KR100910890B1 - 위성위치측정시스템 - Google Patents

Abstract

위성으로부터의 전파를 수신함으로써 위치좌표를 측정하기 위한 적어도 하나의 이동국과, 소정의 위치좌표를 가지며, 위성으로부터의 전파를 수신하는 복수의 고정국과, 적어도 하나의 이동국과 복수의 고정에 대하여 통신에 의한 접속이 이루어지고, 이동국으로부터 송신되는 위치측정데이터에 기초하여, 이동국에 적합한 보정데이터를 이동국으로 송신하는 연산처리수단을 가진 CPS위치측정시스템.

Description

위성위치측정시스템{SATELLITE POSITION MEASUREMENT SYSTEM}

본 발명은 위성으로부터의 전파를 수신함으로써 위치좌표를 구할 수 있는 GPS위치측정시스템(위성위치측정시스템)과 GPS위치측정용 데이터 서버에 관한 것이다.

GPS에서의 키네마틱위치측정(Kinematic Positioning)이란, 한 쌍의 안테나와 수신기를 위치좌표가 기지(旣知)인 참조지점에 고정적으로 배치하고, 또 다른 한 쌍의 이동 가능한 안테나 및 수신기에 의해 다수의 측정지점을 차례로 이동하면서 단시간에 측정해 나가는 측량방식이다.

이 키네마틱위치측정의 발전형으로서, 실시간 키네마틱위치측정(이후, RTK (Real-time Kinematic positioning)라고 한다)이 있다. 이 RTK는, 측정결과인 위치를 실시간으로 얻을 수 있는 위치측정방법인 것이다.

도 6에 나타낸 바와 같이, 먼저, 좌표가 이미 알려진 참조지점에, 안테나 및 수신기로 이루어지는 고정국(2)을 배치하고, 안테나 및 수신기로 이루어지는 이동국(1)을 차례로 이동하면서 측정해 나간다.

RTK는, 고정국(2) 및 이동국(1)에서 동시에 복수의 위성(8)으로부터의 전파를 수신하여, 고정국(2)에서 얻어진 위치측정 데이터를 참조하여 이동국(1)에서의 위치측정 데이터를 해석함으로써, 즉시 고정국(2)의 기지점에서 이동국(1)의 측정지점까지의 상대좌표를 구할 수 있는 것이다.

또한, 고정국(2)에서 이동국(1)으로의 위치측정 데이터의 송신에는, 일반적으로 고정국(2)으로부터 특정주파수의 무선에 의해 송신하는 방법이 사용되고 있다. 구체적으로는, 고정국(2)에 무선송신기(예를 들면, 주파수 400MHz, 출력 10mW정도인 것)를 구비함으로써, 위치측정데이터를 상시 송신하고, 이동국(1)쪽에는 송신전파를 수신할 수 있는 무선수신기를 구비함으로써, 이 송신된 위치측정데이터를 수시로 참조할 수 있도록 하고 있었다.

한편, GPS에 있어서의 측량결과에는, 측지계(Geodetetic System)나 환경에 따른 다양한 보정이 필요하다.

이하에, 구체적인 보정항목을 예로 든다.

(1) 지오이드보정(Geoid Correction)(측지계의 보정)

지오이드란 '지구중력의 등 포텐셜면중 평균해수면에 일치하는 것'이다. 일본에서의 공적인 측량, 즉 일본측지계에 사용되는 높이는, 동경만(東京灣)의 평균해수면(지오이드면)을 기준으로 하는 표고(標高)로 되어 있다.

한편, GPS가 기준으로 하고 있는 것은 지구타원체(WGS-84)이고, 요구되는 높이(WGS-84계)도 타원체표면으로부터의 높이로 되어 있다.

일본측지계와 WGS-84계와의 사이에는, 그 정의의 차이에 의한 차가 지역에 따라서 높이 약 50m나 달라져 버리고 있다. 따라서, GPS측량에 의해 얻은 위치좌표를 일본측지계에서의 측량결과로써 사용하기 위해서는 좌표계를 변환할 필요가 있다.

