KR20190098245A - 실시간 키네마틱 포지셔닝 시스템의 가상 기준국의 스위칭 방법 및 장치 - Google Patents

실시간 키네마틱 포지셔닝 시스템의 가상 기준국의 스위칭 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예는 실시간 키네마틱 시스템 내의 가상 기준국 스위칭 방법 및 장치를 개시하고, 상기 방법은, 기준국 네트워크의 네트워킹 변경 정보를 획득하는 단계; 상기 기준국 네트워크의 상기 네트워킹 변경 정보에 기반하여 예측 정보를 획득하는 단계 - 여기서 상기 예측 정보는, 이동국의 가상 기준국을 계산하기 위해 사용되는 기준국 조합이 제1 기준국 조합에서 제2 기준국 조합으로 스위칭되는 것을 포함함 -; 상기 제1 기준국 조합에 기반하는 계산을 통해 제1 가상 기준국을 획득하고, 제2 기준국 조합에 기반하는 계산을 통해 제2 가상 기준국을 획득하며, 제1 가상 기준국 정보 및 제2 가상 기준국 정보를 획득하는 단계; 및 포지셔닝 보정(positioning correction)이 상기 이동국에 대해 수행되도록, 상기 제1 가상 기준국 정보 또는 상기 제2 가상 기준국 정보 중 적어도 하나를 상기 이동국에게 제공하는 단계를 포함한다. 본 발명의 실시예에서 제공되는 실시간 키네마틱 시스템 내의 가상 기준국 스위칭 방법 및 장치에 따르면, 실시간 키네마틱 시스템에 의해 제공되는 포지셔닝 서비스에 대한 실시간 키네마틱 시스템의 기준국 네트워크의 네트워킹 재구성의 영향이 효과적으로 감소될 수 있고, 중단 없는 고정밀 포지셔닝에 대한 요구사항이 충족될 수 있다.

Description

실시간 키네마틱 포지셔닝 시스템의 가상 기준국의 스위칭 방법 및 장치
본 발명은 고정밀 포지셔닝 분야에 관한 것이고, 특히 실시간 키네마틱 시스템의 가상 기준국 스위칭 방법 및 장치에 관한 것이다.
실시간 키네마틱(Real Time Kinematic, RTK)는 캐리어 위상차(carrier phase differential)라고도 하며, GPS, GLONASS, Galileo, 또는 BeiDou와 같은 글로벌 항법 위성 시스템(Global Navigation Satellite System, GNSS)의 위치 데이터 정밀도를 향상시키기 위해 사용되는 기술이다. 측정은 신호 캐리어 위상을 사용하여 수행되고, 실시간 보정(real-time correction)이, 센티미터 레벨의 정밀도를 구현하도록, 단일 기준국의 측정 값에 기초하여 이동국의 측정 값에 대해 제공된다.
네트워크 실시간 좌표계(network real time kinematic, NRTK)는 가상 기준국(virtual reference station, VRS)이라고도 하며, RTK 보정 데이터의 유효성이 이동국과 기준국 간의 거리에 의해 영향을 받는 단점을 극복하기 위해 제공된다. RTK의 사용은 전체 기준국 네트워크로 확장된다. 이동국에 비교적 근접한 가상 기준국은, 실제 기준국을 대체하여 이동국에 실시간 보정을 제공하기 위해, 기준국 네트워크에 기반하여 계산을 통해 획득된다.
상시 운용 기준국(Continuous Operating Reference Station, CORS)은 NRTK 기술을 사용하여 구축된, 포지셔닝 서비스(positioning service)를 지속적으로 제공할 수 있는 시스템이고, 넓은 범위, 고정밀, 및 항상 이용 가능한 장점을 갖는다. 여러 영구적이고 상시 운용되는 데이텀 스테이션(datum station)/기준국이 구축되고, 범용 포맷(universal format)의, 데이텀 스테이션의 스테이션 좌표계 및 GNSS 측정 데이터가 제공되어, 다양한 산업 분야, 예를 들어, 토지 조사 및 환경 모니터링의 사용자의 포지셔닝 및 항법 요구사항을 충족시킬 수 있다.
NRTK/CORS 시스템은 일반적으로 데이텀 스테이션, 이동국, 중앙국, 및 통신 네트워크를 포함한다.
데이텀 스테이션은 고정된 기준국이고, 실시간으로 중앙국(central station)에게 GNSS 측정 데이터를 제공한다. 데이텀 스테이션은 데이텀 스테이션/기준국 네트워크를 형성하며, 적어도 세 개의 고정 기준국이 가상 기준국을 계산하기 위해 요구된다.
이동국은 사용자 장비(user equipment)이며, 중앙국으로부터 가상 기준국의 GNSS 측정 데이터를 얻는다. 이동국은 이동국의 대략적인 위치 정보를 중앙국에 제공하여, 중앙국은 적절하게 서비스를 제공할 수 있고, 예를 들어 이동국에 비교적 가까운 가상의 기준국을 계산할 수 있다.
중앙국은 시스템 코어로서 사용되며, 데이텀 스테이션 및 데이텀 스테이션의 GNSS 측정 데이터를 기반으로 가상 기준국 및 가상 기준국의 GNSS 측정 데이터를 계산하고, 이동국에게 가상 기준국의 GNSS 측정 데이터를 제공한다. 중앙국은 이동국에 의해 제공되는 개략적인 위치 정보에 기초하여 서비스를 적절히 제공할 수 있고, 예를 들어, 위치와 관련하여 이동국에 가장 적합한 데이텀 스테이션을 선택하고, 이동국에 비교적 가까운 가상 기준국을 계산할 수 있다.
통신 네트워크는 데이텀 스테이션, 이동국, 및 중앙국에 연결된다. 일반적으로 데이텀 스테이션과 중앙국은 유선 방식(예를 들어, 파이버)으로 연결되며, 중앙국과 이동국은 무선 방식(예를 들어, GSM/LTE)으로 연결된다.
NRTK/CORS 시스템의 신뢰성과 정확도는 NRTK/CORS 시스템의 데이텀 스테이션/기준국 네트워크의 밀도와 성능에 의존한다.
종래 NRTK/CORS 시스템은 주로 토지 조사 및 환경 모니터링과 같은 산업 분야에 적용된다. 상대적으로 작은 수량의 데이텀 스테이션이 배치될 필요가 있었고, 투자는 NRTK/CORS 시스템을 구성하기 위한 보다 나은 환경을 선택하기 위해 늘어날 수 있었다. 그러나 전체 데이텀 스테이션/기준국 네트워크는 단일 데이텀 스테이션 내의 변경(예를 들어, 고장) 때문에 네트워킹되고 재구성될 필요가 있었다. 신뢰성 메커니즘(예를 들어, 백업)이 단일 데이텀 스테이션에 추가되면, 보다 높은 건설 및 유지 보수 비용이 발생한다.
NRTK/CORS 시스템의 적용이 지능형 운송 및 자동 제어와 같은 산업 분야로 확대됨에 따라, 많은 양의 데이텀 스테이션이 배치될 필요가 있다. NRTK/CORS 시스템이 비용을 줄이기 위해 통신 네트워크의 인프라(예를 들어, 기지국)와 함께 배치되면, 더 복잡하고 가혹한 환경에 직면할 수 있다. 그러므로, 단일 데이텀 스테이션 내의 변경은 데이텀 스테이션/기준국 네트워크의 일부의 네트워킹 재구성만을 초래할 수 있다. 하지만 이러한 동적 변경의 확률이 매우 높다.
자율 주행과 같은 응용은, NRTK/CORS 시스템에서 끊김없는 고정밀 포지셔닝을 요구한다. 그러나, 시스템 내의 데이텀 스테이션/기준국 네트워크의 네트워킹 재구성은 시스템에 의해 제공되는 포지셔닝 서비스를 중단시킬 수 있다. 따라서 서비스에 대한 네트워킹 재구성의 영향을 효과적으로 줄일 수 있는 해결방안이 구축될 필요가 있다.
본 발명의 실시예는, 실시간 키네마틱 시스템에 의해 제공되는 포지셔닝 서비스에 대한 실시간 키네마틱 시스템의 기준국 네트워크의 네트워킹 재구성의 영향을 효과적으로 감소시키고, 중단 없는 고정밀 포지셔닝에 대한 요구사항을 충족시키기 위한, 실시간 키네마틱 시스템의 가상 기준국 스위칭 방법 및 장치를 제공한다.
본 발명의 실시예에 따르면, NRTK/CORS 시스템에서, 임의의 3개의 데이텀 스테이션/기준국 A, B, 및 C가 삼각 영역을 형성할 수 있다. 중앙국 O는 3개의 데이텀 스테이션/기준국의 GNSS 측정 데이터를 기반으로 가상 기준국 V의 GNSS 측정 데이터를 계산한다. 가상 기준국 V의 GNSS 측정 데이터는, 이동국 M의 고정밀 포지셔닝을 구현하기 위해, 삼각 영역 내의 이동국 M의 GNSS 측정 데이터를 보정하기 위해 사용될 수 있다. 데이텀 스테이션/기준국 네트워크에 기반하여, 이동국의 위치 정보가 알려지면, 중앙국은, 가상 기준국을 획득하기 위해, 이동국에 대한 3개의 최적의 데이텀 스테이션/기준국을 선택할 수 있다. 예를 들면, 이동국은 사전 분할된 데이텀 스테이션/기준국 삼각 영역에 위치하고, 그러므로 삼각 영역을 형성하는 3개의 데이텀 스테이션/기준국이 선택되거나, 또는 이동국과 각 데이텀 스테이션/기준국 간의 거리에 기초하여 이동국으로부터 최단 거리를 갖는 3개의 데이텀 스테이션/기준국이 선택된다.
