A study on the Precision Improvement of Baseline Determination by Using the Precise Ephemeris of GPS Satellites

GPS위성의 정밀궤도력에 의한 기선결정의 정밀도 향상에 관한 연구

  • Published : 1996.12.01

Abstract

According to the different baseline lengths, we quantitatively analyzed how much precision of the baseline de-termination is improved for GPS survey when using the precise ephemeris instead of the broadcast ephemeris of GPS satellites. For this research, we selected seven baselines ranging from 15 km to 201 km and performed GPS measurements more than six times for each baseline. The observed data for each baseline were processed two times with the same conditions alternately changing the broadcast and the precise ephemeris. The standard deviations from the repeated measurements for each baseline are compared between the results of using the broadcast ephemeris and the precise ephemeris. As the result, the precision, stability and reliability of the base-line determination using the precise ephemeris is better than those of using the broadcast ephemeris for all base-lines. When using precise ephemeris for the baselines longer than 65 km, the precision less than 0.1ppm is always obtained and the precision improvement rate by using the precise ephemeris is considerably greater than that for the shorter baselines. We expect that this result might be a quantative basis for the decision about what ephemeris is better for the baseline length and the demanded precision in GPS survey.

GPS 측량에서 방송궤도력 대신에 정밀궤도력을 적용할 경우, 기선결정 정밀도가 어느 정도 향상되는가를 기선의 길이에 따라 정량적으로 분석하였다. 이를 위하여 기선의 길이가 15 km-201 km인 7개의 기선을 선택하여 GPS로 각각 6회 이상 반복하여 측정하였다. 같은 기선에 대해 방송궤도력과 정밀궤도력만을 바꿔 가며 같은 조건으로 각각 두번씩 처리하여 반복측정에 의한 표준편차를 구한 다음 서로 비교하였다. 그 결과, 모든 기선에 대하여 정밀궤도력에 의한 결과가 정밀도와 안정도 및 신뢰도면에서 방송궤도력의 결과에 비해 더 양호하게 나타났다. 특히 정밀궤도력을 적용한 경우 65 km 이상의 모든 기선에서 0.1 ppm 미만의 정밀도가 얻어졌고, 단기선 보다는 65 km 이상의 장기선에서 정밀궤도력의 적용에 의한 정밀도 향상율이 더 크게 나타났다. 이 연구의 결과가 GPS 측량시 요구되는 정밀도와 측정하고자 하는 기선의 길이에 따라 방송궤도력 혹은 정밀궤도력 중에서 어느 것을 적용할 것인가에 대한 정량적 판단 기준이 되리라 본다.

Keywords