KR100579654B1

KR100579654B1 - 환경 및 거리 가중치를 이용한 ｇｐｓ 위치정보의 보정방법

Info

Publication number: KR100579654B1
Application number: KR1020050092011A
Authority: KR
Inventors: 안철호; 안호준
Original assignee: 주식회사 범아엔지니어링
Priority date: 2005-09-30
Filing date: 2005-09-30
Publication date: 2006-05-15

Abstract

본 발명은 환경 및 거리 가중치를 이용한 GPS 위치정보의 보정방법으로서, 보다 구체적으로는 GPS 수신기에 의해 수신되는 어느 한 지점에 대한 위치정보의 정확도를 높일 수 있는 위치정보의 보정방법에 관한 것이다. 이를 위해 본 발명은 측량 지점을 포함하는 일정 영역 내에 위치하는 다수 개의 기준점들을 선정하여 기준점들의 표준 좌표값들 및 환경정보를 통해 거리 가중치 및 환경 가중치를 계산한 후, 거리 가중치 및 환경 가중치를 이용하여 측량 지점의 위치정보를 보정하는 방법을 제공한다.

본 발명에 따르면 기준점들의 거리 및 수신 환경에 따른 거리 가중치 및 환경 가중치를 이용하여 측량지점의 위치정보를 보정함으로써, 어느 한 지점의 보다 정확한 위치정보를 획득할 수 있다.

GIS, GPS, 수치지도, 기준점, 거리 가중치, 환경 가중치, 보정 좌표

Description

환경 및 거리 가중치를 이용한 ＧＰＳ 위치정보의 보정방법{Method for Correcting GPS Position Information Using Environmental Weighting Reference Points and Distant Weighting Reference Points}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 GPS 위치정보 측정 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기준점와 측량위치를 나타낸 것이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 가중치를 이용한 GPS 위치정보의 보정방법을 설명하기 위한 순서도를 도시한 것이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 환경정보를 개략적으로 나타낸 것이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 이동 차량 11 : GPS 수신부

12 : 고도검출부 13 : 연산부

14 : 제어부 16 : 송신부

15 : 표시부 20 : GPS 위성

30 : 중앙통제부

발명의 분야

본 발명은 GPS 위치정보의 보정방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 측량 지점과 가장 근접한 두 개의 기준점들의 위치정보 및 환경정보에 따른 거리 가중치와 환경 가중치를 이용하여 GPS 수신기를 통해 얻어진 측량 지점의 좌표값을 보정하는 가중치를 이용한 GPS 위치정보의 보정방법에 관한 것이다.

발명의 배경

GPS(Global Positioning System)란 미 국방성에서 자국의 군사목적을 위하여 개발한 것으로 지구상 어디에서나 기후에 구애 받지 않고 표준좌표계에서의 위치, 속도, 시간 측정을 가능하게 해주는 인공위성을 이용한 첨단 항법 체계이다.

이러한 GPS중 차량에 장착되는 GPS는 GIS(Geographic Information System)와 함께 사용되어 도로상황 등을 운전자에게 제공하며, 출발시점부터 목표 지점까지의 거리, 소요 시간, 도로 상황 등을 운전자에게 알려주어 편리하고 신속하게 목표지점까지 도달하도록 도와주고 있다. 일례로 차량에서 사용되는 네비게이션 시스템은 차량에 장착된 GPS 수신기로부터 얻은 위치정보를 이용하여 GPS 수신기의 이동경로를 GIS의 수치지도를 통해 시각화하여 보여줌으로써 운전자가 손쉽게 운전할 수 있 도록 도와준다.

한편, 현대와 같이 복잡한 시대에는 하루가 다르게 주변 환경이 변하고 있으며, 이에 따라 건물이나 부대시설들(예컨데, 교차로, 교통신호망, 횡단보도 등)도 수시로 사라지거나 신설되고 있다.

이에 따라, 차량에 탑재되는 수치지도에 대한 사용자의 잦은 업데이트 요구가 계속적으로 이어지고 있는 실정이나, 수치지도의 제작과정과 보정과정은 복잡하고 많은 시간이 소요되는 작업이기 때문에 현실적으로 잦은 업데이트는 어려운 실정이다.

