PPK(후처리 키네마틱)는 원시 위치 데이터의 오류를 보정하여 고정밀 위치 측정을 달성하는 GNSS 데이터 처리 방식입니다. 후처리는 매핑 매핑, UAV 운영 등 정밀한 지리 공간 정보가 필요한 애플리케이션에서 널리 사용됩니다.
SBG Systems 관성 내비게이션 시스템의 성능을 향상시키기 위해 자체적으로 GNSS 후처리 솔루션을 개발했습니다.
GNSS 후처리란 무엇인가요?
PPK 후처리는 시스템이 데이터 수집 후 GNSS 수신기에 기록된 원시 GNSS 데이터 측정값을 처리하는 방식입니다. 이를 다른 GNSS 측정 소스와 결합하여 가장 까다로운 환경에서도 GNSS 수신기에 가장 완벽하고 정확한 운동 궤적을 제공할 수 있습니다.
이러한 다른 소스는 데이터 수집 프로젝트 또는 그 근처의 로컬 GNSS 기지국 또는 일반적으로 정부 기관 및/또는 상용 CORS 네트워크 제공업체가 제공하는 기존의 연속 운영 기준국(CORS)일 수 있습니다.
후처리 운동학(PPK) 소프트웨어는 무료로 제공되는 GNSS 위성 궤도 및 시계 정보를 사용하여 정확도를 더욱 개선할 수 있습니다. PPK를 사용하면 절대 글로벌 좌표 기준 프레임 데이텀에서 로컬 GNSS 기지국의 위치를 정확하게 결정할 수 있습니다.
PPK 소프트웨어는 엔지니어링 프로젝트를 지원하기 위해 다른 좌표 기준 프레임 간의 복잡한 변환도 지원할 수 있습니다.
즉, 수정에 액세스하고 프로젝트의 정확성을 높이며 임무 후 매핑 또는 설치 중에 데이터 손실이나 오류를 복구할 수도 있습니다.
RTK 대 PPK
실시간 키네마틱(RTK)은 일반적으로 RTCM 형식의 보정 스트림을 사용하여 GNSS 보정을 거의 실시간으로 전송하는 위치 측량 기술입니다. 그러나 GNSS 보정, 특히 완전성, 가용성, 적용 범위, 호환성을 보장하는 데 어려움이 있을 수 있습니다.
PPK는 정방향 및 역방향 처리를 포함한 후처리 과정에서 데이터 처리 활동을 최적화하는 주요 이점을 제공합니다. 반면 실시간 처리는 보정 및 전송이 중단되거나 호환되지 않아 정확도가 떨어지는 위치 측정을 초래할 수 있습니다.
실시간(RTK)과 비교한 GNSS PPK 후처리의 첫 번째 주요 장점은 현장에서 사용되는 시스템에 CORS에서 INS 시스템으로 RTCM 보정을 제공하기 위한 데이터 링크/무선이 필요 없다는 것입니다.
후처리 채택의 주요 한계는 최종 애플리케이션이 환경에서 작동해야 한다는 점입니다. 반면에 애플리케이션이 최적화된 궤적을 생성하는 데 필요한 추가 처리 시간을 견딜 수 있다면 모든 결과물에 대한 데이터 품질을 크게 향상시킬 수 있습니다.
정방향 및 역방향 처리로 데이터 정확도가 어떻게 향상되나요?
매핑 도중에 60초 동안 GNSS가 중단되었다고 가정해 봅시다. 정방향 처리의 위치 오차는 빠르게 증가하여(속도는 IMU 사양 및 기타 파라미터에 따라 다름) 정전이 끝날 때 최대치에 도달합니다.
후처리에서는 시간이 거꾸로 흐르는 것처럼 가정하고 물리적 방정식이 유효하므로 반시차적 순서로 처리를 수행합니다. 이 역방향 처리에서 오류는 자연스러운 순방향 처리와 매우 대칭적인 방식으로 GNSS 중단이 실제로 시작될 때 최대가 됩니다.
이 두 가지 계산을 병합하면 정전 중간 즈음에 최대 오차가 발생하며, 정방향 전용 또는 역방향 전용 솔루션보다 훨씬 작아집니다. 이는 특히 SBG Systems 제품에서 허용하는 INS 솔루션을 개선할 수 있지만, GNSS 전용 처리도 이 워크플로우의 이점을 누릴 수 있습니다.
앞서 언급했듯이, 처음부터 끝까지 모든 데이터가 필요하므로 매핑 끝날 때까지 사용이 지연되므로 후처리는 이러한 개선을 달성할 수 있는 유일한 방법입니다.
모든 매핑 애플리케이션에 액세스 가능
RTK는 실시간 결과가 필요한 매핑, 건설 제어 및 해양 애플리케이션에서 고정밀 GNSS 위치 측위에 널리 사용됩니다. INS 데이터의 후처리는 무선 구현과 RTCM 보정 스트림 모니터링이 어려운 UAV 및 USV 애플리케이션에 유용합니다.
항공 측량사는 지상 방송 안테나 방향 때문에 고도에서 셀룰러 네트워크가 제대로 작동하지 않아 비행기에 대한 데이터 링크가 어렵기 때문에 PPK를 사용하는 경향이 있습니다.
키네마틱 후처리가 필요한 다른 애플리케이션으로는 데이터(예: 이미지 또는 LiDAR 데이터)가 후속 워크플로에서 처리되는 경우, 종종 cloud 처리되며 Qinertia와 같은 GNSS 후처리 소프트웨어로 궤적 처리를 쉽게 추가할 수 있는 애플리케이션이 있습니다.