지오이드는 미세한 요철을 갖고 있기 때문에, 일반적으로는 근사한 회전타원체를 지구의 표면에 적용하도록 하여, 이것을 준거타원체로 하고, 이 타원체에의 수선의 거리를 타원체높이(h)로 하는 것이 일반적이다. 한편 일본에서는 베셀타원체(Bessel Ellipsoid)를 준거타원체로 하고 있다.

그래서, h를 타원체높이, H를 표준높이로 할 때 'h = H + N'(도 4를 참조)가 될 때의 N을 지오이드높이라고 부른다.

따라서, GPS위치측정에 의해 얻어진 높이 타원체 높이(h)에서, 지오이드 높이(N)를 감산하여, 표준높이 H를 얻을 수 있다.

이 지오이드 높이나 좌표계 변환용의 파라미터는 지역마다 구해지고 있고, 그 지역에 따른 지오이드 높이나 좌표변환 파라미터를 얻는 것으로, GPS에 의한 위치측정결과로부터, 일본측지계에 준거한 위치좌표의 값을 얻을 수 있다.

(2) 위성에 관한 정보

GPS에 사용하는 위성은 지구전체를 커버하도록 쏘아 올려지고 있지만, 그 존재밀도 등에는 불균일함이 있다. 안테나로부터 본 전체하늘의 일부에 위성이 집중하는 경우, 즉 수신 가능한 위성의 전체하늘에 있어서의 위치가 현저히 편중되어 있으면, 측정위치를 해석에서의 측정정밀도가 악화하여 버린다.

또한, 안테나의 주위에 장해물 등이 존재하는 경우, 시간대에 따라서는 수신할 수 없는 위성이 존재하는 경우가 있다.

지금까지는, 측정작업에 나서기 전에, 관측점의 장해물을 예상한 뒤에, 퍼스 널 컴퓨터 등으로 GPS위성의 배치정보를 처리함으로써, 측정작업에 적절하지 않은 시간대를 설정해야 했었다.

(3) 전리층 및 기상에 관한 정보

또, RTK는 고정국과 이동국의 쌍방으로 수신하는 위성으로부터의 전파에 따라서 해석을 하기 때문에, 각각의 전파가 지상에 도달할 때까지 통과하는 전리층이나 대기의 상태가 크게 달라져 버리면, 해석에 의해 구해지는 좌표치의 정밀도에의 영향을 무시할 수 없게 되어 버린다.

이 때문에, 위성에서 본 지상의 상태를 고려하여, 위성으로부터의 전파가 통과하는 전리층이나 대기가 거의 같다고 보여지는 범위로서, 일반적으로 고정국을 중심으로 하여 반경 약 10km 정도의 범위를 설정하고 있다. 이 범위가, RTK로서 측정정밀도를 유지함에 있어서 이동국에 의해 소정의 고정국을 참조할 수 있는 범위(이후, 고정국참조범위)이다.

그래서, 전파가 도달할 때까지 통과하는 경로에서의 전리층이나 대기의 상태에 의한 영향에 대한 보정치를 각 이동국에 송신함으로써, 고정국참조범위 밖에 있더라도 RTK위치측정을 가능하게 할 수 있다.

이 전리층이나 대기의 상태에 관한 보정사항을 '대기 모델'이라고 한다.

구체적으로는, 위성과 관측점(고정국, 이동국의 쌍방)의 사이에 존재하는 대기의 상태, 예를 들면 밀도 등에 기인한 전파의 진행방향, 스피드의 차이를 보정하기 위한 것이다. 위성과 이동국, 및 고정국의 사이에 있어 적절한 '대기 모델'을 각각 적용함으로써, 전파의 전파속도를 엄밀히 알 수 있고, 이동국의 위치해석의 정밀도를 향상시킬 수 있다.

이와 유사한 것으로서, 기상정보에 관한 보정은 또한 위치측정정밀도를 높이는 데에 있어서 중요하다.

