KR102504015B1 - 다중 저궤도위성을 이용한 도플러 효과 기반의 gnss 측위 정확도 향상 방법 - Google Patents

다중 저궤도위성을 이용한 도플러 효과 기반의 gnss 측위 정확도 향상 방법 Download PDF

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Abstract

본 개시의 기술적 사상에 의한 일 양태에 따른 다중 저궤도 위성을 이용한 단말기의 측위 방법은, 복수의 저궤도 위성들 각각으로부터 출력되는 신호를 수신하는 단계; 수신된 신호들에 대해 발생하는 도플러 시프트(doppler shift)와 상기 단말기의 클록 오차를 기초로 측위 모델을 정의하는 단계; 및 정의된 모델을 기초로 상기 단말기에 대한 측위 결과를 획득하는 단계를 포함한다.

Description

다중 저궤도위성을 이용한 도플러 효과 기반의 GNSS 측위 정확도 향상 방법 {METHOD FOR IMPROVING GNSS POSITIONING ACCURACY BASED ON DOPPLER EFFECT USING MULTI LOW EARTH ORBIT SATELLITES}
본 개시(disclosure)의 기술적 사상은 다중 저궤도위성을 이용한 도플러 효과 기반의 GNSS 측위 정확도 향상 방법에 관한 것이다.
GNSS(Global Navigation Satellite System)은 위성을 이용하여 지상물의 위치, 고도, 속도 등에 관한 정보를 제공하는 시스템으로서, GPS, GLONASS, Galileo, Beidou 등 일부 국가들에서 운영하고 있는 시스템들을 포함한다. GNSS에 따른 측위 방식은 사용자의 지리적 위치에 관계없이 수신기를 구비하면 신호를 이용할 수 있는 점, 수신기가 소형인 점, 실시간으로 출력을 얻을 수 있어 이동 중에도 작업할 수 있는 점 등이 장점으로 꼽힌다.
다만, GNSS는 전파 지연이나 동기 오차 등을 고려한 추정 거리인 의사거리(pseudorange) 기반의 측위를 수행하므로 실제 위치 정보를 제공하지 않는다는 점, 낮은 신호 파워로 인해 고층 빌딩들이 밀집한 도시, 실내, 숲, 사막 등의 일부 지리적 영역에서 차단되어 측위가 불가능한 점 등으로 인해 정확한 측위 결과를 제공하지 못한다는 문제점을 갖고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 일 과제는, 위성을 이용하는 측위 방식을 이용한 측위 결과의 제공 시 정확도를 보다 향상시킬 수 있는 방법을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 개시의 기술적 사상에 의한 일 양태(aspect)에 따른 다중 저궤도 위성을 이용한 단말기의 측위 방법은, 복수의 저궤도 위성들 각각으로부터 출력되는 신호를 수신하는 단계; 수신된 신호들에 대해 발생하는 도플러 시프트(doppler shift)와 상기 단말기의 클록 오차를 기초로 측위 모델을 정의하는 단계; 및 정의된 모델을 기초로 상기 단말기에 대한 측위 결과를 획득하는 단계를 포함한다.
일 실시 예에 따라, 상기 모델을 생성하는 단계는, 상기 복수의 저궤도 위성들로부터 수신된 신호들 각각에 대해 발생하는 도플러 시프트, 및 상기 단말기에 존재하는 클록 오차를 기초로, 상기 복수의 저궤도 위성들에 대한 델타 레인지 모델을 정의하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 모델을 생성하는 단계는, 상기 델타 레인지 모델, 상기 단말기의 위치 및 표류(position and drift) 벡터, 및 델타 레인지 측정 벡터에 기초한 델타 레인지 잔차 함수를 정의하는 단계; 및 상기 수신된 신호의 반송파 대 잡음 강도비에 기초한 가중치 계수, 상기 델타 레인지 잔차 함수, 및 geometry matrix를 기초로 상기 단말기의 측위 결과를 획득하기 위한 모델을 정의하는 단계를 더 포함하고, 상기 geometry matrix는 상기 단말기와 위성 간의 geometry 특성을 나타낼 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 방법은 복수의 GNSS 위성들로부터 신호를 수신하는 단계; 및 수신된 신호를 이용하여 의사거리(pseudorange) 기반의 측위 모델을 정의하는 단계를 더 포함하고, 상기 측위 결과를 획득하는 단계는, 상기 도플러 시프트와 클록 오차를 기초로 정의된 측위 모델과, 상기 의사거리 기반의 측위 모델을 비교하여 어느 하나를 선택하는 단계; 및 선택된 어느 하나의 측위 모델을 이용하여 상기 단말기의 측위 결과를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 선택하는 단계는, 상기 도플러 시프트와 클록 오차를 기초로 정의된 측위 모델과, 상기 의사거리 기반의 측위 모델 각각에 대한 GDOP(geometric dilution of precision)를 산출하는 단계; 및 산출된 GDOP가 낮은 측위 모델을 선택하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 산출하는 단계는, 상기 도플러 시프트와 클록 오차를 기초로 정의된 측위 모델의 geometry matrix와, 상기 의사거리 기반의 측위 모델의 geometry matrix 각각에 대한 GDOP를 산출하는 단계를 포함하고, 상기 geometry matrix는 상기 단말기와 위성 간의 geometry 특성을 나타낼 수 있다.
일 실시 예에 따라, 상기 복수의 저궤도 위성들의 클록은, GNSS 위성으로부터 수신되는 데이터를 이용하여 동기화될 수 있다.
