KR101550692B1 - 지상물에 대한 지피에스(gps) 위치정보의 정확성을 향상시킨 수치지도의 실시간 갱신 시스템 운용방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지상물에 대한 지피에스(GPS) 위치정보의 정확성을 향상시킨 수치지도의 실시간 갱신 시스템 운용방법에 관한 것으로, 갱신할 필요가 있는 지형지물이 위치한 현장을 차량으로 이동하면서 지피에스로 좌표정보를 정밀하게 실측하는 동시에 이동통신 시스템이 제공하는 단말기의 위치정보를 수신하고 산술평균 연산한 좌표값으로 수치지도의 해당부분을 갱신하므로 적은 비용으로 좌표정보의 오류를 즉각 보정하여 수치지도에 대한 정확성과 신뢰성을 높일 수 있으며, 또한 복수개의 지피에스 안테나를 항상 수평으로 유지하여 좌표정보를 더욱 정밀하게 실측할 수 있어 수치지도의 정확성과 신뢰성을 더욱 높일 수 있게 되며, 수평조절수단을 구비하고 있어 복수개의 지피에스 안테나가 설치되는 원반부가 항상 수평을 유지하고, 이에 따라 원반부에 설치된 복수개의 지피에스 안테나가 항상 동일 높이를 유지하게 하여 정확한 지피에스 정보 수신과 정확한 수치지도를 제작할 수 있도록 한 것이다.

Description

지상물에 대한 지피에스(GPS) 위치정보의 정확성을 향상시킨 수치지도의 실시간 갱신 시스템 운용방법{Method of real-time updating with greater accuracy of GPS information for natural ground feature}

본 발명은 지상물에 대한 지피에스(GPS) 위치정보의 정확성을 향상시킨 수치지도의 실시간 갱신 시스템 운용방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는 수치지도의 위치정보(좌표정보)에 오류가 있는 현장에서 2 단계로 구동되는 수평조절수단에 의하여 수평상태가 일정하게 유지되는 원반에 다수의 지피에스(GPS) 안테나가 설치되므로 굴곡진 지형에서도 인공위성과의 거리가 항상 동일하게 유지된 상태로 지피에스 정보를 수신하여 해당 현장의 위치정보(좌표정보)를 정확하게 실측하고 수치지도의 해당 부분에 신속하게 반영하므로 수치지도의 정확성과 신뢰성을 높이는 것으로 지상물에 대한 지피에스(GPS) 위치정보의 정확성을 향상시킨 수치지도의 실시간 갱신 시스템 운용방법에 관한 것이다.

항공기에서 촬영된 지상 이미지를 이용하여 지상의 지형도를 지도화한 것이 도화이미지이며 지도의 각 지점에 수치에 의한 좌표정보 또는 위치정보 또는 수치정보를 반영한 것이 수치지도이고 수치지도는 수정도화방법, 해석도화방법 또는 수치도화방법 등으로 제작되는 것이 일반적이다.

지상의 모든 지형지물은 대규모 건설 등에 의하여 부분적인 지형 변경이 수시로 발생할 수 있으며 도화이미지를 수치화한 수치지도는 변경이 발생한 부분의 위치정보(좌표정보)를 수시로 보정 또는 갱신(update) 하여야 한다.

항공사진은 유지비용이 많이 소요되는 항공기를 이용하여 촬영하고, 촬영된 모든 이미지는 국가정보원 등의 국가기관으로부터 일일이 전수 검수를 받아야 하므로 비용적인 측면 및 절차적인 측면 등에서 매우 부담스럽고 시간이 많이 소요되는 것이 일반적이다.

또한, 지상의 지형지물은 건설, 개발, 건축 등에 의하여 일부 영역의 지형지물의 형상이 수시로 변경되며 그때마다 고가의 항공촬영을 반복하는 것도 부담스러울 수 있다.

한편, 촬영된 이미지는 카메라 렌즈의 곡률(왜율, 왜곡률), 촬영 각도 등 광학적인 한계에 의하여 고층건물이 밀집한 지역, 번잡한 지역 등은 항공기를 이용하는 경우에도 완전한 평면으로 촬영하기 어려우며 부분적인 왜곡 또는 굴곡을 포함하는 것이 일반적이다.

즉, 촬영되어 부분적인 왜곡이 있는 다수의 사진이미지 또는 도화이미지는 합성시켜 하나의 통합이미지로 편집되고 이러한 통합이미지로 제작된 도화이미지에 적용된 위치정보는 부분적인 오류가 있을 수 있으므로 부분적인 수정, 갱신(update)이 필요하다.

그러므로 건설 등에 의한 부분적인 지형지물의 형상 변경과 렌즈의 곡률 등에 의한 도화이미지의 왜곡에 의한 수치지도의 오류를 해소하기 위하여 해당 현장의 정확한 위치정보(좌표정보)를 실측하고 신속하게 즉시 반영할 필요가 있다.

일 예로, 항공 촬영된 사진 이미지로 수치지도를 제작하는 종래기술로 특허등록 제10-0558367호(2006. 02. 28. 등록)에 의한 "지피에스 및 아이엔에스를 이용한 수치지도 제작 시스템 및 방법"이 있다.

도 1 은 종래기술의 일실시예에 의한 것으로 지피에스 정보를 이용한 수치지도 제작 시스템을 설명하는 기능 구성도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 지피에스 센서(100), 아이엔에스 센서(110), 카메라(120), 제어수단(130)을 포함하는 구성이다.

지피에스 센서(100)와 아이엔에스 센서(110)는 각각 항공기에 설치되어 항공기의 이동경로 정보를 각각 실측하고 제어수단(130)에 출력한다.

한편, 카메라(120)는 항공기에 설치되어 지도 제작을 위한 지상을 촬영하여 제어수단(130)에 출력한다.

제어수단(130)은 카메라(120)가 촬영한 사진 이미지에 시간정보를 부가한다.

한편, 제어수단(130)은 사진 이미지가 촬영된 시간에 지피에스 센서(100)로부터 입력된 위치정보와 아이엔에스센서(110)로부터 입력된 위치정보를 칼만 필터링 방식으로 상호 보완 연산처리 한다.

제어수단(130)은 칼만 필터링 방식으로 상호 보완 연산 처리된 위치정보(좌표정보)를 사진 이미지의 중심위치에 대한 좌표정보로 적용하여 수치지도를 완성한다.

도화 이미지 촬영용 카메라(120)는 초당 50-60 프레임으로 촬영하고 이미지가 60 % 정도 중복되도록 촬영하므로 카메라 렌즈의 왜율, 촬영각도에 의한 왜곡 등을 최대한 보완하는 것이 일반적이지만 이미지의 가장자리 부분에서 발생하는 왜곡은 여전히 남아 있다.

종래기술은 항공기에서 촬영된 이미지의 중심좌표를 지피에스와 아이엔에스의 정보를 이용하여 산출하므로 정확도를 높이는 장점은 있으나, 촬영된 사진 이미지의 가장자리 부분 등에서 발생되는 일그러짐 또는 왜곡은 여전히 해결하지 못하여 수치지도의 위치정보(좌표정보)에 대한 신뢰도를 저하시키는 문제가 있다.

따라서 지형지물의 위지정보(좌표정보)를 현장에서 정밀하게 실측하고 수치지도에 부분적으로 적용하여 적은 비용으로 신속하게 갱신 수정하는 기술을 개발할 필요가 있다.

또한, 이와 관련하여 개선된 종래기술로 대한민국 특허 등록번호 제1220264호(2013.01.03.)에 의한 “오류 수치정보를 즉각적으로 보정하는 수치정보 갱신 시스템”은 차량실측부 및 도화갱신서버를 포함하되, 차량실측부는 회동부, 좌표처리부를 포함하고, 좌표처리부는 스텝모터구동부, 제어유닛부, 지피에스 처리부, 엘비에스 처리부, 버퍼부, 좌표처리부를 포함하고, 지피에스 처리부는 제 1 지피에스 모듈부, 제 2 지피에스 모듈부와, 제 3 지피에스 모듈부, 이동속도값 평균연산부, 위도값 평균연산부, 경도값 평균연산부, 해발값 평균연산부를 포함하는 구성이다.

또한, 제 1 내지 제 3 지피에스 모듈부는 각각 지피에스 수신부, 이동방향 분석모듈, 이동속도 분석모듈, 경도 분석모듈, 위도 분석모듈, 해발 분석모듈을 포함하는 구성이다.

개선된 종래기술은 수치지도에서 위치정보에 오류가 있는 현장의 위치정보(좌표정보)를 실측하여 신속하게 반영하는 장점이 있다.

그러나 개선된 종래기술은 차량이 주행하는 과정에서 전후방향과 측방향의 경사 구간을 이동할 때 원반부가 해당 방향으로 기울어지면서 원반부에 설치된 각각의 지피에스 안테나 높이가 서로 다르게 된다.

즉, 원반부의 기울어짐에 의하여 지피에스 인공위성과 제 1 내지 제 3 지피에스 안테나 사이의 거리가 서로 다르게 되고, 서로 다른 거리 값에 의하여 제 1 내지 제 3 지피에스 안테나는 각각 상이한 위치정보(좌표정보)를 산출하게 되어 정확한 수치지도를 제작할 수 없게 되는 문제가 있다.

따라서 전후 방향과 측방향으로의 굴곡이 심한 지역에서도 원반부가 항상 수평을 일정하게 유지하도록 하는 기술을 개발할 필요가 있다.

대한민국 특허 등록 제0558367호 (2006.02.28. 등록) "지피에스 및 아이엔에스를 이용한 수치지도 제작 시스템 및 방법" 대한민국 특허 등록 제1220264호 2013.01.03. 등록) "오류 수치정보를 즉각적으로 보정하는 수치정보 갱신 시스템"

상기와 같은 종래 기술의 문제점과 필요성을 해소하기 위하여 안출한 본 발명의 지상물에 대한 지피에스(GPS) 위치정보의 정확성을 향상시킨 수치지도의 실시간 갱신 시스템 운용방법은 현장을 이동하면서 지형지물의 위치정보(좌표정보) 값을 지피에스 정보와 엘비에스 정보로 정확하게 각각 실측하고, 각각 실측된 위치정보(좌표정보) 값을 산술평균 연산하여 산출된 평균좌표 값으로 수치지도의 해당 부분을 실시간으로 수정 보완하는 기술을 제공하는 것이 그 목적이다.

