GNSS의 코드의사거리를 이용한 단독측위 정확도는 신호 차폐 요소가 없는 개활지 환경에서 1~3m 수준이지만, 도심환경에서는 주변 건물들에 의한 신호 차단으로 가시위성 확보가 어렵고 위성 신호가 건물에 반사되어 발생하는 다중경로 오차로 인해 많게는 수십 미터까지 오차가 커진다. 이런 문제를 보완하기 위해 고안된 그림자 맞춤 기법은 3차원 도시 모델을 이용하여 GNSS 위성을 가시위성과 비 가시위성, 신호가 회절된 위성으로 구분하고 이를 실제 수신기의 관측데이터와 비교 및 점수화를 통해 도심환경에서 사용자 위치를 보다 정확하게 추정하는 방법이다. 이 연구에서는 도심환경에서 GNSS 측위 정확도를 향상시키기 위해 3차원 도시 모델을 이용하여 그림자 맞춤 기법을 구현하고 그 성능을 분석하였다. 3차원 도시 모델은 인천의 송도신도시 건물 데이터를 이용하였고 도심환경에서의 가시위성 확보를 위해 GPS와 중국의 BDS를 통합하여 자료처리에 이용하였다. 또한 그림자 맞춤 기법에서 가시위성 예측 및 실제 관측 위성 비교 외에 위성의 신호의 회절, SNR등을 세분화하여 점수에 적용함으로써 위치 정확도를 향상 시켰다. 정확도 검증을 위해 GNSS 코드의사거리 기반 단독측위로 추정된 사용자 위치 좌표와 그림자 맞 춤 기법을 통해 추정된 좌표를 참값 좌표와 비교하여 수평방향 평균제곱근 오차를 산출하였다. 정확도 검증 결과 그림자 맞춤 기법을 적용한 측위는 단독측위에 비해 수평정확도가 40%~60% 향상되었다. 이 연구를 통해 도심환경에서 GNSS측위의 단점을 보완하는데 공간정보 데이터가 이용될 수 있고 이로 인해 GNSS 측위 정확도를 향상 시킬 수 있음을 확인하였다.

Keywords: global navigation satellite system, shadow matching, BeiDou, urban positioning

Speaker Woong-Jun Yoon*