A GIS (Geographic Information System) based positioning technique is defined as a positioning technique using geographic information in order to improve the positioning accuracy. When vehicles equipped with a GPS (Global Positioning System) receiver are driving in urban environments, the re-ceiver may have considerable positioning error due to multipath and non-line-of-sight (NLOS) condi-tions. We suggest algorithms to solve this problem.
We propose two algorithms to improve low-cost vehicle GNSS modules with DGPS service. First, we suggests the Pseudorange Inverse Estimation (PIE) algorithm to restore measurement directly without requiring raw pseudorange data. On the other hand, the proposed PIE algorithm can be used with com-mercial vehicle GNSS receivers that provide National Marine Electronics Association (NMEA) format data. Second, we suggest GIS based VSC-WLS (Virtual Satellite Constrained - Weighted Least Square) techniques to correct errors in urban environments in particular. We build a 3D building model made with GIS data, and use it to determine whether the received signals are LOS or NLOS. We then place a virtual satellite (VS) obtained through the stochastic calculation using SNR (Signal to Noise Ratio) measurement model. Finally, we obtain satisfactory positioning results using WLS (Weighted Least Square) estimation with the VS. It complements low-cost vehicle GNSS positioning and can significantly improve the cross-street positioning accuracy in dense urban environments. This paper describes how proposed algorithms have been adapted to work on a smartphone and presents the comprehensive per-formance assessment of low-cost vehicle GNSS positioning. Using GPS and GLONASS data recorded at 12 locations within Gangnam Teheranro, it is shown that VSC-WLS techniques significantly outper-forms conventional GNSS positioning in the cross-street direction.
GIS (Geographic Information System) 기반 측위 기법은 기존의 GNSS (Global Navigation Satellite System) 측위 보다 향상된 측위 정확도를 갖기 위해 지리정보를 측위에 이용하는 기법이다. 특히 차량이 높은 건물들이 많은 도심환경을 지나갈 때는 다중경로와 같은 채널환경으로 인해 GPS 측위 오차가 수백 미터에 이르기도 하는데, 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 논문에서 두 가지 알고리즘을 제안한다.
본 논문에서는 특히 저가형 차량 GNSS 수신기의 도심환경에서의 성능 향상을 위해 DGPS를 적용한 두 가지 알고리즘을 제안한다. 먼저 저가형 단말기의 한계인 초기에 계산된 의사거리에 대한 정보 없이 NMEA만으로 의사거리를 복원하기 위한 기법으로 의사거리 역추정 알고리즘을 제안한다. 그리고 이렇게 복원된 의사거리를 이용하여 GIS 기반 가중최소자승기법을 이용한 위치 추정 기법을 제안한다.
제안하는 기법은 GIS 정보를 이용하여 3D 건물 모델을 형성하고 이를 이용해 LOS/NLOS (Line of Sight/Non-line of Sight) 여부를 판단하고, 수신기의 출력 SNR 모델을 이용하여 수신된 위성 정보가 받아질 위치를 확률적으로 계산하여 가상 위성을 형성을 통해 최종적으로 가중최소자승기법 (Weighted Least Square, WLS)을 사용함으로써 기존 GPS 출력 위치 해를 보정한다.
