다양한 분야에서 위치정보 획득을 위해 사용되는 GPS는 좁은 골목길이나 도심지와 같이 고층 건물들이 밀집되어 있는 위성신호 수신이 어려운 환경에서는 동작이 불가능하거나 정확도가 매우 낮아서 무용지물이 된다. 이 연구에서는 골목길 환경에서의 위치정확도 향상 기술을 개발하고 그 성능을 검증하였다. 골목길 환경에서 GPS 성능이 저하되는 이유는 크게 두 가지이며, 첫 번째는 가시위성 수의 부족이고 두 번째는 다중경로 오차의 영향이다. 이 연구에서는 먼저 GPS/GLONASS/BDS 복합측위를 구현하였다. GPS, GLONASS, BDS를 모두 사용할 경우 국내에서 관측 가능한 가시위성의 개수가 25개 내외로 증가하기 때문에 골목길 환경에서의 가시위성 부족 현상을 일부 해소할 수 있다. 또한 위성신호의 신호강도를 나타내는 SNR의 다양한 특성분석 결과를 기반으로 다중경로 신호를 구분해내고 위치 계산 과정에 해당 신호의 영향을 최소화하는 SNR 기반의 다중경로오차 저감 기술을 개발 및 적용하였다. 개발 S/W의 성능 검증을 위하여 인하대학교 후문에 도로폭 10m 이내의 좁은 골목길을 테스트베드로 선정하였으며, 테스트베드 내의 총 9개 테스트 지점을 대상으로 정지측위 및 이동측위를 실시하고 오차를 분석하였다. 그 결과 정지측위의 경우 개활지에서는 수평 RMSE 1.5m 이내, 골목길에서는 수평 RMSE 3.5m 이내의 정확도를 나타내는 것을 확인하였다. 이동측위의 경우 스마트폰, 저가 수신기 등을 이용할 경우 골목길 환경에서 편향(bias)이 나타나는 경우가 빈번하게 발생하는데 반해 개발기술을 이용할 경우 편향없이 안정적으로 위치결정이 가능함을 확인하였다.

Keywords: GPS, DGPS, navigation, multi-path, SNR