GNSS 수신기 일반 구조
개요
GNSS(Global Navigation Satellite System) 수신기는 위성에서 송신되는 무선 신호를 수신하여 신호에 담긴 측정 정보를 추출하는 장치이다. GNSS 위성 신호는 매우 낮은 세기로 지표에 도달하므로, 이를 정확하게 처리하기 위해서는 고이득 안테나, 저잡음증폭기(LNA), 주파수 변환 및 증폭을 위한 RF 프론트엔드, 디지털 신호 처리 모듈, 추적 루프 제어를 위한 소프트웨어 등 여러 하드웨어·소프트웨어 블록이 유기적으로 결합된 구조를 갖는다.
아래에서는 GNSS 수신기의 일반적인 하드웨어 구성을 크게 안테나 및 RF 전단, 중간주파수(IF) 처리부, 디지털 기반 수신 처리부(베이스밴드 신호 처리부), 그리고 전체 운용을 제어하는 프로세서로 나누어 설명한다.
신호 입·출력 및 주파수 대역
GNSS 수신기는 기본적으로 위성에서 방출되는 L-밴드 주파수 신호를 수신하며, 각 GNSS 시스템마다 사용하는 주파수 대역이 달라질 수 있다. 예를 들어 GPS는 L1(1575.42 MHz), L2(1227.60 MHz), L5(1176.45 MHz) 등 여러 밴드를 사용하고, GLONASS나 Galileo, BeiDou 등도 유사한 혹은 상이한 대역을 사용한다.
위성 신호는 극히 낮은 파워 레벨로 지표면에 도달
안테나를 통해 전기적 신호로 변환되며
이후 RF 전단에서 저잡음 증폭과 함께 대역 필터링이 이루어짐
수신기 기본 블록도
아래는 GNSS 수신기 하드웨어의 전형적인 블록 구성을 간단히 나타낸 예시이다:
RF 프론트엔드 구성
위 블록도에서 A부터 E까지를 일반적으로 “RF 프론트엔드” 또는 “아날로그 프론트엔드”라고 부른다. 이 구간은 다음과 같은 기능을 수행한다.
안테나
GNSS 신호를 수신하고 내부적으로 전자기파를 전압 신호로 변환
필요 시 위성의 오른손 원편파(RHCP)에 최적화된 안테나 구조 사용
저잡음증폭기(LNA)
GNSS 신호는 매우 작은 파워(주로 -160 dBW 근처)로 수신되므로, 초기 단계에서 최대한 신호대잡음비(SNR)의 손실 없이 증폭
내부 잡음이 적은 소자를 사용하여 수신감도를 극대화
대역통과필터(BPF)
관심 대역(예: GPS L1 대역 1575.42 MHz ± 수십 MHz)만을 통과시키고 다른 주파수 성분은 제거
신호 대역폭과 시스템 필요 조건에 따라 설계
다운컨버터(혼합기)
고주파 GNSS 신호를 중간주파수(IF)나 직접 베이스밴드로 변환
국부발진기(LO)의 정확도가 주파수 변환의 성능과 추적 루프의 안정성을 좌우
IF 필터 및 증폭
다운컨버팅 후 중간주파수 영역의 신호를 다시 필터링 및 증폭
아날로그 대역폭 관리와 함께 불필요한 스펙트럼을 제거
신호 모델
GNSS 수신기 안테나에서 출력되는 시간 영역 신호를 $r(t)$라고 할 때, 위성 $i$로부터 수신되는 신호를 $s_i(t)$라 하면, 일반적으로 수신된 전체 신호는
와 같은 형태를 띤다. 여기서
$N$은 동시에 수신 가능한 위성의 개수
$n(t)$는 열잡음(thermal noise) 및 주변 간섭을 포함한 잡음 항
본 수신기 하드웨어 설계에서는 이 $r(t)$를 적절한 이득으로 증폭하고 필요 주파수 대역만 남기도록 필터링한 뒤, 신호를 다운컨버팅 하여 IF 또는 베이스밴드 영역으로 옮긴다. 이후 디지털화(ADC)를 거쳐 디지털 베이스밴드 처리 단계로 넘어간다.
ADC와 디지털 베이스밴드
수신 신호를 디지털로 변환하기 위해서는 아날로그-디지털 변환기(ADC)가 필요하다. GNSS 용으로는 일반적으로 수 MHz 이상의 샘플링 속도를 갖는 ADC를 사용하며, 변환 비트 수는 1~4비트 등으로 비교적 낮을 수도 있다.
