KR20190078293A - 실시간 위성항법 정보 보정 시스템, 방법 및 컴퓨터 판독 가능한 기록매체 - Google Patents

실시간 위성항법 정보 보정 시스템, 방법 및 컴퓨터 판독 가능한 기록매체 Download PDF

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KR20190078293A KR1020170180132A KR20170180132A KR20190078293A KR 20190078293 A KR20190078293 A KR 20190078293A KR 1020170180132 A KR1020170180132 A KR 1020170180132A KR 20170180132 A KR20170180132 A KR 20170180132A KR 20190078293 A KR20190078293 A KR 20190078293A
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Abstract

위성항법 정보 보정 시스템, 방법 및 컴퓨터 판독 가능한 기록매체가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 위성항법 정보 보정 시스템은, 공간에서 이동 가능한 제1 이동체, 상기 공간에서 이동 가능하고, 상기 제1 이동체와 제1 거리만큼 떨어진 위치에 배치되는 제2 이동체, 상기 제1 이동체 및 상기 제2 이동체로부터 각각 위치 정보를 수신하고, 수신된 위치 정보로부터 산출되는 제2 거리와 상기 제1 거리를 비교하여 제1 오차를 계산하는 오차 계산부 및 계산된 상기 제1 오차를 이용하여 위성항법 정보를 보정하는 위성항법 정보 보정부를 포함한다.

Description

실시간 위성항법 정보 보정 시스템, 방법 및 컴퓨터 판독 가능한 기록매체{Realtime GNSS Data Correction System, Method and Computer Readable Recording Mediuim}
본 발명은 실시간 위성항법 정보 보정 시스템, 방법 및 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 공간에서 제공되는 위성항법 정보에 존재하는 오차를 산출하고, 산출된 오차를 이용하여 위성항법 정보를 보정하거나 오차 정보를 제공할 수 있는 실시간 위성항법 정보 보정 시스템, 방법 및 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 관한 것이다.
SBAS(Satellite Based Augmentation System)는 위성항법시스템(예컨대, GPS)의 신호 오차를 보정하여 정지궤도위성을 통해 해당지역에 국제민간항공기구(ICAO)가 요구하는 정확성, 연속성, 가용성, 무결성을 만족하는 성능을 방송(broadcast)하는 시스템으로 항공기의 안전한 항로이동과 이착륙을 위해 만들어졌다.
SBAS는 오차가 많은 GPS 신호에 대해 보정 정보(또는, 오차 정보)를 지상에서 계산하여 정지궤도위성에 보내고 이를 다시 광범위한 서비스 영역에 방송하여 사용자들의 취사선택을 통해 보다 정확한 GPS 신호를 사용 가능하게 할 수 있다.
다만, GPS 신호에 존재하는 오차를 정확하게 계산하지 않으면, GPS 신호의 정확도를 높이는데 한계가 존재하게 된다. 따라서, GPS 신호에 존재하는 오차를 보다 정확하게 계산하는 방법이 필요하다.
본 발명은 위성항법 신호에 존재하는 오차를 정확하게 계산하여 위성항법 정보의 정확성을 판단하고, 위성항법 정보를 보정할 수 있는 자료를 제공하는 실시간 위성항법 정보 보정 시스템, 방법 및 컴퓨터 판독 가능한 기록매체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 위성항법 정보 보정 시스템은, 공간에서 이동 가능한 제1 이동체, 상기 공간에서 이동 가능하고, 상기 제1 이동체와 제1 거리만큼 떨어진 위치에 배치되는 제2 이동체, 상기 제1 이동체 및 상기 제2 이동체로부터 각각 위치 정보를 수신하고, 수신된 위치 정보로부터 산출되는 제2 거리와 상기 제1 거리를 비교하여 제1 오차를 계산하는 오차 계산부 및 계산된 상기 제1 오차를 이용하여 위성항법 정보를 보정하는 위성항법 정보 보정부를 포함한다.