본 개시의 기술적 사상에 의한 일 양태에 따른 단말기는, 저궤도 위성으로부터 출력되는 신호를 수신하는 저궤도 위성 신호 수신기; 및 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 저궤도 위성 신호 수신기를 통해 복수의 저궤도 위성들 각각으로부터 출력되는 신호를 수신하고, 수신된 신호들에 대해 발생하는 도플러 시프트와 상기 단말기의 클록 오차를 기초로 측위 모델을 정의하고, 정의된 모델을 기초로 상기 단말기에 대한 측위 결과를 획득할 수 있다.
본 개시의 기술적 사상에 의한 일 양태에 따르면, 하드웨어인 컴퓨터와 결합되어, 본 개시의 실시 예들에 따른 측위 방법을 수행할 수 있도록 컴퓨터에서 독출가능한 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램이 제공된다.
본 개시의 기술적 사상에 따르면, 단말기는 저궤도 위성들을 이용한 도플러 시프트 기반의 측위 모델과 GNSS에 따른 측위 모델을 품질 비교하여 선택되는 측위 모델을 이용해, 보다 정확한 측위 결과를 획득하여 사용자에게 제공할 수 있다.
또한, 단말기는 주로 이동통신을 위해 사용되는 저궤도 위성들로부터 수신되는 신호를 이용하여 측위 결과를 획득할 수 있으므로, 별도의 측위용 수신기를 구비하지 않고도 효과적으로 측위 결과를 획득할 수 있다.
본 개시의 기술적 사상에 따른 다중 저궤도 위성을 이용한 측위 방법이 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 개시에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 본 개시의 실시예에 따른 다중 저궤도 위성을 이용하는 측위 시스템의 개념도이다.
도 2는 본 개시의 실시예에 따른 다중 저궤도 위성을 이용한 측위 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 3은 도 2의 측위 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 4는 본 개시의 실시예에 따른 다중 저궤도 위성을 이용하는 측위 시스템 및 GNSS를 이용한 정밀 측위 방법을 나타내는 개념도이다.
도 5는 본 개시의 실시예에 따른 정밀 측위 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 6은 본 개시의 실시예에 따른 단말기에 포함된 제어 구성들을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
본 개시의 기술적 사상에 따른 예시적인 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 개시의 기술적 사상을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것으로, 아래의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 개시의 기술적 사상의 범위가 아래의 실시예들로 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하며 당업자에게 본 발명의 기술적 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.
본 개시에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 부재, 영역, 층들, 부위 및/또는 구성 요소들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들, 부위 및/또는 구성 요소들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안 됨은 자명하다. 이들 용어는 특정 순서나 상하, 또는 우열을 의미하지 않으며, 하나의 부재, 영역, 부위, 또는 구성 요소를 다른 부재, 영역, 부위 또는 구성 요소와 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제1 부재, 영역, 부위 또는 구성 요소는 본 개시의 기술적 사상의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2 부재, 영역, 부위 또는 구성 요소를 지칭할 수 있다. 예를 들면, 본 개시의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
달리 정의되지 않는 한, 여기에 사용되는 모든 용어들은 기술 용어와 과학 용어를 포함하여 본 개시의 개념이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 공통적으로 이해하고 있는 바와 동일한 의미를 지닌다. 또한, 통상적으로 사용되는, 사전에 정의된 바와 같은 용어들은 관련되는 기술의 맥락에서 이들이 의미하는 바와 일관되는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 여기에 명시적으로 정의하지 않는 한 과도하게 형식적인 의미로 해석되어서는 아니 될 것이다.
어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들면, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 수행될 수도 있다.
첨부한 도면에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 개시의 기술적 사상에 의한 실시예들은 본 개시에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면, 제조 과정에서 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다. 도면 상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고, 이들에 대한 중복된 설명은 생략한다.
여기에서 사용된 '및/또는' 용어는 언급된 부재들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
이하에서는 첨부한 도면들을 참조하여 본 개시의 기술적 사상에 의한 실시예들에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 개시의 실시예에 따른 다중 저궤도 위성을 이용하는 측위 시스템의 개념도이다.
도 1을 참조하면, 본 개시의 실시예에 따른 측위 시스템(10)은 단말기(user terminal; 100) 및 복수의 저궤도 위성들(200)을 포함할 수 있다.
단말기(100)는 복수의 저궤도 위성들(200)로부터 출력되는 신호를 수신하기 위한 수신기(미도시)를 포함할 수 있다. 예컨대 단말기(100)는 스마트폰, 태블릿 PC, 웨어러블 디바이스 등의 이동형 단말기일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고 상술한 수신기를 포함하는 다양한 형태의 장치들을 포함할 수 있다.
복수의 저궤도 위성들(200)은, 중궤도 위성들이나 정지궤도 위성들에 비해 상대적으로 낮은 고도(예컨대 약 300km 내지 1500km 고도)에 형성되는 궤도를 따라 이동하는 위성들을 의미할 수 있다. 궤도의 높이가 낮아질 경우, 지구의 중력을 견디기 위해서는 위성들의 이동 속도가 더욱 빨라져야 한다. 이에 따라, 복수의 저궤도 위성들(200)의 이동 속도는 중궤도 위성들이나 정지궤도 위성들에 비해 빠를 수 있다(예컨대 600km 고도에서 약 7.6km/s).
