KR102664900B1 - Apparatus for measuring ground control point using unmanned aerial vehicle and method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 드론을 이용한 지상기준점 측량장치 및 그 방법이 개시된다. 본 발명의 드론을 이용한 지상기준점 측량장치는, 드론의 위치를 측정하기 위한 RTK 수신부; 드론의 비행자세를 측정하는 자세 측정부; 드론의 고도를 측정하기 위한 고도 측정부; 지상기준점을 촬영하기 위한 영상 촬영부; 드론을 구동하기 위한 드론 구동부; 및 드론 구동부에 제어명령을 입력하여 드론을 지상기준점의 상공으로 호버링시킨 후 RTK 수신부와 고도 측정부로부터 취득한 드론의 위치와 고도를 입력받아 드론의 위치를 확정하고, 자세 측정부로부터 드론의 비행자세를 입력받아 영상 촬영부를 통해 촬영한 촬영영상으로부터 지상기준점의 좌표를 획득하여 지상기준점의 위치를 측량하는 측량 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention discloses a ground control point surveying device and method using a drone. The ground control point surveying device using a drone of the present invention includes an RTK receiver for measuring the position of the drone; An attitude measurement unit that measures the flight attitude of the drone; An altitude measurement unit to measure the altitude of the drone; An image capture unit for capturing ground control points; Drone driving unit for driving the drone; After inputting a control command to the drone driving unit to hover the drone above the ground reference point, the location and altitude of the drone acquired from the RTK receiver and altitude measuring unit are inputted to confirm the drone's position, and the drone's flight attitude is determined from the attitude measuring unit. It is characterized in that it includes a survey control unit that receives the input and obtains the coordinates of the ground control point from the captured image through the image capture unit to measure the location of the ground control point.
Description
본 발명은 드론을 이용한 지상기준점 측량장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 드론을 이용하여 지상기준점 상공으로 호버링(hovering)하여 지상기준점을 촬영한 후 드론의 위치와 촬영영상에서 지상기준점의 좌표를 획득하여 지상기준점의 위치를 측량하는 드론을 이용한 지상기준점 측량장치 및 그 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a ground control point surveying device and method using a drone. More specifically, the present invention relates to a ground control point surveying device and method using a drone. After hovering above the ground control point using a drone and photographing the ground control point, the location of the drone and the ground control point are determined from the captured image. It relates to a ground control point surveying device and method using a drone that acquires coordinates and measures the location of a ground control point.
일반적으로, 내비게이션 등에 널리 활용되는 지피에스(GPS) 기술 및 수치지도 제작기술은 비약적인 발전을 거듭하면서 인간 생활의 필수품으로 자리매김하고 있다. In general, GPS technology and digital map production technology, which are widely used in navigation, etc., are making rapid progress and are becoming necessities of human life.
더불어, 내비게이션의 배경이 되는 지도이미지(수치지도이미지)는 2차원의 단순 도화이미지를 벗어나, 항공촬영이미지와 같은 실사 이미지로 발전하였고, 더 나아가 3차원의 입체 영상이미지로도 개량 발전하고 있다. In addition, the map image (digital map image) that serves as the background for navigation has gone beyond a simple two-dimensional drawing image and has developed into a real-life image such as an aerial photographic image, and is further improving and developing into a three-dimensional stereoscopic image.
그런데, 내비게이션의 배경이 되는 지도이미지는 일단 제작되면 새로운 지도이미지로 갱신되지 않는 이상 기존 이미지가 지속적으로 사용된다. 즉, 해당 지도이미지가 갱신 이전이라면, 자연 경관의 시간적 변화 또는 인간에 의한 인위적인 변화가 발생하더라도 내비게이션에 출력되는 지도이미지는 실제 모습과는 다른 변화 이전의 모습일 수밖에 없는 것이다. However, once the map image that serves as the background for navigation is created, the existing image is continuously used unless it is updated with a new map image. In other words, if the map image is before update, even if temporal changes in the natural landscape or artificial changes caused by humans occur, the map image displayed on the navigation system will inevitably be the image before the change, which is different from the actual appearance.
본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제1058189호(2011.08.22. 공고, 지상기준점 측량데이터와 지피에스/아이엔에스를 연계한 측지측량 처리 보정용 제어시스템)에 개시되어 있다. The background technology of the present invention is disclosed in Republic of Korea Patent Publication No. 1058189 (2011.08.22 notice, control system for geodetic survey processing correction linking ground control point survey data and GPS/INS).
