KR102371402B1 - 반송파 위상 측정치를 이용한 전리층 지연 절대값 추정 시스템 및 전리층 보정정보 생성 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반송파 위상 측정치를 이용한 전리층 지연 절대값 추정 시스템과 방법, 그리고 추정된 전리층 지연 절대값에 기초한 전리층 보정정보 생성 시스템에 관한 것이다. 전리층 지연 보정정보를 생성하기 위해, 위치를 알고 있는 복수의 기준국에 설치된 복수의 수신기로부터 반송파 위상 측정치를 수집하고, 각 측정치에 포함된 미지정수의 수준을 조정함으로써 반송파 위상 측정치를 단독으로 이용하여 전리층 지연 절대값을 정밀하게 계산할 수 있다. 따라서, 종래의 m 수준의 정밀도를 갖는 의사거리 기반 전리층 보정정보 시스템에 비해 훨씬 정밀한 cm 수준의 정밀도를 갖는 전리층 보정정보를 생성할 수 있고, 이를 이용해 사용자가 각 위치에 따른 전리층 지연을 보다 정밀하게 보상하여 정확한 수신기 위치정보를 획득할 수 있다. 또한, 실시예에 따라 획득 가능한 전리층 지연 절대값은 매우 높은 정밀도를 가지므로, 다른 전리층 지연 추정 기법의 오차 분석을 위한 레퍼런스 값으로도 활용될 수 있으며, 전리층과 관련된 우주환경 모니터링 시스템에도 활용될 수 있다.

Description

반송파 위상 측정치를 이용한 전리층 지연 절대값 추정 시스템 및 전리층 보정정보 생성 시스템{SYSTEM FOR ESTIMATING ABSOLUTE IONOSPHERIC DELAY USING CARRIER PHASE MEASUREMENT, AND IONOSPHERIC CORRECTION GENERATION SYSTEM}

본 발명은 반송파 위상 측정치를 이용한 전리층 지연 절대값 추정 시스템과 방법, 그리고 전리층 보정정보 생성 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 위치를 알고 있는 복수의 기준국에 설치된 복수의 수신기로부터 반송파 위상 측정치를 수집하고, 각 측정치에 포함된 미지정수의 수준을 조정함으로써 반송파 위상 측정치를 단독으로 이용하여 전리층 지연 절대값을 정밀하게 추정하는 시스템과, 추정된 전리층 지연 절대값을 이용하여 센티미터 급 정밀도의 전리층 보정정보를 생성하는 시스템에 관한 것이다.

위성 항법 시스템(GNSS; Global Navigation Satellite System)은 위치를 알고 있는 여러 개의 항법 위성들로부터 사용자 수신기까지 신호가 전달되는 시간을 측정하여 사용자와 각 위성간의 거리를 계산하고, 이를 통해 사용자의 위치를 결정하는 시스템이다. GNSS 신호에는 사용자 위치 결정의 정확도를 저하시키는 위성 궤도 오차, 위성 시계 오차, 전리층 지연 오차, 대류층 지연 오차 등 다양한 오차 요소가 포함되어 있다. 이 중에서도 GNSS 사용자의 항법 성능을 저하시키는 가장 큰 오차 요인은 전리층 지연 오차이며, 전리층이 활발한 환경일수록 영향을 크게 받는다. 따라서 SBAS (Satellite-Based Augmentation System), RTK (Real-Time Kinematic), PPP (Precise-Point Positioning) 등의 위성 항법 보강 시스템에서는 위치를 정확히 알고 있는 기준국을 활용하여 사용자가 자신의 신호에 포함된 전리층 지연 오차를 제거하고 더욱 정확한 위치를 결정할 수 있도록 전리층 지연을 모델링하여 보정정보 형태로 사용자에게 제공한다.

전리층은 위도, 경도, 고도 3차원상에서 전자 밀도 분포를 가지는 층인데, 우주에서 지상으로 송신되는 위성 항법 신호는 전리층을 통과하면서 발생하는 지연으로 인해 오차를 갖게 된다. 3차원상에서 전리층 지연을 모델링하는 것은 매우 복잡하기 때문에, 일반적으로 특정 고도에 전리층이 밀집되어 있다고 가정하는 얇은 껍질(thin-shell) 가정을 활용한다. 위도, 경도 상에서 수직으로 신호가 지날 때의 전리층 지연 값을 이용하여 전리층 보정정보를 생성하여 전달하면 사용자는 이를 바탕으로 자신이 수신하고 있는 신호가 지나는 지점의 수직 전리층 지연 값을 계산할 수 있다. 실제 3차원 경로를 지나면서 발생하는 경사 전리층 지연 값은 신호가 전리층을 통과하는 각도에 따른 간단한 변환함수를 통하여 계산할 수 있다.

전리층 보정정보의 생성은 복수의 기준국으로부터 얻어지는 다양한 위치에서의 전리층 지연 측정치를 바탕으로 이루어진다. 전리층 지연은 GNSS 신호 주파수 제곱의 반비례한 특성을 가지고 있기 때문에, 기준국의 GNSS 수신기로부터 수집한 다중주파수 측정치를 활용하면 기준국-위성 사이에 존재하는 전리층 지연 값을 측정할 수 있다. 이때, GNSS 수신기가 출력하는 측정치에는 크게 의사거리(pseudo-range), 반송파 위상(carrier-phase)의 두 가지 유형이 존재한다.

의사거리 측정치는 반송파 위상 측정치와 비교하여 전리층 지연의 절대값 정보를 얻을 수 있는 장점을 지니고 있으나, 측정치 오차는 수신기 잡음과 다중경로 오차 때문에 수 m 수준으로 큰 편이다. 측정치 오차는 위성의 앙각(仰角; 지평선과 수신기-위성을 잇는 직선 사이의 각도)과 관련이 있는데, 앙각이 작을수록 위성이 수신기를 기준으로 지평선에 가깝게 위치하고 있음을 의미하며 일반적으로 앙각이 작은 위성일수록 수신기 잡음 및 다중경로오차가 크기 때문에 측정치 오차가 크다.