또한, 상기 제1 및 제2 이동체는 상기 위성항법 정보 보정부로부터 보정된 위성항법 정보를 수신하는 GEO 위성으로부터 자신의 위치 정보를 생성하고, 상기 위치 정보는 3차원 좌표로 표현될 수 있다.
또한, 상기 제1 및 제2 이동체는 상기 제1 거리를 유지하기 위한 제1 고정 수단을 통해 서로 연결될 수 있다.
또한, 상기 공간에서 이동 가능하고, 제3 이동체 및 제4 이동체를 더 포함하고, 상기 제3 및 제4 이동체는 제2 고정 수단에 의해 상기 제1 거리만큼의 거리를 유지하며, 상기 제1 고정 수단과 상기 제2 고정 수단은 서로 무게 중심 위치에서 교차하도록 고정될 수 있다.
또한, 상기 오차 계산부는 상기 제3 및 제4 이동체로부터 수신되는 위치 정보로부터 산출되는 제3 거리와 상기 제1 거리를 비교하여 제2 오차를 계산하고, 상기 제1 오차와 상기 제2 오차의 평균값을 상기 위성항법 정보 보정부에 제공할 수 있다.
또한, 상기 제1 거리 및 제2 거리는 10m 이상 30m 이하일 수 있고, 상기 제1 내지 제4 이동체는 드론(drone)으로 구성될 수 있다.
또한, 상기 제1 및 제2 이동체는 수평으로 배치되고, 상기 제3 및 제4 이동체는 수직으로 배치될 수 있다.
또한, 상기 위성항법 정보 보정부는, SBAS(Satellite Based Augmentation System)일 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 위성항법 정보 보정 방법은, 서로 제1 거리만큼 떨어진 위치에 배치되어 공간에서 이동 가능한 제1 이동체 및 제2 이동체로부터 각각 위치 정보를 수신하는 단계, 수신된 상기 위치 정보로부터 산출되는 제2 거리와 상기 제1 거리를 비교하여 제1 오차를 계산하는 단계 및 계산된 상기 제1 오차를 이용하여 위성항법 정보를 보정하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 제1 및 제2 이동체는 지상의 위성항법 정보 보정 수단으로부터 보정된 위성항법 정보를 수신하는 GEO 위성으로부터 자신의 위치 정보를 생성하고, 상기 위치 정보는 3차원 좌표로 표현될 수 있다.
또한, 상기 제1 및 제2 이동체는 상기 제1 거리를 유지하기 위한 제1 고정 수단을 통해 서로 연결될 수 있다.
또한, 서로 상기 제1 거리만큼 떨어진 위치에 배치되어 상기 공간에서 이동 가능한 제3 이동체 및 제4 이동체로부터 각각 위치 정보를 수신하는 단계, 수신된 상기 위치 정보로부터 산출되는 제3 거리와 상기 제1 거리를 비교하여 제2 오차를 계산하는 단계 및 상기 제1 오차와 상기 제2 오차를 이용하여 위성항법 정보를 보정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제3 및 제4 이동체는 제2 고정 수단에 의해 상기 제1 거리만큼의 거리를 유지하며, 상기 제1 고정 수단과 상기 제2 고정 수단은 서로 무게 중심 위치에서 교차하도록 고정될 수 있다.
또한, 상기 제1 거리 및 제2 거리는 10m 이상 30m 이하일 수 있고, 상기 제1 내지 제4 이동체는 드론(drone)으로 구성될 수 있다.
또한, 상기 제1 및 제2 이동체는 수평으로 배치되고, 상기 제3 및 제4 이동체는 수직으로 배치될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 위성항법 정보 보정 방법을 실행하기 위한 프로그램이 기록되어 있는 컴퓨터 판독 가능한 기록매체가 제공될 수 있다.
