Real-Time Kinematics (RTK)는 GNSS 위성의 측정치 중 반송파 위상 측정치를 이용하여 사용자의 정밀 상대 위치를 실시간으로 결정하는 측위 기법이다. 반송파 위상 측정치는 기존의 의 사거리 측정치와는 다르게 그 잡음 수준이 mm 수준으로 매우 정밀하기 때문에, 측정치에 포함된 미지정수를 정확히 추정한다면 사용자 위치를 cm급으로 정밀하게 결정할 수 있다. RTK 기법은 사용자와 기준국의 기선거리가 일정한 범위(<10 km) 이내일 경우에만 유효하다는 한계점이 존재하고, 이를 해결하기 위해 다수의 기준국을 네트워크로 연결하여 기선거리의 유 효 범위를 증가시킨 Network-RTK에 대한 연구가 활발히 진행중이다. Network-RTK 기법은 크게 Virtual Reference Station (VRS), Flachen Korrektur Parameter (FKP), Master and Auxiliary Concept (MAC) 방식이 있으며, FKP 방식은 기존 RTK와 다르게 위성 신호에 포함된 오차들을 전리층 관련 오차와 비 전리층 관련 오차로 나누고, 각각의 오차를 공간에 대한 1차 평면으 로 모델링하여 사용자에게 추가적인 보정정보를 제공함으로써 사용자는 전리층 및 비 전리층 오차의 공간이격 오차를 효과적으로 제거할 수 있다. 그러나 실제 오차의 분포를 단순히 1 차 평면으로만 모델링하는 것은 정확도에 한계가 있으므로, 본 연구에서는 추가적으로 FKP 보정정보로 보정한 후 남은 잔여오차를 2차 평면으로 모델링 하는 기법을 제안한다. 또한 반 송파 시뮬레이션 측정치를 이용하여 제시한 기법의 유효성을 검증하고, 실제 기준국의 반송파 측정치 데이터를 이용하여 제시한 방법론을 구현함으로써 그 타당성 및 가용성을 검증하 였다.

Homogeneous Network RTK Correction Residual Error Modeling Techniques for Improving the Position Accuracy of Network Internal and External Users

Yun-Ho Cha, Cheol-Soon Lim, Ye-Bin Lee, Yong-Rae Jo, June-Sol Song, Byung-Woon Park

Real-Time Kinematics (RTK) is a positioning technique that determines a user's precise relative position in real-time using carrier phase measurements of GNSS signals. Unlike conventional pseudorange measurements, carrier phase measurements have a much higher precision, often on the millimeter level. Therefore, if the unknown integer ambiguity within these measurements can be accurately estimated, user positions can be determined with centimeter-level accuracy. RTK technique has the limitation that it is effective only when the baseline distance between the user and the reference station is within a certain range (<10 km). To overcome this limitation, research on Network-RTK is actively underway, where multiple reference stations are connected into a network to extend the effective baseline range. Network-RTK techniques can be broadly categorized into VRS, FKP, and MAC methods. The FKP method differs from traditional RTK in that it separates signal errors into ionospheric and non-ionospheric terms. These errors are then modeled in the spatial domain as first-order planes to provide additional correction information to users, effectively removing ionospheric and non-ionospheric errors. However, modeling the distribution of actual spatial decorrelation errors in the first- order plane has its limitations in terms of accuracy. Therefore, this study proposes a technique that further models the remaining residual errors after FKP corrections in the second-order plane. Additionally, the validity of the proposed method is verified using carrier phase simulation measurements, and the methodology is implemented using actual carrier phase measurement data from reference stations to validate its feasibility and availability.

Keywords: RTK, network-RTK, FKP, long-baseline, protection-level

Speaker 차윤호 세종대학교