샘플링 주파수: 주로 IF 신호 대역폭보다 충분히 높은 샘플링 속도를 선택
양자화 비트 수: GNSS 신호 처리에서는 잡음 한계가 크므로 보통 많은 비트 수가 필요하지 않음
ADC를 통해 디지털화된 신호는 이후 디지털 베이스밴드 처리부에서 코드 획득(Acquisition) 및 추적(Tracking), 데이타 복조 과정을 거치게 된다.
디지털 베이스밴드 처리부와 내부 구성
GNSS 신호는 RF(고주파) 영역에서 중간주파수(IF) 또는 베이스밴드(직접 변환)로 내려온 뒤, 아날로그-디지털 변환기(ADC)를 통해 디지털화된다. 이렇게 디지털 도메인에서 처리되는 부분을 “디지털 베이스밴드”라고 하며, GNSS 수신기에서 가장 핵심적인 신호 처리 단계들이 이곳에서 수행된다.
디지털 베이스밴드 처리부는 크게 Acquisition(획득) 단계와 Tracking(추적) 단계로 나누어 볼 수 있다. 수신기는 다수의 위성 채널(코드)을 동시에 또는 순차적으로 처리하며, 각각의 채널에 대해 위성 식별 코드(C/A 코드, P(Y) 코드 등)를 발생시키고 수신 신호와의 상관(correlation)을 계산한다.
획득(Acquisition)
개념: 대략적인 수신 신호의 도플러 주파수와 코드 지연값을 찾아내는 과정
목적: 수신기가 어떤 위성 신호가 어느 정도의 도플러 편이와 어떤 코드 위상으로 수신되고 있는지를 알아내어, 이후 정교한 추적 단계로 넘어갈 수 있도록 준비
방법:
주파수 탐색: 여러 도플러 후보에 대해 주파수 이동(shift)을 적용해가며 상관 연산을 수행
코드 지연 탐색: 코드 지연값(코드가 시작되는 지점)에 따라 상관값을 측정
에너지 비교: 상관 결과가 일정 임계값을 넘으면 해당 주파수 오프셋과 코드 지연값 후보가 검출
획득 과정에서 사용하는 상관기(correlator)는 일반적으로 FFT(고속 푸리에 변환) 기반 방법을 활용하거나, 시간영역에서 직접 상관 연산을 수행하기도 한다.
추적(Tracking)
개념: 획득 과정을 통해 찾은 대략적인 도플러 주파수와 코드 지연값 주변에서 정확한 동기(closed-loop)를 유지하며 신호를 정밀 추적
목적: 위성 신호의 반송파(캐리어) 및 코드(확산 코드)의 위상을 연속적으로 맞추어, 항법 메시지를 안정적으로 복조하고, 위성까지의 거리(또는 pseudorange)와 도플러 정보를 추정
방법:
캐리어 추적: 주로 위상잠금루프(PLL, Phase Lock Loop) 혹은 주파수잠금루프(FLL, Frequency Lock Loop)를 사용
코드 추적: 코드추적루프(DLL, Delay Lock Loop)를 사용하여 코드 지연을 오차 없이 맞춤
루프 필터 설계: 각각의 루프에는 적절한 차수(Order)의 필터가 적용되어, 동적 환경(수신기 움직임 등)에서 안정적인 추적을 지원
아날로그 부분에서 증폭·필터링·다운컨버팅된 신호는 아래의 단계를 거치게 된다.
NCO (Numerically Controlled Oscillator):
디지털 도메인에서 반송파 또는 코드의 주파수·위상 제어를 담당
PLL, DLL 루프 필터에서 산출되는 제어값에 따라 출력 주파수 및 위상을 실시간 조정
코드 발생기(Code Generator):
C/A 코드, P코드 등 위성별 코드 시퀀스를 생성
DLL의 제어 신호에 따라 코드 위상을 보정
IQ 생성 및 상관기(Correlator):
IF 신호를 복조(demodulation)하여 In-phase(I)와 Quadrature(Q) 신호를 생성
로컬에서 발생시킨 코드와 수신 신호를 곱한 뒤 적분(누적)하여 상관값 계산
상관값을 이용해 추적 루프의 오차 신호(error signal)를 계산
다중 채널 구조
GNSS 수신기는 여러 위성을 동시에 추적해야 하므로, 내부적으로 여러 채널(channel)을 구성한다. 각 채널은 특정 위성 신호(PRN 코드)에 대해 획득·추적을 수행하고, 추적된 신호로부터 측정항(반송파 위상, 코드 위상, 도플러 등)을 추출한다.