본 발명의 실시예에서, 이동국의 위치 정보에 기초하여, 중앙국은 이동국을 위해 데이텀 스테이션/기준국 네트워크에 의해 제공되는 포지셔닝 서비스에 대한 데이텀 스테이션/기준국 네트워크의 네트워크 재구성의 가능한 영향을 예측, 구체적으로 말해서, 가상 기준국을 계산하기 위해 사용되는 데이텀 스테이션이 스위칭되는지 여부를 예측한다. 중앙국이 이동국을 위한 가상 기준국을 계산하기 위해 중앙국에 의해 사용되는 데이텀 스테이션이 네트워킹 재구성으로 인해 스위칭될 것으로 예측하면, 중앙국은 스위칭 전후의 데이텀 스테이션에 각각 기반하여, 스위칭 전후의 가상 기준국 및 스위칭 전후의 가상 기준국의 GNSS 측정 데이터를 계산한다. 대안적으로, 중앙국은 개별적으로, 네트워크 재구성 전후의 이동국에게, 스위칭 전후의 가상 기준국의 GNSS 측정 데이터를 제공하거나, 또는 스위칭 전후의 가상 기준국의 GNSS 측정 데이터를 동시에 제공함으로써, 이동국은 이동국의 위치에 기초하여, 사용을 위한 GNSS 측정 데이터를 독립적으로 선택할 수 있다.
데이텀 스테이션/기준국 네트워크에 기초하여, 이동국의 위치 정보가 알려지면, 중앙국은 가상 기준국을 획득하기 위해, 이동국에 대한 3개의 최적 데이텀 스테이션/기준국을 선택할 수 있다. 예를 들면, 이동국은 데이텀 스테이션/기준국 네트워크 내에서 분할된 데이텀 스테이션/기준국 삼각 영역 내에 위치하고, 그러므로 삼각 영역을 형성하는 3개의 데이텀 스테이션/기준국이 선택되거나, 또는 이동국으로부터 최단 거리를 갖는 3개의 데이텀 스테이션/기준국이 데이텀 스테이션/기준국 네트워크 내의 각 데이텀 스테이션/기준국과 이동국 간의 거리에 기반하여 선택된다.
제1 측면에 따르면, 실시간 키네마틱 시스템 내의 가상 기준국 스위칭 방법이 제공되고, 상기 방법은 일반적으로 시스템 내의 중앙국에 의해 완료된다. 상기 방법은, 기준국 네트워크의 네트워킹 변경 정보를 획득하는 단계; 상기 기준국 네트워크의 상기 네트워킹 변경 정보에 기반하여 예측 정보를 획득하는 단계 - 여기서 상기 예측 정보는, 이동국의 가상 기준국을 계산하기 위해 사용되는 기준국 조합이 제1 기준국 조합에서 제2 기준국 조합으로 스위칭되는 것을 포함함 -; 상기 제1 기준국 조합에 기반하는 계산을 통해 제1 가상 기준국을 획득하고, 제2 기준국 조합에 기반하는 계산을 통해 제2 가상 기준국을 획득하며, 제1 가상 기준국 정보 및 제2 가상 기준국 정보를 획득하는 단계; 및 포지셔닝 보정(positioning correction)이 상기 이동국에 대해 수행되도록, 상기 제1 가상 기준국 정보 또는 상기 제2 가상 기준국 정보 중 적어도 하나를 상기 이동국에게 제공하는 단계를 포함한다. 상기 방법에서, 기준국 조합이 네트워크의 네트워킹 변경에 기반하여 스위칭될 수 있고, 새로운 가상 기준국이 결정되어, 실시간 키네마틱 시스템에 의해 제공되는 포지셔닝 서비스에 대한 실시간 키네마틱 시스템의 기준국 네트워크의 네트워킹 재구성의 영향이 효과적으로 감소될 수 있다.
다양한 적절한 실시예에서, 일 구현에서, 적어도 하나의 기준국이 기준국 네트워크로부터 빠져나가거나 또는 기준국 네트워크에 참여할 때 일어나는, 기준국 네트워크 내의 네트워킹 변경이 예측될 수 있다.
다양한 적절한 실시예에서, 일 구현에서, 이동국의 위치 정보가 획득될 수 있고, 이동국을 위한 가상 기준국을 계산하기 위해 사용되는 기준국 조합이 이동국의 위치 정보에 기초하여 결정된다.
다양한 적절한 실시예에서, 이동국을 위한 가상 기준국을 계산하기 위해 사용되는 기준국 조합이 이동국의 위치 정보에 기초하여 결정되는 프로세스의 구현은, 기준국 네트워크의 기준국 삼각 영역 분할 정보를 획득하는 단계; 이동국의 위치 정보 및 기준국 삼각 영역 분할 정보에 기초하여, 이동국이 위치하는 기준국 삼각 영역을 결정하는 단계; 및 기준국 조합으로서, 기준국 삼각 영역을 형성하는 3개의 기준국을 선택하는 단계를 포함할 수 있다.
이동국을 위한 가상 기준국을 계산하기 위해 사용되는 기준국 조합이 이동국의 위치 정보에 기반하여 결정되는 프로세스의 또 다른 구현은, 기준국 네트워크의 각각의 기준국 분포 정보를 획득하는 단계; 이동국의 위치 정보 및 기준국 분포 정보에 기반하여, 기준국 네트워크 내의 각 기준국과 이동국 간의 거리를 결정하는 단계; 및 기준국 조합으로서, 이동국으로부터 최단 거리를 갖는 3개의 기준국을 선택하는 단계를 포함할 수 있다.
다양한 적절한 실시예들에서, 제1 가상 기준국 정보 및 제2 가상 기준국 정보 중 적어도 하나를 이동국에게 제공하는 가능한 구현은, 이동국의 가상 기준국을 계산하기 위해 사용되는 기준국 조합이 제1 기준국 조합으로부터 제2 기준국 조합으로 스위칭되기 전에, 가상 기준국 정보는 제1 가상 기준국의 측정 데이터를 포함하고, 이동국의 가상 기준국을 계산하기 위해 사용되는 기준국 조합이 제1 기준국 조합에서 제2 기준국 조합으로 스위칭된 후에, 가상 기준국 정보는 제2 가상 기준국의 측정 데이터를 포함하는 것을 포함한다.
일 구현에서, 가상 기준국 정보는 제1 가상 기준국의 측정 데이터 및 제2 가상 기준국의 측정 데이터를 포함한다.
제2 측면에 따르면, 실시간 키네마틱 시스템 내의 가상 기준국 스위칭 방법이 제공되고, 본 방법은 일반적으로 이동국에 의해 구현된다. 상기 방법은, 가상 기준국 정보를 획득하는 단계 - 여기서 가상 기준국 정보는 기준국 조합에 기반하는 계산을 통해 중앙국에 의해 획득되고, 기준국 조합은 제1 기준국 조합 및 제2 기준국 조합을 포함하며, 중앙국은, 기준국 네트워크의 네트워킹 변경 정보에 기반하여, 기준국 조합이 제1 기준국 조합에서 제2 기준국 조합으로 스위칭되는 것을 결정함 -; 및 가상 기준국 정보에 기반하여 포지셔닝 보정(positioning correction)을 수행하는 단계를 포함한다.
다양한 적절한 실시예에서, 가상 기준국 정보를 획득하는 단계의 구체적 구현은, 기준국 조합이 상기 제1 기준국 조합에서 제2 기준국 조합으로 스위칭되기 전에, 가상 기준국 정보는 제1 가상 기준국의 측정 데이터를 포함하고, 제1 가상 기준국은 제1 기준국 조합에 기반하는 계산을 통해 중앙국에 의해 획득되고, 기준국 조합이 상기 제1 기준국 조합에서 상기 제2 기준국 조합으로 스위칭된 후에, 가상 기준국 정보는 제2 가상 기준국의 측정 데이터를 포함하고, 제2 가상 기준국은 제2 기준국 조합에 기반하는 계산을 통해 중앙국에 의해 획득되는 것을 포함한다.
다양한 적절한 실시예에서, 가상 기준국 정보를 획득하는 단계의 또 다른 구체적 구현은, 가상 기준국 정보가 제1 가상 기준국의 측정 데이터 및 제2 가상 기준국의 측정 데이터를 포함하고, 제1 가상 기준국은 제1 기준국 조합에 기반하는 계산을 통해 중앙국에 의해 획득되고, 제2 가상 기준국은 제2 기준국 조합에 기반하는 계산을 통해 중앙국에 의해 획득되는 것을 포함한다.
