범용기기인 스마트폰을 활용하여 정밀한 위치정보를 확보할 수 있도록 안드로이드 스마트폰 원시데이터를 활용한 실시간 서버기반 정밀 RTK 측위 시스템을 개발하였다. 서버기반 RTK 정밀 측위 시스템은 임포터(importer) 서버와 측위(Estimate) 서버, 사용자 안드로이드 어플리케이션으로 구성되며 임포터와 측위 서버는 아마존 웹 서버(AWS)에 구축하였다. 임포터 서 버는 국토지리정보원 또는 기준국의 RTCM 보정정보를 수신하고 이를 디코딩하여 레디스(Redis)에 적재하며 측위 서버단의 호출에 따라 요청 데이터를 제공한다. 측위 서버는 레디스의 RTCM 보정정보와 스마트폰 원시데이터를 입력 받아 RTK 측위를 수행하며 산출된 정밀 좌표를 사용자 어플리케이션으로 반환한다. 측위 서버와 어플리케이션은 웹소켓 통신으로 데이 터를 송수신한다. 사용자 어플리케이션은 스마트폰 GNSS 원시데이터를 측위 서버로 전송하고 측위 서버로부터 정밀 좌표를 수신하여 지도 표출 및 정확도 또는 정밀도 계산을 한다. 본 연구에서 구현한 각 기술 및 전체 프로세스의 정상 동작 확인을 위해 개발기술간 연계 테스트를 수행하였으며 관측 환경에 따른 측위 성능을 분석하였다. 개활지, 준도심지, 극도심지에 서 각 3회씩 테스트한 결과, 수평 방향 RMS 오차가 평균 0.3 m, 0.8 m, 3.1 m로 산출되었으며 이는 성능 비교를 위해 GNSSLogger로 동시에 취득한 스마트폰 NMEA보다 우수한 성능으로 스마트폰 GNSS 원시데이터 처리 AWS 서버기반 실시간 RTK 시스템의 효용성을 확인하였다.

Development of the Real-time RTK System with Android Raw Data Based in AWS

Miso Kim*, Yeong-Guk Kim, Changhee Han, Hye-in Kim, Kwan-Dong Park

In order to secure precise positioning using smartphones, we developed the real-time RTK system using raw data from Android smartphone based in AWS. The system developed consists of importer servers, estimation servers, and Android applications, and the importer and estimation servers were built on Amazon Web Server. The importer servers receive RTCM corrections from correction server or the reference station, and decodes it, uploads it into Redis, and provides requested data when the estimation server calls. The estimation servers receive RTCM corrections and android raw data, performs precise positioning, and returns the calculated precise coordinates to the user application. The estimation servers and applications transmit and receive data using web-socket. The android applications transmit GNSS raw data to the estimation server and receives precise coordinates to display maps and calculate accuracy or precision. An associated test was conducted to confirm the normal operation of each module and the entire process implemented, and the positioning performance according to the observation environment was analyzed. The horizontal RMSE was 0.3 m, 0.8 m, and 3.1 m in open-sky, semi-urban, and urban, confirming the effectiveness of the real-time RTK system using Android raw data based in AWS with superior performance than the smartphone NMEA acquired with GNSS Logger App.

Keywords: GNSS, android, AWS, RTK

Speaker 김미소* 피피솔