또한, 상기와 같은 종래 기술의 문제점과 필요성을 해소하기 위하여 안출한 본 발명에 의한 것으로 지상물에 대한 지피에스(GPS) 위치정보의 정확성을 향상시킨 수치지도의 실시간 갱신 시스템 운용방법은 원반부의 수평을 2 단계에 걸쳐 항상 일정하게 유지하므로 지피에스 정보를 정확하게 수신하며 산출된 위치정보(좌표정보)를 수치지도에 적용하여 실시간으로 수정 보완하는 기술을 제공하는 것이 그 목적이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출한 본 발명의 지상물에 대한 지피에스(GPS) 위치정보의 정확성을 향상시킨 수치지도의 실시간 갱신 시스템 운용방법은 차량에 설치되며 좌회전과 우회전을 반복하는 3 개의 지피에스 안테나로 지피에스 인공위성의 신호를 수신하여 분석한 제 1 좌표정보와 엘비에스로 수신한 제 2 좌표정보를 산술평균 연산하여 평균좌표값으로 구하고 데이터 프레임으로 암호화하여 이동통신으로 실시간 송신하는 차량실측부; 및 상기 차량실측부와 통신망으로 연결되며 암호화되어 수신된 상기 평균좌표값을 복호화하고 수치지도의 해당 영역에 반영하여 좌표값을 실시간으로 수정하는 도화갱신서버; 를 포함하되, 상기 차량실측부는 원반 형상의 상측 평면 가장자리에 제 1 내지 제 3 지피에스 안테나를 등각으로 설치하며 회전축을 중심으로 회동하고 원주에 종동기어부를 형성한 원반부와 상기 원반부의 반지름보다 작은 크기의 지름을 하며 원주에 상기 종동기어부에 대응하는 기어를 형성한 주동기어부와 상기 주동기어부의 축과 축결합하고 해당 제어신호에 의하여 정방향 또는 역방향으로 회전하는 스텝모터부를 구비한 회동부; 및 상기 스텝모터부에 접속하며 해당 명령신호에 의하여 정방향 또는 역방향으로 회전하는 제어신호를 각각 출력하는 스텝모터구동부와 상기 스텝모터구동부에 접속하고 로딩되어 설정된 운용 프로그램과 파라미터에 의하여 상기 스텝모터부를 시간 단위 또는 거리 단위로 정방향 또는 역방향 회전하도록 제어하는 제어유닛부와 상기 제어유닛부의 해당 제어신호에 의하여 지피에스 인공위성으로부터 실시간 수신된 다수의 지피에스 정보를 분석하고 산술평균하여 연산된 제 1 좌표정보를 출력하는 지피에스 처리부와 이동통신 시스템에 접속하고 상기 이동통신시스템이 제공하는 엘비에스 기반의 위치정보를 수신하여 제 2 좌표정보로 출력하는 엘비에스 처리부와 상기 제어유닛부의 해당 제어신호에 의하여 상기 제 1 좌표정보와 상기 제 2 좌표정보를 할당된 영역에 저장하고 검색된 운용 파라미터, 프로그램, 데이터를 출력하는 버퍼부와 상기 제어유닛부의 해당 제어신호에 의하여 지정된 상대방과 이동통신으로 접속하는 이동통신부를 구비한 좌표처리부; 를 포함하고, 상기 데이터 프레임은 오버헤드 영역과 평균좌표값이 기록되는 필드 영역과 오류를 검색하는 체크 영역과 시간 정보가 기록되는 타임 영역을 포함하고, 상기 제어유닛부는 상기 제 1 좌표정보와 상기 제 2 좌표정보를 각각 입력하고 실시간으로 산술평균 연산한 평균좌표정보를 암호화하며 상기 이동통신부를 제어하여 상기 지정된 상대방에 전송하고, 상기 지피에스처리부는 상기 제 1 지피에스 안테나에 접속하며 상기 지피에스 인공위성으로부터 지피에스 정보를 수신하여 이동방향, 이동속도, 위도, 경도, 해발의 값으로 분석된 각각의 값을 출력하는 제 1 지피에스 모듈부와 상기 제 2 지피에스 안테나에 접속하며 상기 지피에스 인공위성으로부터 지피에스 정보를 수신하여 이동방향, 이동속도, 위도, 경도, 해발의 값으로 분석된 각각의 값을 출력하는 제 2 지피에스 모듈부와 상기 제 3 지피에스 안테나에 접속하며 상기 지피에스 인공위성으로부터 지피에스 정보를 수신하여 이동방향, 이동속도, 위도, 경도, 해발의 값으로 분석된 각각의 값을 출력하는 제 3 지피에스 모듈부와 상기 제 1 내지 제 3 지피에스 모듈부 중에서 선택된 어느 하나 이상으로부터 각각 분석된 이동방향의 값을 입력하고 산술평균 연산하여 출력하는 이동방향값 평균연산부와 상기 제 1 내지 제 3 지피에스 모듈부 중에서 선택된 어느 하나 이상으로부터 각각 분석된 이동속도의 값을 입력하고 산술평균 연산하여 출력하는 이동속도값 평균연산부와 상기 제 1 내지 제 3 지피에스 모듈부 중에서 선택된 어느 하나 이상으로부터 각각 분석된 위도의 값을 입력하고 산술평균 연산하여 출력하는 위도값 평균연산부와 상기 제 1 내지 제 2 지피에스 모듈부 중에서 선택된 어느 하나 이상으로부터 각각 분석된 경도의 값을 입력하고 산술평균 연산하여 출력하는 경도값 평균연산부와 상기 제 1 내지 제 2 지피에스 모듈부 중에서 선택된 어느 하나 이상으로부터 각각 분석된 해발의 값을 입력하고 산술평균 연산하여 출력하는 해발값 평균연산부를 포함하고, 상기 제 1 내지 제 3 지피에스 모듈부 중에서 선택된 어느 하나 이상은 상기 지피에스 인공위성이 방송하는 지피에스 정보를 접속된 지피에스 안테나로부터 입력받고 잡음 제거와 증폭하여 출력하는 지피에스 수신부와 상기 지피에스 수신부로부터 상기 지피에스 정보를 입력하고 이동방향을 분석하여 출력하는 이동방향 분석모듈과 상기 지피에스 수신부로부터 상기 지피에스 정보를 입력하고 이동속도를 분석하여 출력하는 이동속도 분석모듈과 상기 지피에스 수신부로부터 상기 지피에스 정보를 입력하고 경도를 분석하여 출력하는 경도 분석모듈과 상기 지피에스 수신부로부터 상기 지피에스 정보를 입력하고 위도를 분석하여 출력하는 위도 분석모듈과 상기 지피에스 수신부로부터 상기 지피에스 정보를 입력하고 해발을 분석하여 출력하는 해발 분석모듈을 포함하여 구성되며, 상기 회동부는 원반부가 항상 수평을 유지하도록 함과 아울러 원반부에 설치되는 제 1 내지 제 3 지피에스 안테나가 항상 동일한 높이에 위치하도록 하는 제 1 수평유지수단과 제 2 수평유지수단을 포함하고, 상기 제 1 수평유지수단은 장착판에서 하방으로 이격된 위치에 구비되어 차량에 고정되는 고정판과, 장착판의 하면 중앙에 고정되며 구형외주면을 가지는 구형부와 구형부의 상면에 일체로 형성되어 상단이 장착판의 중앙에 고정되는 수직봉을 구비한 3차원회동체와, 상기 고정판의 상면 중앙에 고정되며 3차원회동체의 구형외주면의 하반부에 대응하는 하측 구형내주면을 가지는 하측 3차원회동지지체와, 하측 3차원회동지지체의 상부에 고정 결합되며 3차원회동체의 구형외주면의 상반부에 대응하는 상측 구형내주면을 가지는 상측 3차원회동지지체와, 상기 고정판의 중앙부를 기준으로 하여 등각도 간격을 두고 고정판의 상면에 수직으로 고정되며 내주면에 암나사부가 형성된 중공형 모터축을 구비한 복수개의 수평조절모터부와, 중공형 모터축의 암나사부에 맞물리는 수나사부를 가지며 상단이 장착판의 하면에 밀착되는 수평조절스크루를 포함하여 구성되며, 상기 좌표처리부는 상기 장착판에 설치되는 수평감지센서와, 상기 수평조절모터부와 제어유닛부에 접속하며 해당 명령신호에 의하여 정방향 또는 역방향으로 회전하는 제어신호를 각각 출력하는 수평조절모터구동부를 포함하고, 상기 제 2 수평유지수단은 상기 고정판의 하면에 동일한 지름의 원반형상으로 설치되며 부력을 갖는 재질로 이루어지는 부력판과, 상기 부력판과 고정판의 중심에 하방향으로 고정되고 상측부에 고정판에 나사 체결되는 수나사부와 상기 수나사부의 하측에 형성되는 중심추수직봉과 상기 중심추수직봉의 하측에 연장 형성되되 구체 형상을 하는 중심추를 포함하여 이루어지는 부력중심유지부와, 상기 제 1 수평유지수단을 내부에 수용하며 전체적으로 원통 형상을 하고 하단 부분은 반 구 형상을 하면서 밀폐되는 함지박부와, 상기 고정판의 외주연 일부분에 고정 설치되고 직육면체 형상을 하는 몸체블록과, 상기 몸체블록의 일측 끝단에 형성되되 하면과 동일 평면을 형성하고 상면과는 단차를 두고 낮게 형성되며 중앙 일부분에 암나사부를 형성하는 제 1 고정키와, 상기 제 1 고정키의 하면과 동일 평면을 형성하고 상면과는 단차를 두고 낮게 형성되되 좌측과 우측에 각각 형성되는 제 2 고정키를 포함하는 스위치레버부와, 상기 고정판의 외주연 일부분에 형성되어 상기 스위치레버부가 삽입되고 나사체결로 고정 설치시키되, 상기 제 1 고정키가 삽입되는 제 1 고정홈과 상기 제 1 고정홈의 하측에 형성되고 상기 제 2 고정키가 삽입되며 하측면이 개방된 제 2 고정홈과, 상기 제 1 고정홈에 연통되도록 형성되고 상기 암나사부와 대응되는 위치에 형성되는 고정홀과, 상기 고정홀에 삽입되고 상기 암나사부에 나사 체결되어 상기 스위치레버부를 고정판의 외주연에 설치시키는 고정나사를 포함하는 레버고정부와, 상기 함지박부의 측면에 상하 길이 방향으로 삽입 형성된 이동제한홈과, 상기 이동제한홈의 상측 끝부분에 상기 함지박부의 내측으로 돌출 형성된 상측제한돌기와, 상기 이동제한홈의 하측 끝부분에 상기 함지박부의 내측으로 돌출 형성된 하측제한돌기와, 상기 상측제한돌기의 하단면에 고정 설치되고 상기 스위치레버부가 상방향으로 제한된 범위까지 이동한 상태를 검출하여 제어유닛부에 통보하는 상측리미트센서와, 상기 하측제한돌기의 상단면에 고정 설치되고 상기 스위치레버부가 하방향으로 제한된 범위까지 이동한 상태를 검출하여 제어유닛부에 통보하는 하측리미트센서를 포함하여 이루어지는 유동제한부를 포함하는 지상물에 대한 지피에스(GPS) 위치정보의 정확성을 향상시킨 수치지도의 실시간 갱신 시스템 운용방법은 상기 제어유닛부에 의하여 시간기준 모드로 설정되어 있는지를 확인하고 시간기준 모드가 설정되어 있는 것으로 판단되면 운용에 의한 시간 정보를 실시간 분석하여 단위시간 값이 도달한 것으로 판단되면 스텝모터부의 회전방향을 변경하는 제 1 단계; 상기 제어유닛부에 의하여 상기 제 1 좌표정보와 상기 제 2 좌표정보를 산술평균연산처리하여 할당된 영역에 저장하고 상기 상측리미트센서로부터 검출된 신호가 입력되는 경우 대응되는 수평조절모터부를 구동하여 1차로 수평을 조절하는 제 2 단계; 및 상기 제어유닛부에 의하여 수평감지센서로부터 기울어진 방향의 검출신호가 입력되는 것으로 판단되면 대응하는 위치의 수평조절모터부를 구동하여 2 차로 수평을 조절하는 제 3 단계; 로 이루어지고, 상기 제 1 단계에서 상기 제어유닛부에 의하여 거리기준 모드로 설정되어 있는 것으로 판단되면 운용에 의한 거리 정보를 실시간 분석하여 단위거리 값이 도달한 것으로 판단되면 스텝모터부의 회전방향을 변경하는 제 4 단계; 상기 제 2 단계에서 상기 하측리미트센서로부터 검출된 신호가 입력되는 경우 대응되는 수평조절모터부를 구동하여 수평을 조절하는 제 5 단계; 를 더 포함하여 이루어질 수 있다.

