정밀 포인트 포지셔닝(PPP)은 위성 궤도, 시계, 대기 지연 및 기타 오차 원인을 모델링하여 사용자에게 고정밀 위치를 제공합니다. 그러나 표준 PPP는 반송파 위상 모호성을 부동(실수값) 미지수로 취급하기 때문에 수십 분에서 몇 시간까지 느리게 수렴하는 경우가 많습니다. PPP의 모호성 분해(AR)(종종 PPP-AR이라고도 함)는 이러한 모호성의 정수 특성을 복구하여 수렴을 가속화하고 정확도를 향상시킵니다.
반송파 위상 모호성은 원래 정수이지만 실제 GNSS 데이터에서는 위성과 수신기의 기기 편향이 부분 오프셋을 추가하므로 엄격한 정수 속성을 잃게 됩니다. 이러한 지연(비보정 위상 지연(UPD) 또는 분수 주기 바이어스)은 모호성의 정수를 흐리는 알 수 없는 바이어스를 구성합니다.
부동 모호성 솔루션은 이러한 바이어스를 흡수하여 정수가 아닌 모호성 추정치를 산출합니다. PPP-AR의 경우, 시스템은 편향을 추정하고 제거하거나 수정하여 사용자가 정수 값으로 안정적으로 수정할 수 있는 정수 모호성을 복구해야 합니다.
네트워크를 통한 편향성 추정
모호성을 해결하기 위해 PPP-AR 시스템은 종종 전 세계에 걸쳐 기준국 네트워크(또는 지역 네트워크)를 구축합니다. 각 스테이션은 여러 위성을 추적하고 원시 GNSS 관측 자료를 수집합니다. 이 아이디어는 여러 스테이션의 데이터를 풀링하여 여러 링크에 영향을 미치는 공통 매개변수로 편향(UPD)을 추정할 수 있도록 하는 것입니다.
시스템은 먼저 모든 네트워크 스테이션에서 모호한 위상 값을 추정하기 위해 "플로트 PPP"를 실행합니다. 그런 다음 선형 시스템을 공식화하여 위성 및 수신기 바이어스를 동시에 해결하고 하나의 기준 스테이션의 바이어스를 0으로 처리하여 솔루션을 고정합니다.
네트워크는 이러한 바이어스를 거의 실시간으로(예: 15분마다 업데이트) 짧은 지연 시간(1시간 이하)으로 계산하므로 사용자가 신속하게 적용할 수 있습니다. 이 백서에서 설명하는 SBG 솔루션은 1시간 미만의 지연 시간으로 UPD를 제공합니다.
로버에 모호성 적용하기
사용자 측에서는 로버가 UPD 보정(위성 편향)을 수신하고 이를 플로트 모호성 추정치에 적용합니다. 편향을 빼면 시스템은 (이상적으로는) 정수에 가까운 모호성 추정치를 복구합니다. 그런 다음 수신자는 강력한 정수 추정(LAMBDA 방법 또는 기타 정수 최소제곱과 같은 방법 사용)을 수행하여 정수 모호성을 수정할 수 있습니다. 고정 정수를 사용하면 PPP 솔루션의 정밀도가 향상되고 훨씬 빠르게 수렴합니다.
중요한 것은 고정의 품질 관리입니다. 잔차(부동 소수점과 고정 모호성의 차이)가 임계값(일반적으로 사이클의 일부분)을 초과하면 수정이 거부됩니다. 따라서 무결성 검사는 솔루션을 저하시킬 수 있는 잘못된 수정을 방지합니다.
무결성 제어 및 지속적인 안정성
PPP-AR 시스템은 바이어스 추정치의 품질과 모호성 수정을 지속적으로 모니터링해야 합니다. 네트워크 측에서는 표준 편차, 잔차, 기지국 커버리지, 시간 경과에 따른 바이어스 값의 안정성에 대한 검사를 실행합니다. 또한 스테이션의 하위 집합을 "제어" 스테이션으로 선택하여 교차 검증합니다. 이러한 바이어스 제품을 사용하여 PPP-AR을 실행하고 그 결과를 알려진 기준 위치와 비교합니다. 편차가 센티미터 범위 내에 있으면 신뢰할 수 있는 제품으로 간주하고, 그렇지 않으면 시스템에서 편향 또는 위성을 플래그 또는 거부합니다.
로버 측에서 수신기는 오류 전파를 방지하기 위해 고정 대 플로트 모호성, 위성 상태 및 솔루션 일관성의 잔여를 모니터링합니다.
혜택 및 성능
모호성을 해결함으로써 PPP-AR은 일반적으로 몇 분 이내에 수렴합니다(플로트 전용 PPP의 경우 수십 분이 걸리는 것과 비교). 또한 수평축과 수직축 모두에서 센티미터 수준의 더 나은 위치 정확도를 제공합니다. SBG의 경우 테스트 기지국에서는 수렴 후 수평 RMS 오차가 약 1~2cm로 나타났습니다.
SBG Systems
편향 추정이 지속적으로 실행되므로 PPP-AR은 '거의 실시간'으로 사용자에게 서비스를 제공할 수 있으므로 측량, 자율 항법, 측지 등의 정밀한 애플리케이션에 적합합니다. 주요 장단점은 강력한 네트워크 인프라 구축 및 유지, 상호 운용성 및 무결성 보장, 데이터 지연 및 중단 처리입니다.
PPP-AR의 모호성 해결은 기준국 네트워크를 통해 분수 편향(UPD)을 추정 및 제거한 다음 로버에서 정수 고정을 적용하여 수렴을 가속화하고 정밀도를 높이는 방식으로 작동합니다. 성공의 핵심은 강력한 편향 추정, 무결성 모니터링, 사용자에게 수정 사항을 실시간으로 제공하는 것입니다.
정밀한 포인트 포지셔닝의 모호성 해결 기술 도구인 Orbi AR에 대해 알아보세요. 이 기술은 로컬 기지국에 의존하지 않고 센티미터 수준의 정확도를 제공하기 위해 개발되었습니다. 제한된 범위 내의 기지국이 보정을 제공해야 하는 RTK와 달리, Orbi AR은 정밀한 위성 궤도, 시계, 대기 모델을 사용하여 전 세계를 커버할 수 있습니다. 따라서 바다, 사막, 산악 지형과 같은 외딴 지역에서도 전 세계 어디에서나 매우 정확한 위치를 파악할 수 있습니다.