RTK란 무엇인가요?

표준 포지셔닝 서비스(SPS) 는 GPS 시스템이 달성하는 첫 번째 위치 수정이며, 이를 위해 C/A 코드. 만약 차등 수정 를 사용할 수 있으면 위성 신호의 타이밍 지연을 제거할 수 있으므로 SPS 정확도가 향상될 수 있습니다. 사용 DGPS 약 40cm의 위치 정확도는 상당히 정상입니다. RTK는 DGPS의 다음 단계로, 데시미터 수준의 정확도를 달성하는 RTK 플로트와 센티미터 수준의 정확도를 달성하는 RTK 고정의 두 가지 버전이 있습니다.

두 버전이 어떻게 작동하는지 이해하려면 두 가지를 이해해야 합니다:

• 첫 번째는 RTK가 민간용 GPS 수신기를 사용하여 달성할 수 있는 목표에 대한 규칙을 구부리고 있다는 것입니다. 이는 우리를 돕기 위해 시스템에 설계된 기술이 아닙니다. 대신 GPS 제조업체가 C/A 코드를 사용하여 의도한 것보다 더 높은 정확도를 달성하기 위해 알아낸 방법입니다.
• 두 번째로 이해해야 할 것은 C/A 코드나 내비게이션 메시지가 아닌 이동 통신사 전파 자체를 기반으로 한다는 점입니다.

우리의 'SPS란?' 페이지에서 C/A 코드를 사용하여 계산된 의사 범위 측정값을 기반으로 SPS가 작동하는 방식에 대해 설명했습니다. 수신기는 자신의 시계를 GPS 위성를 생성한 다음 볼 수 있는 각 위성에 대해 자체 버전의 C/A 코드를 생성합니다. 예를 들어 안테나에서 수신되는 C/A 코드와 일치하기 위해 자체 C/A 코드 복사본을 7밀리초 지연시켜야 하는 경우, 해당 위성으로부터의 신호 이동 시간이 7밀리초라는 것을 알고 위성이 얼마나 멀리 떨어져 있는지 계산할 수 있습니다.

RTK의 궁극적인 목표는 안테나와 위성 사이에 얼마나 많은 반송파가 있는지 파악하는 것입니다. 그 이유는 간단합니다. 각 위성은 1,023비트로 구성된 고유한 C/A 코드를 브로드캐스트합니다. 이 코드는 1.023Mb/s의 속도로 전송되며, 이는 약 1마이크로초마다 1비트가 전송된다는 것을 의미합니다. 1마이크로초 동안 위성의 무선 신호는 약 300미터의 거리를 커버합니다.

그러나 C/A 코드가 변조되는 반송파는 훨씬 더 높은 주파수인 1575.42MHz입니다. 이는 하나의 파동이 약 19cm를 커버한다는 것을 의미합니다. 위성과 안테나 사이에 얼마나 많은 전파가 있는지 알아낼 수 있다면 거리를 훨씬 더 정확하게 계산할 수 있을 것입니다. 실제로 전파가 얼마나 많은지 알고 있고 부분파(위상각)도 측정할 수 있다면 매우 정밀하게 계산할 수 있습니다.

RTK 고정 및 RTK 플로트는 시스템 내에서 동시에 실행되는 두 개의 개별(그러나 서로 연관된) 알고리즘으로 간주할 수 있습니다. RTK 고정이 유효한 솔루션인 경우 시스템은 해당 솔루션으로 전환하지만 RTK 플로트 알고리즘은 백그라운드에서 계속 실행됩니다. 이후 RTK 고정이 유효하지 않게 되면 시스템은 캐리어 위상 잠금이 손실되지 않는 한 다시 시작할 필요가 없는 RTK 플로트로 되돌아갑니다.

그렇다면 알고리즘은 어떻게 다를까요? RTK 플로트는 현재 위치를 파악하는 것을 목표로 합니다. DGPS 정확도) 통계적 방법을 사용합니다. 이 알고리즘은 기지국과 최소 4개의 공통 위성이 필요하며, 쉽게 말해 위성이 회전하고 있는 현재 위치 측정값을 중심으로 원 안의 한 지점을 찾습니다. RTK 고정과 달리 플로트 알고리즘은 모호성 문제를 해결하려고 시도하지 않으며, 현재 위치 추정치를 중심으로 그려진 원 내에서 가장 가능성이 높은 위치를 식별하려고만 시도합니다. RTK 플로트의 정확도는 약 40cm에서 시작하지만 기껏해야 20cm까지 증가합니다.

