표제지

목차

제1장 연구개요 12

1. 연구의 배경과 목적 13

1.1. 연구의 배경 13

1.2. 연구의 목적 14

2. 연구범위 및 내용 15

제2장 이론적인 고찰 16

1. GNSS 보정신호의 종류 17

1.1. SSR 방식과 OSR 방식 17

1.2. GNSS 보정신호의 종류 19

2. 보정신호의 종류별 특성 20

2.1. DGPS 보정신호 20

2.2. SBAS 보정신호 21

2.3. RTK와 NRTK 보정신호 25

2.4. PPP-RTK 보정신호 31

제3장 NRTK 보정신호의 성능지표 결정 33

1. 평가작업 개요 34

1.1. 평가 방법 34

1.2. 평가 항목 36

2. 정확도 평가 결과 37

3. 사용성 평가 결과 39

4. 성능지표 결정 40

4.1. 정확도 성능지표 40

4.2. 사용성 성능지표 45

제4장 NRTK 시스템 개선 연구 48

1. 최신도입 NRTK 시스템 구축 현황 49

1.1. 시스템 도입 사례 49

1.2. 시스템의 구조 50

1.3. 서비스 제공체계 55

1.4. 관측 네트워크의 구성 56

2. 현 시스템의 문제점 분석 58

2.1. 문제점 분석 결과 58

2.2. 원인 분석 및 개선 방향 64

3. 관측 네트워크 개선 방안 67

3.1. NRTK용 관측 네트워크 연구 사례 67

3.2. 관측 네트워크 향상을 위한 실험 결과 70

제5장 제도 개선 방안 73

1. 공공측량 제도개선 연구 74

1.1. 제도개선 대상 74

1.2. 제도개선 내용 75

2. 기본측량 제도개선 연구 80

3. 지적측량 적용 가능성 분석 84

제6장 GNSS 보정신호 제공체계의 개선 90

1. 개선된 GNSS 보정신호 제공 모델 정립 91

1.1. 현행 GNSS 보정신호 제공체계 91

1.2. 문제점 및 개선사항 분석 94

1.3. 개선된 GNSS 보정신호 제공모델 정립 98

2. 보정신호 제공체계 개선 100

2.1. 보정신호 제공체계 개선 로드맵 100

2.2. Level 1 보정신호 제공체계 구축 102

2.3. Level 2 보정신호 제공체계 구축 104

2.4. Level 3 보정신호 제공체계 구축 106

3. 민간 활용 지원서비스 구축 107

3.1. 민간 활용 지원서비스의 구성 107

3.2. 교육ㆍ등록 웹사이트 운영 108

3.3. SW 인프라 구축 111

4. 보정신호 제공체계 다변화 방안 112

4.1. 다변화 모델 112

4.2. 계층형 NRTIP 서버 구성 114

4.3. 위성 중계기 임대 115

5. 저가형 GNSS 수신기 지원 방안 120

5.1. 저가형 GNSS 수신기 기술 동향 120

5.2. 저가형 GNSS 수신기 지원 방안 125

제7장 보정신호 제공 시스템 개선 로드맵 127

1. 국가 GNSS 보정신호 제공체계 구축 전략 128

1.1. 비전과 목표 128

1.2. 추진 전략 130

1.3. 이행 과제 135

1.4. 실행 계획 136

2. 로드맵 수립 145

제8장 결론 146

[부록] 최신도입 NRTK 보정신호를 이용한 현장평가 결과 149

1. FKP 보정신호를 이용한 정확도 평가 결과 149

2. MAC 보정신호를 이용한 정확도 평가 결과 159

3. VRS 보정신호를 이용한 정확도 평가 결과 169

4. 보정신호 별 고정해 산출 소요시간 179

참고문헌 189

판권기 191

〈표 2.1〉 보정신호의 종류에 따른 필요 통신 용량 비교(Gerhard 등, 2005) 19

〈표 2.2〉 UDREi와 UDRE에 대한 매칭 표 22

〈표 2.3〉 제공되는 오차정보의 종류에 따른 구현 가능 PPP 측위법의 종류 31

〈표 3.1〉 평가에 사용된 통합기준점의 분포와 수량 34

〈표 3.2〉 평가에 사용된 장비 35

〈표 3.3〉 측점별 평가 내용 36

〈표 3.4〉 보정신호별 정확도 평가 결과(1σ, 380점) 37

〈표 3.5〉 보정신호별 정확도 평가 결과(3σ, 380점) 38

〈표 3.6〉 과대오차 점 수(기준 : 평면좌표 10cm, 타원체고 20cm) 39

