인위적 교란에 의해 일부 주파수 또는 일부 위성항법 시스템을 이용할 수 없는 경우에도 수신기는 도 1b의 가용 신호원 중 일부만을 이용할 수밖에 없는 경우가 발생하게 된다.
도 2는 임의 시점 특정위치 사용자의 상공에 위치한 미국 GPS와 러시아 GLONASS의 위성배치를 고도각과 방위각에 대하여 그린 도면이다. 도 2의 원 중심에 사용자가 있다고 할 때 머리위의 위성 배치를 의미한다. 노란색 점(220)은 GPS 위성을 나타내고 총 10기의 위성이 가용하다. 보라색 점(210)은 GLONASS 위성이고 총 9기 가 가용하다. 이와 같은 위성배치에서 가용 위성 수는 총 19기가 된다.
하지만 위성항법 수신기가 GPS는 이중 주파수 신호의 처리가 가능하고, GLONASS는 단일 주파수 신호만이 처리 가능하면, 위성항법 수신기는 GLONASS 신호는 항법에 사용하지 않고 GPS 신호만을 이용하게 된다. 따라서 최종적으로 수신기는 도 3과 같이 GPS 신호 10기만을 이용할 수 있게 된다.
이와 같이 가용한 전체 19기 위성 중 일부 위성인 10기 만을 이용하게 되면 가시선 제한이나 인위적 교란 상황에서 위성항법의 가용성이 떨어지는 문제가 발생할 수 있다.
위에서 기술한 바와 같이 수신기의 성능 제약이나 위성 신호 수신 환경의 제약 등으로 인해 일부 위성 항법 시스템에 대해서는 이중 주파수 신호를 수신하고 또 다른 일부 위성 항법 시스템에 대해서는 단일 주파수 신호만을 수신하는 경우, 각 항법위성으로부터 측정된 의사거리의 정확도 성능 차이가 발생한다. 이렇게 정확한 의사거리 측정치와 부정확한 의사거리 측정치를 통합하여 사용하게 되면 오히려 항법 정확도를 열화시키게 된다.
따라서 대다수 상용 위성항법 수신기는 단일 주파수 신호를 수신하는 위성항법시스템의 의사거리는 무시하고, 이중 주파수 신호를 수신하는 위성항법 시스템의 의사거리 측정치만을 이용하여 항법해를 계산한다. 이러한 경우 다수의 가시 위성 중 일부의 위성만을 이용하기 때문에 위성항법의 가용성이 저하되는 한계가 있다.
예를 들어, 지형지물에 의한 가시선 제약이나 항공기의 자세 변화 등에 따라 특정 방향의 위성 신호를 수신할 수 없는 경우 가용 위성수가 줄어들어 항법해 계산이 아예 불가능하거나 오히려 항법 정확도가 저하된다.
또한, 다수 위성 항법 시스템 통합 항법의 주된 목적은 다수의 위성을 이용할 수 있게 되는 가용성 향상인데, 전리층 오차 보정 성능의 차이로 인해 다중 위성 항법 시스템을 충분히 활용할 수 없는 문제가 발생한다.
부연하면, 다수의 가용한 위성 항법 시스템이 운용 중에 있으나 위성항법 수신기의 성능제약으로 인해 일부의 위성 항법 시스템에 대해서만 이중 주파수 신호를 수신할 수 있고 또 다른 일부의 시스템에 대해서는 단일 주파수 신호만을 수신할 수 있는 경우가 많다. 이중주파수 수신 신호는 정확한 전리층 보상을 할 수 있으므로 정확한 의사거리 측정치를 얻게 되고, 단일주파수 수신 신호는 모델을 이용하여 전리층 보상을 하게 되어 부정확한 의사거리 측정치를 얻게 된다.
이로 인해 두 가지 종류의 의사거리 측정치를 통합하여 모두 사용할 수 없어 이중 주파수 신호만을 이용하게 되고 위성항법 가용성 성능이 저하된다.
