KR20220103553A - Apparatus and method for screening doppler measurement fault, and apparatus and method for detecting gnss measurement fault - Google Patents
Apparatus and method for screening doppler measurement fault, and apparatus and method for detecting gnss measurement fault Download PDFInfo
- Publication number
- KR20220103553A KR20220103553A KR1020210006329A KR20210006329A KR20220103553A KR 20220103553 A KR20220103553 A KR 20220103553A KR 1020210006329 A KR1020210006329 A KR 1020210006329A KR 20210006329 A KR20210006329 A KR 20210006329A KR 20220103553 A KR20220103553 A KR 20220103553A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- doppler
- measurement value
- gnss
- satellite
- doppler measurement
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000005259 measurement Methods 0.000 title claims abstract description 736
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 48
- 238000012216 screening Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims abstract description 137
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 233
- 238000010187 selection method Methods 0.000 claims description 10
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 20
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 17
- 230000002547 anomalous effect Effects 0.000 description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 8
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 5
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 4
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 2
- 238000004883 computer application Methods 0.000 description 1
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000001151 other effect Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
- G01S19/38—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
- G01S19/39—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
- G01S19/42—Determining position
- G01S19/48—Determining position by combining or switching between position solutions derived from the satellite radio beacon positioning system and position solutions derived from a further system
- G01S19/49—Determining position by combining or switching between position solutions derived from the satellite radio beacon positioning system and position solutions derived from a further system whereby the further system is an inertial position system, e.g. loosely-coupled
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
- G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
- G01S19/03—Cooperating elements; Interaction or communication between different cooperating elements or between cooperating elements and receivers
- G01S19/05—Cooperating elements; Interaction or communication between different cooperating elements or between cooperating elements and receivers providing aiding data
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
- G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
- G01S19/13—Receivers
- G01S19/23—Testing, monitoring, correcting or calibrating of receiver elements
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
Abstract
Description
본원은 도플러 측정치 선별 장치 및 방법, 이를 이용한 GNSS 측정치 고장 검출 장치 및 방법에 관한 것이다.The present application relates to a Doppler measurement value screening apparatus and method, and a GNSS measurement failure detection apparatus and method using the same.
최근 자율주행 시스템에 대한 연구가 활발히 진행되고 있고, 자율주행 시스템의 안전성을 확보함에 있어, 차량 등의 이동체의 정확한 위치정보를 실시간으로 획득하는 것이 필수적인 요소이다.Recently, research on autonomous driving systems is being actively conducted, and in securing the safety of the autonomous driving system, it is an essential element to acquire accurate location information of moving objects, such as vehicles, in real time.
GNSS(위성측위시스템, 위성항법시스템, Global Navigation Satellite System)은 약 20,000km에서 35,000km 상공의 위성으로부터 신호를 수신하여 이동체의 위치, 속도 등을 얻을 수 있으나, 신호의 세기가 미약하여 고층 빌딩 등의 장애물이 많은 도심지에서는 신호가 차단되어 측위가 불가능하거나, 반사된 신호가 도달하여 측위 오차가 커지는 현상이 발생할 수 있고, 도심지에서는 장애물로 인해 GNSS 가시위성 확보가 어렵거나 GNSS 측정치의 품질이 저하될 수 있다.GNSS (Satellite Positioning System, Global Navigation Satellite System) can obtain the position and speed of a moving object by receiving signals from satellites at an altitude of about 20,000 km to 35,000 km. In downtown areas where there are many obstacles in can
GNSS 신호가 미약하여 장애물에 의한 신호 차단, 반사된 신호에 의한 측위 오차 발생과 같은 문제를 해결하기 위하여 INS(Inertial Navigation System, 관성항법시스템), LiDAR(Light Detection and Ranging), Odometer(주행거리계), Barometric altimeter(기압고도계), 영상 등을 GNSS 원시 데이터와 함께 활용하여 Global Positioning System (GPS)/Inertial Navigation System (INS) 결합 기법, GPS/INS/Light Detection And Ranging (LiDAR) 결합 기법, 그리고 GPS/INS/Odometer/Vision 결합 기법과 등의 연구가 진행되어 왔다.INS (Inertial Navigation System), LiDAR (Light Detection and Ranging), Odometer (Odometer) Global Positioning System (GPS)/Inertial Navigation System (INS) combination method, GPS/INS/Light Detection And Ranging (LiDAR) combination method, and GPS /INS/Odometer/Vision combination technique and others have been studied.
특히, 특별한 요구조건 없이 채널 별 다중경로오차를 효과적으로 검출할 수 있는 기법이 연구되어왔고, 그중에서도 도플러 측정치를 기준으로 사이클 슬립 및 다중경로오차를 검출하는 방법이 널리 활용되고 있다. 즉, 오차가 포함된 GNSS 측정치를 검출하기 위하여 GNSS 측정치 중 오차에 강인한 특성을 지닌 도플러 측정치를 기준으로 하는 검출 기법이 널리 활용되고 있다. In particular, techniques for effectively detecting multipath errors for each channel without special requirements have been studied, and among them, methods for detecting cycle slip and multipath errors based on Doppler measurements are widely used. That is, in order to detect a GNSS measurement value including an error, a detection technique based on a Doppler measurement value having a characteristic robust to error among GNSS measurement values is widely used.
그러나, 사이클 슬립 및 다중경로오차를 검출하기 위한 기준이 되는 도플러 측정치에 오차가 포함되어 있는 경우에는 사이클 슬립 및 다중경로오차를 검출이 정확하게 이루어질 수 없어, 검출기가 더 이상 제 역할을 할 수 없게 되는 문제가 있다.However, if an error is included in the Doppler measurement, which is the reference for detecting cycle slip and multipath error, the cycle slip and multipath error cannot be accurately detected, so the detector can no longer function properly. there is a problem.
본원의 배경이 되는 기술은 한국등록특허 제 10-0443550호에 개시되어 있다.The technology that is the background of the present application is disclosed in Korean Patent No. 10-0443550.
본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, INS로부터 수신한 속도 정보를 이용하여 도플러 예측치를 산출하고, GNSS 수신부로부터 수신한 GNSS 원시 데이터를 이용하여 도플러 측정치를 산출하여, 도플러 예측치와 도플러 측정치를 이용하여 오차에 의한 도플러 측정치를 선별할 수 있는 도플러 측정치 선별 장치 및 방법, 이를 이용한 GNSS 측정치 고장 검출 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the problems of the prior art described above, the present application calculates a Doppler predicted value using velocity information received from an INS, and calculates a Doppler measurement value using GNSS raw data received from a GNSS receiver, thereby calculating the Doppler predicted value and Doppler An object of the present invention is to provide an apparatus and method for selecting a Doppler measurement value capable of selecting a Doppler measurement value due to an error using the measurement value, and an apparatus and method for detecting a GNSS measurement value failure using the same.
또한, 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 사이클 슬립 및 다중경로오차를 검출하기 위한 기준이 되는 도플러 측정치 중에서 오차에 의한 이상 도플러 측정치를 선별함으로써, 이동체의 위치, 속도 등을 정확하게 측정할 수 있는 도플러 측정치 선별 장치 및 방법, 이를 이용한 GNSS 측정치 고장 검출 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, in order to solve the above-mentioned problems of the prior art, the position, speed, etc. of a moving object can be accurately measured by selecting an abnormal Doppler measurement value due to an error from among the Doppler measurement values serving as a reference for detecting cycle slip and multipath errors. An object of the present invention is to provide an apparatus and method for selecting a Doppler measurement value, and an apparatus and method for detecting a failure of a GNSS measurement value using the same.
다만, 본원의 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들도 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.However, the technical problems to be achieved by the embodiment of the present application are not limited to the technical problems as described above, and other technical problems may exist.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 일 실시예에 따른 도플러 측정치 선별 장치는 INS가 이동체에서 측정하여 전달하는 속도 정보를 전달받고, GNSS 수신기가 복수의 위성으로부터 수신한 GNSS 원시 데이터를 전달받는 수신부, 상기 GNSS 원시 데이터에 기초하여 도플러 측정치를 산출하고, 상기 속도 정보 및 상기 GNSS 원시 데이터에 기초하여 도플러 예측치를 산출하는 산출부 및 상기 도플러 측정치와 상기 도플러 예측치의 차이를 고려하여, 오차가 포함된 이상 도플러 측정치를 선별하는 판단부를 포함할 수 있다.As a technical means for achieving the above technical problem, the Doppler measurement value screening apparatus according to an embodiment of the present application receives velocity information measured and transmitted by the INS by a mobile body, and GNSS raw data received by the GNSS receiver from a plurality of satellites A receiving unit receiving the GNSS raw data, calculating a Doppler measurement value based on the GNSS raw data, and a calculating unit calculating a Doppler predicted value based on the velocity information and the GNSS raw data Considering the difference between the Doppler measurement value and the Doppler prediction value, It may include a determination unit that selects an abnormal Doppler measurement value including an error.
본원의 일 실시예에 따른 도플러 측정치 선별 장치의 상기 속도 정보는 이동체에 구비된 관성 센서 기반으로 획득되는 것일 수 있다.The speed information of the apparatus for selecting a Doppler measurement value according to an embodiment of the present application may be obtained based on an inertial sensor provided in a moving object.
본원의 일 실시예에 따른 도플러 측정치 선별 장치는 상기 산출부에서, 상기 도플러 측정치는 하기 식 1에 의해 산출되고, In the Doppler measurement value screening apparatus according to an embodiment of the present application, in the calculator, the Doppler measurement value is calculated by Equation 1 below,
[식 1][Equation 1]
상기 식 1에서 는 j번째 위성에 대한 도플러 측정치, 와 는 각각 j번째 위성에 대하여 수신, 송신된 주파수인 것이고, 상기 도플러 예측치는 하기 식 2에 의해 산출되고, In Equation 1 above is the Doppler measurement for the j -th satellite, Wow is a frequency received and transmitted with respect to the j -th satellite, respectively, and the Doppler prediction value is calculated by
[식 2][Equation 2]
상기 식 2에서 는 상기 도플러 예측치, 는 j번째 위성에 대하여 송신된 주파수, 는 빛의 속도, 는 j번째 위성에 대한 시선각 벡터, 는 ECEF(Earth-Centered Earth-Fixed) 좌표계에서 정의된 j번째 위성의 속도, 는 ECEF 좌표계에서 정의된 이동체의 속도인 것일 수 있다.In
본원의 일 실시예에 따른 도플러 측정치 선별 장치의 상기 판단부는, 상기 도플러 측정치와 상기 도플러 예측치의 차이의 크기가 임계값을 초과하는 경우의 상기 도플러 측정치를 상기 이상 도플러 측정치로 선별하는 것일 수 있다. The determination unit of the apparatus for selecting a Doppler measurement value according to an embodiment of the present application may select the Doppler measurement value as the abnormal Doppler measurement value when the magnitude of the difference between the Doppler measurement value and the Doppler predicted value exceeds a threshold value.
본원의 일 실시예에 따른 GNSS 측정치 고장 검출 장치는, 이동체에서 속도 정보를 측정하는 INS, 복수의 위성으로부터 GNSS 원시 데이터를 수신하는 GNSS 수신기, 상기 도플러 측정치 선별 장치, 상기 GNSS 원시 데이터로부터 측정된 반송파 위상 측정치 증분과 상기 이상 도플러 측정치를 제외한 상기 도플러 측정치의 차이를 고려하여 사이클 슬립을 검출하는 사이클 슬립 검출부 및 상기 GNSS 원시 데이터로부터 측정된 의사거리 측정치 증분과 상기 이상 도플러 측정치를 제외한 상기 도플러 측정치의 차이를 고려하여 다중경로오차를 검출하는 다중경로오차 검출부를 포함할 수 있다.A GNSS measurement failure detection apparatus according to an embodiment of the present application includes an INS for measuring speed information in a moving object, a GNSS receiver for receiving GNSS raw data from a plurality of satellites, the Doppler measurement value selection device, and a carrier wave measured from the GNSS raw data A cycle slip detector that detects cycle slip in consideration of the difference between the phase measurement increment and the Doppler measurement excluding the abnormal Doppler measurement, and the difference between the pseudorange measurement increment measured from the GNSS raw data and the Doppler measurement excluding the abnormal Doppler measurement It may include a multipath error detection unit that detects a multipath error in consideration of
본원의 일 실시예에 따른 GNSS 측정치 고장 검출 장치의 상기 속도 정보는 이동체에 구비된 관성 센서 기반으로 획득되는 것일 수 있다.The speed information of the GNSS measurement failure detection apparatus according to an embodiment of the present application may be obtained based on an inertial sensor provided in a moving object.
본원의 일 실시예에 따른 GNSS 측정치 고장 검출 장치의 상기 산출부는, 상기 도플러 측정치를 하기 식 3에 의해 산출하고, The calculation unit of the GNSS measurement value failure detection apparatus according to an embodiment of the present application calculates the Doppler measurement value by Equation 3 below,
[식 3][Equation 3]
상기 식 3에서 는 j번째 위성에 대한 도플러 측정치, 와 는 각각 j번째 위성에 대하여 수신, 송신된 주파수인 것이고, 상기 도플러 예측치를 하기 식 4에 의해 산출하고,In Equation 3 above is the Doppler measurement for the j -th satellite, Wow is a frequency received and transmitted to the j -th satellite, respectively, and the Doppler predicted value is calculated by Equation 4 below,
[식 4][Equation 4]
상기 식 4에서 는 상기 도플러 예측치, 는 j번째 위성에 대하여 송신된 주파수, 는 빛의 속도, 는 j번째 위성에 대한 시선각 벡터, 는 ECEF(Earth-Centered Earth-Fixed) 좌표계에서 정의된 j번째 위성의 속도, 는 ECEF 좌표계에서 정의된 이동체의 속도인 것일 수 있다.In Equation 4 above is the Doppler predicted value, is the frequency transmitted for the j -th satellite, is the speed of light, is the line-of-sight vector for the j -th satellite, is the velocity of the j-th satellite defined in the ECEF (Earth-Centered Earth-Fixed) coordinate system, may be the velocity of the moving object defined in the ECEF coordinate system.
본원의 일 실시예에 따른 GNSS 측정치 고장 검출 장치의 상기 판단부는, 상기 도플러 측정치와 상기 도플러 예측치의 차이의 크기가 임계값을 초과하는 경우의 상기 도플러 측정치를 상기 이상 도플러 측정치로 선별하는 것일 수 있다.The determination unit of the GNSS measurement failure detection apparatus according to an embodiment of the present application may select the Doppler measurement value as the abnormal Doppler measurement value when the magnitude of the difference between the Doppler measurement value and the Doppler predicted value exceeds a threshold value. .
본원의 일 실시예에 따른 GNSS 측정치 고장 검출 장치는 상기 사이클 슬립 검출부 및 상기 다중경로오차 검출부의 검출 결과에 기초하여 상기 이동체의 위치 및 속도를 갱신하는 갱신부를 포함하는 것일 수 있다.The GNSS measurement failure detection apparatus according to an exemplary embodiment of the present disclosure may include an update unit that updates the position and speed of the moving object based on the detection results of the cycle slip detection unit and the multipath error detection unit.
본원의 일 실시예에 따른 도플러 측정치 선별 방법은 (a) INS가 이동체에서 측정하여 전달하는 속도 정보를 전달받고, GNSS 수신기가 복수의 위성으로부터 수신한 GNSS 원시 데이터를 전달받는 단계, (b) 상기 GNSS 원시 데이터에 기초하여 도플러 측정치를 산출하고, 상기 속도 정보 및 상기 GNSS 원시 데이터에 기초하여 도플러 예측치를 산출하는 단계 및 (c) 상기 도플러 측정치와 상기 도플러 예측치의 차이를 고려하여, 오차가 포함된 이상 도플러 측정치를 선별하는 단계를 포함할 수 있다.The Doppler measurement value selection method according to an embodiment of the present application includes the steps of (a) receiving speed information measured and transmitted by an INS from a mobile body, and receiving, by a GNSS receiver, raw GNSS data received from a plurality of satellites, (b) the above calculating a Doppler measurement value based on the GNSS raw data, calculating a Doppler prediction value based on the velocity information and the GNSS raw data, and (c) taking into account the difference between the Doppler measurement value and the Doppler prediction value, including an error It may include screening for anomalous Doppler measurements.
