교통인프라 관리를 위한 실시간 GNSS 상시기준국 데이터 활용에 관한 연구 : 실시간 시설물 거동측정시스템 검증을 중심으로
An Application of Real-time GNSS Reference Station Data for Transportation Infrastructure Management : Focusing on Structural Deformation Monitoring System
초록/요약
본 연구는 교통 인프라의 안전관리위해 GNSS를 이용한 거동 측정 시스템을 검증함에 그 목적이 있다. GNSS 정밀 측위 기법의 구현은 반송파 위상 측정을 통한 상대측위 기법을 선택하였고, 모호정수 결정을 위해 Lambda기법을 사용하였다. 또한, Lambda 기법에서 일반적으로 사용하는 최소자승법은 물론, Kalman Filter를 사용하여 kinematic모드에서 모호정수의 정밀도를 올리는 방법을 선택하였다. 실시간 GNSS 상시 기준국을 구축한 후 이를 활용하여 실시간 GNSS 시설물 거동 측정 시스템을 개발하였고, 영점 기선 거리시험과 단기선 거리 시험으로 검증하였다. 영점 기선 거리 시험 및 단기선 거리 시험을 수행한 결과 영점 기선 거리 시험의 경우 mm 수준의 정도를 보였다. 단기선 거리 시험의 경우 static 모드에서 mm 수준의 정밀도, kinematic모드에서 cm 수준의 정밀도를 보였다. 앞선 언급한 정밀도에 실시간 측위를 가능하게 개발된 GNSS 실시간 거동 측정 시스템은 교량 등의 교통인프라관리를 위한 시설물 거동 측정 시스템으로써 도입이 가능한 것으로 판단된다.
more초록/요약
The purpose of this thesis is to develop and evaluate structural deformation monitoring system using GNSS reference station data for management of transport infrastructure. The implementation was based on GNSS differential precision measurement using sub-carrier phase Differential GNSS and Lambda method for ambiguity determination. The ordinary least square approach, normally used in Lambda method, was selected as well as the Kalman filter method for improving the high accuracy ambiguity precision on kinematic mode. A real-time GNSS structural deformation monitoring system was developed with the help of the founded real-time GNSS continuous reference station. It was then evaluated by zero-baseline test and short baseline test, respectively. The evaluation test result showed mm-level precision satisfaction in zero-baseline test and static mode of short baseline test, and also cm-level precision satisfaction in kinematic mode of short baseline test. The developed real-time GNSS structural deformation monitoring system can be expected to be used for any structural deformation monitoring system for proper management of transport infrastructure.
more목차
제 1 장 서론 = 1
1.1 연구의 배경 및 목적 = 1
1.2 연구내용 및 방법 = 4
1.2.1 연구내용 = 4
1.2.2 연구방법 및 절차 = 4
제 2 장 이론적 고찰 = 7
2.1 GNSS 상시기준국 = 7
2.2 GNSS 시설물 거동 측정 시스템 = 9
2.2.1 국외 연구 = 9
2.2.2 국내 연구 = 11
2.3 GNSS 정밀 측위 기법 = 11
2.3.1 측위기법 = 13
2.3.2 GPS 반송파 위상 정밀 상대측위 = 19
2.3.3 LAMBDA 기법의 적용 = 25
제 3 장 GNSS 실시간 거동 측정 시스템 개발 = 36
3.1 GNSS 실시간 거동 측정 시스템 = 36
3.1.1 시스템 구성 = 36
3.1.2 실시간 GNSS 기준국 구축 = 37
3.1.3 정밀 측위 소프트웨어 = 38
3.2 개발 시스템의 검증 = 43
3.2.1 검증방법 = 43
3.2.2 실험내용 = 44
제 4 장 결론 및 향후연구과제 = 60
4.1 결론 = 60
4.2 향후연구과제 = 62
참고문헌 = 63
Abstract = 65
