KR101766477B1 - 모바일 단말을 이용한 gnss 측량 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 GNSS 위치 보정 정보를 수신하여 정밀 위치 정보를 계산하는 이동 가능한 GNSS 수신기에 연동하고 상기 GNSS 수신기로부터 측량지점의 현재 위치정보를 수신하여 상기 GNSS 중앙 관리 서버로 전송하여 상기 GNSS 중앙 관리 서버로부터 위치 보정 정보를 수신하고 이를 상기 GNSS 수신기로 전송하여 정밀 위치를 계산하도록 제어하는 모바일 컨트롤러를 포함하는 GNSS 측량 시스템에 있어서, 상기 모바일 컨트롤러는 상기 GNSS 수신기로부터 현재 위치 정보를 수신하고 측량하려는 위치를 표시, 저장하여 측량도를 작성하는 측량도 작성부와, 특정한 위치 좌표를 설정하고 설정된 위치 좌표로 안내하여 찾아가는 측설부를 포함하고, 상기 측량도 작성부에는 측량한 지점에 대한 포인트 데이터를 모바일 컨트롤러 내부에 저장하기 위한 측량 데이터 저장부를 포함하며, 상기 측량 데이터 저장부에는, GNSS 수신기로부터 위치 정보로 수신된 GNSS 신호 데이터를 저장하는 GNSS 데이터 저장부; 및 사용자가 입력하는 도면, 측량점 파일, 좌표를 저장하는 입력 데이터 저장부를 포함한다.

Description

모바일 단말을 이용한 GNSS 측량 시스템 및 방법{System and method for GNSS measuring using mobile device}
본 발명은 모바일 단말을 이용한 GNSS 측량 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스마트폰과 같은 모바일 단말에 설치되는 GNSS 측량 어플리케이션을 통해 측량, 측설, 측량도 작성 작업을 처리할 수 있을 뿐만 아니라 화면에 보이는 영역에 대한 변곡점만을 추출함으로써 과부하가 걸리지 않고 빠르게 사용자가 원하는 영역의 변곡점을 추출하여 측량, 측설 데이터를 전송하거나 저장할 수 있도록 하고, 하드웨어의 볼륨키를 이용하여 GNSS 측량 어플리케이션을 단축키로 지정하여 동작할 수 있도록 한 모바일 단말을 이용한 GNSS 측량 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 GNSS(Global Navigation Satellite System) 수신기를 이용하여 계산된 위치는 2차원의 평면좌표와 높이로 구성된 3차원으로 표현된다.
GNSS 수신기를 이용하여 계산된 위치는 평면좌표와 높이로 구성된 3차원의 (x,y,z) 좌표로 표현된다. GNSS 수신기 단독으로 계산된 위치는 GNSS 관측간 발생하는 계통 오차, 우연 오차 등에 의하여 그 정확도가 최대 15m까지 오차가 발생하게 된다.
GNSS 수신기로 정확한 위치를 산출하기 위해서 실시간 상대측위(DGNSS : Differential GNSS) 또는 실시간 이동 측량 (RTK : Real Time Kinematic) 기법을 사용하게 된다. 이런 결과를 통하여 GNSS 수신기는 미터급 또는 센티미터급의 정확도의 위치정보를 얻을 수 있다.
한편, 모바일 기기의 눈부신 발전으로 인해 스마트폰과 태블릿 피시(PC)의 경우 소형 GPS 수신 칩(회로)이 내장되어 있어 지적측량으로 작성된 해당 데이터 파일에 자신의 현재 위치에 대한 좌표정보를 표시하는 위치 정보서비스가 가능하다.
상기 스마트폰과 태블릿 PC는 다수의 내장된 프로그램(S/W)으로 동작하며 프로그램 중에서 비교적 데이터 용량과 스텝(step)이 적은 응용프로그램(Application) 또는 애플릿(Applit) 또는 어플(APPL) 또는 앱(APP)에 의하여 다양한 기능을 수행하도록 개발 붐이 일어나고 있다.
그리고, 스마트폰과 태블릿 PC는 인터넷 접속기능을 구비하고 있으므로 문자, 사진, 이미지와 지적의 경계점, 경계선이 포함된 경계정보 등으로 이루어지는 위치정보를 파일형식으로 구성하고 다양한 형식의 지도 포맷으로 변환하여 실시간 전송할 수 있다.
그런데, 상기 스마트폰과 같은 모바일 기기가 도입되면서 지리정보관련 어플리케이션이 개발되고 있으나, 그래픽데이터와 데이터베이스를 현장에서 직접 입력하고 편집할 수 있도록 함과 아울러, GNSS를 이용하여 현재 위치를 표현함으로써 위치적인 오차와 조사 오류 등을 최소화시키면서 대용량의 지리정보 데이터의 구축 과정을 간소화하고 정확도를 높여 보다 신속하고 정밀한 측량도 작성과 작성된 데이터나 측량도의 제공과 저장이 요구되고 있는 실정이다.
또한, 배경도의 경우 보통 큰 범위의 도면을 많이 사용하기 때문에 도면 전체의 데이터를 추출하여 측량, 측설을 하는 경우 데이터를 추출하는데에 오랜 시간이 걸리고 장치에 많은 과부하를 걸리게 하는 문제점이 있다.
그리고, 현장 작업자가 두꺼운 장갑을 착용하여 스마트폰과 같은 모바일 기기가 어플리케이션을 사용하는 경우 터치스크린에 의한 제어가 정확하게 되지 않거나 사용이 불편한 점이 있었다.