본 발명은 위성항법 신호에 존재하는 오차를 정확하게 계산하여 위성항법 정보의 정확성을 판단하고, 위성항법 정보를 보정할 수 있는 자료를 제공하는 실시간 위성항법 정보 보정 시스템, 방법 및 컴퓨터 판독 가능한 기록매체를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 위성항법 정보 보정 시스템의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명에 사용되는 SBAS의 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명에 사용되는 이동체의 구조를 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 위성항법 정보 보정 시스템의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명에 사용되는 이동체의 구조를 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 위성항법 정보 보정 시스템이 적용되는 실시예를 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 위성항법 정보 보정 방법을 개략적으로 나타내는 순서도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 위성항법 정보 보정 방법을 개략적으로 나타내는 순서도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 설명되는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 아래에서 제시되는 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 아래에 제시되는 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 위성항법 정보 보정 시스템의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 위성항법 정보 보정 시스템(100)은, 제1 이동체(110-1), 제2 이동체(110-2), 오차 계산부(120) 및 위성항법 정보 보정부(130)를 포함한다. 본 발명에 따른 위성항법 정보 보정 시스템 및 위성항법 정보 보정 방법은 SBAS (Satellite Based Augmentation System)을 이용할 수 있는데 SBAS는 초정밀 위성항법 정보 보정 시스템을 의미하며, 주로 항공기에 활용된다. 또한, SBAS는 정지궤도위성을 통해 광범위한 지역에 방송하는 메시지에는 보다 나은 품질의 위성항법시스템, 예컨대 GPS, 신호를 사용할 수 있도록 보정정보를 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 위성항법 정보 보정 시스템 및 방법은 GNSS(Global Navigation Satellite System)을 통해 획득되는 위성항법 정보에 존재하는 오차를 판단하여 위성항법 정보를 보정하거나, 오차에 관한 정보를 제공할 수 있는 시스템 및 방법에 관한 것이다. 다만, 본 명세서에서는 설명의 편의를 위해 대표적인 GNSS인 GPS(Global Positioning System)을 주된 예로써 설명하도록 한다. 따라서, 본 발명에 따른 위성항법 정보 보정 시스템 및 방법이 반드시 GPS 정보에 국한되는 것은 아니며, Galileo, GLONASS, BDS 등 위성항법 정보를 제공할 수 있는 모든 시스템에 적용될 수 있는 것으로 이해할 수 있다.
제1 이동체(110-1)는 공간에서 이동 가능한 특성을 가지며 예컨대, 제1 이동체(110-1)는 드론(drone)일 수 있다. 제2 이동체(110-2)는 상기 공간에서 이동 가능하고, 제1 이동체(110-1)와 제1 거리만큼 떨어진 위치에 배치된다. 제2 이동체(110-2) 역시 드론일 수 있으나, 제1 및 제2 이동체(110-1, 110-2)가 반드시 드론으로 한정되는 것은 아니다.
제1 이동체(110-1)와 제2 이동체(110-2)는 서로 상기 제1 거리만큼 떨어진 위치에 배치되는 것을 특징으로 하며, 드론 이외에도 상기 제1 거리만큼의 거리를 유지한 채로 공간에서 이동 가능한 수단이면 족하다.
오차 계산부(120)는 제1 이동체(110-1) 및 제2 이동체(110-2)로부터 각각 위치 정보를 수신하고, 수신된 위치 정보로부터 산출되는 제2 거리와 상기 제1 거리를 비교하여 제1 오차를 계산한다.
제1 이동체(110-1)와 제2 이동체(110-2)는 미리 결정된 상기 제1 거리만큼 떨어져서 배치되며, 상기 제1 거리는 변하지 않기 때문에 제1 이동체(110-1)와 제2 이동체(110-2)의 위치 정보로부터 산출되는 상기 제2 거리는 상기 제1 거리와 동일해야 하나, 오차가 발생할 가능성은 항상 존재한다. 오차 계산부(120)는 상기 제1 거리와 제2 거리를 비교함으로써 상기 공간에서 제공되는 위성항법 정보에 어느 정도의 오차가 존재하는지 판단할 수 있다.