이러한 문제를 해결하기 위한 한 방안으로서, 한국특허공개공보 제2004-0061891호에서는 지피에스 좌표를 통해 도로 부대시설 정보를 수치지도에 업데이트하는 방법을 제시하였다. 이에 따르면, GPS를 탑재한 차량을 구비하고, 차량에는 GPS의 좌표정보와 부대시설물의 종류를 송신하는 송신장치를 탑재한다. 송신장치로부터 전송되는 정보를 수신하는 중앙통제부는 수신된 정보를 통해 차량의 위치와 부대시설물의 종류를 파악하고, 파악된 차량의 좌표와 도로 부대시설물을 종래 수치지도의 데이터와 비교한다. 이러한 과정으로 통해 수신된 부대시설물의 종류가 수치지도에 반영되지 않은 부대시설물인 것으로 판정되는 경우, 중앙통제부는 부대시설물을 수치지도의 해당 좌표에 적용함으로써 수치지도를 업데이트한다.

그러나, GPS 수신기를 통해 획득된 좌표값은 일반적으로 오차가 많이 포함되어 있다. 이에 GPS 수신기로부터 획득한 좌표값을 보정없이 수치지도에 적용할 데이터로 사용한다면 수치지도 데이터의 신뢰성에 악영향을 미치게 된다. 이에, 보다 정확한 데이터를 수치지도에 업데이트 하기 위해서는 GPS 수신기로부터 획득한 좌표값을 수치지도에 업데이트 하기에 앞서, 그 좌표값을 보정해야만 한다.

현재, 이러한 보정방법은 주로 기준점의 좌표값을 이용하여 오차값을 산출해내는 방법이 이용되고 있다. 그러나, 이와 같은 보정방법은 인접한 하나의 기준점만을 이용하여 오차값을 산출하기 때문에 측정 위치의 주변 환경이 고려되지 않고 있으며, 이에 따라 효과적인 보정이 이루어지지 않는 문제가 발생되고 있다.

예컨대, GPS 수신기를 통해 얻게 되는 좌표값은 오차를 포함하고 있으며, 이러한 오차는 일반적으로 인공위성 시간 오차, 인공위성 위치 오차, 전리층과 대류층의 굴절, 잡음(Noise), 다중 경로(Multi path) 등이 주요 원인으로 작용하는 것으로 알려져 있다. 특히, 다중 경로에 의한 오차는 GPS위성으로부터 전송된 신호가 GPS 수신기에 아주 근접하여 국지적인 신호반사에 의해서 신호지연이 발생됨으로 인해 나타난다. 따라서, 건물이 많은 주변 환경과 건물이 전혀 없는 주변 환경은 오차의 정도가 많은 차이를 나타내게 된다. 이에, 이와 같은 측량 지점에서의 환경 정보까지 고려된 위치정보의 보정방법이 절실히 요구되고 있는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 표준 좌표값을 갖는 기준점들의 위치정보 및 환경정보를 기반으로 하여 산출된 거리 가중치와 환경 가중치를 통해 측량하고자 하는 측량 지점의 좌표값을 보정할 수 있는 가중치를 이용한 GPS 위치정보의 보정방법을 제공하는 것을 주된 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 다음 단계를 포함하고, GPS 수신기로부터 획득되는 측량 지점의 측정 좌표값을 측량 지점과 근접하는 기준점들의 표준 좌표값을 이용하여 보정하는 GPS 위치정보의 보정방법을 제공한다:

A) 상기 기준점들의 상기 표준 좌표값들을 획득하는 단계; B) GPS 수신기를 상기 측량 지점으로 이동시켜 상기 측정 좌표값(GX, GY, GZ)을 획득하는 단계; C) 상기 기준점들 중 상기 측량지점으로부터 최단거리에 위치하는 제 1 및 제 2 기준점들(P1, P2)을 선정하고 상기 제 1 및 제 2 기준점들(P1, P2)의 상기 표준 좌표값들((SP1X, SP1Y SP1Z), (SP2X, SP2Y SP2Z))과 상기 측량 지점(M)의 상기 측정 좌표값(GX, GY, GZ)으로부터 상기 제1 및 제2 기준점들(P1, P2)과 상기 측량 지점(M)과의 거리(L1, L2)를 구하는 단계; D) 상기 GPS 수신기를 상기 제 1 및 제 2 기준점들로 이동시켜 상기 제 1 및 제 2 기준점들의 측정 좌표값들((MP1X, MP1Y, MP1Z), (MP2X, MP2Y, MP2Z)) 및 환경정보(N1, N2)를 각각 획득하는 단계; E) 상기 제 1 및 제 2 기준점들의 환경정보(N1, N2)와 상기 거리(L1, L2)를 이용하여 환경 가중치(WN1, WN2)와 거리 가중치(WL1, WL2)를 각각 산출하는 단계; F) 상기 제 1 및 제 2 기준점들의 표준 좌표값들((SP1X, SP1Y SP1Z), (SP2X, SP2Y SP2Z)), 상기 제 1 및 제 2 기준점의 측정 좌표값들((MP1X, MP1Y, MP1Z), (MP2X, MP2Y, MP2Z)), 상기 환경 가중치(WN1, WN2), 및 상기 거리 가중치(WL1, WL2)를 이용하여 제2 오차값(EPX, EPY, EPZ)을 획득하는 단계; 및 G) 상기 제2 오차값(EPX, EPY, EPZ)을 이용하여 상 기 B) 단계에서 획득한 상기 측량 지점의 측정 좌표값(GX, GY, GZ)을 보정함으로써 상기 측량 지점의 보정 좌표값(X, Y, Z, 여기서 (X, Y, Z) = (GX, GY, GZ) - (EPX, EPY, EPZ)임)을 획득하는 단계.

본 발명에 있어서, 상기 A) 단계는, A1) 상기 측량 지점으로부터 소정 반경 내에 있는 일정 영역을 선택하는 단계; 및 A2) 상기 일정 영역 내에 위치하는 다수 개의 상기 기준점들의 표준 좌표값들을 획득하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 할 수 있고, 상기 D) 단계의 환경정보(N1, N2)는 도심, 산지, 평야로 대분류되고, 상기 대분류는 각각 다수개의 소분류로 구분되어 각각 환경 값이 설정되며, 상기 환경 값은 전파의 방해가 적은 환경일수록 큰 값으로 설정되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 본 발명에서 상기 E) 단계의 상기 환경 가중치(WN1, WN2)와 상기 거리 가중치(WL1, WL2)는, WN1 = N1/(N1+N2), WN2 = N2/(N1+N2), WL1 = L1/(L1+L2), WL2 = L2/(L1+L2)인 것을 특징으로 할 수 있고, 상기 F) 단계는, F1) 상기 제 1 및 제 2 기준점(P1, P2)들에서의 제1 오차값들(eP1X, eP1Y eP2Z, 여기서 (eP1X, eP1Y, eP1Z) = (SP1X, SP1Y, SP1Z) - (MP1X, MP1Y, MP1Z)임), (eP2X, eP2Y eP2Z, 여기서, (eP2X, eP2Y, eP2Z) = (SP2X, SP2Y, SP2Z) - (MP2X, MP2Y, MP2Z)임)을 각각 산출하는 단계; 및 F2) 상기 E) 단계에서 산출된 상기 환경 가중치(WN1, WN2)와 상기 거리 가중치(WL1, WL2)를 상기 F1) 단계에서 산출된 상기 제1 오차값들((eP1X, eP1Y eP2Z), (eP2X, eP2Y eP2Z))에 각각 적용하여 상기 제2 오차값(EPX, EPY, EPZ, 여기서 (EPX, EPY, EPZ) = (eP1X, eP1Y, eP1Z)*WN1*WL1 + (eP2X, eP2Y, eP2Z)*WN2*WL2 임)을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 가중치를 이용한 GPS 위치정보의 보정방법을 자세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 GPS 위치정보 측정 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기준점와 측량위치를 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 가중치를 이용한 GPS 위치정보의 보정방법을 설명하기 위한 순서도이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 환경정보를 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 GPS를 통해 위치정보를 획득하기 위한 이동 차량(10)은 GPS 위성(20)으로부터 좌표 신호를 수신하는 GPS 수신부(11), 이동 차량(10)이 위치하고 있는 장소의 고도를 측정하는 고도검출부(12), GPS 수신부(11)와 고도검출부(12)로부터 좌표값과 고도 데이터를 전송받아 차량의 위치를 연산하는 연산부(13), 이와 같은 획득된 좌표값과 고도 데이터를 중앙통제부(30)로 전송하는 송신부(16), 각종 결과들을 작업자에게 디스플레이하는 표시부(15), 및 이와 같은 구성 요소들을 전반적으로 제어하는 제어부(14)를 포함한다. 이때, 제어부(14)는 수치지도로부터 산출되는 도로 데이터와 건물 데이터 등을 이용하여 시각적인 지도를 표시부(15)에 도시하며, GPS 위성(20)으로부터 얻은 측정 좌표값을 이용하여 이동 차량(10)이 수치지도의 어느 위치를 진행하고 있는지를 보여준다.

