RTKLIB는 일본 동경대학교의 T. Takasu가 개발한 오픈 소스 Global Navigation Satellite System (GNSS) 자료 처리 프로그램 패키지이다. RTKLIB는 미국의 Global Positioning System (GPS), 러시아의 GLObal NAvigation Satellite System (GLONASS), 유럽의 Galileo 등 다중 위성군 GNSS 데이터 처리가 가능하며, Real-Time Kinematic (RTK), Precise Point Positioning (PPP), Differential GNSS (DNGSS) 등 다양한 측위 모 드를 지원한다. 이러한 여러 측위 기법들 중 RTKLIB는 Extended Kalman Filter (EKF) 기반 RTK 측위에 특화되어 있으며, Least-square AMBiguity Decorrelation Adjustment (LAMBDA) 및 Modified LAMBDA (MLAMBDA) 기반 반송파 미지정수 결정을 통한 RTK 측위를 수행한다. GNSS 신호 수신이 용이한 Open-Sky 환경 하에서의 RTKLIB RTK 측위 성능은 u-blox 및 SwiftNav 등과 같은 저가형 RTK 수신기와 유사한 성 능을 보여준다. 하지만, 도심지나 주택가와 같이 GNSS 신호 수신환경이 좋지 않거나, 다중 경로오차 및 Cycle Slip 등이 빈번하게 발생하는 환경에서는 RTKLIB의 RTK 측위 성능이 저가형 상용 수신기에 비해 현 저하게 떨어진다. 따라서 본 논문에서는 GNSS 신호 난수신환경에서의 RTKLIB 미지정수 결정 성능 개선을 위한 Wide-Lane Ambiguity Resolution과 Partial Ambiguity Resolution 기법에 대해 소개하고, 개선 방안 적용 여부에 따른 RTK 미지정수 결정 성능 비교 분석을 수행한다.

Analysis of RTKLIB’s Precise Positioning Performance According to GNSS Signal Reception Environment and Methods to Improve Carrier Phase Ambiguity Fixing Performance

Cheolsoon Lim, Byungwoon Park*

RTKLIB is an open-source Global Navigation Satellite System (GNSS) data processing program package developed by T. Takasu of the University of Tokyo, Japan. RTKLIB can process multi-satellite GNSS data and supports various positioning modes such as Differential GNSS (DNGSS), Real-Time Kinematic (RTK) and Precise Point Positioning (PPP). Among these positioning modes, RTKLIB is specialized for Extended Kalman Filter (EKF)-based RTK positioning and performs carrier-phase ambiguity fixing through Least-square AMBiguity Decorrelation Adjustment (LAMBDA) and Modified LAMBDA (MLAMBDA) methods. RTKLIB’s positioning performance under open-sky environment is similar to that of low-cost RTK receivers such as u-blox and SwiftNav. However, the RTK positioning performance of RTKLIB is significantly lower than that of low-cost commercial RTK receivers in an environment where multipath errors and cycle slip occur frequently. Therefore, in this paper, we proposed the usage of wide-lane ambiguity and Partial Ambiguity Resolution (PAR) techniques to improve the performance of ambiguity resolution of RTKLIB. In addition, we performed RTK positioning using static and dynamic GNSS data to verify the proposed algorithm and analyzed the results.

Keywords: RTKLIB, partial ambiguity resolution, wide-lane ambiguity, LAMBDA

Speaker 임철순 세종대학교