위성항법 정보 보정부(130)는 계산된 상기 제1 오차를 이용하여 위성항법 정보를 보정한다. 예컨대, 오차 계산부(120)에서 계산된 상기 제1 오차가 0.1%인 경우, 위성항법 정보 보정부(130)는 정지궤도위성으로부터 획득되는 위성항법 정보에 0.1%의 오차를 적용하여 보정하고, 보정된 위성항법 정보가 상기 공간에서 제공될 수 있도록 한다. 또는, 위성항법 정보 보정부(130)는 위성항법 정보를 제공함에 있어, 상기 제1 오차를 함께 제공할 수도 있다.
한편, 제1 이동체(110-1), 및 제2 이동체(110-2)는 정지궤도위성 (GEO) 으로부터 자신의 위치 정보를 생성하고, 상기 위치 정보는 3차원 좌표로 표현될 수 있다. 그리고, 상기 정지궤도위성은 위성항법 정보 보정부(130)로부터 보정된 위성항법 정보를 수신한다. 또한, 제1 이동체(110-1)와 제2 이동체(110-2)는 상기 제1 거리를 유지하기 위한 제1 고정 수단을 통해 서로 연결될 수 있는데, 상기 제1 고정 수단의 길이는 상기 제1 거리와 동일하고, 탄력을 갖거나 신축성을 갖지 않기 때문에 제1 이동체(110-1)와 제2 이동체(110-2) 사이의 거리를 상기 제1 거리로 일정하게 유지시킬 수 있다.
이상 설명한 바와 같은 위성항법 정보 보정 시스템(100)은, SBAS에서 제공하는 정보의 오차를 실시간으로 측정하여 해당 정보의 실시간 오차 정보(실제 사용자가 사용시 발생하는 오차가 얼마인지)를 계산하고 이를 피드백함으로써 정보의 품질을 향상시키고, 신뢰성을 높이는 효과를 제공할 수 있다.
도 2는 본 발명에 사용되는 SBAS의 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.
지구 상공에 떠 있는 항법 위성들은 항법 정보를 기준국(Reference Stations)에 제공하고, 기준국에서 생성되는 정보들은 Master Stations에 제공되며, Uplink Stations는 상기 Master Stations로부터 제공되는 SBAS Message를 GEO 위성에 송신할 수 있다.
SBAS(Satellite Based Augmentation System)는 항공기가 항로 및 공항 터미널로의 접근, 이착륙 시 보다 조밀한 항로 이동과 보다 안전한 접근 및 이착륙을 가능하게 하는 초정밀 GPS 보정 시스템을 의미한다. 특히, SBAS는 주로 항공기에 활용되며, 정지궤도위성을 통해 광범위한 지역에 방송하는 메시지에는 보다 나은 품질의 위성항법시스템 신호를 사용할 수 있도록 보정정보를 포함한다.
SBAS에서 중요하게 여기는 항법 성능 파라미터(Navigation Performance Parameters)로 4 가지 요구 사항인 정확성(Accuracy), 가용성(Availability), 무결성(Integrity), 연속성(Continuity) 중에 본 발명은 정확성 향상을 위한 방법을 제공한다.
또한, 도 1을 참조로 하여 설명한 위성항법 정보 보정부(130)는 상기 SBAS인 것으로 이해할 수 있다.
한편, 도 2에는 GEO로부터 항법 정보를 수신하는 물체가 항공기인 것으로 도시되어 있으나, 본 발명이 반드시 이에 제한되는 것은 아니며, 자동차, 선박 등 항법 정보가 필요한 다른 물체들도 상기 GEO로부터 항법 정보를 수신할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따라 산출되는 오차 정보 및/또는 상기 오차 정보를 통해 보정된 위성항법 정보 또한 항공기, 자동차, 선박 등 항법 정보가 필요한 어떠한 물체에도 제공되는 것으로 이해할 수 있다.