다양한 적절한 실시예에서, 가상 기준국 정보에 기반하여 포지셔닝 보정을 수행하는 단계의 구현은, 이동국의 위치 정보를 획득하는 단계; 및 이동국의 위치 정보에 기반하여, 포지셔닝 보정을 위해 제1 가상 기준국의 측정 데이터 또는 제2 가상 기준국의 측정 데이터를 선택하는 단계를 포함한다.
일 구현에서, 제2 측면의, 이동국의 위치 정보에 기반하여, 포지셔닝 보정을 위해 제1 가상 기준국의 측정 데이터 또는 제2 가상 기준국의 측정 데이터를 선택하는 단계는, 기준국 네트워크의 기준국 삼각 영역 분할 정보를 획득하는 단계; 이동국의 위치 정보 및 기준국 삼각 영역 분할 정보에 기반하여, 이동국이 위치하는 기준국 삼각 영역을 결정하는 단계; 및 기준국 조합으로서, 기준국 삼각 영역을 형성하는 세 개의 기준국을 선택하고, 계산을 통해 가상 기준국의 측정 데이터를 획득하는 단계를 포함한다.
일 구현에서, 제2 측면의, 이동국의 위치 정보에 기반하여, 포지셔닝 보정을 위해 제1 가상 기준국의 측정 데이터 또는 제2 가상 기준국의 측정 데이터를 선택하는 단계는, 기준국 네트워크의 각각의 기준국 분포 정보를 획득하는 단계; 이동국의 위치 정보 및 기준국 분포 정보에 기반하여, 이동국과 기준국 네트워크 내의 각 기준국 사이의 거리를 결정하는 단계; 및 기준국 조합으로서, 이동국으로부터 최단 거리를 갖는 세 개의 기준국을 선택하고, 계산을 통해 가상 기준국의 측정 데이터를 획득하는 단계를 포함한다.
제3 측면에 따르면, 실시간 키네마틱(real time kinematic) 시스템 내의 가상 기준국 스위칭 장치가 제공되고, 상기 장치는 일반적으로 시스템 내의 중앙국이거나 또는 중앙국 내에 통합된 기능적 엔티티이다. 상기 장치는, 계산 및 처리 능력을 가진 프로세서, 프로세서와 협력하는, 데이터 또는 프로그램을 저장하는 메모리, 및 또 다른 장치와 통신하는 통신 회로를 포함한다. 상기 프로세서는, 기준국 네트워크의 네트워킹 변경 정보를 획득하고, 기준국 네트워크의 네트워킹 변경 정보에 기반하여 예측 정보를 획득하고 - 여기서 예측 정보는, 이동국의 가상 기준국을 계산하기 위해 사용되는 기준국 조합이 제1 기준국 조합에서 제2 기준국 조합으로 스위칭되는 것을 포함함 -, 제1 기준국 조합에 기반하는 계산을 통해 제1 가상 기준국을 획득하고, 제2 기준국 조합에 기반하는 계산을 통해 제2 가상 기준국을 획득하며, 제1 가상 기준국 정보 및 제2 가상 기준국 정보를 획득하도록 구성된다. 통신 회로는, 포지셔닝 보정(positioning correction)이 이동국에 대해 수행되도록, 제1 가상 기준국 정보 또는 제2 가상 기준국 정보 중 적어도 하나를 상기 이동국에게 제공하도록 구성된다.
실시간 키네마틱 시스템 내의 가상 기준국 스위칭 장치는 제1 측면의 실시간 키네마틱 시스템 내의 가상 기준국 스위칭 방법, 즉 다양한 구체적 구현을 구현할 수 있다. 가능한 구현에서, 통신 회로는 이동국의 위치 정보를 획득한다. 이동국의 위치 정보는, 예를 들어, 이동국에 의해 송신된 위치 정보이거나, 또는 센싱 장치를 사용하여 프로세서에 의해 탐지된, 이동국의 위치 정보 등일 수 있다. 프로세서는 계산 및 처리 능력을 갖고, 제1 측면의 실시간 키네마틱 시스템 내의 가상 기준국 스위칭 방법에서 요구되는 단계 또는 기능을 실행하고 완료할 수 있다.
제4 측면에 따르면, 실시간 키네마틱(real time kinematic) 시스템 내의 이동국 장치가 제공되고, 상기 장치는 처리 능력을 가진 프로세서, 또 다른 장치에 의해 송신되는 정보를 수신하는 수신기, 정보를 송신하는 송신기, 및 상기 장치의 위치를 결정하거나 획득하는 위치 센서를 포함한다. 전형적인 전체적 구현에서, 수신기는 중앙국에 의해 제공되는 가상 기준국 정보를 획득하도록 구성되고, 여기서 가상 기준국 정보는 기준국 조합에 기반하는 계산을 통해 중앙국에 의해 획득되고, 기준국 조합은 제1 기준국 조합 및 제2 기준국 조합을 포함하며, 중앙국은, 기준국 네트워크의 네트워킹 변경 예측 정보에 기반하여, 제1 기준국 조합이 제2 기준국 조합으로 스위칭되는 것을 결정하고, 프로세서는, 가상 기준국 정보에 기반하여 포지셔닝 보정(positioning correction)을 수행하도록 구성된다.
가능한 구체적 구현에서, 다양한 적절한 실시예에서, 수신기는 중앙국에 의해 제공되는 가상 기준국 정보를 수신한다. 기준국 조합이 제1 기준국 조합에서 제2 기준국 조합으로 스위칭되기 전에, 가상 기준국 정보는 제1 가상 기준국의 측정 데이터를 포함하고, 제1 가상 기준국은 제1 기준국 조합에 기반하는 계산을 통해 중앙국에 의해 획득되고, 기준국 조합이 제1 기준국 조합에서 제2 기준국 조합으로 스위칭된 후에, 가상 기준국 정보는 제2 가상 기준국의 측정 데이터를 포함하고, 제2 가상 기준국은 제2 기준국 조합에 기반하는 계산을 통해 상기 중앙국에 의해 획득된다.
가능한 구현에서, 상기 수신기는 가상 기준국 정보를 수신하고, 가상 기준국은 기준국 조합에 기반하는 계산을 통해 중앙국에 의해 획득되고, 중앙국은, 기준국 네트워크의 네트워킹 변경 예측 정보에 기반하여, 기준국 조합이 제1 기준국 조합에서 제2 기준국 조합으로 스위칭되는 것을 결정한다.
가상 기준국 정보는 제1 가상 기준국의 측정 데이터 및 제2 가상 기준국의 측정 데이터를 포함하고, 제1 가상 기준국은 상기 제1 기준국 조합에 기반하는 계산을 통해 중앙국에 의해 획득되고, 제2 가상 기준국은 제2 기준국 조합에 기반하는 계산을 통해 중앙국에 의해 획득된다.
가능한 구현에서, 위치 센서는 이동국의 위치 정보를 획득하고, 프로세서는 포지셔닝 보정을 수행하기 위해, 이동국의 위치 정보에 기반하여, 제1 가상 기준국의 측정 데이터 또는 제2 가상 기준국의 측정 데이터를 선택할 수 있다.
실시간 키네마틱 시스템 내의 이동국 장치의 프로세서는 계산 및 처리 능력을 갖고, 제1 측면의 실시간 키네마틱 시스템 내의 가상 기준국 스위칭 방법에서 요구되는 단계 또는 기능을 실행하고 완료할 수 있다.
본 발명의 이러한 측면 또는 다른 측면은 아래의 실시예의 설명에서 더욱 명료하고 알기 쉽게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 키네마틱 시스템의 개략적인 구조도이다;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이텀 스테이션이 네트워크로부터 빠져나갈 때의 가상 기준국 스위칭 방법의 개략도이다;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이텀 스테이션이 네트워크에 참여할 때의 가상 기준국 스위칭 방법의 개략도이다;
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 키네마틱 시스템 내의 가상 기준국 스위칭 방법의 중앙국 측 절차의 개략도이다;
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 키네마틱 시스템 내의 가상 기준국 스위칭 방법의 차량 측 절차의 개략도이다;
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 키네마틱 시스템 내의 가상 기준국 스위칭 장치의 중앙국 측 모듈의 개략도이다; 그리고
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 키네마틱 시스템 내의 가상 기준국 스위칭 장치의 차량 측 모듈의 개략도이다.
아래에서는 본 발명의 실시예의 기술적 해결 방안을 본 발명의 실시예 내의 첨부 도면을 참조하여 명확하고 완전하게 설명한다. 명백하게, 설명된 실시예는 본 발명의 모든 실시예가 아닌 일부이다.
본 발명의 실시예들은 실시간 키네마틱 시스템 내의 임의의 이동국에 적용될 수 있음이 이해되어야 한다. 이동국은 차량에 설치되거나 또는 차량의 기능적 엔티티일 수 있으며, 차량은 높은 이동 속도를 특징으로 하는 전형적인 유형의 이동국에 불과하다. 설명을 용이함을 위해, 차량이 본 발명을 설명하기 위한 예시로서 사용될 때, 이동국은 다른 장치 내에 설치되거나 또는 이동성을 갖는 다른 장치 엔티티의 일부일 수 있다. 본 발명의 실시예에서 이동국은 포지셔닝을 요구하는, 다양한 시나리오, 제품 장치, 또는 엔티티에서 사용될 수 있다.