1. 한국공개특허번호 제10-2007-0038744호(발명의 명칭: 지역적 전리층 오차 모델링 방법 및 그를 이용한 오차 보정방법)
1. 김영두외, "실시간 GNSS 수신기 전리층 지연 보정 모델의 한반도 특성 분석"한국항공우주학회 학술발표회 논문집(2014년) 2. 김동욱외, "기준국 수에 따른 다중 위성항법 광역보정시스템의 전리층 지연 추정 성능 분석"한국항행학회논문지 제18권 제4호 통권 제67호 (2014년 8월) pp.260-267
본 발명은 위 배경기술에 따른 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로서, 다중 위성 항법 시스템을 이용하는 통합항법 수신기에서 이중 주파수 신호를 수신할 수 없는 위성 신호원의 정확한 전리층 오차 보정을 위한 단독 전리층 지연 오차 보정 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 다중위성항법의 통합항법 수행 시 다중주파수 신호원의 정보를 이용하여 단일주파수 신호원에 대한 고정밀 전리층 오차 보정을 수행할 수 있는 단독 전리층 지연 오차 보정 장치 및 방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.
본 발명은 위에서 제시된 과제를 달성하기 위해, 다중 위성 항법 시스템을 이용하는 통합항법 수신기에서 이중 주파수 신호를 수신할 수 없는 위성 신호원의 정확한 전리층 오차 보정을 위한 단독 전리층 지연 오차 보정 장치를 제공한다.
상기 단독 전리층 지연 오차 보정 장치는,
다중 위성 항법 시스템으로부터 다수의 위성항법 신호를 수신하는 위성항법 수신기;
상기 다수의 위성항법 신호를 전처리하는 RF(Radio Frequency) 신호 전처리부;
전처리 신호를 이용하여 이중 주파수를 수신할 수 있는 위성 항법 시스템 신호의 의사 거리 정보들을 생성하는 상관기; 및
상기 의사거리 정보들을 이용하여 자체적으로 실시간 전리층 모델을 생성하고 상기 실시간 전리층 모델을 통해 상기 다수의 위성항법 신호 중 이중 주파수 신호를 수신할 수 없는 위성항법 신호의 의사거리 측정치에 대한 전리층 오차 보정을 수행하여 최종 항법해를 산출하는 항법신호 처리부;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
이때, 상기 최종 항법해는 이중주파수 신호를 이용하여 획득되는 의사거리 측정치와 상기 의사거리 측정치로부터 추정된 실시간 전리층 모델을 적용한 단일주파수 신호를 이용하여 획득되는 의사거리를 모두 통합하여 계산되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 실시간 전리층 모델은 상기 실시간 전리층 모델의 오차수준을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 실시간 전리층 모델은 가정되는 전리층 분포특성 함수 및 상기 다중 위성 항법 시스템에서 실제 관측된 실제 전리층 지연량을 이용하여 추정된 상기 전리층 분포특성 함수의 계수를 이용하여 생성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 다중 위성 항법 시스템은 다수의 GNSS(Global Navigation Satellite System) 또는 RNSS(Regional Navigation Satellite System:지역위성항법시스템)인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 전리층 모델의 오차 보정과 상기 보정결과에 대한 오차수준은 수학식
Figure 112016063387547-pat00016
(여기서,
Figure 112016063387547-pat00017
는 추정전리층 분포특성 함수의 계수
Figure 112016063387547-pat00018
에 대한 추정값이고,
Figure 112016063387547-pat00019
는 상기 추정값의 오차수준이고,
Figure 112016063387547-pat00020
는 전리층 통과점 위도,
Figure 112016063387547-pat00021
는 전리층 통과점 경도,
Figure 112016063387547-pat00022
는 적용 시점을 의미하고,
Figure 112016063387547-pat00023
는 모델 생성을 위한 기준위치이다)으로 정의되는 것을 특징으로 할 수 있다.
다른 한편으로, 본 발명의 다른 일실시예는, 위성항법 수신기가 다중 위성 항법 시스템으로부터 다수의 위성항법 신호를 수신하는 단계; RF(Radio Frequency) 신호 전처리부가 상기 다수의 위성항법 신호를 전처리하는 단계; 상관기가 전처리 신호를 이용하여 이중 주파수를 수신할 수 있는 위성 항법 시스템 신호의 의사 거리 정보들을 생성하는 단계; 항법신호 처리부가 상기 의사거리 정보들을 이용하여 자체적으로 실시간 전리층 모델을 생성하는 단계; 및 상기 항법신호 처리부가 상기 실시간 전리층 모델을 통해 상기 다수의 위성항법 신호 중 이중 주파수 신호를 수신할 수 없는 위성항법 신호의 의사거리 측정치에 대한 전리층 오차 보정을 수행하는 최종 항법해를 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 위성 항법 시스템을 이용하는 단독 전리층 지연 오차 보정 방법을 제공할 수 있다.