도 3은 본 발명에 사용되는 이동체의 구조를 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1을 참조로 하여 설명한 제1 이동체(110-1)와 제2 이동체(110-2)가 제1 고정 수단(140)에 의해 연결되는 구조를 나타낸다. 제1 고정 수단(140)의 길이는 변하지 않고, 제1 고정 수단(140)에 의해 제1 이동체(110-1)와 제2 이동체(110-2)는 제1 거리만큼의 거리를 유지할 수 있다. 제1 고정 수단(140)은 일종의 막대(stick)으로도 이해할 수 있고, 제1 이동체(110-1)와 제2 이동체(110-2) 사이의 거리를 상기 제1 거리로 일정하게 유지할 수 있는 수단이면 어떤 것이든 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 제1 이동체(110-1)와 제2 이동체(110-2)는 지면에 대해 수평으로 배치될 수 있다. 즉, 제1 이동체(110-1)와 제2 이동체(110-2)의 지면에 대한 높이가 동일하도록 배치될 수 있다. 이러한 방법으로 배치되는 경우, 3차원 좌표로 표현되는 위치 정보 중 높이 좌표에 해당하는 z 축 좌표가 서로 동일하므로, x, y 좌표만을 이용하여 제1 이동체(110-1)와 제2 이동체(110-2) 사이의 거리를 산출할 수 있다. 또한, 이렇게 산출된 거리는 상기 제1 거리와 비교되고, 상기 제1 거리와의 차이만큼은 수평 거리 오차로서 의미를 갖는다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 위성항법 정보 보정 시스템의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 위성항법 정보 보정 시스템(200)은, 제1 내지 제4 이동체(210-1, 210-2, 210-3, 210-4), 오차 계산부(220) 및 위성항법 정보 보정부(230)를 포함한다. 도 4에 도시되는 위성항법 정보 보정 시스템(200)은, 도 1을 참조로 하여 설명한 위성항법 정보 보정 시스템(100)에 두 개의 이동체(210-3, 210-4)를 더 포함하는 것으로 이해할 수 있다.
제3 이동체(210-3)와 제4 이동체(210-4)는 도 1을 참조로 하여 설명한 공간에서 이동 가능하고, 제2 고정 수단에 의해 상기 제1 거리만큼의 거리를 유지한다. 그리고, 상기 제2 고정 수단과 도 3을 참조로 하여 설명한 제1 고정 수단은 서로 무게 중심 위치에서 교차하도록 고정된다.
따라서, 제1 내지 제4 이동체(210-1, 210-2, 210-3, 210-4)는 서로 동일한 방향으로 동일한 속도로 이동하는 것으로 이해할 수 있다.
오차 계산부(220)는 제3 및 제4 이동체(210-3, 210-4)로부터 수신되는 위치 정보로부터 산출되는 제3 거리와 상기 제1 거리를 비교하여 제2 오차를 계산하고, 상기 제1 오차와 상기 제2 오차의 평균값을 GPS 보정부(230)에 제공할 수 있다.
제1 내지 제4 이동체(210-1, 210-2, 210-3, 210-4)는 넓은 공간에서 상대적으로 가까운 위치에 배치되어 있으며, 정보 획득량이 많을수록 보다 정확한 오차 정보를 획득할 수 있다. 이때, 상기 제1 오차와 상기 제2 오차는 같은 값일 수도 있고 다른 값일 수도 있으나, 위성항법 정보 보정을 위한 오차 정보로서 어느 하나의 값만 선택적으로 사용하는 것 보다는 두 개의 오차의 평균값을 최종 오차 정보로 사용하는 것이 바람직한다.
한편, 상기 제1 거리는 10m 이상 30m 이하일 수 있으며, 바람직하게는 10m 일 수 있다. 따라서, 상기 제1 고정 수단과 상기 제2 고정 수단의 길이는 10m 인 것으로 이해할 수 있다.
도 5는 본 발명에 사용되는 이동체의 구조를 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 제1 내지 제4 이동체(210-1, 210-2, 210-3, 210-4)가 도시된다. 도 4를 참조로 하여 설명한 바와 같이, 제3 이동체(210-3)와 제4 이동체(210-4)는 제2 고정 수단(240)을 통해 연결되며, 서로 제1 거리를 유지한다.