본 발명의 실시예는 실시간 키네마틱 시스템 내의 임의의 기준국에 적용될 수 있다. 데이텀 스테이션은 영구적이고 계속적 구동을 특징으로 하는 전형적인 유형의 기준국이다. 설명을 용이함을 위해, 데이텀 스테이션이 본 발명을 설명하기 위한 예시로서 사용될 때, 적용 가능한 기준국에는 제한이 부여되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 키네마틱 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 1에 도시된 대로, NRTK/CORS 시스템에서, 임의의 3개의 데이텀 스테이션/기준국은 삼각 영역(triangular area)을 형성할 수 있다. 중앙국은 3개의 데이텀 스테이션/기준국의 실시간 GNSS 측정 데이터를 기반으로 가상 기준국의 실시간 GNSS 측정 데이터를 계산한다. 가상 기준국의 실시간 GNSS 측정 데이터는, 이동국의 실시간 고정밀 포지셔닝을 구현하기 위해, 삼각 영역 내의 이동국(예를 들어, 차량)의 실시간 GNSS 측정 데이터를 보정하기 위해 사용될 수 있다.
데이텀 스테이션/기준국 네트워크에 기초하여, 이동국의 위치 정보가 알려지면, 중앙국은 가상 기준국을 획득하기 위해 이동국을 위한 3개의 최적의 데이텀 스테이션/기준국을 선택할 수 있다. 예를 들면, 이동국은 데이텀 스테이션/기준국 네트워크 내의 분할된 데이텀 스테이션/기준국 삼각 영역 내에 위치하고, 그러므로 삼각 영역을 형성하는 3개의 데이텀 스테이션/기준국이 선택되거나, 또는 이동국으로부터 최단 거리를 갖는 3개의 데이텀 스테이션/기준국이 데이텀 스테이션/기준국 네트워크 내의 각 데이텀 스테이션/기준국과 이동국 간의 거리에 기반하여 선택된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 데이텀 스테이션이 네트워크로부터 빠져나갈 때의 가상 기준국 스위칭 방법의 개략도이다.
도 2에 도시된 대로, 차량 M이 이동국으로서 사용되고, 포지셔닝 보정이 데이텀 스테이션 A, B, 및 C에 기반하는 계산을 통해 중앙국 O에 의해 얻어진 가상 기준국 Vabc를 사용하여 현재 수행되고 있는 것으로 가정한다. 데이텀 스테이션 A, B, 및 C 중 하나가 데이텀 스테이션/기준국 네트워크에서 빠져 나오면(예를 들어, 비활성화되거나 고장나면), 데이텀 스테이션/기준국 네트워크의 네트워킹은 재구성된다. 중앙국 O는 차량 M에 대해 NRTK/CORS 시스템에 의해 제공되는 포지셔닝 서비스에 대한 네트워킹 재구성의 영향을 예측할 수 있다.
중앙국 O가, 데이텀 스테이션 A이 빠져나갈 때, 포지셔닝 보정이, 데이텀 스테이션 X, B, 및 C에 기반하는 계산을 통해 중앙국 O에 의해 획득되는 가상 기준국 Vxbc을 사용하여 차량 M에게 제공되는 것을 예측하면, 데이텀 스테이션 A가 빠져나오기 전에, 중앙국 O는 동시에, 데이텀 스테이션 A, B, 및 C에 기반하여 가상 기준국 Vabc을 계산할 수 있고, 데이텀 스테이션 X, B, 및 C에 기반하여 가상 기준국 Vxbc을 계산할 수 있다. 중앙국 O는, 데이텀 스테이션이 네트워크에서 실제로 빠져나가기 전에 임의의 데이텀 스테이션에 대해 그러한 예측을 수행할 수 있다.
데이텀 스테이션 A가 빠져나가기 전에, 네트워킹이 변경되지 않으면, 중앙국 O는, 차량 M에 대한 포지셔닝 보정을 수행하기 위해, Vabc의 GNSS 측정 데이터를 차량 M에 제공한다. 데이텀 스테이션 A가 빠져나간 후, 네트워킹이 재구성되면, 중앙국 O는 차량 M에 대한 포지셔닝 보정을 수행하기 위해, Vxbc의 GNSS 측정 데이터를 차량 M에 제공한다. Vabc 및 Vxbc가 동시에 준비되기 때문에, 네트워크 재구성은 포지셔닝 서비스를 중단시키지 않는다. Vabc의 GNSS 측정 데이터가 이전에 차량 M에게 전송되었거나 또는 차량 M이 Vabc의 GNSS 측정 데이터를 획득하면, 데이텀 스테이션 A의 현재 퇴장(exit)이 네트워킹 변경을 초래할 때, 중앙국 O는 Vxbc의 GNSS 측정 데이터만을 차량 M에게 현재 제공할 수 있다.
중앙국 O는, 차량 M의 위치 정보에 기초하여 데이텀 스테이션 X, B, 및 C를 선택하여 차량 M을 위한 가상 기준국 Vxbc를 미리 계산할 수 있다. 예를 들어, 중앙국 O는 데이텀 스테이션 A가 빠져나간 이후에, 차량 M이 데이텀 스테이션 X, B 및 C를 포함하는 재분할된 삼각 영역 내에 위치하기 때문에 데이텀 스테이션 X, B, 및 C를 선택하거나, 또는 데이텀 스테이션 A가 빠져나간 후 모든 다른 데이텀 스테이션과 차량 M 간의 거리에 기반하여, 차량 M으로부터 최단 거리를 갖는 세 개의 데이텀 스테이션 X, B, 및 C를 선택할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 데이텀 스테이션이 네트워크에 참여할 때의 가상 기준국 스위칭 방법의 개략도이다.
도 3에 도시된 대로, 차량 M이 이동국으로서 사용되고, 포지셔닝 보정이, 데이텀 스테이션 A, B 및 C에 기반하는 계산을 통해 중앙국 O에 의해 얻어진 가상 기준국 Vabc를 사용하여 현재 수행되고 있는 것으로 가정한다. 데이텀 스테이션 A, B 및 C 근처의 데이텀 스테이션 Y가 데이텀 스테이션/기준국 네트워크에 추가되면(예를 들어, 활성화되거나 또는 복구되면), 데이텀 스테이션/기준국 네트워크의 네트워킹이 재구성된다. 중앙국 O는 차량 M을 위한 NRTK/CORS 시스템에 의해 제공되는 포지셔닝 서비스에 대한 네트워킹 재구성의 영향을 예측할 수 있다.
중앙국 O가, 데이텀 스테이션 Y가 추가될 때, 포지셔닝 보정이, 데이텀 스테이션 A, Y, 및 C에 기초한 계산을 통해 중앙국 O에 의해 획득된 가상 기준국 Vayc를 사용하여 차량 M에게 제공되는 것을 예측하면, 데이텀 스테이션 Y가 추가된 이후, 중앙국 O는 동시에, 데이텀 스테이션 A, B, 및 C에 기초하여 가상 기준국 Vabc를 계산하고, 데이텀 스테이션 A, Y, 및 C에 기초하여 가상 기준국 Vayc를 계산할 수 있다. 중앙국 O는 데이텀 스테이션이 네트워크에 실제로 합류하기 전에 임의의 데이텀 스테이션에 대한 그러한 예측을 수행할 수 있다.
데이텀 스테이션 Y가 도입되기 전에, 네트워킹이 변경되지 않으면, 중앙국 O는 Vabc의 GNSS 측정 데이터를 차량 M에 제공하여, 차량 M에 대한 포지셔닝 보정을 수행한다. 데이텀 스테이션 Y가 도입된 후, 네트워킹이 재구성되면, 중앙국 O는 Vayc의 GNSS 측정 데이터를 차량 M에 제공하여, 차량 M에 대한 포지셔닝 보정을 수행한다. Vabc 및 Vayc가 동시에 준비되기 때문에, 네트워킹 재구성은 포지셔닝 서비스를 중단시키지 않는다.
중앙국 O는 차량 M을 위한 가상 기준국 Vayc를 미리 계산하기 위해, 차량 M의 위치 정보에 기초하여 데이텀 스테이션 A, Y, 및 C을 선택할 수 있다. 예를 들어, 중앙국 O는, 데이텀 스테이션 Y가 도입된 후에 차량 M이 데이텀 스테이션 A, Y, 및 C를 포함하는 재분할된 삼각 영역 내에 위치하기 때문에 데이텀 스테이션 A, Y, 및 C를 선택하거나, 또는 데이텀 스테이션 Y가 도입된 후 다른 모든 데이텀 스테이션 및 차량 M 사이의 거리에 기초하여, 차량 M으로부터 가장 짧은 거리를 갖는 3개의 데이텀 스테이션 A, Y, 및, C를 선택할 수 있다.
