일반적으로 GNSS 수신기는 약 20,000 ~ 35,000 km 상공의 위성에서 송신되는 신호를 활용한다. 따라서 GNSS 수신기 에는 매우 미약한 세기의 신호가 도달하게 된다. 고층 빌딩 등의 장애물이 많은 도심지에서는 이로 인하여 신호가 차단되 어 측위가 불가능하거나, 반사된 신호가 도달하여 측위 오차가 커지는 현상이 빈번하게 발생한다. 신호가 차단되면 GNSS 수신기의 추적 루프에 영향을 미쳐 사이클 슬립 등의 현상이 발생하여 생성된 측정치에 오차가 포함된다. 또한, 반사된 신 호를 활용할 경우 다중경로오차가 포함되어 신뢰할 수 없는 측정치가 생성된다. 이러한 현상을 개선하기 위하여 반송파 위 상 측정치와 의사거리 측정치를 도플러 측정치와 비교하여 측정치의 신뢰성을 검사하는 검출 기법이 널리 활용되고 있다. 언급된 기법은 반송파 위상 측정치의 증분과 의사거리 측정치의 증분이 도플러 측정치와 동치라는 이론에 기반한다. 그러 나, 위의 검출 기법에서 기준이 되는 도플러 측정치에 오차가 포함되어 있는 경우 검출기는 더 이상 제 역할을 할 수 없다. 본 논문에서는 이러한 현상을 개선하기 위하여 INS 속도 정보를 활용하여 도플러 측정치를 예측하고, 이를 활용하여 오차 가 포함된 도플러 측정치를 검출한다. 품질이 확인된 위성의 측정치만을 측위에 활용함으로써 도심지와 같이 신호 수신 환 경이 좋지 않은 지역에서도 비교적 정확한 측위를 할 수 있다.

GNSS Integrity Monitoring Algorithm Using INS Velocity

Lawoo Kim, Won Jae Yoo, Taek Geun Lee, Hyung Keun Lee*

GNSS signals are transmitted from satellites at a height of about 20,000 ~ 35,000 km. For the reason, signals arriving at GNSS receivers are very weak in their strength. In urban area where there are many high-rise buildings, reliable positioning is very difficult due to signal blockings or multipath errors. When the signal is blocked or hindered, the tracking loop of the GNSS receiver cannot perform its normal function or affected by measurement errors. In addition, when a reflected signal is used even after the application of any detector, the generated measurement includes subtle multipath errors. To mitigate these effects, a detection method comparing the incremental carrier phase, the incremental pseudorange, and the Doppler shift is widely utilized. However, if the Doppler shift which takes the role as the reference contains error, the detection method cannot play its intended role. In this paper, we propose a method to predict the value of the Doppler shift utilizing the INS velocity and detect the Doppler measurement error. By using the verified measurements, it is possible to perform more accurate positioning even in urban area with poor signal qualities.

Speaker 김라우 한국항공대학교