한편, 제3 이동체(210-3)와 제4 이동체(210-4)는 서로 지면에 대해 수직으로 배치될 수 있다. 즉, 제3 이동체(210-3)와 제4 이동체(210-4)의 가상의 원점에 대한 수평 방향 거리가 동일하도록 배치될 수 있다. 이러한 방법으로 배치되는 경우, 3차원 좌표로 표현되는 위치 정보 중 높이 좌표에 해당하는 x 축 좌표가 서로 동일하므로, y, z 좌표만을 이용하여 제3 이동체(210-3)와 제4 이동체(210-4) 사이의 거리를 산출할 수 있다. 또한, 이렇게 산출된 거리는 상기 제1 거리와 비교되고, 상기 제1 거리와의 차이만큼은 수직 거리 오차로서 의미를 갖는다.
도 6은 본 발명에 따른 위성항법 정보 보정 시스템이 적용되는 실시예를 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하면, A 지역, B 지역, C 지역에 각각 배치되는 복수의 이동체가 도시되며, 상기 각 지역에 배치되는 복수의 이동체는 앞선 도면들을 참조로 하여 설명한 바와 같이, 위치 정보를 획득함으로써 오차 정보를 산출할 수 있도록 한다.
상기 각 지역은 서로 유의미한 거리만큼 떨어져 있는 것으로 이해할 수 있는데, 예컨대 서로 100km 이상 떨어져 있을 수 있다. 각 지역에서 획득되는 오차 정보는 해당 지역에 위치 정보를 제공할 때 위치 정보를 보정하기 위하여 활용되거나, 항법 정보를 수신하는 사용자가 해당 지역의 오차 정보를 함께 수신하도록 활용될 수 있다.
따라서, 원거리를 이동하는 사용자는 자신의 위치에 적절하게 보정된 위치 정보를 수신할 수 있고, 또는 자신의 위치에서 제공되는 위치 정보에 얼마만큼의 오차가 존재하는지를 확인할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 위성항법 정보 보정 방법을 개략적으로 나타내는 순서도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 위성항법 정보 보정 방법은, 제1, 제2 이동체로부터 위치 정보를 수신하는 단계(S11), 제1 오차를 계산하는 단계(S12), 및 위성항법 정보를 보정하는 단계(S13)를 포함한다.
상기 제1 및 제2 이동체는 도 1을 참조로 하여 설명한 바와 같이, 서로 제1 거리만큼 떨어진 위치에 배치되어 공간에서 이동 가능한 특징을 갖는다. 상기 제1 및 제2 이동체는 드론(drone)일 수 있으나 반드시 드론으로 한정되는 것은 아니며, 공간에서 자신의 위치 정보를 수신할 수 있는 이동 가능한 수단이면 어떤 것이든 사용될 수 있다.
제1 오차를 계산하는 단계(S12)에서는 상기 제1 및 제2 이동체가 수신한 위치 정보로부터 산출되는 상기 제1 및 제2 이동체 사이의 거리인 제2 거리와 상기 제1 거리를 비교하여 제1 오차를 계산한다.
상기 제1 이동체와 상기 제2 이동체는 미리 결정된 상기 제1 거리만큼 떨어져서 배치되며, 상기 제1 거리는 변하지 않기 때문에 상기 제1 및 제2 이동체의 위치 정보로부터 산출되는 상기 제2 거리는 상기 제1 거리와 동일해야 하나, 오차가 발생할 가능성은 항상 존재한다.
제1 오차를 계산하는 단계(S12)에서는 상기 제1 거리와 제2 거리를 비교함으로써 상기 공간에서 제공되는 위치 정보에 어느 정도의 오차가 존재하는지 판단할 수 있다.
위성항법 정보를 보정하는 단계(S13)에서는 상기 제1 오차를 이용하여 위성항법 정보를 보정한다. 예컨대, 상기 제1 오차를 계산하는 단계(S12)에서 계산된 상기 제1 오차가 0.1%인 경우, 위성항법 정보를 보정하는 단계(S13)에서는 정지궤도위성으로부터 획득되는 위성항법 정보에 0.1%의 오차를 적용하여 보정하고, 보정된 위성항법 정보가 상기 공간에서 제공될 수 있도록 한다. 또는, 위성항법 정보를 보정하는 단계(S13)에서는 위성항법 정보를 제공함에 있어, 상기 제1 오차를 함께 제공할 수도 있다.
