KR102031838B1 - Method and apparatus for processing differential information of global navigation satellite system - Google Patents

Method and apparatus for processing differential information of global navigation satellite system

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KR102031838B1 KR1020170102565A KR20170102565A KR102031838B1 KR 102031838 B1 KR102031838 B1 KR 102031838B1 KR 1020170102565 A KR1020170102565 A KR 1020170102565A KR 20170102565 A KR20170102565 A KR 20170102565A KR 102031838 B1 KR102031838 B1 KR 102031838B1
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Abstract

위성신호를 수신하는 적어도 하나의 기준국으로부터 데이터를 수신하고, 수신된 데이터를 이용하여 보정정보를 생성하고, 생성된 보정정보를 데이터 링크를 통하지 않고 사용자 디바이스에 송신하는, 중앙 처리 디바이스에서 위성항법 시스템(Global Navigation Satellite System, GNSS)의 보정정보를 처리하는 방법이 개시된다.
또한, 중앙 처리 디바이스로부터 상기 보정정보를 수신하고, 보정정보의 유효시간 경과 여부를 결정하고, 유효시간이 경과한 경우 보정정보를 이용하여 상기 유효시간이 경과되기 직전의 사용자 디바이스의 제 1 위치정보를 생성하고, 반송파 위상 적분을 이용하여 사용자 디바이스의 유효시간 경과 후 현재 시점의 제 2 위치정보를 생성하는, 사용자 디바이스에서 위성항법 시스템(Global Navigation Satellite System, GNSS)의 보정정보를 처리하여 사용자 디바이스의 위치정보를 생성하는 방법이 개시된다.
Receiving satellite data from at least one reference station receiving a satellite signal, generating correction information using the received data, and transmitting the generated correction information to a user device over a data link; A method of processing correction information of a system (Global Navigation Satellite System, GNSS) is disclosed.
Also, receiving the correction information from the central processing device, determining whether the valid information has elapsed, and if the valid time has elapsed, first location information of the user device immediately before the valid time has elapsed by using the correction information. And generating correction information of the Global Navigation Satellite System (GNSS) in the user device, which generates second position information of the current time point after the valid time of the user device has elapsed by using the carrier phase integration. A method of generating location information of is disclosed.

Description

위성항법 시스템의 보정정보를 처리하는 장치 및 방법 {METHOD AND APPARATUS FOR PROCESSING DIFFERENTIAL INFORMATION OF GLOBAL NAVIGATION SATELLITE SYSTEM}Apparatus and method for processing correction information of satellite navigation system {METHOD AND APPARATUS FOR PROCESSING DIFFERENTIAL INFORMATION OF GLOBAL NAVIGATION SATELLITE SYSTEM}

본 개시는 위성항법 시스템의 보정정보를 처리하는 장치 및 방법을 제공한다.The present disclosure provides an apparatus and method for processing correction information of a satellite navigation system.

GNSS(Global Navigation Satellite System)는 인공위성을 이용하여 지구상의 정밀한 위치정보를 날씨에 상관없이 제공하는 위성항법 시스템으로서 미국 GPS(Global Positioning System) 및 러시아 GLONASS(GLObal NAvigation Satellite System) 등이 존재한다. 이러한 GNSS의 위치정보는 참값대비 오차를 갖는데, 오차요인으로 위성의 시계 및 궤도 오차, 전리층 지연 오차, 대류층 지연 오차, 다중경로 오차, 수신기 신호추적 오차 및 잡음 등이 존재한다. GNSS 위치정보는 각 위성에 대한 거리측정 데이터로 삼각측량 방식을 적용하여 계산한다.The Global Navigation Satellite System (GNSS) is a satellite navigation system that provides precise location information on Earth using satellites regardless of the weather, and includes the United States GPS (Global Positioning System) and Russian GLONASS (GLObal NAvigation Satellite System). The location information of the GNSS has an error with respect to the true value. The error factors include satellite clock and orbit error, ionospheric delay error, convective delay error, multipath error, receiver signal tracking error, and noise. GNSS location information is calculated by applying triangulation method to the distance measurement data for each satellite.

차분위성항법(DGPS, Differential GPS)은 이러한 오차를 줄일 수 있는 방법으로서, 참값을 갖는 기준국을 이용하여 보정정보를 생성한 후 오차를 제거하여 위치정확도를 향상시킬 수 있다. Differential GPS (DGPS) is a method for reducing such an error, and the positional accuracy can be improved by generating correction information using a reference station having a true value and then removing the error.

차분위성항법은 보정정보 생성 방식에 따라 협역 차분위성항법과 광역 차분위성항법으로 구분된다. 협역 차분위성항법은 참값을 기준으로 각 위성의 오차를 1개 항으로 생성하여 보정하는 방식이다. 광역 차분위성항법은 각각의 오차 성분을 구분하여 여러 항으로 보정하는 방식으로, 위성의 시계/궤도 오차와 전리층 지연 오차 등을 각각 측정하여 보상한다. 이러한 광역 차분위성항법은 각각의 오차 항을 독립적으로 보상하기 때문에 보정정보의 유효범위가 수백 Km 정도로 넓다는 특징을 갖는다.Differential satellite navigation is classified into narrow differential satellite and wide-area satellite navigation according to the correction information generation method. Narrow-band differential satellite navigation generates and corrects the error of each satellite as one term based on the true value. The wide-area differential satellite navigation classifies each error component and corrects it by several terms, and compensates by measuring the clock / orbit error and ionospheric delay error of the satellite, respectively. Since the global differential satellite navigation compensates for each error term independently, the effective range of the correction information is as large as several hundred Km.

한편, 위성에서의 위치 측정 정확도 향상을 위해서는, 차분위성항법은 별도의 데이터링크를 이용하여 보정정보를 제공할 필요가 있다. 이러한 데이터링크로 지상의 RF 모뎀을 사용하는 지상기반 보강시스템(GBAS, Ground Based Augmentation System)과 정지궤도 위성을 사용하는 위성기반 보강시스템(SBAS, Satellite Based Augmentation System)이 존재한다. 또한, 보정정보는 유효시간을 가지고 있는데, 유효시간 이후에는 오차정보가 실제와 맞지 않기 때문이다. 따라서 보정정보를 받은 후 일정시간 동안에만 사용할 수 있다.On the other hand, in order to improve the position measurement accuracy in the satellite, the differential satellite navigation needs to provide correction information using a separate data link. These data links include the Ground Based Augmentation System (GBAS) using the grounded RF modem and the Satellite Based Augmentation System (SBAS) using the geostationary satellite. In addition, the correction information has a valid time, since the error information does not match the actual time after the valid time. Therefore, it can be used only for a certain time after receiving correction information.

위성항법 시스템의 보정정보를 처리하는 장치 및 방법을 제공하는데 있다. 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 이하의 실시예들로부터 또 다른 기술적 과제들이 유추될 수 있다.An apparatus and method for processing correction information of a satellite navigation system are provided. The technical problem to be achieved by the present embodiment is not limited to the technical problems as described above, and further technical problems can be inferred from the following embodiments.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 개시의 제1 측면은, 위성신호를 수신하는 적어도 하나의 기준국으로부터 데이터를 수신하는 단계; 상기 수신된 데이터를 이용하여 보정정보를 생성하는 단계; 및 상기 생성된 보정정보를 데이터 링크를 통하지 않고 사용자 디바이스에 송신하는 단계;를 포함하는, 중앙 처리 디바이스에서 위성항법 시스템(Global Navigation Satellite System, GNSS)의 보정정보를 처리하는 방법을 제공할 수 있다.As a technical means for achieving the above technical problem, a first aspect of the present disclosure, the step of receiving data from at least one reference station for receiving a satellite signal; Generating correction information using the received data; And transmitting the generated correction information to a user device without passing through a data link. The method may include a method for processing correction information of a global navigation satellite system (GNSS) in a central processing device. .

또한, 상기 수신된 데이터를 전처리하는 단계; 및 상기 전처리된 데이터를 이용하여 보정정보를 생성하는 단계;를 포함하는, 방법을 제공할 수 있다.In addition, preprocessing the received data; And generating correction information by using the pre-processed data.