GPS에서의 각 보정작업은 기본적으로 위치측정작업 중에 하지 않고, 작업 전에 계획에 기초하여 준비하거나, 위치측정작업 후의 데이터에 대하여 보정하는 것이 일반적이었다.

그러나, 안테나를 고정하여 행하는 스택틱(Static, 정적)위치측정과 달리, 위치측정작업을 이동하면서 행하는 것을 전제로 하는 키네마틱(Kinematic, 동적)위치측정에서는, 예를 들어 당초 위치측정을 예정한 지점이 위치측정작업이 곤란하거나, 작업현장에서의 환경, 상황이 예측곤란하기 때문에, 그 변화에 대하여 그 자리에서 유연하게 대응할 수 없는 경우가 많았다.

또한, 지오이드 등의 보정을 행한 결과, 위치측정결과의 어떠한 문제가 발견된 경우, 잘못된 위치측정의 원인이 현장의 상황에 근거한 경우, 그 검증은 불가능하기 때문에, 다시 위치측정작업을 한다고 해도 같은 원인에 의한 문제가 다시 생겨 버릴 가능성이 높고, 또한, 그것을 인지하는 방법도 없다.

또한, 위치측정데이터의 송신에 무선을 사용하는 경우, 수신기의 수신주파수를 위치측정작업 전에 미리 참조해야 하는 고정국의 송신주파수에 맞추어 둘 필요가 있었다.

한편, RTK로써 위치측정작업을 행할 경우, 위치측정계획지점이 고정국참조범위를 벗어나 있는 경우는, 새롭게 고정국을 설치하거나, 또는 정밀도를 떨어뜨려 위치측정작업을 하지 않으면 안되었다.

또한, 각 고정국의 참조가능범위 밖에 있더라도 고정밀도인 RTK를 가능하게 하는 방법으로 '가상참조국'방식이라는 것이 있다. 그러나, 이것은 복수의 고정국에 의해 설정되는 소정의 범위 내에서, 가상의 고정국인 "가상참조국"을 미리 설정하지 않으면 안되어, 이 '가상참조국'의 취급은 지금까지의 고정국과 실질적으로 같게 되어 있다.

[발명의 요약]

본 발명의 목적은, 위치측정작업에 있어서 작업현장을 변경할 때, 그 현장의 변경에 대하여 그 자리에서 유연하게 대응할 수 있는 GPS위치측정 시스템(위성위치측정시스템)과 GPS위치측정용 데이터 서버를 제공하는 것이다.

본 발명의 해결수단을 예시하면, 상기에 게재된 청구항의 기재와 같다.

도 1은, 본 발명의 하나의 실시예에 의한 GPS위치측정시스템의 전체도.

도 2는, 본 발명의 기본개념을 나타낸 도면.

도 3은, 본 발명의 하나의 실시예에 의한 GPS위치측정시스템을 현지에서 사용하는 하나의 상황을 나타낸다.

도 4는, 지오이드보정을 설명하기 위한 도면.

도 5는, 본 발명의 데이터 서버의 처리 플로우챠트를 나타낸다.

도 6은, 종래의 CPS위치측정시스템을 나타낸다.

[실시예의 설명]

이하, 도면에 기초하여, 본 발명의 바람직한 실시형태를 설명한다.

도 1은 본 발명에 관한 위성위치측정시스템의 일실시형태를 나타낸 전체구성도이다.

본 발명에 관한 위성위치측정시스템은, 적어도 하나의 이동국(1)과, 복수의 고정국(2)과, 이동국(1) 및 고정국(2)에 대하여 통신수단을 통해 접속된 연산처리장치[바람직하게는 데이터 서버(3)]에 의해 구성되는 데이터 서버(3)는 중앙연산처리부(4), 기억수단(5), 인터페이스(6,7)부 등으로 구성되어 있다.

이동국(1)은, 수신용의 안테나(20), 수신기(21), 데이터 서버(3)에 대해서와 쌍방향통신가능한 통신수단(22)(또는 통신수단을 접속 가능한 인터페이스), 조작자에 대하여 다양한 정보를 표시할 수 있는 표시수단(도시하지 않음)을 가진다.