반면에 RTK 고정은 모호성 문제를 해결하는 것을 목표로 하며 해결될 때까지는 사용되지 않습니다. 여기에는 5개의 공통 위성이 필요하며, 유효한 솔루션을 찾으면 시스템은 위성과 위성 사이에 n개의 반송파와 부분파가 있다는 것을 알게 됩니다. 이 시스템은 측정값을 19cm 파장의 약 0.6%에 맞출 수 있습니다. 여러 측정값을 내비게이션 솔루션에 결합하면 약 1cm의 정확도를 얻을 수 있습니다.

이제 우리는 'GNSS란 무엇인가요?' 시리즈에서 GNSS 시스템이 일반적으로 사용하기 쉽고, 표류하지 않으며, 높은 수준의 정확도를 달성할 수 있는 방법에 대해 설명한 바 있습니다. 하지만 세상에 완벽한 것은 없잖아요, 그렇죠? 그렇다면 단점은 무엇일까요? 정확도를 가장 향상시키는 요소는 무엇일까요? GNSS의 한계는 무엇인가요??

GPS와 RTK GPS의 차이점은 이해하기 쉽습니다. 기존 GPS 시스템은 위성 데이터만을 사용하여 위치를 계산합니다. 그러나 RTK GPS 시스템은 인근 기지국의 추가 정보로 표준 GPS 데이터를 보완합니다.

RTK GPS 시스템을 사용하면 다음과 같은 애플리케이션에 필요한 정확도를 센티미터 이내로 향상시킬 수 있습니다. ADAS 테스트, 매핑 그리고 자율성.

수년에 걸쳐 GNSS/INS 기술이 발전함에 따라 RTK 정확도도 향상되었습니다. 유리한 조건에서 OXTS GNSS 지원 관성 내비게이션 시스템을 사용하는 고객들은 RT3000 v4는 1cm RTK 정확도를 기대할 수 있어 다음과 같은 애플리케이션에 적합한 측정이 가능합니다. 자동차 테스트, 매핑 그리고 자율 주행 차량 내비게이션. 도시 협곡과 같이 GNSS를 사용할 수 없는 경우 또는 실내를 사용하면 추가 센서 기술을 사용하여 위치 드리프트를 제한하고 정확도를 최대한 오래 유지할 수 있습니다.

겉으로 보기에 RTK와 PPK의 차이점은 매우 간단합니다. 앞서 이 블로그에서 언급했듯이 RTK는 실시간 키네마틱을 의미합니다. 이는 위치 데이터가 수정되는 과정을 의미하며, 이름에서 알 수 있듯이 이 과정은 실시간으로 이루어집니다. PPK, 즉 후처리 키네마틱과 다른 점은 데이터가 보정되기는 하지만 데이터 수집이 완료된 후에 보정이 이루어진다는 점입니다.

PPK가 RTK보다 더 정확할 수 있지만, 자율 주행과 같이 실시간으로 데이터를 수정하는 것이 더 합당한 경우도 있을 수 있습니다.

자율적으로 탐색하거나 사용자에게 정확한 즉각적인 위치 업데이트를 제공해야 하는 모든 프로젝트에는 RTK 데이터가 필요합니다. 물체가 자동차든 보트든 드론이든 고려해야 할 가장 중요한 요소는 프로젝트의 요구 사항과 관련이 있습니다. 어떤 수준의 정확도가 필요한지, 그리고 이것이 프로젝트 목표에 어떤 영향을 미칠지 스스로에게 물어보세요. 많은 드론에 RTK 위치 추적 기술이 탑재되어 있지만, 일반적으로 표준 GPS 위치 추적 센서가 장착된 드론보다 가격이 비쌀 수 있습니다. 비용을 절감하는 한 가지 방법은 관련 온보드 센서를 사용하여 자체 페이로드를 구축하는 것입니다. 이 경우 구축하는 데 시간이 걸릴 수 있지만, 사용자가 작업에 필요한 센서 조합을 결정할 때 유연성을 높일 수 있습니다.

다음과 같은 OXTS GNSS/INS 장치 xRED3000는 드론 통합업체가 쉽게 통합할 수 있도록 OEM 보드 형태로 RTK 위치 정확도를 제공합니다.

저희는 25년 이상 고정밀 GNSS/INS 솔루션을 개발해 왔습니다.

당사의 솔루션은 전 세계 다양한 산업 분야에서 엔지니어에게 개방형 하늘과 GNSS가 지원되지 않는 환경 모두에서 정확한 위치, 내비게이션 및 타이밍 정보를 제공하는 데 사용되고 있습니다.

OXTS 기업 브로셔를 읽고 RTK 지원 GNSS/INS 하드웨어가 어떻게 도움이 될 수 있는지 알아보세요.

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