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Airborne GPS ?. GPS 장비 및 관성항법장치를 비행물체(항공기, 헬기, 인공위성 등)에 장착하고 지상국과의 상대관측을 통해 실시간 또는 후처리로 얻은 결과를 이용하여 센서의 위치와 자세를 취득하는 방법으로 항공사진측량용 카메라, 레이져 스케너와 조합하여 사용되는 최신 GPS 기술. Airborne GPS 의 필요성. 항공사진에 의한 지도제작시 막대한 지상기준점 측량 비용 지상기준점 측량에 따른 갱신주기 문제 발생 Airborne Scanning Image - PowerPoint PPT Presentation
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Airborne GPS ?
GPS 장비 및 관성항법장치를 비행물체 ( 항공기 , 헬기 , 인공위성 등 ) 에 장착하고 지상국과의 상대관측을 통해 실시간 또는 후처리로 얻은 결과를 이용하여 센서의 위치와 자세를 취득하는 방법으로 항공사진측량용 카메라 , 레이져 스케너와 조합하여 사용되는 최신 GPS 기술
Airborne GPS 의 필요성 항공사진에 의한 지도제작시
막대한 지상기준점 측량 비용 지상기준점 측량에 따른 갱신주기 문제 발생
Airborne Scanning Image Distortion of airborne scanning image Geometric Correction 문제 정확도 유지 문제
Airborne Sensor 의 위치 및 자세
Airborne GPS 의 활용 사진측량
지상기준점 감소지상기준점 감소정확도 향상정확도 향상갱신주기의 단축갱신주기의 단축
지상기준점 감소지상기준점 감소정확도 향상정확도 향상갱신주기의 단축갱신주기의 단축
Airborne GPS 의 활용 - 계속 -
원격탐측
스캐닝 왜곡 보정스캐닝 왜곡 보정기하보정기하보정정확도 향상정확도 향상
스캐닝 왜곡 보정스캐닝 왜곡 보정기하보정기하보정정확도 향상정확도 향상
위치 및 자세각위치 및 자세각위치 및 자세각위치 및 자세각
표정 요소 결정표정 요소 결정표정 요소 결정표정 요소 결정
Airborne GPS 의 처리과정 Post-Processing (AIRGPS)Post-Processing (AIRGPS)
GPS Processing SystemGPS Processing System
GPS Time 과 Sensing 순간의 동기화GPS Time 과 Sensing 순간의 동기화
GPS 에 의한 위치 및 자세 결정GPS 에 의한 위치 및 자세 결정
표정 요소 결정표정 요소 결정
GPS time 과 Sensing 순간의 동기화
GPS Time & X, Y, Z & Vx, Vy, Vz Sensing Time
Interpolation Algorithm
Synchronizing GPS Positions with sensing time
3D Position & Velocity for Sensing time
촬영시간의 보간
3 개의 계수를 갖는 2 차 다항식 보간법 ( 최소제곱조정 ) 5 개의 epoch 를 이용하여 항공기의 궤적 일치 곡선
표현 X, Y, Z 축 각각에 대한 fitting 곡선 표현 1 차 미분과 2 차 미분을 통해 속도 & 가속도 산출
Epoch N Epoch N+1
Exposure Time
Airborne Sensor 의 위치와 자세
외부표정요소 결정외부표정요소 결정
Sensor 에 대한 지심좌표Sensor 에 대한 지심좌표
지심좌표축에 대한 회전각지심좌표축에 대한 회전각
속도성분과 변환행렬속도성분과 변환행렬
GPS/INS ? GPS 의 일관성있는 높은 위치 정확도와
독립적으로 자신의 위치와 자세를 결정할수있는 INS 의 장점을 조합한 최신 기술
GPS/INS 의 장점 GPS 의 높은 정확도로 얻어진 좌표를 INS 에 계속 제공함으로써
시간이 지날수록 위치와 자세 정확도가 저하되는 INS 의 단점을 보완할 수 있음
GPS 의 신호가 빌딩 , 수목 등 외부요건에 의해 단절되는 경우 , INS 에서 제공하는 위치정보로 자동전환되며 , GPS 신호가 다시 이어질 때 INS 로부터 제공되어져 온 위치정보를 이용하여 모호정수의 검색 부피를 줄여 짧은 시간 내에 모호정수 결정이 가능
GPS/INS 하드웨어 구성
Imaging PC
GPS Base Station
Camera
Receiver
GPS Antenna
INS/GPS PC
LN-100(IMU)
GPS/INS 하드웨어 구성 - 계속 -
GPS : 위치결정
Camera : Shutter 신호전달
INS : 회전각 결정
Computer : 동기화 및 신호처리
GPS 안테나
GPS/INS Direct Georeferencing
외부표정요소도출
Camera Frame
(Xo, Yo, Zo)
INS Frame
MappingFrame
GPS/INS 을 이용한 항공사진측량
초기 회전각 Calibration
촬영
항공사진IMU 자료 GPS 자료
Kalman Filtering
외부표정요소 도화기
수치지도 , 정사사진