최근 해양 항만 분야 등 다양한 이동체 분야에서 자율이동체에 대한 관심이 증가함에 따라 안정적인 cm 수준의 정확도 및 무결성 확보를 위하여 위성항법보강시스템을 이용한 정밀 측위 연구가 이루어지고 있 다. 특히 cm 수준의 사용자 정확도 달성을 위해서는 반송파 측정치 기반의 측위 기술이 필요하다. 그러나 반송파 측정치의 경우 매우 정밀한 반면, 미지정수를 포함하고 있어 데이터 수집 환경에 대한 영향을 크 게 받고 정확성을 보장하지 않는다는 단점이 있다. 자율 이동체의 경우 항법시스템의 성능이 안전과 직결되므로 정확도뿐만 아니라, 제공받는 측정치 및 보정정보에 대한 신뢰성이 매우 중요하다. 따라서 위성 항법보강시스템 구축 시, 정확한 보정정보 제공을 위하여 반송파 측정치에 대한 전처리 감시가 필요하다. 본 논문에서는 단거리의 기저선 벡터를 알고 있는 두 수신기간 이중 차분 기법을 이용한 반송파 측정치 감시 기법을 제안한다. 수신기간 기저선 상대 벡터를 정확히 알고 있는 경우, 확보한 항법 위성 측정치를 이중 차분 함으로써 공통 오차를 상쇄할 수 있으며 이를 이용해 미지정수를 산출 및 제거할 시 반송파 측 정치에 대한 잔차 감시 수행이 가능하다. 본 논문에서 제안한 감시 기법의 경우 기 구축된 해양수산부의 이중화된 기준국 및 감시국의 인프라 (Park et al. 2009)를 이용하여 적용 가능하며, 실제 성능 확인을 위하 여 세종대학교 충무관 옥상에 위치한 두 안테나를 이용하여 성능을 검증하였다. 본 기술은 정밀도뿐만 아니라 안정성 보장이 중요한 자율 이동체에 정확한 보정정보 제공을 위한 기준국 및 감시국 반송파 측정 치 감시 기술로 반송파 이상치에 대한 검출을 보수적이며 정확하게 수행할 수 있을 것으로 기대된다.

A Study on the Detecting Abnormal of Carrier Phase Based on Short Baseline Constraint

Yebin Lee, Cheolsoon Lim, Yongjun Lee, Dong-kyeong Lee, Byungwoon Park*

Recently, as interest in autonomous vehicles has increased in various fields such as maritime transport, precise positioning studies using augmentation systems have been conducted to ensure stable cm-level accuracy and integrity. To estimate the precise location of the user, positioning technology based on carrier phase measurement is required. However, because carrier-phase measurements are ambiguous, it is affected by the received data environment and does not guarantee accuracy. In the case of autonomous vehicles, since the performance of the GNSS is directly related to safety, not only precision but also reliability of the measurements and correction provided is very important. Therefore, when operating the augmentation system, it is necessary to monitor the preprocessing of carrier-phase measurements to provide reliable correction information. In this paper, we propose carrier-phase measurements monitoring technique using short baseline double-difference method. If the baseline relative vector between receivers is accurately known, the common error can be canceled by double-difference method and residual monitoring of carrier-phase measurements can be performed by calculating and removing ambiguity integer. The proposed monitoring technique can be applied to the pre-established redundant system (Park et al. 2009) of the base station and monitoring station of Ministry of Oceans and Fisheries in South Korea, and we verified algorithm performance using two antennas located on roof of Chungmu building in the Sejong University. This technology is expected to be able to detect outliers in base stations and monitoring stations conservatively and accurately to provide reliable correction information to autonomous vehicles, where accuracy and stability are important.

Keywords: GNSS augmentation system, monitoring system, carrier phase, anomaly detect

Speaker 이예빈 세종대학교