상기와 같은 구성의 본 발명은 수치지도에 있어서 위치정보(좌표정보)의 수정 또는 갱신 필요가 있는 현장을 차량으로 이동하면서 지피에스와 엘비에스에 의한 위치정보(좌표정보)를 정확하게 각각 실측하고 산술평균 연산한 평균좌표값으로 수치지도의 해당부분을 수정 보완하는 장점이 있다.

또한, 상기와 같은 구성의 본 발명은 지형지물의 굴곡에 관계없이 다수의 지피에스 안테나가 항상 동일한 평면에 위치하도록 구성하여 더욱 정밀하게 실측된 위치정보(좌표정보)를 수치지도에 신속하게 적용 수정 보완하므로 수치지도의 신뢰성을 적은 비용으로 더욱 높이는 장점이 있다.

또한, 상기와 같은 구성의 본 발명은 다수의 지피에스 안테나가 설치된 원반부의 수평을 항상 일정하게 유지하므로 원반부에 설치된 다수의 지피에스 안테나는 항상 동일 평면상에 위치하고 정확하게 산출된 위치정보(좌표정보)로 수치지도의 위치정보(좌표정보)를 수정 보완하여 수치지도의 정확성과 신뢰성을 높이는 장점이 있다.

도 1 은 종래기술의 일 실시 예에 의한 것으로 지상물에 대한 지피에스(GPS) 위치정보의 정확성을 향상시킨 수치지도의 실시간 갱신 시스템에 대한 기능 구성도,
도 2 는 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 지상물에 대한 지피에스(GPS) 위치정보의 정확성을 향상시킨 수치지도의 실시간 갱신 시스템 기능 구성도,
도 3 은 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 회동부의 구성을 설명하는 사시도,
도 4 는 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 회동부의 구성을 설명하는 분해 사시도,
도 5 는 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 회동부의 동작상태 설명를 설명하는 종단측면도,
도 6 은 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 좌표처리부의 구성을 설명하는 상세 기능 구성도,
도 7 은 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 지피에스 처리부의 구성을 설명하는 상세 기능 구성도,
그리고
도 8 은 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 지상물에 대한 지피에스(GPS) 위치정보의 정확성을 향상시킨 수치지도의 실시간 갱신 시스템 운용방법을 설명하는 순서도 이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 2 는 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 지상물에 대한 지피에스(GPS) 위치정보의 정확성을 향상시킨 수치지도의 실시간 갱신 시스템 기능 구성도 이고, 도 3 은 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 회동부의 구성을 설명하는 사시도 이며, 도 4 는 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 회동부의 구성을 설명하는 분해 사시도 이고, 도 5 는 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 회동부의 동작상태 설명를 설명하는 종단측면도 이며, 도 6 은 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 좌표처리부의 구성을 설명하는 상세 기능 구성도 이고, 도 7 은 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 지피에스 처리부의 구성을 설명하는 상세 기능 구성도 이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 일 실시 예에 의한 것으로 지상물에 대한 지피에스(GPS) 위치정보의 정확성을 향상시킨 수치지도의 실시간 갱신 시스템(900)은 첨부된 도 2 에 도시한 바와 같이, 차량실측부(1000), 지피에스 인공위성(2000), 통신망(3000), 도화갱신서버(4000)를 포함하여 구성된다.

도화이미지는 항공 촬영된 지상의 지형 이미지를 지도화한 것이고, 지도의 각 지점에 대하여 위도, 경도, 해발 등이 포함되는 좌표정보를 적용시킨 것이 수치지도로 이해되고 있다.

항공 촬영된 사진의 이미지는 높은 고도에서 촬영함에도 불구하고 촬영 각도의 차이에 의하여 부분적인 왜곡이 발생하며 또한, 렌즈의 곡률에 의하여서도 왜곡이 발생할 수 있다.

항공 촬영된 이미지는 평균 60 % 정도 중첩되도록 촬영하며 합성 및 도화이미지로 변환하는 과정에서 왜곡이 없도록 보정하고 보정된 도화이미지를 수치화하므로 수치지도의 신뢰성을 높인다.

평편한 평면으로 표현되는 도화이미지는 부분적인 왜곡을 완전히 해소하기 어려우며 왜곡이 발생된 부분에서는 좌표정보가 부정확하여 실사용자의 불편함을 초래하고 수치지도의 실생활 적용을 어렵게 할 수 있다.

수치지도의 좌표값이 차이 나는 부분 또는 오류가 있는 부분을 보정하기 위하여 항공기를 다시 이용하는 경우 비용이 많이 소요되며 도화이미지로 합성하는 과정에서 시간이 많이 소요되므로 적은 비용으로 신속하고 정확하게 수치지도의 좌표정보를 갱신하는 것이 본 발명의 기술적 사상이다.

한편, 지상은 각종 개발, 건설 등에 의하여 지형도가 변경될 수 있으며 이러한 지역의 좌표정보를 갱신할 필요가 있다.

이하의 설명에서 각종 볼트가 관통되는 볼트관통공과 각종 볼트가 체결되는 볼트체결공은 도면에는 도시하되 이에 대한 도면부호 및 설명은 생략할 수 있다.

차량실측부(1000)는 차량이 포함되는 이동장치에 적재되어 이동하면서 지피에스 인공위성(2000)의 지피에스(GPS) 정보를 수신하여 분석된 제 1 좌표정보와 이동통신 시스템이 기지국 위치를 기준으로 이동하는 단말기의 위치를 확인시켜주는 엘비에스(LBS) 서비스에 의한 제 2 좌표정보를 각각 검출한다. 엘비에스(LBS) 서비스에 대하여는 잘 알려져 있으므로 구체적인 설명을 생략하기로 한다.

차량실측부(1000)는 제 1 및 제 2 좌표정보의 산술평균값을 연산하고 소정의 지정된 데이터 프레임에 포함시키는 과정을 통하여 암호화 처리한 후에 도화갱신서버(4000)에 무선으로 실시간 전송하는 것으로 회동부(1100), 좌표처리부(1200)를 포함하여 구성된다.

회동부(1100)는 좌표처리부(1200)의 해당 제어신호에 의하여 일정한 경과 시간 단위(시간기준 모드) 또는 이동 거리 단위(거리기준 모드)마다 인가되는 해당 제어신호에 의하여 정방향과 역방향의 회전(좌회전과 우회전)을 순차 반복하는 것으로 제 1 내지 제 3 지피에스 안테나(810, 820, 830), 종동기어부(1120), 원반부(1130), 주동기어부(1140), 스텝모터부(1150)를 포함하여 구성된다.

원반부(1130)는 원반형상을 하고 중심부위에 구성된 회전축(1131)을 중심으로 회전 또는 회동하며 외주연에는 소정 크기의 종동기어부(1120)를 형성한다.

원반부(1130)는 회전축(1131)의 상단에 고정 결합되며, 회전축(1131)은 장착판(1111)에 고정되는 축받이(1132)에 회전 가능하게 지지된다. 축받이(1132)의 하단에는 플랜지(1133)를 형성하여 이 플랜지(1133)를 관통하는 고정볼트(1134)를 장착판(1111)에 체결하는 것에 의하여 회전축(1131)과 원반부(1130)를 장착판(1111)에 회전 가능하게 지지할 수 있다.

스텝모터부(1150)는 하단에 모터베이스(1151)를 형성하여 모터베이스(1151)를 관통하는 장착볼트(1152)를 장착판(1111)에 체결하는 것에 의하여 장착판(1111)에 장착할 수 있다.

원반부(1130)의 상측 평면 가장자리 부분에는 제 1 내지 제 3 의 지피에스 안테나(810, 820, 830)가 회전축(1131)을 기준으로 하여 등각도(α = 120도) 간격으로 설치된다.

주동기어부(1140)는 원반형상을 하며 원반부(1130)의 반지름보다 작은 크기의 지름을 하고 종동기어부(1120)에 대응하여 맞물리는 기어 형상을 외주연에 형성한다.

스텝모터부(1150)는 그 회전축을 주동기어부(1140)의 회전축에 연결시켜 설치하고 좌표처리부(1200)의 해당 제어신호에 의하여 소정의 각도에 의한 스텝(STEP) 단위 또는 제어된 속도로 정방향 회전 또는 역방향 회전(좌회전 또는 우회전)한다. 스텝모터부(1150)의 초기 회전방향은 별도 설정할 필요는 없으나 초기에 시계방향으로 회전하도록 설정하는 것이 비교적 바람직하며, 필요한 경우 변경할 수 있다.

회동부(1100)는 원반부(1130)가 항상 수평을 유지하도록 함과 아울러 원반부(1130)에 설치되는 제 1 내지 제 3 지피에스 안테나(810, 820, 830)가 항상 동일한 높이에 위치하도록 하는 제 1 수평유지수단(1500)과 제 2 수평유지수단(1600)이 더 포함된다.

