자율주행 자동차, 드론, eVTOL 등 무인 이동체의 발전에 따라 정밀 측위 기법의 수요가 증가하고 있다. 특히 정밀 측위 기법 중 하나인 Real-Time Kinematics (RTK) 기법은 사전에 정밀히 측정된 지점에 설치된 기준국 또는 가상의 기준국에서 생성된 Global Navigation Satellite System (GNSS) 보정정보와 반송파 측정치간 이중차분을 통해 cm수준의 기저선 벡터를 결정하고 사용자의 최종 위치를 결정할 수 있다. 그로 인해, RTK 기법 은 기준이 되는 GNSS 보정정보의 성능 또는 사전에 측정된 정밀한 좌표에 이상이 있을 경우 사용자 측위 정확도 및 신뢰성을 크게 저하시킬 수 있다. 사용자에게 제공되는 보정정보의 성능 또는 이상 여부를 확인하기 위해서는 수준점이나 기준점 등과 같이 사전에 위치를 정확하게 알고 있는 지점에서의 정확도 평가의 절차가 필요하다. 일반적으로 GNSS 기준국 성능 및 정확도 평가는 수준점 또는 기준점에 GNSS 안테나 및 수신기 를 설치하고 보정정보를 수신한 후 장시간 RTK 측위를 수행하고 해당 지점의 정밀 좌표를 토대로 보정정보의 성능 평가를 수행할 수 있다. 기존 방식의 경우 한 개의 기준국 또는 보정정보를 평가하기 위해서 인근 지역 에 직접 방문하여 장시간 데이터를 수집해야 하는 시간적, 공간적 한계가 존재하며, 전국 단위의 대규모 영역에 대하여 그 성능을 평가할 경우 상당한 시간이 소요된다. 따라서 본 논문에서는 오픈 소스 프로그램인 RTKLIB을 이용하여 시간적, 공간적 제약을 완화한 GNSS 기준국 성능 평가 방법을 제안한다. 또한, 제안된 방법 검증을 위하여 실제 데이터를 이용한 검증 수행을 통해 사용 가능성을 확인하였다.

Performance Evaluation of GNSS Correction Using RTKLIB

Yongrae Jo, Suyeol Kim, Seungho Lee, Dookyung Park, Byungwoon Park*

With the development of autonomous vehicles, drones, and eVTOL, the demand for precise positioning technique is increasing. In particular, the Real-Time Kinematics (RTK) technique, one of the precision positioning techniques, can determine the baseline vector of the centimeter-level accuracy and the final position of the user through double-difference between carrier phase measurements and the Global Navigation Satellite System (GNSS) correction generated by the pre-precise reference station or virtual reference station. Therefore, the RTK technique may significantly degrade user positioning accuracy and reliability if there is an irregularity in the performance of the GNSS correction or the precise coordinates measured in advance. To check the performance or abnormality of the correction provided to user, a procedure for evaluating accuracy at a point where the location is accurately known in advance, such as a level point or a reference point, is required. In general, GNSS reference station performance and accuracy evaluation can be performed based on the precision coordinates of the corresponding point after installing GNSS antenna and receiver at a level point or reference point and receiving correction. In the case of the existing method, there are time and space limitations in which data must be collected for a long time by visiting a nearby area to evaluate one reference station or correction, and it takes a considerable amount of time to evaluate its performance on a large-scale area nationwide. Therefore, in this paper, we propose a GNSS reference station performance evaluation method that reduce temporal and spatial limitations using RTKLIB, an open-source program. In addition, for verification of the proposed method, the usability was confirmed through verification performance using actual data. Keywords: RTK, RTKLIB, reference station, evaluation method

Speaker 조용래 세종대학교