GPS 측량 문서 원본 보기

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== 정의, 용어 ==
* 위성측위시스템(GNSS : Global Navigation Satellite System) : 위성으로부터 발사된 신호가 지상수신기에 도달하는 데 걸리는 <u>전파 지연시간</u>을 측정, 수신기에서 위성까지 <u>거리를 구하고</u>, <u>삼각법</u>으로는 수신기 <u>위치를 결정</u>하는 시스템. 미국의 GPS가 대표적. 그 외에 GLONASS 등이 있음.
** 전세계 어디서나 날씨에 상관없이, 24시간 측정 가능.
** 측점 간 시준 불가해도 측량 가능.
**<u>간단한 방법, 높은 정확성</u>.

== 구성 ==
* 우주부문(space segment) : 24개 위성. 6개 궤도, 궤도 당 4기 위성. <u>24기 중</u> <u>예비 3기</u>. 원자시계 탑재. 위치결정에 필요한 <u>항법 메시지</u>를 <u>반송파</u>에 실어 연속 방송. 총 네 개의 원자시계 탑재. 1/1000초 시간오차 유지. 지상관제소에 의해 점검.
*<u>관</u>제부문(control segment) : 위성 <u>위치 계산</u>, 궤도 예측, 조정. 위성을 관리, 통제함. 콜로라도 스프링스 주 관제국, 하와이, Kwajalein 등 총 다섯 개의 관제국이 있다.
* 사용자 부문(user segment)
** 안테나 : GPS 신호 수신
** 수신기 : 수신 항법자료로 사용자 위치, 속도 계산
** 라디오모뎀 : base와 이동국 간 신호 송수신
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용도별 장비 구분
* 정적측위용 : 장시간 관측, base용
* kinematic 용 : 정적측위용 장비를 배낭에 넣어 이동하면서 관측할 수 있음.

== 원리 ==
[[File:Sphere3-intersect.svg|300픽셀]][[파일:Geo09b4 700.jpg|프레임없음|343x343픽셀]]

== 오차 ==
* 위성 배치상태에 의한 오차 : 위성 네 개와 측량기가 만드는 체적이 클수록 정확도 좋음. 기하학적 정밀도 저하<u>율</u>(GDOP : Geodedic Dilution Of Precision) 감소.(GDOP 좋아짐)
* 전리층 오차 : SA 다음으로 가장 큰 오차. 지구 전리층을 통과하면서 송신신호의 지연오차 발생.
* 대<u>류층</u> 오차 : 대기에 의한 굴절로 신호전달 지연 발생. 전리층 오차의 10%정도.
* 다중경로(multipath) 오차 : 주변 건물이나 장애물의 영향으로 신호가 반사 또는 회절되어 여러 경로로 수신기에 도달하면서 생긴다. 첫번째로 <u>안테나 근접 설치</u>로 발생하는 경우, <u>차분기법</u>으로 소거 가능. 두번째는 주변 지형지물에 의해 생기는 것. 이건 <u>차분기법으로 소거 불가</u>. 다중경로 오차를 최소화하려면 지형지물에 의해 신호가 반사되지 않는 곳에 안테나 설치. 또는 <u>그라운드 플랜</u>을 안테나에 설치하여 사용.
* SA(Selective Availability) 오차 : GPS는 원래 군용이었기 때문에 민간에게 정밀도를 저하시키는 잡음이 섞여 신호가 전송됐었다. 가장 큰 오차였으나 현재는 민간의 요구에 따라 해제됨.

== 좌표계 ==
* WGS<u>84 타원체</u> 사용.<ref>{{서적 인용|url=|제목=알기쉬운 GPS 측량|성=오재홍|이름=|날짜=2017|출판사=구미서관|쪽=31|확인날짜=}}</ref> 대한민국에서는 GRS80 타원체 사용

== 측정방법 ==

* 단독측위 : 수신기 1대
* 상대측위(DGPS : Differential GPS) : 수신기 2대 이상. 정밀도 높으나 계산 복잡. 시간 소요.
** 정적측위 : 2cm 이내 정밀도.
*** 정적 상대측량
*** 신속 정지측량
** 동적측위 : 수신기 1대는 기지점 고정. 수신기 1대는 미지점에 이동하여 측량
*** kinematic 측량 : 후처리 방식.
*** 실시간 이동 측량(RTK : Real Time Kinematic) : 관측과 동시 처리.

=== 단독측위 ===

* 저렴
* 소형장비. 수신기 1대
* 정확도 떨어짐.(30m 내외)
* 항법, 항해

=== 상대측위(DGPS : Differential GPS) ===

* 단독측위 개량.
* 2대 이상 수신기
* 정밀도 상대적으로 높음. 그러나 수준측량은 아직 오차가 커서 레벨 사용해야 함.

데이터 처리 방식에 따라 두 가지로 분류.
* 후처리 방식(수 mm) : 기준점 측량 시, poll만으로 안 됨. 삼각대 필요. 데이터 측정 후 실내 오차 조정. 정지측량, 신속 정지측량, 이동측량
* 실시간 이동 측량(1-2cm) : RTK(Real Time Kinematic Survey). 향후 자동주행에도 활용 가능.(이미지, LiDAR 센서와 병용) 현장에서 실시간 자료 취득. 현장 여건에 따라 1-30초 수신. 라디오 모뎀. 안테나.(사람이 임시로 세움)
**보정신호 전송방법에 따라 Radio RTK, Network RTK(VRS)가 있음.
** 최근 드론을 이용한 RTK도 있으나 고가.(드론+보정용 기계)

==== VRS ====

* 요새 쓰는 방식. = Network RTK. 안테나, 라디오모뎀 불필요.
* 국가에서 고정국 설치(국토지리정보원), <math>\Delta x, \ \Delta y</math>값 주고받음.
* 서버에서 데이터를 가져와 보정하기 때문에 "가상 기준점"이라고 함.
* 사용 가능 거리 100km
* 45-60분 수신. 오차 소거(멀티패스 등)
* 1인 측량 가능.
* 기준국 별도 설치 불필요.
* 인터넷 가능해야 함.
* 지역에 따라 불리할 수도 있다.

== 각주 ==
<references />

== 참고자료 ==
* 정성혁 박사 측량학2 수업
* {{서적인용|제목=측량학2|성=이재기 외|이름=|날짜=2013|판=|출판사=형설출판사|쪽=|장=GPS 측량}}
* [https://blog.naver.com/jin-solution/220969454132 진솔루션 - VRS도 사실 RTK입니다]