KR101981225B1 - Gnss 측정치에 포함된 특이신호요소 정밀추정 방법 - Google Patents

Gnss 측정치에 포함된 특이신호요소 정밀추정 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 GNSS 측정치에 포함된 특이신호요소 정밀추정 방법에 관한 것으로서, GNSS 수신안테나의 특이신호에 의한 영향만을 분리하고 그 오차의 크기를 mm 수준으로 정밀하게 추정하는 GNSS 측정치에 포함된 특이신호요소 정밀추정 방법에 관한 것으로서, 특이신호에 노출된 안테나와 정상환경 안테나에서 GNSS 위성신호를 동시에 수신하는 단계; 단거리 기저선(두 안테나 간의 거리)에서의 특이신호에 노출된 GNSS 안테나로부터 수신한 측정치와 정상 GNSS 안테나로부터 수신한 측정치를 수신기간에 단일 차분함으로써 전리층 지연오차 및 대류층 지연오차, 위성시계오차, 수신기 시계오차를 제거하는 단계; GNSS 위성과 GNSS 안테나 간의 기하학적 거리에 의한 오차와 하드웨어 지연을 제거하는 단계; 반송파 측정치를 사용하고 상기 반송차 측정치의 미지정수 항을 제거하는 단계; 및 다중 경로를 통해 수신되는 오차에 의한 다중경로 오차를 제거하는 단계;를 포함하여 구성되어 GNSS 수신안테나의 특이신호에 의한 영향만을 분리하고 그 오차의 크기를 mm 수준으로 정밀하게 추정하여 보다 정밀한 위치 제공 서비스를 제공하는 효과가 있다.