제 1 수평유지수단(1500)은 장착판(1111)에서 하방으로 이격된 위치에 구비되어 차량에 고정되는 고정판(1112)과, 장착판(1111)의 하면 중앙에 고정되며 구형외주면(1162)을 가지는 구형부(1161)와 구형부(1161)의 상면에 일체로 형성되어 상단이 장착판(1111)의 중앙에 고정되는 수직봉(1163)을 구비한 3차원회동체(1160)와,

고정판(1112)의 상면 중앙에 고정되며 3차원회동체(1160)의 구형외주면(1161)의 하반부에 대응하는 하측 구형내주면(1172)을 가지는 하측 3차원회동지지체(1171)와, 하측 3차원회동지지체(1171)의 상부에 고정 결합되며 3차원회동체(1160)의 구형외주면(1162)의 상반부에 대응하는 상측 구형내주면(1174)을 가지는 상측 3차원회동지지체(1173)와,

고정판(1112)의 중앙부를 기준으로 하여 등각도 간격을 두고 고정판(1112)의 상면에 수직으로 고정되며 내주면에 암나사부(1182)가 형성된 중공형 모터축(1181)을 구비한 하나 이상 다수(도면에서는 3개)의 수평조절모터부(1180)와,

중공형 모터축(1181)의 암나사부(1182)에 맞물리는 수나사부(1191)를 가지며 상단이 장착판(1111)의 하면에 밀착되는 수평조절스크루(1190)를 포함하여 구성된다.

3차원회동체(1160)는 수직봉(1163)의 상단부 외주면에 수나사부(1164)를 형성하고, 수나사부(1164)를 장착판(1111)에 관통하여 장착판(1111)의 상면측과 하면측에서 수나사부(1164)에 고정너트(1165)를 체결하는 것에 의하여 장착판(1111)에 고정할 수 있다.

상기 하측 3차원회동지지체(1171)와 상측 3차원회동지지체(1173)는 상측 3차원회동지지체(173)와 하측 3차원회동지지체(1171)를 관통하는 고정볼트(1175)를 고정판(1112)에 체결하는 것에 의하여 고정판(1112)에 고정된다.

상기 수평조절모터부(1180)는 하단에 모터베이스(1183)를 형성하여 이 모터베이스(1183)를 관통하는 장착볼트(1184)를 고정판(1112)에 체결하는 것에 의하여 고정판(1112)에 장착된다.

상기 제 1 수평유지수단(1500)을 구성하는 고정판(1112)의 측면과 하단부에 제 2 수평유지수단(1600)이 구비된다.

제 2 수평유지수단(1600)은 고정판(1112)의 하면에 동일한 지름의 원반형상을 하면서 공업용 본드 또는 접착제로 부착 설치되며 외면이 방수처리된 발포스치로폴, 발포천연고무, 발포합성고무, 천연나무판, 합성수지판, 기타 부력수단이 포함되며 이와 같이 부력을 갖는 재질 중에서 선택된 어느 하나로 이루어지고, 두께는 제 1 수평유지수단(1500)과 제 1 수평유지수단(1500)에 상측부 등에 부착된 구성들이 포함된 상태로 부력을 받을 수 있도록 고정판(1112)의 2 배 내지 4 배 두께를 하는 부력판(1610)과,

여기서 부력판(1610)은 고정판(1112)의 3 배 두께로 구성하는 것이 비교적 바람직하다.

부력판(1610)의 원반 중심을 관통하여 고정판(1112)의 원반 중심에 나사 체결되어 고정되는 구성으로 상측부에 고정판(1112)의 원반 중심에 나사 체결되되 금속 재질로 이루어지는 수나사부(1622)와 상기 수나사부(1622)와 동일한 재질이며 수나사부(1622)의 하측으로 연장 형성되는 중심추수직봉(1624)과 상기 중심추수직봉(1624)과 동일한 재질로 이루어지며 중심추수직봉(1624)의 하측에 연장 형성되되 구체 형상을 하는 중심추(1626)를 포함하여 이루어지는 부력중심유지부(1620)와,

여기서 부력중심유지부(1620)는 텅스텐(tungsten, 기호 W)이 포함되어 수중에서 녹이 쓸지 아니하는 금속재료로 구성되는 것이 매우 바람직하다.

상기 제 1 내지 제 3 지피에스 안테나(810, 820, 830), 종동기어부(1120), 원반부(1130), 주동기어부(1140), 스텝모터부(1150)와 제 1 수평유지수단(1500)을 내부에 수용하며 전체적으로 원통 형상을 하고 하단 부분은 반 구(구체) 형상을 하면서 밀폐되는 함지박부(1630)와,

여기서 함지박부(1630)의 하단을 형성하는 반 구 형상은 고정판(1112) 또는 부력판부(1610)의 지름 값 보다 큰 값의 지름을 형성하는 것이 매우 바람직하다.

고정판(1112)의 외주연 일부분에 하나 이상 다수(도면에서는 4 개)가 고정 설치되도록 구비되되 전체적으로 직육면체 형상을 하는 몸체블록(1642); 상기 몸체블록(1642)의 일측 끝단에 형성되되 상기 몸체블록(1642)의 하면과 동일 평면을 형성하고 상기 몸체블록(1642)의 상면과는 단차를 두고 낮게 형성되며 중앙 일부분에 암나사부(1644)를 형성하는 제 1 고정키(1646); 상기 몸체블록(1642) 또는 제 1 고정키(1646)의 하면과 동일 평면을 형성하고 상기 제 1 고정키(1646)의 상면과는 단차를 두고 낮게 형성되되 상기 제 1 고정키(1646)의 좌측과 우측에 각각 형성되는 제 2 고정키(1648)로 이루어지는 스위치레버부(1640)와

고정판(1112)의 외주연 일부분에 하나 이상 다수(도면에서는 4 개)가 형성되어 상기 스위치레버부(1640)가 삽입되고 나사체결로 고정 설치시키되, 상기 제 1 고정키(1646)가 삽입되는 제 1 고정홈(1652); 상기 제 1 고정홈(1652)의 하측에 형성되고 상기 제 2 고정키(1648)가 삽입되며 하측면이 개방된 제 2 고정홈(1654); 상기 제 1 고정홈(1652)에 연통되도록 형성되고 상기 암나사부(1644)와 대응되는 위치에 형성되는 고정홀(1656); 상기 고정홀(1656)에 삽입되고 상기 암나사부(1644)에 나사 체결되어 상기 스위치레버부(1640)를 고정판(1112)의 외주연에 고정 설치시키는 고정나사(1658)를 포함하여 이루어지는 레버고정부(1650)와

함지박부(1630)의 반구 형상 끝 부분에 구비되고 상기 레버고정부(1650)와 대응된 위치에 형성되어 상기 고정레버부(1650)의 상하 이동 범위를 제한하되, 상기 함지박부(1630)의 측면에 상하 길이 방향으로 삽입 형성된 이동제한홈(1661); 상기 이동제한홈(1661)의 상측 끝부분에 상기 함지박부(1630)의 내측으로 돌출 형성된 상측제한돌기(1662); 상기 이동제한홈(1662)의 하측 끝부분에 상기 함지박부(1630)의 내측으로 돌출 형성된 하측제한돌기(1663); 상기 상측제한돌기(1662)의 하단면에 고정 설치되고 상기 스위치레버부(1640)가 상방향으로 제한된 범위까지 이동한 상태를 검출하여 제어유닛부(1220)에 통보하는 상측리미트센서(1664); 상기 하측제한돌기(1662)의 상단면에 고정 설치되고 상기 스위치레버부(1640)가 하방향으로 제한된 범위까지 이동한 상태를 검출하여 제어유닛부(1220)에 통보하는 하측리미트센서(1665)를 포함하여 이루어지는 유동제한부(1660)와

상기 함지박부(1630)의 내측에 수용되고 상기 제 2 수평유지수단(1600)과 상기 제 2 수평유지수단(1600)에 지지되는 해당 구성을 부유시키는 액체(1670)를 포함하는 구성이다.

이동제한홈(1661)의 상하 길이는 상기 고정판(1112)이 수평방향으로 상하 5 도 내지 10 도 각도 범위에서 유동이 허영되도록 해당 길이를 구성하되 7 도 범위에서 유동될 수 있도록 해당 길이를 구성하는 것이 바람직하다. 그러므로 이동제한홈(1661)의 상하 길이 값은 고정판(1112)의 길이 값에 대응될 수 있음은 매우 당연하다.

좌표처리부(1200)는 회동부(1100)를 구성하는 스텝모터부(1150)에 정방향 또는 역방향으로 회전하도록 하는 제어신호를 출력하며 지피에스 인공위성(2000)으로부터 지피에스 정보를 수신하여 정밀하게 분석된 위치정보를 연산하여 출력하는 것으로 스텝모터 구동부(1210), 제어유닛부(1220), 지피에스 처리부(1230), 엘비에스 처리부(1240), 버퍼부(1250), 이동통신부(1260), 수평감지센서(1270), 수평조절모터 구동부(1280)를 포함하여 구성된다.

스텝모터 구동부(1210)는 스텝모터부(1150)에 접속하며 제어유닛부(1220)로부터 입력된 명령신호를 분석하여 스텝모터부(1150)를 정방향 회전 또는 역방향 회전시키는 해당 제어신호를 출력한다.

제어유닛부(1220)는 버퍼부(1250)로부터 로딩된 프로그램, 운용파라미터, 데이터 등에 의하여 접속된 각 기능부를 감시하고 해당 제어신호를 출력하는 것으로, 스텝모터부(1150)를 경과한 단위 시간(시간기준 모드)와 이동한 단위 거리(거리기준 모드) 중에서 선택된 어느 하나를 이용하여 정방향 회전 또는 역방향 회전시키는 해당 제어신호를 출력한다.

지피에스처리부(1230)는 제어유닛부(1220)의 해당 제어신호에 의하여 지피에스 인공위성(2000)이 방송하는 지피에스 정보를 실시간 수신하고 이동방향, 이동속도, 위도, 경도, 해발이 포함되는 값으로 정밀하게 분석하여 출력하는 것으로 제 1 지피에스 모듈부(1231), 제 2 지피에스 모듈부(1232), 제 3 지피에스 모듈부(1233), 이동방향값 평균연산부(1234), 이동속도값 평균연산부(1235), 위도값 평균연산부(1236), 경도값 평균연산부(1237), 해발값 평균연산부(1238)를 포함한다.