또한, 전리층 지연 오차에 대한 보정정보 및, 위성의 궤도 및 시계 오차에 대한 보정정보를 순차적으로 생성하는 방법을 제공할 수 있다.In addition, a method of sequentially generating correction information regarding an ionospheric delay error and correction information about an orbit and a clock error of a satellite may be provided.

본 개시의 제 2 측면은, 중앙 처리 디바이스로부터 상기 보정정보를 수신하는 단계; 상기 보정정보의 유효시간 경과 여부를 결정하는 단계; 상기 유효시간이 경과한 경우, 상기 보정정보를 이용하여 상기 유효시간이 경과되기 직전의 상기 사용자 디바이스의 제 1 위치정보를 생성하는 단계; 및 상기 사용자 디바이스의 제 1 위치정보를 반송파 위상 적분 기법 적용하여 상기 사용자 디바이스의 상기 유효시간 경과 후 현재 시점의 제 2 위치정보를 생성하는 단계;를 포함하는, 사용자 디바이스에서 위성항법 시스템(Global Navigation Satellite System, GNSS)의 보정정보를 처리하여 사용자 디바이스의 위치정보를 생성하는 방법을 제공할 수 있다.A second aspect of the disclosure includes receiving the correction information from a central processing device; Determining whether the valid time of the correction information has elapsed; Generating first location information of the user device immediately before the valid time elapses using the correction information when the valid time elapses; And generating second position information of a current time point after the effective time elapses of the user device by applying a carrier phase integration technique to the first position information of the user device. A method of generating location information of a user device may be provided by processing correction information of a Satellite System (GNSS).

또한, 상기 유효시간이 경과하지 않은 경우, 상기 보정정보를 이용하여 상기 사용자 디바이스의 현재 시점의 위치정보를 생성하는 단계;를 포함하는, 방법을 제공할 수 있다.The method may include generating location information of a current time point of the user device by using the correction information when the valid time has not elapsed.

또한, 반송파 위상 데이터를 수신하는 단계; 상기 수신된 반송파 위상 데이터를 적분하여 상기 사용자 디바이스의 위치 변화량을 산출하는 단계; 및 상기 산출된 위치 변화량 및 상기 사용자 디바이스의 상기 제 1 위치정보를 이용하여 상기 사용자 디바이스의 상기 제 2 위치를 출력하는 단계;를 포함하는, 방법을 제공할 수 있다.In addition, receiving carrier phase data; Calculating an amount of change in position of the user device by integrating the received carrier phase data; And outputting the second position of the user device using the calculated position change amount and the first position information of the user device.

또한, 데이터 링크를 통하지 않고 상기 중앙 처리 디바이스로부터 상기 보정정보를 직접 수신하는 단계를 포함하는, 방법을 제공할 수 있다.The method may also include receiving the correction information directly from the central processing device without going through a data link.

또한, 상기 반송파 위상 데이터는, 수학식 (여기서, 는 위성위치, 는 수신기위치,는 위성과 수신기 사이의 시선벡터, 는 위성 위치오차, 는 전리층 지연오차,는 대류층 지연오차, 는 위성 시계오차, 는 수신기 시계오차, 는 GNSS 신호의 RF 주파수 파장, 는 미지정수, 는 반송파 위상 데이터의 측정오차를 나타낸다)에 의해 산출되는 것인, 방법을 제공할 수 있다.In addition, the carrier phase data, (here, Is the satellite location, Is the receiver location, Is the line of sight between the satellite and the receiver, Is a satellite positioning error, Is an ionospheric delay error, Is the convective delay error, Is a satellite clock error, Receiver error, RF frequency wavelength of the GNSS signal, Is an unknown, Is the carrier phase data Can be provided.

본 개시의 제 3 측면은, 위성신호를 수신하는 적어도 하나의 기준국으로부터 데이터를 수신하는 통신부; 및 상기 수신된 데이터를 이용하여 보정정보를 생성하는 보정정보 생성부;를 포함하고, 상기 통신부는 상기 생성된 보정정보를 데이터 링크를 통하지 않고 사용자 디바이스에 송신하는 것인, 위성항법 시스템(Global Navigation Satellite System, GNSS)에 이용될 보정정보를 처리하는 중앙 처리 디바이스를 제공할 수 있다.A third aspect of the present disclosure includes a communication unit for receiving data from at least one reference station for receiving satellite signals; And a correction information generator configured to generate correction information using the received data, wherein the communication unit transmits the generated correction information to a user device without using a data link. A central processing device for processing correction information to be used in a Satellite System (GNSS) may be provided.

본 개시의 제 4 측면은, 중앙 처리 디바이스로부터 상기 보정정보를 수신하는 통신부; 및 상기 보정정보의 유효시간 경과 여부를 결정하고, 상기 유효시간이 경과한 경우, 상기 보정정보를 이용하여 상기 유효시간이 경과되기 직전의 상기 사용자 디바이스의 제 1 위치정보를 생성하고, 반송파 위상 적분을 이용하여 상기 사용자 디바이스의 상기 유효시간 경과 후 현재 시점의 제 2 위치정보를 생성하는 사용자 디바이스 위치정보 생성부;를 포함하는, 위성항법 시스템(Global Navigation Satellite System, GNSS)의 보정정보를 이용하여 사용자 디바이스의 위치정보를 생성하는 사용자 디바이스를 제공할 수 있다.A fourth aspect of the present disclosure, the communication unit for receiving the correction information from the central processing device; And determining whether the correction time has elapsed, and when the valid time has elapsed, generating first position information of the user device immediately before the valid time has elapsed by using the correction information, and performing carrier phase integration By using the correction information of the Global Navigation Satellite System (GNSS), including; user device location information generation unit for generating second location information of the current time point after the effective time of the user device has elapsed using; A user device for generating location information of the user device may be provided.

본 개시의 제 5 측면은, 제 1 및 제 2 측면의 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공할 수 있다.A fifth aspect of the present disclosure can provide a computer readable recording medium having recorded thereon a program for executing the methods of the first and second aspects on a computer.

도 1은 일 실시예에 따른 위성항법 시스템의 보정정보를 처리하는 전체적인 동작을 설명하기 위한 예시적인 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 중앙 처리 디바이스에서 보정정보를 처리하는 예시를 설명하는 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 보정정보를 처리하는 방법의 흐름도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 중앙 처리 디바이스에서 보정정보를 생성하는 방법의 흐름도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 중앙 처리 디바이스 및 사용자 디바이스에서 보정정보를 처리하는 예시를 설명하는 도면이다.
도 6는 일 실시예에 따른 보정정보를 처리하여 사용자 디바이스의 위치정보를 생성하는 방법의 흐름도이다.
1 is an exemplary diagram for describing an overall operation of processing correction information of a satellite navigation system according to an embodiment.
2 is a diagram illustrating an example of processing correction information in a central processing device, according to an exemplary embodiment.
3 is a flowchart of a method of processing correction information, according to an exemplary embodiment.
4 is a flowchart of a method of generating correction information in a central processing device according to an embodiment.
5 is a diagram illustrating an example of processing correction information in a central processing device and a user device according to an exemplary embodiment.
6 is a flowchart of a method of generating location information of a user device by processing correction information, according to an exemplary embodiment.

본 명세서에서 다양한 곳에 등장하는 "일부 실시예에서" 또는 "일 실시예에서" 등의 어구는 반드시 모두 동일한 실시예를 가리키는 것은 아니다.The phrases “in some embodiments” or “in one embodiment” appearing in various places in the specification are not necessarily all referring to the same embodiment.