본원의 일 실시예에 따른 도플러 측정치 선별 방법은 상기 (b) 단계에서, 상기 도플러 측정치는 하기 식 5에 의해 산출되고, In the Doppler measurement value screening method according to an embodiment of the present application, in step (b), the Doppler measurement value is calculated by
[식 5][Equation 5]
상기 식 5에서 는 j번째 위성에 대한 도플러 측정치, 와 는 각각 j번째 위성에 대하여 수신, 송신된 주파수인 것이고, 상기 도플러 예측치는 하기 식 6에 의해 산출되고,In
[식 6][Equation 6]
상기 식 6에서 는 상기 도플러 예측치, 는 j번째 위성에 대하여 송신된 주파수, 는 빛의 속도, 는 j번째 위성에 대한 시선각 벡터, 는 ECEF(Earth-Centered Earth-Fixed) 좌표계에서 정의된 j번째 위성의 속도, 는 ECEF 좌표계에서 정의된 이동체의 속도인 것일 수 있다.In
본원의 일 실시예에 따른 도플러 측정치 선별 방법의 상기 (c) 단계는, 상기 도플러 측정치와 상기 도플러 예측치의 차이의 크기가 임계값을 초과하는 경우의 상기 도플러 측정치를 상기 이상 도플러 측정치로 선별하는 것일 수 있다.The step (c) of the Doppler measurement value selection method according to an embodiment of the present application is to select the Doppler measurement value as the abnormal Doppler measurement value when the magnitude of the difference between the Doppler measurement value and the Doppler predicted value exceeds a threshold value can
본원의 일 실시예에 따른 GNSS 측정치 고장 검출 방법은, (d) INS가 이동체에서 속도 정보를 측정하는 단계, (e) GNSS 수신기가 복수의 위성으로부터 GNSS 원시 데이터를 수신하는 단계, (f) 상기 도플러 측정치 선별 방법에 따라 상기 이상 도플러 측정치를 선별하는 단계, (g) 상기 GNSS 원시 데이터로부터 측정된 반송파 위상 측정치 증분과 상기 이상 도플러 측정치를 제외한 상기 도플러 측정치의 차이를 고려하여 사이클 슬립을 검출하는 단계 및 (h) 상기 GNSS 원시 데이터로부터 측정된 의사거리 측정치 증분과 상기 이상 도플러 측정치를 제외한 상기 도플러 측정치의 차이를 고려하여 다중경로오차를 검출하는 단계를 포함할 수 있다.A GNSS measurement failure detection method according to an embodiment of the present application includes the steps of (d) measuring speed information in a mobile body by an INS, (e) receiving, by a GNSS receiver, GNSS raw data from a plurality of satellites, (f) the above selecting the anomalous Doppler measurement according to a screening method for the Doppler measurement; (g) detecting a cycle slip by considering the difference between the carrier phase measurement increment measured from the GNSS raw data and the Doppler measurement excluding the anomalous Doppler measurement. and (h) detecting a multipath error in consideration of a difference between the increment of the pseudorange measurement value measured from the GNSS raw data and the Doppler measurement value excluding the abnormal Doppler measurement value.
본원의 일 실시예에 따른 GNSS 측정치 고장 검출 방법의 상기 (b) 단계는, 상기 도플러 측정치를 하기 식 7에 의해 산출하고, In the step (b) of the GNSS measurement failure detection method according to an embodiment of the present application, the Doppler measurement value is calculated by Equation 7 below,
[식 7][Equation 7]
상기 식 7에서 는 j번째 위성에 대한 도플러 측정치, 와 는 각각 j번째 위성에 대하여 수신, 송신된 주파수인 것이고, 상기 도플러 예측치를 하기 식 8에 의해 산출하고,In Equation 7 above is the Doppler measurement for the j -th satellite, Wow is the received and transmitted frequencies for the j -th satellite, respectively, and the Doppler predicted value is calculated by the following
[식 8][Equation 8]
상기 식 8에서 는 상기 도플러 예측치, 는 j번째 위성에 대하여 송신된 주파수, 는 빛의 속도, 는 j번째 위성에 대한 시선각 벡터, 는 ECEF(Earth-Centered Earth-Fixed) 좌표계에서 정의된 j번째 위성의 속도, 는 ECEF 좌표계에서 정의된 이동체의 속도인 것일 수 있다. In
상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본원을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.The above-described problem solving means are merely exemplary, and should not be construed as limiting the present application. In addition to the exemplary embodiments described above, additional embodiments may exist in the drawings and detailed description.
전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 도플러 측정치 선별 장치 및 방법, 이를 이용한 GNSS 측정치 고장 검출 장치 및 방법을 통해 속도 정보를 이용하여 산출되는 도플러 예측치와 GNSS 원시 데이터를 이용하여 산출되는 도플러 측정치를 이용하여 오차에 의한 이상 도플러 측정치를 선별하고 격리할 수 있다.According to the above-described problem solving means of the present application, the Doppler measurement value selection apparatus and method, the Doppler predicted value calculated using velocity information through the GNSS measurement value failure detection apparatus and method using the same, and the Doppler measurement value calculated using the GNSS raw data are used Thus, it is possible to select and isolate anomaly Doppler measurements due to errors.
또한, 전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 도플러 측정치 선별 장치 및 방법, 이를 이용한 GNSS 측정치 고장 검출 장치 및 방법을 통해 사이클 슬립 및 다중경로오차를 검출하기 위한 기준이 되는 도플러 측정치 중에서 이상 도플러 측정치를 선별하여 격리하여, 이동체의 위치, 속도 등을 정확하게 측정할 수 있다.In addition, according to the above-described problem solving means of the present application, the abnormal Doppler measurement value among the Doppler measurement values serving as a reference for detecting cycle slip and multipath error through the Doppler measurement value selection apparatus and method, and the GNSS measurement value failure detection apparatus and method using the same By sorting and isolating, it is possible to accurately measure the position and speed of a moving object.
다만, 본원에서 얻을 수 있는 효과는 상기된 바와 같은 효과들로 한정되지 않으며, 또 다른 효과들이 존재할 수 있다.However, the effects obtainable herein are not limited to the above-described effects, and other effects may exist.
도 1은 본원의 일 실시예에 따른 GNSS 측정치 고장 검출 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 본원의 일 실시예에 따른 GNSS 측정치 고장 검출 장치의 간략한 동작 흐름도이다.
도 3은 본원의 일 실시예에 따른 도플러 측정치와 도플러 예측치의 차이를 나타낸 도면이다.
도 4는 종래 방식과 본원의 일 실시예에 따른 GNSS 측정치 고장 검출 장치를 이용한 도플러 측정치와 반송파 위상 측정치 증분의 차이를 나타낸 도면이다.
도 5는 종래 방식과 본원의 일 실시예에 따른 GNSS 측정치 고장 검출 장치를 이용한 의사거리 측정치의 증분과 도플러 측정치의 차이를 나타낸 도면이다.
도 6은 본원의 일 실시예에 따른 GNSS 측정치 고장 검출 장치를 이용한 측정 환경을 나타낸 도면이다.
도 7은 도 6의 측정 환경에서 본원의 일 실시예에 따른 GNSS 측정치 고장 검출 장치를 이용하여 산출한 도플러 측정치와 도플러 예측치의 차이를 나타낸 도면이다.
도 8 내지 도 13은 도7의 이상 지점 1부터 이상 지점 6에 대하여, 종래 방법에 따른 측정 결과 및 이동체의 위치 측정 결과와 본원의 일 실시예에 따른 GNSS 측정치 고장 검출 장치를 이용한 측정 결과 및 이동체의 위치 측정 결과를 나타낸 도면이다.
도 14는 본원의 일 실시예에 따른 도플러 측정치 선별 장치 및 GNSS 측정치 고장 검출 장치의 개략적인 구성도이다.
도 15는 본원의 일 실시예에 따른 도플러 측정치 선별 방법의 동작 흐름도이다.
도 16은 본원의 일 실시예에 따른 GNSS 측정치 고장 검출 방법의 동작 흐름도이다.1 is a diagram illustrating a GNSS measurement failure detection system according to an embodiment of the present application.
2 is a simplified operation flowchart of a GNSS measurement failure detection apparatus according to an embodiment of the present application.
3 is a diagram illustrating a difference between a Doppler measurement value and a Doppler predicted value according to an embodiment of the present application.
4 is a diagram illustrating a difference between a Doppler measurement value and a carrier phase measurement value increment using a GNSS measurement value failure detection apparatus according to a conventional method and an embodiment of the present application.
5 is a diagram illustrating a difference between an increment of a pseudorange measurement value and a Doppler measurement value using the GNSS measurement failure detection apparatus according to the conventional method and an embodiment of the present application.
6 is a diagram illustrating a measurement environment using a GNSS measurement value failure detection apparatus according to an embodiment of the present application.
7 is a diagram illustrating a difference between a Doppler measurement value and a Doppler predicted value calculated using the GNSS measurement value failure detection apparatus according to an embodiment of the present application in the measurement environment of FIG. 6 .
8 to 13 show the measurement results and the position measurement results of the moving object according to the conventional method for the abnormal point 1 to the
14 is a schematic configuration diagram of an apparatus for selecting a Doppler measurement value and an apparatus for detecting a failure of a GNSS measurement value according to an embodiment of the present application.
15 is an operation flowchart of a method for selecting a Doppler measurement value according to an embodiment of the present application.
16 is an operation flowchart of a GNSS measurement failure detection method according to an embodiment of the present application.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present application will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art to which the present application pertains can easily implement them. However, the present application may be implemented in several different forms and is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly explain the present application in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. Throughout this specification, when a part is said to be "connected" with another part, it includes not only the case where it is "directly connected" but also the case where it is "electrically connected" with another element interposed therebetween. do.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에", "상부에", "상단에", "하에", "하부에", "하단에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.Throughout this specification, when it is said that a member is positioned "on", "on", "on", "under", "under", or "under" another member, this means that a member is located on the other member. It includes not only the case where they are in contact, but also the case where another member exists between two members.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout this specification, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included, rather than excluding other components, unless otherwise stated.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본원이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this application belongs.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않아야 한다.Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and should not be construed in an ideal or overly formal meaning unless explicitly defined herein. do.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈", "블록" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. The suffixes “module,” “block,” and “part” for the components used in the following description are given or mixed in consideration of the ease of writing the specification only, and do not have distinct meanings or roles by themselves. .
종래의 GNSS 측정치 검출 기법에서는 GNSS 측정치 간의 비교를 통하여 오차가 포함된 측정치를 검출했다. 언급된 기법들은 측정치에 동시에 오차가 발생하거나 갑작스러운 외부 환경의 변화가 발생하면 검출 기능이 현저히 떨어진다. 또한, 고가의 GNSS 수신기가 요구되기도 한다.In the conventional GNSS measurement value detection technique, a measurement value including an error is detected through comparison between the GNSS measurement values. In the above-mentioned techniques, if an error occurs in the measurement value at the same time or a sudden change in the external environment occurs, the detection function is significantly deteriorated. In addition, an expensive GNSS receiver is also required.
본원의 일 실시예에 따른 도플러 측정치 선별 장치(100) 또는 GNSS 측정치 고장 검출 장치(200)는 외부의 영향을 받지 않는 특성을 지닌 INS에서 제공되는 속도 정보를 활용하여 GNSS 측정치에 오차가 포함되어 있는지 판단할 수 있다. 또한, 저가의 GNSS 수신기와 관성 센서에도 적용할 수 있다.The Doppler measurement
본원의 일 실시예에 따른 도플러 측정치 선별 장치(100) 또는 GNSS 측정치 고장 검출 장치(200)는 도심지에서의 정확한 위치 추정을 위한 필수적인 기술로서, 본원에서 개시하고 있는 도플러 측정치 선별 장치(100) 및 방법과 이를 이용한 GNSS 측정치 고장 검출 장치(200) 및 방법은 자율 주행 시스템 등에서 이동체의 위치 및 속도를 보다 정확하게 파악하기 위하여 활용될 수 있다. 또한, 도플러 측정치 선별 장치(100) 또는 GNSS 측정치 고장 검출 장치(200)를 적용해서 추정된 정확한 위치 정보는 측지/측량 및 교량 감시 등 다양한 분야에 적용 및 응용이 가능하다.The Doppler measurement
본원의 일 실시예에 따른 도플러 측정치 선별 장치(100) 또는 GNSS 측정치 고장 검출 장치(200)는 다중 GNSS (Global Navigation Satellite System)로부터 획득된 다수의 측정치 중에서, 오차가 포함된 측정치를 검출하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 지표 부근에서는 GNSS 신호의 세기가 매우 약하여 장애물이 많은 도심지에서는 신호가 차단되거나, 반사된 신호가 수신되어 측위 오차가 커지는 현상이 빈번하게 발생한다. GNSS 측정치를 검출하기 위하여 GNSS 측정치 중 오차에 강인한 특성을 지닌 도플러 측정치를 기준으로 하는 검출 기법이 널리 활용되고 있다. 그러나, 종래의 기법에서 기준이 되는 도플러 측정치에 오차가 포함되어 있는 경우 그 검출기는 더 이상 제 역할을 할 수가 없다. The Doppler measurement
GNSS 측정치는 예시적으로 반송파 위상 측정치, 의사거리 측정치, 도플러 측정치 등을 포함할 수 있다. 반송파 위상 측정치는 잡음이 작아 정밀한 위치 추정이 가능하고 미지정수 결정이 필요하다. 반송파 위상 측정치는 사이클 슬립으로 인한 신호 끊김 현상이 발생할 수 있고, 수신기 내 반송파 위상 고정 루프(PLL)의 추적이 일시적으로 중단되었을 때 발생할 수 있다. 사이클 슬립은 신호 단절, 높은 신호 잡음, 낮은 신호 세기, 수신기 고장, 시계 오차, 전리층 영향 등으로 발생할 수 있고, 반송파 위상 측정치의 급격한 변화를 일으킬 수 있다.The GNSS measurements may include, for example, carrier phase measurements, pseudorange measurements, Doppler measurements, and the like. Carrier phase measurement has low noise, so precise position estimation is possible, and unspecified determination is required. The carrier phase measurement may occur when a signal disconnection phenomenon due to cycle slip occurs, or when the tracking of the carrier phase locked loop (PLL) in the receiver is temporarily stopped. Cycle slip can be caused by signal drops, high signal noise, low signal strength, receiver failure, clock errors, ionospheric effects, etc., and can cause abrupt changes in carrier phase measurements.
GNSS 측정치 중에서 의사거리 측정치는 절대적인 거리 정보를 제공하나 잡음이 크며, 위성에서 송신된 신호가 수신기에 도달하는데 걸린 시간을 기반으로 한다. 의사거리 측정치는 다중경로오차에 취약하며, 장애물에 의하여 반사된 신호 수신 시 도달 시간이 길어져 생성된 의사거리 측정치에 오차가 포함될 수 있다.Among GNSS measurements, pseudorange measurements provide absolute distance information, but are noisy, and are based on the time it takes for a signal transmitted from a satellite to reach the receiver. Pseudo-range measurements are vulnerable to multipath errors, and when a signal reflected by an obstacle is received, the arrival time becomes longer, and errors may be included in the generated pseudo-range measurements.
GNSS 측정치 중에서 도플러 측정치(도플러 편이 측정치)는 위성과 수신기의 상대적인 움직임에 의해 발생할 수 있고, 거리 변화율을 제공하며, 비교적 낮은 잡음을 가지고, 다중경로오차에 강인한 특성을 가지며 신호 끊김 현상이 발생하지 않는 특징이 있다. 따라서, 강인한 특성을 지닌 도플러 측정치를 사이클 슬립 또는 다중경로오차 검출의 기준으로 하는 기법이 널리 활용되고 있으나, 종래 기술에서는 도플러 측정치에 오차가 포함된 경우, 이에 의한 오차가 커지는 문제가 있다.Among GNSS measurements, the Doppler measurement (Doppler shift measurement) can be caused by the relative motion of the satellite and the receiver, provides a rate of change of distance, has relatively low noise, has robust characteristics against multipath error, and does not cause signal breakage. There is a characteristic. Therefore, a technique using a Doppler measurement value having robust characteristics as a reference for detecting cycle slip or multipath error is widely used.