단말기(100)가 저궤도 위성들(200)로부터 출력된 신호를 수신하는 경우, 단말기(100)와 저궤도 위성(200) 간의 상대적인 속도 차이에 따른 도플러 시프트(Doppler shift)(또는 도플러 효과(Doppler effect))에 의해, 수신된 신호의 주파수가 저궤도 위성들(200)로부터 출력된 신호의 주파수와 달라지는 현상이 발생할 수 있다. 본 개시에 따르면, 단말기(100)는 저궤도 위성들(200)로부터 수신되는 신호의 도플러 시프트를 기반으로 단말기(100)에 대한 측위 결과를 획득할 수 있다. 이와 관련하여서는 이하 도 2 내지 도 3을 통해 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 개시의 실시예에 따른 다중 저궤도 위성을 이용한 측위 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다. 도 3은 도 2의 측위 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 2를 참조하면, 단말기(100)는 저궤도 위성(200)으로부터 출력되는 신호를 수신할 수 있다(S200).
단말기(100)는, 수신된 신호에 대해 발생하는 도플러 시프트(도플러 효과)와 단말기(100)의 클록 오차를 기초로, 단말기(100)의 위치 추정을 위한 모델을 정의할 수 있다(S210).
단말기(100)는, 정의된 모델을 기초로 단말기(100)의 측위 결과를 획득할 수 있다(S220).
도 2의 측위 방법에 대해 이하 도 3의 예시도를 통해 구체적으로 설명한다.
도 3의 예시도를 참조하면, 제1 시점(t0)에서의 저궤도 위성(200)의 위치는 St0에 해당하고, 제1 시점(t0) 이후의 제2 시점(t)에서의 저궤도 위성(200)의 위치는 St에 해당할 수 있다. 그리고, P와 Q는 각각 제1 시점(t0)과 제2 시점(t)에서의 저궤도 위성(200)의 위치(St0, St)에 대한 위성 직하점(sub-satellite point)을 나타낸다.
한편, 도플러 시프트(fd)는 아래의 수학식 1과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112022080847353-pat00001
상기 수학식 1에서,
Figure 112022080847353-pat00002
은 저궤도 위성(200)과 단말기(100) 사이의 시선각 벡터(line-of-sight vector)의 변화율(rate of change)을 나타내고, λ는 저궤도 위성(200)으로부터 출력되는 신호의 파장에 해당한다. 이 경우, 저궤도 위성(200)으로부터 출력되는 신호의 주파수(f)는 아래의 수학식 2와 같이 표현될 수 있다 (c는 광속을 의미함).
Figure 112022080847353-pat00003
한편, 저궤도 위성(200)의 위치 벡터
Figure 112022080847353-pat00004
와 단말기(100)의 위치 벡터
Figure 112022080847353-pat00005
간의 차이(
Figure 112022080847353-pat00006
)을
Figure 112022080847353-pat00007
로 정의하면,
Figure 112022080847353-pat00008
은
Figure 112022080847353-pat00009
의 시간에 대한 미분(differentiation)에 해당할 것이다. 이 경우,
Figure 112022080847353-pat00010
은 아래의 수학식 3과 같이 나타낼 수 있다(
Figure 112022080847353-pat00011
는 저궤도 위성(200)의 속도,
Figure 112022080847353-pat00012
는 단말기(100)의 속도).
Figure 112022080847353-pat00013
상술한 수학식 2와 수학식 3을 수학식 1에 적용하면 도플러 시프트(fd)는 수학식 4와 같이 표현될 수 있다.
Figure 112022080847353-pat00014
한편, 단말기(100)에서 사용되는 클록(clock)은, 원자 클록(atomic clock)을 갖는 GNSS 위성만큼은 정확하지 않을 수 있다. 따라서, 단말기(100)의 클록은 약간의 오차(bias)를 가질 수 있다. 단말기(100)의 클록 오차는 클록 드리프트(receiver clock drift)로 불릴 수 있다. 단말기(100)의 클록 드리프트를
Figure 112022080847353-pat00015
라 하면, 수신된 신호의 주파수의 추정에서 발생하는 오류
Figure 112022080847353-pat00016
는 아래의 수학식 5와 같이 표현될 수 있다.
Figure 112022080847353-pat00017
한편, 저궤도 위성들(200)에서 사용되는 클록 또한 GNSS 위성만큼 정확하지 않을 수 있다. 이에 따라, 저궤도 위성들(200)은 GNSS 위성으로부터 출력되는 데이터를 이용하여 송신기와 수신기의 클록을 동기화할 수 있다. 실시 예에 따라, 저궤도 위성들(200)은 저궤도 위성들 간의 상호 통신을 통해 클록을 동기화할 수 있다.
저궤도 위성(200)으로부터 출력되어 단말기(100)로 수신되는 신호의 주파수를
Figure 112022080847353-pat00018
라 하면, 델타 레인지 모델은 아래의 수학식 6과 같이 정의될 수 있다.
Figure 112022080847353-pat00019
여기서
Figure 112022080847353-pat00020
는 측정 노이즈에 해당한다.
상기 수학식 4 및 5를 수학식 6에 적용하면서 양 변에
Figure 112022080847353-pat00021
를 곱한 수학식 7은 아래와 같고, 수학식 7의
Figure 112022080847353-pat00022
는 델타 레인지
Figure 112022080847353-pat00023
로 간주되어 수학식 8과 같이 정의될 수 있다.
Figure 112022080847353-pat00024
Figure 112022080847353-pat00025
한편, 단말기(100)는 복수의 서로 다른 저궤도 위성들(200)로부터 신호를 수신할 수 있는 바, 복수(n개)의 저궤도 위성들(200)로부터 수신되는 신호들 각각에 대한 델타 레인지를 정리한 방정식(델타 레인지 모델)은 아래의 수학식 9와 같이 정의될 수 있다.
