위성배치정보와 보정정보 맵핑 알고리즘을 이용한 저가형 GPS 수신기의 DGPS 서비스 적용 방안 연구

• 영문명: A Study on the DGPS Service Utilization for the Low-cost GPS Receiver Module Based on the Correction Projection Algorithm
• 발행기관: 한국항해항만학회
• 저자명: 박병운(Byung-Woon Park) 윤동환(Dong-Hwan Yoon)
• 간행물 정보: 『한국항해항만학회지』제38권 제2호, 121~126쪽, 전체 5쪽
• 주제분류: 공학 > 해양공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2014.04.30

국문 초록

본 논문은 저가형 GPS 수신 모듈에 DGPS 서비스를 적용하기 위한 방안으로 NMEA GPGSV 데이터의 위성 배치 정보에 포함된 위성 앙각과 방위각으로 관측 행렬을 구성한 후, 거리기반 보정정보를 위치영역으로 투영하여 기 산출된 위치 오차 벡터를 수정하는 방안을 제시하였다. 저가형 수신기인 U-blox LEA-5H 모델의 출력 데이터에 제안한 알고리즘을 적용한 결과 주 활동 시간인 낮 시간에 수평 오차RMS를 1.8m에서 1m 이내로 줄였으며, 수직 정확도는 RMS 5.8m에서 1.4m로 75% 향상시킴을 확인하였다. 본 논문에서 제안하는 방식은 하드웨어의 변경없이 소프트웨어만으로 저가형 GPS의 성능을 DGPS 수준으로 향상시키는 기법이므로, 소비자와 제조사의 부담을 경감시켜 향후 제공될 고정밀 측위 서비스 인프라의 활성화에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

영문 초록

This paper suggests a new algorithm to provide low-cost GPS modules with DGPS service, which corrects the error vector in the already-calculated position by projecting range corrections to position domain using the observation matrix calculated from the satellite elevation and azimuth angle in the NMEA GPGSV data. The algorithm reduced the horizontal and vertical RMS error of U-blox LEA-5H module from 1.8m/5.8m to 1.0m/1.4m during the daytime. The algorithm has advantage in improving the performance of low-cost module to that of DGPS receiver by a software update without any correction in hardware, therefore it is expected to contribute to the vitalization of the future high-precision position service infrastructure by reducing the costumer cost and vender risk.

목차

요약

Abstract

1. 서론

2. 보정정보 위치영역 투영 DGPS 알고리즘

3. DGPS-CP 구현 방식

4. 저가형 GPS 수신기의 DGPS 적용 결과

5. 결론

References

키워드

위성항법시스템 위성항법보정시스템 보정정보 위치영역 투영 위성궤도 정보 GNSS(Global Navigation Satellite System) GPS(Global Positioning System) DGPS(Differential GPS) Correction Message Projection to Position-domain Ephemeris Data NMEA(National Marine Electronics Association) format