이와 같이 구성되는 이동 차량(10)을 이용하여 GPS 위치정보를 보정하는 방법은 먼저, 기준점들의 표준 좌표값들을 획득하는 단계가 진행된다. 즉, 작업자는 이동하기에 앞서 이동 차량(이하, 차량이라 칭함)으로 이동하게 될 경로를 기준으로 측정하고자 하는 측량 지점으로부터 소정 반경 내에 있는 일정 영역을 선택한다(S100).

이와 같이 일정 영역이 설정되면, 제어부(14)는 선택된 일정 영역 내에 있는 도로 및 건물 등에 대한 최신 정보를 획득하고, 더불어 선택된 일정 영역 내에 위치하고 있는 모든 기준점들의 위치정보, 예컨대 표준 좌표값을 획득한다(S110). 이러한 최신 정보들은 중앙통제부(30)로부터 전송받게 되며, 측량 도중에 전송받을 수도 있지만 측량 지점에 따라 전송 상태가 악화되는 경우가 발생될 수 있기 때문에, 이를 방지하기 위해 이동 전에 전송받는 것이 바람직하다.

다음으로, GPS 수신기(11)가 장착된 차량(10)을 측량 지점(M)으로 이동시켜 측정 좌표값(GX, GY, GZ)을 획득하는 단계가 진행된다.(S120) 여기서, 측량 지점(M)은 측량하기 위해 미리 설정된 지점일 수 있고, 차량(10)의 이동 중에 선택된 임의의 지점일 수도 있다. 측량 지점(M)에 도착한 차량(10)은 GPS 수신기(11)를 통해 현재 위치의 좌표값(GX, GY, GZ)을 획득한다.

계속해서, GPS 수신기(11)에서 획득한 측정 좌표값을 보정하기 위해 정확한 표준 좌표값을 갖는 기준점들을 선정한다(S130). 이는 예컨대 기준점들 중 측량 지점(M)과 가장 근접한 곳에 위치하는 제 1 및 제 2 기준점들(P1, P2)을 선정하는 것이 바람직하다. 즉, 작업자는 이동 전에 획득한 기준점들에 대한 위치정보들을 이 용하여 다수개의 기준점들 중 측량 지점(M)과 가장 근접하는 제1 및 제2의 기준점들을 산출한다. 여기서, 산출되는 기준점들은 측량 지점(M)으로부터 일정한 거리 이내에 위치하고 있는 기준점들을 산출한 것이나, 일정한 개수를 설정한 후 측량 지점(M)과 가장 근접해 있는 순서로 설정하고자 하는 개수만큼 산출할 수도 있다. 이때, 제 1 및 제 2 기준점(P1, P2)은 측량 지점(M)을 중심으로 하여 양쪽으로 분산되어 위치하고 있는 것이 바람직하다.

한편, 이와 같이 선정된 제 1 및 제 2 기준점(P1, P2)들의 표준 좌표값들(SP1X, SP1Y, SP1Z), (SP2X, SP2Y, SP2Z))은 정확히 교정된 좌표값이며, 통상적으로 이러한 기준점들의 표준 좌표값은 측량의 목적으로 사용되거나 차량(10)이 도로를 진행하면서 얻는 좌표를 보정하는 용도로도 사용되고 있다.

다음으로, 제 1 및 제 2 기준점(P1, P2)들이 선정되면, 제 1 및 제 2 기준점(P1, P2)들의 표준 좌표값들((SP1X, SP1Y, SP1Z), (SP2X, SP2Y, SP2Z))을 통해 제 1 및 제 2 기준점들(P1, P2)과 측량 지점(M)과의 거리(L1, L2)를 구한다(S140).