반면, 반송파 위상 측정치는 오차가 수 cm 이하로 의사거리 측정치에 비해 훨씬 작은 수준의 오차를 갖는 장점이 있으나, 측정치 단독으로는 값을 추정하기 어려운 임의의 정수값인 미지정수를 포함하고 있어 전리층 지연의 절대적인 크기를 알기 어렵다는 단점이 있다. 종래의 RTK와 같은 기술을 이용하면 이중차분된 형태의 미지정수를 결정할 수 있는데(이중 차분 측정치란, 두 개의 수신기와 두 개의 위성으로부터 얻어지는 4개의 측정치를 조합하여 만들어지는 측정치를 의미한다), 이를 이용하면 이중차분된 형태의 상대적인 전리층 지연 값을 얻을 수 있다. 즉, 전리층 지연 정보의 절대값을 얻기는 어려우며, 여러 측정치 위치에서 발생하는 전리층 지연 값들의 상대적인 차이 값을 알 수 있을 뿐이다.

또한, 반송파 위상 측정치로부터 획득한 전리층 지연 측정치에는 미지정수 이외에도 주파수 간 위상 바이어스 (DPB; Differential Phase Bias)가 포함되기 때문에, 반송파 위상 측정치 단독으로는 전리층 지연의 절대적인 크기를 정확하게 결정하는 것이 매우 어렵다. 기존 의사거리 측정치에도 주파수 간 코드 바이어스(DCB; Differential Code Bias)가 포함되기 때문에 이를 추정 및 보상하는 과정이 필요하지만, 의사거리에는 미지정수가 포함되지 않기 때문에 반송파 위상의 주파수 간 위상 바이어스와 달리 넓은 영역에 배치된 다중 기준국의 측정치를 활용하여 정확하게 추정하는 것이 가능하다. 다시 말해, 반송파 위상 측정치의 미지정수를 결정하지 못하면 주파수 간 위상 바이어스도 추정할 수 없고, 반송파 위상 단독으로는 정밀한 전리층 지연의 절대값을 획득하는 것도 불가능하다.

따라서, 현재 운영되고 있는 SBAS와 같은 위성 항법 보강 시스템은 의사거리 측정치를 기반으로 전리층 보정정보를 생성하며 반송파 위상 측정치는 의사거리 측정치의 잡음 오차 수준을 감소시키기 위한 필터링에 활용될 뿐 전리층 보정정보 생성에 직접 활용되고 있지는 않다. 현재 운영중인 의사거리 기반의 위성 항법 보강 시스템은 상기 언급한 의사거리 측정치의 오차 특성으로 인하여 낮은 앙각 위성들의 측정치로 만들어지는 전리층 보정정보 외곽지역은 정확도가 저하되는 문제를 가지고 있다. 외곽 영역에서는 측정치수도 적을 뿐만 아니라 큰 측정치 오차가 발생하여 보정정보의 성능이 저하되기 때문이다. 또한 의사거리 측정치 오차 자체가 수 m 수준이기 때문에 센티미터 급 위치 결정이 필요한 사용자를 위한 위성 항법 보강 시스템에는 의사거리 기반의 전리층 보정정보 활용이 어렵다는 문제가 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-1783552호 대한민국 등록특허공보 제10-1607082호

본 발명은 반송파 위상 측정치만을 이용하여 전리층 지연 절대값을 정밀하게 추정할 수 있는 시스템과 이를 이용하여 센티미터 급 위성 항법 보강 시스템에 활용이 가능한 cm 수준의 정밀도를 갖는 전리층 보정정보 생성 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

일 실시예에 따른 반송파 위상 측정치를 이용한 전리층 지연 절대값 추정 시스템은, 위치를 알고 있는 기준국에 설치되며 위성 항법 정보를 수신하기 위한 복수의 수신기; 및 상기 복수의 수신기로부터 수집한 반송파 위상 측정치를 이용하여 전리층 지연 절대값을 추정하기 위한 중앙 처리부를 포함하되, 상기 중앙 처리부는, 상기 복수의 수신기로부터 반송파 위상 측정치를 수집하기 위한 측정치 수집부; 및 상기 반송파 위상 측정치에 포함된 미지정수 수준을 조정하고, 주파수 간 위상 바이어스(DPB; Differential Phase Bias)를 추정 및 보상하여 전리층 지연 절대값을 추정하도록 구성되는 전리층 지연 절대값 추정부를 포함한다.

일 실시예에 따르면, 상기 전리층 지연 절대값 추정부는, 상기 반송파 위상 측정치를 조합하여 전리층 지연 측정치를 계산하는 전리층 지연 측정치 계산 모듈; 상기 반송파 위상 측정치를 이중차분하여 획득한 이중차분 반송파 위상 측정치에 포함된 이중차분 미지정수를 결정하는 이중차분 미지정수 결정 모듈; 상기 이중차분 미지정수를 이용하여 복수의 수신기 별로 다른 값을 갖는 미지정수의 수준을 조정하는 미지정수 수준 조정 모듈; 상기 미지정수의 수준이 조정된 전리층 지연 측정치를 이용하여 주파수 간 위상 바이어스를 추정하는 DPB 추정 모듈; 및 상기 주파수 간 위상 바이어스를 보상하여 반송파 위상 기반 전리층 지연 절대값을 추정하는 전리층 지연 절대값 추정 모듈을 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 중앙 처리부는, 상기 수집한 반송파 위상 측정치를 모니터링하고 이상 현상을 제거하는 측정치 전처리부를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 전리층 지연 측정치는 차분되지 않은 경사 전리층 지연 측정치로서, 전리층 지연 값, 미지정수 조합 값, 위성 하드웨어 경로차에 의해 발생하는 주파수 간 위상 바이어스(Satellite DPB), 및 수신기 하드웨어 경로차에 의해 발생하는 주파수 간 위상 바이어스(Receiver DPB)를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 이중차분 미지정수 결정 모듈은, 상기 반송파 위상 측정치에 포함된 공간적 특성을 갖는 오차성분을 제거하도록 구성될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 미지정수 수준 조정 모듈은, 상기 복수의 수신기의 반송파 위상 측정치에 포함된 각 미지정수의 수준을 임의의 수신기에 대한 미지정수의 수준으로 조정하도록 구성될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 DPB 추정 모듈은, 상기 수신기의 주파수 간 위상 바이어스를 추정함에 있어서, 기준위성 변경에 따른 바이어스의 점프(jump)량을 보상하도록 구성될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 DPB 추정 모듈은, 상기 수신기의 주파수 간 위상 바이어스를 추정함에 있어서, 가시위성이 떠오른 아크(arc) 단위 별로 데이터를 구분하여 각각의 아크 마다 위성 DPB를 추정하도록 구성될 수 있다.