이와 같이 변화된 모습에 따라 지도이미지를 갱신하거나 보정하기 위해서는 측량에서 사용하는 절대좌표로 변환하여 지도이미지를 정합함으로서 오차를 최소화할 수 있다. In order to update or correct the map image according to this change, errors can be minimized by converting to absolute coordinates used in surveying and matching the map image.
이러한 오차를 최소화하기 위해서는 영상에서 사진에서 판독이 용이한 점에 대하여 측량을 실시하여 정합 후 위치값을 입력해줘야 하는데 이러한 점을 지상기준점(GCP : Ground Control Point)이라고 한다. In order to minimize these errors, it is necessary to survey points in the image that are easy to read in the photos, register them, and then input the position values. These points are called ground control points (GCP).
지상기준점은 통상 판독이 용이한 점을 사용하며, 이러한 점이 없을 때는 인위적으로 표시를 하고, 그 위치정보를 측정하여 후처리에서 사용한다.Points that are easy to read are usually used as ground reference points, and when such points are not available, they are artificially marked, and the location information is measured and used in post-processing.
이와 같이 인위적으로 표시하고 그 위치정보를 측정하기 위해서는, 설정자가 직접 지상기준점에 해당하는 실제 위치에 방문해서 지상기준점으로 설정할 지점의 좌표값을 측정 및 수집하거나, 식별 가능한 표지를 설치해야만 하기 때문에 접근이 용이하지 않는 지역(고속도로, 철도, 다리 위 등)은 취득에 한계가 있고, 건물 밀집 지역 등의 멀티패스 지역에서도 취득의 한계가 있어 시간적으로나 비용적으로 비효율적인 문제점이 있었다. In order to artificially display and measure the location information in this way, the setter must personally visit the actual location corresponding to the ground control point and measure and collect the coordinates of the point to be set as the ground control point, or install an identifiable sign. There are limitations in acquisition in areas where access is not easy (highways, railways, over bridges, etc.), and there are also limitations in acquisition in multi-pass areas such as areas with dense buildings, resulting in inefficiency in terms of time and cost.
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위하여 안출된 것으로, 일 측면에 따른 본 발명의 목적은 드론을 이용하여 지상기준점 상공으로 호버링(hovering)하여 지상기준점을 촬영한 후 드론의 위치와 촬영영상에서 지상기준점의 좌표를 획득하여 지상기준점의 위치를 측량하는 드론을 이용한 지상기준점 측량장치 및 그 방법을 제공하는 것이다. The present invention was created to improve the problems described above, and the purpose of the present invention according to one aspect is to hover above the ground reference point using a drone and photograph the ground reference point, and then determine the location of the drone and the captured image. To provide a ground control point surveying device and method using a drone that acquires the coordinates of a ground control point and measures the location of the ground control point.
본 발명의 일 측면에 따른 드론을 이용한 지상기준점 측량장치는, 드론의 위치를 측정하기 위한 RTK 수신부; 드론의 비행자세를 측정하는 자세 측정부; 드론의 고도를 측정하기 위한 고도 측정부; 지상기준점을 촬영하기 위한 영상 촬영부; 드론을 구동하기 위한 드론 구동부; 및 드론 구동부에 제어명령을 입력하여 드론을 지상기준점의 상공으로 호버링시킨 후 RTK 수신부와 고도 측정부로부터 취득한 드론의 위치와 고도를 입력받아 드론의 위치를 확정하고, 자세 측정부로부터 드론의 비행자세를 입력받아 영상 촬영부를 통해 촬영한 촬영영상으로부터 지상기준점의 좌표를 획득하여 지상기준점의 위치를 측량하는 측량 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다. A ground control point surveying device using a drone according to one aspect of the present invention includes an RTK receiver for measuring the position of the drone; An attitude measurement unit that measures the flight attitude of the drone; An altitude measurement unit to measure the altitude of the drone; An image capture unit for photographing a ground reference point; Drone driving unit for driving the drone; After inputting a control command to the drone drive unit to hover the drone above the ground reference point, the location and altitude of the drone acquired from the RTK receiver and altitude measurement unit are input to confirm the drone's position, and the drone's flight attitude is determined from the attitude measurement unit. It is characterized in that it includes a survey control unit that receives the input and obtains the coordinates of the ground control point from the captured image through the image capture unit and measures the location of the ground control point.