다음으로, GPS 수신기(11)가 장착된 차량(10)을 제 1 및 제 2 기준점(P1, P2)으로 이동시켜 제 1 및 제 2 기준점(P1, P2)들의 측정 좌표값들((MP1X, MP1Y, MP1Z), (MP2X, MP2Y, MP2Z))을 측정하고, 제 1 및 제 2 기준점(P1, P2)에서 환경 정보(N1, N2)를 획득한다(S150). 환경 정보(N1, N2)는 측량 지점(M)의 좌표값을 보정하기 위한 오차값의 신뢰도를 높이기 위한 것으로, 제 1 및 제 2 기준점(P1, P2)이 제 3 기준점(P3)의 주변 환경과 유사한 정도를 값으로 설정한 것이다. 즉, 제 1 및 제 2 기준점(P1, P2)의 환경 정보(N1, N2)는 측량 지점(M)의 주변 환경과 유사 할수록 큰 값이 설정된다.

이때, 제 1 내지 제 2 기준점(P1, P2, P3)의 주변 환경은 예컨대 도 3과 같이 분류될 수 있다. 도 3은 측량 지점(M)이 고층건물 밀집 지역인 경우 환경 정보를 설정하는 예를 나타낸다. 이때, 주변 환경은 일차적으로 도심, 산지, 평야로 대분류되고, 각각의 대분류는 각각 다수개의 중분류로 구분된다. 한 예로, 도심의 경우 고층건물 밀집지역, 저층건물 밀집지역, 단층건물 밀집지역 등과 같이 다양하게 분류할 수 있다. 그리고, 각각의 중분류는 더욱 세분화하여 소분류로 분류할 수도 있다.

따라서, 제 1 기준점의 주변 환경이 고층건물 밀집지역이고, 제 2 기준점의 주변 환경이 농경지이며, 제 3 기준점(P3)의 주변 환경이 고층건물 밀집지역인 경우, 환경 정보(N1, N2)는 N1 = 6, N2 = 1 이 설정된다.

다음으로, 제 1 및 제 2 기준점들(P1, P2)과 측량 지점(M)과의 거리(L1, L2)가 측정되고, 제 1 및 제 2 기준점(P1, P2)들에서의 환경정보(N1, N2)가 획득되면, 거리 가중치(WL1, WL2)와 환경 가중치(WN1, WN2)를 산출하는 단계가 진행된다(S160).

거리 가중치(WL1, WL2)는 제 1 및 제 2 기준점들(P1, P2)과 측량 지점(M)과의거리(L1, L2)를 이용하여 산출한다. 거리 가중치(WL1, WL2)는 제 1 또는 제 2 기준점(P1, P2) 중, 측량 지점으로부터 보다 인접한 기준점(P1, P2)에서 산출되는 오차값에 보다 큰 가중치를 부여하기 위한 것으로, 다음의 수학식을 이용하여 산출할 수 있다.

WL1 = L1/(L1+L2)

WL2 = L2/(L1+L2)

환경 가중치(WN1, WN2)는 제 1 및 제 2 기준점(P1, P2)에서의 환경정보(N1, N2)를 이용하여 산출하게 된다. 환경 가중치(WL1, WL2)는 제 1 또는 제 2 기준점(P1, P2) 중, 측량 지점과 유사한 환경을 갖는 기준점(P1, P2)에서 산출되는 오차값에 보다 큰 가중치를 부여하기 위한 것으로, 다음의 수학식을 이용하여 산출할 수 있다.

WN1 = N1/(N1+N2)

WN2 = N2/(N1+N2)

거리 가중치(WL1, WL2) 및 환경 가중치(WN1, WN2)가 모두 산출되면, 제 1 및 제 2 기준점(P1, P2)들에서의 제1 오차값을 산출하는 단계가 진행된다(S170). 제 1 및 제 2 기준점(P1, P2)들의 표준 좌표값들((SP1X, SP1Y, SP1Z), (SP2X, SP2Y, SP2Z))과 제 1 및 제 2 기준점들(P1, P2)의 측정 좌표값들((MP1X, MP1Y, MP1Z), (MP2X, MP2Y, MP2Z))을 이용하여 제 1 및 제 2 기준점들(P1, P2)에서의 제1 오차값들((eP1X, eP1Y, eP2Z), (eP2X, eP2Y, eP2Z))을 산출하게 된다. 제1 오차값들((eP1X, eP1Y, eP2Z), (eP2X, eP2Y, eP2Z))은 각 성분별로 구해지며, 다음의 수학식을 이용하여 산출할 수 있다.

