JPNT 10(3), 159-168 (2021)
https://doi.org/10.11003/JPNT.2021.10.3.159
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JPNT
Journal of Positioning, Navigation, and Timinghttp://www.ipnt.or.kr Print ISSN: 2288-8187 Online ISSN: 2289-0866
1. IntroductIon
전지구 위성항법시스템 (Global Navigation Satellite System, GNSS) 기반의 고정밀 항법에 대한 수요는 최근 자율 운항 선 박, 자율주행 차량 등을 개발하기 위한 연구와 군집 드론 산업의 시장 증가로 늘어나고 있는 추세이다. 실시간 고정밀 위치를 구 하기 위해 GNSS에 보정 정보를 이용하는 Real Time Kinematic (RTK) 기법과 Precise Point Positioning (PPP) 기법이 대표적으 로 사용되고 있다 (Teunissen & Montenbruck 2017). 실시간으로 센티미터 수준의 측위 정확도를 보장하는 대표적인 측위 기법인 RTK 기술은 기준국과 사용자 간의 이중차분 측정치를 통해 공통 오차 요인을 제거하여 수평 2 cm, 수직 5 cm 수준의 항법이 가능 하다 (Retscher 2002). 하지만 전리층과 대류권 지연의 공간 이 격 특성으로 기준국과 사용자의 기선거리가 멀어질수록 오차가
Performance Expectation of Single Station PPP-RTK using Dual- frequency GPS Measurement in Korea
Junho Ong
1, Sul Gee Park
1, Sang Hyun Park
1, Chansik Park
2†1
Maritime PNT Research Office, Daejeon 34103, Korea
2
Dept. of Intelligent Systems & Robotics/ Research Institute for Computer and Information Communication, Chungbuk National University, Cheongju 362-763, Korea
ABStrAct
Precise Point Positioning-Real Time Kinematic (PPP-RTK) is an improved PPP method that provides the user receiver with satellite code and phase bias correction information in addition to the satellite orbit and clock, thus enabling single-receiver ambiguity resolution. Single station PPP-RTK concept is special case of PPP-RTK in that corrections are computed, instead of a network, by only one single GNSS receiver. This study is performed to experimentally verify the positioning accuracy performance of single baseline RTK level by a user who utilizes correction for a single station PPP-RTK using dual frequencies.
As an experimental result, the horizontal and vertical 95% accuracy was 2.2 cm, 4.4 cm, respectively, which verify the same performance as the single baseline RTK.
Keywords: GNSS, single station PPP-RTK, integer ambiguity resolution, estimable parameter
증가하여 센티미터급 정확도를 보장하기 위해서는 사용자는 기 준국 반경 20 km 이내에 위치해야 한다. 이러한 RTK의 단점을 극복하기 위한 기술로 제안된 PPP는 별도의 기준국에서 보정정 보를 제공받지 않고 전세계 Continuously Operating Reference Station (CORS) 망에서 계산하여 제공하는 GNSS 위성 시계나 궤도 보정정보만을 이용하여 정밀한 위치를 구한다. PPP는 기준 국과의 기선거리에 비종속이며, 10 cm 이내의 정확도를 가지는 장점이 있지만, 보정정보에 포함되지 않은 전리층, 대류권 오차, 다중경로 및 위성의 배치 등에 의한 바이어스를 추정하므로, 일 반적으로 15~30분 정도의 긴 수렴시간이 요구되는 단점이 있다.
RTK의 짧은 기선거리와 PPP의 긴 수렴시간이라는 단점을 극복 한 PPP-RTK는 CORS 망에서 계산한 전리층, 대류권 지연 보정정 보를 추가로 제공하여 수렴시간을 단축시키고, 단일 수신기의 미 지정수 결정 성능을 높여 기선이 긴 경우에도 정밀한 위치를 계 산할 수 있는 방법이다 (Heroux & Kouda 1995, Zumberge et al.
1997, Wubbena et al. 2005, Teunissen et al. 2010). PPP와 PPP- RTK에서는 Sate Space Representation (SSR) 형식으로 양방향 통신이 아닌 단방향 통신으로 보정정보를 전송하므로 서비스 영 역내의 모든 사용자가 보정정보를 이용할 수 있는 장점을 추가로 가진다.
RTK와 PPP의 단점을 극복하는 PPP-RTK 기술은 최근 10여년 간 꾸준히 기술개발 되었다 (Mervart et al. 2008, Collins 2008, Received Jul 31, 2021 Revised Aug 11, 2021 Accepted Aug 19, 2021
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