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영어

Current navigation systems provide position information using the satellite signals from the American GPS(Global Positioning System), and the GPS position accuracy is gradually improving by the developments of receiver algorithm and antenna performance. However, the accuracy is very limited in dense urban areas because the GNSS(Global Navigation Satellite System) signals are blocked, reflected, or diffracted by buildings. This paper describes the development and validation of GPASS(GNSS Position Accuracy Simulation System) that can simulate GNSS position accuracy for dense urban areas using 3-D building maps, signal propagation model, and the receiver correlator model. We carried out the feasibility tests for the area around the Tokyo Metropolitan Government Building famous for its skyscrapers. A good agreement was observed between our simulation results and the in-situ data: the difference of positioning rate was about 4.6%, and the difference of position accuracy was 3.0% approximately. The GPASS enables the evaluations of navigation serviceabilty on the spatial and temporal basis, which will be a useful reference for improving the service quality.

한국어

현재의 내비게이션 시스템은 대부분 미국의 GPS(Global Positioning System)로부터 전파를 수신하여 측위를 수행하고 있으며, 수신기 알고리듬과 안테나 성능의 발전으로 인해 위치정확도가 지속적으로 향상되고 있다. 그러나 도심부 빌딩숲에서는 GNSS(Global Navigation Satellite System) 전파가 고층건물에 가려져 도달하지 않거나 반사 및 회절에 의해 위치정확도가 매우 저하되기도 한다. 도심부의 GNSS 측위정확도를 현장 관측하는 데에는 많은 비용과 시간이 소요되므로, 이 연구에서는 3차원 건물지도와 전파도달모형 및 상관기모형을 이용하여 도심부 GNSS의 측위정확도를 모의하는 GPASS(GNSS Position Accuracy Simulation System)를 개발하고 그 가용성을 검증하고자 한다. 대표적 빌딩숲인 도쿄도청 부근을 대상으로 모의를 수행하고 현장 관측치와 비교한 결과, 측위율은 실측치와 4.6% 정도의 차이를 보였고 위치정확도는 실측치와 3.0% 정도의 차이를 나타냄으로써 상당히 정밀한 모의가 가능함이 확인되었다. 본 연구에서 개발한 GPASS는 3차원 건물지도를 이용하여 임의의 시공간에 대해 모의를 수행하므로, 내비게이션 서비스 품질의 시공간적 평가 및 개선을 위한 기초자료 산출에 활용될 수 있다.