본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 그의 목적은 모바일 단말에 설치되는 GNSS 측량 어플리케이션을 통해 측량, 측설, 측량도 작성 작업을 처리할 수 있을 뿐만 아니라 원하는 도면에서 화면에 보이는 영역에 대한 변곡점만을 추출함으로써 과부하가 걸리지 않고 빠르게 사용자가 원하는 영역의 변곡점을 추출하여 측량, 측설 데이터를 전송하거나 저장할 수 있도록 하고, 하드웨어의 볼륨키를 이용하여 GNSS 측량 어플리케이션을 단축키로 지정하여 동작할 수 있도록 한 모바일 단말을 이용한 GNSS 측량 시스템 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명에 따른 모바일 단말을 이용한 GNSS 측량 시스템은, 복수의 GNSS 위성으로부터 GNSS 위치신호를 수신하여 GNSS 중앙 관리 서버에 측량지점의 현재 관측정보를 전송하고 상기 GNSS 중앙 관리 서버로부터 GNSS 위치 보정 정보를 수신하여 정밀 위치 정보를 계산하는 이동 가능한 GNSS 수신기에 연동하고 상기 GNSS 수신기로부터 측량지점의 현재 위치정보를 수신하여 상기 GNSS 중앙 관리 서버로 전송하여 상기 GNSS 중앙 관리 서버로부터 위치 보정 정보를 수신하고 이를 상기 GNSS 수신기로 전송하여 정밀 위치를 계산하도록 제어하는 모바일 컨트롤러를 포함하는 GNSS 측량 시스템에 있어서, 상기 모바일 컨트롤러는 상기 GNSS 수신기로부터 현재 위치 정보를 수신하고 측량하려는 위치를 표시, 저장하여 측량도를 작성하는 측량도 작성부와, 특정한 위치 좌표를 설정하고 설정된 위치 좌표로 안내하여 찾아가는 측설부를 포함하고, 상기 측량도 작성부에는 측량한 지점에 대한 포인트 데이터를 모바일 컨트롤러 내부에 저장하기 위한 측량 데이터 저장부를 포함하며, 상기 측량 데이터 저장부에는, GNSS 수신기로부터 위치 정보로 수신된 GNSS 신호 데이터를 저장하는 GNSS 데이터 저장부; 및 사용자가 입력하는 도면, 측량점 파일, 좌표를 저장하는 입력 데이터 저장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명에 따른 모바일 단말을 이용한 GNSS 측량 시스템에 있어서, 상기 입력 데이터 저장부는 위치 좌표를 사용자가 직접 입력 처리하는 직접 입력부; 다수의 위치 데이터를 포함하는 파일을 입력하는 파일 추가 입력부; 도면을 불러와서 화면에 보이는 영역에 대한 변곡점만을 추출하여 추출된 변곡점을 측량점으로 저장하는 도면 연동 입력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.
한편, 본 발명에 따른 모바일 단말을 이용한 GNSS 측량 시스템은, 복수의 GNSS 위성으로부터 GNSS 위치신호를 수신하여 GNSS 중앙 관리 서버에 측량지점의 현재 관측정보를 전송하고 상기 GNSS 중앙 관리 서버로부터 GNSS 위치 보정 정보를 수신하여 정밀 위치 정보를 계산하는 이동 가능한 GNSS 수신기에 연동하고 상기 GNSS 수신기로부터 측량지점의 현재 위치정보를 수신하여 상기 GNSS 중앙 관리 서버로 전송하여 상기 GNSS 중앙 관리 서버로부터 위치 보정 정보를 수신하고 이를 상기 GNSS 수신기로 전송하여 정밀 위치를 계산하도록 제어하는 모바일 컨트롤러를 포함하는 GNSS 측량 시스템에 있어서, 상기 모바일 컨트롤러는 상기 GNSS 수신기로부터 현재 위치 정보를 수신하고 측량하려는 위치를 표시, 저장하여 측량도를 작성하는 측량도 작성부와, 특정한 위치 좌표를 설정하고 설정된 위치 좌표로 안내하여 찾아가는 측설부를 포함하고, 상기 측설부에는 측설해야 할 점들의 위치 좌표를 등록하기 위한 측설점 등록부를 포함하며, 상기 측설점 등록부에는, 위치 좌표를 사용자가 직접 입력 처리하는 직접 입력부; 다수의 위치 데이터를 포함하는 파일을 입력하는 파일 추가 입력부; 도면을 불러와서 화면에 보이는 영역에 대한 변곡점만을 추출하여 추출된 변곡점을 측설점으로 저장하는 도면 연동 입력부; 측량점 데이터 목록을 불러와서 측량점 데이터를 측설점으로 등록하는 측량점 데이터 연동 입력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명에 따른 모바일 단말을 이용한 GNSS 측량 시스템은, 측량기준점에 설치되어 복수의 GNSS 위성으로부터 GNSS 위치신호를 수신하고, 측량기준점의 GNSS 위치정보신호를 생성하여 GNSS 중앙 관리 서버로 송신하는 복수의 기준국; 복수의 GNSS 위성으로부터 GNSS 위치신호를 수신하고, 상기 GNSS 중앙 관리 서버에 측량지점의 현재 관측정보를 전송하고 상기 GNSS 중앙 관리 서버로부터 GNSS 위치 보정 정보를 수신하여 정밀 위치 정보를 계산하는 이동 가능한 GNSS 수신기; 상기 GNSS 수신기에 연동하고 상기 GNSS 수신기로부터 측량지점의 현재 위치정보를 수신하여 