Figure 112022080847353-pat00026
한편, 단말기(100)의 위치 및 표류 벡터(position and drift vector)를
Figure 112022080847353-pat00027
라 하면,
Figure 112022080847353-pat00028
이고, 델타 레인지 측정 벡터
Figure 112022080847353-pat00029
는
Figure 112022080847353-pat00030
이면, 델타 레인지 잔차 함수
Figure 112022080847353-pat00031
는 아래의 수학식 10과 같이 정의될 수 있다.
Figure 112022080847353-pat00032
Figure 112022080847353-pat00033
는
Figure 112022080847353-pat00034
의 함수이며, 여기서 n은 측정된 델타 레인지의 수에 해당할 수 있다.
Figure 112022080847353-pat00035
는 인수
Figure 112022080847353-pat00036
를 사용하여 측정된 델타 레인지와 예측된 델타 레인지 간의 차이를 측정한다. 상기 델타 레인지 잔차 함수
Figure 112022080847353-pat00037
를 선형화하기 위해 1차 테일러 급수를 이용하면 아래의 수학식 11과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112022080847353-pat00038
Figure 112022080847353-pat00039
의 미분을 얻기 위해 수학식 10의 우측 변이 0으로 설정되면 아래의 수학식 12이 표현될 수 있다.
Figure 112022080847353-pat00040
한편, 최소제곱법에서는 모든 측정값들이 동일한 품질을 갖는 것으로 간주되나, 이상적인 경우와 달리 실제 측정에서는 노이즈 등으로 인한 오류가 발생하기 쉬울 수 있다. 또한, 저고도 위성에 대한 측정은 고고도 위성에 비해 더 큰 오류를 포함할 수 있다. 반송파 대 잡음 강도비(carrier-to-noise power density)
Figure 112022080847353-pat00041
를 기반으로 고려되는 가중치 계수(weighting factors)는 잔차의 측정에 적용될 수 있다. 수학식 12의
Figure 112022080847353-pat00042
로 간단히 표기하고, 반복가중 최소제곱법(iterative weighted least square)을 이용하면, 수학식 12의
Figure 112022080847353-pat00043
는 아래의 수학식 13과 같이 정의될 수 있고,
Figure 112022080847353-pat00044
의 의미 상
Figure 112022080847353-pat00045
의 관계가 성립할 수 있다.
Figure 112022080847353-pat00046
여기서
Figure 112022080847353-pat00047
는 가중치 행렬(weighting matrix)로서 주대각선 원소들
Figure 112022080847353-pat00048
을 갖는 대각선행렬(diagonal matrix)이고,
Figure 112022080847353-pat00049
는 단말기(100)와 저궤도 위성(200) 간의 geometry특성을 나타내는 geometry matrix일 수 있다.
단말기(100)의 위치 및 표류(position and drift)에 대한 추정값(측위 결과)은
Figure 112022080847353-pat00050
가 소정 범위 이내에 도달할 때까지 반복적으로 업데이트됨으로써 최종적으로 획득될 수 있다. 수학식 13에 기초할 때,
Figure 112022080847353-pat00051
는 geometry matrix
Figure 112022080847353-pat00052
에 따라 영향을 받을 수 있고, 결과적으로 단말기(100)의 위치 및 표류에 대한 추정값의 정확도 또한 geometry matrix
Figure 112022080847353-pat00053
와 관련될 수 있을 것이다.
도 2 내지 도 3에 도시된 실시 예에 따르면, 단말기(100)는 GNSS 위성에 비해 많은 수의 저궤도 위성들로부터 수신되는 신호들을 이용함으로써 단말기(100)에 대한 보다 정확한 측위 결과를 획득할 수 있다.
도 4는 본 개시의 실시예에 따른 다중 저궤도 위성을 이용하는 측위 시스템 및 GNSS를 이용한 정밀 측위 방법을 나타내는 개념도이다.
도 4를 참조하면, 시스템(1)은 도 1 내지 도 3에서 상술한 다중 저궤도 위성을 이용하는 측위 시스템의 단말기(100)와 복수의 저궤도 위성들(200)을 포함하고, 이에 더하여 GNSS 기반의 측위를 위한 복수의 GNSS 위성(300) 및 지상국(400)을 포함할 수 있다. 지상국(400)은 복수의 GNSS 위성(300)의 신호 관찰, 클록의 점검 및 동기와 같은 관제를 수행할 수 있다.
위성들은 고도에 따라 크게 상술한 저궤도 위성, 중궤도 위성(medium earth orbit (MEO) satellite), 및 정지궤도 위성(geostationary earth orbit (GEO) satellite) 등으로 구분될 수 있다. 복수의 GNSS 위성(300)은 약 20,000km 고도를 갖는 중궤도(medium earth orbit (MEO)) 위성에 해당할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
단말기(100)는 복수의 GNSS 위성(300)으로부터 GNSS 신호를 수신할 수 있다. 예컨대, 단말기(100)는 4개 이상의 GNSS 위성(300)으로부터 GNSS 신호를 수신하여 측위 결과를 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 단말기(100)는 수신된 GNSS 신호들을 이용한 의사 거리(pseudorange) 기반의 측위를 통해 측위 결과를 획득할 수 있다.
