현재 고정밀 위치기반 서비스는 자율 항법, 자율 운항 등을 개발하기 위해 다양하게 연구되고 있다. 그러나, 실시간 고정밀 측위 분야에서 센티미터 수준의 위치 정확도를 확보할 수 있는 Global Navigation Satellite System (GNSS)에 보정정보를 이용하는 Real Time Kinematic (RTK) 기법은 전리층의 공간 이격 특성으로 사용자가 반경 20 km 이내에 위치해야 하는 단점이 있다. 이러한 RTK의 단점을 극복하는 대표적인 Precise Point Positioning (PPP) 기법은 기준국과의 거리에 종속되지 않고, Continuously Operating Reference Station (CORS) 망에서 계산하여 제공되는 GNSS 위성 시계 및 궤도 보정 정보를 사용자에게 단방향으로 전송하여 정밀 위치를 구한다. 그러나 PPP는 보정정보에 포함되지 않은 오차를 추정하여 제거하는데 일반적으로 15~30분 정도의 긴 수렴 시간이 있다. PPP-RTK는 앞서 설명한 RTK와 PPP의 단점을 해결하기 위해 제안되었으며, CORS 망에서 계산한 보정정보를 위성시계, 전리층, 바이어스 등의 State Space Representation (SSR) 보정정보 형태로 제공되면서 RTK 보다 긴 기선거리에서도 정밀 한 위치를 구할 수 있는 기법이다. 최근 10년간 다양한 PPP-RTK 개념이 제시되어 현재까지 PPP-RTK에 대한 연구가 꾸준히 진행되고 있지만 단일 기준국 PPP-RTK의 기선 별 측 위 오차에 대한 분석은 진행되고 있지 않다. 본 논문에서는 한국 기준국 환경에서 이중주파수를 이용하는 단일 기준국에서 생성된 PPP-RTK 보정정보를 사용자에게 적용했을 때, 사용자의 기선거리별 위치 오차를 분석한다.

Single Station PPP-RTK User Positioning Solution Analysis by Baseline Distance

Junho Ong, Chansik Park, Sang Hyun Park, Sul Gee Park*

Currently, high-precision location-based services are being studied in various way to develop autonomous navigation. RTK can secure centimeter-level positioning accuracy, has a disadvantage in that the user must be located within 20 km of the reference station due to the spatial characteristics of the ionosphere. Although PPP can obtain centimeter-level accuracy without dependent on the distance from the reference station, it generally gas a long convergence time of 15 to 30 minutes. PPP-RTK is improved PPP method that provides the user receiver with satellite code and phase bias correction information in addition to the satellite orbit and clock, thus enabling single-receiver ambiguity resolution. This study experimentally confirmed the long baseline user performance of PPP-RTK.

Keywords: GPS, PPP-RTK

Speaker 옹준호 해양 PNT 연구단