본원에서 개시하는 도플러 측정치 선별 장치(100) 또는 GNSS 측정치 선별고장 검출 장치(200)는 외부의 영향을 받지 않는 INS (Inertial Navigation System)에서 제공하는 속도 정보를 활용하여 도플러 측정치를 먼저 선별할 수 있고, GNSS 측정치 고장 검출 장치(200)는 도플러 측정치를 선별한 후 오차가 포함된 GNSS 측정치를 검출할 수 있다. 이러한 GNSS 측정치 고장 검출은 GNSS 측정치의 무결성을 감시(GNSS Integrity Monitoring)하는 개념으로도 이해될 수 있다.The Doppler measurement
도 1은 본원의 일 실시예에 따른 GNSS 측정치 고장 검출 시스템(10)을 나타낸 도면이다.1 is a diagram illustrating a GNSS measurement
도 1을 참조하면, 본원의 일 실시예에 따른 GNSS 측정치 고장 검출 시스템(10)은GNSS 측정치 고장 검출 장치(200), 복수개의 위성(400), 관성 센서(300)를 포함할 수 있다. GNSS 측정치 고장 검출 시스템(10)의 GNSS 측정치 고장 검출 장치(200)는 복수개의 위성으로부터 GNSS 원시 데이터를 수신할 수 있고, 이동체에 부착될 수 있는 관성 센서(300)(또는 관성 측정 장비, IMU, Inertial Measurement Unit)로부터 이동체의 현재 속도, 회전 속도, 방향, 기울기 및 가속도 등을 수신하여 이동체의 속도 정보를 생성할 수 있다. GNSS 측정치 고장 검출 장치(200)는 GNSS 원시 데이터와 속도 정보를 이용하여 도플러 측정치와 도플러 예측치를 산출할 수 있고, 산출된 도플러 측정치와 도플러 예측치를 이용하여 오차가 포함된 도플러 측정치, 즉 이상 도플러 측정치를 선별(검출)할 수 있다. GNSS 측정치 고장 검출 시스템(10)의 도플러 측정치 선별 장치(100)GNSS 측정치 고장 검출 장치(200)는 도플러 측정치 중에서 오차가 포함된 이상 도플러 측정치를 제외한 도플러 측정치를 기준으로 사이클 슬립 및 다중경로오차를 검출하여, 이동체의 위치, 속도 또는 위치해를 측정(또는 추정)할 수 있다.Referring to FIG. 1 , a GNSS measurement
즉, 본원의 일 실시예에 따른 GNSS 측정치 고장 검출 장치(200)는, GNSS 데이터 획득, 관성 센서 데이터 획득, GNSS 도플러 측정치 검출, 사이클 슬립 검출, 다중경로오차 검출할 수 있는 구성들, 예를 들어 도 1의 INS(110), GNSS 수신기(120), 도플러 측정치 선별 장치(100), 사이클 슬립 검출부(160), 다중경로오차 검출부(170) 등을 포함할 수 있다. GNSS 측정치 고장 검출 장치(200)는 외부 환경의 영향을 받지 않는 INS(110)를 활용함으로써 효과적으로 오차가 포함된 도플러 측정치(달리 말해, 이상 도플러 측정치)를 검출할 수 있다. 또한, 선별된 도플러 측정치를 활용하여 사이클 슬립 및 다중경로오차를 검출할 수 있으며, 저가의 단일 GNSS 안테나 및 수신기, 그리고 관성 센서에도 적용이 가능하며, 간단한 알고리즘, 방식 등으로 효율적인 검출이 가능하다.That is, the GNSS measurement
도 1을 참조하면, 본원의 일 실시예에 따른 복수개의 위성은 GPS 위성, GLONASS 위성, BeiDou 위성, Galileo 위성 등을 포함할 수 있다. GNSS 측정치 고장 검출 시스템(10)의 GNSS 측정치 고장 검출 장치(200)는 복수개의 위성으로부터 각각의 신호, 즉 GPS 신호, GLONASS 신호, BeiDou 신호, Galileo 신호 등을 수신할 수 있고, GNSS 원시 데이터를 수신할 수 있다.Referring to FIG. 1 , a plurality of satellites according to an embodiment of the present application may include a GPS satellite, a GLONASS satellite, a BeiDou satellite, a Galileo satellite, and the like. The GNSS measurement
도 1을 참조하면, 본원의 일 실시예에 따른 GNSS 측정치 고장 검출 장치(200)는 도플러 측정치 선별 장치(100), INS(110), GNSS 수신기(120), 사이클 슬립 검출부(160), 다중경로오차 검출부(170)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1 , a GNSS measurement
또한, 도 1을 참조하면, 본원의 일 실시예에 따른 도플러 측정치 선별 장치(100)는 INS(110)가 이동체에서 측정하여 전달하는 속도 정보를 전달받고, GNSS 수신기(120)가 복수의 위성(400)으로부터 수신한 GNSS 원시 데이터를 전달받는 수신부(130). GNSS 원시 데이터에 기초하여 도플러 측정치를 산출하고, 속도 정보 및 GNSS 원시 데이터에 기초하여 도플러 예측치를 산출하는 산출부(140) 및 도플러 측정치와 도플러 예측치의 차이를 고려하여, 오차가 포함된 이상 도플러 측정치를 선별하는 판단부(150)를 포함할 수 있다.In addition, referring to FIG. 1 , the Doppler measurement
수신부(130)는 INS(110)가 이동체에서 측정하여 전달하는 속도 정보를 전달받고, GNSS 수신기(120)가 복수의 위성(400)으로부터 수신한 GNSS 원시 데이터를 전달받을 수 있다. GNSS 수신기(120)는 복수의 위성(400) 각각으로부터 GPS 신호, GLONASS 신호, BeiDou 신호, Galileo 신호 등과 같은 GNSS 원시 데이터를 수신하여, 수신부(130)로 전달할 수 있다. INS(110)(관성 항법 장치 또는 관성 항법 시스템)은 이동체에서 측정한 속도 정보를 수신부(130)로 전달할 수 있다.The
본원의 일 실시예에 따른 속도 정보는 이동체에 구비된 관성 센서(300) 기반으로 획득되는 것일 수 있다. 관성 센서(300)(또는 관성 측정 장비, IMU)는 이동체에 부착될 수 있고, 이동체의 현재 속도, 회전 속도, 방향, 기울기 및 가속도 등을 측정할 수 있다. INS(110)는 관성 센서(300)로부터 측정된 이동체의 각각의 축, 예를 들어 x, y, z축 속도, 회전 속도, 방향, 기울기, 가속도 등을 수신할 수 있다. 또한, INS(110)는 관성 센서(300)로부터 측정된 자이로 측정치, 가속도계 측정치 등을 수신할 수 있고, 이동체의 속도 정보를 측정할 수 있다.The speed information according to an embodiment of the present application may be obtained based on the
산출부(140)는 GNSS 원시 데이터에 기초하여 도플러 측정치를 산출하고, 속도 정보 및 GNSS 원시 데이터에 기초하여 도플러 예측치를 산출할 수 있다. 도플러 측정치는 GNSS 원시 데이터에 기초하여 산출되는 것으로, 도플러 효과(또는 도플러 편이)에 따라 위성에 대하여 수신, 송신되는 신호의 주파수를 이용하여 산출될 수 있다. 도플러 예측치는 속도 정보 및 GNSS 원시 데이터에 기초하여 산출되는 것으로, 위성에 대하여 송신된 주파수, 빛의 속도, 위성에 대한 시선각 벡터, ECEF(Earth-Centered Earth-Fixed) 좌표계에서 정의된 위성의 속도 및 이동체의 속도에 기초하여 산출될 수 있다.The
본원의 일 실시예에 따른 도플러 측정치 선별 장치(100)의 산출부(140)에서, 도플러 측정치는 아래 수학식 1에 의해 산출되고, 도플러 예측치는 아래 수학식 2에 의해 산출되는 것일 수 있다. 아래의 수학식 1 및 수학식 2는 j번째 위성에 대한 도플러 측정치 및 도플러 예측치(예측된 도플러 측정치)를 모델링 한 것으로 이해될 수 있다.In the
산출부(140)는 복수의 위성(400)으로부터 수신한 GNSS 원시 데이터를 이용하여 복수의 위성(400) 중 j번째 위성에 대한 도플러 측정치를 산출할 수 있다. j번째 위성에 대하여 수신하는 신호의 주파수와 송신하는 신호의 주파수(, )는 이동체 및 위성의 운동에 의한 도플러 효과에 의하여 차이가 발생할 수 있고, 아래 수학식 1과 같이 복수의 위성(400) 중 j번째 위성에 대한 도플러 측정치를 산출할 수 있다.The
[수학식 1][Equation 1]
상기 수학식 1에서 는 j번째 위성에 대한 도플러 측정치, 와 는 각각 (복수의 위성 중에서) j번째 위성에 대하여 수신, 송신된 주파수(즉, j번째 위성에 대하여 수신, 송신된 신호의 주파수)이다.In Equation 1 above is the Doppler measurement for the j -th satellite, Wow is the received and transmitted frequencies (ie, frequencies of signals received and transmitted with respect to the j -th satellite) for the j -th satellite, respectively (from among the plurality of satellites).
산출부(140)는 복수의 위성(400)으로부터 수신한 GNSS 원시 데이터 및 INS(110)로부터 전달받은 속도 정보를 이용하여 복수의 위성(400) 중 j번째 위성에 대한 도플러 예측치를 산출할 수 있다. 도플러 효과(또는 도플러 편이, 도플러 현상)은 파동의 파동원과 관찰자(또는 이동체, 사용자)의 상대 속도에 따라 주파수, 파장이 바뀌는 현상을 의미하고, 이동체와 위성의 상대적인 운동, 즉 이동체-위성의 상대 속도에 따라 j번째 위성으로부터 송신되는 주파수(또는 신호의 주파수)는 영향을 받을 수 있다. The
따라서, 이동체-위성의 상대적인 운동(또는 상대 속도)에 따른 주파수의 변화(편이)를 모델링하면, 아래 수학식 2와 같이 모델링 될 수 있다. 이동체-위성의 상대적인 운동에 따라 모델링된 아래 수학식 2를 이용하면, j번째 위성에 대하여 송신된 주파수 , 빛의 속도 , j번째 위성에 대한 시선각 벡터(LOS 벡터, Line of Sight Vector) , ECEF(Earth-Centered Earth-Fixed) 좌표계에서 정의된 j번째 위성의 속도 , ECEF 좌표계에서 정의된 이동체의 속도 를 이용하여 도플러 예측치 를 구할 수 있다. Therefore, if the change (shift) of the frequency according to the relative motion (or relative speed) of the moving object-satellite is modeled, it can be modeled as in
[수학식 2][Equation 2]
상기 수학식 2에서 는 상기 도플러 예측치, 는 j번째 위성에 대하여 송신된 주파수, 는 빛의 속도, 는 j번째 위성에 대한 시선각 벡터, 는 ECEF(Earth-Centered Earth-Fixed) 좌표계에서 정의된 j번째 위성의 속도, 는 ECEF 좌표계에서 정의된 이동체의 속도이다.In
상기 수학식 2에서 j번째 위성에 대한 시선각 벡터 는 j번째 위성의 위치 좌표와 사용자(또는 수신기, 이동체)의 위치 좌표를 이용하여 얻을 수 있다. 예를 들어, 시선각 벡터 는 j번째 위성의 위치 좌표에서 사용자(또는 수신기, 이동체)의 위치 좌표를 뺄셈하여 얻을 수 있다. ECEF 좌표계에서 정의된 j번째 위성의 속도 는 위성에서 송신된 GNSS 항법 메시지(또는 GNSS 원시 데이터) 내의 파라미터를 활용하여 계산(산출, 생성)될 수 있다.In
상기의 수학식 2에서 도플러 예측치 를 산출하기 위하여 필요한 값들인 j번째 위성에 대하여 송신된 주파수 , 빛의 속도 , j번째 위성에 대한 시선각 벡터 , ECEF 좌표계에서 정의된 j번째 위성의 속도 , ECEF 좌표계에서 정의된 이동체의 속도 는, GNSS 수신기(120)로부터 수신한 GNSS 원시 데이터, INS(110)로부터 수신한 이동체(또는 사용자)의 속도 정보를 이용하여 산출(계산, 획득)될 수 있다. 즉, 산출부(140)는 복수의 위성(400)으로부터 수신한 GNSS 원시 데이터(또는 GNSS 항법 메시지) 및 INS(110)로부터 전달받은 속도 정보를 이용하여 복수의 위성(400) 중 j번째 위성에 대한 도플러 예측치를 산출할 수 있다.Doppler predicted value in
판단부(150)는 도플러 측정치와 도플러 예측치의 차이를 고려하여, 오차가 포함된 이상 도플러 측정치를 선별할 수 있다. 도플러 측정치는 GNSS 원시 데이터를 이용하여 산출되는 것이고, 도플러 예측치는 INS(110)로부터 수신한 속도 정보를 고려하여 산출되는 것이기 때문에, 위성으로부터 수신되는 GNSS 원시 데이터에 포함된 오차가 커지는 경우, 도플러 측정치와 도플러 예측치의 차이가 커질 수 있다. The
즉, 판단부(150)는 도플러 측정치와 도플러 예측치의 차이를 이용(고려)하여 오차가 포함된 이상 도플러 측정치를 선별할 수 있고, 선별된 이상 도플러 측정치에 해당하는 GNSS 원시 데이터(또는 위성, 위성 채널)는 오차가 포함된 것으로 판단할 수 있다. 예를 들어, j번째 위성으로부터 측정된 도플러 측정치와 도플러 예측치의 차이가 큰 경우, j번째 위성으로부터 수신된 GNSS 원시 데이터는 오차가 포함된 것으로 판단할 수 있다. That is, the
또한, 판단부(150)는 선별된 이상 도플러 측정치에 대응하는 GNSS 원시 데이터(또는 위성, 위성 채널)을 선별, 격리(분리)하여, 이동체의 위치, 속도, 위치해 등을 산출, 갱신하기 위한 과정에서 격리할 수 있다. 격리한다는 것은 달리 말해, 이상 도플러 측정치가 선별된 GNSS 원시 데이터를 송신한 j번째 위성을 격리 또는 이상 도플러 측정치가 선별된 GNSS 원시 데이터를 격리하는 것을 의미할 수 있으며, 격리된 위성으로부터 수신한 GNSS 원시 데이터는 오차를 포함하는 것으로 선별되어 이동체의 위치, 속도 등을 산출하는 후속 과정에서 고려되지 않고, 복수의 위성(400) 중에서 격리된 위성을 제외한 나머지 위성으로부터 수신한 GNSS 원시 데이터를 이용하는 것을 의미할 수 있다. 따라서, 판단부(150)는 이상 도플러 측정치를 선별할 수 있고, 이상 도플러 측정치에 대응하는 위성 또는 위성 채널을 격리할 수 있다.In addition, the
복수의 위성(400) 중에서 j번째 위성으로부터 측정한 GNSS 원시 데이터를 이용하여 산출한 도플러 측정치와 속도 정보를 고려하여 산출한 도플러 예측치의 차이에 따라, 산출한 도플러 측정치가 이상 도플러 측정치로 선별되는 경우 j번째 위성으로부터 측정한 GNSS 원시 데이터(또는 j번째 위성, j번째 위성 채널)을 격리하고, 이상 도플러 측정치로 선별된 j번째 위성으로부터 수신한 GNSS 원시 데이터를 제외한 다른 위성으로부터 수신한 GNSS 원시 데이터를 이용하여 이동체의 속도, 위치, 위치해 등을 산출할 수 있다. 달리 말하자면, 도플러 측정치와 도플러 예측치를 이용하여 도플러 측정치가 오차를 포함하는 이상 도플러 측정치인지를 선별하고, 이상 도플러 측정치에 해당하는 경우에 이상 도플러 측정치에 대응하는 GNSS 원시 데이터가 오차를 포함하는 것이므로, 해당 GNSS 원시 데이터(또는 위성, 위성 채널)를 선별, 격리, 차단할 수 있다.When the calculated Doppler measurement value is selected as an abnormal Doppler measurement value according to the difference between the Doppler measurement value calculated using the GNSS raw data measured from the j -th satellite among the plurality of
위의 내용을 정리하면, 도플러 측정치는 강인한 특성을 가지지만, 도심지에서는 장애물 등으로 인하여 오차가 포함되는 경우가 발생할 수 있다. 판단부(150)는 이와 같이 신뢰할 수 없는 측정치를 INS로부터 측정된 속도 정보를 활용하여 효과적으로 검출할 수 있다.Summarizing the above, although Doppler measurements have robust characteristics, errors may occur in urban areas due to obstacles. The
본원의 일 실시예에 따른 도플러 측정치 선별 장치(100)의 판단부(150)는, 도플러 측정치와 도플러 예측치의 차이의 크기가 임계값을 초과하는 경우의 도플러 측정치를 이상 도플러 측정치로 선별할 수 있다. 즉, 도플러 측정치와 도플러 예측치의 차이의 크기가 도플러 측정치를 선별하기 위한 임계값을 초과하는 경우, 해당 도플러 측정치는 오차를 포함하는 것으로 판단하여 이상 도플러 측정치로 선별할 수 있다. 수학식 3은 도플러 편이를 미터 단위로 환산 후 검출하는 것으로도 이해될 수 있으며, 실제 획득된 도플러 측정치와 예측된 도플러 측정치(도플러 예측치)의 값을 비교하여 오차가 포함된 측정치를 검출할 수 있다.The
[수학식 3][Equation 3]
상기 수학식 3에서, 는 k 시점에서 j번째 위성에 대한 도플러 측정치, 는 k 시점에서 j번째 위성에 대한 도플러 예측치, 는 GNSS 신호의 파장, c 1 은 이상 도플러 측정치를 선별하기 위한 임계값일 수 있다. 도플러 측정치를 선별하기 위한 임계값 c 1 은 임의의 상수일 수 있고, 사용자에 의해 설정될 수 있다.In Equation 3 above, is the Doppler measurement for the j th satellite at time k, is the Doppler prediction for the j -th satellite at time k, may be a wavelength of a GNSS signal, and c 1 may be a threshold value for screening anomaly Doppler measurement. The threshold c 1 for selecting the Doppler measurement may be any constant and may be set by a user.
전술한 바와 같이, 도플러 측정치와 도플러 예측치의 차이의 크기가 임계값을 초과하는 경우, j번째 채널을 분리 또는 격리(상기 수학식 3에서 Isolate channel j를 의미)하여, 오차가 포함된 GNSS 원시 데이터를 제외한 다른 위성 채널로부터 수신한 GNSS 원시 데이터를 이용하여 이동체의 위치, 속도 등을 측정할 수 있다. 채널 j를 격리(Isolate)한다는 것은 후술하는 사이클 슬립 및 다중경로오차 검출 결과 채널 j를 격리(Isolate)하는 것에 동일하게 적용될 수 있다.As described above, when the magnitude of the difference between the Doppler measured value and the Doppler predicted value exceeds the threshold, the j -th channel is separated or isolated (meaning Isolate channel j in Equation 3), and GNSS raw data including an error It is possible to measure the position and speed of a moving object using raw GNSS data received from other satellite channels except for Isolating the channel j can be equally applied to isolating the channel j as a result of cycle slip and multipath error detection, which will be described later.
