본 논문에서는 단일 주파수의 각 반송파 위상 측정치들을 독립적으로 무결성 감시하는 기법을 제안한다. 기존의 사용자 무결성 감시 (Receiver Autonomous Integrity Monitoring, RAIM) 기법은 가중 최소제곱법 혹은 잔차와 위성 관측행렬의 변화량 등을 활용하여 가설 검정을 통한 통계 기법에 의존하지만 동시에 두 개 이상의 측정치 이상이 발생하지 않는다는 가정을 벗어날 수 없 다. 본 논문에서는 개별 반송파 위상 측정치의 변화의 변화율인 교차 비율을 통해 가우시안 형태가 아닌 신호의 이상을 효과적으로 검출할 수 있는 기법을 제안하였다. 제안된 기법은 기존의 위성 1기만 신호 결함이 있다는 가정을 요구하지 않으며 개별 신호를 독립적으로 감지하기 때문에 이동체 뿐만 아니라 고정된 기준국의 신호 감시에도 활용될 수 있다.

Integrity Monitoring Techniques using Single Frequency Carrier Measurement

Young Min Yoon*, Sang Min Jin, Byung-Seok Lee

In this paper, we propose a technique to independently monitor the integrity of each carrier phase measurement of a single frequency. Existing Receiver Autonomous Integrity Monitoring (RAIM) techniques rely on statistical techniques such as weighted least squares or hypothesis testing using residuals and changes in the satellite observation matrix, but they cannot escape the assumption that no more than two measurements are anomalous at the same time. In this paper, we propose a technique that can effectively detect anomalies in non-Gaussian signals through the cross-ratio, which is the rate of change of individual carrier phase measurements. The proposed method does not require the assumption that only one existing satellite has a defected signal and can be utilized for faulty signal detection of fixed reference stations as well as mobile objects because it detects individual signals independently.

Keywords: GPS, RRAIM, cross-ratio

Speaker 윤영민* 한국항공우주연구원