상기 GNSS 중앙 관리 서버로 전송하여 상기 GNSS 중앙 관리 서버로부터 위치 보정 정보를 수신하고 이를 상기 GNSS 수신기로 전송하여 정밀 위치를 계산하도록 제어하는 모바일 컨트롤러; 및 상기 복수의 기준국으로부터 측량기준점의 GNSS 관측정보를 인터넷망을 통하여 수신하고, 상기 모바일 컨트롤러로부터 상기 GNSS 수신기에서 수신된 측량지점의 현재 위치 정보를 인터넷망을 통하여 수신하여 상기 측량지점에 위치하는 상기 GNSS 수신기의 현재 위치에 대한 위치 보정 정보를 요청받으면 상기 모바일 컨트롤러에 위치 보정 정보를 전송하는 GNSS 중앙 관리 서버를 포함하며, 상기 모바일 컨트롤러에 설치된 GNSS 측량 어플리케이션 프로그램을 구동하기 위한 로그인, 측량 메뉴를 상기 모바일 컨트롤러의 볼륨키로써 설정할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명은 현장 측량에서 용이하게 스마트폰 어플리케이션을 활용하여 위치 측정, 측량점이나 선, 면을 자동 또는 수동으로 연결하고 측량도를 작성할 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 다양한 배경맵을 지원하여 원하는 지도상에서 위치 측정, 측량점이나 선, 면 연결에 의한 측량도를 작성하여 실시간으로 확인하여 다양한 모바일 기기에서 활용가능하고 대용량 수집된 측량 데이터 또는 지도 데이터를 지원하기 때문에 편집할 필요가 없고 클라우드 서비스에 의하여 데이터 전송 및 저장이 가능한 장점이 있다.
또한, 본 발명에 의하면 화면에 도시된 도면 범위 내에서 변곡점만을 추출하여 과부하가 걸리지 않고 빠르게 사용자가 원하는 영역내에 측량점이나 측설점을 등록하는 것이 가능하다.
또한, 본 발명에 의하면 현장 작업자가 두꺼운 장갑을 착용하여 스마트폰 어플리케이션을 사용하는 모바일 기기 측면에 마련된 볼륨키만을 사용하여 로그인, 측량 메뉴를 사용할 수 있도록 단축키를 설정하는 것이 가능하게 된다.
도1은 본 발명에 따른 모바일 단말을 이용한 GNSS 측량 시스템의 구성도이다.
도2는 본 발명에 따른 모바일 단말을 이용한 GNSS 측량 시스템의 확장된 구성 블록도이다.
도3은 도2에 도시된 모바일 컨트롤러의 상세 구성 블록도이다.
도4는 도3에 도시된 측량도 작성부의 상세 구성 블록도이다.
도5는 도4에 도시된 측량 데이터 저장부의 상세 구성 블록도이다.
도6은 도5에 도시된 입력 데이터 저장부의 상세 구성 블록도이다.
도7은 도6에 도시된 도면 연동 입력부에서 변곡점을 추출하는 실시예이다.
도8은 도3에 도시된 측설부의 상세 구성 블록도이다.
도9는 도8에 도시된 측설점 등록부의 상세 구성 블록도이다.
도10은 도9에 도시된 도면 연동 입력부에서 변곡점을 추출하여 측설점으로 등록하는 실시예이다.
도11은 도3에 도시된 설정부의 상세 구성 블록도이다.
도12는 도2에 도시된 모바일 컨트롤러의 단축키 설정화면의 일실시예이다.
도13은 본 발명에 따른 모바일 단말을 이용한 GNSS 측량 방법의 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예에 따른 모바일 단말을 이용한 GNSS 측량 시스템 및 방법에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도1은 본 발명에 따른 모바일 단말을 이용한 GNSS 측량 시스템의 구성도이다.
도1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 모바일 단말을 이용한 GNSS 측량 시스템은 GNSS 위성(10), GNSS 기준국(20), GNSS 수신기(30), GNSS 중앙 관리 서버(40), 모바일 컨트롤러(100)를 포함한다.
상기 GNSS위성(10)은 다수의 위성으로 형성되어 위성신호를 송신하며, 복수의 GNSS 기준국(20)은 상기 GNSS 위성(10)으로부터 GNSS 위치 신호를 수신한다.
상기 복수의 기준국(20)은 측량기준점에 설치되어 복수의 GNSS 위성(10)으로부터 GNSS 위치신호를 수신하고, 측량기준점의 GNSS 관측정보를 생성하여 GNSS 중앙 관리 서버(40)로 송신하게 된다.
상기 GNSS 수신기(30)는 복수의 GNSS 위성(10)으로부터 GNSS 위치신호를 수신하고, 상기 GNSS 중앙 관리 서버(40)에 측량지점의 현재 위치정보를 전송하고 상기 GNSS 중앙 관리 서버(40)로부터, GNSS 위치보정 정보를 수신하여 정밀 위치 정보를 계산한다.
또한, 상기 GNSS 수신기(30)는 측량지점을 따라 이동 가능하며 상기 GNSS 위성(10)으로부터 위치정보에 GNSS 위치 신호를 수신하여 2차원의 평면좌표와 높이로 구성된 3차원으로 위치 정보를 표현한다.
상기 GNSS 수신기(30)는 모바일 컨트롤러(100)에 의하여 제어될 수 있도록 하기 위해서, 상기 모바일 컨트롤러(100)는 상기 GNSS 수신기(30)에 연동한다.
