기저거리 비종속 정밀 측위를 위한 플랫폼 설계 및 구현

Abstract

2011년 3월 일본 센다이 앞바다 약 130km지점에서 엄청난 지진해일을 동반한 규모 9.0 초대형 지진이 발생하였 다. 많은 지역에서 범람고가 10m를 상회하였으며, 큰 피해가 발생한 곳의 경우 지진해일의 처오름 높이가 23.6m 에 달한 곳도 있었다. 이 지진해일은 지진 발생후 30분만에 첫 번째 지진해일이 해안에 도달하였고, 이 후 수차 례 반복하여 내습하였다. 이러한 지진해일의 대책중 하나는 지진해일 발생시 5~10분이내에 기상청에서 경보를 발 령하고 대피 체계를 구축하는 것이다. 이러한 대피 체계를 구축하기 위해서는 실시간으로 파도의 높이와 주기의 정밀한 측위 결과가 필요하다. 이는 기준국과의 거리가 가까운 근해에서는 RTK GPS를 이용하여 정밀측위가 가능 하지만, 기준국과의 거리가 멀어질수록 오차가 커지는 특성으로 인하여 원해에서는 힘들다. 이와 같은 이유로 본 연구에서는 실시간 기저거리 비종속 정밀 측위를 위한 플랫폼을 설계하고 구현하였다. 기저거리 비종속 정밀 측위를 하기 위하여 모든 위성신호에 포함된 오차를 제거해야 하는데, 본 논문에서는 IGS product를 이용하여 위성궤도 오차와 위성 시계오차를 보상하였다. 위성 antenna phase center offset, phase wind-up, Earth tidal은 모델을 통해 제거하였으며, 수신기 시계오차, 대류층 오차는 Kalman filter를 통해 추정하여 보상하였다. 그리고 기저거리 비종속 정밀측위 플랫폼의 성능을 검증하기 위하여 시뮬레이터와 실 제 GPS 신호를 이용하여 그 유용성을 검증하였다.해일은 지진 발생후 30분만에 첫 번째 지진해일이 해안에 도달하였고, 이 후 수차 례 반복하여 내습하였다. 이러한 지진해일의 대책중 하나는 지진해일 발생시 5~10분이내에 기상청에서 경보를 발 령하고 대피 체계를 구축하는 것이다. 이러한 대피 체계를 구축하기 위해서는 실시간으로 파도의 높이와 주기의 정밀한 측위 결과가 필요하다. 이는 기준국과의 거리가 가까운 근해에서는 RTK GPS를 이용하여 정밀측위가 가능 하지만, 기준국과의 거리가 멀어질수록 오차가 커지는 특성으로 인하여 원해에서는 힘들다. 이와 같은 이유로 본 연구에서는 실시간 기저거리 비종속 정밀 측위를 위한 플랫폼을 설계하고 구현하였다. 기저거리 비종속 정밀 측위를 하기 위하여 모든 위성신호에 포함된 오차를 제거해야 하는데, 본 논문에서는 IGS product를 이