상기 의사 거리 기반의 측위 방식에 개략적으로 설명하면, 단말기(100)는 시야 내의 GNSS 위성들(300)로부터 수신되는 GNSS 신호에 기초하여 의사 거리를 측정하고, 의사 거리 측정치에 기반하여 측위 모델을 구축하고, 구축된 측위 모델을 기초로 반복 추정 알고리즘을 통해 측위 결과를 획득할 수 있다.
이에 대해 보다 상세히 설명하면, 먼저 단말기(100)는 수신된 GNSS 신호의 인코딩 시각을 해석하여, GNSS 신호의 전송 시각을 판단할 수 있다. 그리고, 의사 거리는 전송 시각과 수신 시각 간의 시간 차이에 GNSS 위성(300)으로부터 전송된 GNSS 신호의 지연 속도를 곱함으로써 결정될 수 있다. 이후 GNSS 위성(300)의 위치가 결정된 후 단말기(100)의 위치가 계산될 수 있다. m번째 GNSS 위성(300)에 대한 의사 거리 측정치는 아래의 수학식 14와 같이 표현될 수 있다.
Figure 112022080847353-pat00054
여기서
Figure 112022080847353-pat00055
은 시각
Figure 112022080847353-pat00056
에서의 단말기(100)와 시각
Figure 112022080847353-pat00057
에서의 GNSS 위성(300) 사이의 거리를 나타내고,
Figure 112022080847353-pat00058
은 단말기(100)의 클록 오프셋,
Figure 112022080847353-pat00059
는 GNSS 위성(300)의 클록 오프셋,
Figure 112022080847353-pat00060
은 전리층 지연,
Figure 112022080847353-pat00061
은 대류권 지연,
Figure 112022080847353-pat00062
은 노이즈, 멀티패스(multipath), 궤도 예측 등으로 인한 거리 오차를 나타낸다.
GNSS 위성(300)의 클록 바이어스, 전리층 지연, 및 대류권 지연이 보상된 후, 교정된 의사 거리는 아래의 수학식 15와 같이 표현될 수 있다.
Figure 112022080847353-pat00063
여기서
Figure 112022080847353-pat00064
는 잔차 오차(residual error)의 총효과(total effect)에 해당한다.
한편, m번째 GNSS 위성(300)으로부터 단말기(100)까지의 거리
Figure 112022080847353-pat00065
는 아래의 수학식 16과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112022080847353-pat00066
여기서
Figure 112022080847353-pat00067
는 단말기(100)의 위치이고,
Figure 112022080847353-pat00068
는 m번째 GNSS 위성(300)의 위치에 해당할 수 있다.
수학식 15은 수학식 16이 적용됨에 따라 아래의 수학식 17과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112022080847353-pat00069
여기서
Figure 112022080847353-pat00070
은 단말기(100)의 클록 바이어스로 인한 거리 오차에 해당할 수 있다. 상기 수학식 17은 테일러 시리즈를 이용하여 최상의 추정으로 선형화될 수 있고(추정 위치
Figure 112022080847353-pat00071
), 단말기(100)의 위치를 획득하기 위해 반복적 방법을 적용할 수 있다.
Figure 112022080847353-pat00072
여기서
Figure 112022080847353-pat00073
이고,
Figure 112022080847353-pat00074
이며,
Figure 112022080847353-pat00075
이고, 시선각 단위 벡터는
Figure 112022080847353-pat00076
에 해당한다.
M개의 GNSS 위성(300)에 대해, 선형화된 의사거리 측정치는 아래의 수학식 19와 같이 표현될 수 있고, 이의 최소제곱해(least square solution)는 수학식 20에 해당한다.
Figure 112022080847353-pat00077
Figure 112022080847353-pat00078
여기서
Figure 112022080847353-pat00079
는 단말기(100)와 GNSS 위성(300) 간의 geometry 특성을 나타내는 geometry matrix이며, 아래의 수학식 21과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112022080847353-pat00080
최소제곱법은 모든 의사 거리 측정치들을 동일하게 처리하므로 현실적이지 않을 수 있다. 측위 정확도는 단말기(100)의 시야에 존재하는 GNSS 위성들(300)의 수에 따라 다를 수 있다.
한편, 가장 낮은 고도각을 갖는 GNSS 위성으로부터 수신되는 신호의 강도는 나무나 구조물 등에 의한 막힘으로 인해 낮아질 수 있다. 반면 가장 높은 고도각을 갖는 GNSS 위성으로부터 수신되는 신호의 강도는 감쇠되지 않고 단말기(100)로 도달할 수 있다. 아래의 수학식 22와 같이, 가중 최소 제곱해(weighted least squares solution)는 가중 계수를 이용하여 획득될 수 있다.
Figure 112022080847353-pat00081
여기서
Figure 112022080847353-pat00082
는 가중 매트릭스(weighting matrix)에 해당할 수 있다. 수학식 22에 따르면, 단말기(100)에 대한 측위 결과의 정확도는 geometry matrix
Figure 112022080847353-pat00083
와 관련될 수 있음을 알 수 있다. 한편, 단말기(100)의 위치 추정치는 아래의 수학식 23과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112022080847353-pat00084
본 개시의 실시예에 따르면, 단말기(100)는 도 1 내지 도 3에서 상술한 다중 저궤도 위성을 이용한 도플러 시프트 기반의 측위 방법에 따라 획득되는 측위 결과와, 도 4에서 상술한 GNSS를 이용한 의사거리 기반의 측위 방법에 따라 획득되는 측위 결과를 이용하여, 단말기(100)에 대한 정밀한 측위를 가능하게 한다. 이에 대해 이하 도 5를 참조하여 설명한다.