본 발명에 따르면, 다중위성항법의 통합항법 수행 시 다중 주파수 신호원의 정보를 이용하여 단일 주파수 신호원에 대한 고정밀 전리층 오차 보정을 수행함으로써 통합항법 과정에서 다중주파수 신호원과 단일주파수 신호원을 모두 이용할 수 있으므로 위성항법 가용성을 향상시킬 수 있다.
부연하면 2개 이상의 위성항법 시스템 이용 시 1개의 위성항법 시스템 신호만을 이중 주파수 신호 수신이 가능한 경우에도 해당 기법을 적용하여 전체 위성항법 시스템 신호를 모두 항법에 사용할 수 있으므로 위성항법의 가용성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 다른 효과로서는 위성항법 수신기가 지형지물이나 탑재 항공기의 자세 변화에 따라 일부 방향의 위성항법신호를 수신할 수 없게 되는 열악한 환경에서도 가시권에 있는 모든 위성신호를 이용할 수 있다는 점을 들 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 효과로서는 기존의 Klobuchar 모델과 같은 위성항법시스템 제공 전리층 모델은 해당 모델의 적용시 오차 수준을 판단할 방법이 없으나 반면 제안된 방식은 실측된 전리층 데이터를 기반으로 실시간으로 모델을 생성하고 해당 모델의 오차수준을 추정할 수 있기 때문에 통합항법 과정에서 오차수준을 반영하여 최적화 항법을 수행할 수 있는 장점이 있다는 점을 들 수 있다.
도 1a는 일반적으로 미국 GPS(Global Positioning System)에서 사용되는 전리층 모델인 Klobuchar모델의 시간별 전리층 모델 특성을 나타낸다.
도 1b는 일반적인 각 국가의 위성항법시스템 신호원의 주파수 배치 특성표이다.
도 2는 일반적으로 특정 시점에서 미국 GPS와 러시아 GLONASS(GLObal NAvigation Satellite System) 위성 항법 시스템의 위성 배치도이다.
도 3은 일반적으로 위성 항법 수신기가 GPS에 대해서만 이중 주파수 신호를 수신할 수 있게 되는 경우 GLONASS신호를 무시하고 GPS 신호만을 처리하게 되는 경우의 GPS 위성 배치도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 신호 수신 환경을 반영한 단독 전리층 지연 오차 보정 장치의 개념도이다.
도 5는 도 4에 도시된 위성 항법 시스템A의 이중 주파수 신호를 이용하여 각 전리층 통과점에서의 전리층 지연량을 관측하는 개념도이다.
도 6은 도 4에 도시된 위성 항법 시스템A를 이용하여 추정한 실시간 전리층 모델과 위성 항법 시스템B에 대한 전리층 통과점 개념도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예를 적용하는 경우의 전리층 추정 오차를 시간에 대해 나타낸 그래프이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 GPS의 Klobuchar 모델을 이용하여 전리층 오차를 보상한 경우의 추정 오차를 시간에 대해 나타낸 결과 그래프이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 신호 수신 환경을 반영한 단독 전리층 지연 오차 보정 과정을 보여주는 흐름도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 구체적으로 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용한다.
제 1, 제 2등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않아야 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 다중 위성 항법 시스템을 이용하는 단독 전리층 지연 오차 보정 장치 및 방법을 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명의 일실시예에서 일부 위성 항법 시스템에 대해서는 이중 주파수 신호를 수신할 수 있고 또 다른 일부 위성 항법 시스템에 대해서는 단일 주파수 신호만을 수신할 수 있는 위성항법 수신기를 대상으로 한다. 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 신호 수신 환경을 반영한 단독 전리층 지연 오차 보정 장치(400)의 개념도이다. 특히, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 구성에 대한 개념도로써 구현의 일례로 2개의 위성 항법 시스템(40-1,40-2)을 가정하였다.