(eP1X, eP1Y, eP2Z) = (SP1X, SP1Y, SP1Z) - (MP1X, MP1Y, MP1Z)

(eP2X, eP2Y, eP2Z) = (SP2X, SP2Y, SP2Z) - (MP2X, MP2Y, MP2Z)

제1 오차값들((eP1X, eP1Y, eP2Z), (eP2X, eP2Y, eP2Z))이 산출되면, 산출된 거리 가중치(WL1, WL2)와 환경 가중치(WN1, WN2)를 적용하여 제2 오차값을 산출하는 단계가 진행된다(S180). 즉, 거리 가중치(WL1, WL2)와 환경 가중치(WN1, WN2) 및 제1 오차값들((eP1X, eP1Y, eP2Z), (eP2X, eP2Y, eP2Z))을 이용하여 측량 지점(M)의 측정 좌표값에 이용할 수 있는 제2 오차값(EPX, EPY, EPZ)을 산출한다. 제2 오차값(EPX, EPY, EPZ) 은 다음의 수학식을 이용하여 산출할 수 있다.

(EPX, EPY, EPZ) = (eP1X, eP1Y, eP1Z)*WN1*WL1 + (eP2X, eP2Y, eP2Z)*WN2*WL2

마지막으로, 제2 오차값(EPX, EPY, EPZ)을 이용하여 측량 지점(M)의 좌표값(GX, GY, GZ)을 보정하여 보정 좌표를 구하는 단계가 진행된다(S190). 여기서 보정좌표(X, Y, Z)는 다음의 수학식을 이용하여 산출할 수 있다.

X = GX - EX

Y = GY - EY

Z = GZ - EZ

이와 같이, 본 발명에서는 측량 지점(M)과 가장 근접하는 제 1 및 제 2 기준점(P1, P2)들을 선정하여 이들의 제1 오차값을 산출한 다음, 제1 오차값에 거리 가중치(WL1, WL2) 및 환경 가중치(WN1, WN2)를 적용하여 최총적인 제2 오차값을 산출한다. 이에, 제2 오차값을 통해 측량 지점(M)의 측정 좌표값을 보정함으로써, 보다 정확한 위치정보의 보정이 이루어질 수 있다.

한편, 본 발명에 있어서 가중치를 이용한 GPS 위치정보의 보정방법은 실시예 에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형이 가능하다. 예를 들어, 본 실시예에서의 가중치 부여 과정은 수치지도 업데이트 방법에만 한정되지 않으며, 수치지도 제작 방법에도 적용될 수 있다. 또한, 기준점의 개수는 두 개로 한정되는 것은 아니며, 그 이상의 기준점을 더 선정하여 보정하는 것도 가능하다. 더하여, 도면에서의 다양한 요소와 영역은 개략적으로 그려진 것이다. 따라서, 본 발명은 첨부한 도면에 그려진 상대적인 크기나 간격에 의해 제한되지 않는다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 GPS 수신기를 이용해 측량 지점의 측정 좌표값을 획득한 다음, 이를 보정하기 위해 측량 지점과 가장 근접한 두 개의 기준점을 선정한 후, 선정된 기준점들의 좌표값과 측량 지점으로부터의 거리 및 환경정보를 이용하여 측량 지점의 측정 좌표값을 보정한다. 따라서, 본 발명에 따르면 GPS 수신기를 통해 수신되는 측량 지점(M)의 측정 좌표값을 보다 정확하게 보정할 수 있다.