이동국(1)의 수신기(21)는 위치측정 데이터나 해석결과 등의 데이터를 기억하는 기억수단(도시하지 않음)을 갖는 것 외에도, 표시수단이 내장되어 있다. 이들 장비는 조작자가 운반 가능하도록 휴대성을 가지고 있으며, 배터리를 전원으로서 단독으로 동작할 수 있도록 하고 있다. 배터리로는 화학이차전지가 일반적이지만, 안정된 출력과 수명 때문에 전기이중층 커패시터에 의한 물리전지(Energy Capacitor System)가 성능열화도 적고 바람직하다.

또한, 기상상황을 검출하는 센서나, 위치측정작업의 현장을 촬영하여 화상정보로서 얻어지는 광학계를 동반한 CCD센서도 구비할 수 있다.

이들 센서에 의해 얻어진 데이터는 위치측정데이터와 함께 통신수단을 통해 데이터 서버(3)로 송신할 수 있다.

또한, 위치측정작업용의 장비로서, 안테나(20)는, 막대형상부재(23)에 부착된다. 막대형상부재(23)는, 위치측정점의 연직선상에 정확하게 설치할 수 있도록, 수직을 검출할 수 있는 기포관을 가지며, 상단에 안테나(20)를 장착할 수 있게 하고, 하단을 위치측정점에 정확하게 또한 용이하게 설치할 수 있도록 뾰족하게 하고 있다.

이 막대형상부재(23)의 하단을 위치측정점에 두고, 기포관 등에 의해 수직상태로 유지함으로써, 안테나(20)를 위치측정점의 위쪽에 정확하게 배치할 수 있다.

고정국(2)은, 수신용의 안테나(17), 수신기(19), 위치측정에 의해 얻은 보정위치측정데이터를 데이터 서버(3)에 송신하는 통신수단(10)을 가진다.

고정국(2)은 위치좌표가 기지(旣知)인 지점에 고정적으로 배치되고, 상시 또는 정시적으로 위성으로부터의 전파를 수신하여, 설치위치에 관한 보정위치측정데이터를 얻고 있다.

얻어진 보정위치측정데이터는, 통신수단(10)에 의해, 상시 또는 주기적으로 데이터 서버로 송신된다.

이 통신수단(10)은, 고정국(2)이 기지의 위치에 고정 배치되어 있는 것과, 보정위치측정데이터를 고속으로 통신하는 것이 가능하기 때문에, WAN이나 전용선 등의 상시 접속된 회선이 속도, 안정성면에서 바람직하다.

또한, 데이터 서버(3)에 송신되는 고정국(2)의 보정위치측정데이터는, 일반적으로는 위성(8)으로부터의 수신데이터와 기지의 좌표를 조합한 CMR라는 데이터형 식으로 송신된다.

이 CMR 데이터의 경우, RTK위치측정에서는 이동국(1)의 위치를 고정밀도로 해석할 때에 참조된다.

데이터 서버(3)는 중앙연산처리부(4), 기억부(5), 통신수단(10,15)을 접속하는 인터페이스부 등으로 구성되어 있다.

이 인터페이스부는, 복수의 고정국(2)의 각각으로부터의 위치측정데이터를 수신하기 위해서 상시 접속되어 있는 외부회선 인터페이스[제 1 인터페이스(6)]와, 적어도 1개의 이동국(1)과의 사이에서 데이터를 송수신하기 위한 쌍방향통신가능한 통신인터페이스[제 2 인터페이스(7)]를 구비하고 있다.

외부회선용의 제 1 인터페이스(6)는, 고정국(2)으로부터 보내지는 보정위치측정데이터를 수신하기 위해서, 고정국(2)과의 사이의 통신수단(10)에 대하여 접속되어 있다.

또한, 외부회선용의 제 1 인터페이스(6)는 고정국(2) 외에 인터넷 등의 네트워크에도 접속이 가능하고, 이 회선을 통하여 원격지의 PC 등과 통신이 가능해지고 있다.

