PPK(Post-Processing Kinematic)는 원시 위치 결정 데이터의 오류를 보정하여 고정밀 위치 결정을 달성하는 GNSS 데이터 처리 방법입니다. 후처리는 측량, 매핑, UAV 운영과 같이 정밀한 지리 공간 정보가 필요한 애플리케이션에서 널리 사용됩니다.
SBG Systems는 관성 항법 시스템의 성능을 향상시키기 위해 자체 GNSS 후처리 솔루션을 개발했습니다.
GNSS 후처리란 무엇입니까?
PPK 후처리는 데이터 수집 후 GNSS 수신기에 기록된 원시 GNSS 데이터 측정값을 시스템이 처리하는 방식입니다. 이를 다른 GNSS 측정 소스와 결합하여 가장 어려운 환경에서도 GNSS 수신기를 위한 가장 완전하고 정확한 동적 궤적을 제공할 수 있습니다.
이러한 다른 소스는 데이터 수집 프로젝트 현장 또는 근처의 로컬 GNSS 기준국이거나, 일반적으로 정부 기관 및/또는 상업용 CORS 네트워크 제공업체에서 제공하는 기존의 연속 작동 기준국(CORS)일 수 있습니다.
PPK(Post-processing Kinematic) 소프트웨어는 자유롭게 사용 가능한 GNSS 위성 궤도 및 시계 정보를 활용하여 정확도를 더욱 향상시키는 데 도움을 줄 수 있습니다. PPK는 로컬 GNSS 기준국의 위치를 절대 전역 좌표 참조 프레임 기준점 내에서 정밀하게 결정할 수 있도록 하며, 이를 활용합니다.
PPK 소프트웨어는 또한 엔지니어링 프로젝트를 지원하기 위해 서로 다른 좌표 참조 프레임 간의 복잡한 변환을 지원할 수 있습니다.
다시 말해, 이는 보정(값)에 대한 접근을 제공하고, 프로젝트의 정확도를 향상시키며, 임무 후 측량 또는 설치 과정에서 발생한 데이터 손실이나 오류를 심지어 복구할 수도 있습니다.
RTK 대 PPK
Real-Time Kinematic (RTK)는 일반적으로 RTCM 형식의 보정 스트림을 사용하여 GNSS 보정 정보를 거의 실시간으로 전송하는 위치 결정 기술입니다. 그러나 GNSS 보정 정보의 완전성, 가용성, 범위 및 호환성을 보장하는 데 어려움이 있을 수 있습니다.
PPK는 순방향 및 역방향 처리를 포함한 후처리 중 데이터 처리 활동을 최적화하는 주요 이점을 제공합니다. 이와 대조적으로, 실시간 처리는 보정 정보 및 전송의 중단 또는 비호환성으로 인해 정확도가 낮은 위치 결정으로 이어질 수 있습니다.
GNSS PPK 후처리가 실시간 (RTK)에 비해 갖는 첫 번째 주요 이점은 현장에서 사용되는 시스템이 CORS에서 오는 RTCM 보정 정보를 INS/GNSS 시스템에 공급하기 위한 데이터링크/무선 통신 장치를 필요로 하지 않는다는 것입니다.
후처리 채택의 주요 한계는 최종 애플리케이션이 환경에 작용해야 한다는 요구 사항입니다. 반면에, 애플리케이션이 최적화된 궤적을 생성하는 데 필요한 추가 처리 시간을 견딜 수 있다면, 모든 결과물의 데이터 품질을 크게 향상시킬 것입니다.
순방향 및 역방향 처리는 데이터 정확도를 어떻게 향상시킵니까?
측량 중간에 60초 GNSS 중단이 있다고 가정해 보겠습니다. 순방향 처리의 위치 오류는 빠르게 증가하고(속도는 IMU 사양 및 기타 매개변수에 따라 다름) 중단 종료 시 최대값에 도달합니다. 그런 다음 빠르게 복구됩니다.
후처리에서는 시간이 거꾸로 흐르고 물리적 방정식이 유효하므로 시간 역순으로 처리를 수행한다고 가정합니다. 이 역방향 처리에서 오류는 자연스러운 순방향 처리와 매우 대칭적인 방식으로 GNSS 중단의 실제 시작 시 최대가 됩니다.
이 두 가지 계산 결과를 병합하면 정전 구간의 중간 지점에서 최대 오차가 발생하지만, 순방향 또는 역방향 단독 솔루션보다 훨씬 낮은 크기를 가집니다. 이는 SBG Systems 제품에서 허용하는 GNSS+INS 솔루션을 특히 개선할 것이며, GNSS 단독 처리도 이 워크플로우의 이점을 얻을 것입니다.
앞서 언급했듯이, 이 개선을 달성하는 유일한 방법은 후처리입니다. 이는 처음부터 끝까지 모든 데이터가 필요하므로, 측량 완료 시점까지 사용이 지연되기 때문입니다.
모든 매핑 애플리케이션에 접근 가능
RTK는 매핑, 건설 제어 및 실시간 결과를 요구하는 해양 애플리케이션에서 고정밀 GNSS 위치 결정에 널리 사용됩니다. INS 데이터의 후처리(Post-processing)는 무선 구현 및 RTCM 보정 스트림 모니터링이 어려운 UAV 및 USV 애플리케이션에 유용합니다.
항공 측량사들은 지상 방송 안테나의 방향 때문에 고도에서 셀룰러 네트워크가 제대로 작동하지 않아 항공기와의 데이터 링크가 어렵기 때문에 PPK를 사용하는 경향이 있습니다.
후처리 키네마틱(Post processing Kinematic)이 필요한 다른 애플리케이션은 데이터(예: 이미지 또는 LiDAR 데이터)가 후속 워크플로우에서, 종종 클라우드에서 처리되고, Qinertia와 같은 GNSS 후처리 소프트웨어로 궤적 처리를 쉽게 추가할 수 있는 경우입니다.