도 5는 본 개시의 실시예에 따른 정밀 측위 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 5를 참조하면, 단말기(100)는 저궤도 위성들(200) 및 GNSS 위성들(300) 각각으로부터 신호를 수신할 수 있다(S500).
예컨대 저궤도 위성들(200)로부터 수신되는 신호는 이동통신 등을 위한 통신 신호일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. GNSS 위성들(300)로부터 수신되는 신호는 측위를 위한 GNSS 신호일 수 있다.
단말기(100)는 저궤도 위성들(200)로부터 수신된 신호를 이용하여 도플러 시프트 기반의 제1 측위 모델을 생성하고(S510), GNSS 위성들(300)로부터 수신된 신호를 이용하여 의사거리(pseudorange) 기반의 제2 측위 모델을 획득할 수 있다(S520).
상기 제1 측위 모델은 도 1 내지 도 3에서 상술한 바와 같이, 수신된 신호의 반송파 대 잡음 강도비에 기초한 가중치 계수, 델타 레인지 잔차 함수, 및 geometry matrix를 기초로 단말기(100)의 측위 결과를 획득하기 위한 모델에 해당할 수 있다. 상기 제2 측위 모델은 도 4에서 상술한 바와 같이 복수의 GNSS 위성(300)에 대한 의사거리 측정치와 geometry matrix 등을 기초로 단말기(100)의 측위 결과를 획득하기 위한 모델에 해당할 수 있다.
S510 단계 및 S520 단계에 대해서는 도 1 내지 도 4에서 상술한 바 있다. 한편, 상기 S510 단계와 S520 단계의 수행 순서는 다양하게 변경될 수 있고, 서로 병렬적으로 수행될 수도 있다.
단말기(100)는, 획득된 제1 측위 모델과 제2 측위 모델의 비교를 통해 선택되는 어느 하나의 측위 모델을 이용하여, 단말기(100)의 측위 결과를 획득할 수 있다(S530).
단말기(100)에 대한 위성의 기하학적 배치는, 측위 정확도의 변화를 유발할 수 있으며, 이를 기하학적 위치정도 열화(또는 기하학적 정도 저하율)(geometric dilution of precision(GDOP))라고 한다. 상기 GDOP는 3차원의 측위 결과와 시각(time)에 대한 정확도를 나타내며, 수치가 높을수록 정확도가 낮음을 나타낼 수 있다. 예컨대, 도 4에 도시된 바와 같이, GDOP가 낮을수록(good GDOP) 불확실 영역(uncertainty region)의 면적이 작고, GDOP가 높을수록(poor GDOP) 불확실 영역의 면적이 클 수 있다. 수학적으로, 상기 GDOP는 아래의 수학식 24와 같이 정의될 수 있다.
[수학식 24]
Figure 112022080847353-pat00085
여기서
Figure 112022080847353-pat00086
이고,
Figure 112022080847353-pat00087
는 상술한 geometry matrix에 해당한다. 상기 geometry matrix는 다중 저궤도 위성들의 신호를 이용한 도플러 시프트 기반의 모델 및 GNSS 신호를 이용한 의사거리 기반의 모델 각각에서 정의될 수 있으며, 상술한 바와 같이 측위 결과의 정확도(정밀도)와 관련되는 요소이다. 단말기(100)는 각각의 geometry matrix를 수학식 24에 적용함으로써, 제1 측위 모델 및 제2 측위 모델에 대한 GDOP를 획득할 수 있다. 획득된 GDOP의 값이 작은 측위 모델이 정확도가 높은 측위 모델임을 의미하므로, 단말기(100)는 GDOP의 값이 작은 측위 모델을 이용하여 최종적으로 단말기(100)의 측위 결과를 획득할 수 있다.
도 6은 본 개시의 실시예에 따른 측위 장치에 포함된 제어 구성들을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
본 개시의 실시 예에 따른 측위 시스템에 포함되는 단말기(100)는 스마트폰, 태블릿 PC, 웨어러블 디바이스 등의 이동형 단말기일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이러한 단말기(100)는 통신부(110), GNSS 신호 수신기(120), 입력부(130), 출력부(140), 제어부(150), 및 메모리(160)를 포함할 수 있다. 도 6에 도시된 제어 구성은 설명의 편의를 위한 일례로서, 단말기(100)는 도 6에 도시된 구성보다 많거나 적은 구성을 포함할 수도 있다.
통신부(110)는 단말기(100)를 네트워크에 연결함으로써 다른 단말기나 서버 등과의 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 통신 모듈을 포함할 수 있다. 예컨대 상기 통신 모듈은 LTE, 5G 등과 같은 이동통신 모듈, 와이파이(Wi-Fi) 등의 무선 통신 모듈, 및/또는 기타 각종 유선 또는 무선 통신 모듈을 포함할 수 있다.
한편, 통신부(110)는 복수의 저궤도 위성들(200)로부터 출력되는 신호를 수신하기 위한 저궤도위성 신호 수신기(112)를 포함할 수 있다. 예컨대 복수의 저궤도 위성들(200) 각각은 상술한 이동통신 방식 또는 기타 무선 통신 방식에 따른 신호를 출력하고, 단말기(100)는 저궤도위성 신호 수신기(112)를 통해 상기 출력된 신호를 수신할 수 있다. 제어부(150)는 수신된 신호를 이용하여 도 2 내지 도 3을 통해 상술한 도플러 시프트(도플러 효과) 기반의 측위를 수행하는 알고리즘을 이용하여, 단말기(100)의 위치 정보(제1 위치 정보)를 획득할 수 있다. 메모리(160)는 상기 알고리즘을 포함하는 컴퓨터 프로그램 데이터를 저장할 수 있다.
