GNSS 수신기가 자신의 위치를 결정할 때, 의사거리 오차, 위성 궤도 오차, 위성 시계 오차, 전리층 지연 오차와 같은 다양한 오차 성분을 고려해야 한다. 특히, 태양 활동으로 인해 전리층 지연 오차가 큰 경우, GNSS 수 신기의 위치 결정에 영향을 받아 수 미터 수준의 오차를 발생한다. 이러한 상황을 고려하여 GNSS 수신기의 사용자는 정지궤도 위성인 SBAS를 통한 보강 항법을 사용할 수 있다. SBAS는 GNSS가 제공하는 오차 정보와 위치 정보의 무결성을 제공하여 위치 오차를 보강해주는 시스템이다. SBAS는 데이터 전송율이 250 bps로 보강 항법을 활용 시, SBAS가 적용된 초기 위치 결정은 기존 GNSS 보다 많은 시간이 필요하다. 최근 연구에서 는 SBAS 보강 항법을 활용하는 초기 위치 결정 시간을 단축하기 위한 Assisted-SBAS GNSS(A-SGNSS) 기법이 연구되었다. 해당 연구의 A-SGNSS 기법은 서버 GNSS 수신기로부터 사용자의 GNSS 수신기로 시각/시간 정보, 수신기의 초기 위치 정보, 위성의 위치 및 궤도력, SBAS의 보강 정보를 수신하여 SBAS 보강 항법을 이용한 초기 위치 결정 시간 소요를 줄일 수 있는 기법을 제안한다. 그러나 해당 연구에서는 A-SGNSS 기법에 대한 운용방안에 대해서 연구가 되었으며, GNSS 수신기가 정적, 동적인 환경에서 위치 오차 성능 분석은 수행하지 않았다. 따라서, 실제 환경에서 적용하기 위해 A-GNSS 기법 대비 A-SGNSS 기법의 위치 오차에 대한 성능 분석도 필요하다. 본 논문에서는 실제 GNSS 수신기에 A-SGNSS를 탑재하여 초기 위치 결정에 관한 정확도와 정밀도를 분석하고 기존의 Assisted-GNSS(A-GNSS)와 A-SGNSS에 대한 성능을 비교한다.

An Analysis of Initial Position Accuracy of GNSS Receiver using SBAS Correction Data loaded from External GNSS Receiver

Byung-Hyi Gong, JunWoo Jung*, Kwi Woo Park

When a GNSS receiver determines its position, it must account for various error components such as pseudorange erros, satellites orbit errors, satellite clock drift, and ionospheric delay errors. Particularly, in cases where ionospheric delay errors are exacerbated by solar activity, these errors can affect GNSS receiver’s position determination, leading to errors in the range of several meters. To address these issues, GNSS receiver users can employ augmentation navigation through Satellite-Based Augmentation Systems (SBAS), which utilize geostationary satellites to enhance positioning accuracy. SBAS enhances the integrity of the positioning information provided by GNSS, helping to reduce position errors. However, using SBAS requires more time for initial position determination compared to standard GNSS due to its data transmission rate of 250 bps. Recent research has introduced the Assisted-SBAS GNSS (A-SGNSS) technique, which aims to shorten the time required for initial position determination by receiving time information, the receiver's initial position, satellite locations, and SBAS corrections from a server GNSS receiver. While this research has focused on the operational aspects of A-SGNSS, it has not analyzed its position error performance in both static and dynamic environments. In this paper, we analyze the accuracy and precision of initial position determination using the A-SGNSS technique with SBAS in real-world conditions. This analysis is essential to evaluate the performance of A-SGNSS compared to traditional A-GNSS in various scenarios.

Keywords: GNSS receiver, satellite-based augmentation systems, Assisted-SBAS GNSS

Speaker 공병휘 덕산넵코어스