통신용의 제 2 인터페이스(7)는, 이동국(1)으로부터의 위치측정데이터나, 거기에 구비된 센서로부터의 출력데이터의 수신과, 데이터 서버(3)로부터의 보정위치측정데이터 및 참조데이터의 송신을 위해 사용된다.

수신기능으로서는, 예를 들면, 도 1에 나타낸 바와 같이, 이동국(1)쪽의 통신수단(22)(도 3)과, 데이터 서버(3)에 회선(12)으로 접속된 휴대단말이나 무선 LAN 등의 통신수단(11)과의 사이와, 도 3에 나타낸 바와 같이, 이동국(1)에 구비된 통신수단(22)과, 서버(3)에 회선(31)이 접속된 통신수단(32)과의 사이에서 송수신이 이루어진다. 이동국(1)은, 위성(8)으로부터의 전파를 수신하여 위치측정데이터를 얻는다. 또는, 그 위치측정데이터에 기초한 간이한 방법으로 계산된 위치정보데이터를 이동국으로 송신한다.

송신기능으로서는, 해석에 사용하는 적절한 고정국(2)으로부터의 위치측정데이터에 기초한 보정위치측정데이터를 이동국으로 송신한다.

또한 통신 인터페이스(7)에 있어서의 통신수단(11)은, 이동국이 측량범위 내를 이동하면서 위치측정하기 때문에, 휴대전화, PHS나 무선 LAN 등의 무선으로 통신가능한(쌍방향통신)수단이 바람직하다.

덧붙여 말하면, 통신수단(11)으로서 고속인 통신수단을 사용함으로써, 이동국(1)에서의 해석시의 타임 러그(Time lag)를 보다 적게 할 수 있다.

중앙연산처리부(4)는, 통신인터페이스(7)를 통해 얻어진 이동국(1)의 위치측정데이터로부터 이동국(1)의 위치정보를 얻어, 이 위치정보에 기초하여 이동국(1)에 대하여 가장 적합한 하나의 고정국(2)을 선택하고, 그 선택한 고정국에서 수신한 보정위치측정데이터, 또는 위치정보에 따른 참조데이터를 이동국(2)으로 송신한다.

기억부(5)는, 중앙연산처리부(4)의 처리에 필요한 데이터 외에, 이동국(1)으로부터 수신한 여러 데이터, 위치측정 작업자나 이용자에 관한 정보 등의 각종 정보를 유연하게 기억하는 것이 가능하게 되어 있다. 구체적으로는, 고정국(2)의 위 치정보, 수신하는 위치측정데이터, 이동국(1)으로부터의 위치측정데이터, 또는 위치정보 외에, 측량작업범위, 이동국에서의 환경정보 등도 기억하여 나중에 활용할 수 있도록 하고 있다.

한편, 여기서의 위치측정 데이터란, 위성측량에 있어서 정의되어 있는 포맷의 데이터, 예를 들면, 수신데이터, 또는 해석후의 위치정보 등, 취급될 가능성이 있는 데이터 등을 총칭한 것이다. 형식으로서는, 바이너리 데이터, 및 텍스트 데이터 등이 포함된다.

바람직한 하나의 예에 기초하여, 구체적인 측량작업에 관해서 기술한다.

(1) 이동국의 초기화와 설정을 한다.

일반적인 키네마틱측량의 작업순서에 의해, 이동국을 기준지점에 배치하여, 초기화작업을 한다.

이 때, 이동국(1)에 구비된 통신수단(22)과, 서버(3)용의 통신 인터페이스 (7)와의 통신의 설정이나, 통신상태의 확인 등을 한다.

(2) 위치측정계획을 기초로 하여, 이동국(1)을 이동하면서, 위성(8)으로부터의 전파를 수신하면서 단독위치측정을 한다. 이 단독위치측정으로 얻은 위치정보는, 기본적으로 20∼100m의 오차를 가진다.