Description

GNSS 측정치에 포함된 특이신호요소 정밀추정 방법{METHOD FOR ESTIMATING PRECISELY ABNORMAL SIGNAL ELEMENTS INCLUDED IN GNSS MEASURMENTS}
본 발명은 GNSS 측정치에 포함된 특이신호요소 정밀추정 방법에 관한 것으로서, GNSS 수신안테나의 특이신호에 의한 영향만을 분리하고 그 오차의 크기를 mm 수준으로 정밀하게 추정하는 GNSS 측정치에 포함된 특이신호요소 정밀추정 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 특이신호에 노출된 안테나와 정상 안테나가 근거리에 위치하고 두 안테나를 통해 수신한 위성신호를 두 수신기에서 각각 수신하여 수집한 측정치를 수신기간 단일차분하고 신호처리 기법을 이용하여 특이신호에 의한 영향만을 분리하고 측정치 영역에서 정밀하게(mm 수준) 추정하는 GNSS 측정치에 포함된 특이신호 요소 정밀추정 방법에 관한 것이다.
현재 위치를 측정하는 시스템에 있어서, GNSS 수신기가 널리 사용되고 있다.
일반적으로 GNSS는 위성의 위치 정보를 통신 주파수에 실어서 지상으로 전달하는 장비다. 위성위치추적장치(GPS)가 대표 시스템이다. 지구 궤도를 따라 고속 이동하는 위성과 수신기의 거리를 계산, 수신기 위치를 알 수 있게 해 준다. 위성 이동에 따라 발생하는 도플러 주파수와 코드의 변화 내용으로 계산한다.
그러나 GNSS 수신기는 구조가 개방되어 있을 뿐만 아니라 수신 신호 세기가 미약하여 전파교란에 취약하다. 예컨대 수풀지역, 눈이나 얼음 등의 영향을 받을 수 있다. 특히 GNSS 안테나 동체가 전파를 교란하는 물체에 둘러싸이거나 전파를 교란시킬 수 있는 자연환경에 처한 경우가 발생할 수가 있다.
이 경우 오차가 발생하며 이 오차는 정밀한 위치 추적에 있어서 정밀도를 현격하게 떨어트리는 요인이 될 수 있다는 문제점이 있다.
대한민국 공개특허 제10-2015-0023183(발명의 명칭 : 디바이스의 위치를 결정하는 장치 및 방법)
따라서 본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 GNSS 수신안테나의 특이신호에 의한 영향만을 분리하고 그 오차의 크기를 mm 수준으로 정밀하게 추정하는 GNSS 측정치에 포함된 특이신호 요소 정밀추정 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 특이신호에 노출된 안테나와 정상 안테나가 근거리에 위치하고 두 안테나를 통해 수신한 위성신호를 두 수신기에서 각각 수신하여 수집한 측정치를 수신기간 단일차분하고 신호처리 기법을 이용하여 특이신호에 의한 영향만을 분리하고 측정치 영역에서 mm 수준으로 정밀하게 추정하는 GNSS 측정치에 포함된 특이신호요소 정밀추정 방법을 제공하기 위한 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 GNSS 측정치에 포함된 특이신호 요소 정밀추정 방법은,
특이신호에 노출된 안테나와 정상환경 안테나에서 GNSS 위성신호를 동시에 수신하는 단계;
단거리 기저선(두 안테나 간의 거리)에서의 특이신호에 노출된 GNSS 안테나로부터 수신한 측정치와 정상 GNSS 안테나로부터 수신한 측정치를 수신기간에 단일 차분함으로써 전리층 지연오차 및 대류층 지연오차, 위성시계오차, 수신기 시계오차를 제거하는 단계;
GNSS 위성과 GNSS 수신안테나 간의 기하학적 거리에 의한 오차와 하드웨어 지연을 제거하는 단계;
반송파 측정치를 사용하고 상기 반송차 측정치의 미지정수 항을 제거하는 단계; 및
다중 경로를 통해 수신되는 오차에 의한 다중경로 오차를 제거하는 단계;를 포함하여 구성된다.
특이신호에 노출된 GNSS 안테나와 정상환경 GNSS 안테나로부터 수신한 위성신호를 동시에 수신하는 단계에서 특이신호 환경에서의 i번째 위성의 코드측정치는 다음의 수학식으로 표현하고,
Figure 112018120818834-pat00001
정상환경에서의 i번째 위성의 코드측정치는 다음의 수학식으로 표현하며,
Figure 112018120818834-pat00002
특이신호 환경에서의 i번째 위성의 반송파 측정치는 다음의 수학식으로 표현되고,
Figure 112018120818834-pat00003
정상환경에서의 i번째 위성의 반송파측정치는 다음의 수학식으로 표현되도록 구성될 수 있다.
Figure 112018120818834-pat00004
여기서,
Figure 112018120818834-pat00005
,
Figure 112018120818834-pat00006
,
Figure 112018120818834-pat00007
,
Figure 112018120818834-pat00008
,
Figure 112018120818834-pat00009
,
Figure 112018120818834-pat00010
,
Figure 112018120818834-pat00011
,
Figure 112018120818834-pat00012
,
Figure 112018120818834-pat00013
,
Figure 112018120818834-pat00014
,
Figure 112018120818834-pat00015
,
Figure 112018120818834-pat00016
,
Figure 112018120818834-pat00017
,
Figure 112018120818834-pat00018
,
Figure 112018120818834-pat00019
을 나타냄
상기 전리층 지연오차 및 대류층 지연오차, 위성시계오차, 수신기 시계오차를 제거하는 단계에서의 상기 수신기 시계오차는,
상기 두 수신기의 동기를 위하여 하나의 원자시계를 이용하여 동일한 진동파형을 상기 두 GNSS 수신기에 공통으로 입력하고 상기 두 GNSS 수신기간 단일 차분을 통하여 수신기의 시계오차를 소거시키도록 구성될 수 있다.
상기 전리층 지연 오차 및 대류층 지연오차, 위성시계오차, 수신기 시계오차를 제거하는 단계에서,
상기 위성시계오차는 상기 두 GNSS 수신기가 단일 차분 시 공통항으로 소거시키도록 구성될 수 있다.
상기 전리층 지연오차 및 대류층 지연오차는 상기 두 GNSS 안테나 간의 거리가 짧을 경우 상기 두 GNSS 수신기간 단일 차분 시 공통항으로 소거시키도록 구성될 수 있다.
상기 두 GNSS 수신기간 단일 차분 시 전리층 지연과 대류층 지연은 공통항으로 소거시키는 것을 다음의 수학식으로 나타낼 수 있다.
Figure 112018120818834-pat00020
Figure 112018120818834-pat00021
GNSS 위성과 상기 GNSS 수신 안테나 간의 기하학적 거리 오차와 하드웨어 지연을 제거하는 단계에서,
GNSS 위성의 위치와 각각의 GNSS 수신기의 위치 정보를 이용하여 계산하여 상기 기하학적 거리의 차이를 나타내는 항을 제거하도록 구성될 수 있다.
상기 기하학적 거리의 차이를 나타내는 항의 제거는 다음의 수학식으로 나타낼 수 있다.