본 발명에서 자세 측정부는, 지상기준점이 포함되는 지면과의 자세를 측정하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the attitude measuring unit is characterized in that it measures the attitude with respect to the ground including the ground reference point.
본 발명에서 고도 측정부는, 기압계, 고도계, 및 레이저 스캐너 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the altitude measurement unit is characterized in that it includes at least one of a barometer, an altimeter, and a laser scanner.
본 발명에서 측량 제어부는, 고도 측정부로부터 취득한 드론의 고도와, 지상기준점이 포함된 지면과 드론의 거리에 기초하여 RTK 수신부로부터 취득한 고도를 보정하여 드론의 위치를 확정하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the survey control unit determines the location of the drone by correcting the altitude acquired from the RTK receiver based on the altitude of the drone acquired from the altitude measurement unit and the distance between the drone and the ground containing the ground reference point.
본 발명에서 측량 제어부는, 드론 구동부를 통해 드론을 지상기준점의 상공으로 호버링시킨 후 복귀시켜 드론의 위치와 촬영영상으로부터 지상기준점을 위치를 측량하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the survey control unit hovers the drone above the ground control point through the drone driving unit and then returns to measure the location of the ground control point from the location of the drone and the captured image.
본 발명에서 측량 제어부는, 드론의 비행자세에 따라 촬영영상으로부터 획득한 지상기준점의 좌표를 보정하여 지상기준점의 위치를 측량하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the survey control unit measures the position of the ground control point by correcting the coordinates of the ground control point obtained from the captured image according to the flight attitude of the drone.
본 발명의 다른 측면에 따른 드론을 이용한 지상기준점 측량방법은, 측량 제어부가 드론 구동부에 제어명령을 입력하여 드론을 지상기준점의 상공으로 호버링시킨 후 복귀시키는 단계; 측량 제어부가 RTK 수신부와 고도 측정부로부터 취득한 드론의 위치와 고도를 입력받아 호버링할 때 드론의 위치를 확정하는 단계; 측량 제어부가 자세 측정부로부터 취득한 드론의 비행자세로부터 호버링할 때 드론의 자세를 결정하는 단계; 측량 제어부가 드론이 호버링할 때 영상 촬영부로부터 촬영한 촬영영상으로부터 지상기준점의 좌표를 획득하는 단계; 및 측량 제어부가 획득한 지상기준점의 좌표에 대해 드론의 위치와 자세에 기초하여 지상기준점의 위치를 측량하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다. A ground control point surveying method using a drone according to another aspect of the present invention includes the steps of a survey control unit inputting a control command to a drone driving unit to hover the drone above the ground control point and returning it; A step where the survey control unit receives the location and altitude of the drone acquired from the RTK receiver and the altitude measurement unit and determines the location of the drone when hovering; A survey control unit determining the attitude of the drone when hovering from the flight attitude of the drone obtained from the attitude measurement unit; A survey control unit acquiring the coordinates of a ground control point from the captured image from the video capture unit when the drone is hovering; And measuring the position of the ground control point based on the position and attitude of the drone with respect to the coordinates of the ground control point acquired by the survey control unit.
본 발명에서 드론의 위치를 확정하는 단계는, 측량 제어부가 고도 측정부로부터 취득한 드론의 고도와, 지상기준점이 포함된 지면과 드론의 거리에 기초하여 RTK 수신부로부터 취득한 고도를 보정하여 드론의 위치를 확정하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the step of determining the location of the drone is where the survey control unit corrects the altitude acquired from the RTK receiver based on the altitude of the drone acquired from the altitude measurement unit and the distance between the drone and the ground containing the ground control point to determine the location of the drone. It is characterized by confirmation.
본 발명에서 드론의 자세를 결정하는 단계는, 측량 제어부가 지상기준점이 포함되는 지면과의 자세를 결정하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the step of determining the attitude of the drone is characterized in that the survey control unit determines the attitude with respect to the ground containing the ground control point.