이동국(1)은 이 단독위치측정으로써 얻어진 위치측정데이터를 통신수단(22)에 의해 데이터 서버(3)로 송신한다. 이 때, 이동국(1)으로부터 보내지는 위치측정데이터는 GPS에서 표준화된 NMEA라고 하는 포맷으로 송신된다.

또한, 이동국(1)에 구비된 센서로써 얻어진 정보가 있으면, 필요에 따라, 위 치측정데이터와 함께 데이터 서버(3)로 송신한다. 예를 들면, 위치측정과 함께 얻어진 광학계와 CCD센서로 구성된 촬영수단의 촬영화상데이터의 경우, 위치측정데이터를 관련짓고 나서 송신함으로써, 위치좌표에 있어서의 촬영화상으로서 취급할 수 있다. 이 때, 촬상수단의 광축의 방향을 검출하여, 함께 송신하면, 위치측정위치로부터의 경관으로서 취급할 수 있다.

(3) 이동국(1)으로부터 송신된 단독위치측정데이터는 통신인터페이스(7)를 통하여 데이터 서버(3)에 수신된다.

데이터 서버(3)는, 외부회선용 제 1 인터페이스(6)를 통해, 위성(8)으로부터 전파를 수신함으로써 얻은 보정위치측정데이터를 복수의 고정국(2)으로부터 수신하고 있다.

이 보정위치측정데이터는, 일반적으로 수신데이터와 고정국(2)의 위치좌표를 합한 'CMR'형식으로 되어 있다.

데이터 서버(3)는, 중앙연산처리부(4)에 있어서, 이 이동국(1)으로부터의 위치측정데이터에 있어서의 위치정보에 기초하여, 이동국(1)의 현재위치에 대하여 적절한 위치에 배치되어 있는 고정국(2)을 선택한다.

연산처리부(4)는 고정국(2)을 선택한 후, 선택한 고정국(2)으로부터 제 1 인터페이스(6)를 통해 수신한 참조데이터를, 위치해석시의 보정정보로서 제 2 인터페이스(7)를 통해 이동국으로 송신한다.

(4) 한편, 연산처리부(4)는 이동국(1)의 위치정보에 관련된 참조데이터를 기억부(5)로부터 읽어 낸다.

읽어 낸 참조데이터는, 고정국(2)으로부터의 보정위치측정데이터와 함께 이동국(1)으로 송신된다.

읽어 낸 참조데이터의 종류는, 그 위치측정작업에 따라 선택된다. 이것은 위치측정작업 전에 설정되어 있어도 좋고, 이동국(1)으로부터의 요청이나, 이동국 (1)의 센서출력으로부터 상정되는 환경 등의 조건의 따라 판단되어도 좋다.

(5) 이동국(1)은, 데이터 서버(3)로부터 송신된 적절한 고정국(2)으로부터의 보정위치측정데이터와 참조데이터를 수신하여, 단독위치측정으로 얻은 위치측정데이터와 함께 보정위치측정데이터를 해석함으로써, 10mm 전후의 보다 고정밀도인 위치정보를 얻을 수 있다.

또한, 참조데이터를 이와 같이 얻어진 위치정보에 적용함으로써, 지오이드에 관한 보정에 의해 일본측지계에 꼭 들어맞는 위치정보 등의 더욱 뛰어난 결과를 얻을 수 있다. 여기서 얻어진 결과는, 수준점 등을 기준으로 하여 측량기에 의한 측량결과와 같은 측지계이기 때문에, 서로 결과를 용이하게 비교할 수 있다.

얻어진 결과는 이동국(1)에 구비된 기억수단에 기록하여, 작업종료 후에 다른 장소에서 맵의 작성 등의 처리를 하여도 좋다. 또한, 이동국(1)의 통신수단 (22)에 의해 데이터 서버(3), 또는 다른 위치측정결과를 처리가능한 장소로 송신하여도 좋다.

참조데이터가 위성(8)에 관한 데이터인 경우, 위치측정작업의 현장에서 장해물[예를 들면 전리층(29)]을 실제로 확인한 뒤에, 위성(8)의 배치상황에 의한 측정불가능한 시간대를 설정한다.