Figure 112018120818834-pat00022
위성과 수신 안테나 간의 기하학적 거리 오차와 하드웨어 지연을 제거하는 단계에서,
상기 하드웨어 지연의 소거는 각 채널별 기하학적 거리와 코드 다중경로오차가 제거된 코드 측정치의 잔여 일차차분 측정값의 평균값을 계산하여 제거하도록 구성될 수 있다.
상기 평균값을 계산하여 하드웨어 지연을 제거하는 것은 다음의 수학식으로 나타낼 수 있다.
Figure 112018120818834-pat00023
상기 반송파 측정치를 사용하고 상기 반송차 측정치의 미지정수 항을 제거하는 단계는,
각 위성 별 반송파 측정치의 단일차분에서 각 채널별 기하학적 거리와 하드웨어 지연이 제거된 반송파 측정치의 잔여 일차차분 측정값의 수시간 동안의 평균값을 계산하여 미지정수 항을 제거하도록 구성될 수 있다.
상기 각 위성 별 반송파 측정치의 단일차분에서 각 채널별 기하학적 거리와 하드웨어 지연이 제거된 반송파 측정치의 잔여 일차차분 측정값의 수시간 동안의 평균값을 계산하여 미지정수 항을 제거하는 것은 다음의 수학식으로 나타낼 수 있다.
Figure 112018120818834-pat00024
Figure 112018120818834-pat00025
Figure 112018120818834-pat00026
,
상기 다중 경로를 통해 수신되는 오차에 의한 다중경로 오차를 제거하는 단계는,
특이신호에 의한 영향만을 분리하기 위해서 서로 다른 날의 데이터를 이용하여 수신기간 단일차분된 측정치를 차분하여 제거하도록 구성될 수 있다.
상기 서로 다른 날의 데이터를 이용하여 수긴기간 단일차분된 측정치를 차분하여 제거하는 것은 다음의 수학식으로 나타내도록 구성될 수 있다.
Figure 112018120818834-pat00027
따라서 본 발명의 GNSS 측정치에 포함된 특이신호요소 정밀추정 방법은 GNSS 수신안테나의 특이신호에 의한 영향만을 분리하고 그 오차의 크기를 mm 수준으로 정밀하게 추정하여 보다 정밀한 위치 제공 서비스를 제공하는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 GNSS 측정치에 포함된 특이신호요소 정밀추정 방법은 특이신호에 노출된 안테나와 정상 안테나가 근거리에 위치하고 두 안테나를 통해 수신한 위성신호를 두 수신기에서 각각 수신하여 수집한 측정치를 수신기간 단일차분하고 신호처리 기법을 이용하여 특이신호에 의한 영향만을 분리하고 측정치 영역에서 mm 수준으로 정밀하게 추정할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 GNSS 측정치에 포함된 특이신호요소를 정밀추정하기 위한 시스템 구성을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 GNSS 측정치에 포함된 특이신호요소 정밀추정하는 과정을 나타낸 순서도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 단일차분 측정치에서 기하학적 거리와 하드웨어 지연을 제거하기 전후의 분석 결과를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 주요 위성 별 측정치 영역에서의 특이신호영향분석 결과를 나타낸 도면.
이하, 본 발명의 실시예를 나타내는 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 GNSS 측정치에 포함된 특이신호요소를 정밀추정하기 위한 시스템 구성을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 시스템은 다수의 GNSS 위성(10), 특이신호에 노출된 환경에서의 GNSS 안테나(110), 예컨대, 특이신호에 노출된 GNSS 안테나(110)는 착빙된 GNSS 안테나일 수 있다. 정상 환경에서의 GNSS 안테나(120), 특이신호 환경에서의 위성신호를 수신하는 GNSS 안테나(110)와 연결된 특이 GNSS 수신기(112), 정상신호를 수신하는 GNSS 안테나(120)와 연결된 한 대의 정상 GNSS 수신기(122), 두 GNSS 수신기(112, 122)에 공통된 진동파형을 제공함으로써 두 수신기간 수신시각을 동기화하기 위한 원자시계(130), 두 수신기로부터 위성신호의 측정치를 수집하고, 안테나의 특이신호요소(예를 들어, 착빙현상)에 의한 측정치오차를 정밀추정 하는 서버(140)를 포함하여 구성된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 GNSS 측정치에 포함된 특이신호요소 정밀추정 과정을 나타낸 순서도이다.
도 2를 참조하면, S202단계에서 서버(140)는 특이신호에 노출된 GNSS 안테나(110)와 GNSS 안테나(120)로부터 각각의 GNSS 수신기(112, 122)를 통해 GNSS 위성신호를 수신한다. 다음의 수학식 1은 수신되는 위성신호를 나타내며 수신되는 위성신호는 반송파 측정치와 코드 측정치로 구분된다.
Figure 112018120818834-pat00028
Figure 112018120818834-pat00029
Figure 112018120818834-pat00030
Figure 112018120818834-pat00031
여기서,
Figure 112018120818834-pat00032
,
Figure 112018120818834-pat00033
,
Figure 112018120818834-pat00034
,
Figure 112018120818834-pat00035
,
Figure 112018120818834-pat00036
,
Figure 112018120818834-pat00037
,
Figure 112018120818834-pat00038
,
Figure 112018120818834-pat00039
,
Figure 112018120818834-pat00040
,
Figure 112018120818834-pat00041
,
Figure 112018120818834-pat00042
,
Figure 112018120818834-pat00043
,
Figure 112018120818834-pat00044
,
Figure 112018120818834-pat00045
,
Figure 112018120818834-pat00046
을 나타낸다.
S204단계에서 서버(140)는 단거리 기저선(두 안테나 간의 거리)에서의 특이신호요소에 노출된 GNSS 안테나(120)로부터 수신한 측정치와 정상 GNSS 안테나(120)로부터 수신한 측정치를 수신기 간에 단일 차분함으로써 전리층 지연오차 및 대류층 지연오차, 위성시계오차, 수신기 시계오차를 제거한다.
두 수신기의 동기를 위하여 하나의 원자시계(130)를 두 GNSS 수신기(112, 122)에 공통으로 입력하고 GNSS 수신기(112, 122) 간 단일 차분을 통하여 수신기 간에 발생하는 시계오차를 제거한다.