상기 모바일 컨트롤러(100)는 상기 GNSS 수신기(30)로부터 측량지점의 현재 위치정보를 수신하여 상기 GNSS 중앙 관리 서버(40)로 전송하여 상기 GNSS 중앙 관리 서버(40)로부터 위치 보정 정보를 수신하고 이를 상기 GNSS 수신기(30)로 전송하여 정밀 위치를 계산하도록 제어하는 것으로, 스마트폰, PDA등 모바일 기기로 구성될 수 있다.
또한, 상기 GNSS 중앙 관리 서버(40)는 인터넷망을 통하여 복수의 기준국(20)과 통신가능하며, 모바일 컨트롤러(100)와도 인터넷망을 통하여 위치 정보에 대한 통신이 가능한 것이다.
상기 GNSS 중앙 관리 서버(40)는 상기 복수의 기준국(20)으로부터 측량기준점의 GNSS 관측정보를 인터넷망을 통하여 수신하고, 상기 모바일 컨트롤러(100)로부터 상기 GNSS 수신기(30)에서 수신된 측량지점의 현재 위치 정보를 인터넷망을 통하여 수신하여 상기 측량지점에 위치하는 상기 GNSS 수신기(30)의 현재 위치에 대한 보정 위치 정보를 요청받으면 상기 모바일 컨트롤러(100)에 보정 위치 정보를 전송하여 준다.
도2는 본 발명에 따른 모바일 단말을 이용한 GNSS 측량 시스템의 확장된 구성 블록도이다.
도2를 참조하면, 도1에 도시된 GNSS 위성(10), GNSS 기준국(20), GNSS 수신기(30), GNSS 중앙 관리 서버(40), 모바일 컨트롤러(100)를 포함하는 GNSS 측량 시스템의 구성에 인터넷으로 연결되는 클라우드 서버(600)와 상기 클라우드 서버(600)에 인터넷으로 결합하는 하나 이상의 클라이언트 단말(700)을 포함하여 구성된다.
도2에서, 상기 클라우드 서버(600)는 상기 모바일 컨트롤러(100)로부터 상기 GNSS 수신기(30)에서 계산된 정밀 위치 정보를 인터넷망을 통하여 업로드하면 이를 수신하고 저장한다.
또한, 상기 하나 이상의 클라이언트 단말(700)은 상기 클라우드 서버(600)에 인터넷을 통하여 접속 가능하고 클라우드 서비스에 의하여 위치 정보 데이터를 다운로드하거나 전송할 수 있도록 측량도 작성을 위한 편집과 데이터 정리가 가능하게 된다.
클라우드 서비스는 Ndrive, Daum Cloud, DropBox, Email 등을 통하여 온라인 작업 전송이 가능하다.
도3은 도2에 도시된 모바일 컨트롤러의 상세 구성 블록도이다.
도3을 참조하면, 모바일 컨트롤러(100)는 측량도 작성부(110), 도로 측량도 작성부(120), 측설부(130), 도로 측설부(140), 로그인부(150), 설정부(160), 배경맵지원부(170), 계산부(180)를 포함한다.
먼저, 상기 로그인부(150)는 상기 모바일 컨트롤러(100)에 설치된 GNSS 측량어플리케이션 프로그램에 접속하기 위한 사용자 인증을 위한 것이다.
모바일 컨트롤러(100)에 해당하는 스마트폰 또는 PDA에는 상기 GNSS 수신기를 제어하기 위한 애플리케이션 또는 응용프로그램을 미리 다운로드 받아 설치하게 된다.
그리고, 상기 애플리케이션 또는 응용프로그램에 회원가입 또는 액세스 하기 위한 ID와 패스워드를 설정하면, 상기 GNSS 측량어플리케이션 프로그램에 접속하기 위한 사용자 인증을 위해서 발급받은 사용자 ID와 PW를 입력해 프로그램에 접속하여 이용가능하게 된다.
상기 측량도 작성부(110)는 GNSS 수신기(30)로부터 현재 위치 정보를 수신하고 측량하려는 위치를 표시, 저장함으로써 측량도를 제작할 수 있도록 하는 모듈이다.
또한, 상기 도로 측량도 작성부(120)는 상기 GNSS 수신기(30)로부터 현재 위치 정보를 수신하고 측량하려는 도로의 위치를 표시, 저장하여 도로측량도를 제작할 수 있도록 하는 모듈이다.
그리고, 상기 측설부(130)는 특정한 위치 좌표를 설정하고 설정된 위치 좌표로 안내하여 찾아가도록 하는 모듈에 해당한다.
측설부(130)에는 방위각, 방위, 남은 거리, 목적지에 대한 방향, 나침반과 같은 정보가 표시된다.
또한, 상기 도로 측설부(140)는 특정한 도로 위에서 일정한 단위로 도로를 구분하고 특정 부분의 위치를 설정하고 설정된 위치 좌표로 안내하여 찾아가도록 하는 모듈에 해당한다.
한편, 설정부(160)는 GNSS 측량어플리케이션 프로그램에 대한 메뉴나 조건 설정을 하는 모듈 부분이고, 배경맵 지원부(170)는 모바일 컨트롤러 화면에서 표시 지원되는 배경맵을 설정거나 표시하는 모듈이고, 계산부(180)는 측량된 지점 간의 위치 정보들로부터 지점 간에 관계된 데이터로서 거리, 면적, 각도, 방위각, 둘레, 경사도, 높이차를 계산하는 모듈 부분에 해당한다.