한편, 상기 제1 이동체, 및 상기 제2 이동체는 정지궤도위성 (GEO) 으로부터 자신의 위치 정보를 생성하고, 상기 위치 정보는 3차원 좌표로 표현될 수 있다. 그리고, 상기 정지궤도위성은 위성항법 정보를 보정하는 단계(S13)에서 보정된, 위성항법 정보를 수신한다. 또한, 상기 제1 이동체와 상기 제2 이동체는 상기 제1 거리를 유지하기 위한 제1 고정 수단을 통해 서로 연결될 수 있는데, 상기 제1 고정 수단의 길이는 상기 제1 거리와 동일하고, 탄력을 갖거나 신축성을 갖지 않기 때문에 상기 제1 이동체와 상기 제2 이동체 사이의 거리를 상기 제1 거리로 일정하게 유지시킬 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 위성항법 정보 보정 방법을 개략적으로 나타내는 순서도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 위성항법 정보 보정 방법은, 제1, 제2 이동체로부터 위치 정보를 수신하는 단계(S21), 제1 오차를 계산하는 단계(S22), 제3, 제4 이동체로부터 위치 정보를 수신하는 단계(S23), 제2 오차를 계산하는 단계(S24) 및 위성항법 정보를 보정하는 단계(S25)를 포함한다.
제3, 제4 이동체로부터 위치 정보를 수신하는 단계(S23)에서는 서로 상기 제1 거리만큼 떨어진 위치에 배치되어 상기 공간에서 이동 가능한 제3 이동체 및 제4 이동체로부터 각각 위치 정보를 수신한다.
상기 제3 및 제4 이동체는 제2 고정 수단에 의해 상기 제1 거리만큼의 거리를 유지하며, 상기 제2 고정 수단은 상기 제1 고정 수단과 서로 무게 중심 위치에서 교차하도록 고정될 수 있다.
제2 오차를 계산하는 단계(S24)에서는 수신된 상기 위치 정보로부터 산출되는 제3 거리와 상기 제1 거리를 비교하여 제2 오차를 계산한다. 상기 제1 이동체와 상기 제2 이동체가 수평으로 배치되는 것과 함께, 상기 제3 이동체와 상기 제4 이동체는 수직으로 배치될 수 있다. 따라서, 상기 제2 오차는 수평 거리 오차를 의미할 수 있다.
위성항법 정보를 보정하는 단계(S25)에서는 상기 제1 오차와 상기 제2 오차를 이용하여 위성항법 정보를 보정한다.
즉, 상기 제1 오차는 수직 거리 오차를 의미하고, 상기 제2 오차는 수평 거리 오차를 의미할 수 있으므로, 위성항법 정보를 보정하는 단계(S25)에서는 수직 거리 오차와 수평 거리 오차를 이용하여 위성항법 정보를 보정하는 것으로 이해할 수 있다. 또는, 상기 제1 오차와 상기 제2 오차를 사용자에게 위성항법 정보와 함께 제공할 수 있으며, 상기 제1 오차와 상기 제2 오차의 평균 값을 산출하여 전체 오차로 사용할 수도 있다.
한편, 본 발명은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있다.
