스마트폰 GNSS 원시 관측자료를 활용한 실시간 측위의 효용성 평가 (Assessment of Availability of Real-Time Point Positioning Using GNSS Raw Data of Smartphone)

서지정보

· 발행기관 : 대한공간정보학회
· 수록지 정보 : 대한공간정보학회지 / 30권 / 3호 / 3 ~ 14페이지
· 저자명 : 이용창, 오성종, 조은석

초록

본 연구는 스마트폰의 GNSS 원시 관측자료를 활용한 실시간 측위의 효용성 검토를 목적으로 2주파수 GNSS 칩셋을 탑재한 스마트폰을 선정, 실시간 정적 및 동적 측위 특성을 비교⋅고찰하였다. 이를 위한 연구수행 전략으로 L1, L5 GNSS 위성신호 수신이 가능한 GNSS 칩셋(BCM47755)이 탑재된 스마트폰(Samsung Galaxy S20 Ultra, Xiaomi Mi 8)을 선정, 공개 툴(RTCM converter, RTK2go, 및 RTKGPS+)을 활용한 NTRIP 기반의 실시간 측위 시스템을 구성한 후, 정적측위 4종(Static-RTK, DGNSS, PPP 및 Single) 및 2종의 동적 측위(Kinematic, PPP-Kinematic)의 수행결과를 분석⋅고찰하여 다음의 결론을 얻을 수 있었다. Mi 8 스마트폰의 2주파 GPS(L1+L5) 및 GLONASS (L1) 조합 원시 측정값 기반 정적측위에서 측지용 수신기(R8)의 VRS 측량성과 대비, Static-RTK 측위의 수평좌표 정확도는 각각 1.019m(2D_RMSE(65%)) 및 0.849m(2D_CEP(50%))였다. 특히, 측위 시작단계의 과대오차를 제외하면, 수평좌표 성분은 각각 0.732m(2D_RMSE(65%)) 및 0.610m(2D_CEP(50%)), 수직성분은 0.741m(RMSE(68%))로 데시미터(Decimeter)정확도의 실시간 3차원 측위성과를 획득할 수 있었다. 또한, 도로를 대상으로 수행된 2종의 동적 측위에서 순환 도로 상, 횡단보도 4곳의 주행궤적 간 평균 지거(offset)를 비교 고찰한 결과, Kinematic 측위 및 가용위성에 적합한 실시간 상태공간재현(SSR) 보정류를 적용한 PPP-Kinematic 측위에서 평균 1m 이내의 편차로 도로의 주행궤적을 획득할 수 있었다. 따라서, 평균 1m이내 3차원 정확도의 실시간 공간정보 획득 분야에서 스마트폰 기반 GNSS 원시 관측자료의 활용성이 기대된다.

영어초록

The purpose of this study is to examine the utility of smartphone-based real-time positioning by comparing and reviewing real time static and dynamic positioning characteristics by combining raw GNSS measurements of smartphones equipped with a two-frequency GNSS chipset. As a research strategy for this, a smartphone (Samsung Galaxy S20 Ultra, and Xiaomi Mi 8) equipped with GNSS chipset(BCM47755) capable of receiving L1, L5 GNSS satellite signals was selected, and an NTRIP-based real-time static and dynamic measurement system was configured using open sources(RTCM converter, RTK2go, and RTKGPS+). The following conclusions were obtained by analyzing and considering the performance results of the four static positioning modes(Staic-RTK, DGNSS, PPP, and Single) and two dynamic positioning modes(Kinematic, PPP-Kinematic). As a result of performing four modes of static measurements based on the combination of two-frequency GPS(L1+L5) and GLONASS(L1) raw measurements of Mi 8 smartphones, the horizontal coordinate components of Static-RTK measurements were 1.019m (2D_RMSE(65%)) and 0.849m(2D_CEP(50%)). In particular, excluding the over-error in the survey start stage, real-time survey results of decimeter accuracy could be obtained with horizontal components were 0.732m (2D_RMSE(65%)) and 0.610m(2D_CEP(50%)), and vertical components were 0.741m(RMSE(68%)). In addition, Kinematic and PPP-Kinematic dynamic survey tests conducted on roads, the average offset between driving trajectories at four crosswalks located on a circular road was obtained with a deviation within 1 m when applied to available satellites suitable for real-time SSR(State Space Representation) corrections. Therefore, the utilization of smartphone-based GNSS raw measurements was expected in the field of obtaining real-time spatial information with 3D accuracy within an average of 1m.

참고자료

· 없음