일 실시예에 따른 반송파 위상 측정치를 이용한 전리층 보정정보 생성 시스템은, 상기한 실시예들에 따른 전리층 지연 절대값 추정 시스템; 및 상기 전리층 지연 절대값을 이용하여 전리층 보정정보를 생성하는 보정정보 생성부를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따른 반송파 위상 측정치를 이용한 전리층 지연 절대값 추정 방법은, 중앙처리국 서버에서 수행될 수 있고, 위치를 알고 있는 기준국에 설치된 복수의 수신기를 이용해 반송파 위상 측정치를 수집하는 단계; 상기 반송파 위상 측정치를 조합하여 전리층 지연 측정치를 계산하는 단계; 상기 반송파 위상 측정치를 이중차분하여 획득한 이중차분 반송파 위상 측정치에 포함된 이중차분 미지정수를 결정하는 단계; 상기 이중차분 미지정수를 이용하여 복수의 수신기 별로 다른 값을 갖는 미지정수의 수준을 조정하는 단계; 상기 미지정수의 수준이 조정된 전리층 지연 측정치를 이용하여 주파수 간 위상 바이어스를 추정하는 단계; 및 상기 주파수 간 위상 바이어스를 보상하여 반송파 위상 기반 전리층 지연 절대값을 추정하는 단계를 포함한다.

일 실시예에 따른 반송파 위상 측정치를 이용한 전리층 보정정보 생성 방법은, 위치를 알고 있는 기준국에 설치된 복수의 수신기를 이용해 반송파 위상 측정치를 수집하는 단계; 상기 반송파 위상 측정치를 조합하여 전리층 지연 측정치를 계산하는 단계; 상기 반송파 위상 측정치를 이중차분하여 획득한 이중차분 반송파 위상 측정치에 포함된 이중차분 미지정수를 결정하는 단계; 상기 이중차분 미지정수를 이용하여 복수의 수신기 별로 다른 값을 갖는 미지정수의 수준을 조정하는 단계; 상기 미지정수의 수준이 조정된 전리층 지연 측정치를 이용하여 주파수 간 위상 바이어스를 추정하는 단계; 상기 주파수 간 위상 바이어스를 보상하여 반송파 위상 기반 전리층 지연 절대값을 추정하는 단계; 및 상기 전리층 지연 절대값을 이용하여 전리층 보정정보를 생성하는 단계를 포함한다.

일 실시예에 따른 전리층 지연 절대값 추정 방법 또는 전리층 보정정보 생성 방법을 실행하기 위한, 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램이 제공될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면 반송파 위상 측정치만을 이용하여 차분되지 않은 전리층 지연 절대값을 정밀하게 추정하는 것이 가능하다. 따라서, 종래의 m 수준의 정밀도를 갖는 의사거리 기반 전리층 보정정보 생성 시스템에 비해 훨씬 정밀한 cm 수준의 정밀도를 갖는 전리층 보정정보를 생성할 수 있다. 이를 이용하면 센티미터 급 위성 항법 보강 시스템에서도 사용자가 각 위치(위도, 경도)에 따른 전리층 지연을 보다 정밀하게 추정하여 보상할 수 있고 정확한 위치 결정을 할 수 있다.

실시예에 따라 획득 가능한 전리층 지연 절대값은 매우 높은 정밀도를 가지므로, 다른 전리층 지연 추정 기법의 오차 분석을 위한 레퍼런스 값으로도 활용될 수 있으며, 전리층과 관련된 우주환경 모니터링 시스템에도 활용될 수 있다.

도 1은 일 실시예에 따른 반송파 위상 측정치 기반 전리층 지연 절대값 추정 시스템의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 전리층 지연 절대값 추정부의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3는 DPB 보정이 수행되지 않은 경우 얻게 되는 전리층 지연의 개념도를 나타낸다.
도 4은 DPB 보정이 수행된 후 얻게 되는 전리층 지연의 개념도를 나타낸다.
도 5는 일 실시예에 따른 반송파 위상 측정치 기반 전리층 보정정보 생성 시스템의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 반송파 위상 측정치 기반 전리층 보정정보 생성 방법을 나타낸 순서도이다.

본 명세서에서 사용되는 용어는 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 관례 또는 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 명세서의 설명 부분에서 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 명세서에서 사용되는 용어는, 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 가지는 실질적인 의미와 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 함을 밝혀두고자 한다.

또한, 본 명세서에 기술된 실시예는 전적으로 하드웨어이거나, 부분적으로 하드웨어이고 부분적으로 소프트웨어이거나, 또는 전적으로 소프트웨어인 측면을 가질 수 있다. 본 명세서에서 "부(unit)", "모듈(module)", "장치(device)", "서버(server)" 또는 "시스템(system)" 등은 하드웨어, 하드웨어와 소프트웨어의 조합, 또는 소프트웨어 등 컴퓨터 관련 엔티티(entity)를 지칭한다. 예를 들어, 부, 모듈, 장치, 서버 또는 시스템은 플랫폼(platform)의 일부 또는 전부를 구성하는 하드웨어 및/또는 상기 하드웨어를 구동하기 위한 애플리케이션(application) 등의 소프트웨어를 지칭하는 것일 수 있다.

이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 실시예를 상세하게 설명하지만, 청구하고자 하는 범위는 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

반송파 위상 측정치 기반 전리층 지연 절대값 추정 시스템

도 1은 일 실시예에 따른 반송파 위상 측정치 기반 전리층 지연 절대값 추정 시스템의 구조를 나타낸다.

도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 반송파 위상 측정치 기반 전리층 지연 절대값 추정 시스템은, 위성 항법 정보를 수신하기 위한 복수의 수신기(100), 및 상기 복수의 수신기(100)로부터 수집한 반송파 위상 측정치를 이용하여 전리층 지연의 절대값을 추정하기 위한 중앙 처리부(200)로 구성된다.

수신기(100)는 위치를 알고 있는 기준국에 설치되며 2개 이상의 GNSS 수신기(수신기 1, 수신기 2, 수신기 3, ... 수신기 n)로 구성된다. 각각의 수신기는 위성으로부터 위성 항법 정보를 수신하여 다중주파수 반송파 위상 측정치를 획득할 수 있다.