GNSS 신호 수신기(120)는 복수의 GNSS 위성들(500)로부터 출력되는 GNSS 신호를 수신할 수 있다. 제어부(150)는 수신된 GNSS 신호를 이용하여 의사거리(pseudorange) 기반의 측위를 수행하는 알고리즘을 이용하여, 단말기(100)의 위치 정보(제2 위치 정보)를 획득할 수 있다. 메모리(160)는 상기 알고리즘을 포함하는 컴퓨터 프로그램 데이터를 저장할 수 있다.
입력부(130)는 사용자 입력, 영상, 오디오 등의 정보를 획득하기 위한 구성으로서, 각종 기계식/전자식 입력 수단, 카메라, 마이크로폰 등의 다양한 입력 수단을 포함할 수 있다. 출력부(140)는 시각, 청각, 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시켜 사용자 등에게 정보를 제공하기 위한 것으로서, 디스플레이, 스피커, 진동 모듈 등을 포함할 수 있다. 예컨대, 제어부(150)는 도 5의 실시 예에 따라 선택되는 상기 제1 위치 정보와 제2 위치 정보 중 어느 하나를 출력부(140)를 통해 출력할 수 있다.
제어부(150)는 단말기(100)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 제어부(150)는 상술한 구성요소들을 통해 입력 또는 출력되는 신호, 데이터, 정보 등을 처리하거나, 메모리(160)에 저장된 각종 컴퓨터 프로그램이나 어플리케이션을 구동함으로써 소정의 정보나 기능을 제공할 수 있다.
이러한 제어부(150)는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있고, 상기 프로세서는 CPU, AP(application processor), MCU, 집적 회로, ASIC, FPGA 등의 하드웨어로 구현될 수 있다.
메모리(160)는 단말기(100)의 동작에 필요한 프로그램 및 데이터를 저장할 수 있다. 또한, 메모리(160)는 제어부(150)를 통해 생성되거나 획득된 데이터를 저장할 수 있다. 이러한 메모리(160)는 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리, SSD, HDD 등의 저장 매체 또는 저장 매체들의 조합으로 구성될 수 있다.
상기한 실시예들의 설명은 본 개시의 더욱 철저한 이해를 위하여 도면을 참조로 예를 든 것들에 불과하므로, 본 개시의 기술적 사상을 한정하는 의미로 해석되어서는 안 될 것이다.
또한, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 개시의 기본적 원리를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화와 변경이 가능함은 명백하다 할 것이다.

Claims (15)

  1. 다중 저궤도 위성을 이용한 단말기의 측위 방법에 있어서,
    복수의 저궤도 위성들 각각으로부터 출력되는 신호를 수신하는 단계;
    수신된 신호들에 대해 발생하는 도플러 시프트(doppler shift), 및 상기 복수의 저궤도 위성과 상기 단말기 사이의 클록 오차를 기초로 측위 모델을 정의하는 단계; 및
    정의된 모델을 기초로 상기 단말기에 대한 측위 결과를 획득하는 단계를 포함하고,
    상기 측위 모델을 정의하는 단계는,
    상기 복수의 저궤도 위성들로부터 수신된 신호들 각각에 대해 발생하는 도플러 시프트, 및 상기 클록 오차를 기초로, 상기 복수의 저궤도 위성들에 대한 델타 레인지 모델을 정의하는 단계;
    상기 델타 레인지 모델, 상기 단말기의 위치 및 표류(position and drift) 벡터, 및 델타 레인지 측정 벡터에 기초한 델타 레인지 잔차 함수를 정의하는 단계; 및
    상기 수신된 신호의 반송파 대 잡음 강도비에 기초한 가중치 계수, 상기 델타 레인지 잔차 함수, 및 geometry matrix를 기초로 상기 단말기의 측위 결과를 획득하기 위한 모델을 정의하는 단계를 포함하고,
    상기 geometry matrix는 상기 단말기와 위성 간의 geometry 특성을 나타내는,
    방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    복수의 GNSS 위성들로부터 신호를 수신하는 단계;
    수신된 신호에 기초하여 상기 복수의 GNSS 위성들 각각과 상기 단말기 사이의 의사 거리(pseudorange)를 측정하는 단계;
    측정된 의사 거리에 기초한 측위 모델을 정의하는 단계를 더 포함하고,
    상기 수신된 신호에 기초하여 상기 복수의 GNSS 위성들 각각과 상기 단말기 사이의 의사 거리를 측정하는 단계는,
    상기 복수의 GNSS 위성들 각각으로부터 수신되는 상기 신호의 전송 시각과 수신 시각 간의 시간 차이, 및 상기 신호의 지연 속도에 기초하여, 상기 복수의 GNSS 위성들 각각과 상기 단말기 사이의 의사 거리를 측정하는 단계를 포함하고,
    상기 측위 결과를 획득하는 단계는,
    상기 도플러 시프트와 클록 오차를 기초로 정의된 측위 모델과, 상기 의사거리에 기초한 측위 모델을 비교하여 어느 하나를 선택하는 단계; 및
    선택된 어느 하나의 측위 모델을 이용하여 상기 단말기의 측위 결과를 획득하는 단계를 포함하는,
    방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 선택하는 단계는,
    상기 도플러 시프트와 클록 오차를 기초로 정의된 측위 모델과, 상기 의사거리에 기초한 측위 모델 각각에 대한 GDOP(geometric dilution of precision)를 산출하는 단계; 및
    산출된 GDOP가 낮은 측위 모델을 선택하는 단계를 포함하는,
    방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 산출하는 단계는,
    상기 도플러 시프트와 클록 오차를 기초로 정의된 측위 모델의 geometry matrix와, 상기 의사거리에 기초한 측위 모델의 geometry matrix 각각에 대한 GDOP를 산출하는 단계를 포함하는,
    방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 저궤도 위성들의 클록은, GNSS 위성으로부터 수신되는 데이터를 이용하여 동기화되는,
    방법.