본 발명의 일 측면에 따른 드론을 이용한 지상기준점 측량장치 및 그 방법은 드론을 이용하여 지상기준점 상공으로 호버링(hovering)하여 지상기준점을 촬영한 후 드론의 위치와 촬영영상에서 지상기준점의 좌표를 획득하여 지상기준점의 위치를 측량함으로써, 접근이 용이하지 않는 지역(고속도로, 철도, 다리 위 등)의 지상 기준점에 대해서도 효과적으로 측량할 수 있다. According to one aspect of the present invention, a ground control point surveying device and method using a drone is used to hover over a ground control point using a drone, photograph the ground control point, and then obtain the coordinates of the ground control point from the location of the drone and the captured image. By measuring the location of the ground control point, it is possible to effectively measure the ground control point in areas that are not easy to access (highways, railroads, over bridges, etc.).
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 드론을 이용한 지상기준점 측량장치를 나타낸 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 드론을 이용한 지상기준점 측량장치의 측량 상황을 나타낸 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 드론을 이용한 지상기준점 측량장치에 의한 측량 사례를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 드론을 이용한 지상기준점 측량방법을 설명하기 위한 흐름도이다. Figure 1 is a block diagram showing a ground control point surveying device using a drone according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is an exemplary diagram showing a surveying situation of a ground control point surveying device using a drone according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a diagram showing an example of surveying by a ground control point surveying device using a drone according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a flowchart illustrating a ground control point surveying method using a drone according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 드론을 이용한 지상기준점 측량장치 및 그 방법을 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, a ground control point surveying device and method using a drone according to the present invention will be described with reference to the attached drawings. In this process, the thickness of lines or sizes of components shown in the drawing may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, the terms described below are terms defined in consideration of functions in the present invention, and may vary depending on the intention or custom of the user or operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the content throughout this specification.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 드론을 이용한 지상기준점 측량장치를 나타낸 블록 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 드론을 이용한 지상기준점 측량장치의 측량 상황을 나타낸 예시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 드론을 이용한 지상기준점 측량장치에 의한 측량 사례를 나타낸 도면이다. Figure 1 is a block diagram showing a ground control point surveying device using a drone according to an embodiment of the present invention, and Figure 2 is an example diagram showing a surveying situation of a ground control point surveying device using a drone according to an embodiment of the present invention. 3 is a diagram showing an example of surveying by a ground control point surveying device using a drone according to an embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 드론을 이용한 지상기준점 측량장치는, RTK 수신부(10), 자세 측정부(20), 고도 측정부(30), 영상 촬영부(40), 드론 구동부(60) 및 측량 제어부(50)를 포함할 수 있다. As shown in Figure 1, the ground control point surveying device using a drone according to an embodiment of the present invention includes an
RTK 수신부(10)는 RTK(Real Time Kinematic) 정보를 기반으로 드론(100)의 위치를 측정하여 취득한 드론(100)의 위치를 측량 제어부(50)에 제공할 수 있다. The
RTK는 실시간 이동측위의 개념으로 정밀한 위치정보를 갖는 기준국의 반송파 위상에 대한 보정치를 이용하여 이동국에서 실시간으로 정확한 측위결과를 얻을 수 있다. 즉, 현재의 위치를 정확하게 알고 있는 기준국에서 수신한 GPS의 오차를 주변 이동국에서 수신받아 GPS 오차를 보정함으로써 정밀한 위치를 측정할 수 있다. RTK is a concept of real-time mobile positioning that allows accurate positioning results to be obtained in real time from a mobile station by using correction values for the carrier phase of a reference station with precise location information. In other words, a precise location can be measured by correcting the GPS error received from a reference station that accurately knows the current location by receiving it from a nearby mobile station.
