Global navigation satellite system (GNSS)에서 전리층은 주요 오차 요인으로, 단일주파수 수신기 사용자는 항법 메시지에 포함된 전리층 보정계수를 활용하여 전리층 지연량을 보정한다. 그러나 이러한 보정 계수는 전지구 사용자를 대상으로 제공되므로, 특정 지역 사용자에게는 적합하지 않다는 한계가 있다. 이를 보완하기 위해 지역 위성항법시스템인 quasi-zenith satellite system (QZSS)은 자체적인 전리 층 보정계수를 제공한다. 본 연구에서는 international GNSS Service (IGS) global ionosphere map (GIM)을 활용하여 일본 지역을 대상으로 지역적 Klobuchar 파라미터를 추정하고, QZSS에서 제공하는 보정 계수 와 비교하였다. 격자 범위는 IGS 일본 관측소의 ionosphere pierce point (IPP)를 기준으로 설정하였으며, 해당 범위의 vertical total electron content (VTEC) 값을 이용하여 보정계수를 추정하였다. 성능 평 가 는 global positioning system (GPS) Klobuchar 보정계수, QZSS Klobuchar 보정계수, 그리고 본 연구에서 추정한 지역 보정계수를 대상으로 수행하였다. 정확도를 검증하기 위해 일본의 관측소 5개소에서 의 slant TEC (STEC) RMSE를 계산하였다. 본 연구에서 추정한 보정계수를 적용하여 계산한 STEC RMSE는 QZSS Klobuchar의 보정계수를 적용한 경우보다 최대 58.1% 향상된 것으로 나타났다.

Estimation of Klobuchar Coefficients in the Japanese Region and Their Performance Comparison with QZSS Coefficients

Ei-Ju Sim*, Kwan-Dong Park

Ionospheric delay is one of the major error sources in global navigation satellite system (GNSS) positioning. Single-frequency receivers rely on ionospheric correction coefficients broadcast in the navigation message to mitigate this delay. However, these coefficients are designed for global users and may not be suitable for specific regional users. To address this limitation, the quasi-zenith satellite system (QZSS), a regional navigation satellite system, provides its own ionospheric correction coefficients. In this study, regional Klobuchar parameters were estimated for Japan using the international GNSS Service (IGS) global ionosphere map (GIM) and compared with the coefficients provided by QZSS. The grid area was defined based on the ionospheric pierce points (IPPs) of IGS stations in Japan, and vertical total electron content (VTEC) values within this region were used to estimate the coefficients. Performance evaluation was conducted by comparing the global GPS Klobuchar coefficients, the QZSS Klobuchar coefficients, and the regionally estimated coefficients. For accuracy verification, slant TEC (STEC) root mean square error (RMSE) values were calculated at five GNSS stations in Japan. The results show that the regionally estimated coefficients achieve a 58.1% improvement in accuracy compared with the QZSS Klobuchar coefficients. Keywords: GPS, ionosphere parameter, QZSS, Klobuchar model

Speaker 심이주* 인하대학교