또한, 위성(8)에 관한 데이터를 가지고 있기 때문에, 위성(8)을 놓치는 사태를 예상할 수 있으므로, 사전에 작업자에게 주의를 촉구한다.

또한, 서버(3)에서는 항상 자신의 동작상황이 시스템 상에서 감시되어, 하드웨어 혹은 소프트웨어 상에서 어떠한 트러블이 발생한 경우, 시스템에 의해 검출되며, 그 정보는 통신수단을 통해 이동국(1)의 작업자에게 전해진다.

예를 들면, 서버(3)에서의 데이터처리량의 증가에 의한 반응지연이나, 회선환경의 악화에 의한 보정위치측정데이터의 부족 등의 트러블이 생기더라도, 그것을 정보로서 이동국(1)이 수신하여, 표시부에 표시하거나, 지시계(Indicator)의 점멸, 경고음 등으로써 작업자에게 전해진다.

작업자는 그들 정보를 재빨리 얻음으로써, 상황에 대한 대책을 용이하게 강구할 수 있다.

또한 데이터 서버(3)는, 기상청에서 얻어지는 기상정보나, GIS 등에 의해 얻어지는 지리정보를 외부회선을 통하여 취득하고, 이동국(1)의 위치에 대응하는 이들 정보는 통신수단(11)을 통해 이동국(1)으로 송신된다.

한편, 이동국(1)에 촬영수단을 구비할 수도 있다. 이 촬영수단은, CCD촬상소자와, 이 CCD촬상소자의 수광면에 입사광을 결상하는 광학계, 및, CCD의 수광면상에 결상된 화상을 화상데이터로서 처리하는 연산제어부에 의해 구성된다.

화상데이터는, 송신시의 회선의 부담을 고려하여, 압축처리되어, 통신수단 (15)을 통해 데이터 서버(3)로 위치측정데이터와 함께 송신된다.

또한, 이 때의 촬영조건을 데이터화하여 화상데이터 송신시에 부가하여도 좋 다.

또한, 이동국(1)으로부터의 송신된 위치측정 데이터의 위치좌표가, 데이터 서버(3)에 접속되어 있는 고정국(2)중 어디에 대해서도 10km이상 떨어져 있어, 보정위치측정데이터를 송신할 수 없는 경우, 데이터 서버(3)는 최근방의 고정국(2)으로부터의 보정위치측정데이터를 선택한 뒤에, 이동국(1)의 위치에 따른 전리층(29) 및 기상에 관한 정보를 근처의 고정국(2)으로부터의 보정위치측정 데이터와 함께 송신한다. 이에 따라, 전리층(29)으로부터의 영향이 없어지기 때문에, RTK측량을 할 수 있다.

도 5는, 본 발명의 데이터 서버(3)에 있어서의 처리 플로우챠트를 나타낸다. 송신하는 데이터(정보)의 일례를 들면, 다음과 같다.

·대기 모델데이터

·지오이드보정데이터

·위성위치정보데이터

또한, 위치측정에 관한 정보뿐만 아니라, 서버쪽의 동작정보나, 이동국의 현재지에 관한 다양한 정보, 예를 들면 날씨에 관한 주의정보, 근린시설에 관한 정보 등도 위치측정작업을 보조하는 정보로서 송부된다.

본원발명에 의하면, 이동국의 단독위치측정에 기초한 위치나, 환경에 따른 여러 데이터를, 이동국에 대하여 데이터 서버로부터 제공할 수 있어, 고정밀도인 측정을 용이하게 행할 수 있다.

RTK의 측량시에, 리얼 타임으로 관측점에 따라 적절한 참조데이터를 얻을 수 있다. 그 때문에, 보다 고정밀도로 실패가 없는 위치측정작업을 용이하게 할 수 있다.