Claims

다음 단계를 포함하는 GPS 수신기로부터 획득되는 측량 지점의 측정 좌표값을 측량 지점과 근접하는 기준점들의 표준 좌표값을 이용한 GPS 위치정보의 보정방법:

A) 다음의 단계를 거쳐 상기 기준점들의 상기 표준 좌표값들을 획득하는 단계;

A1) 상기 측량 지점으로부터 소정 반경 내에 있는 일정 영역을 선택하는 단계와,

A2) 상기 일정 영역 내에 위치하는 다수 개의 상기 기준점들의 표준 좌표값들을 획득하는 단계;

B) GPS 수신기를 상기 측량 지점으로 이동시켜 상기 측정 좌표값(GX, GY, GZ)을 획득하는 단계;

C) 상기 기준점들 중 상기 측량지점으로부터 최단거리에 위치하는 제 1 및 제 2 기준점들(P1, P2)을 선정하고 상기 제 1 및 제 2 기준점들(P1, P2)의 상기 표준 좌표값들((SP1X, SP1Y SP1Z), (SP2X, SP2Y SP2Z))과 상기 측량 지점(M)의 상기 측정 좌표값(GX, GY, GZ)으로부터 상기 제1 및 제2 기준점들(P1, P2)과 상기 측량 지점(M)과의 거리(L1, L2)를 구하는 단계;

D) 상기 GPS 수신기를 상기 제 1 및 제 2 기준점들로 이동시켜 상기 제 1 및 제 2 기준점들의 측정 좌표값들((MP1X, MP1Y, MP1Z), (MP2X, MP2Y, MP2Z)) 및 도심, 산지, 평야로 대분류되고, 상기 대분류는 다수개의 소분류로 구분되어 각각 환경 값이 설정되며, 상기 환경 값은 전파의 방해가 적은 환경일수록 큰 값으로 설정되는 환경정보(N1, N2)를 각각 획득하는 단계;

E) 상기 제 1 및 제 2 기준점들의 환경정보(N1, N2)와 상기 거리(L1, L2)를 이용하여 환경 가중치(WN1, WN2 여기서, WN1 = N1/(N1+N2), WN2 = N2/(N1+N2)임)와 거리 가중치(WL1, WL2 여기서, WL1 = L1/(L1+L2), WL2 = L2/(L1+L2)임)를 각각 산출하는 단계;

F) 상기 제 1 및 제 2 기준점들의 표준 좌표값들((SP1X, SP1Y SP1Z), (SP2X, SP2Y SP2Z)), 상기 제 1 및 제 2 기준점의 측정 좌표값들((MP1X, MP1Y, MP1Z), (MP2X, MP2Y, MP2Z)), 상기 환경 가중치(WN1, WN2), 및 상기 거리 가중치(WL1, WL2)를 이용하여 다음의 단계를 거쳐 제2 오차값(EPX, EPY, EPZ)을 획득하는 단계;

F1) 상기 제 1 및 제 2 기준점(P1, P2)들에서의 제1 오차값들(eP1X, eP1Y eP2Z, 여기서 (eP1X, eP1Y, eP1Z) = (SP1X, SP1Y, SP1Z) - (MP1X, MP1Y, MP1Z)임), (eP2X, eP2Y eP2Z, 여기서, (eP2X, eP2Y, eP2Z) = (SP2X, SP2Y, SP2Z) - (MP2X, MP2Y, MP2Z)임)을 각각 산출하는 단계; 및

F2) 상기 E) 단계에서 산출된 상기 환경 가중치(WN1, WN2)와 상기 거리 가중치(WL1, WL2)를 상기 제1 오차값들((eP1X, eP1Y eP2Z), (eP2X, eP2Y eP2Z))에 각각 적용하여 상기 제2 오차값(EPX, EPY, EPZ, 여기서 (EPX, EPY, EPZ) = (eP1X, eP1Y, eP1Z)*WN1*WL1 + (eP2X, eP2Y, eP2Z)*WN2*WL2임)을 산출하는 단계;

및

G) 상기 제2 오차값(EPX, EPY, EPZ)을 이용하여 상기 B) 단계에서 획득한 상기 측량 지점의 측정 좌표값(GX, GY, GZ)을 보정함으로써 상기 측량 지점의 보정 좌표값(X, Y, Z, 여기서 (X, Y, Z) = (GX, GY, GZ) - (EPX, EPY, EPZ)임)을 획득하는 단계.
삭제
삭제
삭제
삭제