도4는 도3에 도시된 측량도 작성부의 상세 구성 블록도이다.
도4에 도시된 측량도 작성부(110)는 GNSS 신호를 수신 받아 측량 하고자 하는 위치를 저장, 표시하여 측량도를 작성하는 모듈이다.
상기 측량도 작성부(110)에는 통신인터페이스부(111), 입력부(112), 배경맵표시부(113), 정밀위치표시부(114), 측량점정보입력부(115), 측량데이터저장부(116), 측량도표시부(117)를 포함한다.
상기 통신인터페이스부(111)는 상기 GNSS 수신기와 상기 모바일 컨트롤러(100) 사이에서 현재 위치 정보와 이에 대한 보정 신호를 블루투스로 수신하고 전송하기 위한 인터페이스를 제공하는 것이다.
또한, 상기 입력부(112)는 측량도 작성에 앞서 작업이름, 좌표계, 작업에 대한 정보를 입력하고 배경맵 파일을 입력하는 모듈에 해당한다.
상기 배경맵 표시부(113)는 사용자가 입력한 배경맵을 모바일 컨트롤러 화면에 표시하게 한다.
이때, 정밀 위치 표시부(114)는 모바일 컨트롤러 화면에서 GNSS 수신기(30)에서 보정 위치에 따라 계산된 현재 위치를 표시하게 된다.
상기 측량점 정보 입력부(115)는 측량할 지점에 대한 측량점명, 코드명, 메모, 속성과 같은 측량점에 대한 정보를 입력하는 것이다.
측량 데이터 저장부(116)는 측량한 지점에 대한 포인트 데이터로 점, 선, 면에 대한 측량 데이터를 모바일 컨트롤러(100) 내부에 저장하기 위한 것이다.
이때, 측량도 표시부(117)는 상기 저장된 측량 데이터를 모바일 컨트롤러(100) 화면에 표시한다.
도5는 도4에 도시된 측량 데이터 저장부의 상세 구성 블록도이다.
도5에 도시된 측량 데이터 저장부(116)는 측량한 지점에 대한 포인트 데이터를 모바일 컨트롤러 내부에 저장하기 위한 것으로, GNSS 데이터 저장부(1161), 입력데이터저장부(1162)를 포함한다.
상기 GNSS 데이터 저장부(1161)는 상기 GNSS 수신기(30)로부터 위치 정보로 수신된 GNSS 신호 데이터를 저장하고, 상기 입력 데이터 저장부(1162)는 사용자가 입력하는 도면, 측량점 파일, 좌표를 저장하는 것이다.
도6은 도5에 도시된 입력 데이터 저장부의 상세 구성 블록도이다.
도6을 참조하면 상기 입력 데이터 저장부(1162)는 직접 입력부(1162a), 파일추가입력부(1162b), 도면연동입력부(1162c)를 포함한다.
상기 직접 입력부(1162a)는 위치 좌표를 사용자가 직접 입력 처리하는 것으로, 예를들면 포인트 지점의 X좌표, Y좌표를 직접 입력하는 것이다.
또한, 파일 추가 입력부(1162c)는 다수의 포인트 지점의 위치 데이터를 포함하는 파일 형식으로 저장하였다가 모바일 컨트롤러로 불러와서 위치 데이터로 입력하는 것이다.
또한, 도면 연동 입력부(1162c)는 모바일 컨트롤러로 지형도, 지적도, 설계도와 같은 도면을 불러와서 화면에 디스플레이한 다음에 화면에 보이는 영역에 대한 변곡점만을 추출하여 표시하고 상기 변곡점을 측량점으로서 입력하는 것이다.
상기 모바일 컨트롤러가 스마트폰이나 PDA와 같은 디바이스인 경우에는 화면상에서 변곡점으로 표시되는 점을 터치하거나 선택하여 측량점 데이터로 입력하게 한다.
도7은 도6에 도시된 도면 연동 입력부에서 변곡점을 추출하는 실시예이다.
도7을 참조하면, 측량 구역에 대한 배경도나 측량도를 불러와서 일정 영역을 표시하게 하여 변곡점을 추출한다.
이때, 불러오는 배경도나 측량도의 전체 영역은 보통 큰 범위에 해당하기 때문에 도면 전체의 변곡점을 추출하려면 오랜 시간이 걸리고 장치에 많은 부하를 가져다 주게 된다.
도7에 도시된 것과 같이 상기 도면 연동 입력부(1162c)는 모바일 컨트롤러 화면의 스크린 영역에 대한 범위 내에서만 변곡점을 추출하도록 하는 것이다.
이렇게 추출된 변곡점은 해당 지점을 이용하여 측설점이나 측량점으로 등록하는데 사용된다.
도8은 도3에 도시된 측설부의 상세 구성 블록도이다.
상기 측설부(130)는 특정한 위치 좌표를 설정하고 설정된 위치 좌표로 안내하여 찾아가도록 하는 것이다.
상기 측설부(130)에는 통신인터페이스부(131), 입력부(132), 배경맵 표시부(133), 정밀위치표시부(134), 측설점등록부(135), 측설화면표시부(136)를 포함한다.
상기 통신인터페이스부(131)는 상기 GNSS 수신기와 상기 모바일 컨트롤러(100) 사이에서 현재 위치 정보와 이에 대한 보정 신호를 블루투스로 수신하고 전송하기 위한 인터페이스를 제공하는 것이다.