지오이드보정에 관한 데이터를 위치측정작업의 현장에서 얻어지면, 종래에는 위치측정작업종료 후에 처리하고 있던 지오이드에 관한 보정을 위치측정작업현장에서 할 수 있다. 그러므로, 일본측지계에 관한 위치측정결과를 현장에서 확인할 수 있다. 또한, 다른 측량수단이 있으면 검증도 용이해진다.

위치측정결과에 불량이 생긴 경우라도, 그 자리에서 그 불량을 인식할 수 있기 때문에, 재위치측정 등의 대처가 용이하고, 불량의 원인도 용이하게 특정할 수가 있다.

한편, 위성에 관한 정보도 현장에서 얻을 수 있으면, 종래와 같이, 예상한 장해물이라는 불확정한 요소에 기초한 설정이 아니라, 위치측정작업현장에서 실제로 확인한 장해물에 기초하여 위치측정작업에 적합하지 않은 시간대의 설정이 가능해지고, 위치측정작업상의 미스나 불량을 방지할 수 있다.

또한, 서버쪽의 동작정보나, 이동국의 현재지에 관한 다양한 정보, 예를 들면 날씨에 관한 주의정보, 근린시설에 관한 정보 등도 위치측정작업을 보조하는 정보를 위치측정작업현장에서 확인할 수 있으면, 위치측정작업을 확실히 할 수 있고, 또한 작업자의 부담을 경감할 수 있다.

또한, 전리층 및 기상에 관한 정보로서의 대기 모델데이터를 이동국의 위치에 따라 송신하는 것이 가능해지면, 종래는 RTK위치측정이 가능한 범위로 되어 있었던, 고정국으로부터의 보정위치측정데이터가, 유효한 고정국을 중심으로 한 반경 10Km 이내의 참조가능범위로 제한되지 않게 되어, 고정밀도인 RTK 위치측정을 할 수 있다.

Claims (8)

1. 삭제
2. 위성으로부터의 전파를 수신함으로써 위치좌표를 측정하기 위한 적어도 하나의 이동국과, 기지(旣知)의 위치좌표를 가지며, 위성으로부터의 전파를 수신하는 복수의 고정국과, 적어도 하나의 이동국과 복수의 고정국에 대하여 통신에 의한 접속이 이루어지고, 이동국에서 송신되는 위치측정데이터에 기초하여, 보정데이터를 이동국으로 송신하는 연산처리수단을 가진 GPS위치측정시스템에 있어서,

   보정데이터와 함께, 연산처리수단이, 이동국으로부터 송신되는 위치측정데이터에 기초하여, 복수의 참조고정위치측정수단 중에서 선택한 고정국으로부터의 참조위치측정데이터를 송신하는 것을 특징으로 하는 GPS위치측정시스템.
3. 제 2 항에 있어서, 보정데이터는 지오이드보정데이터인 GPS위치측정시스템.
4. 제 2 항에 있어서, 보정데이터는 위성정보데이터인 GPS위치측정시스템.
5. 제 2 항에 있어서, 보정데이터는 대기모델 보정데이터인 GPS위치측정시스템.
6. 제 2 항에 있어서, 이동국은, 안테나와 수신기가 이동가능한 키네마틱위치측정용인 것인 GPS위치측정시스템.
7. 위성으로부터의 전파를 수신함으로써 위치좌표를 측정할 수 있는 이동국에서의 위치측정데이터를 수신하는 통신인터페이스와,

   위치좌표가 기지인 지점에 고정되어 있고, 위성으로부터의 전파를 수신하는 복수의 고정국에서의 위치측정데이터를 수신하는 회선인터페이스와,

   보정에 관한 데이터를 기억하는 기억수단과,

   통신인터페이스로부터 수신된 위치측정데이터에 기초하여, 보정에 관한 데이터를 상기 기억수단으로부터 읽어 내어, 이동국으로 송신하는 연산처리수단으로 구성된 GPS위치측정용 데이터 서버.
8. 제 7 항에 있어서, 이동국은, 안테나와 수신기가 이동할 수 있는 키네마틱위치측정용인 것인 GPS위치측정용 데이터 서버.

Images