자세 측정부(20)는 관성센서를 기반으로 드론(100)의 비행자세를 측정하여 측량 제어부(50)에 제공함으로써, 지상기준점(110)을 촬영하기 위해 호버링할 때 할 때 지상기준점(110)을 포함하는 지면과의 자세를 기반으로 촬영각도 등을 정확하게 계산할 수 있도록 한다. The
고도 측정부(30)는 기압계, 고도계, 및 레이저 스캐너 중 어느 하나 이상을 포함하여 드론(100)의 고도를 측정하여 측량 제어부(50)에 제공할 수 있다. The altitude measurement unit 30 may measure the altitude of the
즉, 기압계 및 고도계를 통해 측정된 고도와, 레이저 스캐너로부터 측정된 지면과 드론(100)의 거리에 기초하여 RTK 수신부(10)로부터 취득한 드론(100)의 고도를 보정할 수 있다. That is, the altitude of the
영상 촬영부(40)는 기상기준점(110)을 포함하여 촬영된 촬영영상을 측량 제어부(50)에 제공할 수 있다. The
드론 구동부(60)는 제어명령에 따라 드론(100)을 구동시켜 호버링시키거나 복귀시킬 수 있다. The
측량 제어부(50)는 드론 구동부(60)에 제어명령을 입력하여 도 2에 도시된 바와 같이 드론(100)을 지상기준점(110)의 상공으로 호버링시킨 후 RTK 수신부(10)와 고도 측정부(20)로부터 취득한 드론(100)의 위치와 고도를 입력받아 드론(100)의 위치를 확정하고, 자세 측정부(20)로부터 드론(100)의 비행자세를 입력받아 영상 촬영부(40)를 통해 촬영한 촬영영상으로부터 지상기준점(110)의 좌표를 획득한 후 드론(100)의 위치와 비행자세에 따른 촬영각도에 따라 지상기준점(110)의 좌표를 보정하여 지상기준점의 위치를 측량할 수 있다. The
예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이 case 1의 경우와 같이 지상기준점(110)의 수직 상방으로 호버링하여 정사영상을 촬영할 수도 있으나, case 2와 같이 지상기준점(110) 위로 비행할 수 없을 경우에는 인접지역에서 경사영상을 촬영하여 촬영각도에 따라 지상기준점(110)의 좌표를 보정할 수도 있다. For example, as shown in FIG. 3, it is possible to take an orthoimage by hovering vertically above the
여기서, 측량 제어부(50)는 드론 구동부(60)에 제어명령을 입력할 때 지상기준점(110)을 측량하기 위한 설정된 좌표값에 따라 자동으로 제어명령을 입력하여 다수의 지점에 대해 순차적으로 측정할 수도 있고, 사용자가 측량 제어부(50)를 통해 수동으로 조정함에 따라 제어명령을 입력할 수도 있다. Here, when a control command is input to the
측량 제어부(50)는 고도 측정부(30)로부터 취득한 드론(100)의 고도와, 지상기준점(110)이 포함된 지면과 드론(100)의 거리에 기초하여 RTK 수신부(10)로부터 취득한 고도를 보정하여 드론(100)의 Z축 위치를 확정할 수 있다. The
이와 같이 측량 제어부(50)는 드론 구동부(30)를 통해 드론(100)을 지상기준점(110)의 상공으로 호버링시킨 후 복귀시켜 호버링하면서 촬영한 촬영영상과, 드론(100)의 위치 및 자세를 입력받아 이를 기반으로 지상기준점(110)의 위치를 측량할 수 있다. In this way, the
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 드론을 이용한 지상기준점 측량장치에 따르면, 드론을 이용하여 지상기준점 상공으로 호버링(hovering)하여 지상기준점을 촬영한 후 드론의 위치와 촬영영상에서 지상기준점의 좌표를 획득하여 지상기준점의 위치를 측량함으로써, 접근이 용이하지 않는 지역(고속도로, 철도, 다리 위 등)의 지상 기준점에 대해서도 효과적으로 측량할 수 있다. As described above, according to the ground control point surveying device using a drone according to an embodiment of the present invention, the ground control point is photographed by hovering over the ground control point using a drone, and then the ground control point is captured in the location and captured image of the drone. By acquiring the coordinates and measuring the location of the ground control point, it is possible to effectively measure the ground control point in areas that are not easy to access (highways, railroads, over bridges, etc.).
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 드론을 이용한 지상기준점 측량방법을 설명하기 위한 흐름도이다. Figure 4 is a flowchart illustrating a ground control point surveying method using a drone according to an embodiment of the present invention.