〈표 3.7〉 과대오차 점 수(기준 : 평면좌표 5cm, 타원체고 10cm) 39

〈표 3.8〉 NRTK 보정신호 별 고정해 산출 소요시간 및 실패 비율 40

〈표 3.9〉 NRTK 측량의 정확도 성능지표(1σ, 380점) 41

〈표 3.10〉 NRTK 측량의 정확도 성능지표(3σ, 380점) 41

〈표 3.11〉 NRTK 측량의 사용성 성능지표 45

〈표 4.1〉 GNSmart를 사용하는 독일의 NTRIP 캐스터들 50

〈표 4.2〉 국토지리정보원 NRTK 메인 소프트웨어의 주요 모듈들 및 기능 52

〈표 4.3〉 최신도입 NRTK 서버에서 제공하는 보정신호의 종류 56

〈표 4.4〉 문제점 분석 결과 및 개선방향 요약 65

〈표 4.5〉 여름철 충청도 지역 GNSS 상시관측소 데이터의 품질 수준 66

〈표 4.6〉 관측 네트워크별 고정해 산출 성공률과 평균 소요시간 68

〈표 4.7〉 절대위치 측정 정확도 평가 결과 69

〈표 4.8〉 네트워크의 크기별 오차의 분포 70

〈표 4.9〉 관측 네트워크의 종류에 따른 FKP 보정신호의 사용성 분석 71

〈표 4.10〉 관측 네트워크의 종류에 따른 FKP 보정신호의 정확도 분석 71

〈표 4.11〉 관측 네트워크의 종류에 따른 MAC 보정신호의 사용성 분석 71

〈표 4.12〉 관측 네트워크의 종류에 따른 MAC 보정신호의 정확도 분석 72

〈표 5.1〉 개정 대상 공공측량 작업규정 조항 75

〈표 5.2〉 지적측량에서의 NRTK 측량에 대한 요구조건 및 부합 여부 89

〈표 6.1〉 국토지리정보원 GNSS 보정신호 제공체계의 문제점과 개선 사항 95

〈표 6.2〉 독일 브란덴부르크 주의 NTRIP 캐스터에서 제공하는 보정신호의 종류 97

〈표 6.3〉 MSM의 종류와 구성정보 102

〈표 6.4〉 MSM7의 종류 103

〈표 6.5〉 MSM7의 구성정보 103

〈표 6.6〉 국토지리정보원의 SSR4RTCM 접속점에서 제공하는 정보 104

〈표 6.7〉 민간 활용 지원서비스의 구성 107

〈표 6.8〉 일본의 QZSS를 이용한 NRTK 보정신호 전송가능성 분석 116

〈표 6.9〉 QZSS 위성의 신호 체계 118

〈표 6.10〉 GNSS 관측데이터 활용 API를 제공하는 안드로이드 운영체계를 탑재한 스마트폰들 123

〈표 6.11〉 BCM47755가 지원하는 GNSS 위성과 신호 124

〈표 7.1〉 NRTK 등 시스템 개선 로드맵 145

〈그림 1.1〉 연구의 배경과 필요성 13

〈그림 1.2〉 연구의 목적 14

〈그림 1.3〉 연구의 내용과 범위 15

〈그림 2.1〉 SSR 방식의 보정신호와 OSR 방식의 보정신호 18

〈그림 2.2〉 GNSS 보정신호의 구분 19

〈그림 2.3〉 DGPS 보정신호의 활용을 위한 기준국의 선택과 거리에 따른 오차량의 증가 20

〈그림 2.4〉 SBAS 보정신호에 포함되는 오차 정보의 종류 22

〈그림 2.5〉 SBAS MT25 정보의 예(속도 코드는 1) 23

〈그림 2.6〉 IGP 분포의 예 24

〈그림 2.7〉 IPP의 개념 24

〈그림 2.8〉 RTK 보정신호의 구성 25

〈그림 2.9〉 RTK 보정신호를 구성하는 기준국 정보의 예 26

〈그림 2.10〉 NRTK 보정신호 계산의 개념 26

〈그림 2.11〉 VRS 방식의 NRTK 보정신호 제공체계의 개념 27

〈그림 2.12〉 FKP 방식 NRTK 보정신호의 대표적인 활용 개념 28

〈그림 2.13〉 MAC 방식 보정신호의 기본 단위인 셀의 구성 30

〈그림 2.14〉 MAC 방식 NRTK 보정신호의 대표적인 황용 개념 30

〈그림 2.15〉 1단계 PPP 측위를 결정하는 RTCM 메시지의 종류와 내용 32

〈그림 3.1〉 평가점의 분포 35

〈그림 3.2〉 보정신호별 정확도 평가 결과(1σ, 380점) 37

〈그림 3.3〉 NRTK 보정신호 별 고정해 산출 소요시간 및 실패 비율 40

〈그림 3.4〉 FKP를 이용한 NRTK 측량의 편차 분포 42