본원의 일 실시예에 따른 GNSS 측정치 고장 검출 장치(200)는 이동체에서 속도 정보를 측정하는 INS(110), 복수의 위성으로부터 GNSS 원시 데이터를 수신하는 GNSS 수신기(120), 도플러 측정치 선별 장치(100), GNSS 원시 데이터로부터 측정된 반송파 위상 측정치 증분과 이상 도플러 측정치를 제외한 도플러 측정치의 차이를 고려하여 사이클 슬립을 검출하는 사이클 슬립 검출부(160) 및 GNSS 원시 데이터로부터 측정된 의사거리 측정치 증분과 이상 도플러 측정치를 제외한 도플러 측정치의 차이를 고려하여 다중경로오차를 검출하는 다중경로오차 검출부(170)를 포함할 수 있다.The GNSS measurement
INS(110)는 이동체(또는 차량)에서 속도 정보를 측정할 수 있다. 예시적으로, 이동체에 구비된 관성 센서에 기반하여, 관성 센서의 자이로 측정치 또는 가속도계 측정치 등을 수신하여 속도 정보를 측정할 수 있고, 속도 정보를 도플러 측정치 선별 장치(100)의 수신부(130)로 전달할 수 있다.The
GNSS 수신기(120)는 복수의 위성(400)으로부터 GNSS 원시 데이터를 수신할 수 있다. GNSS 수신기(120)는 수신한 GNSS 원시 데이터를 도플러 측정치 선별 장치(100)의 수신부(130)로 전달할 수 있다. The
GNSS 수신기(120)는 GPS 위성으로부터 GPS 신호를 제공받을 수 있다. GPS 신호는 반송 주파수, BPSK (Binary Phase Shift Keying) 방식으로 변조된 PRN(Pseudo Random Noise) 코드, 그리고 BPSK 방식으로 변조된 항법 메시지(Navigation message)로 구성되며 IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers)가 정의한 1 GHz~2 GHz의 L 주파수 대역 (Frequency band)을 사용한다. GPS 위성 네트워크는 코드 분할 다중 접속 (CDMA, Code Division Multiple Access) 방식을 사용한다.The
또한, GNSS 수신기(120)는 GLONASS 위성으로부터 GLONASS 신호를 제공받을 수 있다. GLONASS 위성 네트워크는 주파수 분할 다중 접속 (FDMA, Frequency Division Multiple Access) 방식을 사용한다Also, the
또한, GNSS 수신기(120)는 BeiDou 위성으로부터 BeiDou 신호를 제공받을 수 있다. BeiDou위성은 GPS위성과 같이 사용자의 위치, 속도, 그리고 시간 정보 등을 추정할 수 있다. BeiDou 신호는 반송 주파수, 코드, 그리고 항법 메시지로 구성되며 GPS와 마찬가지로 1 GHz~2 GHz의 L 주파수 대역을 사용한다. 반송 주파수는 L대역 중에서도 특정 주파수인 B1, B1-2, B2, 그리고 B3을 사용하며 각각 1561.098 MHz, 1589.742 MHz, 1207.140 MHz, 그리고 1268.520 MHz이다. B1, B1-2, B2, 그리고 B3 신호는 위상이 90° 차이 나는 I 채널 신호와 Q 채널 신호의 합으로 구성되며 코드와 항법 메시지는 QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) 방식으로 변조된다. BeiDou 위성 네트워크는 코드 분할 다중 접속 (CDMA, Code Division Multiple Access) 방식을 사용한다.Also, the
예시적으로, GNSS 수신기(120)는 k번째 (예를 들어, 1번째) 시점에서 GPS 위성, GLONASS 위성 및 BeiDou 위성 중 GPS위성 및 BeiDou 위성 각각으로부터 GNSS 원시 데이터를 제공받을 수 있다. GNSS 수신기(120)는 GPS위성으로부터 GPS 신호를 수신하고, BeiDou 위성으로부터 BeiDou 신호를 수신할 수 있다.For example, the
GNSS 측정치 고장 검출 장치(200)는 수신부(130), 산출부(140) 및 판단부(150)를 포함하는 도플러 측정치 선별 장치를 포함할 수 있다. 도플러 측정치 선별 장치(100)는 수신부(130), 산출부(140) 및 판단부(150)를 포함할 수 있고, 이에 대해서는 전술한 바와 같이, 산출부(140)는 수신부(130)에서 수신한 GNSS 원시 데이터, 속도 정보를 이용하여 도플러 측정치 및 도플러 예측치를 산출할 수 있고, 판단부(150)는 도플러 예측치와 도플러 측정치의 차이를 고려하여, 오차를 포함하는 이상 도플러 측정치를 선별할 수 있다. 선별된 이상 도플러 측정치에 해당하는 GNSS 원시 데이터 또는 이상 도플러 측정치 산출에 이용된 GNSS 원시 데이터를 송신한 위성을 선별하여 격리함으로써, GNSS 원시 데이터(또는 GNSS 측정치)의 고장을 검출, 감시, 모니터링 할 수 있다.The GNSS measurement
사이클 슬립 검출부(160)는 GNSS 원시 데이터로부터 측정된 반송파 위상 측정치 증분, 도플러 측정치 및 이상 도플러 측정치에 기초하여 사이클 슬립을 검출할 수 있고, 다중경로오차 검출부(170)는 GNSS 원시 데이터로부터 측정된 의사거리 측정치 증분과 도플러 측정치 및 이상 도플러 측정치에 기초하여 다중경로오차를 검출할 수 있다. 또한, 사이클 슬립 검출부(160)는 사이클 슬립 검출 결과에 기초하여, 사이클 슬립이 검출된 위성 또는 위성 채널을 차단(격리)할 수 있고, 다중경로오차 검출부(170)는 다중경로오차 검출 결과에 기초하여, 다중경로오차가 검출된 위성 또는 위성 채널을 차단(격리)할 수 있다. 사이클 슬립 또는 다중경로오차가 검출된 위성 또는 위성 채널을 차단한다는 것은, 앞서 설명한 선별된 이상 도플러 측정치에 따라 위성 또는 위성 채널을 차단하는 것과 동일하게 이해될 수 있다.The cycle
후술하는 바와 같이, 사이클 슬립 검출부(160)는 반송파 위상 측정치의 증분과 이상 도플러 측정치를 제외한 도플러 측정치의 차이의 크기가 미리 설정한 임계값(c2)를 초과하는 경우, 해당 GNSS 원시 데이터(또는 위성, 위성 채널)는 오차를 포함하는 비정상 데이터로 선별 및 분리할 수 있다. 비정상 데이터를 선별(분리)한다는 의미는 전술한 바와 같이, 비정상 데이터 산출에 이용된 GNSS 원시 데이터를 송신한 위성 채널을 제외한 나머지 위성으로부터 수신한 GNSS 원시 데이터를 이용하여 이동체의 위치, 속도 등을 측정(산출)하는 것을 의미할 수 있다. 즉, 사이클 슬립 검출부(160)는 반송파 위상 측정치의 증분과 도플러 측정치의 차이의 크기를 이용하여 사이클 슬립을 검출할 수 있다.As will be described later, when the magnitude of the difference between the increment of the carrier phase measurement value and the Doppler measurement value excluding the abnormal Doppler measurement value exceeds a preset threshold value c2, the GNSS raw data (or satellite) , satellite channels) can be selected and separated into abnormal data including errors. As described above, the selection (separation) of abnormal data means measuring the position, speed, etc. of a moving object using the GNSS raw data received from the remaining satellites except for the satellite channel that transmitted the GNSS raw data used for calculating the abnormal data. It can mean to (calculate). That is, the cycle
사이클 슬립 검출부(160)에서 사이클 슬립을 검출하기 위한 반송파 위상 측정치 증분은 GNSS 원시 데이터로부터 측정될 수 있고, 이때 GNSS 원시 데이터는 선별된 이상 도플러 측정치에 따라 차단(격리)된 위성 또는 위성 채널을 제외한 나머지 위성으로부터 수신한 GNSS 원시 데이터일 수 있다. 즉, 사이클 슬립 검출부(160)는 선별된 이상 도플러 측정치에 따라 차단(격리)된 위성 또는 위성 채널을 제외한 나머지 위성으로부터 수신한 GNSS 원시 데이터로부터 측정된 반송파 위상 측정치 증분과 이상 도플러 측정치를 제외한 도플러 측정치의 차이를 고려하여 사이클 슬립을 검출할 수 있다.The increment of the carrier phase measurement value for detecting the cycle slip in the cycle
사이클 슬립 검출부(160)에서 사이클 슬립을 검출하기 위해서 반송파 위상 측정치의 증분과 도플러 측정치의 차이의 크기를 이용하므로, 도플러 측정치가 사이클 슬립 발생 여부를 판단하기 위한 기준이 될 수 있다. 즉, 사이클 슬립 검출부(160)는 반송파 위상 측정치 증분과 도플러 측정치뿐만 아니라, 이상 도플러 측정치에 기초하여(도플러 측정치 중에서 이상 도플러 측정치를 제외한 도플러 측정치를 이용하여) 사이클 슬립을 검출할 수 있다. Since the cycle
즉, 도플러 측정치 중에서 선별된 이상 도플러 측정치에 해당하는 위성의 GNSS 원시 데이터(위성 채널)을 격리하여 제외될 수 있다. 도플러 측정치에 이상이 있는 경우(도플러 측정치가 이상 도플러 측정치로 선별된 경우)에는 반송파 위상 측정치가 사이클 슬립에 의하여 오차가 발생하였음에도 불구하고, 도플러 측정치의 오차로 인하여 정상 데이터로 선별될 수 있고, 사이클 슬립에 의한 오차가 포함된 반송파 위상 측정치를 이용하여 이동체의 위치, 속도 등을 산출하여 이동체의 위치, 속도 등의 오차가 발생할 수 있다. 즉, 사이클 슬립 검출부(160)는 복수의 위성(400) 중에서 이상 도플러 측정치가 선별된 위성 또는 위성 채널을 제외한 나머지 위성으로부터 측정된 도플러 측정치(즉, 복수의 위성(400)으로부터 측정된 도플러 측정치 중에서 이상 도플러 측정치를 제외한 나머지 도플러 측정치)를 이용하여 사이클 슬립을 검출함으로써, 도플러 측정치의 오차로 인하여 오차가 포함된 반송파 위상 측정치가 정상으로 판별되어 이동체의 위치, 속도 등에 오차가 발생하는 것을 방지할 수 있다.That is, the GNSS raw data (satellite channel) of the satellite corresponding to the abnormal Doppler measurement value selected from among the Doppler measurement values may be isolated and excluded. If there is an abnormality in the Doppler measurement (when the Doppler measurement is selected as an abnormal Doppler measurement), even though the carrier phase measurement has an error due to cycle slip, it can be selected as normal data due to the error in the Doppler measurement, and the cycle By calculating the position and speed of the moving object using the carrier phase measurement value including the error due to slip, errors in the position and speed of the moving object may occur. That is, the cycle
다중경로오차 검출부(170)에서 다중경로오차를 검출하기 위해서 의사거리 측정치의 증분과 도플러 측정치의 차이의 크기를 이용하므로, 도플러 측정치가 다중경로오차 발생 여부를 판단하기 위한 기준이 될 수 있다. 다중경로오차 검출부(170)는 의사거리 측정치 증분과 도플러 측정치뿐만 아니라, 이상 도플러 측정치에 기초하여(도플러 측정치 중에서 이상 도플러 측정치를 제외한 도플러 측정치를 이용하여) 다중경로오차를 검출할 수 있다. Since the multipath
다중경로오차 검출부(170)에서 다중경로오차를 검출하기 위한 의사거리 측정치 증분은 GNSS 원시 데이터로부터 측정될 수 있고, 이때 GNSS 원시 데이터는 선별된 이상 도플러 측정치에 따라 차단(격리)된 위성 또는 위성 채널을 제외한 나머지 위성으로부터 수신한 GNSS 원시 데이터일 수 있다. 즉, 다중경로오차 검출부(170)은 선별된 이상 도플러 측정치에 따라 차단(격리)된 위성 또는 위성 채널을 제외한 나머지 위성으로부터 수신한 GNSS 원시 데이터로부터 측정된 의사거리 측정치 증분과 이상 도플러 측정치를 제외한 도플러 측정치의 차이를 고려하여 다중경로오차를 검출할 수 있다.The pseudorange measurement value increment for detecting the multipath error in the multipath
즉, 도플러 측정치 중에서 선별된 이상 도플러 측정치에 해당하는 위성의 GNSS 원시 데이터(위성 채널)을 격리하여 제외될 수 있다. 도플러 측정치에 이상이 있는 경우(도플러 측정치가 이상 도플러 측정치로 선별된 경우)에는 의사거리 측정치가 다중경로오차에 의하여 오차가 발생하였음에도 불구하고, 도플러 측정치의 오차로 인하여 정상 데이터로 선별될 수 있다. 다중경로오차가 포함된 의사거리 측정치를 이용하여 이동체의 위치, 속도 등을 산출하는 경우, 이동체의 위치, 속도 등의 오차가 발생할 수 있다. 즉, 다중경로오차 검출부(170)는 복수의 위성(400) 중에서 이상 도플러 측정치가 선별된 위성 또는 위성 채널을 제외한 나머지 위성으로부터 측정된 도플러 측정치(즉, 복수의 위성(400)으로부터 측정된 도플러 측정치 중에서 이상 도플러 측정치를 제외한 나머지 도플러 측정치)를 이용하여 다중경로오차를 검출함으로써, 도플러 측정치의 오차로 인하여 오차가 포함된 의사거리 측정치가 정상으로 판별되어 이동체의 위치, 속도 등에 오차가 발생하는 것을 방지할 수 있다.That is, the GNSS raw data (satellite channel) of the satellite corresponding to the abnormal Doppler measurement value selected from among the Doppler measurement values may be isolated and excluded. When there is an abnormality in the Doppler measurement (when the Doppler measurement is selected as an abnormal Doppler measurement), the pseudorange measurement may be selected as normal data due to the error in the Doppler measurement even though an error occurs due to a multipath error. When the position and speed of a moving object are calculated using the pseudorange measurement value including the multipath error, errors in the position and speed of the moving object may occur. That is, the multipath
이하에서는 상기의 사이클 슬립 검출부(160)와 다중경로오차 검출부(170)에서 각각 사이클 슬립 및 다중경로오차를 검출하는 방법에 대해서 설명한다.Hereinafter, a method for detecting the cycle slip and the multipath error in the cycle
일반적으로 GNSS 수신기(120)의 채널은 지연 추적 회로 (DLL, Delay Locked Loop)와 위상 추적 회로 (PLL, Phase Locked Loop)로 구성된다. 지연 추적 회로는 코드 신호를 이용하여 의사거리 측정치를 생성하고, 위상 추적 회로는 위상 신호를 이용하여 반송파 누적 위상 측정치를 생성한다. 단일 GNSS 수신기(120)에서 측정된 의사거리와 반송파 누적 위상에는 전리층 지연 (Ionospheric delay), 대류권 지연(Tropospheric delay), 시계오차 (Clock bias), 사이클 슬립, 다중경로(Multipath) 오차 등 다양한 오차가 포함되어 있다. 본원의 실시예에 따라, 반송파 누적 위상 또는 반송파 위상 측정치는 GNSS 수신기(120) 또는 사이클 슬립 검출부(160)에서 생성(산출)될 수 있고, 의사거리 측정치는 GNSS 수신기(120) 또는 다중경로오차 생성부에서 생성될 수 있다. 이하에서는 설명의 편의상 GNSS 수신기(120)에서 반송파 위상 측정치 및 의사거리 측정치가 생성되는 것으로 설명하나, 이에 한정되지 않는다.In general, the channel of the
GNSS 위성은 매우 높은 고도에서 신호를 송신하기 때문에 수신기에서 신호를 수신할 때 그 세기가 매우 낮다. 따라서 높은 빌딩이나 고가도로 등 신호 전파에 방해 요소가 많은 도심지에서는 일시적으로 신호가 단절되는 사이클 슬립(Cycle slip)이 발생하거나, 다중경로(Multipath) 오차 등에 의하여 신뢰할 수 없는 측정치가 획득되는 경우를 빈번하게 볼 수 있다. 이와 같은 측정치들을 식별하기 위하여 도플러 측정치를 활용한 검출 기법이 널리 활용되고 있고, 도플러 측정치는 반송파 위상 측정치의 증분과 의사거리 측정치의 증분과 동치라는 이론에 기반한다. 도플러 측정치는 GNSS 수신기(120)에서 얻어진 순간적인 위성과 수신기의 움직임에 의해 얻어질 수 있다.Since GNSS satellites transmit signals at very high altitudes, the strength of the signals received by the receiver is very low. Therefore, in urban areas where there are many obstacles to signal propagation, such as high buildings or overpasses, cycle slip occurs in which the signal is temporarily cut off, or unreliable measurement values are frequently obtained due to multipath error. can see. In order to identify such measurements, a detection technique using a Doppler measurement is widely used, and the Doppler measurement is based on the theory that the increment of the carrier phase measurement and the increment of the pseudorange measurement are equivalent. The Doppler measurement may be obtained by instantaneous motion of the satellite and the receiver obtained by the
사이클 슬립 검출부(160) 및 다중경로오차 검출부(170)는 이와 같은 측정치들을 선별하기 위하여 도플러 측정치를 활용한 FDI 기법을 이용하여 GNSS 원시 데이터를 정상 데이터 또는 비정상 데이터로 선별할 수 있다.The cycle
일반적으로 도플러 측정치를 시간에 대하여 적산하면 반송파 측정치가 된다. 따라서 이론적으로 현재 시점의 도플러 측정치는 이전 시점의 의사거리 또는 반송파 위상을 이용한 등가 의사거리에서 현재 시점의 의사거리 또는 반송파 위상을 이용한 등가 의사거리를 각각 차분한 값과 동일하다. 이러한 원리를 이용하여 사이클 슬립 검출부(160) 및 다중경로오차 검출부(170)는 사이클 슬립이나 다중경로오차가 포함된 채널의 측정치를 검출하여 분리할 수 있다.In general, a Doppler measurement is integrated with time to obtain a carrier measurement. Therefore, theoretically, the Doppler measurement value at the present time is the same as the value obtained by subtracting the pseudorange at the current time or the equivalent pseudorange using the carrier phase from the pseudorange at the previous time or the equivalent pseudorange using the carrier phase, respectively. Using this principle, the cycle
사이클 슬립 검출부(160)는 하나 이상의 위성 중 어느 하나의 위성으로부터 제공된 GNSS 원시 데이터에 포함된 도플러 측정치와 반송파 위상 측정치의 증분 사이의 차이가 미리 설정된 임계값(c 2 )보다 큰 경우, 어느 하나의 가시위성으로부터 제공된 GNSS 원시 데이터를 비정상 데이터 또는 오차가 포함된 데이터로 선별할 수 있다. 또한, 다중경로오차 검출부(170)는 하나 이상의 위성 중 어느 하나의 위성으로부터 제공된 GNSS 원시 데이터에 포함된 도플러 측정치와 의사거리 측정치 증분(의사거리의 증분) 사이의 차이가 미리 설정된 임계값(c 3 )보다 큰 경우, 어느 하나의 가시위성으로부터 제공된 GNSS 원시 데이터를 비정상 데이터 또는 오차가 포함된 데이터로 선별할 수 있다. 즉, 도플러 측정치는 사이클 슬립 및 다중경로오차를 검출하기 위한 기준이 될 수 있다.The cycle
달리 말해, 복수의 위성(400)으로부터 수신한 GNSS 원시 데이터로부터 측정되는 측정치들이 정상인지 또는 오차가 포함되어 비정상인지 여부를 선별하기 위하여, 도플러 측정치는 반송파 위상 측정치(또는 반송파 누적 위상)의 증분과 의사거리 측정치의 증분과 동치라는 이론에 기반하여, 반송파 위상 측정치 증분과 도플러 측정치의 차이의 크기 또는 의사거리 측정치 증분과 도플러 측정치의 차이의 크기가 각각 미리 설정된 임계값(상기의 c 2 , c 3 )를 초과하는 경우, 해당 시점에서의 위성으로부터 수신한GNSS 원시 데이터를 비정상 데이터 또는 오차가 포함된 데이터로 선별할 수 있다.In other words, in order to select whether the measured values measured from the GNSS raw data received from the plurality of
본원의 일 실시예에 따르면, 사이클 슬립 검출부(160)는 아래 수학식 4로부터 반송파 위상 측정치 증분과 이상 도플러 측정치를 제외한 도플러 측정치의 차이의 크기를 고려하여 사이클 슬립을 검출할 수 있다. 즉, 사이클 슬립 검출부(160)에서 사이클 슬립을 검출하기 위하여 사용되는 반송파 위상 측정치(반송파 위상 측정치 증분) 및 도플러 측정치는 복수의 위성(400) 중에서 이상 도플러 측정치가 선별된 위성을 제외한 위성으로부터 수신한 GNSS 원시 데이터를 이용하여 산출된 것일 수 있다.According to an embodiment of the present application, the cycle
이하에서 설명되는 수학식 4 및 수학식 5에서 , , , 는 각각 k번째 시점에서 채널 j에 대한 반송파 위상 측정치, 의사거리 측정치, 도플러 측정치, 그리고 GNSS 신호의 파장 이며 와 는 각각 사이클 슬립을 검출하기 위한 임계값, 다중경로오차를 검출하기 위한 임계값으로, 와 는 미리 설정된 임의의 상수이다.In
[수학식 4][Equation 4]
상기 수학식 4에서 는 (k-1)번째 시점에서 k번째 시점으로의 반송파 위상 측정치 증분이고, 는 k번째 시점에서 도플러 측정치, 즉 의 등가량(Equivalent quantity)이고, 는, j번째 위성에 대한 (k-1)번째 시점에서 k번째 시점으로의 반송파 위상 측정치의 증분과 k번재 시점에서의 도플러 측정치와의 차분값이다.In Equation 4 above is the increment of the carrier phase measurement from the (k-1)-th time point to the k-th time point, is the Doppler measurement at the k-th time point, i.e. is the equivalent quantity of is the difference between the increment of the carrier phase measurement value from the (k-1)-th time point to the k-th time point for the j -th satellite and the Doppler measurement value at the k-th time point.