하드웨어형 수신기: 각 채널마다 상관기·NCO·루프 필터 등을 별도의 하드웨어 블록으로 구현
소프트웨어형 수신기: 하나의 고속 ADC로 받은 신호를 DSP나 FPGA, CPU 등에서 여러 채널을 병렬 소프트웨어 연산으로 처리
상관 연산 수학적 표현
수신 신호가 디지털화되어 샘플 시점 $k$에서의 값을 $r(k)$라고 하자. 로컬에서 생성된 반송파 및 코드 신호를 곱한 로컬 참조신호를 $\mathbf{x}(k)$라고 할 때, (I, Q) 성분을 각각 분리하는 과정을 다음과 같이 모델링할 수 있다.
캐리어 제거를 위한 복소수 형태의 로컬 반송파:
cccarrier(k)=e−jω^ckΔt+jϕ^c여기서
$\hat{\omega}_c$는 추정된 반송파 각주파수
$\hat{\phi}_c$는 추정된 반송파 위상
$\Delta t$는 샘플링 간격
코드 제거를 위한 PN 코드(디지털 신호):
ccode(k)∈{−1,+1}(임의의 시점 $k$에 대해, 코드 위상이 지연된 형태로 매 시점값 결정)
이를 기반으로, 실제 상관 연산은
와 같이 계산할 수 있다. 이때 $K$는 누적 구간 내 샘플의 총 개수다.
수신기 클록/타이밍 계통
GNSS 수신기는 위성 신호와 내부 반송파 및 코드 동기를 맞추기 위해 높은 주파수 정확도와 안정도를 지닌 기준 클록(Reference Clock)을 사용한다. 내부에서 사용되는 국부 발진기(LO)는 수 MHz~수백 MHz 범위의 클록을 생성하며, PLL 등을 통해 원하는 주파수로 세분화한다.
TCXO(Temperature Compensated Crystal Oscillator)
일반 크리스탈 발진기에 온도 보정을 추가한 형태
저가형, 소형 GNSS 모듈에 자주 사용
온도 변화에 따른 주파수 편이를 일정 범위 내로 억제
OCXO(Oven Controlled Crystal Oscillator)
크리스탈 소자를 일정 온도로 유지하여 온도 변화가 최소화
TCXO 대비 더 우수한 주파수 안정도를 제공하나, 부피와 전력 소모가 큼
정밀 위치 측정 또는 기준국(Reference Station) 등에 활용
기타 발진기
루비듐(Rubidium) 표준, 원자시계(고가형) 등 특정 상황에서 사용
대부분의 상용 휴대 GNSS 수신기에는 과도한 비용·부피 문제로 적용 어렵
발진기에서 생성된 기준 클록은 다음과 같이 GNSS 수신기 내부로 분배된다.
RF 프론트엔드의 혼합기 구동용 국부 발진기(LO)에 공급
디지털 베이스밴드 신호 처리부의 샘플 클록(ADC 구동용)과 NCO(코드 및 반송파 추적용)에도 공급
프로세서(MCU)의 시스템 클록으로도 사용
클록 소스가 불안정하면 수신 신호에서 도플러 변동이나 위상 오차가 발생하여 추적 루프의 동작이 불안정해질 수 있다.
멀티 주파수 수신 구조
단일 주파수(L1 등)만 처리하는 수신기와 달리, L1/L2, L1/L5 등 여러 밴드 신호를 동시에 수신하는 멀티 주파수 수신기도 존재한다. 멀티 주파수 수신기는 더 넓은 대역폭, 복수의 다운컨버터 및 필터를 필요로 하며, 디지털 베이스밴드 모듈에도 채널 수나 처리 속도 면에서 요구사항이 커진다.
목적:
이온층 지연(Ionospheric Delay) 오차를 주파수 간 위상 비교를 통해 보정하기 위함
신호 가용성이 높아, 측위 정확도 및 신뢰성 향상 가능
구성:
L1·L2·L5 등에 대응되는 RF 프론트엔드(각각의 주파수 대역 필터, 다운컨버터 등)
디지털 베이스밴드에서 각 주파수 채널별로 획득·추적 모듈 보유
내부 버스 구조와 프로세서
디지털 베이스밴드에서 나온 중간 결과(상관값, 신호 추적 상태 등)는 내부 버스를 통해 프로세서나 MCU(Microcontroller Unit)로 전달된다. 프로세서는 다음과 같은 기능을 수행한다.