〈그림 3.5〉 MAC를 이용한 NRTK 측량의 편차 분포 43

〈그림 3.6〉 VRS를 이용한 NRTK 측량의 편차 분포 44

〈그림 3.7〉 NRTK 보정신호 별 고정해 산출 소요시간 분포 46

〈그림 3.8〉 고정해 산출에 쇼요된 시간 분석 47

〈그림 4.1〉 연도별 GNSmart 시스템 도입 빈도(원문불량) 49

〈그림 4.2〉 NRTK 메인 소프트웨어의 구성 51

〈그림 4.3〉 국토지리정보원 GNSS 솔루션의 네트워크 구성도 55

〈그림 4.4〉 최신도입 NRTK 시스템의 관측네트워크 57

〈그림 4.5〉 VRS 보정신호 이용 시의 평면좌표 과대오차 발생 지점(좌측)과 타원체고 과대오차 발생지점(우측) 58

〈그림 4.6〉 VRS 보정신호를 이용한 측정 작업에서 문제가 발생한 지점 59

〈그림 4.7〉 FKP 보정신호 이용 시의 평면좌표 과대오차 발생 지점(좌측)과 타원체고 과대오차 발생지점(우측) 60

〈그림 4.8〉 FKP 보정신호를 이용한 측정 작업에서 문제가 발생한 지점 61

〈그림 4.9〉 MAC 보정신호 이용 시의 평면좌표 과대오차 발생 지점(좌측)과 타원체고 과대오차 발생지점(우측) 62

〈그림 4.10〉 MAC 보정신호를 이용한 측정 작업에서 문제가 발생한 지점 63

〈그림 4.11〉 최신도입 NRTK 보정신호를 이용한 관측 시 문제 지점들의 지역별 분포(원문불량) 64

〈그림 4.12〉 여름철 천안 상시관측소의 멀티패스(MP1, MP2) 변화 66

〈그림 4.13〉 실험을 위한 3가지 크기의 GNSS 상시관측소 네트워크 구성 결과 68

〈그림 4.14〉 실험에 사용한 두 가지 종류의 네트워크 69

〈그림 6.1〉 국토지리정보원의 현행 GNSS 보정신호 제공체계 91

〈그림 6.2〉 최초 도입 NRTK 시스템이 제공하는 보정신호의 종류 92

〈그림 6.3〉 최신 도입 NRTK 시스템이 제공하는 보정신호의 종류 93

〈그림 6.4〉 국토지리정보원 GNSS 보정신호 제공 서비스 구성안 98

〈그림 6.5〉 보정신호 제공체계 개선 로드맵 101

〈그림 6.6〉 1단계 SSR 보정신호의 구성 항목 105

〈그림 6.7〉 Level 2 보정신호의 활용 모델 105

〈그림 6.8〉 현행 Level 3 보정신호의 정밀도 106

〈그림 6.9〉 현행 Level 3 보정신호의 정확도 평가 결과 106

〈그림 6.10〉 교육ㆍ등록 웹사이트 메인 화면 구성안 108

〈그림 6.11〉 전용 웹사이트 활용 모델 109

〈그림 6.12〉 국가 GNSS 보정신호 활용 협의체 구성 방안 110

〈그림 6.13〉 규격화된 NRTK 보정신호 설명의 예 110

〈그림 6.14〉 SW 인프라 활용 모델 111

〈그림 6.15〉/〈그림 5.15〉 전용 App.의 활용 모델 112

〈그림 6.16〉 보정신호 제공체계 다변화 모델 113

〈그림 6.17〉 국립해양측위정보원의 보정신호 전송체계 다변화 113

〈그림 6.18〉 독일 BKG의 계층형 NTRIP 서버 운영 모델 114

〈그림 6.19〉 국토지리원의 계층형 NRTIP 서버 운영 모델안 115

〈그림 6.20〉 국제해사기구에서 운영하는 L밴드 통신위성과 통신영역 116

〈그림 6.21〉 무궁화위성 5호기의 통신영역과 고도 117

〈그림 6.22〉 서울 지역에서의 시간별 QZSS 위성 포착 위치 119

〈그림 6.23〉 QZSS 위성 발사 계획 119

〈그림 6.24〉 저가형 GNSS 칩셋 개발 동향 120

〈그림 6.25〉 NEO-M8P를 이용한 RTK 측위 결과 121

〈그림 6.26〉 RTKLib를 이용한 RT-PPP 측위 수행의 예 122

〈그림 6.27〉 GNSS 관측데이터 활용을 지원하는 안드로이드 API 체계 123

〈그림 6.28〉 스마트폰용 2주파 GNSS 칩셋(BCM47755) 124

〈그림 6.29〉 방대한 규모의 민간사용자를 위한 GNSS 보정신호 제공체계 125

〈그림 7.1〉 국가 GNSS 보정신호 제공체계 구축의 목표와 비전 및 전략 129

〈그림 7.2〉 국가 GNSS 보정신호 제공체계 구축을 위한 이행과제 정의 135