본 개시의 일부 실시예는 기능적인 블록 구성들 및 다양한 처리 단계들로 나타내어질 수 있다. 이러한 기능 블록들의 일부 또는 전부는, 특정 기능들을 실행하는 다양한 개수의 하드웨어 및/또는 소프트웨어 구성들로 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 개시의 기능 블록들은 하나 이상의 마이크로프로세서들에 의해 구현되거나, 소정의 기능을 위한 회로 구성들에 의해 구현될 수 있다. 또한, 예를 들어, 본 개시의 기능 블록들은 다양한 프로그래밍 또는 스크립팅 언어로 구현될 수 있다. 기능 블록들은 하나 이상의 프로세서들에서 실행되는 알고리즘으로 구현될 수 있다. 또한, 본 개시는 전자적인 환경 설정, 신호 처리, 및/또는 데이터 처리 등을 위하여 종래 기술을 채용할 수 있다. “매커니즘”, “요소”, “수단” 및 “구성”등과 같은 용어는 넓게 사용될 수 있으며, 기계적이고 물리적인 구성들로서 한정되는 것은 아니다. 또한, 명세서에 기재된 “…부”, “…모듈” 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Some embodiments of the present disclosure may be represented by functional block configurations and various processing steps. Some or all of these functional blocks may be implemented in various numbers of hardware and / or software configurations that perform particular functions. For example, the functional blocks of the present disclosure may be implemented by one or more microprocessors or by circuit configurations for a given function. In addition, for example, the functional blocks of the present disclosure may be implemented in various programming or scripting languages. The functional blocks may be implemented in algorithms running on one or more processors. In addition, the present disclosure may employ the prior art for electronic configuration, signal processing, and / or data processing. Terms such as "mechanism", "element", "means" and "configuration" may be used widely and are not limited to mechanical and physical configurations. In addition, the “…” described in the specification. Wealth ”,“… Module ”means a unit for processing at least one function or operation, which may be implemented in hardware or software, or a combination of hardware and software.

또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 연결 선 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것일 뿐이다. 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가된 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들에 의해 구성 요소들 간의 연결이 나타내어질 수 있다. In addition, the connecting lines or connecting members between the components shown in the drawings are merely illustrative of functional connections and / or physical or circuit connections. In an actual device, the connections between components may be represented by various functional connections, physical connections, or circuit connections that are replaceable or added.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 개시를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present disclosure will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 일 실시예에 따른 위성항법 시스템의 보정정보를 처리하는 전체적인 동작을 설명하기 위한 예시적인 도면이다.1 is an exemplary diagram for describing an overall operation of processing correction information of a satellite navigation system according to an embodiment.

도 1을 참조하면, 위성항법 시스템(Global Navigation Satellite System, GNSS)에서 적어도 하나의 기준국(20) 각각은 복수의 GNSS 위성(30)으로부터 위성신호를 수신할 수 있다. GNSS 위성(30)으로부터 수신한 위성신호에는 보정정보 및 위치정보를 생성하기 위한 데이터가 포함될 수 있다. Referring to FIG. 1, each of at least one reference station 20 may receive satellite signals from a plurality of GNSS satellites 30 in a global navigation satellite system (GNSS). The satellite signal received from the GNSS satellite 30 may include data for generating correction information and location information.

예를 들어, 보정정보에는 위성의 시계/궤도 오차, 전리층 지연오차, 대류층 지연오차, 위성의 위치 오차 등에 대한 보정정보가 포함될 수 있으며, 위치정보에는 GPS(Global Positioning System) 좌표가 포함될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 한편, 적어도 하나의 기준국(20)은 광역 기준국일 수 있으나 이에 제한되지 않는다.For example, the correction information may include correction information about clock / orbit error, ionospheric delay error, convective delay error, satellite position error, etc. of the satellite, and the position information may include GPS (Global Positioning System) coordinates. This is not restrictive. Meanwhile, the at least one reference station 20 may be a wide range reference station, but is not limited thereto.

중앙 처리 디바이스(10)는 적어도 하나의 기준국(20)으로부터 수신한 데이터를 이용하여 사용자 디바이스(40)의 보정정보를 생성할 수 있다. 위성항법 시스템에서 생성된 사용자 디바이스(40)의 위치정보는 실제 사용자 디바이스(40)의 위치 값과 비교하여 오차를 가질 수 있는데, 중앙 처리 디바이스(10)는 기준국(20)으로부터 수신한 데이터를 이용하여 보정정보를 생성함으로써 오차를 보상할 수 있다. 예를 들어, 중앙 처리 디바이스(10)는 기준국(20)으로부터 수신한 데이터를 이용하여 위성의 시계/궤도 오차, 전리층 지연오차, 대류층 지연오차, 위성의 위치 오차 등에 대한 보정정보를 생성함으로써 오차를 보상할 수 있다. 중앙 처리 디바이스(10)에서 생성된 각종 보정정보는 이후 사용자 디바이스(40)에서 사용자 디바이스(40) 자신의 위치정보를 생성하는데 이용될 수 있다.The central processing device 10 may generate correction information of the user device 40 by using the data received from the at least one reference station 20. The location information of the user device 40 generated in the satellite navigation system may have an error compared with the location value of the actual user device 40, and the central processing device 10 may receive data received from the reference station 20. The error can be compensated by generating correction information. For example, the central processing device 10 uses the data received from the reference station 20 to generate correction information for the clock / orbit error, ionospheric delay error, convective delay error, satellite position error, etc. of the satellite. Error can be compensated. Various correction information generated by the central processing device 10 may then be used by the user device 40 to generate location information of the user device 40 itself.

사용자 디바이스(40)는 중앙 처리 디바이스(10)로부터 수신한 보정정보를 이용하여 사용자 디바이스(40) 자신의 위치정보를 생성할 수 있다. 일 실시예에서, 사용자 디바이스(40)는 각 GNSS 위성(30)에 대한 사용자 디바이스(40)의 거리의 측정 결과인 거리측정 데이터를 삼각측량 방식에 적용하여 사용자 디바이스(40) 자신의 위치정보를 생성할 수 있다. 각종 오차를 보상하는 보정정보를 고려한 거리측정 데이터는 아래와 같은 수식으로 표현될 수 있다.The user device 40 may generate location information of the user device 40 by using the correction information received from the central processing device 10. In one embodiment, the user device 40 applies the distance measurement data, which is a measurement result of the distance of the user device 40 with respect to each GNSS satellite 30, to a triangulation method to apply the location information of the user device 40 itself. Can be generated. The distance measurement data considering the correction information for compensating for various errors may be expressed by the following equation.

수학식 1에서, 는 위성위치, 는 수신기위치,는 위성과 수신기 사이의 시선벡터, 는 위성 위치오차, 는 전리층 지연오차,는 대류층 지연오차, 는 위성 시계오차, 는 수신기 시계오차, 는 다중경로 및 신호추적 등의 오차를 의미한다.In Equation 1, Is the satellite location, Is the receiver location, Is the line of sight between the satellite and the receiver, Is a satellite positioning error, Is an ionospheric delay error, Is the convective delay error, Is a satellite clock error, Receiver error, Means errors such as multipath and signal tracking.

한편, 보다 정확한 보정정보를 획득하기 위해서는 별도의 데이터 링크(미도시)가 필요하다. 데이터 링크(미도시)로는 지상의 RF 모뎀을 사용하는 지상기반 보강시스템(GBAS, Ground Based Augmentation System)과 정지궤도 위성을 사용하는 위성기반 보강시스템(SBAS, Satellite Based Augmentation System)이 존재한다. 다만, 지상의 RF 모뎀이나 정지궤도 위성을 사용하는 데이터 링크(미도시)는 고가이고, 별도의 시설이나 장비가 필요하며 운용유지가 복잡하다. On the other hand, a separate data link (not shown) is required to obtain more accurate correction information. Data links (not shown) include a Ground Based Augmentation System (GBAS) using an RF modem on the ground and a Satellite Based Augmentation System (SBAS) using a geostationary satellite. However, a data link (not shown) using an RF modem or geostationary satellite on the ground is expensive, requires separate facilities or equipment, and maintains complex operation.