이때, 두 GNSS 안테나(110, 120) 간의 거리가 짧을 경우 두 수신기간 단일 차분 시 전리층 지연과 대류층 지연은 공통항으로 소거되며, 두 수신기간 단일 차분 시 위성시계오차 또한 공통항으로 소거시킨다. 이를 수학식으로 나타내면 다음의 수학식 2로 나타낼 수 있다.
Figure 112018120818834-pat00047
Figure 112018120818834-pat00048
즉, 코드측정치와 반송파 측정치 각각에 대하여 수신기간 단일 차분을 통한 전리층 지연, 대류층 지연, 위성시계, 수신기 시계오차를 제거할 수 있다.
먼저, 단거리 기저선(두 안테나 간의 거리)에서의 특이신호에 노출된 안테나로부터 수신한 측정치와 정상 안테나로부터 수신한 측정치를 수신기간 단일 차분함으로써 전리층 지연 오차 및 대류층 지연오차, 위성시계오차, 수신기 시계오차를 제거한다.
두 수신기의 동기를 위하여 하나의 원자시계(130)의 진동파형을 두 수신기에 공통으로 입력하고 수신기간 단일 차분을 통하여 수신기 시계오차를 소거한다.
두 안테나 간의 거리가 짧을 경우 두 수신기간 단일차분 시 전리층 지연과 대류층 지연은 공통항으로 소거된다. 또한, 두 수신기간 단일 차분 시 위성시계오차 또한 공통항으로 소거된다.
S206단계에서 GNSS위성(10)과 GNSS 안테나(110, 120) 간의 기하학적 거리에 의한 오차와 하드웨어 지연을 제거한다.
상기 두 측정치(코드, 반송파)의 단일차분 측정 식에서 특이신호에 대한 영향만을 분리하기 위하여 GNSS 위성(10)과 GNSS 안테나(110, 120) 및 GNSS 수신기(112, 122) 간의 기하학적 거리와 다중경로오차 및 하드웨어 지연을 제거할 수 있다.
하드웨어 지연은 GNSS 안테나(110, 120), 케이블 및 GNSS 수신기(112, 122) 각 부품에 의해 발생되는 신호의 전달지연 효과이며, GNSS 수신기(112, 122)의 채널별로 거의 동일한 효과를 가진다. 일반적으로는 GNSS 수신기(112, 122)의 시계오차에 포함되어 분리가 어렵다. 그러나, 본 발명에서는 원자시계(130)의 진동파형을 사용하여 GNSS 수신기(112, 122)를 동기시켜 시계오차를 제거할 수 있다. 여기서 잔여 시계오차가 하드웨어 지연에 해당한다.
코드 측정치의 다중경로오차는 일반적으로 안테나 주변(수 m 이내)에 위치한 반사체들에 의한 영향이 가장 문제가 될 수 있다. 몇분에서 몇십분 정도의 주기를 갖는 진동파형의 특징을 갖는다. 따라서 몇 시간 동안의 연속된 측정치를 평균하여 그 영향을 최소화시킬 수 있다.
한편, 기하학적 거리의 소거는 위성의 위치와 수신기의 위치 정보를 이용하여 계산하고, 하드웨어 지연(잔여시계오차)의 소거는 각 채널별 기하학적 거리와 코드 다중경로오차가 제거된 코드 측정치의 잔여 일차차분 측정값의 평균값을 계산하여 제거한다. 그리고, 반송파 측정치의 하드웨어 지연은 코드 측정치의 하드웨어 지연 값과 동일한 추정치를 적용하여 제거한다. 이를 다음의 수학식 3으로 나타낼 수 있다.
Figure 112018120818834-pat00049
Figure 112018120818834-pat00050
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 단일차분 측정치에서 기하학적 거리와 하드웨어 지연을 제거하기 전후의 분석 결과를 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면 도 3의 (a)에서는 단일차분 측정치에서 기하학적 거리와 하드웨어 지연을 제거하기 전의 분석결과이고, 도 3의 (b)는 단일차분 측정치에서 기하학적 거리와 하드웨어 지연을 제거한 후의 분석 결과로 제거 후 코드 측정치 결과의 분산이 줄어들고, 반송파 측정치 결과의 2차 함수(Acceleration)형태가 바이어스 형태로 표현된 것을 확인할 수 있다.
S208단계에서 반송파 측정치를 사용하고 상기 반송파 측정치의 미지정수 항을 제거한다.
코드 측정치의 경우 분산이 반송파 측정치와 비교하여 크기 때문에 mm 수준의 정밀한 오차측정을 위하여 이후 결과는 반송파 측정치를 이용한다.
반송파 측정치 활용을 위해서는 미지정수 항을 제거해야 한다. 반송파 측정치에서 미지정수는 고정된 정수값이므로 각 위성 별 반송파 측정치의 단일차분에서 각 채널별 기하학적 거리와 하드웨어 지연이 제거된 반송파 측정치의 잔여 일차차분 측정값의 수시간 동안의 평균값을 계산하여 미지정수 항을 제거할 수 있다. 이를 수학식으로 나타내면 다음의 수학식 4로 나타낼 수 있다.
Figure 112018120818834-pat00051
Figure 112018120818834-pat00052
Figure 112018120818834-pat00053
,
S210단계에서 다중 경로를 통해 수신되는 오차에 의한 다중경로 오차를 제거한다. 특이신호에 의한 영향만을 분리하기 위해서는 다중경로 오차가 제거되어야 하며, 이를 위하여 서로 다른 날의 데이터를 이용하여 수신기간 단일차분된 측정치를 차분하여 소거한다.
안테나의 위치가 고정되어 있는 환경에서 다중경로오차는 매일 반복적으로 나타나므로 양일 간의 측정치 차분을 통해 다중경로 오차를 소거할 수 있다. 이때, 서로 다른 날의 데이터를 이용하므로 지구의 공전에 따른 세차운동의 영향 때문에 연속된 2일간의 데이터를 정확히 시각에 맞추어 정렬하기 위해서는 약 -224 sec/day 만큼 이동된 시각의 값을 차분해야 정확한 값을 얻을 수 있다. 다음의 수학식 5에 다중경로 오차를 제거하기 위한 수학식을 나타낸다.
Figure 112018120818834-pat00054
즉, 본 발명은 특이신호요인에 의한 영향 분리 및 측정치 오차를 정밀하게 추정할 수 있다. 예컨대, 특이 GNSS 안테나(110)의 상부에 착빙이 발생한 경우와 같이 신호의 굴절이나 산란과 같은 왜곡이 발생하는 경우 상기 과정을 통하여 특이신호요인에 의한 영향을 분리할 수 있다. 그 결과 값은 특이신호요인에 의한 측정치 오차 값이다. 이를 수학식으로 나타내면 다음의 수학식 6으로 나타낼 수 있다.
Figure 112018120818834-pat00055
여기서
Figure 112018120818834-pat00056
는 반송파 측정치의 잡음 수준으로 mm 수준 이하의 매우 작은 값이므로 무시 가능한 값을 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 주요 위성 별 측정치 영역에서의 특이신호영향분석 결과를 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, GNSS 수신안테나의 특이신호요인을 착빙으로 가정하고 상기 과정을 통하여 10번 위성에 대한 착빙에 의한 측정치 오차를 정밀 추정한 결과를 나타낸다.
상기 본 발명의 내용은 도면에 도식된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
10 : GNSS 위성 110 : 특이 GNSS 안테나
112 : 특이 GNSS 수신기 120 : 정상 GNSS 안테나
122 : 정상 GNSS 수신기 130 : 원자시계
140 : 서버