추적 루프 필터 연산
FLL/PLL/DLL 루프의 계수 계산
오차 측정값 기반으로 NCO(주파수·위상·코드 지연) 제어
데이터 디코딩
항법 메시지(내비게이션 데이터)를 복조하고 에러 정정
위성 궤도력(에페머리스), 시각 정보 등을 추출
측정치 산출
채널별 PRN 코드 추적 결과로부터 위성-수신기 거리 추정치, 도플러, 위상 측정 등을 업데이트
고차 알고리즘 연동
위치·속도·시각(PVT) 계산 또는 다른 외부 센서(IMU, 지자기 센서 등)와 결합
일부 수신기는 내부 프로세서에 RTOS(실시간 운영체제)가 탑재되어 있으며, 멀티 채널에서 들어오는 정보들을 동시에 관리·처리하도록 설계된다.
멀티 신호 처리(멀티 GNSS)
현대 GNSS 수신기는 GPS, GLONASS, Galileo, BeiDou, QZSS 등 여러 위성 항법 시스템을 모두 수신·처리하는 멀티 GNSS 기능을 제공하기도 한다. 이때는:
코드 발생기: 각 GNSS별로 서로 다른 PRN 코드를 생성
도플러 탐색 범위: 각 시스템의 공전 궤도 특성과 상대 속도에 따라 다소 차이가 있음
항법 데이터 디코딩: 시스템마다 다른 데이터 구조(예: GPS LNAV, Galileo I/NAV 등)를 처리
추적 루프 동작 시나리오(예시)
아래는 한 채널 내부에서 수행되는 추적 루프 동작을 간단히 요약한 흐름도 예시이다.
“획득(Acquisition) 완료” 상태에서 대략적인 코드 지연값, 도플러 주파수 등이 설정된 후 루프가 시작
DLL로 코드 위상 에러를 최소화
PLL/FLL로 반송파 위상/주파수 에러를 최소화
루프 필터에서 추정값을 보정하며, NCO 제어값을 갱신
이를 반복 수행하여 추적 동기 유지
AGC(Automatic Gain Control) 및 신호 레벨 관리
GNSS 신호는 극히 약한 세기로 수신되지만, 간혹 인근 주파수 대역의 강한 간섭 신호나 수신기의 주변 환경(도심지 반사, 다중경로 등) 영향으로 신호 레벨이 시시각각 변할 수 있다. 따라서 수신기 내부에서는 신호 레벨이 적정 범위를 유지하도록 자동 이득 제어(AGC)를 수행한다.
AGC의 목적
ADC 입력 범위를 넘어서는 클리핑(clipping)이나, 너무 낮은 신호 레벨로 인한 양자화 손실을 방지
다양한 환경(예: 실내, 야외, 전파 간섭)에서 항상 일정한 동작 점(operating point)을 유지
AGC 구조
RF 프론트엔드 AGC: 주로 IF 증폭 단계에서 가변 이득 증폭기(VGA, Variable Gain Amplifier)를 배치하고, 검출된 신호 세기에 따라 이득을 조절
디지털 AGC: ADC로 변환된 후 디지털 도메인에서 실제 신호 RMS(Root Mean Square) 레벨 등을 추정해 이득 조정 값을 피드백
AGC 동작 시나리오
초기 구동 시: 수신기 전원을 켜고 GNSS 신호가 들어오기 시작하면, RF 전단에서 대략적인 이득 값을 설정
신호 세기 측정: 주기적으로 IF 또는 디지털 영역에서 파워 검출
이득 조정: 목표 레벨과 현재 레벨 오차를 계산해 VGA 제어값을 업데이트
피드백 루프 안정화: 신호 강도가 급격히 변해도 과도한 이득 변화를 방지하기 위해 루프 필터 등을 통해 안정화
설계 고려 사항
다중경로·반사 간섭: 실내나 도심 환경에서 레벨 변동 폭이 클 수 있어 AGC 응답 속도와 안정도 사이의 트레이드오프 필요
인접 채널 간섭: GNSS 대역 주변의 이동통신 신호, TV·라디오 송신 등 강한 간섭이 있을 경우, AGC가 과도하게 동작하면 GNSS 대역 이득까지 떨어뜨릴 수 있음
단일 vs 멀티밴드 AGC: 멀티 주파수 수신기에서는 각 밴드별로 별도 AGC 경로를 두거나, 공통 AGC를 적용하는 방식이 존재
하드웨어 구현 형태(ASIC, FPGA, SoC 등)
GNSS 수신기의 디지털 베이스밴드 및 프로세서 부분은 다양하게 구현될 수 있다.