본 개시에 따르면, 중앙 처리 디바이스(10)에서 기준국(20)으로부터 수신된 데이터를 이용하여 보정정보를 생성하고, 생성된 보정정보를 별도의 데이터 링크(미도시)를 통하지 않고 중앙 처리 디바이스(10)에서 사용자 디바이스(40)로 직접 송신할 수 있다. 생성된 보정정보를 별도의 데이터 링크(미도시)를 통하지 않고 중앙 처리 디바이스(10)에서 사용자 디바이스(40)로 직접 송신함으로써 하드웨어의 변경이 최소화되고, 소프트웨어의 변경만으로 가능할 수 있다.According to the present disclosure, the central processing device 10 generates correction information using data received from the reference station 20, and generates the correction information without using a separate data link (not shown). 10, directly to the user device 40. By directly transmitting the generated correction information from the central processing device 10 to the user device 40 without using a separate data link (not shown), a change in hardware can be minimized and only a change in software can be possible.

또한, 사용자 디바이스(40)의 위치를 측정하는 조건이 시간의 흐름에 따라 변화하므로, 기준국(20)으로부터 수신된 데이터를 이용하여 생성된 보정정보는 일정시간 동안만 유효하다. 이와 같이 생성된 보정정보를 유효하게 이용할 수 있는 시간을 보정정보의 유효시간이라고 하며 유효시간 이후에는 보정정보가 실제 값과 상이할 수 있다.In addition, since the condition for measuring the position of the user device 40 changes over time, the correction information generated using the data received from the reference station 20 is valid only for a certain time. The time at which the correction information generated as described above can be effectively used is called an effective time of the correction information. After the effective time, the correction information may be different from the actual value.

본 개시에 따르면, 반송파 적분기법을 이용함으로써 생성된 보정정보를 유효시간 이후에도 활용하여 사용자 디바이스(40)의 현재 위치정보를 생성할 수 있다. 또한, 반송파 적분기법을 이용함으로써 정밀 차분위성항법 적용시간을 최대화시킬 수 있으며, 초정밀타격 유도무기체계에 효과적으로 적용될 수 있다.According to the present disclosure, the current position information of the user device 40 may be generated by using the correction information generated by using the carrier integrator method even after the valid time. In addition, by using the carrier integrator method, the application time of precision differential satellite navigation can be maximized, and it can be effectively applied to the ultra-precision strike weapon system.

일 실시예에서, 사용자 디바이스는 유도무기일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.In one embodiment, the user device may be an induced weapon, but is not limited thereto.

도 2는 일 실시예에 따른 중앙 처리 디바이스에서 보정정보를 처리하는 예시를 설명하는 도면이다.2 is a diagram illustrating an example of processing correction information in a central processing device, according to an exemplary embodiment.

도 2를 참조하면, 중앙 처리 디바이스(10)는 통신부(11) 및 보정정보 생성부(12)를 포함할 수 있다. 도 2에 도시된 중앙 처리 디바이스(10)에는 실시예와 관련된 구성요소들만이 도시되어 있다. 따라서, 도 2에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 더 포함될 수 있음을 당해 기술분야의 통상의 기술자라면 이해할 수 있다.Referring to FIG. 2, the central processing device 10 may include a communication unit 11 and a correction information generation unit 12. In the central processing device 10 shown in FIG. 2, only components related to the embodiment are shown. Thus, it will be understood by those skilled in the art that other general purpose components may be further included in addition to the components shown in FIG.

기준국(20)은 GNSS 위성(30)으로부터 위성신호를 수신할 수 있다. 위성신호에는 GNSS 위성(30)으로부터 지상의 기준국(20)까지 도달하는 동안 통과하는 전리층과 대류층에 의한 굴절, 지상에서 추정한 위성의 위치와 시각에 대한 오차, 주변 장애물에 의해 반사된 전파 수신 현상인 다중경로 등으로 인한 오차 성분이 포함되어 위치 정확도가 저하될 수 있다.The reference station 20 may receive a satellite signal from the GNSS satellite 30. Satellite signals include refraction by ionospheric and convective layers passing from the GNSS satellite 30 to the reference station 20 on the ground, errors in the position and time of satellites estimated from the ground, and radio waves reflected by surrounding obstacles. An error component due to a multipath, which is a reception phenomenon, may be included to reduce positional accuracy.

중앙 처리 디바이스(10)의 통신부(11)는 기준국(20)으로부터 위성신호에 기초한 데이터를 수신할 수 있다. 기준국(20)으로부터 수신한 데이터는 보정정보를 생성하기 위한 정보가 포함될 수 있다.The communication unit 11 of the central processing device 10 may receive data based on satellite signals from the reference station 20. The data received from the reference station 20 may include information for generating correction information.

통신부(11)는, 중앙 처리 디바이스(10)와 기준국(20) 및 사용자 디바이스(40) 간의 통신을 하게 하는 하나 이상의 구성요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신부(11)는, 근거리 통신부, 이동 통신부, 방송 수신부를 포함할 수 있다. The communication unit 11 may include one or more components that enable communication between the central processing device 10 and the reference station 20 and the user device 40. For example, the communication unit 11 may include a short range communication unit, a mobile communication unit, and a broadcast receiving unit.

근거리 통신부(short-range wireless communication unit)는, 블루투스 통신부, BLE(Bluetooth Low Energy) 통신부, 근거리 무선 통신부(Near Field Communication unit), WLAN(와이파이) 통신부, 지그비(Zigbee) 통신부, 적외선(IrDA, infrared Data Association) 통신부, WFD(Wi-Fi Direct) 통신부, UWB(ultra wideband) 통신부, Ant+ 통신부 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The short-range wireless communication unit includes a Bluetooth communication unit, a BLE (Bluetooth Low Energy) communication unit, a near field communication unit (Near Field Communication unit), a WLAN (Wi-Fi) communication unit, a Zigbee communication unit, an infrared ray (IrDA) It may include, but is not limited to, a Data Association (W Association) communication unit, a WFD (Wi-Fi Direct) communication unit, an ultra wideband (UWB) communication unit, an Ant + communication unit, and the like.

이동 통신부는, 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다. 여기에서, 무선 신호는, 음성 호 신호, 화상 통화 호 신호 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다.The mobile communication unit transmits and receives a radio signal with at least one of a base station, an external terminal, and a server on a mobile communication network. Here, the wireless signal may include various types of data according to transmission and reception of a voice call signal, a video call call signal, or a text / multimedia message.

방송 수신부는, 방송 채널을 통하여 외부로부터 방송 신호 및/또는 방송 관련된 정보를 수신한다. 방송 채널은 위성 채널, 지상파 채널을 포함할 수 있다.The broadcast receiver receives a broadcast signal and / or broadcast related information from the outside through a broadcast channel. The broadcast channel may include a satellite channel and a terrestrial channel.

중앙 처리 디바이스(10)의 보정정보 생성부(12)는 통신부(11)에서 수신한 데이터를 이용하여 오차를 보상할 수 있는 보정정보를 생성할 수 있다. 예를 들어, 중앙 처리 디바이스(10)는 기준국(20)으로부터 수신한 데이터를 이용하여 위성의 시계/궤도 오차, 전리층 지연오차, 대류층 지연오차, 위성의 위치 오차 등에 대한 보정정보를 생성함으로써 오차를 보상할 수 있다.The correction information generator 12 of the central processing device 10 may generate correction information for compensating for an error by using the data received from the communication unit 11. For example, the central processing device 10 uses the data received from the reference station 20 to generate correction information for the clock / orbit error, ionospheric delay error, convective delay error, satellite position error, etc. of the satellite. Error can be compensated.

중앙 처리 디바이스(10)의 보정정보 생성부(12)는 적어도 하나의 하드웨어 칩 형태로 제작되어 중앙 처리 디바이스(10) 에 탑재될 수 있다. 예를 들어, 보정정보 생성부(12)는 보정정보 생성을 위한 전용 하드웨어 칩 형태로 제작될 수도 있고, 또는 기존의 범용 프로세서(예: CPU 또는 application processor) 또는 그래픽 전용 프로세서(예: GPU)의 일부로 제작되어 전술한 중앙 처리 디바이스(10)에 탑재될 수도 있다.The correction information generation unit 12 of the central processing device 10 may be manufactured in the form of at least one hardware chip and mounted on the central processing device 10. For example, the correction information generator 12 may be manufactured in the form of a dedicated hardware chip for generating correction information, or may be formed of an existing general purpose processor (eg, CPU or application processor) or graphics dedicated processor (eg, GPU). It may be manufactured in part and mounted on the above-described central processing device 10.

