KR20160017216A

KR20160017216A - 포터블 dgps 기준국

Info

Publication number: KR20160017216A
Application number: KR1020140098758A
Authority: KR
Inventors: 박한산; 장원석; 권문상
Original assignee: 한국해양과학기술원
Priority date: 2014-08-01
Filing date: 2014-08-01
Publication date: 2016-02-16

Abstract

본 발명은 GPS 신호를 수신 받는 GPS 수신기와, 가상기준점측량(Network-based RTK) 방식이 지원되는 VRS 수신기와, 상기 VRS 수신기에 의한 위치정보와 상기 GPS 수신기에 의한 위치정보를 이용하여 GPS 의사거리보정정보를 생성하는 GPS 의사거리보정정보 생성부와, 상기 GPS 의사거리보정정보를 외부에 송출하는 송신기를 포함하는 기준국 장치를 내장한 포터블 박스를 휴대하면서 위치보정정보가 요구되는 경우 포터블 박스를 고정시키고 임시로 기준국 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 포터블 DGPS 기준국에 관한 것이다.

Description

포터블 DGPS 기준국{PORTABLE DGPS REFERENCE STATION}

본 발명은 휴대가 간편하면서도 유효반경 내에 DGPS 기준국이 설치되지 않은 지역에서 DGPS 기준국 기능을 수행할 수 있도록 구성된 포터블 DGPS 기준국에 관한 것이다.

위성항법시스템(GPS, Global Positioning System)은 항법위성을 이용하여 물체의 위치, 속도 및 시간 측정 서비스를 제공하는 시스템으로서 위치 측정은 4개 이상의 항법위성으로부터 수신된 위성 신호를 이용하여 삼각측량법에 의해 사용자의 위치를 계산한다. 그러나 위성으로부터 수신된 신호 내에는 위성궤도 정보 오차, 위성시각 정보 오차, GPS 신호가 전리층과 대류권을 통과할 때 전달 시간 지연에 따른 오차, 수신기 오차 등이 내재되어 있어 이로 인한 측정오차가 거의 10m 내외에 달해 정확한 위치 측정에는 한계가 있다.

상기와 같은 GPS가 가지는 문제점을 보완하기 위하여 보다 정확한 위치정보를 획득할 수 있는 여러 가지 방안이 제안되었는데 그 중 하나가 위성항법보정시스템(DGPS(Differential GPS)이다(이하 DGPS라 한다).

위성항법보정시스템(DGPS)은 상대 측위 방식의 GPS 측량기법으로서, 그 위치를 이미 알고 있는 기준점에 GPS 수신국(이하 '기준국'이라 한다)을 설치하여, 이 기준국에서 위성신호를 받아 오차를 일으키는 요소들을 보정한 후 그 보정된 값을 지상의 무선통신망을 통하여 이동체 또는 이용자에게 제공하는 방식으로서 이를 위해 지상에는 복수의 기준국이 설치되어 있다.

그러나 이러한 기준국은 어느 한 위치에 고정 설치되어 있고, 또한 기준국이 커버하는 영역이 한정되어 있기 때문에 기준국으로부터 먼 거리 또는 무선통신의 음영지역에서는 사용할 수 없거나, 그 정확성도 저하되는 문제가 있다.

등록특허공보 제10-1326889호(공고일자 2013년11월11일)

본 발명의 목적은 휴대가 간편하면서도 유효반경 내에 DGPS 기준국이 설치되지 않은 지역에서 DGPS 기준국 기능을 수행할 수 있도록 구성된 포터블 DGPS 기준국을 제공하려는데 있다.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기와 같은 본 발명의 목적은 GPS 신호를 수신 받는 GPS 수신기와, 가상기준점측량(Network-based RTK) 방식이 지원되는 VRS 수신기와, 상기 VRS 수신기에 의한 위치정보와 상기 GPS 수신기에 의한 위치정보를 이용하여 위치보정정보를 생성하는 GPS 의사거리보정정보 생성부와, 상기 GPS 의사거리보정정보를 외부에 송출하는 송신기를 포함하는 기준국 장치와; 상기 기준국 장치를 내장한 포터블 박스;를 포함하는 것을 특징으로 하는 포터블 DGPS 기준국에 의해 달성된다.

본 발명에 의하면, 휴대가 간편하면서도 유효반경 내에 기준국이 설치되지 않은 지역에서 기준국 기능을 수행할 수 있기 때문에 기존에 설치된 기준국의 유효반경을 넘는 지역이나 무선통신의 음영지역에서도 정확한 위치정보를 획득할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 포터블 DGPS 기준국의 개략적 구성을 나타낸 도면이고,
도 2는 가상기준점 원리를 나타낸 도면.

본 발명은 GPS 신호를 수신 받는 GPS 수신기(10)와, 가상기준점측량(Network-based RTK) 방식이 지원되는 VRS 수신기(20)와, 상기 VRS 수신기(20)에 의한 기준위치정보와 상기 GPS 수신기(10)에 의한 기준위치정보를 이용하여 GPS 의사거리보정정보를 생성하는 GPS 의사거리보정정보 생성부(30)와, 상기 위 GPS 의사거리보정정보를 외부에 송출하는 송신기(40)를 포함하는 기준국 장치(50)를 내장한 포터블 박스(60)를 휴대하면서 GPS 의사거리보정정보가 요구되는 경우 포터블 박스(60)를 고정시키고 임시로 DGPS 기준국 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 포터블 DGPS 기준국에 관한 것이다.