도 4를 참조하면, 단독 전리층 지연 오차 보정 장치(400)는, 다중 위성 항법 시스템으로부터 다수의 위성항법 신호를 수신하는 위성항법 수신기 안테나(410); 상기 다수의 위성항법 신호를 전처리하는 RF(Radio Frequency) 신호 전처리부(420); 전처리 신호를 이용하여 이중 주파수를 수신할 수 있는 위성 항법 시스템 신호의 의사 거리 정보들을 생성하는 상관기(430); 및 상기 의사거리 정보들을 이용하여 자체적으로 실시간 전리층 모델을 생성하고 상기 실시간 전리층 모델을 통해 상기 다수의 위성항법 신호 중 이중 주파수 신호를 수신할 수 없는 위성항법 신호의 의사거리 측정치에 대한 전리층 오차 보정을 수행하여 최종 항법해를 산출하는 항법신호 처리부(440) 등을 포함하여 구성될 수 있다.
위성 항법 수신기 안테나(410)는 위성 항법 신호를 수신한다. 도 4에서는 위성 항법 수신기 안테나(410)가 RF(Radio Frequency) 신호 전처리부(420)와 분리되어 구성되는 것으로 도시하였으나 설계 목적에 따라서 하나로 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 일실시예에서는 이해의 편의를 위해 분리되어 구성되는 것으로 도시한다.
위성 항법 수신기 안테나(410)는 위성 항법 시스템A(40-1)에 대해서는 2개의 주파수(L1/L2) 신호(즉 이중 주파수)를 수신할 수 있고, 위성 항법 시스템B(40-2)에 대해서는 단일 주파수(L1) 신호만을 수신할 수 있는 경우이다. 이러한 한계는 위성항법수신기 안테나(410) 또는 RF(Radio Frequency) 신호 전처리부(420) 또는 상관기(430)의 성능 제약에 의해 발생한다.
상관기(430)는 RF 신호 전처리부(420)에 의해 생성되는 전처리 신호를 이용하여 이중 주파수를 수신할 수 있는 위성 항법 시스템 신호의 의사 거리 정보들을 생성한다. 이러한 의사거리 정보는 GNSS(GLObal NAvigation Satellite System) A L1의 의사거리, GNSS A L2의 의사거리, GNSS B L1의 의사거리가 된다. 이러한 의사거리는 GNSS에만 국한되지 않고 지역위성항법시스템(RNSS: Regional Navigation Satellite System)에도 적용가능하다.
부연하면, 도 4의 환경에서 관측 가능한 의사거리 측정치는 다음 수학식과 같다.
Figure 112016063387547-pat00024
Figure 112016063387547-pat00025
Figure 112016063387547-pat00026
위 수학식 5 내지 7과 같이, 위성항법시스템A의 가시위성 수를
Figure 112016063387547-pat00027
라고 했을 때, L1과 L2 대역에 대해 각각
Figure 112016063387547-pat00028
개, 위성항법시스템B의 가시위성 수를
Figure 112016063387547-pat00029
이라고 했을 때 L1 대역에 대해
Figure 112016063387547-pat00030
개이다.
항법신호 처리부(440)는 이러한 의사거리 정보들을 이용하여 자체적으로 실시간 전리층 모델을 생성하고 상기 실시간 전리층 모델을 통해 상기 다수의 위성항법 신호 중 이중 주파수 신호를 수신할 수 없는 위성항법 신호의 의사거리 측정치에 대한 전리층 오차 보정을 수행하여 최종 항법해를 산출한다.
부연하면, 위 수학식 5 및 수학식 6의 위성항법시스템A의 각 위성에 대한 의사거리 측정치를 수학식3에 적용하면 각 위성별 전리층 지연량을 추정할 수 있다. 위성항법시스템A의 i번째 위성에 대한 전리층 지연 추정량은 다음 수학식과 같다.
Figure 112016063387547-pat00031
일반적으로 기존의 위성 항법 수신기는 위성 항법 시스템B에 대해서는 Klobuchar모델과 같은 전리층 모델을 적용하여 전리층 지연량을 보상하였다. 그러나, 본 발명에서는 수학식 8의 위성 항법 시스템A에서 관측된 전리층 지연량을 이용하여 실시간으로 위성 항법 시스템B의 전리층 지연을 보상하는 방법이다. 우선, 전리층 분포특성 함수를 가정한다. 후보 함수로는 1차평면 함수, 2차평면 함수, 구면조화함수(spherical harmonics)등의 하나 또는 이들의 조합이 있을 수 있다.
