본 논문에서는 다중 위성군의 위성을 효율적으로 선별 활용하기 위하여 위성 선별 최적 결합 전략에 대한 연구를 제안하였다. 근래에 들어 다중 위성항법시스템을 통해서 사용자가 활용할 수 있는 가시위성 수가 대폭 증가하여 전반적인 PNT 성능 개선 효과를 기대할 수 있게 되었다. 반면, 가시위성 수의 현저한 증가로 인하여 수신기의 연산량 부담이 크게 증가하게 된다. 따라서, 제한된 위성 개수로 PNT 성능을 향상시킬 수 있는 위 성 선별 최적 결합 연구가 요구된다. 최적 위성 선별 기법은 선별 과정에서 매우 큰 연산량을 발생시킨다. 따라서 최근 준 최적 위성 선별 기법에 대한 연구가 진행되었다. 탐욕 알고리즘 기반의 위성 선별 기법의 경우에 는 최적 위성 선별 기법에 비해 제한된 위성 조합 검색을 통하여 효율적인 결합을 찾아 연산량 부담을 감소시킨다. 반면, 탐욕 알고리즘 기반의 준 최적 위성 선별 기법은 지역적 최적 위성 조합 선별 문제가 발생하게 된 다. 또한, 지역적 최적 위성 선별 조합 문제를 고려하지 않고 위성을 선별할 경우 항법 성능이 저하된 결과를 산출하게 된다. 본 논문에서는 이와 같은 지역적 최적 위성 선별 조합 문제를 해결하기 위해 다중 위성군 사 이의 시스템간 바이어스를 활용하는 준 최적 위성 선별 기법을 제안한다. 제안된 기법은 실제 관측된 위성들 중 GPS, BeiDou, Galileo 위성군을 활용하여 GPS와 BeiDou간의 시스템 바이어스, GPS와 Galileo간의 시스템 바이어스를 활용하여 지역적 최적 위성 선별 조합 문제를 해결하고 기하학적 위성 배치에 대한 고려를 통해 효율적인 위성 결합의 선별을 가능하게 하는 장점을 가진다.

A Study on the Effective Satellite Selection Method for Multi-constellation GNSS

Taek Geun Lee, Yu Dam Lee, Hyung Keun Lee*

In this paper, we propose an optimal combination strategy for satellite selection for multi-constellation GNSS. Through the multi-constellation GNSS, number of visible satellites has increased significantly and the overall PNT performance improvement can be expected. However, due to a significant increase in the number of visible satellites, computational burden of a receiver increases significantly. Therefore, an efficient satellite selection method study capable of improving PNT performance with a limited number of satellites is required. The optimal satellite selection method requires a very large computation amount in the selection process. This paper proposed a quasi-optimal satellite selection method that utilizes inter-system biases of multi-constellation GNSS to solve the local minimum problem of the satellite selection. The proposed method has the advantage of utilizing GPS, BeiDou, and Galileo among the observed satellites, the inter-system bias between GPS and BeiDou, and inter-system bias between GPS and Galileo to solve the local optimality problem and enable efficient satellite selection by considering geometrical satellite placement.

Keywords: multi-GNSS, satellite selection, dilution of precision, inter-system bias

Speaker 이택근 한국항공대학교