사이클 슬립 검출부(160)는 수학식 4와 같이, 의 값이 보다 클 경우 해당 채널의 고장을 검출(또는 사이클 슬립을 검출)하고 분리(격리)할 수 있다. 여기서 c 2 는 고장 검출에 적합한 값 또는 사이클 슬립 검출에 적합한 값을 가지도록 미리 설정된 상수일 수 있다.Cycle
본원의 일 실시예에 따르면, 다중경로오차 검출부(170)는 아래 수학식 5로부터 의사거리 측정치 증분과 이상 도플러 측정치를 제외한 도플러 측정치의 차이의 크기를 고려하여 다중경로오차를 검출할 수 있다. 즉, 다중경로오차 검출부(170)에서 사이클 슬립을 검출하기 위하여 사용되는 반송파 위상 측정치(반송파 위상 측정치 증분) 및 도플러 측정치는 복수의 위성(400) 중에서 이상 도플러 측정치가 선별된 위성을 제외한 위성으로부터 수신한 GNSS 원시 데이터를 이용하여 산출된 것일 수 있다.According to an embodiment of the present application, the multipath
[수학식 5] [Equation 5]
상기 수학식 5에서 는 (k-1)번째 시점에서 k번째 시점으로의 의사거리 측정치의 증분이고, 는 k번째 시점에서 도플러 측정치, 즉 의 등가량이다. 는 j번째 위성에 대한 (k-1)번째 시점에서 k번째 시점으로의 의사거리 측정치의 증분과 k번째 시점에서 도플러 측정치와의 차분값이다.In
다중경로오차 검출부(170)는 수학식 5와 같이, 의 값이 보다 클 경우 해당 채널의 고장을 검출(또는 다중경로오차를 검출)하고 분리(격리)할 수 있다. 여기서 c 3 는 고장 검출에 적합한 값 또는 사이클 슬립 검출에 적합한 값을 가지도록 미리 설정된 상수일 수 있다.Multipath
즉, 상기의 내용을 종합하면, 사이클 슬립 검출부(160)는 복수의 위성(400) 중에서 j번째 위성에 대한 k번째 시점에서 반송파 위상 측정치 증분과 이상 도플러 측정치를 제외한 도플러 측정치의 차이의 크기를 이용하여 사이클 슬립을 검출하여, 해당 위성 또는 해당 위성 채널을 격리할 수 있고, 다중경로오차 검출부(170)는 복수의 위성(400) 중에서 j번째 위성에 대한 k번째 시점에서 의사거리 측정치 증분과 이상 도플러 측정치를 제외한 도플러 측정치의 차이의 크기를 이용하여 다중경로오차를 검출하여, 해당 위성 또는 해당 위성 채널을 격리할 수 있다. 즉, 앞서 판단부(150)에서 이상 도플러 측정치가 선별된 위성 또는 위성 채널을 격리함으로써, 사이클 슬립 검출부(160)와 다중경로오차 검출부(170)는 오차가 포함된 이상 도플러 측정치를 제외한 도플러 측정치를 이용하여 사이클 슬립과 다중경로오차를 검출할 수 있다. 따라서, 사이클 슬립 검출부(160)와 다중경로오차 검출부(170)에서는 반송파 위상 측정치와 의사거리 측정치에 오차가 발생하였음에도 불구하고 도플러 측정치의 오차로 인하여 정상 데이터로 선별되어, 해당 데이터를 이용하여 측정되는 이동체의 위치, 속도 등에 오차가 발생하는 것을 방지할 수 있다.That is, to summarize the above, the cycle
상기의 설명에서 사이클 슬립 검출부(160) 및 다중경로오차 검출부(170)은 도플러 측정치 선별 장치(100)의 판단부(150)에서 선별된 이상 도플러 측정치를 격리하고, 이에 기초하여 격리된 위성으로부터 수신한 GNSS 원시 데이터가 격리된 상태에서, 각각 사이클 슬립 및 다중경로오차를 검출하는 것으로 설명하였으나, 실시예의 형태에 따라 사이클 슬립 검출부(160)는 다중경로오차 검출부(170)의 검출 결과에 기초하여 사이클 슬립을 검출할 수 있고, 반대로 다중경로오차 검출부(170)은 사이클 슬립 검출부(160)의 검출 결과에 기초하여 다중경로오차를 검출할 수 있다.In the above description, the cycle
예를 들어, GNSS 측정치 고장 검출 장치(200)가 도플러 측정치 선별 장치(100)의 선별 결과에 기초하여(즉, 이상 도플러 측정치에 기초하여) 사이클 슬립 검출부(160)에서 사이클 슬립을 검출하고, 이후 다중경로오차 검출부(170)에서 다중경로오차를 검출하는 경우, 다중경로오차 검출부(170)는 사이클 슬립 검출부(160)의 검출 결과에 기초하여 다중경로오차를 검출할 수 있다. 즉 사이클 슬립 검출부(160)에서 사이클 슬립이 검출된 채널에는 오차가 포함된 것으로 판단되어 격리되므로, 다중경로오차 검출부(170)은 의사거리 측정치 증분과 이상 도플러 측정치 및 사이클 슬립이 검출된 도플러 측정치를 제외한 도플러 측정치를 이용하여 다중경로오차를 검출할 수 있다.For example, the GNSS measurement
달리 말해, 사이클 슬립 검출부(160)에서 사이클 슬립 검출 이후 다중경로오차 검출부(170)에서 다중경로오차를 검출하는 경우, 이상 도플러 측정치가 선별된 채널 뿐만 아니라, 사이클 슬립이 검출된 채널 역시 오차가 포함된 것으로 판단될 수 있고, 선별된 이상 도플러 측정치에 따라 차단(격리)된 채널 및 사이클 슬립 검출에 따라 차단(격리)된 채널을 제외한 나머지 위성으로부터 수신한 GNSS 원시 데이터 및 측정된 도플러 측정치를 이용하여 다중경로오차를 검출할 수 있다. 즉, 다중경로오차 검출부(170)에서 다중경로오차를 검출하기 위한 의사거리 측정치 증분과 도플러 측정치는 각각 선별된 이상 도플러 측정치에 따라 차단된 위성 채널(또는 위성) 및 사이클 슬립 검출 결과에 기초하여 차단된 위성 채널(또는 위성)을 제외한 나머지 위성으로부터 수신한 GNSS 원시 데이터로부터 측정된 것일 수 있고, 차단된 위성 채널을 제외한 나머지 위성으로부터 수신한 GNSS 원시 데이터를 이용하여 측정된 의사거리 측정치 증분과 도플러 측정치의 차이를 고려하여 다중경로오차를 검출할 수 있다.In other words, when the multipath
또한, 다중경로오차 검출부(170)에서 다중경로오차 검출 후 사이클 슬립 검출부(160)에서 사이클 슬립을 검출하는 경우, 위에서 설명한 내용과 유사하게 사이클 슬립 검출부(160)는 선별된 이상 도플러 측정치에 따라 차단(격리)된 채널 및 다중경로오차 검출에 따라 차단(격리)된 채널을 제외한 나머지 위성으로부터 수신한 GNSS 원시 데이터 및 측정된 도플러 측정치를 이용하여 사이클 슬립을 검출할 수 있다. In addition, when the cycle
즉, 사이클 슬립 검출부(160)는 복수의 위성(400) 중에서 격리된 위성을 제외한 나머지 위성으로부터 수신한 GNSS 원시 데이터로부터 측정된 반송파 위상 측정치 증분과 도플러 측정치의 차이를 고려하여 사이클 슬립을 검출할 수 있고, 다중경로오차 검출부(170)는 복수의 위성(400) 중에서 격리된 위성을 제외한 나머지 위성으로부터 수신한 GNSS 원시 데이터로부터 측정된 의사거리 측정치 증분과 도플러 측정치의 차이를 고려하여 다중경로오차를 검출하는 것으로 이해될 수 있다.That is, the cycle
이상의 내용을 종합하면, 본원의 일 실시예에 따른 도플러 측정치 선별 장치(100)는 INS(110)로부터 수신한 속도 정보와 GNSS 수신기(120)로부터 수신한 GNSS 원시 데이터를 이용하여, 도플러 측정치와 도플러 예측치를 산출할 수 있고, 도플러 측정치와 도플러 예측치의 차이를 고려하여 이상 도플러 예측치를 검출(또는 선별)할 수 있다. 선별한 이상 도플러 측정치에 대응하는 위성의 채널을 격리함으로써, GNSS 측정치의 정확성을 높일 수 있다.In summary, the Doppler measurement
또한, GNSS 측정치 고장 검출 장치(200)는 INS(110), GNSS 수신기(120), 도플러 측정치 선별 장치(100), 사이클 슬립 검출부(160), 다중경로오차 검출부(170)을 포함하여, 이동체에 구비된 관성 센서(300) 등으로부터 속도 정보를 측정하고, 복수의 위성(400)으로부터 GNSS 원시 데이터를 수신하고, 도플러 측정치 선별 장치(100)를 이용하여 이상 도플러 측정치를 선별하고, 도플러 측정치, 반송파 위상 측정치 증분, 의사거리 측정치 증분을 이용하되, 이상 도플러 측정치를 고려, 즉 선별된 이상 도플러 측정치를 격리(또는 위성, 위성 채널 격리)하여 사이클 슬립 및 다중경로오차를 검출할 수 있다.In addition, the GNSS measurement
도 2는 본원의 일 실시예에 따른 GNSS 측정치 고장 검출 장치(200)의 간략한 동작 흐름도이다. 2 is a simplified operation flowchart of the GNSS measurement
도 2를 참조하면, 본원의 일 실시예에 따른 GNSS 측정치 고장 검출 장치(200)는, 사이클 슬립 검출부(160) 및 다중경로오차 검출부(170)의 검출 결과에 기초하여 이동체의 위치 및 속도를 갱신하는 갱신부(180)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2 , the GNSS measurement
도 2를 참조하면, GNSS 측정치 고장 검출 장치(200)는 초기화 과정에서 의사거리 측정치와 도플러 측정치를 이용하여 산출된 이동체의 초기 위치 및 속도를 획득할 수 있다. 초기화 과정은 GNSS 측정치 고장 검출 장치(200)의 GNSS 수신기(120)에서 측정된 의사거리 측정치 및 도플러 측정치를 이용하여 수행될 수 있고, 이동체의 초기 위치 및 속도를 산출하기 위한 초기화부 등과 같은 별도의 장치에 의하여 수행될 수도 있다.Referring to FIG. 2 , the GNSS measurement
도 2를 참조하면, GNSS 측정치 고장 검출 장치(200)는 시전달 과정에서 INS(110)로부터 수신한 속도 정보를 활용하여 이상 도플러 측정치를 선별(검출)할 수 있고, 이상 도플러 측정치 선별 결과와 반송파 위상 측정치 증분에 기초하여 이동체의 위치와 속도를 갱신할 수 있다. 즉, GNSS 측정치 고장 검출 장치(200)는 IMU(관성 측정 유닛, 또는 관성 센서(300))로부터 획득한 이동체에 관한 속도 정보에 기반하여 도플러 측정치 중에서 오차를 포함하는 이상 도플러 측정치를 선별하여 격리할 수 있고, 도플러 측정치 중에서 이상 도플러 측정치를 제외한 나머지 도플러 측정치를 이용하여, 반송파 위상 측정치 증분과의 차이의 크기에 따라 사이클 슬립을 검출하고, 이동체의 위치와 속도를 갱신할 수 있다.Referring to FIG. 2 , the GNSS measurement
도 2를 참조하면 GNSS 측정치 고장 검출 장치(200)는 측정치 업데이트 과정에서 다중경로오차를 검출하여 이동체의 위치 및 속도를 갱신할 수 있다. 다중경로오차 검출을 위하여 의사거리 측정치의 증분과 도플러 측정치 중에서 이상 도플러 측정치를 제외한 나머지 도플러 측정치 또는 도플러 측정치 중에서 이상 도플러 측정치 및 사이클 슬립이 검출된 위성(위성 채널)의 도플러 측정치를 제외한 나머지 도플러 측정치의 차이의 크기를 고려하여 다중경로오차를 검출하여 이동체의 위치 및 속도를 갱신할 수 있다. 추가적으로, 기압 고도계를 이용하여 획득한 고도 정보를 반영하여 이동체의 위치 및 속도를 갱신할 수 있다. 측정치 업데이트 과정 이후 다음 시점에서 시전달 과정 및 측정치 업데이트 과정을 반복하여, 실시간으로 이동체의 위치 및 속도를 갱신할 수 있다.Referring to FIG. 2 , the GNSS measurement value
도 3 내지 도 5는 본원의 일 실시예에 따른 GNSS 측정치 고장 검출 장치(200)를 이용한 측정 결과를 나타낸 도면이다. 이하의 도 3 내지 도 5는 도심지(서울시 강남구 테헤란로)에서 약 35분간 수행한 실험 결과로, GPS, GLONASS, BeiDou, Galileo 4개 위성군의 총 135개 채널에 대한 분석 결과를 나타내고 있다.3 to 5 are diagrams illustrating measurement results using the GNSS measurement value
도 3은 본원의 일 실시예에 따른 도플러 측정치와 도플러 예측치의 차이를 나타낸 도면이고, 도 4는 종래 방식과 본원의 일 실시예에 따른 GNSS 측정치 고장 검출 장치(200)를 이용한 도플러 측정치와 반송파 위상 측정치 증분의 차이, 도 5는 종래 방식과 본원의 일 실시예에 따른 GNSS 측정치 고장 검출 장치(200)를 이용한 의사거리 측정치의 증분과 도플러 측정치의 차이를 나타낸 도면이다. 3 is a diagram illustrating a difference between a Doppler measurement value and a Doppler predicted value according to an embodiment of the present application, and FIG. 4 is a Doppler measurement value and a carrier phase using the conventional method and the GNSS measurement value
도 4의 (a)는 종래 방식에 따라 측정한 도플러 측정치와 반송파 위상 측정치 증분의 차이이고, 도 4의 (b)는 본원의 일 실시예에 따라 측정한 도플러 측정치(선별된 도플러 측정치)와 반송파 위상 측정치 증분의 차이, 즉 도플러 측정치 중에서 이상 도플러 측정치를 선별하고 격리하여, 도플러 측정치 중에서 이상 도플러 측정치를 제외한 나머지 도플러 측정치와 반송파 위상 측정치 증분의 차이를 나타내고 있다.4 (a) is a difference between the Doppler measurement value and the carrier phase measurement increment measured according to the conventional method, and FIG. The difference in increments of phase measurements, that is, the difference between the increments of the carrier phase measurements and the remaining Doppler measurements excluding the anomalous Doppler measurements among the Doppler measurements by sorting and isolating the abnormal Doppler measurements from the Doppler measurements.