또한, 상기 입력부(132)는 측량도 작성에 앞서 작업이름, 좌표계, 작업에 대한 정보를 입력하고 배경맵 파일을 입력하는 모듈에 해당한다.
상기 배경맵 표시부(133)는 사용자가 입력한 배경맵을 모바일 컨트롤러 화면에 표시하게 한다.
이때, 정밀 위치 표시부(134)는 모바일 컨트롤러(100) 화면에서 GNSS 수신기(30)에서 보정 위치에 따라 계산된 현재 위치를 표시하게 된다.
또한, 상기 측설점 등록부(135)는 측설을 해야 할 점들의 위치 좌표를 등록하기 위한 모듈이다.
또한, 특정한 위치 좌표를 설정하는 측설점의 등록 방법은 다양한 방법으로 가능하다.
즉, 포인트 검색을 통하여 측설점을 등록하거나, 포인트 관리자의 포인트 선택을 통하여 측설점을 등록하거나 경도, 위도 좌표를 직접 입력하여 측설점을 등록하거나, 직각 좌표를 직접 입력하여 측설점을 등록할 수 있다.
그리고, 측설화면표시부(136)는 측설을 해야 할 점의 위치를 상기 모바일 컨트롤러(100) 화면에 표시하는 것이다.
도9는 도8에 도시된 측설점 등록부의 상세 구성 블록도이다.
상기 측설부(130)에는 측설해야 할 점들의 위치 좌표를 등록하기 위한 측설점 등록부(135)를 포함하며, 상기 측설점 등록부에는 직접 입력부(1351), 파일추가입력부(1352), 도면 연동 입력부(1353), 측량점 데이터 연동 입력부(1354)를 포함한다.
상기 직접 입력부(1351)는 위치 좌표를 사용자가 직접 입력 처리하는 것으로, 예를들면 포인트 지점의 X좌표, Y좌표를 직접 입력하여 측설점으로 등록하는 것이다.
또한, 상기 파일 추가입력부(1352)는 다수의 포인트 지점의 위치 데이터를 포함하는 파일 형식으로 저장하였다가 모바일 컨트롤러로 불러와서 측설점 등록 대상 위치 데이터로 입력하는 것이다.
또한, 도면 연동 입력부(1353)는 모바일 컨트롤러로 지형도, 지적도, 설계도와 같은 도면을 불러와서 화면에 디스플레이한 다음에 화면에 보이는 영역에 대한 변곡점만을 추출하여 표시하고 상기 변곡점을 측설점 등록 대상으로서 입력하는 것이다.
또한, 측량점 데이터 연동 입력부(1354)는 측량점 데이터 목록을 불러와서 측량점 데이터를 측설점으로 등록하는 것이다.
도10은 도9에 도시된 도면 연동 입력부에서 변곡점을 추출하여 측설점으로 등록하는 실시예이다.
상기 도면 연동 입력부(1353)는 모바일 컨트롤러 화면의 스크린 영역에 대한 범위 내에서만 변곡점을 추출하도록 하는 것이다.
이때, 모바일 컨트롤러 화면에서 현황보기를 클릭하면 측량 구역에 대한 배경도나 측량도를 표시하게 된다.
이때, 측량구역에 대한 일정 영역만을 표시하게 하여 변곡점을 추출하게 하면 보이는 스크린 영역만의 변곡점만 추출되어 표시되고 측설점으로 등록하고자 하는 변곡점을 터치하거나 선택하여 측설점으로 등록하게 된다.
도11은 도3에 도시된 설정부의 상세 구성 블록도이다.
설정부(160)는 GNSS 측량어플리케이션 프로그램에 대한 메뉴나 조건 설정을 하는 모듈 부분이다.
상기 설정부(160)에는 장비설정부(161), RTK 설정부(162), 정밀도설정부(163), 켈리브레이션부(164)를 포함한다.
상기 장비설정부(161)는 상기 모바일 컨트롤러(100)를 상기 다수의 GNSS 수신기(30) 중에서 블루투스 검색을 통해 무선 연결하는 것으로, 특별한 설정이 없어도 최근 연결되었던 장비로 자동 연결된다.
상기 RTK 설정부(162)는 위치의 정밀도를 높이기 위해 RTK(Real Time Kinematic)에 대한 조건을 설정하는 부분으로 고정밀 위치 신호를 사용 가능하게 하는 기능을 가지는 것이다.
상기 정밀도설정부(163)는 상기 모바일 컨트롤러(100)에서 취득하려고 하는 위치데이터의 정밀도를 설정하고, 설정된 정밀도를 가진 위치데이터만을 저장시키도록 하는 것이다.
정밀도 설정을 통해서 위치 신호를 필터링할 수 있으며, 필터링 방법에는 수평 정밀도를 통한 필터링, 수직 정밀도를 통한 필터링, 관측 횟수를 설정하거나 켈리브레이션 관측 횟수를 설정함으로써 가능하다.
또한, 켈리브레이션부(164)는 상기 GNSS수신기(30)를 통해 수신된 위치와 측량 현장 위치를 일치시키기 위한 좌표계 조정을 설정하는 것이다.
상기 켈리브레이션부(164)는 현장 상황에 맞는 맞춤형 로컬 좌표계 정의 기능을 수행하고, 후처리 방식이 아닌 실시간 켈리브레이션인 running calibration을 지원하게 된다.
도12는 도2에 도시된 모바일 컨트롤러의 단축키 설정화면의 일실시예이다.