Claims (13)

  1. 특이신호에 노출된 특이 GNSS 안테나와 정상환경에서의 정상 GNSS 안테나에서 GNSS 위성신호를 동시에 수신하는 단계;
    두 안테나 간의 거리인 단거리 기저선에서의 특이 GNSS 안테나와 연결된 특이 GNSS 수신기로부터 수신한 측정치와 정상 GNSS 안테나와 연결된 정상 GNSS 수신기로부터 수신한 측정치를 수신기 간에 단일 차분함으로써 전리층 지연오차 및 대류층 지연오차, 위성시계오차, 수신기 시계오차를 제거하는 단계;
    GNSS 위성과 GNSS 안테나 간의 기하학적 거리에 의한 오차와 하드웨어 지연을 제거하는 단계;
    반송파 측정치를 사용하고 상기 반송파 측정치의 미지정수 항을 제거하는 단계; 및
    다중 경로를 통해 수신되는 오차에 의한 다중경로 오차를 제거하는 단계;를 포함하는 GNSS 측정치에 포함된 특이신호요소 정밀추정 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    특이 GNSS 안테나와 정상 GNSS 안테나로부터 수신한 GNSS 위성신호를 동시에 수신하는 단계에서 특이신호환경에서의 i번째 위성의 코드측정치는 다음의 수학식으로 표현하고,
    Figure 112019032480517-pat00057