앞서 설명한 해결 방안의 원리에 기초하여, 중앙국 O는, 차량 M의 위치 정보에 기초하여, 데이텀 스테이션/기준국 네트워크의 네트워킹이 재구성되면, 차량 M에 대한 가상 기준국을 계산하기 위해 중앙국 O에 의해 사용되는 데이텀 스테이션이 A, B, 및 C로부터 A, B, 및 Z로 스위칭되는 것을 예측하고, 중앙국 O는 동시에, 데이텀 스테이션 A, B, 및 C에 기초하여 가상 기준국 Vabc를 계산하고, 데이텀 스테이션 A, B, 및 Z에 기초하여 가상 기준국 Vabz을 계산하는 것으로 가정한다.
중앙국 O는 차량 M에게 Vabc의 GNSS 측정 데이터 또는 Vabz의 GNSS 측정 데이터를 제공하거나 또는 차량 M에게 Vabc의 GNSS 측정 데이터 및 Vabz의 GNSS 측정 데이터를 동시에 제공하여, 차량 M은 사용을 위한 GNSS 측정 데이터를 독립적으로 선택할 수 있다.
데이텀 스테이션/기준국 네트워크의 네트워킹이 실제로 재구성되고, 차량 M에 대한 가상 기준국을 계산하기 위해 사용되는 데이텀 스테이션이 A, B, 및 C로부터 A, B, 및 Z로 스위칭될 때, 차량 M에 대한 포지셔닝 보정을 수행하기 위해 사용되는 GNSS 측정 데이터는 Vabc의 GNSS 측정 데이터로부터 Vabz의 GNSS 측정 데이터로 스위칭된다.
차량 M은, 차량 M의 위치 정보 및 데이텀 스테이션/기준국 네트워크의 네트워크 변경 상황에 기초하여, 차량 M에 대한 가상 기준국을 계산하기 위해 사용되는 데이텀 스테이션이 A, B, 및 C로부터 A, B, 및 Z로 스위칭되는 것을 결정한다. 예를 들어, 차량 M은, 데이텀 스테이션/기준국 네트워크의 네트워킹 재구성 전후의 서로 다른 삼각 영역 분할에 기초하여, 차량 M이 A, B, 및 C의 삼각 영역을 A, B, 및 Z로 스위칭하는 것을 결정하거나, 또는 차량 M과 각 데이텀 스테이션 간의 거리에 기초하여, 차량 M으로부터 최단 거리를 갖는 3개의 데이텀 스테이션이 A, B, 및 C로부터 A, B, 및 Z로 스위칭되는 것을 결정할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 키네마틱 시스템에서의 가상 기준국 스위칭 방법의 중앙국 측 절차의 개략도이다. 도 4에 도시된 대로, 상기 방법은 다음 단계들을 포함한다.
S110. 기준국 네트워크의 네트워킹 변경 정보를 획득한다.
S120. 기준국 네트워크의 네트워킹 변경 정보에 기반하여 예측 정보를 획득하고, 여기서 예측 정보는 이동국의 가상 기준국을 계산하기 위해 사용되는 기준국 조합이 제1 기준국 조합에서 제2 기준국 조합으로 스위칭되는 것을 포함한다.
S130. 제1 기준국 조합에 기반하는 계산을 통해 제1 가상 기준국을 획득하고, 제2 기준국 조합에 기반하는 계산을 통해 제2 가상 기준국을 획득하며, 제1 가상 기준국 정보 및 제2 가상 기준국 정보를 획득한다.
S140. 제1 가상 기준국 정보 및 제2 가상 기준국 정보 중 적어도 하나를 이동국에 제공하여, 포지셔닝 보정이 이동국에 대해 수행될 수 있다. 다양한 구체적인 실시예에서, 가능한 구현에서, 제1 가상 기준국 정보 및 제2 가상 기준국 정보가 모두 이동국에게 제공된다. 다른 경우에서, 제1 가상 기준국 정보 또는 제2 가상 기준국 정보 중 하나만이 제공될 필요가 있다. 예를 들어, 이동국은 이미 제1 가상 기준국 정보를 갖는다. 네트워킹이 변경될 때, 단지 제2 가상 기준국 정보만이 제공될 필요가 있으며, 본 해결 방안이 구현될 수 있다.
더 나아가, 본 발명의 본 실시예의 또 다른 구체적 구현에서, 상기 방법은 다음의 단계들을 선택적으로 더 포함할 수 있다.
S150. 기준국 네트워크의 네트워킹 변경 정보를 획득하기 위해, 적어도 하나의 기준국이 기준국 네트워크로부터 빠져나가거나 또는 기준국 네트워크에 참여할 때 일어나는, 기준국 네트워크 내의 네트워크 변경을 예측한다.
방법 S100의 단계 S120는 다음의 단계를 더 포함한다.
S121. 차량(즉, 이동국)의 위치 정보를 획득한다.
S122. 차량의 위치 정보에 기반하여, 차량을 위한 가상 기준국을 계산하기 위해 사용되는 기준국 조합을 결정한다.
방법 S100의 단계 S140는 다음의 단계를 더 포함한다.
S141. 기준국 조합이 제1 기준국 조합으로부터 제2 기준국 조합으로 스위칭되기 전에, 가상 기준국 정보는 제1 가상 기준국의 측정 데이터를 포함하고, 기준국 조합이 제1 기준국 조합에서 제2 기준국 조합으로 스위칭된 후에, 가상 기준국 정보는 제2 가상 기준국의 측정 데이터를 포함한다. 또는,
S142. 가상 기준국 정보는 제1 가상 기준국의 측정 데이터 및 제2 가상 기준국의 측정 데이터를 포함한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 키네마틱 시스템에서 차량 측(또는 이동국)에서 완료되는, 가상 기준국 스위칭 방법의 절차의 개략도이다.
도 5에 도시된 대로, 방법 S200은 다음 단계를 포함한다.
S210. 가상 기준국 정보를 획득하고, 여기서 가상 기준국은 기준국 조합에 기반하는 계산을 통해 중앙국에 의해 획득되고, 중앙국은, 기준국 네트워크의 네트워킹 변경 정보에 기반하여, 기준국 조합이 제1 기준국 조합으로부터 제2 기준국 조합으로 스위칭되는 것을 결정한다.
S220. 가상 기준국 정보를 바탕으로 포지셔닝 보정을 수행한다.
방법 S200의 단계 S210은 다음의 단계를 더 포함한다.
S211. 기준국 조합이 제1 기준국 조합에서 제2 기준국 조합으로 스위칭되기 전에, 가상 기준국 정보는 제1 가상 기준국의 측정 데이터를 포함하고, 제1 가상 기준국은 제1 기준국 조합에 기반하는 계산을 통해 중앙국에 의해 획득되고, 기준국 조합이 제1 기준국 조합에서 제2 기준국 조합으로 스위칭된 후, 가상 기준국 정보는 제2 가상 기준국의 측정 데이터를 포함하고, 제2 가상 기준국은 제2 기준국 조합에 기반하는 계산을 통해 중앙국에 의해 획득되는 단계; 또는
S212. 가상 기준국 정보는 제1 가상 기준국의 측정 데이터 및 제2 가상 기준국의 측정 데이터를 포함하고, 제1 가상 기준국은 제1 기준국 조합에 기반하는 계산을 통해 중앙국에 의해 획득되고, 제2 가상 기준국은 제2 기준국 조합에 기반하는 계산을 통해 중앙국에 의해 획득된다.
방법 S200의 단계 S212 후에, 단계 220는 다음의 단계를 더 포함한다.
S223. 차량의 위치 정보, 달리 말해, 이동국의 위치 정보를 획득한다.
S224. 차량의 위치 정보에 기반하여, 포지셔닝 보정을 위해 제1 가상 기준국의 측정 데이터 또는 제2 가상 기준국의 측정 데이터를 선택한다.
구체적인 실시예에서, 다양한 실시예 내의 서로 다른 실제 상황들을 참조하여, 중앙국이 이동국의 위치 정보를 이미 알고 있거나, 또는 중앙국이 이동국을 위해 요구되는 측정 데이터를 선택하였으면, 중앙국은 제1 가상 기준국의 측정 데이터 또는 제2 가상 기준국의 측정 데이터를 바로 선택할 수 있고, 선택된 측정 데이터를 차량(이동국)에게 송신할 수 있다. 이러한 구현은 다양한 구현들과 결합되거나 또는 다양한 적절한 구현에 적용될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 키네마틱 시스템 내의 가상 기준국 스위칭 장치의 중앙국 측 모듈의 개략도이다. 상기 장치(60)는 계산 및 처리 능력을 갖는 프로세서(604), 데이터 또는 프로그램을 저장하고 프로세서와 협력하는 메모리(606), 및 송신 회로(602) 및 수신기 회로(603)를 포함하고, 다른 장치와 통신하는 통신 회로를 포함하고, 안테나(601)를 사용하여 또 다른 장치와 무선 통신을 수행할 수 있다. 선택적으로, 디스플레이(604)가 포함될 수 있다. 디스플레이는 필수 사항이 아니고, 요구 사항에 따라 설정될 수 있으며, 관련 정보 또는 인간-기계 상호작용 정보를 표시하도록 구성된다. 각 모듈은 버스(607)를 사용하여 프로세서(605)에 연결되고, 프로세서(705)에 의해 관리된다. 프로세서는 계산 및 처리 능력을 가지며, 실시간 키네마틱 시스템 내의 중앙국에 의해 수행되는 가상 기준국 스위칭 방법에서 요구되는 단계 또는 기능을 완료 및 실행할 수 있다.