도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 드론을 이용한 지상기준점 측량방법에서는 먼저, 측량 제어부(50)가 드론 구동부(60)에 제어명령을 입력하여 드론(100)을 지상기준점(110)의 상공으로 호버링(hovering) 구동시킨 후 복귀시킨다(S10). As shown in Figure 4, in the ground control point surveying method using a drone according to an embodiment of the present invention, first, the
여기서 드론(100)은 지상기준점(110)의 상공을 호버링하면서 RTK 수신부(10), 자세 측정부(20), 고도 측정부(30)를 통해 드론(100)의 위치와 비행자세를 측정하고, 영상 촬영부(40)를 통해 지상기준점(110)을 포함한 영상을 촬영한다. Here, the
S10 단계에서 드론(100)이 지상기준점(110) 상공으로 호버링 구동 후 복귀하면, 측량 제어부(50)는 RTK 수신부(10)와 고도 측정부(20)로부터 취득한 드론(100)의 위치와 고도를 입력받아 호버링할 때 드론(100)의 위치를 확정한다(S20). In step S10, when the
측량 제어부(50)는 RTK 수신부(10)로부터 취득한 드론(100)의 위치에서 고도 측정부(30)로부터 취득한 드론(100)의 고도와, 지상기준점(110)이 포함된 지면과 드론(100)의 거리에 기초하여 RTK 수신부(10)로부터 취득한 고도를 보정하여 드론(100)의 Z축 위치를 확정할 수 있다. The
S20 단계에서 드론(100)의 위치를 확정한 후 측량 제어부(50)는 자세 측정부(20)로부터 취득한 드론(100)의 비행자세로부터 호버링할 때 지상기준점(110)이 포함되는 지면과의 자세를 결정한다(S30). After determining the position of the
이와 같이 드론(100)의 자세에 따라 촬영영상의 촬영각도를 보정하여 지상기준점(110)의 좌표를 보정할 수 있다. In this way, the coordinates of the
S30 단계에서 드론(100)의 자세를 결정한 후 측량 제어부(50)는 드론(100)이 호버링할 때 영상 촬영부(40)로부터 촬영한 촬영영상으로부터 지상기준점(110)의 좌표를 획득한다(S40). After determining the attitude of the
S40 단계에서 촬영영상으로부터 지상기준점(110)의 좌표를 획득한 후 측량 제어부(50)는 획득한 지상기준점(110)의 좌표에 대해 드론(100)의 위치와 자세에 기초하여 지상기준점(110)의 좌표를 보정하여 지상기준점(110)의 위치를 측량한다(S50). After acquiring the coordinates of the
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 드론을 이용한 지상기준점 측량방법에 따르면, 드론을 이용하여 지상기준점 상공으로 호버링(hovering)하여 지상기준점을 촬영한 후 드론의 위치와 촬영영상에서 지상기준점의 좌표를 획득하여 지상기준점의 위치를 측량함으로써, 접근이 용이하지 않는 지역(고속도로, 철도, 다리 위 등)의 지상 기준점에 대해서도 효과적으로 측량할 수 있다. As described above, according to the ground control point surveying method using a drone according to an embodiment of the present invention, the ground control point is photographed by hovering above the ground control point using a drone, and then the ground control point is captured in the location and captured image of the drone. By acquiring the coordinates and measuring the location of the ground control point, it is possible to effectively measure the ground control point in areas that are not easy to access (highways, railroads, over bridges, etc.).
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. The present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, but these are merely exemplary, and those skilled in the art will recognize that various modifications and other equivalent embodiments are possible therefrom. You will understand.
따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the claims below.
10 : RTK 수신부 20 : 자세 측정부
30 : 고도 측정부 40 : 영상 촬영부
50 : 측량 제어부 60 : 드론 구동부
100 : 드론 110 : 지상기준점10: RTK receiver 20: Posture measurement unit
30: Altitude measurement unit 40: Video recording unit
50: Survey control unit 60: Drone driving unit
100: Drone 110: Ground reference point
Claims (9)
상기 드론의 비행자세를 측정하는 자세 측정부;
상기 드론의 고도를 측정하기 위한 고도 측정부;
지상기준점을 촬영하기 위한 영상 촬영부;
상기 드론을 구동하기 위한 드론 구동부; 및
상기 드론 구동부에 제어명령을 입력하여 상기 드론을 상기 지상기준점의 상공으로 호버링시킨 후 상기 RTK 수신부와 상기 고도 측정부로부터 취득한 상기 드론의 위치와 고도를 입력받아 상기 드론의 위치를 확정하고, 상기 자세 측정부로부터 상기 드론의 비행자세를 입력받아 상기 영상 촬영부를 통해 촬영한 촬영영상으로부터 상기 지상기준점의 좌표를 획득하여 상기 지상기준점의 위치를 측량하는 측량 제어부;를 포함하되,
상기 측량 제어부는, 레이저 스캐너로부터 측정된 상기 지상기준점이 포함된 지면과 상기 드론 사이의 거리에 기초하여 상기 RTK 수신부로부터 취득한 고도를 보정하여 상기 드론의 위치를 확정하는 것을 특징으로 하는 드론을 이용한 지상기준점 측량장치.