본 발명의 시스템을 구성하는 GNSS 안테나와 수신기는 고정된 위치에 설치되며, 측량을 통해 안테나의 정확한 위치를 미리 알고 있다. 고정된 위치에 설치된 GNSS 안테나와 수신기는 여러 GNSS 위성으로부터 위성 항법 정보(의사거리 측정치, 반송파 위상 측정치, 항법 데이터 등)가 포함된 신호를 수신하도록 구성되며, 수집된 측정치는 다양한 통신 수단(예. Serial, TCP/IP, Wi-Fi, Bluetooth 등)을 통해 중앙 처리부(200)로 전달된다.

도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 중앙 처리부(200)는, 측정치 수집부(210), 측정치 전처리부(220), 및 전리층 지연 절대값 추정부(230)로 구성될 수 있다.

측정치 수집부(210)는 복수의 수신기(수신기 1, 수신기 2, 수신기 3, ... 수신기 n)로부터 각각의 반송파 위상 측정치를 수집하도록 구성된다. 본 발명의 대상이 되는 위성 항법 시스템의 반송파 위상 측정치는 미국 GPS, 중국 BeiDou, 유럽 Galileo, 러시아 GLONASS, 인도 NAVIC, 일본 QZSS, 한국 KPS 등의 다중 주파수 대역의 모든 신호를 모두 포함할 수 있다. 반송파 위상 측정치 외에도 의사거리 측정치, 항법 데이터, 부가정보 등 전리층 지연을 추정하는데 활용될 수 있는 다양한 데이터를 수집할 수 있다.

측정치 전처리부(220)는 상기 측정치 수집부(210)에 의해 수집된 측정치에 포함된 이상 현상(예를 들어, Outlier, Cycle Slip 등)을 모니터링하고 제거하도록 구성된다. 측정치에 이상이 없는 경우 전처리 과정은 생략될 수 있다. 측정치의 전처리 프로세스는 위성 항법 기술 분야에서 널리 쓰이는 일반적인 기술이므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

전리층 지연 절대값 추정부(230)는 상기 측정치 수집부(210)에 의해 수집된(또는, 측정치 전처리부(220)에 의해 전처리된) 각 반송파 위상 측정치에 포함된 주파수 간 위상 바이어스(DPB)를 추정 및 보상하여 전리층 지연 절대값을 추정한다. 이 과정에서 반송파 위상 측정치를 이중차분하여 결정된 이중차분 미지정수를 활용하여 복수의 수신기 별로 다른 값을 갖는 미지정수의 수준을 조정할 수 있다. 전리층 지연 절대값을 추정하는 구체적인 프로세스에 대해서는 후술하기로 한다.

도 2는 일 실시예에 따른 전리층 지연 절대값 추정부(230)의 구성을 나타낸 블록도이다. 도 2를 참조하면, 전리층 지연 절대값 추정부(230)는 전리층 지연 측정치 계산 모듈(231), 이중차분 미지정수 결정 모듈(232), 미지정수 수준 조정 모듈(233), DPB 추정 모듈(234), 전리층 지연 절대값 추정 모듈(235)을 포함할 수 있다.

전리층 지연 측정치 계산 모듈(231)은 반송파 위상 측정치를 조합하여 전리층 지연 측정치를 계산한다. 측정치 수집부(210)는 위치를 알고 있는 기준국에 설치된 다중주파수 수신이 가능한 복수의 수신기(100)로부터 다중주파수 반송파 위상 측정치를 수집하고, 전리층 지연 측정치 계산 모듈(231)은 상기 다중주파수 반송파 위상 측정치를 조합하여 차분되지 않은 경사 전리층 지연 측정치를 계산하도록 구성된다.

상기 전리층 지연 측정치에는 전리층 지연 값 이외에도 다중주파수 측정치 조합에 의해 정수성이 깨진 미지정수 조합 값, 주파수 별 위성 하드웨어 경로차에 의해 발생하는 주파수 간 위상 바이어스(Satellite DPB), 및 주파수 별 수신기 하드웨어 경로차에 의해 발생하는 주파수 간 위상 바이어스(Receiver DPB)가 포함된다.

차분되지 않은 주-기준국(수신기 m) 전리층 지연 측정치는 다음과 같이 나타낼 수 있다.

… (1)

… (2)

한편, 차분되지 않은 부-기준국(수신기 r) 전리층 지연 측정치는 다음과 같이 나타낼 수 있다.

… (3)

… (4)

I는 전리층 지연을 나타내고, N은 미지정수를 나타낸다. 여기서 N _I 는 다중주파수 측정치 조합에 의해 정수성이 깨진 미지정수를 의미한다.

는 위성 시계와 관련된 주파수 간 위상 바이어스를 나타내고,

는 수신기 시계와 관련된 주파수 간 위상 바이어스를 나타낸다. 위첨자(j, ref)는 위성 인덱스를 나타내며, ref 위성은 위성 간 차분 시 기준위성을 의미한다. 아래첨자(m, r)는 수신기 인덱스를 나타낸다.

상기 주파수 간 위상 바이어스(DPB)는 위성 및 수신기 하드웨어의 전기 회로에서 발생하는 시각 지연 효과에 따른 것으로서 시간에 따라 천천히 변하는(long-term stability) 특성이 있다. 상기 수식 (1)~(4)으로 나타낸 차분되지 않은 전리층 지연 측정치에서 주파수 간 위상 바이어스와 시간에 대해 일정한(constant) 정수성이 깨진 미지정수는 서로 구분하기 어렵기 때문에(즉, 미지정수의 정수 특성을 활용하여 정확하게 결정하기 어렵기 때문에) 일반적으로는 반송파 위상 측정치를 단독으로 사용하여 전리층 지연 정보를 획득하기 어렵다.

정수성이 깨진 미지정수 조합 값은 모든 위성 및 수신기에 대해 상이한 값을 가지고 정수 특성도 잃어버렸기 때문에 일반적으로는 추정이 불가능하다. 따라서, 이하에서는 신호 주파수 별 반송파 위상 측정치의 이중차분(수신기 간 차분, 위성 간 차분)을 통해 정수성이 유지되는 이중차분 미지정수를 결정하고, 이를 활용하여 수신기 별로 다른 값을 갖는 미지정수의 수준을 조정함으로써 전리층 지연 절대값을 획득하는 방법을 제시한다.