도 6에 도시된 대로, 상기 장치(60)는 다음을 포함한다.
프로세서(604)는, 기준국 네트워크의 네트워킹 변경 정보를 획득하고, 기준국 네트워크의 네트워크 변경 정보에 기초하여 예측 정보를 획득하고 - 여기서 예측 정보는, 이동국의 가상 기준국을 계산하기 위해 사용되는 기준국 조합이 제1 기준국 조합에서 제2 기준국 조합으로 스위칭되는 것을 포함함 -, 제1 기준국 조합에 기반하는 계산을 통해 제1 가상 기준국을 획득하고, 제2 기준국 조합에 기반하는 계산을 통해 제2 가상 기준국을 획득하고, 제1 가상 기준국 정보 및 제2 가상 기준국 정보를 획득하도록 구성된다.
통신 회로는, 포지셔닝 보정이 이동국에 대해 수행되도록, 제1 가상 기준국 정보 및 제2 가상 기준국 정보 중 적어도 하나를 이동국에 제공하도록 구성된다. 통신 회로는 가상 기준국 정보를 차량에게 송신하고, 포지셔닝 보정이 가상 기준국 정보에 기초하여 차량에 대해 수행된다.
기준국이 실제 적용에서 변경될 수 있기 때문에, 프로세서(604)는 적어도 하나의 기준국이 기준국 네트워크로부터 빠져나가거나 또는 기준국 네트워크에 참여할 때 일어나는, 기준국 네트워크 내의 네트워킹 변경을 예측할 수 있다. 통신 회로는 차량(이동국)의 위치 정보를 또한 획득할 수 있다. 프로세서(604)는, 차량의 위치 정보에 기초하여, 차량에 대한 가상 기준국을 계산하기 위해 사용되는 기준국 조합을 결정한다. 대안적으로, 프로세서는, 중앙국의 센서를 사용하여, 차량(이동국)에 의해 송신되는 위치 정보를 직접 획득할 수 있다. 프로세서는, 차량의 가상 기준국을 계산하기 위해 사용되는 기준국 조합이 제1 기준국 조합으로부터 제2 기준국 조합으로 스위칭되기 전에 가상 기준국 정보가 제1 가상 기준국의 측정 데이터를 포함하는 것을 결정하고, 프로세서는 차량의 가상 기준국을 계산하기 위해 사용되는 기준국 조합이 제1 기준국 조합으로부터 제2 기준국 조합으로 스위칭된 후에 가상 기준국 정보가 제2 가상 기준국의 측정 데이터를 포함하는 것을 결정한다. 대안적으로, 프로세서는 가상 기준국 정보가 제1 가상 기준국의 측정 데이터 및 제2 가상 기준국의 측정 데이터를 포함하는 것을 결정한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 키네마틱 시스템의 가상 기준국 스위칭 장치의 차량 측 모듈의 개략도이다. 일반적으로 장치는 실시간 키네마틱 시스템의 이동국이다. 이동국은 별개의 모듈 장치일 수 있고, 또는 또 다른 장치 내의 엔티티, 예를 들어 차량의 엔티티일 수 있다. 기능을 가질 수 있는 엔티티 또는 모듈 장치를 통합하는 차량은 이동국으로 간주된다. 상기 장치(70)는 처리 능력을 갖는 프로세서(705), 또 다른 장치에 의해 송신되는 정보를 수신하는 수신기(703), 정보를 송신하는 송신기(702), 장치의 위치를 획득하거나 또는 결정하는 위치 센서(704), 예를 들어, 정보, 데이터, 또는 프로그램 등을 저장하도록 구성된 메모리(706)를 포함한다. 수신기(703) 및 송신기(702)는 안테나(701)를 사용하여 또 다른 장치와 무선 통신을 수행할 수 있다. 디스플레이가 요구 사항(도시되지 않음)에 기초하여 또한 추가될 수 있다. 실시간 키네마틱 시스템의 이동국 장치의 프로세서(705)는 계산 및 처리 능력을 가지며, 실시간 키네마틱 시스템 내의 차량(이동국)에 의해 수행되는 가상 기준국 스위칭 방법에서 요구되는 단계 또는 기능을 실행하고 완료하기 위한 다른 컴포넌트를 완료, 또는 실행, 또는 공동으로 관리할 수 있다. 수신기(703)는 중앙국에 의해 제공되는 가상 기준국 정보를 수신하도록 구성되며, 여기서 가상 기준국은 기준국 조합에 기초한 계산을 통해 중앙국에 의해 획득되고, 기준국 조합은 제1 기준국 조합 또는 제2 기준국 조합을 포함하고, 중앙국은, 기준국 네트워크의 네트워킹 변경 예측 정보에 기초하여, 제1 기준국 조합이 제2 기준국 조합으로 스위칭되는 것으로 결정하고, 프로세서(705)는 가상 기준국 정보에 기초하여 포지셔닝 보정을 수행하도록 구성된다.
더 나아가, 기준국 조합이 제1 기준국 조합에서 제2 기준국 조합으로 스위칭되기 전에, 가상 기준국 정보는 제1 가상 기준국의 측정 데이터를 포함하고, 제1 가상 기준국은 제1 기준국 조합에 기초한 계산을 통해 중앙국에 의해 획득되고, 기준국 조합이 제1 기준국 조합에서 제2 기준국 조합으로 스위칭된 후, 가상 기준국 정보는 제2 가상 기준국의 측정 데이터를 포함하고, 제2 가상 기준국은 제2 기준국 조합에 기반하는 계산을 통해 중앙국에 의해 획득된다.
대안적으로, 가상 기준국 정보는, 제1 가상 기지국의 측정 데이터 및 제2 가상 기지국의 측정 데이터를 포함하고, 제1 가장 기지국은 제1 기준국 조합에 기초한 계산을 통해 중앙국에 의해 획득되고, 제2 가상 기준국은 제2 기준국 조합에 기초한 계산을 통해 중앙국에 의해 획득된다.
위치 센서(704)는 차량의 위치 정보를 획득하도록 구성된다. 센서는 독립적으로 포지셔닝 및 센싱을 수행하거나 또는 차량의 위치 정보를 획득하기 위해 예를 들어, GPS 시스템의 신호를 수신할 수 있다.
위치 정보가 획득된 후, 프로세서는 위치 정보를 획득한다. 프로세서는, 차량의 위치 정보에 기초하여, 포지셔닝 보정을 위해 제1 가상 기준국의 측정 데이터 또는 제2 가상 기준국의 측정 데이터를 선택한다.
당업자라면, 본 명세서에 개시된 실시예들에서 설명된 예시와 결합하여, 유닛들 및 알고리즘 단계들이 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 이들의 조합에 의해 구현될 수 있음을 인식할 수 있다. 하드웨어와 소프트웨어 간의 상호 호환성을 명확하게 설명하기 위해, 앞선 설명에서는 일반적으로 기능에 기반하여 각 예시의 구성 및 단계를 설명했다. 기능이 하드웨어 또는 소프트웨어에 의해 수행되는지 여부는 특정 응용 및 기술적 해결 방안의 설계 제약 조건에 따라 다르다. 당업자는 각 특정 응용에 대해 설명된 기능을 구현하기 위해 서로 다른 방법을 사용할 수 있지만, 상기 구현이 본 발명의 범위를 벗어나는 것으로 고려되어서는 안된다.
앞서 설명한 시스템, 장치, 및 유닛의 상세한 동작 프로세스에 대해, 편리하고 간단한 설명을 위해, 앞서 설명한 방법 실시예 내의 대응하는 프로세스가 참조되는 것이 당업자에 의해 명확하게 이해될 수 있고, 세부사항은 여기서 다시 기술되지 않는다.
본 출원에서 제공되는 몇 가지 실시예에서, 개시된 시스템, 장치, 및 방법은 다른 방식으로 구현될 수 있음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 설명된 장치 실시예는 단지 예시일 뿐이다. 예를 들어, 단위 구분은 논리적인 기능 구분일 뿐이며 실제 구현에서는 다른 구분일 수 있다. 예를 들어, 복수의 유닛 또는 컴포넌트는 결합되거나 또는 다른 시스템에 통합되거나, 또는 일부 특징이 무시되거나 수행되지 않을 수 있다. 게다가, 디스플레이되거나 논의된 상호 커플 링 또는 직접 커플링 또는 통신 연결은 몇 가지 인터페이스, 또는 장치 또는 유닛 간의 간접 커플링 또는 통신 연결, 또는 전기적 연결, 기계적 연결, 또는 다른 형태의 연결을 통해 구현될 수 있다.
분리된 부분들로 된 유닛들은 물리적으로 분리될 수도 있고 그렇지 않을 수 있고, 유닛으로서 디스플레이되는 부분들은 물리적 유닛일 수도 있고 아닐 수도 있으며, 한 장소에 위치되거나, 또는 복수의 네트워크 유닛 상에 분포될 수 있다. 유닛들의 일부 또는 전부는 본 발명의 실시예의 해결방안의 목적을 달성하기 위한 실제 요구에 기초하여 선택될 수 있다.