중앙 처리 디바이스(10)의 통신부(11)는 보정정보 생성부(12)에서 생성된 각종 보정정보를 사용자 디바이스(40)로 송신할 수 있다.The communication unit 11 of the central processing device 10 may transmit various correction information generated by the correction information generation unit 12 to the user device 40.

도 3은 일 실시예에 따른 보정정보를 처리하는 방법의 흐름도이다.3 is a flowchart of a method of processing correction information, according to an exemplary embodiment.

도 3을 참조하면, 단계 310에서 중앙 처리 디바이스(10)는 위성신호를 수신하는 적어도 하나의 기준국(20)으로부터 데이터를 수신할 수 있다. 기준국(20)으로부터 수신한 데이터는 보정정보를 생성하기 위한 정보가 포함될 수 있다.Referring to FIG. 3, in operation 310, the central processing device 10 may receive data from at least one reference station 20 that receives satellite signals. The data received from the reference station 20 may include information for generating correction information.

단계 320에서 중앙 처리 디바이스(10)는 적어도 하나의 기준국(20)으로부터 수신된 데이터를 이용하여 보정정보를 생성할 수 있다. 예를 들어, 중앙 처리 디바이스(10)는 기준국(20)으로부터 수신한 데이터를 이용하여 위성의 시계/궤도 오차, 전리층 지연오차, 대류층 지연오차, 위성의 위치 오차 등에 대한 보정정보를 생성함으로써 오차를 보상할 수 있다.In operation 320, the CPU 10 may generate correction information using the data received from the at least one reference station 20. For example, the central processing device 10 uses the data received from the reference station 20 to generate correction information for the clock / orbit error, ionospheric delay error, convective delay error, satellite position error, etc. of the satellite. Error can be compensated.

단계 330에서 중앙 처리 디바이스(10)는 생성된 보정정보를 데이터 링크를 통하지 않고 사용자 디바이스(40)에 직접 송신할 수 있다.In operation 330, the CPU 10 may transmit the generated correction information directly to the user device 40 without passing through the data link.

도 4는 일 실시예에 따른 중앙 처리 디바이스에서 보정정보를 생성하는 방법의 흐름도이다.4 is a flowchart of a method of generating correction information in a central processing device according to an embodiment.

도 4를 참조하면, 단계 410에서 중앙 처리 디바이스(10)는 GNSS 위성(30)으로부터 위성신호를 수신하는 적어도 하나의 기준국(20)으로부터 데이터를 수신할 수 있다. 적어도 하나의 기준국(20)은 광역 기준국일 수 있으며 중앙 처리 디바이스(10)는 광역 배치된 기준국의 데이터를 수신 및 통제할 수 있다.Referring to FIG. 4, in operation 410, the central processing device 10 may receive data from at least one reference station 20 that receives satellite signals from the GNSS satellite 30. The at least one reference station 20 may be a wide area reference station and the central processing device 10 may receive and control data of the widespread reference station.

단계 420에서 중앙 처리 디바이스(10)는 적어도 하나의 기준국(20)으로부터 수신된 데이터를 전처리할 수 있다. 일 실시예에서, 중앙 처리 디바이스(10)는 기준국(20)으로부터 수신된 데이터를 이용하여 측정치의 유효성 판단, 반송파 위상 오류 검출 및 잡음을 줄이는 스무딩, 다수 기준국(20)의 GNSS 수신기 시계오차 보상을 수행할 있다. 한편, 중앙 처리 디바이스(10)에서 수행되는 전처리 과정은 이에 제한되지 않는다. 전처리 과정을 거친 데이터는 단계 430에서 이중주파수를 이용한 전리층 오차 보정정보 생성 과정에 적용될 수 있다. In operation 420, the central processing device 10 may preprocess data received from the at least one reference station 20. In one embodiment, the central processing device 10 uses the data received from the reference station 20 to determine the validity of the measurements, to detect carrier phase errors and to reduce noise, to reduce the GNSS receiver clock errors of the multiple reference stations 20. Compensation can be performed. On the other hand, the preprocessing process performed in the central processing device 10 is not limited thereto. The preprocessed data may be applied to the generation of ionospheric error correction information using the dual frequency in step 430.

단계 430에서 중앙 처리 디바이스(10)는 전리층 지연 오차에 대한 보정정보를 생성할 수 있다. 전리층 지연 오차에 대한 보정정보는 이중주파수를 이용하여 측정될 수 있는데, 단계 420의 전처리 과정을 거친 다수의 정밀한 측정치가 사용될 수 있다. In operation 430, the CPU 10 may generate correction information regarding an ionospheric delay error. Correction information for the ionospheric delay error may be measured using a dual frequency. A number of precise measurements that have undergone the preprocessing of step 420 may be used.

단계 440에서 중앙 처리 디바이스(10)는 위성 시계/궤도 오차에 대한 보정정보를 생성할 수 있다. 단계 430에서 전리층 지연 오차에 대한 보정정보가 생성되면, 중앙 처리 디바이스(10)는 전리층 지연 오차를 제거한 나머지 오차로써 GNSS 위성(30)의 시계/궤도 오차를 역으로 계산할 수 있다. GNSS 위성(30)의 시계/궤도 오차는 전리층 지연 오차 다음으로 큰 오차성분으로, 중앙 처리 디바이스(10)는 지상의 정밀측위된 기준국의 위치를 칼만 필터에 적용하여 GNSS 위성(30)의 시계/궤도 오차에 대항 보정정보를 생성할 수 있다.In operation 440, the CPU 10 may generate correction information about the satellite clock / orbit error. When the correction information for the ionospheric delay error is generated in step 430, the CPU 10 may calculate the clock / orbit error of the GNSS satellite 30 inversely as the remaining error after removing the ionospheric delay error. The clock / orbit error of the GNSS satellite 30 is the next largest error component after the ionospheric delay error, and the central processing device 10 applies the position of the ground station that is accurately positioned on the Kalman filter to apply the clock of the GNSS satellite 30. Correction information can be generated against orbital errors.

단계 450에서 중앙 처리 디바이스(10)는 전리층 지연 및 위성 시계/궤도 오차를 제외한 나머지 오차에 대한 보정정보를 생성할 수 있다. 예를 들어, 중앙 처리 디바이스(10)는 대류층 지연오차, 다중경로 오차, 수신기 신호추적 오차 및 잡음에 대한 보정정보를 생성할 수 있으나, 오차의 종류는 이에 제한되지 않는다.In operation 450, the CPU 10 may generate correction information for the remaining errors except for the ionospheric delay and the satellite clock / orbit error. For example, the central processing device 10 may generate correction information for convective delay error, multipath error, receiver signal tracking error, and noise, but the type of error is not limited thereto.

단계 430 및 440에서 위성항법 시스템에서의 가장 큰 오차인 전리층 지연 오차에 대한 보정정보 및 GNSS 위성의 시계/궤도 오차에 대한 보정정보가 생성된다. 전리층 지연 오차에 대한 보정정보 및 GNSS 위성의 시계/궤도 오차에 대한 보정정보를 보상한 후 나머지 오차를 보상함으로써 광역 보정정보를 생성할 수 있다.In steps 430 and 440, correction information for the ionospheric delay error, which is the largest error in the satellite navigation system, and correction information for the clock / orbit error of the GNSS satellite are generated. Compensation information for the ionospheric delay error and correction information for the clock / orbit error of the GNSS satellite may be compensated for, and then compensation for the remaining error may be generated.

단계 410 내지 450을 거쳐 생성된 광역 보정정보는 사용자 디바이스(40)에 직접 전달될 수 있다. 사용자 디바이스(40)에서 광역 보정정보를 이용하여 사용자 디바이스(40) 자신의 정확한 위치정보를 생성할 수 있다.The global correction information generated through steps 410 to 450 may be directly transmitted to the user device 40. The user device 40 may generate accurate position information of the user device 40 by using the wide area correction information.