이중차분 미지정수 결정 모듈(232)은 상기 반송파 위상 측정치를 이중차분(수신기간 차분 및 위성간 차분)하여 획득한 주파수 별 이중차분 반송파 위상 측정치에 포함된 정수성이 유지되는 이중차분 미지정수를 결정한다. 일반적으로 반송파 위상 측정치에는 미지정수와 위성 및 수신기 시계오차와 같은 바이어스가 혼재되어 있어 정확한 미지정수 값을 구분하여 결정하기 어렵기 때문에, 이중차분을 통해 바이어스의 영향을 제거하고 주파수 별로 정수성이 유지되는 미지정수를 정확하게 결정한다. 실시예에 따르면, 이중차분된 반송파 위상 측정치에 포함된 미지정수를 결정하기 위해 종래의 모든 미지정수 결정 방법(예컨대, Rounding, Bootstrapping, LSAST, LAMBDA, TCAR 등)이 활용될 수 있다.

이때, 위치를 알고 있는 기준국에 설치된 복수의 수신기 간 거리가 충분히 가깝다면 GNSS 오차의 공간적 특성이 유사하므로 이중차분 과정을 통해 위성 궤도 오차, 전리층 지연 오차, 대류층 지연 오차를 무시하고, 종래의 미지정수 결정 방법을 통해 복수의 수신기 간 이중차분 미지정수를 결정할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 수신기 간 거리가 오차요소를 무시할 수 있을 만큼 충분히 가깝지 않은 경우(예컨대, 10 km 이상)에는, 측정치에 포함된 오차요소를 제거하기 위한 추가적인 프로세스(예컨대, 다중주파수 측정치간 조합, 외부 정보의 활용, GNSS 오차 모델링 적용 및 추정 등)가 수행될 수 있으며, 이중차분 미지정수 결정 모듈에는 이를 위한 추가적인 구성요소들이 더 포함될 수 있다. 즉, 오차요소를 제거하기 위한 과정을 더 수행함으로써 더 먼 거리(예컨대 수 백 km 이상)에 위치한 다중 수신기를 활용하여 이중차분 미지정수를 결정할 수 있다.

미지정수 수준 조정 모듈(233)은 상기 이중차분 미지정수를 이용하여 복수의 수신기 별로 다른 값을 갖는 미지정수의 수준을 조정한다. 반송파 위상 기반 전리층 지연 측정치에 포함된 정수성이 깨진 미지정수 조합 성분은 수신기 별로 다른 값을 가지는데, 미지정수 결정 모듈(232)에서 결정된 수신기 간 주파수 별 이중차분 미지정수(

)를 활용하면 전리층 지연 측정치에 포함된 정수성이 깨진 이중차분 미지정수 조합 값을 재구성하여 계산할 수 있다.

미지정수 수준 조정 모듈(233)은 이를 활용하여 복수의 수신기(예컨대 수신기 r)에 포함된 정수성이 깨진 미지정수 조합 수준을 임의의 수신기(예컨대 수신기 m)에 대한 수준으로 조정한다.

이에 따르면, 기준위성(ref)과 관련된 미지정수 성분은 모든 가시위성 측정치에 대해 공통이므로 위성 간 공통 값을 가지는 수신기 DPB 값에 흡수될 수 있고, 나머지 위성(j)과 관련된 미지정수 성분은 모든 기준국에 대해 동기화 되어(수신기 m에 대한 수준으로 조정됨) 공통이므로 수신기 간 공통 값을 가지는 위성 DPB 값에 흡수될 수 있다. 최종적으로, 전리층 지연 측정치는 수신기(기준국) 별로 상이한 위성 공통 바이어스인 새로운 수신기 DPB 항과 위성 별로 상이한 수신기(기준국) 공통 바이어스인 새로운 위성 DPB 항으로 구분될 수 있다.

차분되지 않은 주-기준국(수신기 m) 전리층 지연 측정치는 다음과 같이 나타낼 수 있다.

… (5)

… (6)

한편, 차분되지 않은 부-기준국(수신기 r) 전리층 지연 측정치는 미지정수의 수준을 결정된 이중차분 미지정수를 활용하여 주-기준국 수준으로 조정하면 다음과 같이 나타낼 수 있다.

… (7)

… (8)

수식 (5)~(8)과 같이, 반송파 위상 기반 전리층 지연 측정치를 미지정수 항 없이 주파수 간 코드 바이어스(DCB)만 포함하는 종래의 의사거리 기반 전리층 지연 측정치와 동일한 형태로 표현할 수 있다. 이와 같이 표현된 반송파 위상 기반 전리층 지연 측정치는 기존 의사거리 측정치 기반의 주파수 간 코드 바이어스(DCB) 추정 기법을 이용하여 반송파 위상 기반의 주파수 간 위상 바이어스(DPB)를 추정할 수 있게 된다.

DPB 추정 모듈(234)은 상기 미지정수의 수준이 조정된 전리층 지연 측정치를 이용하여 주파수 간 위상 바이어스를 추정하도록 구성된다. 전술한 바와 같이, 미지정수 수준 조정 모듈(233)에 의해 미지정수의 수준이 조정되면 차분되지 않은 반송파 위상 측정치도 기존 의사거리 기반 전리층 지연 측정치와 동일한 형태로 표현될 수 있다.

도 3은 DPB 보정이 수행되지 않은 경우 얻게 되는 전리층 지연의 개념도를 나타내며, 도 4는 DPB 보정이 수행된 후 얻게 되는 전리층 지연의 개념도를 나타낸다.

DPB 추정의 일 예시에서, 기존의 의사거리 측정치 기반 전리층 지연 추정 알고리즘에서 주파수 간 코드 바이어스(DCB)를 추정하는 것과 마찬가지로, 인접한 위치에서 편차가 작도록 전리층을 스무스(smooth)하게 모델링 하는 가정(인접한 위치에서 편차가 작도록 하는 DPB 추정)과 DPB는 시간에 따라 아주 천천히 변한다는 가정(constant DPB)을 활용할 수 있다. 이러한 가정을 따르면, 종래의 의사거리 기반 전리층 지연 측정치의 위성 및 수신기 DCB를 추정하는 모든 방법을 동일하게 활용하여 반송파 위상 기반 전리층 지연 측정치에 포함된 DPB를 추정할 수 있다. 다만, 이러한 가정을 적용한 DPB 추정 방법은 예시적인 것에 불과하며 이외에도 다양한 DPB 추정 방법이 활용될 수 있다.

