스마트폰 GPS

 

㈜피피솔은 스마트폰을 활용한 정밀 측위 솔루션을 제공하고 있습니다. 제공 솔루션은 스마트폰만을 활용하는 솔루션과 스마트폰과 외부 GPS 장치를 활용하는 솔루션, 이렇게 두 가지 카테고리로 구분됩니다.

첫 번째 솔루션은 안드로이드 폰으로 수집한 GPS 원시 데이터를 사용하여 정밀 측위를 수행하는 것으로 스마트폰에 솔루션 어플리케이션을 탑재하여 DGPS, RTK, PPP-RTK 등의 정밀 측위가 가능합니다. 스마트폰으로 GPS 원시 데이터를 수집하는 것은 2017년까지는 불가능했으나 안드로이드 누가(Nougat) 버전부터 가능한 상황입니다. 또한 최근 출시되는 안드로이드 기반 스마트폰 모델들은 GPS/GLONASS/BeiDou/Galileo/QZSS 등 multi-GNSS 원시 측정값 출력이 가능하며 이중주파수 원시 측정값 출력이 가능하기 때문에 보다 정확도 높은 측위 기술 구현이 가능해졌습니다.

또 다른 스마트폰 솔루션은 스마트폰에 USB 또는 블루투스로 외부 소형 GPS 장치를 연결하고 스마트폰에 탑재된 솔루션 어플리케이션을 통해 정밀 위치를 계산하는 것입니다. 별도의 GPS 장치로 수집한 고품질의 데이터를 사용하기 때문에 스마트폰 내의 저렴한 내장형 안테나로 수집한 데이터를 이용하는 첫 번째 솔루션의 경우보다 성능이 뛰어납니다.

스마트폰의 GPS 원시 데이터 처리


안드로이드 구버전 OS가 탑재되어 있는 스마트폰은 "원시" GPS 신호에 접근할 수 없으며 스마트폰 내부의 GPS 칩에 의해 계산된 좌표만을 출력합니다. 위치 정보는 NMEA(National Marine Electronics Association) 형식으로 되어 있으며 의사 거리 또는 반송파 위상과 같은 원시 측정값을 포함하지 않습니다. 따라서 별도의 GPS 신호 처리 솔루션을 적용할 수 없습니다.

그러나 2017년부터 안드로이드 누가 OS가 출시되어 원시 GPS 데이터에 액세스할 수 있게 되었으며 이를 통해 의사 거리, 반송파 위상, 도플러 및 SNR 측정값을 생성한 후 자신의 GPS 신호 처리 엔진을 적용하여 보다 정확한 정확도를 얻을 수 있습니다.

오른쪽 그림은 스마트폰 GPS 데이터를 활용한 측위 솔루션의 개념도를 나타냅니다. LTE/Wi-Fi를 통해 보정정보 제공 서버로 접속하여 DGPS, RTK, 네트워크 RTK, SSR 보정정보를 수신하고 측위 알고리즘을 적용합니다.

RTAP-MINI : 외부 GPS 장치


스마트폰 내의 GPS 안테나를 통해 수집되는 GPS 원시 데이터는 품질이 좋지 않기 때문에 정밀한 위치 측정에 무리가 있습니다. 이러한 스마트폰 GPS 데이터의 품질로 인한 위치 정확도 저하 현상을 보완하기 위해 ㈜피피솔은 스마트폰에 연결할 수 있는 외부 GPS 장치인 RTAP-MINI를 개발하였습니다. 이 제품을 이용할 경우 스마트폰은 데이터 처리 기능만을 수행하고 RTAP-MINI의 데이터를 사용하므로 보다 정확한 좌표를 계산할 수 있습니다.

 

오른쪽 그림은 두 가지 종류의 RTAP-MINI 프로토타입을 보여줍니다. 왼쪽 제품은 내부 안테나가 없는 외부 안테나 연결 방식이며 오른쪽 제품은 장치 내부에 작은 안테나가 내장되어 있는 형태입니다.

스마트폰을 활용한 정밀 측위 솔루션은 스마트폰을 사용하는 일반 사용자들이 정밀 위치를 보다 가까이 접하고 활용할 수 있는 기회를 제공합니다. 스마트폰을 통해 제공되는 내비게이션, 지도 어플리케이션을 비롯하여 위치정보를 활용하는 다양한 서비스에 활용 가능하며 ㈜피피솔의 솔루션을 통해 보다 정확하고 안정적인 위치정보를 제공받을 수 있습니다.