    정상환경에서의 i번째 위성의 코드측정치는 다음의 수학식으로 표현하며,
    Figure 112019032480517-pat00058

    특이신호 환경에서의 i번째 위성의 반송파 측정치는 다음의 수학식으로 표현되고,
    Figure 112019032480517-pat00059

    정상환경에서의 i번째 위성의 반송파측정치는 다음의 수학식으로 표현되도록 구성되는 것인 GNSS 측정치에 포함된 특이신호요소 정밀추정 방법.
    Figure 112019032480517-pat00060

    여기서,
    Figure 112019032480517-pat00061
    ,
    Figure 112019032480517-pat00062
    ,
    Figure 112019032480517-pat00063
    ,
    Figure 112019032480517-pat00064
    ,
    Figure 112019032480517-pat00065
    ,
    Figure 112019032480517-pat00066
    ,
    Figure 112019032480517-pat00067
    ,
    Figure 112019032480517-pat00068
    ,
    Figure 112019032480517-pat00069
    ,
    Figure 112019032480517-pat00070
    Figure 112019032480517-pat00071
    ,
    Figure 112019032480517-pat00072
    ,
    Figure 112019032480517-pat00073
    ,
    Figure 112019032480517-pat00074
    ,
    Figure 112019032480517-pat00075
    을 나타냄
  3. 제1항에 있어서, 상기 전리층 지연오차 및 대류층 지연오차, 위성시계오차, 수신기 시계오차를 제거하는 단계에서의 상기 수신기 시계오차는,
    두 GNSS 수신기의 동기를 위하여 하나의 원자시계를 이용하여 동일한 진동파형을 두 GNSS 수신기에 공통으로 입력하고 두 GNSS 수신기 간 단일 차분을 통하여 수신기의 시계오차를 소거시키도록 구성되는 것인 GNSS 측정치에 포함된 특이신호요소 정밀추정 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 전리층 지연오차 및 대류층 지연오차, 위성시계오차, 수신기 시계오차를 제거하는 단계에서,
    상기 위성시계오차는 두 GNSS 수신기 간 단일 차분 시 공통항으로 소거시키도록 구성되고,
    상기 전리층 지연오차 및 대류층 지연오차는 두 GNSS 안테나 간의 거리가 짧을 경우 두 GNSS 수신기 간 단일 차분 시 공통항으로 소거시키도록 구성되는 것인 GNSS 측정치에 포함된 특이신호요소 정밀추정 방법.
  5. 제4항에 있어서, 두 GNSS 수신기가 단일 차분 시 전리층 지연과 대류층 지연은 공통항으로 소거시키는 것을 다음의 수학식으로 나타내는 것인 GNSS 측정치에 포함된 특이신호요소 정밀추정 방법.
    Figure 112019032480517-pat00076

