도심지는 고층 건물들로 인한 빈번한 신호 차단과 다중 경로 오차 등 다양한 요인으로 인해 위성 항법이 어려운 환경이다. 최근에는 이러한 도심 환경에서 항공기를 운용하는 새로운 교통 시스템인 Urban Air Mobility (UAM)의 개발이 활발하게 이루어지고 있다. 일반적인 의사거리 측정치는 다중 경로 오차에 취약하다는 단점이 존재한다. 반면에 반송파 위상 측정치는 다중 경로 오차에 강인하다는 장점이 있지만 미지정수를 해결해 야 측정치로 활용할 수 있다. 이때 반송파 위상 측정치의 미지정수는 시간에 대해 일정한 값을 갖는다는 특징이 존재하기 때문에 이를 시간 차분하여 활용할 경우 미지정수 결정 없이 반송파 위상 측정치를 활용할 수 있다. 반송파 위상 측정치의 시간차분 방식에 따라 TDCP-RAIM 방식과 전통적인 방식인 Relative RAIM (RRAIM)으로 구분 지을 수 있다. 이때 TDCP-RAIM의 시간 차분 방식은 위성수가 급격히 변화하는 도심 환경에서 유리하다. 본 연구에서는 도심 지역에서 가시위성 수가 크게 감소하는 상황에서 TDCP에 기반한 무결성 모니터링을 수행할 때 위치 결정 성능을 분석하였다.

Positioning Performance Analysis of Time-differenced Carrier Phase RAIM

Hojoon Jeong, Junesol Song, Changdon Kee*

Urban areas are challenging environments for satellite navigation due to frequent signal blockages and multipath errors caused by high-rise buildings and other factors. Recently, the development of new transportation systems, such as Urban Air Mobility (UAM), which operates aircraft in urban environments, has been actively pursued. However, pseudorange measurements are vulnerable to multipath errors. In contrast, carrier phase measurements are robust against multipath errors, but they must resolve ambiguities to be used effectively. The carrier phase measurement ambiguities have the characteristic of maintaining a constant value over time. Therefore, by applying time-differencing techniques, the carrier phase measurements can be used without resolving the ambiguities. Depending on the method of time differencing, carrier phase measurements can be classified into TDCP-RAIM and the traditional method, RRAIM (Relative RAIM). The time-differencing method of TDCP-RAIM is advantageous in urban environments where the number of visible satellites changes rapidly. This study analyzes the positioning performance of integrity monitoring based on TDCP in scenarios where the number of visible satellites significantly decreases in urban areas.

Keywords: RAIM, TDCP, UAM

Speaker 정호준 서울대학교