다음으로 수학식 8의 위성항법시스템A에서 관측된 실제 전리층 지연량을 이용하여 전리층 분포특성 함수의 계수를 추정하여 실시간 적용가능한 전리층 모델을 생성한다. 위성항법시스템B에서 관측된 의사거리에 위성항법시스템A를 통해 만들어진 실시간 전리층 모델을 적용하여 전리층 오차를 보상한다.
도 5는 도 4에 도시된 위성 항법 시스템A의 이중 주파수 신호를 이용하여 각 전리층 통과점에서의 전리층 지연량을 관측하는 개념도이다. 도 5를 참조하면, 구현의 일례로 한반도의 전리층 분포 특성을 1차 평면 함수로 가정한 과정을 도 6을 이용하여 설명한다. 위성항법시스템A(40-1)의 각 가시위성에 대하여 L1/L2 의사거리측정치를 얻을 수 있다. 전리층이 고도 350km 상공에 집중되는 전리층 집중 고도 영역(520)에 분포한다고 가정하면 각 위성(510-1,510-2,510-3,510-4)으로부터 위성신호가 전리층을 통과하는 지점을 전리층 통과점(521)이라 하고 그 위치를 계산할 수 있다.
임의의 i번째 위성에 대한 전리층 통과점은 위도와 경도로 나누어
Figure 112016063387547-pat00032
형태로 표시하고, 해당 전리층 통과점(521)에서의 지연량은
Figure 112016063387547-pat00033
으로 정의한다. 이제 도 6의 각 전리층 통과점 위치와 해당 위치에서의 지연량을 이용하여 전리층 분포 특성함수를
Figure 112016063387547-pat00034
로 추정할 수 있다.
Figure 112016063387547-pat00035
는 전리층 통과점 위도,
Figure 112016063387547-pat00036
는 전리층 통과점 경도,
Figure 112016063387547-pat00037
는 적용 시점을 의미한다. 전리층 분포 특성함수를 1차함수로 가정하면 추정해야할 계수
Figure 112016063387547-pat00038
를 이용하여 다음식과 같이 정의할 수 있다.
Figure 112016063387547-pat00039
추정계수
Figure 112016063387547-pat00040
는 매 시간 추정하는 값이고,
Figure 112016063387547-pat00041
는 모델 생성을 위한 기준위치로써 위성항법시스템A의 전리층 통과점의 평균값으로 결정한다. 임의의 값을 정할 수 있다. 수학식 8의 위성항법시스템A의 관측 전리층 지연량을 이용하여 수학식 9의 전리층 분포 특성함수의 계수를 추정하기 위하여 다음 수학식을 정의한다.
Figure 112016063387547-pat00042
수학식 10으로부터 최소 자승법과 같은 방정식 풀이 기법을 이용하여 추정계수
Figure 112016063387547-pat00043
에 대한 추정값
Figure 112016063387547-pat00044
와 추정값의 오차 수준
Figure 112016063387547-pat00045
을 계산할 수 있다. 이로부터 최종적으로 획득된 전리층 모델의 오차 보정식과 보정결과에 대한 오차수준은 다음식을 통해 계산할 수 있다.
Figure 112016063387547-pat00046
다음으로 이중주파수 신호를 수신할 수 없는 위성항법시스템B의 신호원에 대한 전리층 보상 개념을 도 6을 이용하여 설명한다.
도 6은 도 4에 도시된 위성 항법 시스템A를 이용하여 추정한 실시간 전리층 모델과 위성 항법 시스템B에 대한 전리층 통과점 개념도이다. 도 6을 참조하면, 우선 위성항법시스템B(40-2)의 신호원에 대한 전리층 통과점을
Figure 112016063387547-pat00047
와 같이 계산할 수 있다. 전리층 집중 고도 영역(520)에 있는 각 전리층 통과점에 대하여 수학식 11의 모델을 적용하면 수학식 12와 같이 위성항법시스템B(40-2)의 각 위성(610-1,610-2,610-3)에 대한 전리층 지연량을 계산할 수 있다.
