이 논문에서는 GPS 단일주파수 반송파위상 기반 이동측위에 적용할 수 있는 시간차분 알고리즘을 제안한다. 시간차분(BTD, Between-Time Difference)은 서로 인접한 두 시각 t(k-1)과 t(k)에서 획득한 GPS 관측치로 이중차분 기법을 적용하는 것이다. 시간차분이 수행되는 두 시각 중 전 시각인 t(k-1)의 수신기 좌표를 알고 있으면 시간차분을 통해 다른 시각 t(k)의 수신기 좌표를 추정할 수 있다. GPS 이동측위에서 시간차분이 매 시각 연속해서 수행되는데, 만일 시각 t(1), t(2), t(3)에서 GPS 관측치를 획득했다면 시간차분이 먼저 시각 t(1)과 t(2)에서 수행되고, 다음으로 시각 t(2)와 t(3)에서 수행된다. 두 번의 시간차분에서 시각 t(2)가 서로 겹치기 때문에, 시각 t(2)와 t(3)에서 시간차분을 수행할 경우 시각 t(2)의 수신기 좌표로 시각 t(1)과 t(2)에서 수행된 시간차분에서 추정한 시각 t(2)의 수신기 좌표를 적용한다. GPS 이동측위에서의 모든 시각에서 이 과정이 반복적으로 수행된다. GPS 관측치로 반송파위상을 이용하여 시간차분을 수행할 때, 두 시각 사이에 사이 클슬립이 발생하지 않으면 관측치에 포함되어 있는 미지수인 모호정수가 변하지 않으므로 이를 관측방정식에서 제거할 수 있다. 하지만 이동경로상에 위치한 각종 지형지물로 인해 사이클슬립이 발생하면 모호정수가 변하므로 시간차분으로 이를 제거할 수 없다. 따라서 이 논문에서는 Carcanague(2012)가 제시한 방법으로 도플러 관측치를 사용해 두 시각 사이의 모호정수 변화량을 계산한 후, 이를 시간차분에 적용하였다. 사이클슬립이 발생할 수 있는 다양한 환경에서 이 논문에 서 개발한 시간차분 알고리즘의 성능을 평가하였다. 먼저 도로 표지판 하단 통과 전후의 측위 정확도를 확인하였고, 다음으로 컨테이너 트럭 측면을 통과한 후 측위 정확도를 확인하였다. 그 결과 두 실험 모두 sub-meter 급의 측위 정확도를 나타내는 것을 확인하였다.

Keywords: GPS Moving Positioning, Between-Time Difference, Carrier Phase, Cycle Slip