다만, 본 발명에서는 의사거리와 달리 이중차분 미지정수 수준을 조정하는 프로세스가 수행되므로, 수신기 DPB 추정 시 기준위성 변경에 따른 수신기 DPB의 점프(jump)량을 고려해야 한다. 수신기 DPB 추정 시 기준위성 변경에 의한 점프량을 모두 보상하면 초기 기준위성에 대한 식으로 변환이 가능하므로, 수신기 마다 1개의 DPB 값만을 추정하면 된다.

또한, 의사거리와 달리 위성 DPB의 경우에도 미지정수 항을 포함하고 있으므로, 동일한 위성이더라도 사라졌다가 새로 떠오르는 경우 위성 DPB 값이 달라지게 된다. 따라서 가시위성이 떠오른 아크(arc) 단위 별로 데이터를 구분하여 각각의 아크 마다 위성 DPB를 따로 추정할 필요가 있다.

전리층 지연 절대값 추정 모듈(235)은 상기 DPB 추정 모듈(234)에 의해 추정된 주파수 간 위상 바이어스를 보상하여 각 기준국의 반송파 위상 기반 정밀 전리층 지연 절대값을 추정할 수 있다. 정밀 반송파 위상 기반 전리층 지연 측정치는 센티미터 급 위성 항법 보강 시스템을 위한 정밀 전리층 보정정보 생성에 활용되거나, 전리층 우주환경을 모니터링 하기 위한 시스템에 활용될 수 있다. 또한 상기 방법에 따라 획득한 전리층 지연 절대값은 매우 정밀하기 때문에, 다른 전리층 지연 추정 기법의 오차 분석을 위한 레퍼런스 값으로도 활용될 수 있다.

반송파 위상 측정치 기반 전리층 보정정보 생성 시스템

도 5는 일 실시예에 따른 반송파 위상 측정치 기반 전리층 보정정보 생성 시스템의 구성을 나타낸다. 도 5를 참조하면, 실시예에 따른 전리층 보정정보 생성 시스템은, 위성 항법 정보를 수신하기 위한 복수의 수신기(100), 반송파 위상 측정치를 이용하여 전리층 지연의 절대값을 추정하기 위한 중앙 처리부(200), 및 추정된 전리층 지연 절대값에 기초하여 전리층 보정정보를 생성하기 위한 전리층 보정정보 생성부(300)를 포함한다.

도 1을 참조하여 설명한 전리층 지연 절대값 추정 시스템과 마찬가지로, 수신기(100)는 위치를 알고 있는 기준국에 설치되며 2개 이상의 GNSS 수신기(수신기 1, 수신기 2, 수신기 3, ... 수신기 n)로 구성된다. 각각의 수신기는 위성으로부터 위성 항법 정보를 수신하여 다중주파수 반송파 위상 측정치를 획득할 수 있다.

중앙 처리부(200)는 반송파 위상 측정치를 수집하여 전처리를 거친 후 전리층 지연 절대값을 추정하도록 구성되는데, 이중차분 미지정수를 결정한 후 미지정수의 수준을 조정하여 주파수 간 위상 바이어스(DPB)를 추정하고, 추정된 주파수 간 위상 바이어스를 보상하여 정밀 전리층 지연 절대값을 얻을 수 있다. 중앙 처리부에서 수행하는 구체적인 프로세스는 도 1, 2와 수학식 (1)~(8)을 참조하여 전술한 바와 같다.

전리층 지연 보정정보 생성부(300)는 최종 전리층 맵 모델링 모듈을 포함할 수 있고, 추정된 전리층 지연 절대값을 이용하여 최종적으로 각 위치(위도, 경도)에 따른 전리층 맵을 모델링하고 사용자의 정밀 위치를 결정하기 위한 보정정보를 생성한다.

일 실시예에 따른 시스템은, 전리층 지연 보정정보 생성부(300)에 의해 최종적으로 생성된 보정정보를 사용자에게 전송하기 위한 통신부(도시되지 않음)를 더 구비할 수 있다. 데이터를 사용자 단말기에 전송하기 위한 임의의 유무선 통신 기술이 활용될 수 있으며, 지상 통신뿐만 아니라 위성 통신도 활용될 수 있다.

반송파 위상 측정치 기반 전리층 보정정보 생성 방법

이하에서는 도 6를 참조하여 일 실시예에 따른 반송파 위상 측정치 기반 전리층 보정정보 생성 방법을 설명한다. 다만, 전술한 전리층 지연 절대값 추정 시스템 및 전리층 보정정보 생성 시스템과 중복되는 설명은 생략하도록 한다. 상기 방법의 각 단계는 기준국 서버, 중앙처리국 서버, 각 기지국 간의 네트워크 통신을 통해 송수신한 데이터를 처리하는 프로세서, 메모리, 기타 컴퓨터 구성요소에 의해 수행될 수 있다.

도 6는 일 실시예에 따른 반송파 위상 측정치 기반 전리층 보정정보 생성 방법을 나타낸 순서도이다.

도 6를 참조하면, 먼저 위치를 알고 있는 기준국에 설치된 2개 이상의 복수의 수신기를 이용해 반송파 위상 측정치를 수집한다(S100). 각각의 수신기는 위성으로부터 위성 항법 정보를 수신하여 다중주파수 반송파 위상 측정치를 획득할 수 있다. 본 발명의 대상이 되는 위성 항법 시스템의 반송파 위상 측정치는 미국 GPS, 중국 BeiDou, 유럽 Galileo, 러시아 GLONASS, 인도 NAVIC, 일본 QZSS, 한국 KPS 등의 다중 주파수 대역의 모든 신호를 모두 포함할 수 있다.

이어서, 수집한 반송파 위상 측정치를 모니터링하고 이상 현상을 제거하는 측정치 전처리를 수행한다(S200). 본 단계(S200)에서는, 단계(S100)에서 수집된 반송파 위상 측정치에 포함된 이상 현상(예를 들어, Outlier, Cycle Slip 등)을 모니터링하고 제거할 수 있고, 측정치에 이상이 없는 경우 전처리 과정은 생략될 수 있다.