예를 들어, 중앙 처리 디바이스(10)에서 단계 410 내지 450을 거쳐 생성된 광역 보정정보는 별도의 데이터 링크(예를 들어, GBAS, SBAS 등)를 거치지 않고, 유도무기 등을 발사하거나 통제할 수 있는 사격통제장치와 같은 사용자 디바이스(40)로 직접 전달될 수 있다. 또한, 사격통제장치에서 유도무기 등을 발사하기 직전에 보정정보가 최종적으로 갱신될 수 있다.For example, the global correction information generated through the steps 410 to 450 in the central processing device 10 may launch or control guided weapons or the like without going through a separate data link (eg, GBAS, SBAS, etc.). Can be delivered directly to the user device 40, such as a fire control device. In addition, the correction information may be finally updated immediately before firing the guided weapon or the like from the fire control apparatus.

지상의 RF 모뎀이나 정지궤도 위성을 사용하는 데이터 링크(미도시)는 고가이고, 별도의 시설이나 장비가 필요하며 운용유지가 복잡하다. 한편, 중앙 처리 디바이스(10)에서 생성된 보정정보를 데이터 링크를 통하지 않고 사용자 디바이스(40)에 직접 송신하는 것은 하드웨어의 변경을 최소화하고, 소프트웨어의 변경만으로 가능할 수 있다.Data links (not shown) using terrestrial RF modems or geostationary satellites are expensive, require separate facilities or equipment, and are complex to maintain. On the other hand, transmitting the correction information generated by the central processing device 10 directly to the user device 40 without passing through the data link may be possible by minimizing changes in hardware and only by changing software.

도 5는 일 실시예에 따른 중앙 처리 디바이스 및 사용자 디바이스에서 보정정보를 처리하는 예시를 설명하는 도면이다. 5 is a diagram illustrating an example of processing correction information in a central processing device and a user device according to an exemplary embodiment.

이하에서 도 2와 중복되는 내용은 편의상 생략하기로 한다.Hereinafter, the content overlapping with FIG. 2 will be omitted for convenience.

도 5를 참조하면, 중앙 처리 디바이스(10)는 통신부(11) 및 보정정보 생성부(12)를 포함할 수 있고, 사용자 디바이스(40)는 통신부(41) 및 보정정보 생성부(42)를 포함할 수 있다. 도 5에 도시된 중앙 처리 디바이스(10) 및 사용자 디바이스(40)에는 실시예와 관련된 구성요소들만이 도시되어 있다. 따라서, 도 5에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 더 포함될 수 있음을 당해 기술분야의 통상의 기술자라면 이해할 수 있다.Referring to FIG. 5, the central processing device 10 may include a communication unit 11 and a correction information generation unit 12, and the user device 40 may include the communication unit 41 and the correction information generation unit 42. It may include. Only components related to the embodiment are shown in the central processing device 10 and the user device 40 shown in FIG. 5. Accordingly, it will be understood by those skilled in the art that other general purpose components may be further included in addition to the components shown in FIG. 5.

기준국(20)은 GNSS 위성(30)으로부터 위성신호를 수신할 수 있다. 또한, 중앙 처리 디바이스(10)의 통신부(11)는 기준국(20)으로부터 위성신호에 기초한 데이터를 수신할 수 있다. 또한, 중앙 처리 디바이스(10)의 보정정보 생성부(12)는 통신부(11)에서 수신한 데이터를 이용하여 오차를 보상할 수 있는 보정정보를 생성할 수 있다. 또한, 중앙 처리 디바이스(10)의 통신부(11)는 보정정보 생성부(12)에서 생성된 각종 보정정보를 사용자 디바이스(40)로 송신할 수 있다.The reference station 20 may receive a satellite signal from the GNSS satellite 30. In addition, the communication unit 11 of the central processing device 10 may receive data based on satellite signals from the reference station 20. In addition, the correction information generation unit 12 of the central processing device 10 may generate correction information that can compensate for an error using the data received from the communication unit 11. In addition, the communication unit 11 of the central processing device 10 may transmit various correction information generated by the correction information generation unit 12 to the user device 40.

사용자 디바이스(40)의 통신부(41)는 중앙 처리 디바이스(10)로부터 보정정보를 수신할 수 있다. 예를 들어, 사용자 디바이스(40)의 통신부(41)는 위성의 시계/궤도 오차, 전리층 지연오차, 대류층 지연오차, 위성의 위치 오차 등에 대한 보정정보를 중앙 처리 디바이스(10)로부터 수신할 수 있다.The communication unit 41 of the user device 40 may receive the correction information from the central processing device 10. For example, the communication unit 41 of the user device 40 may receive correction information regarding a clock / orbit error, an ionospheric delay error, a convective delay error, a position error of the satellite, and the like from the central processing device 10. have.

사용자 디바이스(40)의 사용자 디바이스 위치정보 생성부(42)는 중앙 처리 디바이스(10)로부터 수신한 보정정보를 이용하여 오차를 보상함으로써 사용자 디바이스(40)의 위치정보를 생성할 수 있다. The user device location information generation unit 42 of the user device 40 may generate location information of the user device 40 by compensating for an error using the correction information received from the central processing device 10.

예를 들어, 사용자 디바이스(40)는 상술한 수학식 1에 중앙 처리 디바이스(10)로부터 수신한 보정정보를 대입함으로써 각 GNSS 위성(30)에 대한 사용자 디바이스(40)의 거리측정 데이터를 생성할 수 있다. 사용자 디바이스(40)는 생성된 거리측정 데이터를 삼각측량 방식에 적용하여 사용자 디바이스(40)의 위치정보를 생성할 수 있다.For example, the user device 40 may generate distance measurement data of the user device 40 for each GNSS satellite 30 by substituting the correction information received from the central processing device 10 in Equation 1 described above. Can be. The user device 40 may generate location information of the user device 40 by applying the generated ranging data to a triangulation method.

한편, 사용자 디바이스(40)의 위치를 측정하는 조건이 시간의 흐름에 따라 변화하므로, 기준국(20)으로부터 수신된 데이터를 이용하여 생성된 보정정보는 일정시간 동안만 유효하다. 이와 같이 생성된 보정정보를 유효하게 이용할 수 있는 시간을 보정정보의 유효시간이라고 하며 유효시간 이후에는 보정정보가 실제 값과 상이할 수 있다. 사용자 디바이스(40)의 사용자 디바이스 위치정보 생성부(42)는 별도의 데이터 링크를 거치지 않고 중앙 처리 디바이스(10)로부터 직접 전달 받은 보정정보를 유효시간 이후에도 유효하게 사용할 수 있는 기법을 적용할 수 있다. 보정정보를 유효시간 이후에도 유효하게 사용할 수 있는 기법은 이하 도 6을 참조하여 후술하기로 한다.On the other hand, since the condition for measuring the position of the user device 40 changes over time, the correction information generated using the data received from the reference station 20 is valid only for a certain time. The time at which the correction information generated as described above can be effectively used is called an effective time of the correction information. After the effective time, the correction information may be different from the actual value. The user device location information generation unit 42 of the user device 40 may apply a technique that can effectively use correction information received directly from the central processing device 10 even after a valid time without going through a separate data link. . A technique that can effectively use the correction information even after the valid time will be described later with reference to FIG. 6.

도 6는 일 실시예에 따른 보정정보를 처리하여 사용자 디바이스의 위치정보를 생성하는 방법의 흐름도이다.6 is a flowchart of a method of generating location information of a user device by processing correction information, according to an exemplary embodiment.

