골목길 내비게이션을 위한 저가 모듈 기반의 지능형 GNSS 측위 기술 개발 (Development of Intelligent GNSS Positioning Technique Based on Low Cost Module for an Alley Navigation)

서지정보

· 발행기관 : 대한공간정보학회
· 수록지 정보 : 대한공간정보학회지 / 24권 / 3호 / 11 ~ 18페이지
· 저자명 : 김혜인, 박관동

초록

도심환경이나 좁은 골목길의 경우 건물 등의 장애물에 의해 GNSS 신호가 차폐되어 충분한 개수의 가시위성 확보가 어려운 난수신환경이기 때문에 측위가 불가능하거나 측위정확도가 저하되는 문제가 발생한다. 이 연구에서는 골목길 환경에서의 위치정확도 향상 기술을 개발하고 그 성능을 검증하였다. 먼저 관측자료를 선별하고 이상점을 제거하는 알고리즘을 적용하였으며, GPS/GLONASS 복합측위를 구현하였다. 또한 위성신호의 신호강도를 나타내는 SNR을 기반으로 다중경로 신호의 영향을 최소화하는 다중경로오차 저감 기술을 적용하였다. 개발 기술의 성능 검증을 위하여 인하대학교 후문에 위치한 도로폭 10m 이내의 좁은 골목길을 테스트베드로 선정하였으며, 테스트베드 내의 4개 측점들을 대상으로 정지측위 및 이동측위를 실시하고 측위 정확도를 분석하였다. 그 결과 정지측위의 경우 개활지에서는 저가 장비인 u-blox를 사용하는 경우보다 3차원 RMSE가 평균 45% 향상되는 것을 확인하였으며, 골목길에서는 3차원 정확도가 평균 37% 향상되었다. 특히 이동측위의 경우 개발 기술을 통해 편의 없이 안정적으로 위치결정이 가능함을 확인하였다.

영어초록

Since GNSS signals get blocked by buildings in urban canyons or narrow alleys, it is very difficult to secure a enough number of visible satellites for satellite navigation in those poor signal-reception environments. In those situations, one cannot get their coordinates or obtain accurate positions. In this study, a couple of strategies for improving positioning accuracy in urban canyons were developed and their performance was verified. First of all, we combined GPS and GLONASS measurements together and devised algorithms to quality-control observed signals and eliminate outliers. Also, a new multipath reduction scheme was applied to minimize its effect by utilizing SNR values of the observed signals. For performance verification of the developed technique, a narrow alley of 10m width located near the back gate of the Inha University was selected as the test-bed, and then we conducted static and kinematic positioning at four pre-surveyed points. We found that our new algorithms produced an 45% improvement in an open-sky environment compared with the positioning result of a low-cost u-blox receiver. In the alleys, 3-D accuracy improved by an average of 37%. In the case of kinematic positioning, especially, biases showing up in regular receivers got eliminated significantly through our new filtering algorithms.

참고자료

· 없음