Figure 112016063387547-pat00048
Figure 112016063387547-pat00049
수학식 11의 추정계수
Figure 112016063387547-pat00050
들이 매번 관측치에 대해 계산되므로 수학식 12, 13의 추정과정 또한 매번 계산된다. 기존의 Klobuchar 모델을 이용하는 Klobuchar 모델의 오차 수준을 계산할 수 있는 방법이 없다. 반면 본 발명의 일실시예에 의한 경우 실시간 전리층 모델의 적용에 대한 오차 수준을 판단할 수 있으므로 통합 항법해 계산시 측정치를 융합하는 과정에서 최적화 기능을 수행할 수 있다.
위성 항법 수신기의 관점에서는 도 1b의 전체 위성신호를 수신하기 위해서는 형상에 제약이 발생하고 비용이 증가하는 단점이 있다. 최근 디지털 기술의 발전으로 대다수의 장비들이 저가화되고 소형화되고 있으나 광대역 RF신호를 수신하는 RF 장치는 소형화/저가화의 기술제약이 여전하다. 이러한 경우에 본 발명의 일실시예를 적용하면 도 1b에서 일부 위성항법시스템에 대해서만 2개 주파수를 수신할 수 있는 RF 장비만으로도 전체 위성항법시스템을 이용할 수 있는 장점이 있다.
앞서 설명한 본 발명의 구현 예시를 미국 GPS 위성이 제공하는 Klobuchar 모델과 성능 비교를 하였다.
도 7은 본 발명의 일실시예를 적용하는 경우의 전리층 추정 오차를 시간에 대해 나타낸 그래프이다. 도 7을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 방식을 수학식 9와 같은 전리층 분포 특성함수를 이용하여 구현한 사례를 적용한 것으로 1m 이내의 전리층 보상 성능을 보이는 것을 확인할 수 있다.
반면에, 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 GPS의 Klobuchar 모델을 이용하여 전리층 오차를 보상한 경우의 추정 오차를 시간에 대해 나타낸 결과 그래프이다. 도 8을 참조하면, Klobuchar 모델을 이용하는 경우의 매 시간 각 가시위성에 대한 전리층 지연 오차 보정 성능을 보인 그림으로 평균이 0이 되도록 조정한 결과이다. 그림 내의 각 선은 개별 위성이 가시권 내에 들어왔다가 다시 사라지는 경로에 대해서 전리층 추정 오차를 의미한다. 최대 3m까지의 편차가 발생한다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 신호 수신 환경을 반영한 단독 전리층 지연 오차 보정 과정을 보여주는 흐름도이다. 도 9를 참조하면, 위성항법 수신기 안테나(410)가 다중 위성 항법 시스템(40-1,40-2)으로부터 다수의 위성항법 신호를 수신한다(단계 S910). 이후, RF(Radio Frequency) 신호 전처리부(420)가 상기 다수의 위성항법 신호를 전처리한다(단계 S920).
이후, 상관기(430)가 전처리 신호를 이용하여 이중 주파수를 수신할 수 있는 위성 항법 시스템 신호의 의사 거리 정보들을 생성한다(단계 S930).
항법신호 처리부(440)가 상기 의사거리 정보들을 이용하여 자체적으로 실시간 전리층 모델을 생성한다.(단계 S940 내지 S970). 부연하면, 위성 항법 시스템A(도 4의 40-1)에서 관측된 전리층 지연량을 이용하여 실시간으로 위성 항법 시스템B(도 4의 40-2)의 전리층 지연을 보상한다. 우선, 전리층 분포특성 함수를 가정한다. 다음으로 위성항법시스템A에서 관측된 실제 전리층 지연량을 이용하여 전리층 분포특성 함수의 계수를 추정하여 실시간 적용가능한 전리층 모델을 생성한다.
이후, 위성항법시스템B에서 관측된 의사거리에 위성항법시스템A를 통해 만들어진 실시간 전리층 모델을 적용하여 전리층 오차를 보상하여 최종 항법해를 산출한다(단계 S990).