또한, 제 1 지피에스 모듈부(1231), 제 2 지피에스 모듈부(1232), 제 3 지피에스 모듈부(1233) 중에서 선택된 어느 하나 이상은 지피에스 수신부(840), 이동방향 분석모듈(850), 이동속도 분석모듈(860), 위도 분석모듈(870), 경도 분석모듈(880), 해발 분석모듈(890)을 각각 포함하며, 각 지피에스 모듈부의 해당 순서 번호가 각각 부여된다.

지피에스 수신부(840)는 지피에스 인공위성(2000)이 방송하는 지피에스 정보를 직접 수신하는 제 1 내지 제 3 지피에스 안테나(810, 820, 830) 중 어느 하나에 접속하며 접속된 지피에스 안테나가 수신한 지피에스 신호로부터 잡음을 제거하고 필요한 크기의 레벨로 증폭하여 이동방향 분석모듈(850), 이동속도 분석모듈(860), 위도 분석모듈(870), 경도 분석모듈(880), 해발 분석모듈(890)에 각각 공급된다.

제 1 내지 제 3 의 지피에스 수신부(840)는 최소 3 개 이상의 지피에스 인공위성(2000)이 방송하는 지피에스 정보를 수신하는 경우에 좌표정보로 분석될 수 있는 지피에스 정보를 각각 출력한다.

제 1 내지 제 3 의 이동방향 분석모듈(850)은 해당 지피에스 수신부(840)로부터 입력된 지피에스 정보를 분석하여 차량실측부(1000)가 현재 이동하는 방향을 실시간으로 판단 및 각각 출력한다.

제 1 내지 제 3 의 이동속도 분석모듈(860)은 해당 지피에스 수신부(840)로부터 입력된 지피에스 정보를 분석하여 차량실측부(1000)가 현재 이동하는 속도를 실시간으로 판단 및 각각 출력한다.

제 1 내지 제 3 의 위도 분석모듈(870)은 해당 지피에스 수신부(840)로부터 입력된 지피에스 정보를 분석하여 차량실측부(1000)가 현재 위치한 장소의 위도(latitude) 정보를 판단 및 각각 출력한다.

제 1 내지 제 3 의 경도 분석모듈(880)은 해당 지피에스 수신부(840)로부터 입력된 지피에스 정보를 분석하여 차량실측부(1000)가 현재 위치한 장소의 경도(longitude) 정보를 판단 및 각각 출력한다.

제 1 내지 제 3 의 해발 분석모듈(890)은 해당 지피에스 수신부(840)로부터 입력된 지피에스 정보를 분석하여 차량실측부(1000)가 현재 위치한 장소의 해발(sea level) 정보를 판단 및 각각 출력한다.

이동방향값 평균연산부(1234)는 제 1 내지 제 3 의 이동방향 분석모듈(850)로부터 각각 분석된 것으로 차량실측부(1000)의 현재 이동방향 분석 값을 모두 실시간 입력받고 산술평균 연산 처리하여 정확도를 3 배 이상으로 높인 이동방향의 값을 실시간 출력한다.

이동방향값 평균연산부(1234)가 산술평균 연산 처리하는 수학식은 아래와 같다.

(제1 이동방향 분석 값 + 제2 이동방향 분석 값 + 제3 이동방향 분석 값) / 3 = 산술평균 연산된 이동방향 분석 값 수학식은 해당 알고리즘에 의하여 연산되며, 수학식이 변경되는 경우 알고리즘을 변경할 수 있음은 당연하고, 이하의 산술평균 연산 알고리즘은 유사한 방식이 적용되므로 중복 설명하기 않기로 한다.

이동속도값 평균연산부(1235)는 제 1 내지 제 3 의 이동속도 분석모듈(860)로부터 각각 분석된 것으로 차량실측부(1000)의 현재 이동속도 분석 값을 모두 실시간 입력받고 산술평균 연산 처리하여 정확도를 3 배 이상으로 높인 이동속도의 값을 실시간 출력한다.

위도값 평균연산부(1236)는 제 1 내지 제 3 의 위도 분석모듈(870)로부터 각각 분석된 것으로 차량실측부(1000)가 현재 위치한 장소의 위도 분석 값을 모두 실시간 입력받고 산술평균 연산 처리하여 정확도를 3 배 이상으로 높인 위도의 값을 실시간 출력한다.

경도값 평균연산부(1237)는 제 1 내지 제 3 의 경도 분석모듈(880)로부터 각각 분석된 것으로 차량실측부(1000)가 현재 위치한 장소의 경도 분석 값을 모두 실시간 입력받고 산술평균 연산 처리하여 정확도를 3 배 이상으로 높인 경도의 값을 실시간 출력한다.

해발값 평균연산부(1238)는 제 1 내지 제 3 의 해발 분석모듈(890)로부터 각각 분석된 것으로 차량실측부(1000)가 현재 위치한 장소의 해발 분석 값을 모두 실시간 입력받고 산술평균 연산 처리하여 정확도를 3 배 이상으로 높인 해발의 값을 실시간 출력한다.

지피에스 처리부(1230)가 출력하는 이동방향, 이동속도, 위도, 경도, 해발로 이루어지는 좌표값은 제 1 좌표정보로써 제어유닛부(1220)에 인가된다.

엘비에스 처리부(1240)는 이동통신부(1260)가 가입되어 등록된 이동통신시스템(3000)을 통하여 이동통신부의 위치정보를 제공받는 구성이다.

수평감지센서(1270)는 장착판(1111)의 수평도를 감지하여 제어유닛부(1220)에 전달하며, 제어유닛부(1220)는 수평감지센서(1270)의 감지신호에 따라 제어신호를 수평조절모터 구동부(1280)에 전송하게 되고, 수평조절모터 구동부(1280)는 제어유닛부(1220)로부터 입력된 명령신호를 분석하여 수평조절모터부(1180)를 정방향 회전 또는 역방향 회전시키는 해당 제어신호를 출력한다.

수평감지센서(1270)는 장착판(1111)이 동서남북의 4 방향 중에서 어느 방향으로 어느 정도 기울어 있는지를 검출하고 해당 신호를 제어유닛부(1220)에 실시간 출력한다. 여기서 제어유닛부(1220)는 수평감지센서(1270)가 출력하는 신호를 분석하여 기울어진 방향을 4 방향 이상의 16 방향, 32 방향, 64 방향 등과 같이 매우 세밀하게 확인할 수 있음은 매우 당연하다.

이때, 수평감지센서(1270)의 감지신호에 따라 제어유닛부(1120)는 복수개의 수평조절모터부(1180) 중 낮은 쪽 수평조절모터부는 평면에서 보아 시계방향으로 회전하도록 제어하여 해당 모터축(1181)의 암나사부(1182)와 이에 맞물려 있는 수평조절스크루(1190)의 수나사부(1191)의 나사작용에 의하여 수평조절스크루(1190)가 상승하도록 하고, 높은 쪽 수평조절모터부는 평면에서 보아 반시계방향으로 회전하도록 제어하여 해당 모터축(1181)의 암나사부(1182)와 이에 맞물려 있는 수평조절스크루(1190)의 수나사부(1191)의 나사작용에 의하여 수평조절스크루(1190)가 하강하도록 구성한다.

여기서 통신망(3000)은 이동통신 시스템(이하, "통신망"이라 한다.)과 동일하고 유선통신망, 인터넷이 포함되는 것으로 설명하기로 하며 이동통신 시스템은 일반적으로 알려져 있으므로 구체적으로 설명하지 않기로 한다.

통신망(3000)은 그 운용 특성에 의하여 이동통신부(1260) 또는 이동단말기(이하, "이동통신부"라고 한다.)의 위치를 기지국(BS: Base Station) 중심으로 확인하여야 한다.

기지국은 이동통신부(1260)가 무선으로 직접 접속하는 것으로, 일정한 서비스 영역을 형성하며 다수의 기지국이 일정한 간격으로 연속 설치되어 전국을 서비스 영역으로 형성한다.

통신망(3000)은 이동통신부(1260)의 이동방향을 연산하여 현재 접속한 기지국을 기준으로 이동하는 방향에 위치하는 기지국이 이동통신부(1260)와 접속하는 채널을 할당하도록 핸드오버를 시켜주어야 하고, 이동속도를 연산하여 핸드오버 하는 시점을 지정하여 주어야 한다.

통신망(3000)은 이러한 운용 특성에 의하여 이동상태의 이동통신부(1260)의 위치정보를 항상 확인하고 있어야 한다.

이때, 통신망(3000)은 기지국의 위치를 중심으로 이동통신부(1260)의 위치를 확인하며 기지국의 좌표정보는 이미 정확하게 알고 있는 상태이다.

이동통신부(1260)를 중심으로 주변의 3 개 기지국이 이동통신부(1260)와의 직선거리를 연산하면 삼각측량법에 의하여 이동통신부(1260)의 위치를 정확하게 측량할 수 있다.

이와 같이 이미 좌표정보를 알고 있는 기지국을 중심으로 이동통신부(1260)의 위치에 대한 좌표정보를 확인하여 제공하는 서비스를 엘비에스(LBS : Location Based Service) 서비스라고 한다.

엘비에스 처리부(1240)는 이동통신부(1260)가 접속한 통신망(3000)에 엘비에스(LBS) 서비스를 요청하고 통신망이 제공하는 엘비에스 서비스에 의한 이동통신부의 위치정보를 제공하면 제공된 엘비에스 서비스에 의한 위치정보를 수신하여 기록하는 동시에 제 2 좌표정보로써 제어유닛부(1220)에 인가한다.

제어유닛부(1220)는 지피에스 처리부(1230)로부터 인가된 제 1 좌표정보와 엘비에스 처리부(1240)로부터 인가된 제 2 좌표정보를 버퍼부(1250)의 할당된 영역에 기록시켜 저장하는 동시에 산술평균 연산한다.

버퍼부(1250)에는 다수의 프로그램, 운용 파라미터, 운용 데이터 등이 기록되고 제어유닛부(1220)의 해당 제어신호에 의하여 검색될 수 있다.

제어유닛부(1220)가 산술평균 연산하여 구한 좌표값을 평균좌표값이라 한다.

제어유닛부(1220)는 산술평균 연산한 평균좌표값을 지정된 데이터 포맷에 포함시켜 암호화시킨다.

데이터 포맷은 오버헤드 영역, 평균좌표값이 기록되는 필드 영역, 오류를 검색하는 체크 영역, 시간 정보가 기록되는 타임 영역 등으로 구분될 수 있으며 이러한 데이터 포맷에 연산된 평균좌표값을 기록하는 것만으로도 암호화할 수 있다.

데이터 포맷의 각 영역이 배치되는 순서와 할당되어 기록될 수 있는 데이터의 크기, 전체 프레임의 데이터 사이즈 등을 알지 못하면 해독(복호화)할 수 없는 특징이 있다.

