이동속도에 따른 GNSS 위치정확도 영향성 분석 = Analysis of GNSS Position Accuracy Influence by velocity

국문 초록 (Abstract)

위성항법시스템은 시간과 공간의 제약 없이 위치정보를 제공하는 핵심 기술로 위치정보 활용 범위가 다양해짐에 따라 고정밀 위치 좌표에 대한 수요는 증가하고 있다. 그 중 이동 측위 연구에서는 위성항법시스템 자체의 위치정확도를 향상하기 위한 연구가 주로 수행되어왔다. 이러한 위성항법시스템를 안정적으로 운용하기 위해서는 이동속도가 위치정확도에 미치는 영향을 검토할 필요가 있다.
이에 본 연구는 이동속도에 따른 위치정확도에 미치는 영향을 분석하기 위해 실제 도로 환경에서 총 2차례 진행했다. 이동속도는 40km/h∼60km/h와 80km/h∼100km/h로 구분하고 단일 위성군과 다중 위성군 조건에서 수집된 데이터를 활용하여 위치정확도를 분석했다.
위치정확도는 DRMS를 사용하여 분석했으며, 속도 구간 간 위치정확도 차이가 통계적으로 유의미한지를 확인하기 위해 HPE를 활용했다. 이를 바탕으로 t-검정을 수행하여 위치정확도 차이가 우연이 아닌 통계적으로 유의한지 확인했다.
본 연구의 분석 결과를 종합하면, 1차 실험에서는 단일 위성군 조건에서는 80km/h∼100km/h의 DRMS가 증가하였지만, 다중 위성군 조건에서 80km/h∼100km/h의 DRMS가 감소하였다. 2차 실험에서의 단일 및 다중 위성군 조건 모두에서는 80km/h∼100km/h의 DRMS가 증가하여, 속도 증가가 위치정확도 저하로 이어짐을 확인할 수 있었다. 이동속도는 GNSS 위치정확도에 영향을 미칠 수 있으며, 그 영향의 크기는 위성군에 따라 다르게 나타날 수도 있다. 이러한 결과는 차량 내비게이션 및 자율주행 등 실제 사용자 기반의 위치정보 서비스 분야에서 이동속도에 따른 위치정확도 특성을 위한 기초자료로 활용될 것으로 기대한다.

목차 (Table of Contents)

• 목 차 ⅰ
• 표 목 차 ⅳ
• 그림 목차 ⅴ
• 국문 초록 ⅶ
• 제1장 서론 1
• 1.1. 연구의 배경 및 목적 1
• 1.2. 연구의 구성 2
• 제2장 이론적 배경 3
• 2.1. 위성항법시스템 3
• 2.1.1. 위성항법시스템 개요 3
• 2.1.2. 삼변측량 4
• 2.2. 좌표계 6
• 2.2.1. 경위도 좌표계 6
• 2.2.2. 지구 중심 좌표계 6
• 2.2.3. UTM 좌표계 7
• 2.3. 선행 연구 조사 8
• 2.3.1. 선행 연구 사례 8
• 2.3.2. 선행 연구와 차별점 11
• 제3장 연구 방법 14
• 3.1. 연구 절차 14
• 3.2. 분석 항목 15
• 3.2.1. DOP 15
• 3.2.2. 위치정확도 17
• 3.2.3. t-검정 방법 19
• 3.3. 실험 개요 및 구성 21
• 제4장 실험 분석 및 결과 25
• 4.1. 1차 실험 25
• 4.1.1. 1차 실험의 사전 환경 분석 25
• 4.1.1.1. 단일 위성군 조건에서의 정지 측위 분석 25
• 4.1.1.2. 다중 위성군 조건에서의 정지 측위 분석 27
• 4.1.2. 이동속도에 따른 위치정확도 분석 29
• 4.1.2.1. 단일 위성군 조건에서 속도에 대한 위치정확도 분석 29
• 4.1.2.2. 다중 위성군 조건에서 속도에 대한 위치정확도 분석 33
• 4.1.3. 단일 및 다중 위성군 조건에서 속도에 대한 위치정확도 분석 36
• 4.2. 2차 실험 38
• 4.2.1. 2차 실험의 사전 환경 분석 38
• 4.2.1.1. 단일 위성군 조건에서의 정지 측위 분석 38
• 4.2.1.2. 다중 위성군 조건에서의 정지 측위 분석 40
• 4.2.2. 이동속도에 따른 위치정확도 분석 42
• 4.2.2.1. 단일 위성군 조건에서 속도에 대한 위치정확도 분석 42
• 4.2.2.2. 다중 위성군 조건에서 속도에 대한 위치정확도 분석 47
• 4.2.3. 단일 및 다중 위성군 조건에서 속도에 대한 위치정확도 분석 52
• 제5장 결론 53
• 5.1. 연구 결과 53
• 5.2. 한계점 55
• 참 고 문 헌 56
• ABSTRACT 60