ASIC(Application-Specific Integrated Circuit)
대량 생산 시 비용·전력·크기 측면에서 유리
전용 하드웨어 로직으로 고속·실시간 처리가 가능
설계 초기 비용(마스크 제작 등)이 높고, 수정·개선이 어렵다는 단점이 있음
FPGA(Field-Programmable Gate Array)
재프로그래밍 가능하며, 병렬 연산을 손쉽게 수행
프로토타이핑 및 연구용·저중량 위성(스몰샛 등)에서 GNSS 소프트웨어 수신기 구현 시 사용
ASIC 대비 전력 소모가 큰 편
SoC(System on Chip)
마이크로프로세서(CPU 코어)와 전용 로직(베이스밴드, DSP 등)을 한 칩에 통합
소형화·저전력에 유리하며, 스마트폰·태블릿 등 모바일 기기에 널리 적용
최근에는 멀티 GNSS를 한 번에 처리하는 고성능 SoC가 다수 출시
DSP/CPU 기반 소프트웨어 수신기
모든 신호 처리를 소프트웨어로 구현하여 유연성 극대화
CPU 연산량이 커서 실시간 처리가 어려울 수 있고, 전력 소모가 증가
연구 및 시제품 단계, 또는 특수 목적(맞춤 알고리즘 테스트)에 주로 활용
안테나와 전원 공급
GNSS 수신기 하드웨어에서 안테나와 전원(파워) 설계도 중요한 요소이다.
안테나 전원(활성 안테나):
GNSS 안테나 내부에 LNA를 내장해, 케이블 손실 전에 신호를 증폭하는 경우가 많음
안테나 공급 전원은 수신기 본체에서 안테나 케이블을 통해 제공(phantom power)
파워 관리:
저전력 소모가 중요한 모바일·휴대형 기기에서는 사용하지 않는 채널의 전원을 차단하는 등 전력 제어 기능이 필수
차량용·항공용 등 고정 전원 소스가 있는 경우, 안정화 회로(레귤레이터, DC-DC 컨버터)를 거쳐 노이즈가 최소화되도록 설계
기생 경로 방지 및 쉴드(Shielding)
GNSS 수신기의 RF 및 디지털 회로가 서로에게 간섭을 주지 않도록 PCB(Printed Circuit Board) 레이아웃과 쉴딩에 특별히 주의해야 한다.
쉴드 케이스(Shield Case): RF 프론트엔드 주변에 금속 쉴드 캔(shield can)을 씌워 디지털 스위칭 노이즈 유입을 방지
그라운드 플레인(Ground Plane): GNSS 안테나 성능을 최적화하기 위해 충분히 큰 그라운드 면적이 필요
신호선 격리: 고속 디지털 신호 라인과 민감한 아날로그 라인을 분리하고, 가능한 짧고 직선 경로로 배선
확장 포트 및 외부 인터페이스
최종 소비자 기기나 산업용 장비에서 GNSS 수신기 모듈은 여러 통신 인터페이스를 통해 위치/시간 정보를 제공하거나 설정 명령을 수신한다.
UART, USB, SPI, I2C: 저속, 소형 기기에 많이 사용
Ethernet: 고급 GNSS 수신기나 서버/기준국에서 사용
GPIO: 이벤트 트리거, 인터럽트 신호, PPS(1-Pulse-per-second) 출력 등
고정밀 GNSS 수신기 확장 구조
기본적인 GNSS 수신기 구조 위에, 고정밀 측정을 위해 보정정보를 수신·처리하거나 추가 연산 블록을 두어 확장된 기능을 수행하기도 한다. 예를 들어, RTK(Real-Time Kinematic) 수신기나 PPP(Precise Point Positioning) 방식 등은 다음과 같은 추가적인 요소가 결합된다.
