정밀 차량 네비게이션과 건설 기계 제어와 같은 다양한 분야에서 Real-Time Kinematic (RTK) 및 Precise Point Positioning (PPP) 같은 고정밀 측위 방식이 다양하게 활용됨에 따라 GNSS 데이터 처리 프로그램이 많이 개발되고 있다. 그 중 2006년 일본 동경대학교 연구팀이 개발한 오픈소스 프로그램인 RTKLIB는 대부분의 위성항법시스템을 지원하고 다양한 위치 결정 방법을 제공하고 있다. 또한 많은 GNSS 데이터 형 식과 프로토콜을 지원하며, Serial와 USB 포트 및 TCP/IP, NTRIP 등을 통해 데이터를 송수신한다. 특히 RTKLIB은 오픈소스 프로그램으로 많은 라이브러리 함수와 API를 제공하여 다양한 연구 분야에 활용되고 있다. 본 논문에서는 다양한 환경에서 수신한 GNSS 데이터를 RTKLIB에 입력하여 RTK 방식으로 산출한 측위 성능을 확인하고, 그 성능을 저가형 상용 수신기인 u-blox 자체 처리 결과와 비교하였다. 성능 비교 의 기준 궤적은 Trimble Business Center (TBC)를 이용하여 산출하였고, 다양한 지표에 대해 두 측위 결과를 비교 분석하였다. 실험에 사용한 정적 데이터는 개활지 환경인 세종대학교 충무관 옥상에서 약 1시 간동안 수신하였으며, 동적 데이터는 개활지 환경인 시흥 갯골생태공원과 비개활지 환경인 세종대학교 운동장에서 차량 및 드론을 사용하여 각각 1시간 및 10분 내외로 수신하였다. RTKLIB 결과와 상용 수신기 의 정밀 측위 결과 분석에는 측위 정확도와 Time to First Fix, Fix rate 및 오결정 확률 등을 지표로 사용하여 성능을 비교하였다.

Analysis of RTKLIB Positioning Performance in Various Reception Environments

Gyeongmin Kim, Yongjun Lee, Yebin Lee, Eunyeong Lee, Suyeol Kim, Yongrae Jo, Yunho Cha, Minhyoung Cho, Byungwoon Park*

As high-precision positioning methods such as Real-Time Kinematic (RTK) and Precise Point Positioning (PPP) are widely used in various fields such as precision vehicle navigation and construction machine control, GNSS data processing programs are being developed. RTKLIB, an open-source program developed by a research team at the University of Tokyo in Japan in 2006, supports most satellite navigation systems and provides various positioning methods. In addition, it supports many GNSS data formats and protocols, and transmits and receives data through Serial, USB ports, TCP/IP, and NTRIP. Especially RTKLIB provides many library functions and APIs, so it is used in various research fields. In this paper, the positioning performance calculated by RTKLIB in RTK method was checked by inputting GNSS data received in various environments, and the performance was compared with the self-processing result of u-blox, a low-cost commercial receiver. The standard trajectory for performance comparison was calculated using the Trimble Business Center (TBC), and the results of the two positionings were compared and analyzed for various indicators. The static data was received for 1 hour on the roof of Sejong University Chungmu-gwan, an open sky environment. The dynamic data using vehicle and drone was received for each 1 hour and 10 minutes at the Siheung Gaetgol Ecological Park, an open sky environment, and Sejong University ground, a non-open sky environment. In the analysis of the RTKLIB results and the precision positioning results of commercial receivers, the performance was compared using positioning accuracy, Time to First Fix, Fix rate, and misdecision probability as indicators.

Keywords: RTKLIB, real-time kinematics (RTK), precise positioning

Speaker 김경민 세종대학교