GPS의 위성 수신률에 관하여(HDOP등)

내비게이션을 사용함에 있어서 위성으로 부터 신호를 받은
GPS수신모듈이 이 신호를 통해 현재의 위치를 얼마나 정확하게 맵에 표시를 해 주는지가
중요할 것입니다.

일반적으로 내비게이션 맵 소프트웨어에서는 위성표시를 터치하면 위성수신률을 나타내는
위성정보창을 보여주고 위경도와 현재시간 그리고 HDOP와 고도 그리고 현재의 속도를 보여줍니다.

왜 DOP중에서 HDOP를 표시하도록 하였을까? 궁금해서 찾아보니..

자료출처
http://www.mappywiki.com/wiki.php/HDOP

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Dilution of Precision (DOP) 위성들의 상대적인 기하학이 위치결정에 미치는 오차를 나타내는 무차원의 수. DOP는 UERE에 대해 매우 복잡한 효과를 보인다. 일반적으로 위성들간의 공간이 더 많으면 많을수록 수신기에서 결정하는 위치정밀도는 높다. 가장 일반적인 DOP는 Position DOP (PDOP)이다. PDOP에 rms UERE를 곱하면 rms 위치오차가 된다. 또 다른 DOP로는 Geometric DOP (GDOP), Horizintal DOP (HDOP), 그리고 Vertical DOP (VDOP)등이 있다. (측위의 확도 열화를 표현하는 계수. 이 값에 수신기 고유의 오차를 곱한 것이 정확도가 된다. DOP 값은 수신기와 위성의 위치관계로 정해지며 위성의 위치를 정점으로 하는 4면체의 체적이 클수록 작은 값이 된다.)

뭔 소린지 복잡한데요, 풀어서 설명해 보도록 하겠습니다.

DOP란 위성의 배치상황에 따른 오차를 나타내는 계수입니다.

기본적으로 GPS 위치결정은 삼각측량의 원리입니다. 그래서 측량의 기준이 되는 위성간의 위치가 어느정도 떨어져 있어야지 정확해지는데, 너무 붙어 있으면 오차가 커지게 됩니다.

삼각측량의 원리에 따라 위성을 3개 잡으면 현재 위치가 파악되고(2D) 4개이상 잡으면 고도까지 파악됩니다(3D).

하지만, 위성이 서로 가까워지면 삼각측량하기가 어려워집니다. 삼각형의 두 꼭지점이 충분히 떨어져 있어야 정확하게 알수 있지, 같이 붙어있으면 두점이 아니고 한점이나 마찬가지가 되겠지요.

위성갯수가 적더라도 위성간의 사이가 멀면 DOP값이 떨어지겠지만, 3~4개 잡는것보다는 위성을 많이 잡을수록 사이가 먼 위성을 잡을 확률이 커지고 서로의 오차를 보정하게 되어서 DOP 수치가 떨어지고 정확도가 높게 됩니다.

DOP에는
Horizintal DOP (HDOP - 수평 위치 오차, 즉 2D),
Vertical DOP (VDOP - 수직 위치 오차, 즉 2D),
Position DOP (PDOP - 3차원적 위치 오차, 3D),
Geometric DOP (GDOP-기하학적 위치 오차. 3D+시각에 따른 정확도 )가 있는데,

네비게이션은 평면상에서 어디 있는지 아는게 중요하므로, 수평적 위치 오차 인 HDOP가 가장 중요시 되어서 HDOP를 GPS 정보에 표시하는것 같습니다.

DOP 수치는 0에 가까울수록 좋으며 (그렇다고 0이 되면 안되구요)

2 보다 적으면 매우 우수
2-3 값을 가지면 우수
4-5 값을 가지면 보통
6 이상이면 오차가 커서 정밀측위에 부적합 하다고 합니다.

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이상과 같은 설명을 찾아보게 되었습니다..혹시 참고가 되실까 하고 올려봅니다.

그리고 일반적으로 맵에서는 HDOP를 확인할 수 있는데.

제가 가진 기기중 한가지는 맵에서가 아닌 시스템에서 위성정보보기라는 프로그램이 있어서
기타 DOP에 관한 정보도 확인 가능하였습니다. 단 맵은 지니를 사용하는 내비게이션 이어서
맵 자체에서는 HDOP도 볼 수가 없지요.