40-1: 위성 항법 시스템A
40-2: 위성 항법 시스템B
400: 단독 전리층 지연 오차 보정 장치
410: 위성 항법 수신기 안테나
420: RF(Radio Frequency) 전처리부
430: 상관기
440: 항법신호 처리부
510-1,510-2,510-3,510-4: 제 1 내지 제 4 위성
520: 전리층 집중 고도 영역
521: 전리층 통과점

Claims (7)

  1. 다중 위성 항법 시스템으로부터 다수의 위성항법 신호를 수신하는 위성항법 수신기;
    상기 다수의 위성항법 신호를 전처리하는 RF(Radio Frequency) 신호 전처리부;
    전처리 신호를 이용하여 이중 주파수를 수신할 수 있는 위성 항법 시스템 신호의 의사 거리 정보들을 생성하는 상관기; 및
    상기 의사거리 정보들을 이용하여 자체적으로 실시간 전리층 모델을 생성하고 상기 실시간 전리층 모델을 통해 상기 다수의 위성항법 신호 중 이중 주파수 신호를 수신할 수 없는 위성항법 신호의 의사거리 측정치에 대한 전리층 오차 보정을 수행하여 최종 항법해를 산출하는 항법신호 처리부;를 포함하며,
    상기 다중 위성 항법 시스템은 다수의 GNSS(Global Navigation Satellite System) 또는 RNSS(Regional Navigation Satellite System:지역위성항법시스템)이며,
    상기 전리층 모델의 오차 보정과 보정결과에 대한 오차수준은 수학식
    Figure 112017088929637-pat00069
    (여기서,
    Figure 112017088929637-pat00070
    는 추정전리층 분포특성 함수의 계수
    Figure 112017088929637-pat00071
    에 대한 추정값이고,
    Figure 112017088929637-pat00072
    는 상기 추정값의 오차수준이고,
    Figure 112017088929637-pat00073
    는 전리층 통과점 위도,
    Figure 112017088929637-pat00074
    는 전리층 통과점 경도,
    Figure 112017088929637-pat00075
    는 적용 시점을 의미하고,
    Figure 112017088929637-pat00076
    는 모델 생성을 위한 기준위치이다)으로 정의되는 것을 특징으로 하는 다중 위성 항법 시스템을 이용하는 단독 전리층 지연 오차 보정 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 최종 항법해는 이중주파수 신호를 이용하여 획득되는 의사거리 측정치와 상기 의사거리 측정치로부터 추정된 실시간 전리층 모델을 적용한 단일주파수 신호를 이용하여 획득되는 의사거리를 모두 통합하여 계산되는 것을 특징으로 하는 다중 위성 항법 시스템을 이용하는 단독 전리층 지연 오차 보정 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 실시간 전리층 모델은 상기 실시간 전리층 모델의 오차수준을 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 위성 항법 시스템을 이용하는 단독 전리층 지연 오차 보정 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 실시간 전리층 모델은 가정되는 전리층 분포특성 함수 및 상기 다중 위성 항법 시스템에서 실제 관측된 실제 전리층 지연량을 이용하여 추정된 상기 전리층 분포특성 함수의 계수를 이용하여 생성되는 것을 특징으로 하는 다중 위성 항법 시스템을 이용하는 단독 전리층 지연 오차 보정 장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 위성항법 수신기가 다중 위성 항법 시스템으로부터 다수의 위성항법 신호를 수신하는 단계;
    RF(Radio Frequency) 신호 전처리부가 상기 다수의 위성항법 신호를 전처리하는 단계;
    상관기가 전처리 신호를 이용하여 이중 주파수를 수신할 수 있는 위성 항법 시스템 신호의 의사 거리 정보들을 생성하는 단계;
    항법신호 처리부가 상기 의사거리 정보들을 이용하여 자체적으로 실시간 전리층 모델을 생성하는 단계; 및
    상기 항법신호 처리부가 상기 실시간 전리층 모델을 통해 상기 다수의 위성항법 신호 중 이중 주파수 신호를 수신할 수 없는 위성항법 신호의 의사거리 측정치에 대한 전리층 오차 보정을 수행하는 최종 항법해를 산출하는 단계;를 포함하며,
    상기 다중 위성 항법 시스템은 다수의 GNSS(Global Navigation Satellite System) 또는 RNSS(Regional Navigation Satellite System:지역위성항법시스템)이며,
    상기 전리층 모델의 오차 보정과 보정결과에 대한 오차수준은 수학식
    Figure 112017088929637-pat00077