도12를 참조하면, 본 발명에서 상기 모바일 컨트롤러에 설치된 GNSS 측량 어플리케이션 프로그램을 구동하기 위한 로그인, 측량 메뉴를 상기 모바일 컨트롤러의 볼륨키로써 설정할 수 있도록 하는 것이다.
통상적으로, 측량 현장 작업자는 두꺼운 장갑을 착용하여 모바일 컨트롤러로서 스마트폰이나 PDA를 사용하는 경우에 화면의 터치 스크린에 의한 측량 어플리케이션을 구동하기가 곤란하거나 매번 장갑을 벗거나 하는 불편함이 따른다.
이를 개선하기 위해서, 스마트폰 어플리케이션을 사용하는 모바일 기기 측면에 돌출되어 구비된 볼륨키만을 사용하여 어플리케이션 로그인, 측량 메뉴를 사용할 수 있도록 단축키를 설정하는 것이다.
도12를 참조하면, 상기 볼륨키를 이용하여 기본 측량기능을 시작부터 끝까지 사용할 수 있도록 하는 단축키를 지정하는 것이다.
도12에서, 단축키를 사용/사용안함을 설정(①)하여 사용을 설정하면 볼륨키가 엔터키와 같이 설정키로서 사용되는 것이고, 사용안함을 설정하면 통상의 볼륨키로서 소리 조절 모드로 동작하게 된다.
단축키로 사용을 선택한 경우 팝업창(②)이 표시되면서 단축키를 세부적으로 설정할 수 있게 된다.
단축키 설정은 체크박스를 통한 단축키 사용 유무를 선택하게 된다(③).
③에서 체크박스를 통하여 로그인, 취소, 일반측량, 측량, 시작, 취소, 강제저장, 측량중지, 연속 포인트 측량에 대하여 세부적으로 설정할 수 있다.
로그인을 선택하면, 볼륨 위쪽을 로그인으로 설정하여 사용할 것인지 볼륨 아래쪽을 설정할지 선택할 수 있고, 도면에서는 아래쪽으로 설정되어 있다(④).
또한, 현재 표시된 체크와 선택된 설정값들을 기본값으로 정할 수 있고, 상기값을 선호값으로 저장하는 것도 가능하다.
도13은 본 발명에 따른 모바일 단말을 이용한 GNSS 측량 방법의 흐름도이다.
도13을 참조하여 본 발명에 따른 모바일 단말을 이용한 GNSS 측량 방법은 다음과 같이 진행된다.
먼저, 모바일 컨트롤러(100)와 GNSS 수신기(30)를 연동시키고 RTK, 정밀도를 설정한다(S10).
이 단계를 상세하게 살펴보면 다음과 같이 진행되는 것이다.
우선, 상기 모바일 컨트롤러(100)에 설치된 GNSS 측량어플리케이션 프로그램에 접속하기 위한 사용자 인증을 한 후 GNSS 측량어플리케이션 프로그램을 실행하게 되면, GNSS 컨트롤러(100)가 GNSS 수신기(30)에 연결되면 GNSS 수신기(30)를 통해 위치 정보를 수신한다.
다음으로, 상기 모바일 컨트롤러(100)가 현재 위치를 GNSS 중앙 관리 서버(40)로 전송하면, GNSS 중앙 관리 서버(40)에서 GNSS 수신기(30)의 현재 위치에 대한 요청에 맞는 보정신호를 모바일 컨트롤러(100)에 전송한다.
상기 모바일 컨트롤러(100)는 보정신호를 GNSS 수신기(30)에 전달하면 상기 GNSS 수신기(30)가 정밀 위치를 계산한 후 모바일 컨트롤러(100)에 전송하여 준다.
다음에, 모바일 컨트롤러(100)는 배경맵을 표시하여 현재 위치를 표시한다(S20).
이후에, 모바일 컨트롤러(100)는 응용 프로그램에 의하여 측량점 정보를 입력하여 측량 데이터를 저장한다(S30).
상기 모바일 컨트롤러(100)는 저장된 측량 데이터에 의한 측량도를 완성하고 완성된 측량도를 표시한다(S40).
또한, 상기 모바일 컨트롤러(100)는 완성된 측량도와 측량 데이터를 클라우드 서버로 전송하게 한다(S50).
그리고, 상기 모바일 컨트롤러(100)는 측량된 지점 간의 위치 정보들로부터 지점 간에 관계된 데이터로서 측량점 간의 거리, 방위각, 둘레, 면적, 경사도, 높이차를 계산한다.