이어서, 상기 반송파 위상 측정치를 조합하여 전리층 지연 측정치를 계산한다(S300). 전리층 지연 측정치에는 전리층 지연 값 이외에도 다중주파수 측정치 조합에 의해 정수성이 깨진 미지정수 조합 값, 주파수 별 위성 하드웨어 경로차에 의해 발생하는 주파수 간 위상 바이어스(Satellite DPB), 및 주파수 별 수신기 하드웨어 경로차에 의해 발생하는 주파수 간 위상 바이어스(Receiver DPB)가 포함된다.

이어서, 반송파 위상 측정치를 이중차분하고, 상기 주파수 별 이중차분 반송파 위상 측정치에 포함된 이중차분 미지정수를 결정한다(S400). 이중차분(수신기간 차분 및 위성간 차분)을 통해 위성 및 수신기 시계오차과 같은 바이어스의 영향을 제거하고 주파수 별로 정수성이 유지되는 미지정수를 정확하게 결정할 수 있다. 이중차분된 반송파 위상 측정치에 포함된 미지정수를 결정하기 위해 종래의 모든 미지정수 결정 방법(예컨대, Rounding, Bootstrapping, LSAST, LAMBDA, TCAR 등)이 활용될 수 있다.

이어서, 상기 이중차분 미지정수를 이용하여 복수의 수신기 별로 다른 값을 갖는 미지정수의 수준을 조정한다(S500). 반송파 위상 기반 전리층 지연 측정치에 포함된 정수성이 깨진 미지정수 조합 성분은 수신기 별로 다른 값을 가지는데, 단계(S400)에서 결정된 수신기 간 주파수 별 이중차분 미지정수를 활용하면 전리층 지연 측정치에 포함된 정수성이 깨진 이중차분 미지정수 조합 값을 재구성하여 계산할 수 있다. 구체적으로는, 복수의 수신기에 포함된 정수성이 깨진 미지정수 조합 수준을 임의의 수신기에 대한 수준으로 조정하게 된다.

이에 따르면, 기준위성(ref)과 관련된 미지정수 성분은 모든 가시위성 측정치에 대해 공통이므로 수신기 DPB 값에 흡수될 수 있고, 나머지 위성(j)과 관련된 미지정수 성분은 모든 기준국에 대해 동기화 되어(수신기 m에 대한 수준으로 조정됨) 공통이므로 위성 DPB 값에 흡수될 수 있다. 최종적으로, 단계(S500)를 수행함으로써 전리층 지연 측정치는 수신기(기준국) 별로 상이한 위성 공통 바이어스인 새로운 수신기 DPB 항과 위성 별로 상이한 수신기(기준국) 공통 바이어스인 새로운 위성 DPB 항으로 구분될 수 있다.

이어서, 상기 미지정수의 수준이 조정된 전리층 지연 측정치를 이용하여 주파수 간 위상 바이어스(DPB)를 추정한다(S600). 단계(S500)에서 각 수신기에 대한 미지정수의 수준이 조정되면 차분되지 않은 반송파 위상 측정치도 기존 의사거리 기반 전리층 지연 측정치와 동일한 형태로 표현될 수 있다. 이와 같이 표현된 전리층 지연 측정치는 기존의 의사거리 측정치 기반 전리층 지연 추정 알고리즘에서 활용되는 주파수 간 코드 바이어스(DCB) 추정 기법을 이용하여 DPB를 추정할 수 있게 된다.

다만, 본 발명에서는 의사거리와 달리 이중차분 미지정수 수준을 조정하는 프로세스가 수행되므로, 수신기 DPB 추정 시 기준위성 변경에 따른 수신기 DPB의 점프(jump)량을 보상하는 단계가 필요하다. 또한, 의사거리와 달리 위성 DPB의 경우에도 미지정수 항을 포함하고 있으므로 동일한 위성이더라도 사라졌다가 새로 떠오르는 경우 위성 DPB 값이 달라지게 된다. 따라서 가시위성이 떠오른 아크(arc) 단위 별로 데이터를 구분하여 각각의 아크 마다 위성 DPB를 따로 추정할 필요가 있다.

이어서, 상기 주파수 간 위상 바이어스를 보상하여 반송파 위상 기반 전리층 지연 절대값을 추정한다(S700). 단계(S600)에서 추정된 주파수 간 위상 바이어스를 보상함으로써 각 기준국의 반송파 위상 기반 정밀 전리층 지연 절대값을 추정할 수 있다.

이어서, 상기 전리층 지연 절대값을 이용하여 전리층 보정정보를 생성한다(S800). 단계(S700)에서 추정된 전리층 지연 절대값을 이용하여 최종적으로 각 위치(위도, 경도)에 따른 전리층 맵을 모델링하고 사용자의 정밀 위치를 결정하기 위한 전리층 보정정보를 생성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 생성된 전리층 보정정보는 임의의 유무선 통신 기술을 활용하여 사용자 단말기에 전송될 수 있으며, 지상 통신뿐만 아니라 위성 통신도 활용될 수 있다.

실시예들에 따른 반송파 위상 측정치 기반 전리층 보정정보 생성 시스템은, 애플리케이션으로 구현되거나 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다.

컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령어를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다.

이상에서 설명한 전리층 지연 절대값 추정 시스템 및 전리층 보정정보 생성 시스템에 의하면, 반송파 위상 측정치를 단독으로 활용하여 전리층 지연 절대값을 정밀하게 추정하는 것이 가능하고, 이를 이용하여 정밀 전리층 보정정보를 생성할 수 있다. 이에 따르면, 종래의 m 수준의 정밀도를 갖는 의사거리 기반 전리층 보정정보 생성 시스템에 비해 훨씬 정밀한 cm 수준의 정밀도를 갖는 전리층 보정정보를 생성할 수 있다. 이를 이용하면 센티미터 급 위성 항법 보강 시스템에서도 사용자가 각 위치(위도, 경도)에 따른 전리층 지연을 보다 정밀하게 추정하여 보상할 수 있고 정확한 위치 결정을 할 수 있다. 이에 따라 획득 가능한 전리층 지연 절대값은 매우 높은 정밀도를 가지므로, 다른 전리층 지연 추정 기법의 오차 분석을 위한 레퍼런스 값으로도 활용될 수 있으며, 전리층과 관련된 우주환경 모니터링 시스템에도 활용될 수 있다.

