GNSS 측위 정확도를 향상시키기 위해 양한 다양한 가중값 모델을 사용할 수 있다. 일반적으로 고도각, Signal to Noise Ratio (SNR) 등을 기반으로 가중값을 적용하지만, 스마트폰은 일반 수신기와 SNR의 특성이 달라 일반적인 방법 적용에 어려움이 있다. 본 연구에서는 실험에 사용된 스마트폰에서 지원하는 GPS, Galileo, BeiDou 위성군의 스마트폰 GNSS 원시 데이터를 이용하여 얻은 코드의사거리 관측값 기반의 가중 값 모델을 개발하고 적용하여 측위 정확도를 향상시키는 연구를 수행했다. 실제로 수집된 코드의사거리 관측값에 다항식을 곡선접합하여 추정된 값과 실제 관측값 사이의 차이를 이용하여 가중값을 다르게 적 용하였다. 또한 가중값 모델을 적용한 코드의사거리 기반 알고리즘은 일반적으로 고도각이나 신호잡음비를 사용한 경우 대비, 수평, 수직 각각 13%, 11% 향상된 측위 정확도를 나타냈다. 본 연구를 통해 스마트 폰 측위에서는 제안된 관측값 기반의 가중값 모델이 고도각, SNR 기반의 모델보다 더 높은 정확도와 정밀도 확보가 가능하다는 것을 확인하였다.

Development and Evaluation of a Weighted Model Based on Code Pseudo-range Observations form Android Smartphone

Jong-Sung Lee, Joonseong Gim, Kwan-Dong Park*

To increase the accuracy of the GNSS positioning algorithm, the least squares method with various weights is used. In general, elevation angle and signal noise ratio are used in GNSS positioning, but smartphones have difficulty applying general methods due to different characteristics of signal noise ratio from general receivers. In this study, the GPS, Galileo, and BeiDou satellites supported by the smartphone used in the experiment were used, and a weighting model based on code pseudo range observations obtained using smartphone GNSS raw data was developed and applied to improve positioning accuracy. was carried out. By curve fitting a polynomial to the actually collected code pseudo range observations, the variance through the difference between the estimated value and the actual observed value was used as a weighting value. This weighting model based on code pseudo range observations has the advantage of giving weights to each satellite and giving different weights to satellites with a large difference between the original and estimated observed values. In addition, the code pseudo range-based algorithm using weight model generally showed improved positioning accuracy of 13% and 11% horizontally and vertically, respectively, compared to the case where elevation angle or signal-to-noise ratio was used. Through this study, it was confirmed that the proposed observation based weighting model is capable of securing higher accuracy and precision in smartphone positioning than the elevation angle and signal-to-noise ratio model.

Keywords: GNSS, android-smartphone, weighting

Speaker 이종성 인하대학교