즉, 본 발명은 GPS 신호를 수신 받는 GPS 수신기(10)와, 가상기준점측량(Network-based RTK) 방식이 지원되는 VRS 수신기(20)와, 상기 VRS 수신기(20)에 의한 기준위치정보와 상기 GPS 수신기(10)에 의한 기준위치정보를 이용하여 GPS 의사거리보정정보를 생성하는 GPS 의사거리보정정보 생성부(30)와, 상기 GPS 의사거리보정정보를 외부에 송출하는 송신기(40)를 포함하는 기준국 장치(50)와; 상기 기준국 장치를 내장한 포터블 박스(60);를 포함하고, 유지보수 및 교체의 용이성을 위하여 상기 기준국 장치(50)의 GPS 수신기(10), VRS 수신기(20), GPS 의사거리보정정보 생성부(30), 송신기(40)는 상기 포터블 박스(60)에 탈부착 가능하도록 구성될 수 있다.

이하, 본 발명의 양호한 실시예를 도시한 첨부도면들을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 포터블 DGPS 기준국(100)은 도 1에 도시한 바와 같이 GPS 수신기(10)와 VRS(Virtual Reference Station) 수신기(20)와 GPS 의사거리보정정보 생성부(30)와 송신기(40)를 포함하는 기준국 장치(50)와, 이를 내장한 포터블 박스(60)를 포함한다.

GPS 수신기(10)는 위성에서 전송하는 위성신호인 GPS 신호를 수신 받는다. 이러한 GPS 신호는 현재의 위치정보를 획득할 수 있지만 오차정보를 포함하고 있기 때문에 오차정보를 제거할 수 있는 기준위치가 필요하다.

따라서 본 발명은 VRS 수신기(20)를 갖추고 있으며, 이 VRS 수신기(20)는 가상기준점측량(Network-based RTK) 방식이 지원되는 구성이다. 가상기준점측량의 원리는 도 2에 도시한 바와 같이 기준국(GPS 또는 GPS 상시관측소) 3점 이상을 이용하여, 이동국(관측점) 주변에 가상의 기준점을 설정하고 관측오차보정 요소(전리층, 대류권 및 위성궤도 오차 등)를 제거한 데이터를 이동국에 전송하므로써, 측위정도나 초기화 시간이 기준국(GPS 상시관측소)간 거리에 좌우되지 않는 RTK(Real Time Kinematic)방식이며, 참고로 가상기준점(VRS, Virtual Reference Station)은 실제로 존재하지는 않지만 기준점과 같이 사용자에게 보정자료를 제공할 수 있는 추상적인 개념의 기준점이다.

VRS 수신기(20)에 의해 포터블 기준국(100)의 기준위치를 획득하고, GPS 수신기(10)를 통해 오차정보가 포함된 현재 위치정보를 획득하면, GPS 의사거리보정정보 생성부(30)에서는 GPS 의사거리보정정보를 생성할 수 있게 되며, 포터블 DGPS 기준국(100)은 GPS 의사거리보정정보를 송출할 수 있는 송신기(40)가 있기 때문에 휴대하면서 GPS 의사거리보정정보가 요구되는 경우 포터블 박스(60)의 위치를 고정시키고 임시로 기준국 기능을 수행할 수 있다.

이상 본 발명이 양호한 실시예와 관련하여 설명되었으나, 본 발명의 기술 분야에 속하는 자들은 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에 다양한 변경 및 수정을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예는 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 하고, 본 발명의 진정한 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

10: GNSS 수신기
20: VRS 수신기
30: GPS 의사거리보정정보 생성부
40: 송신기
50: 기준국 장치
60: 포터블 박스

Claims

GPS 신호를 수신 받는 GPS 수신기(10)와,
가상기준점측량(Network-based RTK) 방식이 지원되는 VRS 수신기(20)와,
상기 VRS 수신기(20)에 의한 위치정보와 상기 GPS 수신기(10)에 의한 위치정보를 이용하여 GPS 의사거리보정정보를 생성하는 GPS 의사거리보정정보 생성부(30)와,
상기 GPS 의사거리보정정보를 외부에 송출하는 송신기(40)를 포함하는 기준국 장치(50)와;
상기 기준국 장치를 내장한 포터블 박스(60);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 포터블 DGPS 기준국.
제 1항에 있어서,
상기 기준국 장치(50)의 GPS 수신기(10), VRS 수신기(20), GPS 의사거리보정정보 생성부(30), 송신기(40)는 상기 포터블 박스(60)에 탈부착 가능하도록 구성된 것을 특징으로 하는 포터블 DGPS 기준국.
GPS 신호를 수신 받는 GPS 수신기(10)와, 가상기준점측량(Network-based RTK) 방식이 지원되는 VRS 수신기(20)와, 상기 VRS 수신기(20)에 의한 위치정보와 상기 GPS 수신기(10)에 의한 위치정보를 이용하여 GPS 의사거리보정정보를 생성하는 GPS 의사거리보정정보 생성부(30)와, 상기 GPS 의사거리보정정보를 외부에 송출하는 송신기(40)를 포함하는 기준국 장치(50)를 내장한 포터블 박스(60)를 휴대하면서 위치보정정보가 요구되는 경우 포터블 박스(60)를 고정시키고 임시로 DGPS 기준국 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 포터블 DGPS 기준국.