단일 주파수 Global Navigation Satellite System (GNSS) 기반 정밀위치결정에서 전리층은 가장 큰 오차 원인 중 하나로 작용한다. 이를 위해 미국의 Global Positioning System (GPS) 및 유럽의 Galileo 위성 군 은 전지구적 전리층 보정정보를 제공하고 있지만, 지역마다 상이한 전리층 활동 양상을 정밀하게 반영하는데 있어 한계가 있을 수 있다. 이에 따라 한국 지역의 위성항법시스템 사용자에게 고정밀 위치 서 비스 제공을 위해서는, 지역 특성을 반영한 전리층 보정정보 생성 알고리즘을 개발하고 그 성능을 예측해 볼 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 국내 상시 관측소 데이터를 기반으로 전리층 보정정보 생 성 알고리즘을 개발하고 예비 성능을 평가한다. 이를 위해 GPS L1 단일 주파수 측정치를 기반으로 전리층 격자점(ionospheric grid points) 상의 전리층 지연 보정정보를 생성하고 기존 글로벌 전리층 보정 모델 과 보정성능을 비교하였다. 또한 사용자 위성간 반송파 의사거리에 적용하여 의사거리 오차를 보정하고 이를 칼만필터(Kalman filter) 기반의 정밀측위(precise point positioning, PPP)를 통해 센티미터급 항 법해를 결정함으로써 보정정보 알고리즘 성능을 평가하였다.

Performance Analysis of an Ionospheric Correction Algorithm for Regional Satellite Navigation in Korea

Juyeong Yu, Dong-Gyu Kim, Seonghyeon Yun, Sang Hyun Park, Sul Gee Park, Eugene Bang*

Ionospheric delay is one of the dominant error sources in single-frequency Global Navigation Satellite System (GNSS) precise positioning. Although global ionospheric correction models, such as those provided by Global Positioning System (GPS) and Galileo, are available, they may not sufficiently capture regional ionospheric variations. To ensure reliable high-precision navigation services in Korea, this study develops and evaluates an ionospheric correction algorithm tailored to regional characteristics. Based on GPS L1 single-frequency measurements, ionospheric delay corrections are generated at ionospheric grid points (IGPs) and their performance is compared with the global ionospheric correction model. Furthermore, a Kalman filter-based precise point positioning (PPP) filter is then implemented to assess the positioning performance, demonstrating centimeter-level accuracy.

Keywords: precise point positioning, ionospheric correction algorithm, regional augmentation

Speaker 유주영 경상국립대학교