  8. 하드웨어인 컴퓨터와 결합되어, 제1항의 방법을 수행할 수 있도록 컴퓨터에서 독출가능한 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
  9. 단말기에 있어서,
    저궤도 위성으로부터 출력되는 신호를 수신하는 저궤도 위성 신호 수신기; 및
    프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 저궤도 위성 신호 수신기를 통해 복수의 저궤도 위성들 각각으로부터 출력되는 신호를 수신하고,
    상기 복수의 저궤도 위성들로부터 수신된 신호들 각각에 대해 발생하는 도플러 시프트, 및 상기 복수의 저궤도 위성들 각각과 상기 단말기 사이의 클록 오차를 기초로, 상기 복수의 저궤도 위성들에 대한 델타 레인지 모델을 정의하고,
    상기 델타 레인지 모델, 상기 단말기의 위치 및 표류 벡터, 및 델타 레인지 측정 벡터에 기초한 델타 레인지 잔차 함수를 정의하고,
    상기 수신된 신호의 반송파 대 잡음 강도비에 기초한 가중치 계수, 상기 델타 레인지 잔차 함수, 및 geometry matrix를 기초로 상기 단말기의 측위 결과를 획득하기 위한 제1 측위 모델을 정의하고,
    정의된 제1 측위 모델을 기초로 상기 단말기에 대한 측위 결과를 획득하고,
    상기 geometry matrix는 상기 단말기와 위성 간의 geometry 특성을 나타내는,
    단말기.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제9항에 있어서,
    복수의 GNSS 위성들로부터 신호를 수신하는 GNSS 신호 수신기를 더 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 GNSS 신호 수신기를 통해 수신되는 신호들 각각의 전송 시각과 수신 시각 간의 시간 차이, 및 상기 신호들 각각의 지연 속도에 기초하여, 상기 복수의 GNSS 위성들 각각과 상기 단말기 사이의 의사 거리를 측정하고,
    측정된 의사 거리에 기반하여 제2 측위 모델을 정의하고,
    상기 제1 측위 모델과 상기 제2 측위 모델을 비교하여 어느 하나를 선택하고,
    선택된 어느 하나의 측위 모델을 이용하여 상기 단말기의 측위 결과를 획득하는,
    단말기.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제1 측위 모델과 상기 제2 측위 모델 각각에 대한 GDOP를 산출하고,
    산출된 GDOP가 낮은 측위 모델을 선택하는,
    단말기.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제1 측위 모델의 geometry matrix와, 상기 제2 측위 모델의 geometry matrix 각각에 대한 GDOP를 산출하는,
    단말기.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 복수의 저궤도 위성들의 클록은, GNSS 위성으로부터 수신되는 데이터를 이용하여 동기화되는,
    단말기.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116594046A (zh) * 2023-05-17 2023-08-15 西安电子科技大学 基于低轨卫星信号多普勒误差补偿的运动目标定位方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000049032A (ko) * 1996-09-30 2000-07-25 밀러 럿셀 비 두개의 저궤도 위성을 사용한 명확한 위치 결정 방법 및 그 방법을 사용한 시스템
KR20130066873A (ko) * 2011-12-13 2013-06-21 서울대학교산학협력단 복수의 안테나를 포함한 무선 통신 장치 기반 위치 확인 시스템 및 방법
KR20160038005A (ko) * 2013-09-30 2016-04-06 인텔 아이피 코포레이션 Gps(global positioning system) 수신기의 필터링
KR20190143736A (ko) * 2018-06-21 2019-12-31 에스케이텔레콤 주식회사 위치 측정 방식 선택 장치 및 방법

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010064885A (ko) * 1999-12-20 2001-07-11 이계철 도달시간차를 이용한 위치추적 서비스 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000049032A (ko) * 1996-09-30 2000-07-25 밀러 럿셀 비 두개의 저궤도 위성을 사용한 명확한 위치 결정 방법 및 그 방법을 사용한 시스템
KR20130066873A (ko) * 2011-12-13 2013-06-21 서울대학교산학협력단 복수의 안테나를 포함한 무선 통신 장치 기반 위치 확인 시스템 및 방법
KR20160038005A (ko) * 2013-09-30 2016-04-06 인텔 아이피 코포레이션 Gps(global positioning system) 수신기의 필터링
KR20190143736A (ko) * 2018-06-21 2019-12-31 에스케이텔레콤 주식회사 위치 측정 방식 선택 장치 및 방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116594046A (zh) * 2023-05-17 2023-08-15 西安电子科技大学 基于低轨卫星信号多普勒误差补偿的运动目标定位方法
CN116594046B (zh) * 2023-05-17 2024-01-23 西安电子科技大学 基于低轨卫星信号多普勒误差补偿的运动目标定位方法

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