측위시스템설계서

목차

1장 서론
1.배경

2장 본론
1.좌표변환
2.Rinex 파일읽기
3.위성위치계산
4.단독측위
5.상대측위
6.기타

3장 기대효과

본문내용

수신기 2와 위성 3의 거리, 수신기 2와 위성 4의 거리, 수신기 2와 위
성 4의 거리를 모두 시켜야 된다. C/A코드도 총 4개를 읽어서 적용시켜야
한다. 이에 H-matrix의 크기는 H(공통위성개수-1,3)으로 구성된다.
단일차분과 다르게 수신기 시계오차가 제거되기 때문에 열의 크기는 줄어든
다.
따라서, 수신기 좌표의 초기값에서 의 추가를 통해 정확한 값에 근사한다.
=
조정된 수신기의 새로운 xyz를 New xyz라고 하면 다음과 같다.
New xyz = apppos(초기값) +
변수명
변수정의
observation file referecne
기준국 observation 파일
observation file Rover
이동국 observation 파일
ReadOB
observation 데이터 배열 출력
ReadEPH
궤도력 배열을 출력
OBS_ref Array
기준국의 Obervation 데이터 배열
OBS_rov Array
이동국의 Obervation 데이터 배열
SatPos
해당epoch, 해당prn위성의 XYZ좌표
New xyz
갱신된 수신기 xyz좌표
GetAppPos
Observation 파일 헤더에 기록된
수신기 좌표 근사치(초기값)
5.4 설계 흐름도(Flow chart)
6. 기 타 (위성에 따른 건조지연 분석)
6.1이론
1) 대류권오차
-대기권 중 이온화되지 않은 부부인 중성대기(neutral atmosphere)의 영향은
대류권 굴절(tropospheric refraction), 대류권 경로 지연(tropospheric path
delay) 고 있다.
중성대기는 15GHz 주파수까지의 라디오파에 대해서는 신호의 분산을 발생
시키지 않는 매질이다.(Buersima, 1983). 따라서 중성대기에서 신호의 전파
는 주파수에 영향을 받지 않는다. 결론적으로 서로 다른 반송파 L1 또는
L2에서 유도되는 위상과 코드를 각각 구별하는 것은 필요치 않다는 것이다.
하지만 대류권 굴절의 영향은 이중 주파수 방법을 사용하여 소거하는 것이
불가능하다는 단점도 가지고 있다.
건조(dry)와 습윤(wet)의 두 가지 성분으로 분리시킬 수 있다. 대류권굴절의
약 90%는 건조성분에 의해서 발생하며, 나머지 약 10% 정도만이 습윤성분
에 의해 발생하는 것으로 알려져 있다.
6.2입출력정의
입 력
출 력
Navigation Rinex파일
Observation Rinex파일
·위성 좌표계산
·위성-수신기간 XYZ계산
·좌표변환
위성 고도각
위성 방위각
입 력
출 력
Time Tag
위성 PRN
위성 고도각
Observation Rinex파일
·위성 좌표계산
·좌표변환
·ZHD 변환식
시간에 따른
위성별 고도각,SHD
Figure
6.3 설계
1)Pick AzEL
시간에 따른 위성의 고도각을 figure로 표현하여 해당시간의 대략적인 위성위치, 위성의 진행방향을 파악 하도록 한다.
첫째, 위성의 xyz좌표와 수신기 좌표를 통해 xyz를 얻는다.
둘째, 위성의 xyz좌표를 측지좌표계로 변환하여 위도,경도,타원체고를 추출
한다.
셋째, xyz를 좌표변환식을 이용하여 지형좌표계NEV로 변환한다.
넷째, NEV를 topo2azel을 통해 방위각과 고도각으로 변환한다.
다섯째, 생성된 방위각과 고도각을 시간과 PRN순으로 정렬한다.
변수명
변수정의
gd2xyz
측지좌표계→직각좌표계 변환
xyz2gd
직각좌표계→측지좌표계 변환
ReadEPH
궤도력 배열 추출
PickEPH
해당 PRN, 시간의 행번호 추출
GetSatPos
위성 좌표계산
xyz2topo
직각좌표계→지형좌표계 변환
topo2azel
지형좌표계로 고도각, 방위각추출
GetAppPos
헤더의 수신기 좌표 근사값추출
2)Pick_SHD
건조성분의 경우 간단한 모델링을 통하여 쉽게 해결이 가능하지만, 습윤성
분의 경우는 비록 10%에 불과하지만 변화량이 크고, 지상관측으로는 어려
움이 있다.
결과적으로 대류권 오차는 온도, 습도, 압력 그리고 수신기의 위치에 의해
크게 영향을 받는다. 따라서, 수신기에 따른 건조지연에 대해 분석해보도록
한다.
Total Zenith Delay (TZD)
ZWD : Zenith Wet Delay
ZHD : Zenith Hydrostatic Delay
여기에서 는 지표면의 공기압이고 는 고도, 는 위도이다.
건조지연이 지연량의 90%를 차지하므로 얼마나 많은 양이 지연되는지 파악
해보도록 한다. 천정(Zenith)방향의 지연보다 수신기에서 위성방향으로 지연
되는 양을 계산하는 SHD(Slant Hydrostatic Delay)를 알아 보도록 한다.
SHD는 다음과 ZHD로부터 다음과 같이 계산할 수 있다.
= 해당시간의 위성의 고도각
위성의 PRN 번호와 Pick_azel에서 추출한 위성별 고도각을 통해 계산 할
수 있다.
변수명
변수정의
Time Tag
시간구분을 할 수 있는 tag
Sat_el
위성별 고도각 배열
GetAppPos
수신기의 근사 좌표추출
Mh
SHD
6.3 설계 흐름도
1)Pick AzEL
2)Pick_SHD
3장 기대효과
1. 단독측위와 상대측위의 정확도 검증
코드를 이용하여 의사거리(Psuedo-range)를 계산하고 이로 인해 수신기의 좌표를 결정하는 프로그램을 목적으로 하고 있다. 수신기 한 대로 수신기 좌표를 결정하는 단독측위 방법과 수신기 두 대를 이용해 수신기 좌표를 결정하는 상대측위를 구현 함으로써 두 가지 측위 방법의 상호 정확도를 비교 분석할 수 있다.
2. 대류권 지연 관측시간 분석
대류권 건조지연은 위성고도각과 밀접한 관련을 가지므로 관측 된 Rinex데이터의 위성고도각 분석을 통해 시간대 위성에 따른 건조량을 계산할 수 있으며, 이를 이용하여 위성별 최대 지연 시간대를 분석하고, 건조지연 대류권 오차를 제거 시킬 수 있을 것이다.
3. GLONASS와 연계
시스템 설계의 기본틀을 GPS로 하였지만, 빠르게 발전하고 있는 GLONASS위성과 연계하여 측위시스템을 구성 할 경우 GLONASS추가 부분을 적용한다면 측위정확도의 향상과 GLONASS 추가의 상호 측위 정확도 비교 분석을 할 수 있다.

키워드

GPS,   설계서,   측위시스템,   설계,   측위,   GPS측량