단일 주파수 Global Navigation Satellite System (GNSS) 사용자의 측위 성능에 가장 크게 영향을 미치는 오차 요인 중 하나는 전리층으로 인한 신호 지연이다. 따라서 미국의 GPS나 유럽의 Galileo와 같은 시 스템의 경우, 각각 Klobuchar 모델, NeQuick-G 모델과 같은 전지구적 모델을 도입하여 사용자로 하여금 측위 성능을 개선하도록 하고 있다. 하지만, 전리층으로 인한 신호지연 효과는 지리적인 위치에 따라 크게 다르게 나타날 수 있다. 따라서 한국지역에 적용가능한 지역 위성항법시스템을 고려함에 있어 지역 전리층 특성을 반영할 수 있는 전리층 지연 보정 모델을 개발하고 그 성능을 예측해 보는 것은 필 수 적인 단계이다. 따라서 이 논문에서는 국내 GNSS 상시 관측소 데이터를 수집하여 한국지역 전리층 지연 보정정보를 생성하고 보정정보 성능을 평가한다. 이를 위해 L1-L2 이중주파수 코드 반송파 측정 치의 전처리(pre-processing)와 기준국 주파수 간 편이(bias) 추정을 통해 정밀 전리층 지연 오차를 도출하였다. 또한 한국지역 상공의 가상의 전리층 격자점을 정의하고 도출된 전리층 측정치를 기반으로 전 리층 격자점에서의 실시간 보정정보를 생성하고, 이를 후처리 격자점 전리층 모델인 Global Ionospheric Maps (GIMs) 과의 비교를 통해 생성된 보정정보의 성능을 분석한다.

A Case Study on Regional Ionospheric Delay Correction for the Korean Region

Eugene Bang*, Juyeong Yu

The ionospheric signal delay is one of the most significant error sources affecting the positioning performance of single-frequency GNSS (Global Navigation Satellite System) users. To mitigate this, global systems such as the U.S. GPS and Europe’s Galileo employ ionospheric delay correction models—Klobuchar and NeQuick-G, respectively—enabling users to improve positioning accuracy. However, the impact of ionospheric delay varies considerably with geographic location. Therefore, in developing a regional satellite navigation system for Korea, it is essential to design an ionospheric delay correction model that reflects the local ionospheric characteristics and to evaluate its expected performance. This study collects data from continuously operating GNSS reference stations in Korea to generate ionospheric delay correction tailored to the Korean region and evaluate its performance. To this end, precise ionospheric delay estimates are derived by preprocessing L1–L2 dual-frequency code and carrier measurements, along with inter-frequency bias estimation for reference stations. Virtual ionospheric grid points are then defined over the Korean airspace, and real-time correction information is generated for these grid points using the derived ionospheric measurements. Finally, the generated corrections are compared with the post-processed Global Ionospheric Maps (GIMs) to assess their accuracy and effectiveness.
Keywords: ionosphere, ionospheric correction, Korean region

Speaker 방유진* 경상국립대학교