GNSS 측정치 중 반송파는 신호 특성상 매우 정밀하기 때문에 미지정수를 정확하게 추정하면 cm급의 정밀 측위가 가능하나, 반송파 측정치에 포함된 오차를 모두 제거하여야만 측정치에 포함된 미지정수 결정이 가능하다. 사용 자는 단독으로 미지정수를 추정하는 것은 불가능하기 때문에, 보강시스템이 제공하는 보정정보를 적용하여 거리 영역 오차를 제거한 후 미지정수를 추정한다. Real-time Kinematic (RTK) 기법의 경우 손쉽게 정밀 위치 결정이 가 능하나, 시스템의 특성상 공간이격 오차로 인해 매우 한정된 영역에서만 서비스가 가능하다. 최근 이를 보완하기 위한 Network-RTK (N-RTK), Precise Point Positioning-RTK (PPP-RTK)등의 연구가 활발히 진행되고 있다. 그중 PPP-RTK 기법은 GNSS 측정치 오차를 요소별로 나누어 추정한 후 보정정보를 State Space Representative (SSR) 형태로 전송하기 때문에 사용자는 이를 대략적인 자신의 위치에 근거하여 재조합해야 한다. 보정정보 인프라는 보정정보를 생성하는 과정에서 각 요소별 신뢰도를 추정하여 함께 전송하는데, 사용자는 이를 이용해 계산된 위치해의 신뢰 범위인 보호 수준을 구할 수 있다. PPP-RTK 기법은 향후 자율주행, 선박 등 다양한 Safety-of-Life 분야 에 활용될 예정이므로, 각 분야에서 요구하는 측위 정확도 성능뿐 아니라, 계산된 보호수준이 실시간 성능 감시에 적절한지에 대한 분석과 검토가 수반되어야 한다. 본 논문에서는 측정치 영역에서의 이중차분 알고리즘과 위치 영역에서의 보호수준 산출 알고리즘을 이용하여 SSR의 성능을 검증할 수 있는 방법론을 제시하고, 현재 일본 전역에서 서비스 중인 QZSS-CLAS의 성능 검증 및 무결성 정보 검증을 수행하였다.

Evaluation of QZSS-CLAS Correction Messages Based on SSR Correction User Application

Yunho Cha, Cheolsoon Lim, Yebin Lee, Byungwoon Park*

Since the carrier-phase measurement of GNSS is highly precise, precise point positioning (cm-level position error) is feasible if the ambiguity is fixed well. However, it is impossible for users to fix ambiguity alone, it is necessary to estimate ambiguity after eliminating the residual errors in the GNSS carrier-phase measurements as much as possible with the help of augmentation system. This method, called RTK, can find accurate position of users. But it has very limited-service areas due to the spatial decorrelation errors of the system, research such as Network-RTK (NRTK) and Precise Point Positioning-RTK (PPP-RTK) has recently been actively conducted to supplement the limitations. Especially PPP-RTK technique divides the GNSS measurement errors by elements and broadcasts it to the user in the form of SSR, so the user must recombine it along to the approximate positions. In addition, in the process of generating the corrections, the reliability of the corrections for each element can be estimated, and the user can obtain the protection-levels of the calculated positions from estimated reliability parameters. Since the PPP- RTK is expected to be used in various fields such as autonomous driving and ships, sufficient performance analysis and real-time performance integrity evaluations should be accomplished to be used in the safety-of-life fields. Therefore, in this paper, it is presented that the method of verifying the performance of SSR, using the double difference algorithm in the measurement domain and the protection level calculation algorithms in the position area. And we analysis the performance and integrity of QZSS-CLAS, currently in service across Japan.

Keywords: SSR, PPP-RTK, QZSS-CLAS, integrity

Speaker 차윤호 세종대학교