GPS와DGPS

소개글

GPS와DGPS에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1.GPS

1)GPS란?

2)GPS의 역사

3)GPS 구성과 특징

4)GPS 측위원리

5)GPS 오차

6)GPS 응용과 이용분야

7)GPS 기술동향과 미래



2.DGPS

1)DGPS란?

(1)DGPS의 개념

(2)등장배경

2)DGPS의 종류와 측위방식

(1)시기성

(2) 정확성

3)Inverted DGPS

4)DGPS의 문제점

(1)문제점과 대책

(2)DGPS의 오차

5)DGPS시스템 기술과 구축동향

(1)DGPS의 기술동향

(2)우리나의 현황

(3)각국의 DGPS구축현황

본문내용

데 각 위성의 신호가 이런 식으로 오차를 포함하고 있으므로 이들을 이용하여 계산한 위치 정보도 어쩔 수 없이 오차를 수반하기 마련이다.
*동일한 오차 조건
인공위성은 지표면으로부터 상당히 먼 거리에 위치하므로 지표상에서 우리가 이동하는 거리는 상대적으로 작은 길이가 된다. 두 수신기가 수백 km 이내의 거리에 있다면 위성의 신호는 거의 같은 경로로 수신기까지 도달하게 되고 동일한 오차를 수반하게 된다. 결국 두 개의 수신기는 같은 조건하에 놓인다고 볼 수있다.
*기준점에서의 오차측정
만약 자신의 정확한 위치를 알고 있는 수신기로 하여금 위성으로 부터 계산한 값과 비교하여 오차를 계산하도록 만들고 이것을 움직이고 있는 다른 수신기에 전달할 수만 있다면 결과적으로 신호경로에 수반되는 오차를 제거하는 것이된다. 이러한 오차 상쇄 효과는 비단 신호 경로에서 비롯하는 오차뿐만 아니라 미 국방성에서 정밀도의 저하를 위해 고의로 실시하는 SA(Selective Availability)까지도 극복할 수 있도록 만들어 준다.
*기준점에서 오차측정의 원리
여러 차례의 측지를 통하여 위치가 정확히 알려진 지점에 기준 수신기를 배치시킨다. 이 수신기는 움직이는 수신기와 동일한 위성신호를 받지만 일반 수신기와는 다른 방식의 계산-역으로 방정식을 거슬러 올라가는-을 수행한다. 즉 위성의 신호로 부터 위치를 계산하는 대신에 이미 정확하게 알려진 그 지점의 위치를 이용하여 신호의 값을 추정하고 이것을 수신 받은 신호와 비교한다. 바로 이 차이가 보정 값이 된다. 이러한 보정 값을 기준계에서 움직이는 수신기에 전송하며 이동하는 수신기는 이 보정 값을 이용하여 자신의 위치 측정값을 수정한다.
*기준점은 이용할 수 있는 모든 위성에 대하여 보정 값을 계산
이동중인수신기가 이용할 수 있는 위성 중 어느 것을 위치계산에 사용할지를 기준국에서는 알 수가 없으므로 기준점 수신기는 가능한 모든 위성신호를 받아 각 위성의 보정 값을 계산한다. 이 보정 값을 표준 형식으로 전환한 다음 이동중인 수신기로 전송한다.
GPS 수신기는 4개 이상의 위성으로부터 시각정보를 담은 신호를 수신받아 위치측정에 이용한다. 신호가 위성에서 수신기까지 이르는 동안거치는 여러 오차 요인으로 인하여 이 신호는 정확도가 떨어지게 되는데 각 위성의 신호가 이런 식으로 오차를 포함하고 있으므로 이들을 이용하여 계산한 위치 정보도 어쩔 수 없이 오차를 수반하기 마련이다.
[동일한 오차 조건]
(5) DGPS시스템 기술, 구축동향
1)DGPS 기술동향
미연방항공국은 DGPS 기법을 이용한 항공기 정밀착률 시험을 1994년도에 성공적
으로 수행하였고, 이 DGPS 기법을 이용하여 UPS(United Parcel Service)의 보잉