제어유닛부(1220)는 데이터 포맷으로 암호화된 평균좌표값을 이동통신부(1260)에 실시간으로 인가하고, 이동통신부(1260)는 통신망(3000)을 통하여 도화갱신서버(4000)에 실시간으로 전송한다.

한편, 제어유닛부(1220)는 도화갱신서버(4000)로부터 제어 명령의 신호를 입력받을 수도 있다.

도화갱신서버(4000) 실시간으로 수신된 데이터 포맷을 복호화하여 평균좌표값을 추출하고, 관리되고 있는 기존의 수치지도의 해당 영역에 수신된 평균좌표값으로 신속하게 갱신시킨다.

이러한 구성은 차량실측부(1000)가 좌표정보의 갱신이 필요한 현장을 운행하면서 현장의 정확한 좌표정보를 실시간으로 측정하고 통신망을 통하여 도화갱신서버(4000)에 실시간 송신하므로 도화갱신서버(4000)는 해당 해당 지상물에 대한 지피에스 위치정보(좌표정보)를 실시간 반영하여 정확하게 갱신시킬 수 있는 장점이 있다.

한편, 암호화하여 전송하므로 오류 발생 가능성이 없는 장점이 있다.

또한, 지피에스 수신부(840)를 제 1 내지 제 3 의 3 개로 구성하고 각각 구한 값을 산술평균 연산하므로 정확도를 3 배 이상으로 높인 장점이 있다.

또한, 지피에스 수신부(840)를 원반부(1130)에 120 도의 등간격(균일한 간격)으로 설치하고 경과한 단위시간과 이동한 단위거리 중에서 선택된 어느 하나의 기준에 의하여 원반부(1130)의 좌회전과 우회전을 반복시키므로 지피에스 수신부(840)의 수신안테나 설치 위치에 따른 오차의 발생을 제거하여 각각의 수신안테나에서 수신된 지피에스 신호가 동일한 조건에서 수신되도록 하는 장점이 있다.

지피에스(GPS; Global Positioning System) 인공위성(2000)은 지상 고도 20 내지 25 킬로미터(Km)의 상공, 바람직하게는 평균 약 20.183 km의 고도를 일정하게 운항하는 24 개로 구성되며, 각 지피에스 인공위성(2000)은 해발, 경도, 위도 및 시간으로 분석될 수 있는 지피에스 신호를 무상으로 방송하는 범세계적인 위치 결정 시스템이다. 한편, 지피에스처리부(1230)는 최소 3 개 이상의 지피에스 인공위성(2000)으로부터 지피에스 신호를 수신하여야 위치정보를 분석할 수 있다.

통신망(3000)은 이동통신망, 무선통신망, 유선통신망, 데이터 통신망, 인터넷 등의 모든 종류의 통신망이 포함되는 일반적인 구조이다.

도화갱신서버(4000)는 차량실측부(1000)와 이동통신시스템이 포함되는 통신망(3000)으로 접속하여 위치정보를 수신하고 도화이미지의 해당 부분에 적용하며 적용된 부분을 기준으로 거리에 반비례한 값이 적용되는 방식으로 반영하여 전체 수치지도의 좌표값 데이터를 갱신할 수 있다.

일실시 예에 의한 것으로 지상물에 대한 지피에스(GPS) 위치정보의 정확성을 향상시킨 수치지도의 실시간 갱신방법을 상세히 설명하면 좌표처리부를 구성하는 제어유닛부는 버퍼부를 검색하여 운용 파라미터, 데이터 등을 로딩(loading)하므로 운용의 활성화 상태를 설정한다.

제어유닛부는 로딩된 정보(데이터, 파라미터)를 분석하여 경과된 단위시간을 기준으로 제어하도록 설정되었는지 또는, 이동된 단위거리를 기준으로 제어하도록 설정되었는지를 판단한다.

제어유닛부에 의하여 경과된 단위시간을 기준으로 제어하도록 설정된 것으로 판단되면 현장 측정부가 현장에서 운용되기 시작한 이후의 경과한 단위시간 정보를 실시간으로 계속 분석한다.

제어유닛부는 실시간으로 분석된 경과 단위시간 정보에 의하여 로딩된 정보가 지정한 소정의 설정된 단위시간으로 스텝모터부의 구동방향을 정방향 회전에서 역방향 회전으로, 역방향 회전에서 정방향으로의 회전을 연속 반복하는 구동방향 전환을 제어하는 해당 제어신호를 출력한다.

여기서 지정된 단위시간 값은 5 초 내지 60 초 범위 중에서 선택된 어느 하나의 값이고 10 초 단위의 시간 값을 지정하는 것이 비교적 바람직하며 이때, 차량의 이동속도는 시속 5 키로 미터로 정속 주행하여 측량오차를 줄이는 것이 매우 바람직하다.

한편, 제어유닛부에 의하여 이동한 단위거리를 기준으로 제어하도록 설정된 것으로 판단되면 현장 측정부가 현장에서 운용되기 시작한 이후의 이동한 단위거리 정보를 실시간으로 계속 분석한다.

제어유닛부는 실시간으로 분석된 이동 거리 정보에 의하여 로딩된 정보가 지정한 소정의 설정된 단위거리로 스텝모터부의 구동방향을 정방향 회전에서 역방향 회전으로, 역방향 회전에서 정방향으로의 회전을 연속적으로 반복하는 구동방향 전환을 제어하는 해당 제어신호를 출력한다.

여기서 이동 단위거리의 값은 1 미터 내지 20 미터 범위 중에서 선택된 어느 하나의 값이고 10 미터의 단위거리 값을 지정하는 것이 비교적 바람직하다.

제어유닛부는 지피에스처리부를 제어하여 제 1 내지 제 3 지피에스 수신부가 수신한 지피에스 정보를 각각 이동방향, 이동속도, 위도, 경도, 해발의 정보로 실시간 분석하도록 하는 해당 제어신호를 출력한다.

제어유닛부는 각각 분석된 정보를 실시간으로 산술평균 연산하여 출력하도록 하는 해당 제어신호를 출력한다.

제어유닛부는 실시간 연산된 산술평균의 값을 이동통신으로 도화갱신서버 또는 지정된 상대방에게 실시간 전송하도록 하는 해당 제어신호를 출력한다.

이와 같은 방법으로 운용되는 장치는 지피에스 수신안테나의 설치 위치에 의한 오차 발생이 없는 장점이 있다.

또한, 3 개의 지피에스 모듈부에서 각각 수신한 지피에스 정보의 분석 값을 산술 평균 연산하므로 최종 출력된 제 1 좌표정보는 3 배 이상의 정확도로 개선되며, 제 1 좌표정보와 엘비에스에 의한 제 2 좌표정보를 산술평균 연산하므로 정확도는 전체적으로 6 배 이상으로 개선되는 장점이 있다.

또한, 본 실시 예에 따른 지상물에 대한 지피에스(GPS) 위치정보의 정확성을 향상시킨 수치지도의 실시간 갱신방법은 2 단계의 수평조절수단을 구비하고 있으므로 제 1 내지 제 3 지피에스 안테나(810, 820, 830)가 항상 동일한 높이로 유지된다.

즉, 차량실측부(1000)가 탑재된 차량이 이동하는 과정에서 지면이 전후방으로 경사지거나 좌우 측방으로 경사진 경우 도 5의 가상선 표시와 같이, 제 1 내지 제 3 지피에스 안테나(810, 820, 830)가 장착된 장착판(1111)이 기울어지게 되고, 이에 따라 제1 내지 제 3 지피에스 안테나(810, 820, 830)의 높이가 서로 다르게 되는바, 이때 장착판(1111)에 장착된 수평감지센서(1270)가 장착판(1111)의 수평도를 감지하여 감지신호를 출력하게 되고, 제어유닛부(1220)가 수평감지센서(1190)의 감지신호에 따라 복수개의 수평조절모터부(1180) 중 낮은 위치에 있는 수평조절모터부의 모터축(1181)을 평면에서 볼 때 시계방향으로 회전하도록 제어하여 해당 모터축(1181)의 암나사부(1182)와 이에 맞물려 있는 수평조절스크루(1190)의 수나사부(1191)의 나사작용에 의하여 수평조절스크루(1190)가 상승하면서 장착판(1111)의 낮은 쪽을 밀어 올리게 되고, 높은 쪽 수평조절모터부는 평면에서 보아 반시계방향으로 회전하도록 제어하여 해당 모터축(1181)의 암나사부(1182)와 이에 맞물려 있는 수평조절스크루(1190)의 수나사부(1191)의 나사작용에 의하여 수평조절스크루(1190)가 하강하면서 장착판(1111)의 높은 쪽으로부터 이격된다.

이때, 장착판(1111)은 고정판(1112)에 대하여 3차원회동체(1160)와 3차원회동지지체(1171, 1173)에 의하여 3차원회동 가능하게 지지되어 있으므로 장착판(1111)이 3차원회동하면서 수평을 유지하게 되며, 결과적으로는 제 1 내지 제 3 지피에스 안테나(810, 820, 830)가 항상 동일한 높이로 유지된다.

한편, 제 1 수평유지수단(1500)에 의하여 장착판(1111)이 수평을 유지하는 과정은 해당 신호의 검출, 제어 및 각 구성요소의 동작에 이르는 동안 지연(delay)이 발생하므로 지형 굴곡에 신속하게 대응하기 어려웠다.

이러한 문제를 보완하는 구성인 제 2 수평유지수단(1600)을 더 구비하여 지형의 굴곡에 신속하게 대응하도록 하는 것이 본 발명의 기술적 사상이다.

함지박부(1630)를 특정 위치에 안정되게 고정 또는 설치시키는 구조, 브라켓 등은 일반적으로 쉽게 알 수 있으므로 구체적인 설명을 생략하기로 한다.

함지박부(1630)의 내부에 적재된 액체(1670)는 다른 물체(고정판, 장착판 등)의 부력을 높이기 위하여 비교적 밀도가 높은 것이 좋으나 일반적인 물, 소금물, 액체 성격을 띄면서 밀도가 높아 다른 물체의 부력을 높일 수 있는 재질(일 예로, 수은 등)이면 사용할 수 있다. 함지박부(1630)는 액체(1670)가 외부로 유출되지 않도록 하는 일반적인 구성을 더 포함할 수 있다.

장착판(1111) 및 해당 구성과 제 1 수평유지수단(1500)은 제 2 수평유지수단(1600)을 구성하고 액체(1670) 속에 위치한 중심추(1626)에 의하여 굴곡 지형에서도 신속하게 수평을 유지한다.