도 5의 (a)는 종래 방식에 따라 측정한 도플러 측정치와 의사거리 측정치 증분의 차이이고, 도 5의 (b)는 본원의 일 실시예에 따라 측정한 도플러 측정치(선별된 도플러 측정치)와 의사거리 측정치 증분의 차이, 즉 도플러 측정치 중에서 이상 도플러 측정치를 선별하고 격리하여, 도플러 측정치 중에서 이상 도플러 측정치를 제외한 나머지 도플러 측정치와 의사거리 측정치 증분의 차이를 나타내고 있다.Fig. 5 (a) is a difference between the increments of the Doppler measurement value and the pseudo-range measurement value measured according to the conventional method, and Fig. 5 (b) is the Doppler measurement value (selected Doppler measurement value) and the pseudo-range measurement value measured according to an embodiment of the present application. The difference in increments of distance measurements, that is, the difference between the increments of the pseudorange measurements and the remaining Doppler measurements excluding the abnormal Doppler measurements from the Doppler measurements by sorting and isolating the abnormal Doppler measurements from the Doppler measurements.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 본원의 일 실시예에 따른 GNSS 측정치 고장 검출 장치(200)를 이용하여 오차가 포함된 채널을 미리 감지하고 분리(격리)함으로써 반송파 위상 측정치 증분, 의사거리 측정치 증분과 도플러 측정치의 차분값이 감소됨을 확인할 수 있다. 3 to 5 , by using the GNSS measurement
즉, 본원의 일 실시예에 따른 GNSS 측정치 고장 검출 장치(200)는 INS(110)로부터 수신한 속도 정보를 활용하여 GNSS 측정치의 고장을 감시검출할 수 있다. 도플러 측정치 선별 장치(100)는 INS(110) 속도 정보를 활용하여 도플러 측정치를 예측하고, 예측된 도플러 예측치를 활용하여 오차가 포함된 도플러 측정치를 검출할 수 있다. 도플러 측정치 선별 장치(100)는 선별된 도플러 측정치(달리 말해, 도플러 측정치 중에서 이상 도플러 측정치를 제외한 나머지 도플러 측정치)를 활용하여 사이클 슬립이 발생한 반송파 위상 측정치 및 다중경로오차가 포함된 의사거리 측정치를 검출할 수 있다. 신뢰할 수 없는 측정치가 빈번하게 발생되는 도심지역에서 도플러 측정치 선별 장치(100) 및 GNSS 측정치 고장 검출 장치(200)를 활용하여 측위 정확도를 개선할 수 있다.That is, the GNSS measurement value
이하의 도 6 내지 도 13은 본원의 일 실시예에 따른 GNSS 측정치 고장 검출 장치(200)를 이용한 측정 환경 및 측정 결과를 나타낸 도면이다. 이하의 도 6 내지 도 13은 서울특별시 강남구 테헤란로 부근에서 도플러 측정치 선별 장치(100)를 이용하여 측정된 결과를 나타내고 있다.6 to 13 are diagrams illustrating a measurement environment and measurement results using the GNSS measurement value
도 6은 본원의 일 실시예에 따른 GNSS 측정치 고장 검출 장치(200)를 이용한 측정 환경을 나타낸 도면이다.6 is a diagram illustrating a measurement environment using the GNSS measurement value
도 6을 참조하면, 본원의 일 실시예에 따른 GNSS 측정치 고장 검출 장치(200)는 서울특별시 강남구 테헤란로 부근에서 수행된 것으로, GNSS 원시 데이터 수신에 있어 장애물이 되는 빌딩이 다수 위치한 환경, 즉 신호 수신 환경이 매우 좋지 않아 기준 궤적 산출이 어려운 환경에서 측정을 수행하였음을 확인할 수 있다. 이하의 도 7 내지 도 13은 도 6에 도시된 측정환경에서 측정한 결과로, 도플러 측정치의 큰 이상이 감지된 지점(달리 말해 도플러 측정치와 도플러 예측치의 차이의 크기가 임계값을 초과한 지점)에 대한 분석 결과를 나타내고 있다.6, the GNSS measurement
도 7은 도 6의 측정 환경에서 본원의 일 실시예에 따른 GNSS 측정치 고장 검출 장치(200)를 이용하여 산출한 도플러 측정치와 도플러 예측치의 차이를 나타낸 도면이다.7 is a diagram illustrating a difference between a Doppler measurement value and a Doppler predicted value calculated using the GNSS measurement value
도 7을 참조하면, 본원의 일 실시예에 따른 판단부(150)는 이중 차분을 활용하여 이상 도플러 측정치를 선별할 수 있다. 도 7은 이중 차분을 활용하여 나타낸 도플러 측정치와 도플러 예측치의 차이를 나타낸 것으로, 이중 차분을 활용하여 기타 오차를 제거할 수 있다.Referring to FIG. 7 , the
도 7을 참조하면, 본원의 일 실시예에 따른 산출부(140)는 GNSS/INS 칼만 필터에서 추정된 속도 정보를 활용하여 도플러 측정치를 예측할 수 있다.Referring to FIG. 7 , the
도 7에서 도플러 측정치와 도플러 예측치의 차이의 크기가 큰 이상 지점은 총 6개의 지점임을 확인할 수 있다.(도 7에서 Epoch 500과 600 사이의 근접 지점에 두 개의 이상 지점이 존재함.) 이하의 도 8 내지 도 13은 각각의 이상 지점에 대하여 설명한다.It can be seen from FIG. 7 that there are a total of six anomalies with a large difference between the Doppler measured value and the Doppler predicted value. 8 to 13 will describe each abnormal point.
도 8 내지 도 13은 순서대로 도7의 이상 지점 1부터 이상 지점 6에 대하여, 종래 방법에 따른 측정 결과 및 이동체의 위치 측정 결과와 본원의 일 실시예에 따른 GNSS 측정치 고장 검출 장치(200)를 이용한 측정 결과 및 이동체의 위치 측정 결과를 나타낸 도면이다. 도 8 내지 도 13에서 각각 좌측에 도시된 지도상에 종래 방법에 따른 이동체의 위치 측정 결과는 파란 원을 연결하여 표시하고, 본원의 일 실시예에 따른 GNSS 측정치 고장 검출 장치(200)에 따른 이동체의 위치 측정 결과는 주황 원을 연결하여 표시하고 있다.8 to 13 show the measurement result and the position measurement result of the moving object according to the conventional method for the abnormal point 1 to the
도 8 내지 도 13을 참조하면, 본원의 일 실시예에 따른 GNSS 측정치 고장 검출 장치(200)를 이용하여, 오차가 포함된 도플러 측정치, 즉 이상 도플러 측정치를 선별하여 격리함으로써 측위 정확도가 개선됨을 확인할 수 있다. 8 to 13 , by using the GNSS measurement
도 8 내지 도 13은 도플러 측정치에 오차가 포함되어 있음을 선별한 지점, 즉 이상 도플러 측정치가 선별된 지점에 대한 것이다. 도 9, 도 12, 도 13의 경우는 각각 이상 지점 2, 5, 6에 대한 것으로, 반송파 위상 측정치 증분과 도플러 측정치와의 차이의 크기에 따라 사이클 슬립 또는 다중경로오차를 검출하여 비정상 데이터로 검출한 것으로, 즉, 종래 방식 및 본원의 일 실시예에 따른 GNSS 측정치 고장 검출 장치(200) 모두 해당 위성 채널(각각 BeiDou #13, BeiDou #13, GPS #2)의 GNSS 원시 데이터를 비정상 데이터로 선별 및 격리하여, 정확도가 유지되고 있으나, 이상 지점 1, 3, 4에 대한 도 8, 도 10, 도 11의 경우(각각 BeiDou #12, BeiDou #13, GLONASS #6), 본원의 일 실시예에 따른 GNSS 측정치 고장 검출 장치(200)는 도플러 측정치와 도플러 예측치의 차이에 따라 이상 도플러 측정치를 선별하여 해당 채널(또는 위성, 위성 채널)을 선별 및 격리할 수 있으나, 종래 방식에 의할 경우 반송파 위상 측정치 증분과 도플러 측정치의 차이 또는 의사거리 측정치 증분과 도플러 측정치의 차이의 크기에 의하여 사이클 슬립 또는 다중경로오차가 검출되지 않아 오차가 증가한 것을 확인할 수 있다. 8 to 13 illustrate a point at which an error is included in the Doppler measurement, that is, a point at which an abnormal Doppler measurement is selected. 9, 12, and 13 are for
즉, 도 8, 도 10, 도 11의 이상 지점 1, 3, 4에서는 도플러 측정치에 오차가 포함된 것으로 이해될 수 있다. 종래 방식에 의할 경우, 사이클 슬립 검출 또는 다중경로오차 검출에 있어서 기준이 되는 도플러 측정치에 오차가 포함되어 있기 때문에, 오차가 포함된(즉, 이상이 있는) 반송파 위상 측정치 또는 의사거리 측정치를 검출하지 못하고, 이동체의 위치 등을 측정함에 있어 오차가 증가한 것을 확인할 수 있다. 반면, 본원의 일 실시예에 따른 GNSS 측정치 고장 검출 장치(200)는 도플러 측정치의 이상(또는 오차를 포함하는 도플러 측정치)를 도플러 측정치 선별 장치(100)를 이용하여 선별함으로써, GNSS 측정치의 신뢰성을 높일 수 있다.That is, it may be understood that an error is included in the Doppler measurement value at the abnormal points 1, 3, and 4 of FIGS. 8, 10, and 11 . According to the conventional method, since the error is included in the Doppler measurement, which is the reference in the cycle slip detection or the multipath error detection, the carrier phase measurement value or the pseudorange measurement value containing the error (that is, an abnormality) is detected. It can be seen that the error increases in measuring the position of the moving object, etc. On the other hand, the GNSS measurement
본원에 의한 일 실시예에 따른 GNSS 측정치 고장 검출 장치(200)와 종래 방식에 의한 차이를 도 8, 도 10 및 도 11중에서 도 8로 대표하여 설명한다. 도 8(이상 지점 1)에서, 본원의 일 실시예에 따른 GNSS 측정치 고장 검출 장치(200)의 경우, 도플러 오차(도플러 측정치와 도플러 예측치의 차이)는 -3.98m로 이상 도플러 측정치로 선별하여 격리함으로써 오차가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 그에 반하여, 종래 방식에 의할 경우에 반송파 위상과 도플러 차이(반송파 위상 측정치 증분과 도플러 측정치의 차이)는 -0.18m, 의사거리와 도플러의 차이(의사거리 측정치 증분과 도플러 측정치의 차이)는 -0.11m로, 사이클 슬립 및 다중경로오차가 검출되지 않아, 오차가 발생함을 확인할 수 있다. The difference between the GNSS measurement value
이와 같이 종래 방식에 의할 경우, 상기의 이상 지점 1, 3, 4에서 반송파 위상 측정치 또는 의사거리 측정치를 이용하여 사이클 슬립 또는 다중경로오차를 검출하지 못하는 것은, 사이클 슬립 검출 및 다중경로오차 검출의 기준이 되는 도플러 측정치에 오차가 포함되어 있기 때문일 수 있다. 종래 방법에 의할 경우 도플러 측정치에 오차가 포함된 경우 이동체의 위치 등을 측정함에 있어 오차가 발생하는 것에 반하여, 본원의 일 실시예에 따른 GNSS 측정치 고장 검출 장치(200)에 의할 경우 도 8, 도 10, 도 11에서 도플러 측정치에 오차가 포함되었음을 선별, 즉 이상 도플러 측정치를 선별함으로써 이동체의 위치, 측위 등을 정확하게 측정함을 확인할 수 있다.As described above, according to the conventional method, the failure to detect cycle slip or multipath error using the carrier phase measurement value or the pseudorange measurement value at the abnormal points 1, 3, and 4 is the difference between the cycle slip detection and the multipath error detection. This may be because the reference Doppler measurement contains an error. In the case of the conventional method, when an error is included in the Doppler measurement value, an error occurs in measuring the position of the moving object, etc., whereas in the case of the GNSS measurement value
도 14는 본원의 일 실시예에 따른 도플러 측정치 선별 장치(100) 및 GNSS 측정치 고장 검출 장치(200)의 개략적인 구성도이다.14 is a schematic configuration diagram of the Doppler measurement
도 14의 (a)는 도플러 측정치 선별 장치(100)의 개략적인 구성도로, 도 14(a)를 참조하면, 본원의 일 실시예에 따른 도플러 측정치 선별 장치(100)는 수신부(130), 산출부(140), 판단부(150)을 포함할 수 있다.14A is a schematic configuration diagram of an
수신부(130)는 INS(110)으로부터 속도 정보를 전달 받을 수 있고, GNSS 수신기(120)으로부터 GNSS 원시 데이터를 전달 받을 수 있다.The
산출부(140)는 GNSS 원시 데이터에 기초하여 도플러 측정치를 산출하고, 속도 정보 및 GNSS 원시 데이터에 기초하여 도플러 예측치를 산출할 수 있다. 도플러 측정치는 이동체와 위성의 상대적인 움직임, 운동에 의한 발생하는 도플러 효과에 의한 것으로, 각각 복수의 위성(400) 중 j번째 위성에 대하여 송신, 수신하는 주파수를 이용하여 측정될 수 있다. 도플러 예측치는 이동체의 속도와 위성의 속도, 위성에 대한 시선각 벡터 등을 이용하여 도플러 효과에 의한 주파수 편이를 모델링하고, 이동체의 속도 정보, GNSS 원시 데이터에 기초하여 산출될 수 있다.The
판단부(150)는 도플러 측정치와 도플러 예측치의 차이를 고려하여, 오차가 포함된 이상 도플러 측정치를 선별할 수 있다. 판단부(150)는 도플러 측정치와 도플러 예측치의 차이의 크기가 임계값을 초과하는 경우 도플러 측정치를 이상 도플러 측정치로 선별할 수 있다.The
도플러 측정치는 이동체의 위치해를 획득하기 위하여 흔히 사용되는 사이클 슬립 검출 또는 다중경로오차 검출에 있어 기준이 되는 것으로, 도플러 측정치에 오차가 포함되어 있는 경우 사이클 슬립 검출 및 다중경로오차 검출의 정확도가 떨어지게 된다. 본원의 도플러 측정치 선별 장치(100)의 판단부(150)는 도플러 측정치와 도플러 예측치의 차이의 크기를 고려하여 도플러 측정치에 오차가 포함되어 있는 지 여부를 판별할 수 있고, 도플러 측정치 중에서 이상 도플러 측정치를 선별하여 격리함으로써, 위치해 획득 또는 측위 측정의 정확도를 높일 수 있다.The Doppler measurement is a standard for cyclic slip detection or multipath error detection, which is commonly used to obtain the position of a moving object. . The
도 14(b)는 본원의 일 실시예에 따른 GNSS 측정치 고장 검출 장치(200)의 개략적인 구성도로, 도 14(b)를 참조하면, 본원의 일 실시예에 따른 GNSS 측정치 고장 검출 장치(200)는 INS(110), GNSS 수신기(120), 도플러 측정치 선별 장치(100), 사이클 슬립 검출부(160), 다중경로오차 검출부(170) 및 갱신부(180)를 포함할 수 있다.14 (b) is a schematic configuration diagram of a GNSS measurement
INS(110)는 이동체의 속도 정보를 수신부(130)로 전달할 수 있고, 속도 정보는 이동체에 구비되는 관성 센서(300)에 기반하는 것일 수 있다. 관성 센서(300)는 예시적으로 x, y, z축 각각에 대한 속도, 회전 속도, 방향, 기울기, 가속도 등을 측정하는 것일 수 있다. 다른 실시예로, 관성 센서(300)로부터 자이로 측정치 또는 가속도계 측정치를 수신하여 속도 정보를 측정할 수도 있다.The
GNSS 수신기(120)는 복수의 위성(400)으로부터 GNSS 원시 데이터를 수신하여, 수신부(130)로 전달할 수 있다. 복수의 위성(400)은 GPS 위성, GLONASS 위성, BeiDou 위성, Galileo 위성 등을 포함할 수 있다. GNSS 수신기(120)는 실시예의 태양에 따라 GNSS 원시 데이터로부터 도플러 측정치, 반송파 위상 측정치, 의사거리 측정치 등을 생성(산출, 계산)할 수 있고, 후술하는 사이클 슬립 검출부(160), 다중경로오차 검출부(170)에서 GNSS 원시 데이터를 수신하여, 각각 반송파 위상 측정치와 의사거리 측정치를 생성하는 것일 수도 있다. 도플러 측정치 선별 장치(100)는 전술한 바와 같이 수신부(130), 산출부(140), 판단부(150)을 포함할 수 있고, INS(110)로부터 속도 정보, GNSS 수신기(120)로부터 GNSS 원시 데이터를 수신하여, 도플러 측정치 및 도플러 예측치를 산출할 수 있고, 산출한 도플러 측정치와 도플러 예측치의 차이를 고려하여 이상 도플러 측정치를 선별할 수 있다. 또한, 선별된 이상 도플러 측정치를 격리(즉, 이상 도플러 측정치에 대응하는 위성 또는 위성 채널을 격리)할 수 있다.The
사이클 슬립 검출부(160)는 GNSS 원시 데이터로부터 측정된 반송파 위상 측정치 증분과 이상 도플러 측정치를 제외한 도플러 측정치의 차이를 고려하여 사이클 슬립을 검출할 수 있고, 다중경로오차 검출부(170)는 GNSS 원시 데이터로부터 측정된 의사거리 측정치 증분과 이상 도플러 측정치를 제외한 도플러 측정치의 차이를 고려하여 다중경로오차를 검출할 수 있다. 또한, 사이클 슬립 검출부(160) 및 다중경로오차 검출부(170)는 각각 사이클 슬립 및 다중경로오차 검출 결과에 기초하여, 해당 위성(또는 위성 채널)을 차단(격리)할 수 있다.The cycle
즉, 사이클 슬립 검출부(160)와 다중경로오차 검출부(170)는 각각, 판단부(150)에서 오차가 포함된 것으로 선별된 이상 도플러 측정치가 격리된 결과에 기초하여 사이클 슬립 및 다중경로오차를 검출할 수 있다. 사이클 슬립 검출부(160)와 다중경로오차 검출부(170)는 복수의 위성(400) 중에서 선별된 이상 도플러 측정치에 해당하는 위성 또는 위성 채널 이외의 위성 또는 위성 채널로부터 수신한 GNSS 데이터를 이용하여 측정된 반송파 위상 측정치 및 의사거리 측정치와, 이상 도플러 측정치로 식별되지 않은 도플러 측정치를 이용하여 사이클 슬립 또는 다중경로오차를 검출함으로써, 사이클 슬립 또는 다중경로오차 검출의 정확도를 높이고, 이동체의 위치, 속도 등을 측정함에 있어 오차를 줄이고 정확도를 높일 수 있다.That is, the cycle
갱신부(180)는 사이클 슬립 검출부(160) 및 다중경로오차 검출부(170)의 검출 결과에 기초하여 이동체의 위치 및 속도를 갱신할 수 있다. 사이클 슬립 검출부(160) 또는 다중경로오차 검출부(170)에서 사이클 슬립 또는 다중경로오차가 검출되는 경우, 해당 위성 또는 위성 채널은 차단될 수 있다. 갱신부(180)는 사이클 슬립 또는 다중경로오차가 검출되지 않은 반송파 위상 측정치와 의사거리 측정치를 이용하여 이동체의 위치, 속도 등을 갱신할 수 있다. 또한, 갱신부(180)는 이동체의 위치 및 속도를 갱신하기 위하여 사이클 슬립 검출부(160) 및 다중경로오차 검출부(170)의 검출 결과에 기초하는데, 사이클 슬립 검출부(160) 및 다중경로오차 검출부(170)는 도플러 측정치 선별 장치(100)의 판단부(150)의 이상 도플러 측정치 선별 결과에 기초하여 각각 사이클 슬립 및 다중경로오차를 검출하는바, 갱신부(180)는 결국 판단부(150)의 이상 도플러 측정치 선별결과와 사이클 슬립 검출부(160) 및 다중경로오차 검출부(170)의 검출 결과에 기초하여 이동체의 위치 및 속도를 갱신하는 것과 동일하게 이해될 수 있다.The
이하 도15에 도시된 도플러 측정치 선별 방법 및 GNSS 측정치 고장 검출 방법은 앞서 설명된 도플러 측정치 선별 장치(100) 및 GNSS 측정치 고장 검출 장치(200)에 의하여 수행될 수 있다. 따라서, 이하 생략된 내용이라고 하더라도 도플러 측정치 선별 장치(100) 및 GNSS 측정치 고장 검출 장치(200)에 대하여 설명된 내용은 도플러 측정치 선별 방법 및 GNSS 측정치 고장 검출 방법에 대한 설명에도 동일하게 적용될 수 있다.Hereinafter, the Doppler measurement value selection method and the GNSS measurement failure detection method illustrated in FIG. 15 may be performed by the Doppler measurement