이상에서 본 발명은 기재된 구체적인 실시예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
10 : GNSS 위성 20 : 기준국
30 : GNSS 수신기 40 : GNSS 중앙관리서버
100 : 모바일 컨트롤러 110 : 측량도 작성부
120 : 도로측량도작성부 130 : 측설부
140 : 도로 측설부 150 : 로그인부
160 : 설정부 170 : 배경맵지원부
180 : 계산부 600 : 클라우드 서버
700 : 클라이언트 단말

Claims (4)

  1. 복수의 GNSS 위성으로부터 GNSS 위치신호를 수신하여 GNSS 중앙 관리 서버에 측량지점의 현재 관측정보를 전송하고 상기 GNSS 중앙 관리 서버로부터 GNSS 위치 보정 정보를 수신하여 정밀 위치 정보를 계산하는 이동 가능한 GNSS 수신기에 연동하고 상기 GNSS 수신기로부터 측량지점의 현재 위치정보를 수신하여 상기 GNSS 중앙 관리 서버로 전송하여 상기 GNSS 중앙 관리 서버로부터 위치 보정 정보를 수신하고 이를 상기 GNSS 수신기로 전송하여 정밀 위치를 계산하도록 제어하는 모바일 컨트롤러를 포함하는 GNSS 측량 시스템에 있어서,
    상기 모바일 컨트롤러는,
    상기 GNSS 수신기로부터 현재 위치 정보를 수신하고 측량하려는 위치를 표시, 저장하여 측량도를 작성하는 측량도 작성부와, 특정한 위치 좌표를 설정하고 설정된 위치 좌표로 안내하여 찾아가는 측설부를 포함하고,
    상기 측량도 작성부에는 측량한 지점에 대한 포인트 데이터를 모바일 컨트롤러 내부에 저장하기 위한 측량 데이터 저장부를 포함하며, 상기 측량 데이터 저장부에는,
    GNSS 수신기로부터 위치 정보로 수신된 GNSS 신호 데이터를 저장하는 GNSS 데이터 저장부; 및
    사용자가 입력하는 도면, 측량점 파일, 좌표를 저장하는 입력 데이터 저장부를 포함하고,
    상기 입력 데이터 저장부는 도면을 불러와서 화면에 보이는 영역에 대한 변곡점만을 추출하여 추출된 변곡점을 측량점으로 저장하는 도면 연동 입력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 모바일 단말을 이용한 GNSS 측량 시스템.
  2. 삭제
  3. 복수의 GNSS 위성으로부터 GNSS 위치신호를 수신하여 GNSS 중앙 관리 서버에 측량지점의 현재 관측정보를 전송하고 상기 GNSS 중앙 관리 서버로부터 GNSS 위치 보정 정보를 수신하여 정밀 위치 정보를 계산하는 이동 가능한 GNSS 수신기에 연동하고 상기 GNSS 수신기로부터 측량지점의 현재 위치정보를 수신하여 상기 GNSS 중앙 관리 서버로 전송하여 상기 GNSS 중앙 관리 서버로부터 위치 보정 정보를 수신하고 이를 상기 GNSS 수신기로 전송하여 정밀 위치를 계산하도록 제어하는 모바일 컨트롤러를 포함하는 GNSS 측량 시스템에 있어서,
    상기 모바일 컨트롤러로부터 상기 GNSS 수신기에서 계산된 정밀 위치 정보를 인터넷망을 통하여 수신하고 저장하는 클라우드 서버; 및
    상기 클라우드 서버에 인터넷을 통하여 접속 가능하고 클라우드 서비스에 의하여 위치 정보 데이터를 다운로드하거나 전송할 수 있으며 측량도 작성을 위한 편집과 데이터 정리가 가능한 하나 이상의 클라이언트 단말을 더 포함하며,
    상기 모바일 컨트롤러는,
    상기 GNSS 수신기로부터 현재 위치 정보를 수신하고 측량하려는 위치를 표시, 저장하여 측량도를 작성하는 측량도 작성부와, 특정한 위치 좌표를 설정하고 설정된 위치 좌표로 안내하여 찾아가는 측설부를 포함하고,
    상기 측설부에는 측설해야 할 점들의 위치 좌표를 등록하기 위한 측설점 등록부를 포함하며,
    상기 측설점 등록부에는 도면을 불러와서 화면에 보이는 영역에 대한 변곡점만을 추출하여 추출된 변곡점을 측설점으로 저장하는 도면 연동 입력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 모바일 단말을 이용한 GNSS 측량 시스템.
  4. 측량기준점에 설치되어 복수의 GNSS 위성으로부터 GNSS 위치신호를 수신하고, 측량기준점의 GNSS 위치정보신호를 생성하여 GNSS 중앙 관리 서버로 송신하는 복수의 기준국;
    복수의 GNSS 위성으로부터 GNSS 위치신호를 수신하고, 상기 GNSS 중앙 관리 서버에 측량지점의 현재 관측정보를 전송하고 상기 GNSS 중앙 관리 서버로부터 GNSS 위치 보정 정보를 수신하여 정밀 위치 정보를 계산하는 이동 가능한 GNSS 수신기;
    상기 GNSS 수신기에 연동하고 상기 GNSS 수신기로부터 측량지점의 현재 위치정보를 수신하여 상기 GNSS 중앙 관리 서버로 전송하여 상기 GNSS 중앙 관리 서버로부터 위치 보정 정보를 수신하고 이를 상기 GNSS 수신기로 전송하여 정밀 위치를 계산하도록 제어하는 모바일 컨트롤러; 및
    상기 복수의 기준국으로부터 측량기준점의 GNSS 관측정보를 인터넷망을 통하여 수신하고, 상기 모바일 컨트롤러로부터 상기 GNSS 수신기에서 수신된 측량지점의 현재 위치 정보를 인터넷망을 통하여 수신하여 상기 측량지점에 위치하는 상기 GNSS 수신기의 현재 위치에 대한 위치 보정 정보를 요청받으면 상기 모바일 컨트롤러에 위치 보정 정보를 전송하는 GNSS 중앙 관리 서버를 포함하며,
    상기 모바일 컨트롤러에 설치된 GNSS 측량 어플리케이션 프로그램을 구동하기 위한 로그인, 측량 메뉴를 상기 모바일 컨트롤러의 볼륨키를 이용하여 단축기로서 설정할 수 있도록 한 것으로 볼륨키를 단축기로 사용 설정한 경우 팝업창이 표시되어 체크박스에서 단축기 설정을 세부적으로 할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 모바일 단말을 이용한 GNSS 측량 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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