    Figure 112019032480517-pat00077
  6. 제1항에 있어서,
    GNSS 위성과 GNSS 안테나 간의 기하학적 거리의 차이를 나타내는 항을 제거하는 단계에서,
    GNSS 위성의 위치와 각각의 GNSS 수신기의 위치 정보를 이용하여 계산하여 상기 기하학적 거리의 차이를 나타내는 항을 제거하도록 구성되는 것인 GNSS 측정치에 포함된 특이신호요소 정밀추정 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 기하학적 거리의 차이를 나타내는 항의 제거는 다음의 수학식으로 나타내는 것인 GNSS 측정치에 포함된 특이신호요소 정밀추정 방법.
    Figure 112018120818834-pat00078
  8. 제1항에 있어서,
    위성과 수신 안테나 간의 기하학적 거리의 차이에 의한 항과 하드웨어 지연을 제거하는 단계에서
    상기 하드웨어 지연의 소거는 각 채널별 기하학적 거리와 코드 다중경로오차가 제거된 코드 측정치의 잔여 일차차분 측정값의 평균값을 계산하여 제거하도록 구성되는 것인 GNSS 측정치에 포함된 특이신호요소 정밀추정 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 평균값을 계산하여 하드웨어 지연을 제거하는 것은 다음의 수학식으로 나타내는 것인 GNSS 측정치에 포함된 특이신호요소 정밀추정 방법.
    Figure 112018120818834-pat00079
  10. 제1항에 있어서, 상기 반송파 측정치를 사용하고 상기 반송파 측정치의 미지정수 항을 제거하는 단계는,
    각 위성 별 반송파 측정치의 단일차분에서 각 채널별 기하학적 거리와 하드웨어 지연이 제거된 반송파 측정치의 잔여 일차차분 측정값의 수시간 동안의 평균값을 계산하여 미지정수 항을 제거하는 것인 GNSS 측정치에 포함된 특이신호요소 정밀추정 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 각 위성 별 반송파 측정치의 단일차분에서 각 채널별 기하학적 거리와 하드웨어 지연이 제거된 반송파 측정치의 잔여 일차차분 측정값의 수시간 동안의 평균값을 계산하여 미지정수 항을 제거하는 것은 다음의 수학식으로 나타내는 것인 GNSS 측정치에 포함된 특이신호요소 정밀추정 방법.
    Figure 112019032480517-pat00080

    Figure 112019032480517-pat00081

    Figure 112019032480517-pat00082
  12. 제1항에 있어서, 상기 다중 경로를 통해 수신되는 오차에 의한 다중경로 오차를 제거하는 단계는,
    특이신호에 의한 영향만을 분리하기 위해서 서로 다른 날의 데이터를 이용하여 수신기 간 단일차분된 측정치를 차분하여 제거하는 것인 GNSS 측정치에 포함된 특이신호요소 정밀추정 방법.
  13. 제12항에 있어서, 서로 다른 날의 데이터를 이용하여 수신기 간 단일차분된 측정치를 차분하여 제거하는 것은 다음의 수학식으로 나타내는 것인 GNSS 측정치에 포함된 특이신호요소 정밀추정 방법.
    Figure 112019032480517-pat00083
KR1020180153608A 2018-12-03 2018-12-03 Gnss 측정치에 포함된 특이신호요소 정밀추정 방법 KR101981225B1 (ko)

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