스위치레버부(1640)는 고정판(1112)에 4 개(첨부된 도면에서)가 등각으로 구비되고 유동제한부(1660)는 함지박부(1630)의 중간부분에 4 개(첨부된 도면에서)가 등각으로 구비된다. 그러나 필요에 의하여 각각 3 개 또는 5 개, 6개 이상 구비되어 유동을 더 정밀하게 제한할 수도 있다.

제어유닛부(1220)는 어느 하나 또는 어느 하나 이상의 상측리미트센서(1664)로부터 해당 신호가 입력되는 것으로 판단되면 장착판(1111)의 해당 부위가 낮아지면서 전체적으로 수평을 이루도록 다수의 수평조절모터부(1180) 중에서 필요한 수평조절모터부(1180)를 제어한다.

이때, 제어유닛부(1220)는 어느 하나 또는 어느 하나 이상의 상측리미트센서(1664)로부터 해당 신호가 입력되는 것으로 판단되면 이동제한홈(1661) 길이의 1/2 길이에 해당하는 높낮이가 우선적으로 조절되도록 하는 해당 제어신호를 해당 수평조절모터부에 출력한다.

즉, 일 실시 예로 제 1 제어유닛부(1220)는 제 1 내지 제 4 개의 상측리미트센서(1664) 중 제 1 상측리미트 센서(1664)로부터 스위치레버부(1640)의 접촉에 의하여 검출된 신호가 입력되는 것으로 판단되면 제 1 상측리미트 센서(1664)에 가장 근접한 수평조절모터부(1180)에 대응하는 제어신호를 출력한다. 여기서 제 1 상측리미트 센서(1664)에 가장 근접한 수평조절모터부(1180)가 1 개 이상 인 경우 해당 수평조절모터부(1180)에 각각 대응하는 해당 제어신호를 출력한다.

제어유닛부(1220)는 수평감지센서(1270)로부터 검출된 신호의 처리보다 상측리미트센서(1664)로부터 검출된 신호를 우선적으로 처리할 수 있다.

제어유닛부(1220)는 상측리미트센서(1664)로부터 신호가 검출되면 해당 위치의 수평조절모터부(1180)를 상측리미트센서(1664)로부터 신호가 검출되지 않을 때 까지 해당 방향으로 회전하도록 제어한다. 즉, 제어유닛부(1220)는 수평감지센서(1270)가 검출한 신호 보다 상측리미트센서(1664)로부터 검출된 신호에 대하여 우선적으로 동작하도록 수평조절모터부(1180)를 제어한다.

어느 하나 또는 어느 하나 이상의 하측리미트센서(1665)로부터 검출된 신호에 의하여 제어유닛부(1220)가 동작하는 과정은 상측리미트센서(1664)의 신호에 대하여 장착판(1111)이 수평을 이루도록 대응하는 방식과 동일하게 대응되므로 구체적이며 반복적인 설명은 생략하기로 한다.

즉, 제 1 수평유지수단(1500)이 수평을 유지하는데 소요되는 시간보다 제 2 수평유지수단(1600)이 수평을 유지하는데 소요되는 시간이 더 신속할 수 있으며, 이러한 물리적 현상은 잘 알려져 있다.

그러나 제 2 수평유지수단(1600)이 수평을 유지하면서 유동(진동)을 발생할 수 있으므로 유동제한부(1660)가 유동범위를 제한단다.

따라서 복수개의 지피에스 안테나(810, 820, 830)가 설치되는 원반부(1111)가 항상 수평을 유지하고, 이에 따라 원반부(1111)에 설치된 복수개의 지피에스 안테나(810, 820, 830)가 항상 동일 높이를 유지하게 하여 정확한 지피에스 정보 수신과 정확한 수치지도를 제작할 수 있게 된다.

도 8 은 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 지상물에 대한 지피에스(GPS) 위치정보의 정확성을 향상시킨 수치지도의 실시간 갱신 시스템 운용방법을 설명하는 순서도 이다.

이하, 첨부된 모든 도면을 참조하여 상세히 설명하면 차량실측부와 도화갱신서버를 포함하고 지상물에 대한 지피에스(GPS) 위치정보의 정확성을 향상시킨 수치지도의 실시간 갱신 시스템 운용방법은 차량실측부의 좌표처리부를 구성하는 제어유닛부에 의하여 버퍼부에 저장된 운용 프로그램, 운용 파라미터, 운용 데이터 등을 로딩(loading)하고 분석하여 필요한 구성부를 활성화 시킨다.

이러한 제어유닛부에 의하여 로딩된 정보를 분석하므로 시간기준 모드로 설정되어 있는지를 확인한다(S1010).

제어유닛부에 의하여 시간기준모드가 설정되어 있는 것으로 확인되면 차량실측부(1000)가 운용에 의하여 경과된 시간 정보를 실시간으로 분석하여(S1020) 설정된 소정 단위시간 값이 되었는지를 판단한다(S1030).

제어유닛부에 의하여 설정된 소정의 단위시간 값이 되었으면 스텝모터부의 회전방향을 변경시킨다(S1040).

이러한 과정은 설정된 소정의 단위시간마다 계속 반복됨은 매우 당연하며 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

한편, 제어유닛부에 의하여 검출된 제 1 좌표정보와 제 2 좌표정보를 연산하고 산출된 평균좌표정보를 할당된 영역에 저장, 출력한다(S1050).

제어유닛부는 상측리미트센서로부터 검출된 신호가 입력되는지를 확인하고(S1060), 상측리미트센서로부터 검출된 신호가 입력되는 것으로 판단되면 대응되는 수평조절모터부를 구동하여 장착판의 평면이 수평을 형성하도록 제어한다(S1070).

이때, 제어유닛부는 어느 하나 이상의 상측리미트센서로부터 해당 신호가 입력되는 것으로 판단되면 이동제한홈 길이의 1/2 길이에 해당하는 높낮이가 우선적으로 조절되도록 하는 해당 제어신호를 해당 수평조절모터부에 출력한다.

여기서 해당 수평조절모터부는 신호를 출력하는 상측리미트센서의 주변 또는 좌우측 방향에 각각 위치할 수 있다. 또는, 중심축선을 기준으로 반대방향에 위치할 수도 있으나 장착판의 평면이 수평을 형성하도록 제어될 수 있다면 괜찮다.

제어유닛부는 수평감지센서로부터 검출된 신호가 입력되는지를 확인하고(S1080), 수평감지센서로부터 검출된 신호가 입력되는 것으로 판단되면 대응되는 수평조절모터부를 구동하여 장착판의 평면이 수평을 형성하도록 제어한다(S1090).

제어유닛부는 상측리미트센서로부터 검출된 신호를 수평감지센서로부터 검출된 신호보다 우선적으로 처리하는 것이 비교적 바람직하며, 종료단계는 시작단계로 궤환되는 것을 의미하는 것으로 설명하다.

한편, 제어유닛부에 의하여 로딩(loading)된 운용 프로그램, 운용 파라미터, 운용 데이터 등을 분석하여 거리기준 모드로 설정되어 있는 것으로 확인되면(S1100), 차량실측부(1000)가 운용된 거리정보를 실시간으로 분석한다(S1110).

제어유닛부에 의하여 설정된 소정의 단위거리 값이 되었으면 스텝모터부의 회전방향을 변경시킨다(S1040).

그리고 제어유닛부는 하측리미트센서로부터 검출된 신호가 입력되는지를 확인하고(S1130), 하측리미트센서로부터 검출된 신호가 입력되는 것으로 판단되면, 대응되는 수평조절모터부를 대응되는 상태로 구동시키며(S1070), 하측리미트센서로부터 검출된 신호가 입력되지 않는 것으로 판단되면, 수평감지센서로부터 검출된 신호가 입력되는지의 여부를 판단한는 과정(S1080)으로 진행한다.

이러한 일련의 순서에 의한 과정은 계속 반복되는 것이 매우 당연하며 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체 예에 대해서 상세히 설명하였지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

810 : 제 1 지피에스수신부 820 : 제 2 지피에스수신부
830 : 제 3 지피에스수신부 840 : 지피에스수신부
900 : 지상물에 대한 지피에스(GPS) 위치정보의 정확성을 향상시킨 수치지도의 실시간 갱신 시스템
1000 : 차량실측부 1100 : 회동부
1140 : 주동기어부 1180 : 수평조절모터부
1190 : 수평조절스크루 1200 : 좌표처리부
1210 : 스텝모터 구동부 1220 : 제어유닛부
1230 : 지피에스 처리부 1231 : 제 1 지피에스모듈부
1232 : 제 2 지피에스모듈부 1233 : 제 3 지피에스모듈부
1234 : 이동방향값평균연산부 1235 : 이동속도값평균연산부
1236 : 위도값평균연산부 1237 : 경도값평균연산부
1238 : 해발값평균연산부 1240 : 엘비에스 처리부
1250 : 버퍼부 1260 : 이동통신부
1500 : 제 1 수평유지수단 1600 : 제 2 수평유지수단
1630 : 함지박부 1640 : 스위치레버부
2000 : 지피에스 인공위성 3000 : 통신망
4000 : 도화갱신서버

Claims (1)