도 6을 참조하면, 단계 610에서 사용자 디바이스(40)의 통신부(41)는 중앙 처리 디바이스(10)로부터 보정정보를 수신할 수 있다. 예를 들어, 사용자 디바이스(40)의 통신부(41)는 위성의 시계/궤도 오차, 전리층 지연오차, 대류층 지연오차, 위성의 위치 오차 등에 대한 보정정보를 중앙 처리 디바이스(10)로부터 수신할 수 있다.Referring to FIG. 6, in operation 610, the communication unit 41 of the user device 40 may receive correction information from the central processing device 10. For example, the communication unit 41 of the user device 40 may receive correction information regarding a clock / orbit error, an ionospheric delay error, a convective delay error, a position error of the satellite, and the like from the central processing device 10. have.

단계 620에서 사용자 디바이스(40)의 사용자 디바이스 위치정보 생성부(42)는 중앙 처리 디바이스(10)로부터 전달 받은 보정정보의 유효시간이 경과되었는지 결정할 수 있다.In operation 620, the user device location information generation unit 42 of the user device 40 may determine whether the valid time of the correction information received from the central processing device 10 has elapsed.

단계 620에서의 판단 결과 보정정보의 유효시간이 경과되지 않은 것으로 결정될 경우, 단계 650으로 진행한다. If it is determined in step 620 that the valid time of the correction information has not elapsed, the flow proceeds to step 650.

단계 650에서 사용자 디바이스(40)의 사용자 디바이스 위치정보 생성부(42)는 중앙 처리 디바이스(10)로부터 전달 받은 보정정보를 갱신하지 않고, 보정정보를 그대로 사용하여 실시간 사용자 디바이스의 위치정보를 생성할 수 있다. 사용자 디바이스(40)의 사용자 디바이스 위치정보 생성부(42)는 중앙 처리 디바이스(10)로부터 전달 받은 보정정보를 이용하여 오차를 보상함으로써 사용자 디바이스(40)의 위치정보를 생성할 수 있다.In operation 650, the user device location information generator 42 of the user device 40 may generate location information of the real time user device using the correction information without updating the correction information received from the central processing device 10. Can be. The user device location information generator 42 of the user device 40 may generate location information of the user device 40 by compensating for an error using the correction information received from the central processing device 10.

단계 620에서의 판단 결과 보정정보의 유효시간이 경과된 것으로 결정될 경우, 단계 630으로 진행한다. If it is determined in step 620 that the valid time of the correction information has elapsed, the flow proceeds to step 630.

단계 630에서 사용자 디바이스(40)의 사용자 디바이스 위치정보 생성부(42)는 중앙 처리 디바이스(10)로부터 전달 받은 보정정보를 유효하게 이용할 수 있도록, 추가적인 기법을 적용할 수 있다. 일 실시예에서 사용자 디바이스 위치정보 생성부(42)는 중앙 처리 디바이스(10)로부터 전달 받은 보정정보를 이용하여 유효시간이 경과되기 직전의 사용자 디바이스(40)의 위치를 결정할 수 있다. 사용자 디바이스 위치정보 생성부(42)는 보정정보를 이용하여 유효시간이 경과되기 직전의 사용자 디바이스(40)의 위치를 사용자 디바이스(40)의 메모리(미도시)에 저장할 수 있다.In operation 630, the user device location information generator 42 of the user device 40 may apply an additional technique to effectively use the correction information received from the central processing device 10. In one embodiment, the user device location information generation unit 42 may determine the location of the user device 40 immediately before the valid time elapses using the correction information received from the central processing device 10. The user device location information generation unit 42 may store the location of the user device 40 immediately before the valid time elapses using the correction information in a memory (not shown) of the user device 40.

단계 640에서 사용자 디바이스(40)의 사용자 디바이스 위치정보 생성부(42)는 반송파 위상 적분 기법을 적용하여, 사용자 디바이스(40)의 유효시간 경과 후 현재 시점의 위치정보를 생성할 수 있다. 반송파 위상 적분 기법에 이용되는 반송파 위상 데이터는 측정오차가 cm 수준으로 매우 작은 정밀한 데이터이다. In operation 640, the user device location information generator 42 of the user device 40 may apply the carrier phase integration scheme to generate location information of the current time point after the valid time of the user device 40 elapses. The carrier phase data used in the carrier phase integration technique is precise data with a very small measurement error in cm.

일 실시예에서 반송파 위상 데이터 는 아래와 같은 수식으로 표현될 수 있다.In one embodiment, carrier phase data May be represented by the following equation.

수학식 2에서, 는 위성위치, 는 수신기위치,는 위성과 수신기 사이의 시선벡터, 는 위성 위치오차, 는 전리층 지연오차,는 대류층 지연오차, 는 위성 시계오차, 는 수신기 시계오차, 는 GNSS 신호의 RF 주파수 파장 (GPS의 경우 0.19m), 는 미지정수, 는 반송파 위상 데이터의 측정오차를 나타낸다.In Equation 2, Is the satellite location, Is the receiver location, Is the line of sight between the satellite and the receiver, Is a satellite positioning error, Is an ionospheric delay error, Is the convective delay error, Is a satellite clock error, Receiver error, The RF frequency wavelength of the GNSS signal (0.19m for GPS), Is an unknown, Is the carrier phase data Indicates a measurement error.

상술한 거리측정 데이터 에 대한 수학식 1과 반송파 위상 데이터 의 수학식 2와의 차이점은 전리층 오차 부호가 음수인 것과 RF 주파수 주기의 반복을 나타내는 미지정수 항이 존재한다는 것이다.The above-mentioned distance measurement data Equation 1 and carrier phase data for The difference from Equation 2 is that the ionospheric error code is negative and there is an unknown term indicating the repetition of the RF frequency period.

반송파 위상 데이터 의 측정오차를 나타내는 는 한 파장(예를 들어, 0.19m) 내의 위상을 측정하는 오차이므로 매우 작다. 또한, 반송파 위상 데이터를 적분한다는 것은 특정시간 동안 사용자 디바이스(40)의 위치 변화량을 나타내는데, 적분 오차는 시간에 따라 증가하지만 수학식 2에서 대부분의 항이 천천히 변화하기 때문에 적분 오차의 크기는 수분 동안 수십 cm 이하로 매우 작다. 한편, 반송파 위상 데이터를 적분한 결과는 특정시간 동안 사용자 디바이스(40)의 상대적 위치 변화량일 수 있다.Carrier phase data Indicating a measurement error of Is very small since it is an error measuring the phase within one wavelength (for example, 0.19 m). In addition, integrating the carrier phase data represents an amount of change in the position of the user device 40 for a specific time. Since the integration error increases with time, but most of the terms in Equation 2 change slowly, the magnitude of the integration error is several tens of minutes. Very small below cm On the other hand, the result of integrating the carrier phase data may be the relative position change of the user device 40 for a specific time.

사용자 디바이스 위치정보 생성부(42)는 유효시간이 경과되기 직전의 사용자 디바이스(40)의 위치 및 반송파 위상 데이터 를 적분한 결과를 이용하여 사용자 디바이스(40)의 유효시간 경과 후 현재 시점의 위치정보를 생성할 수 있다.The user device position information generation unit 42 stores position and carrier phase data of the user device 40 immediately before the effective time elapses. Using the result of integrating, the location information of the current time may be generated after the valid time of the user device 40 elapses.

사용자 디바이스(40)는 610 내지 640 단계를 통해, 보정정보의 유효시간이 경과한 후에도 기존 보정정보를 이용하여 생성된 사용자 디바이스(40)의 위치정보에 반송파 적분기법을 적용함으로써, 정밀 차분위성항법 적용시간을 최대화시킬 수 있으며 초정밀타격 유도무기체계에 효과적으로 적용될 수 있다.The user device 40 applies the carrier integrator method to the position information of the user device 40 generated by using the existing correction information even after the valid time of the correction information has passed through steps 610 to 640, thereby enabling precise differential satellite navigation. The application time can be maximized and it can be effectively applied to ultra-precision strike weapon systems.