달리 말해, 도플러 측정치 선별 방법은 도플러 측정치 선별 장치(100)를 이용하여 수행될 수 있고, GNSS 측정치 고장 검출 방법은 GNSS 측정치 고장 검출 장치(200)에 의하여 수행될 수 있으므로, 도플러 측정치 선별 장치(100) 및 GNSS 측정치 고장 검출 장치(200)에 대한 설명은 각각 도플러 측정치 선별 방법 및 GNSS 측정치 고장 검출 방법에 적용될 수 있다.In other words, the Doppler measurement value selection method may be performed using the Doppler measurement
도 15는 본원의 일 실시예에 따른 도플러 측정치 선별 방법의 동작 흐름도이다.15 is an operation flowchart of a method for selecting a Doppler measurement value according to an embodiment of the present application.
도 15를 참조하면 S100 단계에서, 수신부(130)는 GNSS 수신기(120)로부터 복수의 위성(400)으로부터 수신한 GNSS 원시 데이터를 수신하고, INS(110)로부터 속도 정보를 수신할 수 있다.Referring to FIG. 15 , in step S100 , the
다음으로 S110단계에서, 산출부(140)는 GNSS 원시 데이터에 기초하여 도플러 측정치를 산출하고, 속도 정보 및 GNSS 원시 데이터에 기초하여 도플러 예측치를 산출할 수 있다.Next, in step S110 , the
다음으로, S120단계에서 도플러 측정치와 도플러 예측치의 차이의 크기가 임계값 이상인지를 판단할 수 있다. 판단부(150)는 도플러 측정치와 도플러 예측치의 차이의 크기를 고려하여(즉, 도플러 측정치와 도플러 예측치의 차이의 크기가 임계값 이상인지 여부를 판단하여) 이상 도플러 측정치를 선별할 수 있다. 도플러 측정치와 도플러 예측치의 차이의 크기가 미리 설정한 임계값을 초과하는 경우 S130단계에서 도플러 측정치를 이상 도플러 측정치로 선별하여 격리할 수 있다. 선별된 이상 도플러 측정치를 격리한다는 것은, 해당 이상 도플러 측정치가 산출되는데 이용된 GNSS 원시 데이터를 격리하여 이후 사이클 슬립 검출, 다중경로오차 검출, 이동체의 위치 갱신 등에서 제외 또는 이상 도플러 측정치에 대응하는 위성 또는 위성 채널로부터 수신한 GNSS 원시 데이터를 제외한다는 것을 의미할 수 있다.Next, in step S120 , it may be determined whether a difference between the measured Doppler value and the Doppler predicted value is equal to or greater than a threshold value. The
도 16은 본원의 일 실시예에 따른 GNSS 측정치 고장 검출 방법의 동작 흐름도이다.16 is an operation flowchart of a GNSS measurement failure detection method according to an embodiment of the present application.
도 16을 참조하면, S200 단계에서, INS(110)는 이동체에서 속도 정보를 측정할 수 있다. 속도 정보는 이동체에 구비된 관성 센서(300) 기반으로 획득되는 것일 수 있다.Referring to FIG. 16 , in step S200 , the
다음으로 S210 단계에서 GNSS 수신기(120)는 복수의 위성(400)으로부터 GNSS 원시 데이터를 수신할 수 있다.Next, in step S210 , the
다음으로 S220 단계에서, 도플러 측정치 선별 방법을 이용하여 이상 도플러 측정치를 선별할 수 있고, 선별된 이상 도플러 측정치에 따라 위성(위성 채널, 또는 위성으로부터 수신한 GNSS 원시 데이터)를 차단(격리)할 수 있다.Next, in step S220, the abnormal Doppler measurement may be selected using the Doppler measurement value screening method, and the satellite (satellite channel or GNSS raw data received from the satellite) may be blocked (isolated) according to the selected abnormal Doppler measurement value. have.
다음으로 S230 단계에서, 사이클 슬립 검출부(160)는 GNSS 원시 데이터로부터 측정된 반송파 위상 측정치 증분과 이상 도플러 측정치를 제외한 도플러 측정치의 차이를 고려하여 사이클 슬립을 검출할 수 있다. 예시적으로, 반송파 위상 측정치 증분과 도플러 측정치의 차이의 크기가 임계값을 초과하는 경우, 사이클 슬립을 검출할 수 있다.Next, in step S230 , the cycle
이때, 반송파 위상 측정치 증분은 전술한 바와 같이, 선별된 이상 도플러 측정치에 따라 차단된 위성(또는 위성 채널)을 제외한 위성으로부터 수신한 GNSS 원시 데이터로부터 측정된 것일 수 있다. 또한, S230 단계에서 사이클 슬립 검출 결과에 따라 해당 위성(또는 위성 채널)을 차단(격리)할 수 있다.In this case, as described above, the carrier phase measurement increment may be measured from GNSS raw data received from satellites excluding satellites (or satellite channels) blocked according to the selected abnormal Doppler measurement values. In addition, in step S230, the corresponding satellite (or satellite channel) may be blocked (isolated) according to the cycle sleep detection result.
다음으로 S240 단계에서, 다중경로오차 검출부(170)는 GNSS 원시 데이터로부터 측정된 의사거리 측정치 증분과 이상 도플러 측정치를 제외한 도플러 측정치의 차이를 고려하여 다중경로오차를 검출할 수 있다. 예시적으로, 의사거리 측정치 증분과 도플러 측정치의 차이의 크기가 임계값을 초과하는 경우, 사이클 슬립을 검출할 수 있다. Next, in step S240 , the multipath
이때, 의사거리 측정치 증분은, 전술한 바와 같이, 선별된 이상 도플러 측정치에 따라 차단된 위성(또는 위성 채널)을 제외한 위성으로부터 수신한 GNSS 원시 데이터로부터 측정된 것일 수 있다. 또한, S240 단계에서 다중경로오차 검출 결과에 따라 해당 위성(또는 위성 채널)을 차단(격리)할 수 있다.In this case, the pseudorange measurement value increment may be measured from GNSS raw data received from satellites excluding satellites (or satellite channels) blocked according to the selected abnormal Doppler measurement values as described above. In addition, in step S240 , the corresponding satellite (or satellite channel) may be blocked (isolated) according to the multipath error detection result.
또한, S240 단계에서, 의사거리 측정치 증분은 선별된 이상 도플러 측정치에 따라 차단(격리)된 위성(또는 위성 채널) 및 사이클 슬립 검출 결과에 따라 차단된 위성(또는 위성 채널)을 제외한 나머지 위성으로부터 수신한 GNSS 원시 데이터로부터 측정된 것일 수 있고, 도플러 측정치는 이상 도플러 측정치 및 사이클 슬립 검출 결과에 따라 차단된 위성(또는 위성 채널)을 제외한 나머지 위성으로부터 수신한 GNSS 원시 데이터로부터 측정된 것일 수 있다.Also, in step S240, the pseudorange measurement value increment is received from the remaining satellites except for the satellite (or satellite channel) blocked (or isolated) according to the selected anomaly Doppler measurement value and the blocked satellite (or satellite channel) according to the cycle slip detection result. It may be measured from one GNSS raw data, and the Doppler measurement may be measured from GNSS raw data received from other satellites excluding satellites (or satellite channels) that are blocked according to the abnormal Doppler measurement and cycle slip detection results.
실시예에 태양에 따라 S230 단계와 S240 단계의 순서를 달리할 수 있고, S220 단계 이후 S240, S230 단계 순서로 본원의 GNSS 측정치 고장 검출 방법이 수행될 수도 있다. 이때, S230 단계에서 반송파 위상 측정치 증분은 선별된 이상 도플러 측정치에 따라 차단(격리)된 위성(또는 위성 채널) 및 다중경로오차 검출 결과에 따라 차단된 위성(또는 위성 채널)을 제외한 나머지 위성으로부터 수신한 GNSS 원시 데이터로부터 측정된 것일 수 있고, 도플러 측정치는 이상 도플러 측정치 및 다중경로오차 검출 결과에 따라 차단된 위성(또는 위성 채널)을 제외한 나머지 위성으로부터 수신한 GNSS 원시 데이터로부터 측정된 것일 수 있다.According to an embodiment, the order of steps S230 and S240 may be different depending on the aspect, and the GNSS measurement failure detection method of the present application may be performed in the order of steps S240 and S230 after step S220. At this time, in step S230, the carrier phase measurement value increment is received from the remaining satellites except for the satellite (or satellite channel) blocked (or satellite channel) according to the selected anomaly Doppler measurement value and the blocked satellite (or satellite channel) according to the multipath error detection result. It may be measured from one GNSS raw data, and the Doppler measurement may be measured from GNSS raw data received from other satellites except for a satellite (or satellite channel) that is blocked according to an abnormal Doppler measurement and a multipath error detection result.
본원의 일 실시예에 따른 GNSS 측정치 고장 검출 방법은, S220 단계에서 도플러 측정치 선별 방법에 따라, 도플러 측정치와 도플러 예측치의 차이의 크기를 고려하여 오차가 포함된 것으로 판단되는 이상 도플러 측정치를 선별할 수 있고, 선별된 이상 도플러 측정치에 따라 해당 위성 또는 위성 채널을 차단할 수 있다. 따라서, S230 및 S240 단계에서 사이클 슬립 검출 및 다중경로오차 검출의 기준이 되는 도플러 측정치 중에서 오차가 포함된 이상 도플러 측정치를 선별하여 격리함으로써, GNSS 측정치(예를 들어, 반송파 위상 측정치 또는 의사거리 측정치 등)의 고장을 확인 내지 감시검출할 수 있으며, 사이클 슬립 검출 또는 다중경로오차 검출의 신뢰성을 높일 수 있다.In the GNSS measurement failure detection method according to an embodiment of the present application, according to the Doppler measurement value selection method in step S220, the abnormal Doppler measurement value determined to contain an error may be selected in consideration of the magnitude of the difference between the Doppler measurement value and the Doppler predicted value. and a corresponding satellite or satellite channel may be blocked according to the selected abnormal Doppler measurement value. Therefore, in steps S230 and S240, by selecting and isolating an anomaly Doppler measurement containing an error from among the Doppler measurement values that are the standards for cycle slip detection and multipath error detection, GNSS measurements (eg, carrier phase measurements or pseudorange measurements, etc.) ) failure can be checked or monitored, and the reliability of cycle slip detection or multipath error detection can be improved.
S220, S230, S240단계에서 이상 도플러 측정치 선별, 사이클 슬립 검출, 다중경로오차를 검출하기 위한 임계값은 각각 이상 도플러 측정치 선별, 사이클 슬립 검출, 다중경로오차 검출에 적합하도록 미리 설정된 것으로, 각각 다른 값으로 설정될 수 있다.In steps S220, S230, and S240, the threshold values for detecting abnormal Doppler measurement value selection, cycle slip detection, and multipath error are preset to be suitable for abnormal Doppler measurement value selection, cycle slip detection, and multipath error detection, respectively, and have different values. can be set to
본원의 일 실시예에 따른 도플러 측정치 선별 방법 또는 GNSS 측정치 고장 검출 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The Doppler measurement value selection method or the GNSS measurement value failure detection method according to an embodiment of the present application may be implemented in the form of a program instruction that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be specially designed and configured for the present invention, or may be known and available to those skilled in the art of computer software. Examples of the computer-readable recording medium include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic such as floppy disks. - includes magneto-optical media, and hardware devices specially configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include not only machine language codes such as those generated by a compiler, but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to carry out the operations of the present invention, and vice versa.
또한, 전술한 도플러 측정치 선별 방법 또는 GNSS 측정치 고장 검출 방법은 기록 매체에 저장되는 컴퓨터에 의해 실행되는 컴퓨터 프로그램 또는 애플리케이션의 형태로도 구현될 수 있다.In addition, the above-described Doppler measurement value selection method or GNSS measurement value failure detection method may be implemented in the form of a computer program or application executed by a computer stored in a recording medium.
전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The foregoing description of the present application is for illustration, and those of ordinary skill in the art to which the present application pertains will understand that it can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present application. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and likewise components described as distributed may also be implemented in a combined form.
본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present application is indicated by the following claims rather than the above detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present application.
10: 도플러 측정치 선별 시스템
100: 도플러 측정치 선별 장치
110: INS
120: GNSS 수신기
130: 수신부
140: 산출부
150: 판단부
160: 사이클 슬립 검출부
170: 다중경로오차 검출부
180: 갱신부
200: GNSS 측정치고장 검출 장치
300: 관성 센서
400: 복수의 위성10: Doppler measurement screening system
100: Doppler measurement value sorting device
110: INS
120: GNSS receiver
130: receiver
140: output unit
150: judgment unit
160: cycle slip detection unit
170: multipath error detection unit
180: update part
200: GNSS measurement failure detection device
300: inertial sensor
400: multiple satellites
Claims (14)
상기 GNSS 원시 데이터에 기초하여 도플러 측정치를 산출하고, 상기 속도 정보 및 상기 GNSS 원시 데이터에 기초하여 도플러 예측치를 산출하는 산출부; 및
상기 도플러 측정치와 상기 도플러 예측치의 차이를 고려하여, 오차가 포함된 이상 도플러 측정치를 선별하는 판단부,
를 포함하는 도플러 측정치 선별 장치.a receiving unit that receives speed information measured and transmitted by the INS from a mobile device, and receives GNSS raw data received by the GNSS receiver from a plurality of satellites;
a calculation unit calculating a Doppler measurement value based on the GNSS raw data and calculating a Doppler predicted value based on the velocity information and the GNSS raw data; and
a determination unit that selects an abnormal Doppler measurement value including an error in consideration of a difference between the Doppler measurement value and the Doppler predicted value;
A device for screening Doppler measurements comprising a.
