GPS 현대화 프로젝트의 일환으로 L2C, L5, L1C와 같은 신규 민간신호 추가 송출 위성이 2005년부터 순차적으로 궤도상에 배치되고 있으며, L2C 송출 위성 수는 2022년 9월 기준으로 전체 GPS 위성 30기의 약 77%에 해 당하는 23기에 달한다. 이에 따라 모바일폰, 차량항법 등 C/A 단일 주파 관측데이터를 사용하는 대다수의 일반 위성항법 사용자도 이중주파 의사거리를 활용한 위치 결정이 가능한 시점이 되었다. 본 연구에서는 현대 화 신호 L2C와 기존 C/A 신호를 양호한 다중경로 환경 아래에서 관측하여 이중주파 의사거리 기반 무전리층 선형결합 측위를 수행하고, Root Mean Square Error (RMSE)를 기존 표준절대측위의 그것과 비교하였다. 전 리층 오차를 대폭 축소할 수 있는 무전리층 선형결합 측위의 3차원 RMSE는, 기존 표준절대측위의 결과와 비교할 때, 수신기에 따라 차이가 있으나 40.86 ~ 88.10% 수준으로 감소하였다. 이를 고려할 때 모든 GPS 위성 이 L2C 신호를 송출할 수 있는 현대화 위성으로 교체되면 항법 정확도는 1.66 m ~ 3.58 m 수준으로 향상될 것으로 기대된다.

GPS Absolute Positioning by Linear Combination of Pseudo-range Meansurements

Seonghyeon Yun, Hungkyu Lee*

As part of the GPS modernization project, satellites which are able to transmit new additional civil signals such as L2C, L5, and L1C have been deployed on orbits since 2005. As of September 2022, the number of L2C transmitting satellites reached 23, which is 77% of all GPS satellites. Accordingly, it has become possible to determine the position with dual frequency pseudo-range measurements for most satellite navigation applications like mobile phones and vehicles which have generally used the single-frequency C/A code data. In this study, L2C and C/A signals were observed under a benign multipath environment to perform pseudo-range absolute positioning based on ionospheric linear combination. The positioning accuracy was assessed with standard deviation and RMSE, then these were compared with those of Standard Point Positioning (SPP). Ionosphere- free positioning is, particularly, effective to improve RMSE because it can significantly reduce ionosphere error. When comparing the RMSE of ionosphere-free and SPP, the former was 40.86 ~ 88.10% smaller than the result of SPP.

Keywords: GPS modernization, L2C, iono-free linear combination, accuracy

Speaker 윤성현 창원대학교