보정 정보 입력부
기준국(Base Station) 등에서 전송되는 측정 보정값(RTK용 관측 데이터, SBAS 신호 등)을 수신
별도 RF 채널(예: UHF/VHF 데이터 링크) 혹은 인터넷(네트워크 RTK)으로 받아 디지털 영역에서 처리
RTCM(표준 형식) 등을 파싱하여 위성 측정값을 교정
추가 처리 모듈
이중차분(Double Difference): 기준국·로버국(수신기) 간의 위상 관측치 차분 연산을 통해 측정 오차를 크게 감소
정수 모호도(Integer Ambiguity) 해석: 반송파 위상 측정 시 발생하는 주기적 불확정성을 정수 값으로 추정해 해결
고급 루프 필터 설계: 여전히 PLL, DLL 기반의 신호 추적을 수행하되, 고속 움직임이나 높은 동적 환경에서 안정적으로 모호도를 유지
데이터 동기화
초정밀 타이밍이 필요한 경우, 내부 혹은 외부 원자시계와 동기화를 유지
멀티 GNSS·멀티 주파수를 동시에 이용하여 이온층·대류권 오차를 제거
프로세서 및 메모리 확장
RTK/PPP 알고리즘은 반복 연산과 행렬 연산이 많으므로, DSP나 고성능 MCU가 필요
관측 데이터·보정 데이터를 실시간으로 저장·처리하기 위해 메모리 용량도 확장
SBAS(위성 기반 보정시스템) 지원
SBAS(Satellite-Based Augmentation System) 수신을 지원하는 GNSS 수신기는, GPS 등 기본 신호 외에 SBAS 위성(예: WAAS, EGNOS, MSAS, GAGAN 등)에서 송신되는 보정 메시지를 추가로 수신하여 위치 정확도를 높일 수 있다.
하드웨어 측면: SBAS 신호도 L1 주파수 대역(계열)을 사용하므로, 별도의 안테나 변경 없이 동일 안테나에서 수신 가능
소프트웨어·펌웨어:
SBAS PRN 코드 획득·추적 알고리즘 추가
SBAS 메시지 디코딩 및 보정 파라미터(위성 궤도오차, 시계오차, 전리층 보정) 적용
RAIM(Receiver Autonomous Integrity Monitoring)
수신기 자체적으로 위성 신호의 이상이나 신뢰도를 검증하는 RAIM 기능을 구현할 수 있다. 이를 위해 다수 위성 채널에서 추출된 측정치(측정거리, 도플러 등)를 이용해 내부적으로 오차 모델을 계산하고, 특정 위성이 잘못된 정보를 제공하는 경우를 감지한다.
추가 블록:
RAIM 전용 알고리즘(위성 측정치 잔차검증, Fault Detection and Exclusion 등)
오차 알람(Integrity Alert)을 수신기에 알려, 잘못된 위성으로부터의 데이터 배제
하드웨어 요구사항:
다수 위성을 동시 추적할 수 있는 채널 수 확보
RAIM 계산 자체는 소프트웨어 기반이므로, 프로세서 연산 능력의 여유가 필요
페이로드 구성(우주용·특수 환경)
인공위성이나 항공기 탑재 GNSS 수신기는 지상용과 다른 특수한 하드웨어 요구사항을 갖는다.
우주 환경 대응:
극저온·극진공·방사선 등에 견디도록 고신뢰성 부품 사용
우주용 FPGA, 방사선 경화(Rad-hard) ASIC 등 적용
안테나 지향성 고려:
우주 상황에서 지구를 바라보거나, 주변 위성을 추적하기 위한 배열 안테나 등을 구성
빔포밍(Beamforming) 기술을 통해 임의 방향으로 수신 가능
기타 보조 센서 결합(멀티센서 통합)
GNSS 단독으로 수신환경이 나쁜 경우(터널, 실내 등) 위치 정확도가 떨어질 수 있으므로, IMU(Inertial Measurement Unit), 지자기 센서, 압력 센서, 시각 동기 장치 등과 결합하는 멀티센서 아키텍처가 구현되기도 한다.
하드웨어 연동:
GNSS 모듈과 IMU 센서(가속도계, 자이로)가 직결된 SoC 형태
센서 데이터는 SPI/I2C/UART 등으로 GNSS 프로세서에 실시간 제공
펌웨어/알고리즘:
칼만 필터(Kalman Filter) 등을 통해 GNSS 측정치와 IMU 관성 측정치 융합
GNSS 신호 음영 지역에서 IMU 기반의 사측정(Dead Reckoning) 수행
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