게다가, 본 발명의 실시예의 기능 유닛은 하나의 처리 유닛 내에 통합되거나, 또는 각각의 유닛이 물리적으로 단독으로 존재할 수도 있고, 또는 둘 이상의 유닛이 하나의 유닛으로 통합될 수 있다. 통합 유닛은 하드웨어의 형태로 구현되거나, 또는 소프트웨어 기능 유닛의 형태로 구현될 수 있다.
통합 유닛이 소프트웨어 기능 유닛의 형태로 구현되고 독립적인 제품으로서 판매 또는 사용될 때, 통합 유닛은 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장될 수 있다. 이러한 이해에 기초하여, 본 발명의 기술적 해결책은 본질적으로, 또는 종래 기술에 대한 부분 기여는, 또는 기술적 해결책의 전부 또는 일부는, 소프트웨어 제품의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 제품은 저장 매체에 저장되며, 본 발명의 실시예에서 기술된 방법의 단계의 전부 또는 일부를 수행하도록 컴퓨터 장치(개인용 컴퓨터, 서버, 또는 네트워크 장치일 수 있음)에게 명령하기 위한 몇 가지 명령을 포함한다. 앞서 설명한 저장 매체는, USB 플래시 드라이브, 또는 탈착식 하드 디스크, 또는 읽기 전용 메모리(Read-Only Memory, ROM), 또는 랜덤 액세스 메모리(Random Access Memory, RAM), 또는 자기 디스크, 또는 광 디스크와 같은, 프로그램 코드를 저장할 수 있는 임의의 매체를 포함한다.

Claims (26)

  1. 실시간 키네마틱(real time kinematic) 시스템 내의 가상 기준국(reference station) 스위칭 방법으로서,
    기준국 네트워크의 네트워킹 변경 정보를 획득하는 단계;
    상기 기준국 네트워크의 상기 네트워킹 변경 정보에 기반하여 예측 정보를 획득하는 단계 - 여기서 상기 예측 정보는, 이동국의 가상 기준국을 계산하기 위해 사용되는 기준국 조합이 제1 기준국 조합에서 제2 기준국 조합으로 스위칭되는 것을 포함함 -;
    상기 제1 기준국 조합에 기반하는 계산을 통해 제1 가상 기준국을 획득하고, 제2 기준국 조합에 기반하는 계산을 통해 제2 가상 기준국을 획득하며, 제1 가상 기준국 정보 및 제2 가상 기준국 정보를 획득하는 단계; 및
    포지셔닝 보정(positioning correction)이 상기 이동국에 대해 수행되도록, 상기 제1 가상 기준국 정보 또는 상기 제2 가상 기준국 정보 중 적어도 하나를 상기 이동국에게 제공하는 단계
    를 포함하는 가상 기준국 스위칭 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    기준국 네트워크의 네트워킹 변경 정보를 획득하는 단계 이전에, 상기 방법은,
    예측 결과를 획득하기 위해서, 적어도 하나의 기준국이 상기 기준국 네트워크로부터 빠져나가거나 또는 상기 기준국 네트워크에 참여할 때 일어나는, 상기 기준국 네트워크 내의 네트워킹 변경을 예측하는 단계
    를 포함하고,
    상기 기준국 네트워크의 네트워킹 변경 정보를 획득하는 단계는,
    상기 예측 결과를 바탕으로 상기 기준국 네트워크의 상기 네트워킹 변경 정보를 획득하는 단계
    를 포함하는, 가상 기준국 스위칭 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 가상 기준국 스위칭 방법은,
    상기 이동국의 위치 정보를 획득하고, 상기 제1 기준국 조합 및 상기 제2 기준국 조합을 결정하는 단계
    를 더 포함하는 가상 기준국 스위칭 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기준국 네트워크의 네트워킹 내에서 기준국 삼각 영역 분할 정보를 획득하는 단계;
    상기 이동국의 상기 위치 정보 및 상기 기준국 삼각 영역 분할 정보에 기반하여, 상기 이동국이 위치하는 기준국 삼각 영역을 결정하는 단계; 및
    상기 제2 기준국 조합으로서, 상기 기준국 삼각 영역을 형성하는 세 개의 기준국을 선택하는 단계
    를 더 포함하는 가상 기준국 스위칭 방법.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기준국 네트워크의 네트워킹 내에서 각각의 기준국 분포 정보를 획득하는 단계;
    상기 이동국의 상기 위치 정보 및 상기 기준국 분포 정보에 기반하여, 상기 기준국 네트워크 내의 각 기준국과 상기 이동국 간의 거리를 결정하는 단계; 및
    상기 제2 기준국 조합으로서, 상기 이동국으로부터 최단 거리를 갖는 세 개의 기준국을 선택하는 단계
    를 더 포함하는 가상 기준국 스위칭 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    포지셔닝 보정이 상기 이동국에 대해 수행되도록, 상기 제1 가상 기준국 정보 또는 상기 제2 가상 기준국 정보 중 적어도 하나를 상기 이동국에게 제공하는 단계는,
    상기 이동국의 상기 가상 기준국을 계산하기 위해 사용되는 상기 기준국 조합이 상기 제1 기준국 조합에서 상기 제2 기준국 조합으로 스위칭되기 전에 상기 이동국에게 상기 제1 가상 기준국 정보를 제공하는 단계 - 여기서 상기 제1 가상 기준국 정보는 상기 제1 가상 기준국의 측정 데이터를 포함함 -; 및
    상기 이동국의 상기 가상 기준국을 계산하기 위해 사용되는 상기 기준국 조합이 상기 제1 기준국 조합에서 상기 제2 기준국 조합으로 스위칭된 후에 상기 이동국에게 상기 제2 가상 기준국 정보를 제공하는 단계 - 여기서 상기 제2 가상 기준국 정보는 상기 제2 가상 기준국의 측정 데이터를 포함함 -
    를 포함하는, 가상 기준국 스위칭 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 가상 기준국 정보는 상기 제1 가상 기준국의 측정 데이터를 포함하고, 상기 제2 가상 기준국 정보는 상기 제2 가상 기준국의 측정 데이터를 포함하는, 가상 기준국 스위칭 방법.
  8. 실시간 키네마틱(real time kinematic) 시스템 내의 가상 기준국 스위칭 방법으로서,
    가상 기준국 정보를 획득하는 단계 - 여기서 상기 가상 기준국 정보는 기준국 조합에 기반하는 계산을 통해 중앙국에 의해 획득되고, 상기 기준국 조합은 제1 기준국 조합 및 제2 기준국 조합을 포함하며, 상기 중앙국은, 기준국 네트워크의 네트워킹 변경 정보에 기반하여, 상기 기준국 조합이 상기 제1 기준국 조합에서 상기 제2 기준국 조합으로 스위칭되는 것을 결정함 -; 및
    상기 가상 기준국 정보에 기반하여 포지셔닝 보정(positioning correction)을 수행하는 단계
    를 포함하는 가상 기준국 스위칭 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 가상 기준국 정보를 획득하는 단계는,
    상기 기준국 조합이 상기 제1 기준국 조합에서 상기 제2 기준국 조합으로 스위칭되기 전에, 상기 가상 기준국 정보는 상기 제1 가상 기준국의 측정 데이터를 포함하고, 상기 제1 가상 기준국은 상기 제1 기준국 조합에 기반하는 계산을 통해 상기 중앙국에 의해 획득되고,
    상기 기준국 조합이 상기 제1 기준국 조합에서 상기 제2 기준국 조합으로 스위칭된 후에, 상기 가상 기준국 정보는 상기 제2 가상 기준국의 측정 데이터를 포함하고, 상기 제2 가상 기준국은 상기 제2 기준국 조합에 기반하는 계산을 통해 상기 중앙국에 의해 획득되는 것
    을 포함하는, 가상 기준국 스위칭 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 가상 기준국 정보를 획득하는 단계는,
    상기 가상 기준국 정보가 제1 가상 기준국의 측정 데이터 또는 제2 가상 기준국의 측정 데이터 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 제1 가상 기준국은 상기 제1 기준국 조합에 기반하는 계산을 통해 상기 중앙국에 의해 획득되고, 상기 제2 가상 기준국은 상기 제2 기준국 조합에 기반하는 계산을 통해 상기 중앙국에 의해 획득되는 것
    을 포함하는, 가상 기준국 스위칭 방법.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 가상 기준국 정보에 기반하여 포지셔닝 보정을 수행하는 단계는,
    위치 정보를 획득하는 단계; 및
    상기 위치 정보에 기반하여, 포지셔닝 보정을 위해 상기 제1 가상 기준국의 상기 측정 데이터 또는 상기 제2 가상 기준국의 상기 측정 데이터를 선택하는 단계
    를 포함하는, 가상 기준국 스위칭 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 이동국의 상기 위치 정보에 기반하여, 포지셔닝 보정을 위해 상기 제1 가상 기준국의 상기 측정 데이터 또는 상기 제2 가상 기준국의 상기 측정 데이터를 선택하는 단계는,
    상기 기준국 네트워크의 네트워킹 내에서 기준국 삼각 영역 분할 정보를 획득하는 단계;
    상기 위치 정보 및 상기 기준국 삼각 영역 분할 정보에 기반하여, 상기 이동국이 위치하는 기준국 삼각 영역을 결정하는 단계; 및
    기준국 조합으로서, 상기 기준국 삼각 영역을 형성하는 세 개의 기준국을 선택하고, 계산을 통해 가상 기준국의 측정 데이터를 획득하는 단계
    를 포함하는, 가상 기준국 스위칭 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 이동국의 상기 위치 정보에 기반하여, 포지셔닝 보정을 위해 상기 제1 가상 기준국의 상기 측정 데이터 또는 상기 제2 가상 기준국의 상기 측정 데이터를 선택하는 단계는,
    상기 기준국 네트워크의 각각의 기준국 분포 정보를 획득하는 단계;
    상기 이동국의 상기 위치 정보 및 상기 기준국 분포 정보에 기반하여, 상기 이동국과 상기 기준국 네트워크 내의 각 기준국 사이의 거리를 결정하는 단계; 및
    상기 기준국 조합으로서, 상기 이동국으로부터 최단 거리를 갖는 세 개의 기준국을 선택하고, 계산을 통해 가상 기준국의 측정 데이터를 획득하는 단계
    를 포함하는, 가상 기준국 스위칭 방법.