또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술 분야의 프로그래머들에 의하여 용이하게 추론될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
100, 200: 위성항법 정보 보정 시스템
120, 220: 오차 계산부
130, 230: 위성항법 정보 보정부

Claims (18)

  1. 공간에서 이동 가능한 제1 이동체;
    상기 공간에서 이동 가능하고, 상기 제1 이동체와 제1 거리만큼 떨어진 위치에 배치되는 제2 이동체;
    상기 제1 이동체 및 상기 제2 이동체로부터 각각 위치 정보를 수신하고, 수신된 위치 정보로부터 산출되는 제2 거리와 상기 제1 거리를 비교하여 제1 오차를 계산하는 오차 계산부; 및
    계산된 상기 제1 오차를 이용하여 위성항법 정보를 보정하는 위성항법 정보 보정부;
    를 포함하는 위성항법 정보 보정 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 이동체는 상기 위성항법 정보 보정부로부터 보정된 위성항법 정보를 수신하는 GEO 위성으로부터 자신의 위치 정보를 생성하고,
    상기 위치 정보는 3차원 좌표로 표현되는 위성항법 정보 보정 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 이동체는 상기 제1 거리를 유지하기 위한 제1 고정 수단을 통해 서로 연결되는 위성항법 정보 보정 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 공간에서 이동 가능하고, 제3 이동체 및 제4 이동체를 더 포함하고,
    상기 제3 및 제4 이동체는 제2 고정 수단에 의해 상기 제1 거리만큼의 거리를 유지하며,
    상기 제1 고정 수단과 상기 제2 고정 수단은 서로 무게 중심 위치에서 교차하도록 고정되는 위성항법 정보 보정 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 오차 계산부는 상기 제3 및 제4 이동체로부터 수신되는 위치 정보로부터 산출되는 제3 거리와 상기 제1 거리를 비교하여 제2 오차를 계산하고, 상기 제1 오차와 상기 제2 오차의 평균값을 상기 위성항법 정보 보정부에 제공하는 위성항법 정보 보정 시스템.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제1 거리 및 제2 거리는 10m 이상 30m 이하인 위성항법 정보 보정 시스템.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 제1 내지 제4 이동체는 드론(drone)으로 구성되는 위성항법 정보 보정 시스템.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 이동체는 수평으로 배치되고, 상기 제3 및 제4 이동체는 수직으로 배치되는 위성항법 정보 보정 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 위성항법 정보 보정부는, SBAS(Satellite Based Augmentation System)인 위성항법 정보 보정 시스템.
  10. 서로 제1 거리만큼 떨어진 위치에 배치되어 공간에서 이동 가능한 제1 이동체 및 제2 이동체로부터 각각 위치 정보를 수신하는 단계;
    수신된 상기 위치 정보로부터 산출되는 제2 거리와 상기 제1 거리를 비교하여 제1 오차를 계산하는 단계; 및
    계산된 상기 제1 오차를 이용하여 위성항법 정보를 보정하는 단계;
    를 포함하는 위성항법 정보 보정 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 이동체는 지상의 위성항법 정보 보정 수단으로부터 보정된 위성항법 정보를 수신하는 GEO 위성으로부터 자신의 위치 정보를 생성하고,
    상기 위치 정보는 3차원 좌표로 표현되는 위성항법 정보 보정 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 이동체는 상기 제1 거리를 유지하기 위한 제1 고정 수단을 통해 서로 연결되는 위성항법 정보 보정 방법.
  13. 제10항에 있어서,
    서로 상기 제1 거리만큼 떨어진 위치에 배치되어 상기 공간에서 이동 가능한 제3 이동체 및 제4 이동체로부터 각각 위치 정보를 수신하는 단계;
    수신된 상기 위치 정보로부터 산출되는 제3 거리와 상기 제1 거리를 비교하여 제2 오차를 계산하는 단계; 및
    상기 제1 오차와 상기 제2 오차를 이용하여 위성항법 정보를 보정하는 단계;
    를 더 포함하는 위성항법 정보 보정 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제3 및 제4 이동체는 제2 고정 수단에 의해 상기 제1 거리만큼의 거리를 유지하며,
    상기 제1 고정 수단과 상기 제2 고정 수단은 서로 무게 중심 위치에서 교차하도록 고정되는 위성항법 정보 보정 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 제1 거리 및 제2 거리는 10m 이상 30m 이하인 위성항법 정보 보정 방법.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 제1 내지 제4 이동체는 드론(drone)으로 구성되는 위성항법 정보 보정 방법.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 이동체는 수평으로 배치되고, 상기 제3 및 제4 이동체는 수직으로 배치되는 위성항법 정보 보정 방법.
  18. 제10항 내지 제17항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록매체.
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