RTK receiver to measure the location of the drone;
An attitude measurement unit that measures the flight attitude of the drone;
An altitude measurement unit for measuring the altitude of the drone;
An image capture unit for capturing ground control points;
A drone driving unit for driving the drone; and
A control command is input to the drone driving unit to hover the drone above the ground reference point, and then the position and altitude of the drone acquired from the RTK receiver and the altitude measurement unit are input to confirm the position of the drone, and the attitude is determined. A survey control unit that receives the flight attitude of the drone from the measurement unit, obtains the coordinates of the ground control point from the captured image through the image capture unit, and measures the location of the ground control point.
The survey control unit determines the location of the drone by correcting the altitude obtained from the RTK receiver based on the distance between the drone and the ground containing the ground reference point measured from a laser scanner. Reference point measuring device.
The ground control point surveying device according to claim 1, wherein the attitude measurement unit measures an attitude with respect to the ground containing the ground control point.
The ground control point surveying device according to claim 1, wherein the altitude measurement unit includes one or more of a barometer, an altimeter, and a laser scanner.
The ground control point surveying device according to claim 1, wherein the survey control unit corrects the altitude acquired from the RTK receiver by further including the altitude of the drone acquired from the altitude measurement unit.
The method of claim 1, wherein the survey control unit hovers the drone above the ground control point through the drone driving unit and then returns the drone to measure the location of the ground control point based on the location of the drone and the captured image. Ground control point surveying device using drones.
The ground control point surveying device according to claim 1, wherein the survey control unit measures the location of the ground control point by correcting the coordinates of the ground control point obtained from the captured image according to the flight attitude of the drone. .
상기 측량 제어부가 RTK 수신부와 고도 측정부로부터 취득한 상기 드론의 위치와 고도를 입력받아 호버링할 때 상기 드론의 위치를 확정하는 단계;
상기 측량 제어부가 자세 측정부로부터 취득한 상기 드론의 비행자세로부터 호버링할 때 상기 드론의 자세를 결정하는 단계;
상기 측량 제어부가 상기 드론이 호버링할 때 영상 촬영부로부터 촬영한 촬영영상으로부터 상기 지상기준점의 좌표를 획득하는 단계; 및
상기 측량 제어부가 획득한 상기 지상기준점의 좌표에 대해 상기 드론의 위치와 자세에 기초하여 상기 지상기준점의 위치를 측량하는 단계;를 포함하되,
상기 드론의 위치를 확정하는 단계는, 상기 측량 제어부가 레이저 스캐너로부터 측정된 상기 지상기준점이 포함된 지면과 드론 사이의 거리에 기초하여 상기 RTK 수신부로부터 취득한 고도를 보정하여 상기 드론의 위치를 확정하는 것을 특징으로 하는 드론을 이용한 지상기준점 측량방법.
A step where the survey control unit inputs a control command to the drone driving unit to hover the drone above the ground reference point and then return it;
The survey control unit receiving the location and altitude of the drone acquired from the RTK receiver and the altitude measurement unit and determining the location of the drone when hovering;
determining the attitude of the drone when the survey control unit hovers from the flight attitude of the drone obtained from the attitude measurement unit;
The survey control unit acquiring coordinates of the ground control point from a captured image taken by an image capture unit when the drone hovers; and
Measuring the position of the ground control point based on the position and attitude of the drone with respect to the coordinates of the ground control point acquired by the survey control unit,
In the step of determining the location of the drone, the survey control unit determines the location of the drone by correcting the altitude obtained from the RTK receiver based on the distance between the drone and the ground containing the ground reference point measured from a laser scanner. A ground reference point surveying method using a drone, characterized in that:
The method of claim 7, wherein in the step of determining the location of the drone, the survey control unit corrects the altitude acquired from the RTK receiver by further including the altitude of the drone acquired from the altitude measurement unit. Reference point measurement method.
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