  14. 실시간 키네마틱(real time kinematic) 시스템 내의 가상 기준국 스위칭 장치로서,
    기준국 네트워크의 네트워킹 변경 정보를 획득하고, 상기 기준국 네트워크의 상기 네트워킹 변경 정보에 기반하여 예측 정보를 획득하고 - 여기서 상기 예측 정보는, 이동국의 가상 기준국을 계산하기 위해 사용되는 기준국 조합이 제1 기준국 조합에서 제2 기준국 조합으로 스위칭되는 것을 포함함 -, 상기 제1 기준국 조합에 기반하는 계산을 통해 제1 가상 기준국을 획득하고, 제2 기준국 조합에 기반하는 계산을 통해 제2 가상 기준국을 획득하며, 제1 가상 기준국 정보 및 제2 가상 기준국 정보를 획득하도록 구성된 프로세서; 및
    포지셔닝 보정(positioning correction)이 상기 이동국에 대해 수행되도록, 상기 제1 가상 기준국 정보 또는 상기 제2 가상 기준국 정보 중 적어도 하나를 상기 이동국에게 제공하도록 구성된 통신 회로
    를 포함하는 가상 기준국 스위칭 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 프로세서는 또한, 상기 기준국 네트워크 내의 상기 네트워킹 변경 정보를 획득하기 위해서, 적어도 하나의 기준국이 상기 기준국 네트워크로부터 빠져나가거나 또는 상기 기준국 네트워크에 참여할 때 일어나는, 상기 기준국 네트워크 내의 네트워킹 변경을 예측하도록 구성된, 가상 기준국 스위칭 장치.
  16. 제14항 또는 제15항에 있어서,
    상기 통신 회로는 또한, 상기 이동국의 위치 정보를 획득하도록 구성되고,
    상기 프로세서는 또한, 상기 이동국의 상기 위치 정보에 기반하여 상기 제1 기준국 조합 및 상기 제2 기준국 조합을 결정하도록 구성된, 가상 기준국 스위칭 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 프로세서는 또한, 상기 기준국 네트워크의 네트워킹 내에서 기준국 삼각 영역 분할 정보를 획득하고, 상기 이동국의 상기 위치 정보 및 상기 기준국 삼각 영역 분할 정보에 기반하여, 상기 이동국이 위치하는 기준국 삼각 영역을 결정하고, 상기 제2 기준국 조합으로서, 상기 기준국 삼각 영역을 형성하는 세 개의 기준국을 선택하도록 구성된, 가상 기준국 스위칭 장치.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 프로세서는 또한, 상기 기준국 네트워크의 각각의 기준국 분포 정보를 획득하고, 상기 이동국의 상기 위치 정보 및 상기 기준국 분포 정보에 기반하여, 상기 기준국 네트워크 내의 각 기준국과 상기 이동국 간의 거리를 결정하며, 상기 제2 기준국 조합으로서, 상기 이동국으로부터 최단 거리를 갖는 세 개의 기준국을 선택하도록 구성된 것을 더 포함하는 가상 기준국 스위칭 장치.
  19. 제14항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 프로세서는 또한,
    상기 이동국의 상기 가상 기준국을 계산하기 위해 사용되는 상기 기준국 조합이 상기 제1 기준국 조합에서 상기 제2 기준국 조합으로 스위칭되기 전에 가상 기준국 정보가 상기 제1 가상 기준국의 측정 데이터를 포함하는 것을 결정하고;
    상기 이동국의 상기 가상 기준국을 계산하기 위해 사용되는 상기 기준국 조합이 상기 제1 기준국 조합에서 상기 제2 기준국 조합으로 스위칭된 후에 가상 기준국 정보가 상기 제2 가상 기준국의 측정 데이터를 포함하는 것을 결정하도록 구성된, 가상 기준국 스위칭 장치.
  20. 제14항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가상 기준국 정보는 상기 제1 가상 기준국의 상기 측정 데이터 및 상기 제2 가상 기준국의 상기 측정 데이터를 포함하는, 가상 기준국 스위칭 장치.
  21. 실시간 키네마틱(real time kinematic) 시스템 내의 이동국 장치로서,
    중앙국에 의해 제공되는 가상 기준국 정보를 획득하도록 구성된 수신기 - 여기서 상기 가상 기준국 정보는 기준국 조합에 기반하는 계산을 통해 상기 중앙국에 의해 획득되고, 상기 기준국 조합은 제1 기준국 조합 및 제2 기준국 조합을 포함하며, 상기 중앙국은, 기준국 네트워크의 네트워킹 변경 예측 정보에 기반하여, 상기 제1 기준국 조합이 상기 제2 기준국 조합으로 스위칭되는 것을 결정함 -; 및
    상기 가상 기준국 정보에 기반하여 포지셔닝 보정(positioning correction)을 수행하도록 구성된 프로세서
    를 포함하는 이동국 장치.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 수신기는 구체적으로, 상기 중앙국에 의해 제공되는 상기 가상 기준국 정보를 수신하도록 구성되고,
    상기 기준국 조합이 상기 제1 기준국 조합에서 상기 제2 기준국 조합으로 스위칭되기 전에, 상기 가상 기준국 정보는 상기 제1 가상 기준국의 측정 데이터를 포함하고, 상기 제1 가상 기준국은 상기 제1 기준국 조합에 기반하는 계산을 통해 상기 중앙국에 의해 획득되고,
    상기 기준국 조합이 상기 제1 기준국 조합에서 상기 제2 기준국 조합으로 스위칭된 후에, 상기 가상 기준국 정보는 상기 제2 가상 기준국의 측정 데이터를 포함하고, 상기 제2 가상 기준국은 상기 제2 기준국 조합에 기반하는 계산을 통해 상기 중앙국에 의해 획득되는, 이동국 장치.
  23. 제21항에 있어서,
    상기 수신기는 구체적으로, 상기 중앙국에 의해 제공되는 상기 가상 기준국 정보를 수신하도록 구성되고, 여기서 상기 가상 기준국 정보는 제1 가상 기준국의 측정 데이터 및 제2 가상 기준국의 측정 데이터를 포함하고, 상기 제1 가상 기준국은 상기 제1 기준국 조합에 기반하는 계산을 통해 상기 중앙국에 의해 획득되고, 상기 제2 가상 기준국은 상기 제2 기준국 조합에 기반하는 계산을 통해 상기 중앙국에 의해 획득되는, 이동국 장치.
  24. 제22항 또는 제23항에 있어서,
    현재 위치 정보를 획득하도록 구성된 위치 센서를 더 포함하고,
    상기 프로세서는 또한, 상기 위치 정보에 기반하여, 포지셔닝 보정을 위해 상기 제1 가상 기준국의 상기 측정 데이터 또는 상기 제2 가상 기준국의 상기 측정 데이터를 선택하도록 구성된, 이동국 장치.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 프로세서는 또한, 상기 기준국 네트워크의 네트워킹 내에서 기준국 삼각 영역 분할 정보를 획득하고, 상기 이동국의 상기 위치 정보 및 상기 기준국 삼각 영역 분할 정보에 기반하여, 상기 이동국이 위치하는 기준국 삼각 영역을 결정하며, 상기 기준국 조합으로서, 상기 기준국 삼각 영역을 형성하는 세 개의 기준국을 선택하고, 계산을 통해 가상 기준국의 측정 데이터를 획득하도록 구성된, 이동국 장치.
  26. 제24항에 있어서,
    상기 프로세서는 또한, 상기 기준국 네트워크의 각각의 기준국 분포 정보를 획득하고, 상기 이동국의 상기 위치 정보 및 상기 기준국 분포 정보에 기반하여, 상기 이동국과 상기 기준국 네트워크 내의 각 기준국 사이의 거리를 결정하며, 상기 기준국 조합으로서, 상기 이동국으로부터 최단 거리를 갖는 세 개의 기준국을 선택하고, 계산을 통해 가상 기준국의 측정 데이터를 획득하도록 구성된, 이동국 장치.
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