상기 속도 정보는 이동체에 구비된 관성 센서 기반으로 획득되는 것인, 도플러 측정치 선별 장치.According to claim 1,
The speed information is obtained based on an inertial sensor provided in the moving object, the Doppler measurement value selection device.
상기 산출부에서
상기 도플러 측정치는 하기 식 1에 의해 산출되고,
[식 1]
상기 식 1에서 는 j번째 위성에 대한 도플러 측정치, 와 는 각각 j번째 위성에 대하여 수신, 송신된 주파수인 것이고,
상기 도플러 예측치는 하기 식 2에 의해 산출되고,
[식 2]
상기 식 2에서 는 상기 도플러 예측치, 는 j번째 위성에 대하여 송신된 주파수, 는 빛의 속도, 는 j번째 위성에 대한 시선각 벡터, 는 ECEF(Earth-Centered Earth-Fixed) 좌표계에서 정의된 j번째 위성의 속도, 는 ECEF 좌표계에서 정의된 이동체의 속도인 것인, 도플러 측정치 선별 장치.According to claim 1,
in the calculator
The Doppler measurement is calculated by Equation 1 below,
[Equation 1]
In Equation 1 above is the Doppler measurement for the j -th satellite, Wow are the received and transmitted frequencies for the j -th satellite, respectively,
The Doppler predicted value is calculated by Equation 2 below,
[Equation 2]
In Equation 2 above is the Doppler predicted value, is the frequency transmitted for the j -th satellite, is the speed of light, is the line-of-sight vector for the j -th satellite, is the velocity of the j-th satellite defined in the ECEF (Earth-Centered Earth-Fixed) coordinate system, is the velocity of the moving object defined in the ECEF coordinate system, the Doppler measurement value screening device.
상기 판단부는,
상기 도플러 측정치와 상기 도플러 예측치의 차이의 크기가 임계값을 초과하는 경우의 상기 도플러 측정치를 상기 이상 도플러 측정치로 선별하는 것인, 도플러 측정치 선별 장치.According to claim 1,
The judging unit,
and classifying the Doppler measurement value as the abnormal Doppler measurement value when a difference between the Doppler measurement value and the Doppler predicted value exceeds a threshold value.
복수의 위성으로부터 GNSS 원시 데이터를 수신하는 GNSS 수신기;
제1항에 따른 도플러 측정치 선별 장치;
상기 GNSS 원시 데이터로부터 측정된 반송파 위상 측정치 증분과 상기 이상 도플러 측정치를 제외한 상기 도플러 측정치의 차이를 고려하여 사이클 슬립을 검출하는 사이클 슬립 검출부; 및
상기 GNSS 원시 데이터로부터 측정된 의사거리 측정치 증분과 상기 이상 도플러 측정치를 제외한 상기 도플러 측정치의 차이를 고려하여 다중경로오차를 검출하는 다중경로오차 검출부,
를 포함하는, GNSS 측정치 고장 검출 장치.INS for measuring speed information in moving objects;
a GNSS receiver for receiving GNSS raw data from a plurality of satellites;
A device for sorting Doppler measurements according to claim 1 ;
a cycle slip detection unit configured to detect cycle slip in consideration of a difference between the increment of the carrier phase measurement value measured from the GNSS raw data and the Doppler measurement value excluding the abnormal Doppler measurement value; and
a multipath error detector configured to detect a multipath error in consideration of the difference between the increment of the pseudorange measurement value measured from the GNSS raw data and the Doppler measurement value excluding the abnormal Doppler measurement value;
Including, GNSS measurement failure detection device.
상기 속도 정보는 이동체에 구비된 관성 센서 기반으로 획득되는 것인, GNSS 측정치 고장 검출 장치.6. The method of claim 5,
The speed information is obtained based on the inertial sensor provided in the moving object, GNSS measurement failure detection device.
상기 산출부는,
상기 도플러 측정치를 하기 식 3에 의해 산출하고,
[식 3]
상기 식 3에서 는 j번째 위성에 대한 도플러 측정치, 와 는 각각 j번째 위성에 대하여 수신, 송신된 주파수인 것이고,
상기 도플러 예측치를 하기 식 4에 의해 산출하고,
[식 4]
상기 식 4에서 는 상기 도플러 예측치, 는 j번째 위성에 대하여 송신된 주파수, 는 빛의 속도, 는 j번째 위성에 대한 시선각 벡터, 는 ECEF(Earth-Centered Earth-Fixed) 좌표계에서 정의된 j번째 위성의 속도, 는 ECEF 좌표계에서 정의된 이동체의 속도인 것인, GNSS 측정치 고장 검출 장치.6. The method of claim 5,
The calculation unit,
The Doppler measurement value is calculated by the following Equation 3,
[Equation 3]
In Equation 3 above is the Doppler measurement for the j -th satellite, Wow are the received and transmitted frequencies for the j -th satellite, respectively,
The Doppler predicted value is calculated by the following Equation 4,
[Equation 4]
In Equation 4 above is the Doppler predicted value, is the frequency transmitted for the j -th satellite, is the speed of light, is the line-of-sight vector for the j -th satellite, is the velocity of the j-th satellite defined in the ECEF (Earth-Centered Earth-Fixed) coordinate system, is the speed of the moving object defined in the ECEF coordinate system, GNSS measurement failure detection device.
상기 판단부는,
상기 도플러 측정치와 상기 도플러 예측치의 차이의 크기가 임계값을 초과하는 경우의 상기 도플러 측정치를 상기 이상 도플러 측정치로 선별하는 것인, GNSS 측정치 고장 검출 장치.6. The method of claim 5,
The judging unit,
When the magnitude of the difference between the Doppler measurement value and the Doppler predicted value exceeds a threshold value, the Doppler measurement value is selected as the abnormal Doppler measurement value.
상기 사이클 슬립 검출부 및 상기 다중경로오차 검출부의 검출 결과에 기초하여 상기 이동체의 위치 및 속도를 갱신하는 갱신부를 포함하는, GNSS 측정치 고장 검출 장치.6. The method of claim 5,
and an update unit for updating the position and speed of the moving object based on the detection results of the cycle slip detection unit and the multipath error detection unit.
(b) 상기 GNSS 원시 데이터에 기초하여 도플러 측정치를 산출하고, 상기 속도 정보 및 상기 GNSS 원시 데이터에 기초하여 도플러 예측치를 산출하는 단계; 및
(c) 상기 도플러 측정치와 상기 도플러 예측치의 차이를 고려하여, 오차가 포함된 이상 도플러 측정치를 선별하는 단계,
를 포함하는 도플러 측정치 선별 방법.(a) receiving speed information measured and transmitted by the INS from a mobile body, and receiving, by a GNSS receiver, raw GNSS data received from a plurality of satellites;
(b) calculating a Doppler measurement value based on the GNSS raw data, and calculating a Doppler prediction value based on the velocity information and the GNSS raw data; and
(c) selecting an abnormal Doppler measurement value including an error in consideration of the difference between the Doppler measurement value and the Doppler prediction value;
A method for screening Doppler measurements comprising:
상기 (b) 단계에서,
상기 도플러 측정치는 하기 식 5에 의해 산출되고,
[식 5]
상기 식 5에서 는 j번째 위성에 대한 도플러 측정치, 와 는 각각 j번째 위성에 대하여 수신, 송신된 주파수인 것이고,
상기 도플러 예측치는 하기 식 6에 의해 산출되고,
[식 6]
상기 식 6에서 는 상기 도플러 예측치, 는 j번째 위성에 대하여 송신된 주파수, 는 빛의 속도, 는 j번째 위성에 대한 시선각 벡터, 는 ECEF(Earth-Centered Earth-Fixed) 좌표계에서 정의된 j번째 위성의 속도, 는 ECEF 좌표계에서 정의된 이동체의 속도인 것인, 도플러 측정치 선별 방법.11. The method of claim 10,
In step (b),
The Doppler measurement is calculated by Equation 5 below,
[Equation 5]
In Equation 5 above is the Doppler measurement for the j -th satellite, Wow are the received and transmitted frequencies for the j -th satellite, respectively,
The Doppler predicted value is calculated by Equation 6 below,
[Equation 6]
In Equation 6 above is the Doppler predicted value, is the frequency transmitted for the j -th satellite, is the speed of light, is the line-of-sight vector for the j -th satellite, is the velocity of the j-th satellite defined in the ECEF (Earth-Centered Earth-Fixed) coordinate system, is the velocity of the moving object defined in the ECEF coordinate system, the Doppler measurement method screening method.
상기 (c) 단계는,
상기 도플러 측정치와 상기 도플러 예측치의 차이의 크기가 임계값을 초과하는 경우의 상기 도플러 측정치를 상기 이상 도플러 측정치로 선별하는 것인, 도플러 측정치 선별 방법.11. The method of claim 10,
Step (c) is,
and selecting the Doppler measurement value as the abnormal Doppler measurement value when a magnitude of a difference between the Doppler measurement value and the Doppler predicted value exceeds a threshold value.
(e) GNSS 수신기가 복수의 위성으로부터 GNSS 원시 데이터를 수신하는 단계;
(f) 제10항에 따른 도플러 측정치 선별 방법에 따라 상기 이상 도플러 측정치를 선별하는 단계;
(g) 상기 GNSS 원시 데이터로부터 측정된 반송파 위상 측정치 증분과 상기 이상 도플러 측정치를 제외한 상기 도플러 측정치의 차이를 고려하여 사이클 슬립을 검출하는 단계; 및
(h) 상기 GNSS 원시 데이터로부터 측정된 의사거리 측정치 증분과 상기 이상 도플러 측정치를 제외한 상기 도플러 측정치의 차이를 고려하여 다중경로오차를 검출하는 단계,
를 포함하는 GNSS 측정치 고장 검출 방법(d) measuring, by the INS, speed information from the moving object;
(e) receiving, by a GNSS receiver, GNSS raw data from a plurality of satellites;
(f) selecting the abnormal Doppler measurement according to the Doppler measurement selection method according to claim 10;
(g) detecting a cycle slip in consideration of a difference between the carrier phase measurement increment measured from the GNSS raw data and the Doppler measurement excluding the abnormal Doppler measurement; and
(h) detecting a multipath error in consideration of the difference between the increment of the pseudorange measurement value measured from the GNSS raw data and the Doppler measurement value excluding the abnormal Doppler measurement value;
GNSS measurement failure detection method including
상기 (b) 단계는,
상기 도플러 측정치를 하기 식 7에 의해 산출하고,
[식 7]
상기 식 7에서 는 j번째 위성에 대한 도플러 측정치, 와 는 각각 j번째 위성에 대하여 수신, 송신된 주파수인 것이고,
상기 도플러 예측치를 하기 식 8에 의해 산출하고,
[식 8]
상기 식 8에서 는 상기 도플러 예측치, 는 j번째 위성에 대하여 송신된 주파수, 는 빛의 속도, 는 j번째 위성에 대한 시선각 벡터, 는 ECEF(Earth-Centered Earth-Fixed) 좌표계에서 정의된 j번째 위성의 속도, 는 ECEF 좌표계에서 정의된 이동체의 속도인 것인, GNSS 측정치 고장 검출 방법.14. The method of claim 13,
Step (b) is,
The Doppler measurement value is calculated by the following Equation 7,
[Equation 7]
In Equation 7 above is the Doppler measurement for the j -th satellite, Wow are the received and transmitted frequencies for the j -th satellite, respectively,
The Doppler predicted value is calculated by the following Equation 8,
[Equation 8]
In Equation 8 above is the Doppler predicted value, is the frequency transmitted for the j -th satellite, is the speed of light, is the line-of-sight vector for the j -th satellite, is the velocity of the j-th satellite defined in the ECEF (Earth-Centered Earth-Fixed) coordinate system, is the velocity of the moving object defined in the ECEF coordinate system, the GNSS measurement failure detection method.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210006329A KR102472785B1 (en) | 2021-01-15 | 2021-01-15 | Apparatus and method for screening doppler measurement fault, and apparatus and method for detecting gnss measurement fault |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210006329A KR102472785B1 (en) | 2021-01-15 | 2021-01-15 | Apparatus and method for screening doppler measurement fault, and apparatus and method for detecting gnss measurement fault |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20220103553A true KR20220103553A (en) | 2022-07-22 |
KR102472785B1 KR102472785B1 (en) | 2022-11-30 |
Family
ID=82605867
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020210006329A Active KR102472785B1 (en) | 2021-01-15 | 2021-01-15 | Apparatus and method for screening doppler measurement fault, and apparatus and method for detecting gnss measurement fault |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102472785B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2025059305A1 (en) * | 2023-09-15 | 2025-03-20 | Saudi Arabian Oil Company | Method and system for managing positioning signals using error data |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0777570A (en) * | 1993-07-16 | 1995-03-20 | Caterpillar Inc | Method and apparatus for detecting cycle slip in satellite-base-station navigation system |
JP2010151725A (en) * | 2008-12-26 | 2010-07-08 | Toyota Motor Corp | Gnss receiving apparatus and positioning method |
KR20200103491A (en) * | 2019-02-25 | 2020-09-02 | 한국전자통신연구원 | Method and Apparatus for GNSS multi-path mitigation |
-
2021
- 2021-01-15 KR KR1020210006329A patent/KR102472785B1/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0777570A (en) * | 1993-07-16 | 1995-03-20 | Caterpillar Inc | Method and apparatus for detecting cycle slip in satellite-base-station navigation system |
JP2010151725A (en) * | 2008-12-26 | 2010-07-08 | Toyota Motor Corp | Gnss receiving apparatus and positioning method |
KR20200103491A (en) * | 2019-02-25 | 2020-09-02 | 한국전자통신연구원 | Method and Apparatus for GNSS multi-path mitigation |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2025059305A1 (en) * | 2023-09-15 | 2025-03-20 | Saudi Arabian Oil Company | Method and system for managing positioning signals using error data |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR102472785B1 (en) | 2022-11-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10018729B2 (en) | Selected aspects of advanced receiver autonomous integrity monitoring application to kalman filter based navigation filter | |
US6424914B1 (en) | Fully-coupled vehicle positioning method and system thereof | |
US12072426B2 (en) | Time-differenced carrier phase measurement value-based navigation system, and position measurement method | |
US9405012B2 (en) | Advanced global navigation satellite systems (GNSS) positioning using precise satellite information | |
CN109313272B (en) | Improved GNSS receiver using velocity integration | |
US6516272B2 (en) | Positioning and data integrating method and system thereof | |
US9069073B2 (en) | Removing and de-weighting outlier measurements from satellite and previous information | |
US20090182493A1 (en) | Navigation system with apparatus for detecting accuracy failures | |
JP2010008418A (en) | Completeness of differential gps correction in navigation device using military gps receiver | |
KR102428135B1 (en) | Method for estimating multipath error of pseudo-range measurement and positioning method using the same | |
EP3722834B1 (en) | Integrity monitoring of primary and derived parameters | |
KR102472785B1 (en) | Apparatus and method for screening doppler measurement fault, and apparatus and method for detecting gnss measurement fault | |
Afia et al. | A low-cost gnss/imu/visual monoslam/wss integration based on federated kalman filtering for navigation in urban environments | |
KR102072630B1 (en) | Method and device based on position-domain hatch filter utilizing multi-gnss | |
Ziebold et al. | On fault detection and exclusion in snapshot and recursive positioning algorithms for maritime applications | |
Zhang et al. | GNSS position-aided delay-locked loops for accurate urban navigation | |
Amami | The Integration of Stand-Alone GPS Code Positioning, Carrier Phase Delta Positioning & MEMS-Based INS | |
Niedermeier et al. | DINGPOS: High sensitivity GNSS platform for deep indoor scenarios | |
KR102350689B1 (en) | Methods and systems for processing satellite signals | |
Offer et al. | Use of inertial integration to enhance availability for shipboard relative GPS (SRGPS) | |
Kbayer et al. | 3D-mapping-aided GNSS localization for integrity monitoring in urban environments | |
Bhatti | An improved sensor level integrity algorithm for GPS/INS integrated system | |
Spangenberg | Safe navigation for vehicles | |
US20250093529A1 (en) | Method and system for measurement rejection in aided navigation | |
Barford et al. | Optimizing GNSS Time-Differenced Carrier Phase Measurements for High-Integrity Inertial Navigation+ GNSS Sensor Fusion without Ambiguity Resolution |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20210115 |
|
PA0201 | Request for examination | ||
PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20220516 Patent event code: PE09021S01D |
|
PG1501 | Laying open of application | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
PE0701 | Decision of registration |
Patent event code: PE07011S01D Comment text: Decision to Grant Registration Patent event date: 20221122 |
|
GRNT | Written decision to grant | ||
PR0701 | Registration of establishment |
Comment text: Registration of Establishment Patent event date: 20221128 Patent event code: PR07011E01D |
|
PR1002 | Payment of registration fee |
Payment date: 20221128 End annual number: 3 Start annual number: 1 |
|
PG1601 | Publication of registration |