GPS의 신호체계상 반송파에 의한 위치결정 방법이 코드에 의한 위치결정보다 정밀도면에서 큰 이득을 주지만, 반송파에 의한 단독측위 역시 후처리 상대측위 기법보다는 정밀도가 떨어지는 단점을 가지고 있다. 광범위한 관측점의 정밀 좌표들을 빠른 시간내에 획득하기 위해서는 이동측량을 수행하는 동시에 후처리 자료처리 기법이 갖는 정밀도에 근접한 결과를 산출할 수 있는 방법이 요구된다.

이러한 목적을 위해 개발된 것이 고정밀 이동측량 기법인 RTK (Real Time Kinematic)로서, 기본개념은 정밀한 위치를 확보한 기준점의 반송파 오차 보정치를 이용하여 사용자가 실시각으로 수 cm의 정밀도를 유지하는 관측치를 얻을 수 있게 하는 것이다. RTK의 기본개념은 오차보정을 위해 기준국에서 전송되는 데이터가 반송파 수신자료라는 것을 제외하고는 DGPS의 개념과 거의 유사하다. 다만 RTK가 각 위성에 대한 반송파 측정치를 지속적으로 제공하여야 하고, 정보의 전송장애로 발생할 수 있는 오차의 한계가 DGPS보다 상대적으로 크기 때문에 보다 안정적이고도 신속한 정보전달 통신 시스템이 요구된다. 현재 GPS를 응용하는 여러 분야에서 DGPS와 RTK가 주로 사용되고 있으며, GIS나 측량, 항법등 모든 응용분야가 RTK 기법의 사용에 초점을 맞추어 실용화되고 있다.

출처: 한국천문연구원우주특지연구부

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GPS위성에서 송신되는 전파를 수신하여 지구상의 위치를 결정하게 되는데 GPS는 군사적인 시스템이기 때문에 군에서 허가받은 사용자를 제외하고는 전파에 섞여있는 각종 암호체계나 잡음(Noise)를 해독할 수가 없게되어 있습니다. 즉, 민간용 GPS 수신기를 이용해서 위성전파를 수신하더라도 일정정도 이상의 정확도는 기대할 수가 없는 것이죠. 요근래(올해 5월경) 미국에서 GPS산업을 육성하기 위해서 Noise를 어느정도 완화시켰는데 이전에는 단독측위(GPS수신기 한대만을 사용하는 방식)의 정확도가 축구장 정도 크기의 정확도 였다면, 지금은 테니스장 크기 정도의 정확도라고 합니다.
위에서 말씀드린 단독측위란 말그래도 수신기 한대만을 이용해서 위치를 결정하는 것입니다. 순수하게 위성에서 수신되는 전파에 의존하게 되는 것이죠.
여기에 측량을 하는 사람들이 생각해낸 것이 상대측위라는 것입니다. 이 방식은 좌표를 이미 알고있는 점(기지점)과 좌표를 구하고자 하는 점(미지점)에 각각 GPS수신기를 설치하게 됩니다. 두 대의 수신기에 수신되는 전파는 동일한 Noise가 포함되어 있기 때문에 동일한 위치 오차를 포함하게 됩니다. 따라서 수신 데이터를 처리할때 기지점의 좌표를 입력하고 두 대의 수신기에 수신된 전파를 처리하게 되면 Noise에 의해서 발생한 오차가 소거가 되는 것이죠.
위에서 설명드린 내용은 야외에서 작업을 한 후에 저장된 데이터를 바탕으로 처리 소프트웨어 상에서 처리를 하는 방식이고 여기에 바로 현장에서 실시간으로 상대측위를 하는 방식이 RTK입니다. RTK의 구성은 위에서 설명드린 상대측위 방식과 동일하며 여기에 추가로 두 대의 수신기간에 데이터를 교환할 수 있는 모뎀장비가 필요합니다. 즉 후처리 상대측위에서는 저장된 데이터를 컴퓨터상에서 기지점과 미지점을 구분하여서 처리를 하게 되지만 RTK는 현장에서 실시간으로 상대측위의 결과값이 산출이 되어야 하므로 우선 기지점에 설치된 GPS수신기의 결과값이(기지점의 좌표와 수신된 전파로 부터 결정된 위치오차 등) 무선 모뎀을 이용해서 미지점의 GPS수신기에 설치된 모뎀에 전달되게 되고 이 결과값으로 부터 미지점의 GPS수신기 자체나 수신기에 설치된 노트북등의 컴퓨터 상에서 오차를 보정한 미지점의 좌표값이 산출되게 됩니다. 주로 이용목적이 여러점의 측위결과를 실시간으로 결정하기 때문에 빠른 시간에 이동을 하면서 결과값을 얻게되는 곳에 사용되게 됩니다. 그래서 Kinematic(동적)이란 단어가 붙게 된것입니다.

출처: 조재명(jmcho@krihs.re.kr)

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RTK란 Real Time Kinematic의 약자로 우리말로 실시간 이동측위입니다.

이동 측위에는 RTK말고도 널리 알려진 자동차 항법등에 사용되는 DGPS(Differential GPS)라

는 방법도 있습니다. 정밀도를 비교하자면 일반적으로 DGPS의 정밀도는 수미터이고 RTK는 수

센티입니다.

DGPS와 방법론적인 면을 비교할 때 이미 정밀하게 위치가 결정된 기준점을 사용하는 점은 같

지만 RTK는 DGPS와는 달리 위성의 의사거리 보정정보등을 선택적으로 방송하는 것이 아니라

관측 데이터 전부를 즉, 위상관측치를 포함한 전체 데이터를 방송하여 사용자의 위치를 수 cm

의 정밀도로 결정하는 측위기법입니다.

잘 아시겠지만 정밀한 측위를 위해서는 위상관측자료를 처리해야 합니다. RTK도 예외는 아니

어서 위상관측자료를 처리하는데, Cycle Slip(반송파 위상 관측치의 끊김 현상)과 같이 신호가 끊기는 현상이 일어날 경우 일정

시간을 관측조건이 양호한 곳에서 초기화시켜야 하는 불편함도 있습니다.

모든 GPS 수신기가 RTK 기능이 있는 것은 아닙니다. 기본적으로 2주파 수신능력을 갖추어야

하고 거기에 추가로 RTK기능을 업그레이드하는 것이기 때문에 대부분 고가입니다. 

출처: 한국천문연구원