본 실시예들은 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체 및 통신 매체를 모두 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 통신 매체는 전형적으로 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈과 같은 변조된 데이터 신호의 기타 데이터, 또는 기타 전송 메커니즘을 포함하며, 임의의 정보 전달 매체를 포함한다.The embodiments may also be implemented in the form of a recording medium including instructions executable by a computer, such as a program module executed by the computer. Computer readable media can be any available media that can be accessed by a computer and includes both volatile and nonvolatile media, removable and non-removable media. In addition, computer readable media may include both computer storage media and communication media. Computer storage media includes both volatile and nonvolatile, removable and non-removable media implemented in any method or technology for storage of information such as computer readable instructions, data structures, program modules or other data. Communication media typically includes computer readable instructions, data structures, other data in modulated data signals such as program modules, or other transmission mechanisms, and includes any information delivery media.

또한, 본 명세서에서, “부”는 프로세서 또는 회로와 같은 하드웨어 구성(hardware component), 및/또는 프로세서와 같은 하드웨어 구성에 의해 실행되는 소프트웨어 구성(software component)일 수 있다.Further, in this specification, “unit” may be a hardware component such as a processor or a circuit, and / or a software component executed by a hardware component such as a processor.

전술한 본 명세서의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 명세서의 내용이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The foregoing description of the specification is intended to be illustrative, and it is understood that those skilled in the art can easily modify the present invention into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. Could be. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as distributed may be implemented in a combined form.

본 실시예의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present embodiment is indicated by the following claims rather than the above description, and should be construed as including all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents.

Claims (11)

사용자 디바이스에서 위성항법 시스템(Global Navigation Satellite System, GNSS)의 보정정보를 처리하여 사용자 디바이스의 위치정보를 생성하는 방법에 있어서,
중앙 처리 디바이스로부터 상기 보정정보를 수신하는 단계;
상기 보정정보의 유효시간 경과 여부를 결정하는 단계;
상기 유효시간이 경과한 경우, 상기 보정정보를 이용하여 상기 유효시간이 경과되기 직전의 상기 사용자 디바이스의 제 1 위치정보를 생성하는 단계; 및
상기 사용자 디바이스의 제 1 위치정보 및 반송파 위상 적분 기법을 이용하여 상기 사용자 디바이스의 상기 유효시간 경과 후 현재 시점의 제 2 위치정보를 생성하는 단계;
를 포함하는, 방법.
A method for generating location information of a user device by processing correction information of a global navigation satellite system (GNSS) in a user device,
Receiving the correction information from a central processing device;
Determining whether the valid time of the correction information has elapsed;
Generating first location information of the user device immediately before the valid time elapses using the correction information when the valid time elapses; And
Generating second position information of a current time point after the valid time elapses of the user device by using the first position information of the user device and a carrier phase integration technique;
Including, the method.
제 1항에 있어서,
상기 보정정보의 유효시간 경과 여부를 결정하는 단계는,
상기 유효시간이 경과하지 않은 경우, 상기 보정정보를 이용하여 상기 사용자 디바이스의 현재 시점의 위치정보를 생성하는 단계;
를 포함하는, 방법.
The method of claim 1,
Determining whether the valid time of the correction information has elapsed,
Generating location information of a current time point of the user device using the correction information when the valid time has not elapsed;
Including, the method.
제 1항에 있어서,
상기 제 2 위치정보를 생성하는 단계는,
반송파 위상 데이터를 수신하는 단계;
상기 수신된 반송파 위상 데이터를 적분하여 상기 사용자 디바이스의 위치 변화량을 산출하는 단계; 및
상기 산출된 위치 변화량 및 상기 사용자 디바이스의 상기 제 1 위치정보를 이용하여 상기 사용자 디바이스의 상기 제 2 위치정보를 생성하는 단계;
를 포함하는, 방법.
The method of claim 1,
Generating the second location information,
Receiving carrier phase data;
Calculating an amount of change in position of the user device by integrating the received carrier phase data; And
Generating the second position information of the user device using the calculated position change amount and the first position information of the user device;
Including, the method.
제 1항에 있어서,
상기 보정정보를 수신하는 단계는,
지상기반 보강시스템 및 위성기반 보강시스템 중 적어도 어느 하나를 통하지 않고 상기 중앙 처리 디바이스로부터 상기 보정정보를 직접 수신하는 단계;
를 포함하는, 방법.
The method of claim 1,
Receiving the correction information,
Receiving the correction information directly from the central processing device without at least one of a ground based reinforcement system and a satellite based reinforcement system;
Including, the method.
제 3항에 있어서,
상기 반송파 위상 데이터는, 수학식 (여기서, 는 위성위치, 는 수신기위치,는 위성과 수신기 사이의 시선벡터, 는 위성 위치오차, 는 전리층 지연오차,는 대류층 지연오차, 는 위성 시계오차, 는 수신기 시계오차, 는 GNSS 신호의 RF 주파수 파장, 는 미지정수, 는 반송파 위상 데이터의 측정오차를 나타낸다)에 의해 산출되는 것인, 방법.
The method of claim 3, wherein
The carrier phase data is, (here, Is the satellite location, Is the receiver location, Is the line of sight between the satellite and the receiver, Is a satellite positioning error, Is an ionospheric delay error, Is the convective delay error, Is a satellite clock error, Receiver error, RF frequency wavelength of the GNSS signal, Is an unknown, Is the carrier phase data It is calculated by the measurement error of).
제 1항에 있어서,
상기 방법은,
상기 중앙 처리 디바이스에서 위성신호를 수신하는 적어도 하나의 기준국으로부터 데이터를 수신하는 단계;
상기 수신된 데이터를 이용하여 보정정보를 생성하는 단계; 및
상기 생성된 보정정보를 지상기반 보강시스템 및 위성기반 보강시스템 중 적어도 어느 하나를 통하지 않고 사용자 디바이스에 송신하는 단계;
를 더 포함하는, 방법.
The method of claim 1,
The method,
Receiving data from at least one reference station receiving satellite signals at the central processing device;
Generating correction information using the received data; And
Transmitting the generated correction information to a user device without at least one of a ground-based reinforcement system and a satellite-based reinforcement system;
Further comprising, the method.
제 6항에 있어서,
상기 보정정보를 생성하는 단계는,
상기 수신된 데이터를 전처리하는 단계; 및
상기 전처리된 데이터를 이용하여 보정정보를 생성하는 단계;
를 포함하는, 방법.
The method of claim 6,
Generating the correction information,
Preprocessing the received data; And
Generating correction information using the preprocessed data;
Including, the method.
제 6항에 있어서,
상기 보정정보를 생성하는 단계는,
전리층 지연 오차에 대한 보정정보 및, 위성의 궤도 및 시계 오차에 대한 보정정보를 순차적으로 생성하는 단계;
를 포함하는, 방법.
The method of claim 6,
Generating the correction information,
Sequentially generating correction information about an ionospheric delay error and correction information about an orbit and a clock error of a satellite;
Including, the method.
위성항법 시스템(Global Navigation Satellite System, GNSS)의 보정정보를 이용하여 사용자 디바이스의 위치정보를 생성하는 사용자 디바이스에 있어서,
중앙 처리 디바이스로부터 상기 보정정보를 수신하는 통신부; 및
상기 보정정보의 유효시간 경과 여부를 결정하고, 상기 유효시간이 경과한 경우, 상기 보정정보를 이용하여 상기 유효시간이 경과되기 직전의 상기 사용자 디바이스의 제 1 위치정보를 생성하고, 반송파 위상 적분을 이용하여 상기 사용자 디바이스의 상기 유효시간 경과 후 현재 시점의 제 2 위치정보를 생성하는 사용자 디바이스 위치정보 생성부;
를 포함하는, 사용자 디바이스.
In the user device for generating the location information of the user device using the correction information of the Global Navigation Satellite System (GNSS),
A communication unit for receiving the correction information from a central processing device; And
It is determined whether the valid time of the correction information has elapsed, and when the valid time has elapsed, first position information of the user device immediately before the valid time elapses is generated using the correction information, and the carrier phase integration is generated. A user device location information generation unit configured to generate second location information of a current time point after the valid time elapses of the user device;
The user device comprising a.
제 1항 내지 8항 중에 어느 한 항의 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.A computer-readable recording medium having recorded thereon a program for executing the method of claim 1 on a computer. 삭제delete
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