이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (12)

1. 위치를 알고 있는 기준국에 설치되며 위성 항법 정보를 수신하기 위한 복수의 수신기; 및
   상기 복수의 수신기로부터 수집한 반송파 위상 측정치를 이용하여 전리층 지연 절대값을 추정하기 위한 중앙 처리부를 포함하되,
   상기 중앙 처리부는,
   상기 복수의 수신기로부터 반송파 위상 측정치를 수집하기 위한 측정치 수집부; 및
   상기 반송파 위상 측정치에 포함된 미지정수 수준을 조정하고, 주파수 간 위상 바이어스(DPB; Differential Phase Bias)를 추정 및 보상하여 전리층 지연 절대값을 추정하도록 구성되는 전리층 지연 절대값 추정부를 포함하는, 반송파 위상 측정치를 이용한 전리층 지연 절대값 추정 시스템.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 전리층 지연 절대값 추정부는,
   상기 반송파 위상 측정치를 조합하여 전리층 지연 측정치를 계산하는 전리층 지연 측정치 계산 모듈;
   상기 반송파 위상 측정치를 이중차분하여 획득한 이중차분 반송파 위상 측정치에 포함된 이중차분 미지정수를 결정하는 이중차분 미지정수 결정 모듈;
   상기 이중차분 미지정수를 이용하여 복수의 수신기 별로 다른 값을 갖는 미지정수의 수준을 조정하는 미지정수 수준 조정 모듈;
   상기 미지정수의 수준이 조정된 전리층 지연 측정치를 이용하여 주파수 간 위상 바이어스를 추정하는 DPB 추정 모듈; 및
   상기 주파수 간 위상 바이어스를 보상하여 반송파 위상 기반 전리층 지연 절대값을 추정하는 전리층 지연 절대값 추정 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는, 반송파 위상 측정치를 이용한 전리층 지연 절대값 추정 시스템.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 중앙 처리부는, 상기 수집한 반송파 위상 측정치를 모니터링하고 이상 현상을 제거하는 측정치 전처리부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 반송파 위상 측정치를 이용한 전리층 지연 절대값 추정 시스템.
   
4. 제2항에 있어서,
   상기 전리층 지연 측정치는 차분되지 않은 경사 전리층 지연 측정치로서, 전리층 지연 값, 미지정수 조합 값, 위성 하드웨어 경로차에 의해 발생하는 주파수 간 위상 바이어스(Satellite DPB), 및 수신기 하드웨어 경로차에 의해 발생하는 주파수 간 위상 바이어스(Receiver DPB)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 반송파 위상 측정치를 이용한 전리층 지연 절대값 추정 시스템.
   
5. 제2항에 있어서,
   상기 이중차분 미지정수 결정 모듈은, 상기 반송파 위상 측정치에 포함된 공간적 특성을 갖는 오차성분을 제거하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 반송파 위상 측정치를 이용한 전리층 지연 절대값 추정 시스템.
   
6. 제2항에 있어서,
   상기 미지정수 수준 조정 모듈은, 상기 복수의 수신기의 반송파 위상 측정치에 포함된 각 미지정수의 수준을 임의의 수신기에 대한 미지정수의 수준으로 조정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 반송파 위상 측정치를 이용한 전리층 지연 절대값 추정 시스템.
   
7. 제4항에 있어서,
   상기 DPB 추정 모듈은, 상기 수신기의 주파수 간 위상 바이어스를 추정함에 있어서, 기준위성 변경에 따른 바이어스의 점프(jump)량을 보상하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 반송파 위상 측정치를 이용한 전리층 지연 절대값 추정 시스템.
   
8. 제4항에 있어서,
   상기 DPB 추정 모듈은, 상기 수신기의 주파수 간 위상 바이어스를 추정함에 있어서, 가시위성이 떠오른 아크(arc) 단위 별로 데이터를 구분하여 각각의 아크 마다 위성 DPB를 추정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 반송파 위상 측정치를 이용한 전리층 지연 절대값 추정 시스템.
   
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 전리층 지연 절대값 추정 시스템; 및
   상기 전리층 지연 절대값을 이용하여 전리층 보정정보를 생성하는 보정정보 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 반송파 위상 측정치를 이용한 전리층 보정정보 생성 시스템.
   
10. 중앙처리국 서버에서 수행되는 반송파 위상 측정치를 이용한 전리층 지연 절대값 추정 방법으로서,
    위치를 알고 있는 기준국에 설치된 복수의 수신기를 이용해 반송파 위상 측정치를 수집하는 단계;
    상기 반송파 위상 측정치를 조합하여 전리층 지연 측정치를 계산하는 단계;
    상기 반송파 위상 측정치를 이중차분하여 획득한 이중차분 반송파 위상 측정치에 포함된 이중차분 미지정수를 결정하는 단계;
    상기 이중차분 미지정수를 이용하여 복수의 수신기 별로 다른 값을 갖는 미지정수의 수준을 조정하는 단계;
    상기 미지정수의 수준이 조정된 전리층 지연 측정치를 이용하여 주파수 간 위상 바이어스를 추정하는 단계; 및
    상기 주파수 간 위상 바이어스를 보상하여 반송파 위상 기반 전리층 지연 절대값을 추정하는 단계를 포함하는, 반송파 위상 측정치를 이용한 전리층 지연 절대값 추정 방법.
    
11. 중앙처리국 서버에서 수행되는 반송파 위상 측정치를 이용한 전리층 보정정보 생성 방법으로서,
    위치를 알고 있는 기준국에 설치된 복수의 수신기를 이용해 반송파 위상 측정치를 수집하는 단계;
    상기 반송파 위상 측정치를 조합하여 전리층 지연 측정치를 계산하는 단계;
    상기 반송파 위상 측정치를 이중차분하여 획득한 이중차분 반송파 위상 측정치에 포함된 이중차분 미지정수를 결정하는 단계;
    상기 이중차분 미지정수를 이용하여 복수의 수신기 별로 다른 값을 갖는 미지정수의 수준을 조정하는 단계;
    상기 미지정수의 수준이 조정된 전리층 지연 측정치를 이용하여 주파수 간 위상 바이어스를 추정하는 단계;
    상기 주파수 간 위상 바이어스를 보상하여 반송파 위상 기반 전리층 지연 절대값을 추정하는 단계; 및
    상기 전리층 지연 절대값을 이용하여 전리층 보정정보를 생성하는 단계를 포함하는, 반송파 위상 측정치를 이용한 전리층 보정정보 생성 방법.
    
12. 제10항 또는 제11항에 따른 방법을 실행하기 위한, 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.

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