KR20180060673A - Gnss 반송파 위상 데이터를 이용한 실시간 상대 변위 추정 기법 - Google Patents

Gnss 반송파 위상 데이터를 이용한 실시간 상대 변위 추정 기법 Download PDF

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KR20180060673A
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이승우
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부산대학교 산학협력단
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Abstract

GNSS 반송파 위상 데이터를 이용한 실시간 상대 변위 추정 기법이 개시된다.

Description

GNSS 반송파 위상 데이터를 이용한 실시간 상대 변위 추정 기법{Real-time computation technique to estimate relative displacement using GNSS carrier-phase data}
본 발명은 전지구 위성항법 시스템(GLOBAL NAVIGATION SATELLITE SYSTEM, GNSS)를 이용하여 항공기 및 차량 등의 이동체의 상대 변위를 실시간으로 정밀 추정하는 기술에 관한 것이다.
글로벌 네비게이션 위성 시스템(Global Navigation Satellite System, GNSS)은 인공위성을 이용하여 지상물의 위치, 고도, 속도 등에 관한 정보를 제공하는 시스템을 말한다. 상기 정보를 이용하여, 이동체의 위치를 정밀하게 추정하는 기술이 필요하다.
본 발명은 전지구 위성항법 시스템을 이용하여, 이동체의 상대 변위를 실시간으로 추정하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 이루기 위한, GNSS 반송파 위상 데이터를 이용한 실시간 상대 변위 추정 장치는 GNSS 반송파 위상 데이터를 수신하고, 상기 수신된 GNSS 반송파 위상 데이터에서, GNSS 수신기의 위치 관련 정보 외에 다른 오차를 확인하는 인터페이스부와, 상기 오차를 상쇄하고, 상기 오차가 상쇄된 GNSS 반송파 위상 데이터에 기초하여, 상기 GNSS 수신기의 위치를 추정하는 프로세서를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 전지구 위성항법 시스템을 이용하여, 이동체의 상대 변위를 실시간으로 추정할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 GNSS 반송파 위상 데이터를 이용한 실시간 상대 변위 추정 장치의 구성 일례를 도시한 도면이다.
GNSS수신기에서 생성되는 반송파 위상 데이터는 GNSS 위성의 위치 및 시계 오차, 그리고 전리층과 대류층을 포함한 대기 오차, 마지막으로 수신기의 위치 및 시계오차와 위상 모호 정수를 모두 포함하고 있다.
GNSS 반송파 위상 데이터에 포함된 수신기 위치 관련 정보 외에 다른 오차를 모두 상쇄하면 위치 관련 정보를 매우 정확하게 산출할 수 있는데 특히 수신기의 상대 변위 정보만을 필요로 하는 경우 cm 이상의 정밀도로 산출할 수 있다. GNSS 반송파를 이용하여 산출한 상대변위의 경우 기존의 관성항법장치가 사용되는 여러 분야 들에서 유사한 형태로 사용될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 GNSS 반송파 위상 데이터를 이용한 실시간 상대 변위 추정 장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 인터페이스부 및 프로세서를 포함할 수 있다. 이때, 인터페이스부는 GNSS 반송파 위상 데이터를 수신하고, 상기 수신된 GNSS 반송파 위상 데이터에서, GNSS 수신기의 위치 관련 정보 외에 다른 오차를 확인할 수 있다. 프로세서는 상기 오차를 상쇄하고, 상기 오차가 상쇄된 GNSS 반송파 위상 데이터에 기초하여, 상기 GNSS 수신기의 위치를 추정할 수 있다.
일례로 항공기 플랫폼을 이용하는 SAR (Synthetic Aperture Radar) 영상 촬영 분야를 들 수 있는데 항공기 탑재 SAR의 경우 항공기의 요동으로 인한 SAR 영상의 품질 저하를 막기 위해 관성항법장치를 사용하며 매 순간 상대위치에 대한 보정을 수행한다. 만일 이 오차가 보정되지 않을 경우 수신된 SAR 원시 데이터에 systematic한 효과를 야기하여 영상의 비틀림 등을 비롯한 기하학적 정확도를 열화 시킬 뿐만 아니라 최종 SAR 영상의 품질을 저하시키게 된다. 같은 방식으로 GNSS 수신기를 SAR 항공기 플랫폼에 탑재할 경우 반송파 위상 데이터를 통해 계산한 상대 변위를 실시간으로 산출하여 요동에 의한 영향을 SAR 원시 데이터에서 보정할 수 있다.
한편 실시간으로 정밀 상대변위를 산출하기 위해 앞서 기술한 시계 및 대기 오차를 모두 제거할 필요가 있는데 이를 위해 본 특허에서는 반송파 위상정보의 시간 차분을 이용하는 것을 제안한다.
본 연구는 항공기 기반 SAR 영상 산출 분야 등에서 필요로 하는 정밀 상대 변위 정보를 GNSS 반송파 위상 데이터의 시간 차분 기법을 이용하여 cm 수준 이상으로 실시간 정밀 산출하는 기법에 대한 것이다.

Claims (1)

  1. GNSS 반송파 위상 데이터를 수신하고, 상기 수신된 GNSS 반송파 위상 데이터에서, GNSS 수신기의 위치 관련 정보 외에 다른 오차를 확인하는 인터페이스부; 및
    상기 오차를 상쇄하고, 상기 오차가 상쇄된 GNSS 반송파 위상 데이터에 기초하여, 상기 GNSS 수신기의 위치를 추정하는 프로세서
    를 포함하는 GNSS 반송파 위상 데이터를 이용한 실시간 상대 변위 추정 장치.
KR1020160160420A 2016-11-29 2016-11-29 Gnss 반송파 위상 데이터를 이용한 실시간 상대 변위 추정 기법 KR20180060673A (ko)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11340354B2 (en) 2019-06-26 2022-05-24 Nio Usa, Inc. Methods to improve location/localization accuracy in autonomous machines with GNSS, LIDAR, RADAR, camera, and visual sensors

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US11340354B2 (en) 2019-06-26 2022-05-24 Nio Usa, Inc. Methods to improve location/localization accuracy in autonomous machines with GNSS, LIDAR, RADAR, camera, and visual sensors

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