2001 년 1 학기

토목공학과 이현직

2001 년 1 학기

토목공학과 이현직

• 교양선택

GPS 측량GPS 측량

14.1 GPS

Global Positioning System

전파를 이용한 위치측정 시스템으로서 전세계를 포괄하는 24 개의 인공위성과 그 지상시스템으로 구성

전파를 이용한 위치측정 시스템으로서 전세계를 포괄하는 24 개의 인공위성과 그 지상시스템으로 구성

GPS 위성

공식명칭 : NAVSTAR

고도 : 10,900 mile

회전주기 : 12 시간

14.2 GPS 의 장점

• 전세계 어디서나 위치측정이 가능

• 24 시간 위치측정

• 날씨와 무관한 측정가능

• 시야가 확보되지 않아도 측정가능

• 고도의 정확성 및 신속성

• GIS 데이터를 바로 작성가능

14.3 GPS 원리 (1)

위성 ~ 수신기 거리 = 광속도 x 시간차 (time difference)

(x,y,z)

t1t2

t3

t4

14.3 GPS 원리 (2)

14.3 GPS 원리 (3)

Pseudo-random code

14.4 GPS 관측값의 오차 (1)

위성궤도 오차 위성시계의 편의

Clock Bias = Clock

offset+ Clock drift

(Instant Time(t)-driftrate(t0))

SA off <10m

SA on >30m

• 실시간의 위성위치는 위성으로부터 수신된 항법 정보 중 위성궤도 요소를 이용하여 계산

• 위성신호의 정확한 발신 시간 추정의 어려움 SA on 약 100m SA off 5-25m

14.4 GPS 관측값의 오차 (2)

대류권에 의한 신호전달 지연

• 대기 통과시 굴절효과에 의한 지연대기 통과시 굴절효과에 의한 지연

• around 2cm at the elevation angle of 90deg.around 2cm at the elevation angle of 90deg.

• around 20deg at the elevation angle of 90deg.around 20deg at the elevation angle of 90deg.

14.4 GPS 관측값의 오차 (3)

수신기 시계의 편의

GPS recievers are normally installed

with the less expensive quartz crystal

clock

significant synchronization error

14.4 GPS 관측값의 오차 (4)

전리층에 의한 신호전달 지연

위위 성성 신신 전전호호 의의 달달 경경 로로 상상 에에

존존 재재 하하 열열는는 전전 자자 에에 의의 한한 지지 연연

22 주주 파파 GG PP 신신 호호 를를 이이 용용

영영 향향 을을 추추 정정

SS 하하 여여

14.4 GPS 관측값의 오차 (5)

임의로 부과된 오차

The -process is achieved by introducing

varying errors into the fundamental

frequency of the satellite clock

The -process is the truncation of the orbital

information in the transmitted navigation

message so that the coordinates of the

satellites cannot accurately be computed

14.5 DGPS(1)

14.5 DGPS(2)

14.5 DGPS(3)

14.6 DGPS 종류

실시간 처리실시간 처리 후처리후처리

INVERTED DGPSINVERTED DGPS

14.7 GPS 의 활용 (1)

위치 결정위치 결정 항 법항 법

추 적추 적

지도 제작지도 제작시간 측정시간 측정

14.7 GPS 의 활용 (2)

위치 결정위치 결정 항공기 , 탱크 등의 위치 측정 대형 구조물의 기준점 선정

항공기 , 탱크 등의 위치 측정 대형 구조물의 기준점 선정

항 법항 법 선박위치 결정 자동차 항법 시스템

선박위치 결정 자동차 항법 시스템

추 적추 적 GPS-VAN GPS-VAN

지도 제작지도 제작 측량 , 측지 측량 , 측지

14.8 GPS 장비