757-200PF를 50회, United Airline 의 보잉 737-300을 110회 각각 자동 착률시키는데 성공하였으며, 이들 실험결과는 모두 만족스러운 것으로 판명되었다.
Rockwell사는 GPS를 이용한 폭탄투하 실험을 계획 중인데, 이 실험은 폭탄투하직전GPS를 이용하여 현재의 위치를 결정한 후 폭탄의 날개 각도를 조정함으로써 명중률을 크게 향상시킬 것으로 예상된다.
GPS의 수많은 응용중의 하나로서, 승용차와 트럭의 항법 및 유도에 사용되기 시작하였으며 향후 20년 동안 IVHS(Intelligent Vehicle Highway System)의 완성과 함께 보편화 될 것으로 예상되며, 또한 차량 운전자들이 교통 혼잡에 대처하고, 대기오염을 감소시키는 효과가 있을 것이다. IVHS 프로젝트에는 전 세계적으로 향후 20년간 약2,300억 달러의 예산이 사용될 것으로 추정된다.
미국에서의 GPS를 이용한 차량항법정보 시스템은 GM사에 의하여 Oldsmobile 88용으로 개발되어 캘리포니아지역에서 약 2,000달러에 시판되고 있으며, 타모델용도
개발 중이며 기타 지역에서도 곧 시판될 예정이다. 교통관제용도로서의 GPS 사용에 관한 4개년 실험이 1994년 현재 일리노이주를 주축으로 한 컨소시엄에 의하여 수행되고 있고, 5,200만 달러가 소요되는 이 프로젝트에는 Motorola를 비롯하여 많은 연구기관 및 대학이 참여하고 있으며 이 중에는 외국의 연구기관 및 기업도
몇몇 포함되어 있다.
2)우리나라의 구축현황
우리나라 DGPS의 실시 ('98-'99)
인천(팔미도)
군산(어청도)
제주(마라도)
여수(거문도)
부산(영 도)
포항(장기곶)
동해(주문진)
동해 (울릉도)
대전 (중앙국)
설치계획
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해양수산부는 항구를 입출항하거나 우리나라 연해를 운항하는 선박의 안전항해를
지원할 목적으로 지난 1998년부터 해양용 위성항법보정시스템
(M-DGPS : Marine Differential Global Positioning System)을 구축했다.
이후 지난 2002년까지 1단계로 120억원을 투입해 소청도, 마라도, 울릉도, 어청
도, 팔미도 등 11개소에 기준국을 설치했으며 이들 기준국들의 신호를 감시·제어
할 수 있는 통제센터를 대전에 설치했다.
또 각 기준국별 상태를 확인하는 감시국을 홍도, 죽변, 소리도 등 9개소에 설치
해 해양용 DGPS 구축을 완료했다. 이에따라 항만 입·출항 선박 및 협수로 통항선
박의 해양사고 방지에 크게 기여함은 물론 해양자원관리, 어장구역관리, 항만공
사 등 해양개발 및 측량업무 등에 정확한 위치정보를 제공하고 있다.
특히, 우리나라 연안에 설치한 DGPS를 활용하면 일부 산악지대를 제외한 65%이상의 내륙지역에서도 이 시스템을 이용할 수 있다. 지난 2000년 12월7일 국무총리
훈령(제409호) ‘위성항법시스템전국망구축및운영에관한규정’이 제정 공포되었고 이때부터 내륙지역에 대한 DGPS 시스템 구축을 해양수산부에서 관장하고 있다. 내륙 DGPS기준국은 2003년부터 오는 2005년까지 150억원을 들여 무주, 춘천, 영주, 평창, 청원 등 6개소에 설치할 예정이다. 1단계로 지난 16일 전북 무주의 기준국이 준공돼 호남전역 및 충청남북도 일원에 걸쳐 정확한 위치정보를 제공하게 됐다.

키워드

GPS,   DGPS,   GPS응용,   측정