    (여기서,
    Figure 112017088929637-pat00078
    는 추정전리층 분포특성 함수의 계수
    Figure 112017088929637-pat00079
    에 대한 추정값이고,
    Figure 112017088929637-pat00080
    는 상기 추정값의 오차수준이고,
    Figure 112017088929637-pat00081
    는 전리층 통과점 위도,
    Figure 112017088929637-pat00082
    는 전리층 통과점 경도,
    Figure 112017088929637-pat00083
    는 적용 시점을 의미하고,
    Figure 112017088929637-pat00084
    는 모델 생성을 위한 기준위치이다)으로 정의되는 것을 특징으로 하는 다중 위성 항법 시스템을 이용하는 단독 전리층 지연 오차 보정 방법.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20200084651A (ko) 2019-01-03 2020-07-13 서울대학교산학협력단 의사거리 측정치 및 이중차분 반송파 측정치를 이용한 전리층 보정정보 생성 시스템 및 방법
JP2020122683A (ja) * 2019-01-29 2020-08-13 日本無線株式会社 Ｇｎｓｓ受信機及び電離層遅延量計算方法
KR20210061901A (ko) * 2019-11-20 2021-05-28 주식회사 에코센싱 복수의 수신기를 이용한 위치 추정 장치 및 방법
CN113671534A (zh) * 2020-05-15 2021-11-19 华为技术有限公司 一种定位补偿方法、车载单元、介质及系统
KR20220014207A (ko) 2020-07-28 2022-02-04 서울대학교산학협력단 반송파 위상 측정치를 이용한 전리층 지연 절대값 추정 시스템 및 전리층 보정정보 생성 시스템
CN114035182A (zh) * 2021-10-21 2022-02-11 中国科学院数学与系统科学研究院 一种基于电离层反射的多站时差多变量短波目标定位方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006349672A (ja) * 2005-05-20 2006-12-28 Nec Toshiba Space Systems Ltd Ｇｐｓｒ多周計測型電離層遅延補正装置、ｇｐｓｒ多周計測型電離層遅延補正方法及びプログラム
JP2007187592A (ja) 2006-01-16 2007-07-26 Furuno Electric Co Ltd 測位用演算装置及び電離層遅延量算出方法
JP2008051567A (ja) 2006-08-23 2008-03-06 Japan Radio Co Ltd 衛星航法装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006349672A (ja) * 2005-05-20 2006-12-28 Nec Toshiba Space Systems Ltd Ｇｐｓｒ多周計測型電離層遅延補正装置、ｇｐｓｒ多周計測型電離層遅延補正方法及びプログラム
JP2007187592A (ja) 2006-01-16 2007-07-26 Furuno Electric Co Ltd 測位用演算装置及び電離層遅延量算出方法
JP2008051567A (ja) 2006-08-23 2008-03-06 Japan Radio Co Ltd 衛星航法装置

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200084651A (ko) 2019-01-03 2020-07-13 서울대학교산학협력단 의사거리 측정치 및 이중차분 반송파 측정치를 이용한 전리층 보정정보 생성 시스템 및 방법
JP2020122683A (ja) * 2019-01-29 2020-08-13 日本無線株式会社 Ｇｎｓｓ受信機及び電離層遅延量計算方法
KR20210061901A (ko) * 2019-11-20 2021-05-28 주식회사 에코센싱 복수의 수신기를 이용한 위치 추정 장치 및 방법
KR102268550B1 (ko) * 2019-11-20 2021-06-24 주식회사 에코센싱 복수의 수신기를 이용한 위치 추정 장치 및 방법
CN113671534A (zh) * 2020-05-15 2021-11-19 华为技术有限公司 一种定位补偿方法、车载单元、介质及系统
KR20220014207A (ko) 2020-07-28 2022-02-04 서울대학교산학협력단 반송파 위상 측정치를 이용한 전리층 지연 절대값 추정 시스템 및 전리층 보정정보 생성 시스템
CN114035182A (zh) * 2021-10-21 2022-02-11 中国科学院数学与系统科学研究院 一种基于电离层反射的多站时差多变量短波目标定位方法
CN114035182B (zh) * 2021-10-21 2022-06-07 中国科学院数学与系统科学研究院 一种基于电离层反射的多站时差多变量短波目标定位方法

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