1. 차량에 설치되며 좌회전과 우회전을 반복하는 3 개의 지피에스 안테나로 지피에스 인공위성의 신호를 수신하여 분석한 제 1 좌표정보와 엘비에스로 수신한 제 2 좌표정보를 산술평균 연산하여 평균좌표값으로 구하고 데이터 프레임으로 암호화하여 이동통신으로 실시간 송신하는 차량실측부; 및 상기 차량실측부와 통신망으로 연결되며 암호화되어 수신된 상기 평균좌표값을 복호화하고 수치지도의 해당 영역에 반영하여 좌표값을 실시간으로 수정하는 도화갱신서버; 를 포함하되,
   상기 차량실측부는 원반 형상의 상측 평면 가장자리에 제 1 내지 제 3 지피에스 안테나를 등각으로 설치하며 회전축을 중심으로 회동하고 원주에 종동기어부를 형성한 원반부와 상기 원반부의 반지름보다 작은 크기의 지름을 하며 원주에 상기 종동기어부에 대응하는 기어를 형성한 주동기어부와 상기 주동기어부의 축과 축결합하고 해당 제어신호에 의하여 정방향 또는 역방향으로 회전하는 스텝모터부를 구비한 회동부; 및 상기 스텝모터부에 접속하며 해당 명령신호에 의하여 정방향 또는 역방향으로 회전하는 제어신호를 각각 출력하는 스텝모터구동부와 상기 스텝모터구동부에 접속하고 로딩되어 설정된 운용 프로그램과 파라미터에 의하여 상기 스텝모터부를 시간 단위 또는 거리 단위로 정방향 또는 역방향 회전하도록 제어하는 제어유닛부와 상기 제어유닛부의 해당 제어신호에 의하여 지피에스 인공위성으로부터 실시간 수신된 다수의 지피에스 정보를 분석하고 산술평균하여 연산된 제 1 좌표정보를 출력하는 지피에스처리부와 이동통신 시스템에 접속하고 상기 이동통신 시스템이 제공하는 엘비에스 기반의 위치정보를 수신하여 제 2 좌표정보로 출력하는 엘비에스 처리부와 상기 제어유닛부의 해당 제어신호에 의하여 상기 제 1 좌표정보와 상기 제 2 좌표정보를 할당된 영역에 저장하고 검색된 운용 파라미터, 프로그램, 데이터를 출력하는 버퍼부와 상기 제어유닛부의 해당 제어신호에 의하여 지정된 상대방과 이동통신으로 접속하는 이동통신부를 구비한 좌표처리부; 를 포함하고, 상기 데이터 프레임은 오버헤드 영역과 평균좌표값이 기록되는 필드 영역과 오류를 검색하는 체크 영역과 시간 정보가 기록되는 타임 영역을 포함하고, 상기 제어유닛부는 상기 제 1 좌표정보와 상기 제 2 좌표정보를 각각 입력하고 실시간으로 산술평균 연산한 평균좌표정보를 암호화하며 상기 이동통신부를 제어하여 상기 지정된 상대방에 전송하고,
   상기 지피에스처리부는 상기 제 1 지피에스 안테나에 접속하며 상기 지피에스 인공위성으로부터 지피에스 정보를 수신하여 이동방향, 이동속도, 위도, 경도, 해발의 값으로 분석된 각각의 값을 출력하는 제 1 지피에스 모듈부와 상기 제 2 지피에스 안테나에 접속하며 상기 지피에스 인공위성으로부터 지피에스 정보를 수신하여 이동방향, 이동속도, 위도, 경도, 해발의 값으로 분석된 각각의 값을 출력하는 제 2 지피에스 모듈부와 상기 제 3 지피에스 안테나에 접속하며 상기 지피에스 인공위성으로부터 지피에스 정보를 수신하여 이동방향, 이동속도, 위도, 경도, 해발의 값으로 분석된 각각의 값을 출력하는 제 3 지피에스 모듈부와 상기 제 1 내지 제 3 지피에스 모듈부 중에서 선택된 어느 하나 이상으로부터 각각 분석된 이동방향의 값을 입력하고 산술평균 연산하여 출력하는 이동방향값 평균연산부와 상기 제 1 내지 제 3 지피에스 모듈부 중에서 선택된 어느 하나 이상으로부터 각각 분석된 이동속도의 값을 입력하고 산술평균 연산하여 출력하는 이동속도값 평균연산부와 상기 제 1 내지 제 3 지피에스 모듈부 중에서 선택된 어느 하나 이상으로부터 각각 분석된 위도의 값을 입력하고 산술평균 연산하여 출력하는 위도값 평균연산부와 상기 제 1 내지 제 2 지피에스 모듈부 중에서 선택된 어느 하나 이상으로부터 각각 분석된 경도의 값을 입력하고 산술평균 연산하여 출력하는 경도값 평균연산부와 상기 제 1 내지 제 2 지피에스 모듈부 중에서 선택된 어느 하나 이상으로부터 각각 분석된 해발의 값을 입력하고 산술평균 연산하여 출력하는 해발값 평균연산부를 포함하고,
   상기 제 1 내지 제 3 지피에스 모듈부 중에서 선택된 어느 하나 이상은 상기 지피에스 인공위성이 방송하는 지피에스 정보를 접속된 지피에스 안테나로부터 입력받고 잡음 제거와 증폭하여 출력하는 지피에스 수신부와 상기 지피에스 수신부로부터 상기 지피에스 정보를 입력하고 이동방향을 분석하여 출력하는 이동방향 분석모듈과 상기 지피에스 수신부로부터 상기 지피에스 정보를 입력하고 이동속도를 분석하여 출력하는 이동속도 분석모듈과 상기 지피에스 수신부로부터 상기 지피에스 정보를 입력하고 경도를 분석하여 출력하는 경도 분석모듈과 상기 지피에스 수신부로부터 상기 지피에스 정보를 입력하고 위도를 분석하여 출력하는 위도 분석모듈과 상기 지피에스 수신부로부터 상기 지피에스 정보를 입력하고 해발을 분석하여 출력하는 해발 분석모듈을 포함하여 구성되며,
   상기 회동부는 원반부가 항상 수평을 유지하도록 함과 아울러 원반부에 설치되는 제 1 내지 제 3 지피에스 안테나가 항상 동일한 높이에 위치하도록 하는 제 1 수평유지수단과 제 2 수평유지수단을 포함하고,
   상기 제 1 수평유지수단은 장착판에서 하방으로 이격된 위치에 구비되어 차량에 고정되는 고정판과, 장착판의 하면 중앙에 고정되며 구형외주면을 가지는 구형부와 구형부의 상면에 일체로 형성되어 상단이 장착판의 중앙에 고정되는 수직봉을 구비한 3차원회동체와, 상기 고정판의 상면 중앙에 고정되며 3차원회동체의 구형외주면의 하반부에 대응하는 하측 구형내주면을 가지는 하측 3차원회동지지체와, 하측 3차원회동지지체의 상부에 고정 결합되며 3차원회동체의 구형외주면의 상반부에 대응하는 상측 구형내주면을 가지는 상측 3차원회동지지체와, 상기 고정판의 중앙부를 기준으로 하여 등각도 간격을 두고 고정판의 상면에 수직으로 고정되며 내주면에 암나사부가 형성된 중공형 모터축을 구비한 복수개의 수평조절모터부와, 중공형 모터축의 암나사부에 맞물리는 수나사부를 가지며 상단이 장착판의 하면에 밀착되는 수평조절스크루를 포함하여 구성되며, 상기 좌표처리부는 상기 장착판에 설치되는 수평감지센서와, 상기 수평조절모터부와 제어유닛부에 접속하며 해당 명령신호에 의하여 정방향 또는 역방향으로 회전하는 제어신호를 각각 출력하는 수평조절모터구동부를 포함하고,
   상기 제 2 수평유지수단은 상기 고정판의 하면에 동일한 지름의 원반형상으로 설치되며 부력을 갖는 재질로 이루어지는 부력판과, 상기 부력판과 고정판의 중심에 하방향으로 고정되고 상측부에 고정판에 나사 체결되는 수나사부와 상기 수나사부의 하측에 형성되는 중심추수직봉과 상기 중심추수직봉의 하측에 연장 형성되되 구체 형상을 하는 중심추를 포함하여 이루어지는 부력중심유지부와,
   상기 제 1 수평유지수단을 내부에 수용하며 전체적으로 원통 형상을 하고 하단 부분은 반 구 형상을 하면서 밀폐되는 함지박부와, 상기 고정판의 외주연 일부분에 고정 설치되고 직육면체 형상을 하는 몸체블록과, 상기 몸체블록의 일측 끝단에 형성되되 하면과 동일 평면을 형성하고 상면과는 단차를 두고 낮게 형성되며 중앙 일부분에 암나사부를 형성하는 제 1 고정키와, 상기 제 1 고정키의 하면과 동일 평면을 형성하고 상면과는 단차를 두고 낮게 형성되되 좌측과 우측에 각각 형성되는 제 2 고정키를 포함하는 스위치레버부와,
   상기 고정판의 외주연 일부분에 형성되어 상기 스위치레버부가 삽입되고 나사체결로 고정 설치시키되, 상기 제 1 고정키가 삽입되는 제 1 고정홈과 상기 제 1 고정홈의 하측에 형성되고 상기 제 2 고정키가 삽입되며 하측면이 개방된 제 2 고정홈과, 상기 제 1 고정홈에 연통되도록 형성되고 상기 암나사부와 대응되는 위치에 형성되는 고정홀과, 상기 고정홀에 삽입되고 상기 암나사부에 나사 체결되어 상기 스위치레버부를 고정판의 외주연에 설치시키는 고정나사를 포함하는 레버고정부와,
   상기 함지박부의 측면에 상하 길이 방향으로 삽입 형성된 이동제한홈과, 상기 이동제한홈의 상측 끝부분에 상기 함지박부의 내측으로 돌출 형성된 상측제한돌기와, 상기 이동제한홈의 하측 끝부분에 상기 함지박부의 내측으로 돌출 형성된 하측제한돌기와, 상기 상측제한돌기의 하단면에 고정 설치되고 상기 스위치레버부가 상방향으로 제한된 범위까지 이동한 상태를 검출하여 제어유닛부에 통보하는 상측리미트센서와, 상기 하측제한돌기의 상단면에 고정 설치되고 상기 스위치레버부가 하방향으로 제한된 범위까지 이동한 상태를 검출하여 제어유닛부에 통보하는 하측리미트센서를 포함하여 이루어지는 유동제한부를 포함하고 지상물에 대한 지피에스(GPS) 위치정보의 정확성을 향상시킨 수치지도의 실시간 갱신 시스템 운용방법은
   상기 제어유닛부에 의하여 시간기준 모드로 설정되어 있는지를 확인하고 시간기준 모드가 설정되어 있는 것으로 판단되면 운용에 의한 시간 정보를 실시간 분석하여 단위시간 값이 도달한 것으로 판단되면 스텝모터부의 회전방향을 변경하는 제 1 단계;
   상기 제어유닛부에 의하여 상기 제 1 좌표정보와 상기 제 2 좌표정보를 산술평균연산처리하여 할당된 영역에 저장하고 상기 상측리미트센서로부터 검출된 신호가 입력되는 경우 대응되는 수평조절모터부를 구동하여 1차로 수평을 조절하는 제 2 단계; 및
   상기 제어유닛부에 의하여 수평감지센서로부터 기울어진 방향의 검출신호가 입력되는 것으로 판단되면 대응하는 위치의 수평조절모터부를 구동하여 2 차로 수평을 조절하는 제 3 단계; 로 이루어지고,
   상기 제 1 단계에서 상기 제어유닛부에 의하여 거리기준 모드로 설정되어 있는 것으로 판단되면 운용에 의한 거리 정보를 실시간 분석하여 단위거리 값이 도달한 것으로 판단되면 스텝모터부의 회전방향을 변경하는 제 4 단계;
   상기 제 2 단계에서 상기 하측리미트센서로부터 검출된 신호가 입력되는 경우 대응되는 수평조절모터부를 구동하여 수평을 조절하는 제 5 단계; 를 더 포함하여 이루어지는 지상물에 대한 지피에스(GPS) 위치정보의 정확성을 향상시킨 수치지도의 실시간 갱신 시스템 운용방법.
   
   

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