KR102475087B1 - 사용 편의성이 향상된 gnss 기반 기준점 측량장치 - Google Patents

사용 편의성이 향상된 gnss 기반 기준점 측량장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 사용 편의성이 향상된 GNSS 기반 기준점 측량장치에 관한 것으로, 측량기기(40)와, 중계기(20)와, 표고값분석서버(30)를 포함하여, GNSS을 기반으로 기준점 측량 작업시 편의성이 향상됨은 물론, 시준점이미지를 영상분석하여 자동으로 표고값을 연산함으로써 작업의 편의성이 더욱 향상되며, 시준점이미지를 통해 시준값이 추출되기 때문에 조작의 위험이 없어 작업 신뢰도가 향상되는 이점이 있다.

Description

사용 편의성이 향상된 GNSS 기반 기준점 측량장치{Surveying Equipment Based on GNSS}
본 발명은 사용 편의성이 향상된 GNSS 기반 기준점 측량장치에 관한 것이다.
일반적으로 기준점 측량이란 측량의 기준으로 되어 있는 점의 위치를 측량하는 것으로, 삼각측량, 다각측량, 고저측량, GPS측량 등에 의하여 행하여진다.
한편, 종래에는 기준점 측량 시 도 1과 같이 GNSS 측량기(1, 일예로 GPS 측량기)를 기반으로 측량이 이루어지는 데, 이러한 경우 고저 데이터를 정확이 얻기 위해 수준측량이 함께 이루어지도 한다.
그러나, 종래에는 기준점 측량을 위해 GNSS 측량 및 수준 측량을 함께 수행할 시, GNSS 측량 및 수준 측량을 함께 할 수 있는 복합기능이 없어 측량 작업의 편의성이 현저히 낮았다.
또한, 종래에는 기준점 측량을 위해 수준측량을 진행할 시, 작업자는 시작지점에서부터 종료지점까지 이동하면서 전시값들 및 후시값들 측정하여, 전시값들 및 후시값들을 이용하여 종료지점의 표고값을 측량한다.
이때, 작업자는 전시값 및 후시값을 일일이 기록하면서 표고값을 구해야 하기 때문에, 작업이 매우 불편하였다.
또한, 종래에는 전시값 및 후시값을 작업자가 직접 기록하기 때문에 조작의 위험이 있어 측량값에 대한 신뢰도에 의문을 갖는 일이 발생하였다.
대한민국 등록특허공보 제10-1492220호
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, GNSS을 기반으로 기준점 측량 작업시 편의성이 향상됨은 물론, 시준점이미지를 영상분석하여 자동으로 표고값을 연산함으로써 작업의 편의성이 더욱 향상되며, 시준점이미지를 통해 시준값이 추출되기 때문에 조작의 위험이 없어 작업 신뢰도가 향상되는 GNSS 기반 기준점 측량장치를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명은,
측량기기(40)를 포함하는 GNSS 기반 기준점 측량장치에 있어서,
상기 측량기기(40)는, 상하방향으로 개구되게 형성된 체결홀(42a1)을 구비한 삼각대본체(41a)와, 삼각대본체(41a)에 회전가능하게 설치되는 다수의 다리(41b)를 마련한 삼각대(41); 삼각대본체(41a)의 체결홀(42a1)에 삽탈가능하게 나사산체결되되, 상단이 삼각대본체(41a) 상방으로 돌출되고, 하단이 삼각대본체(41a)의 하방으로 돌출되는 제1폴대(42a)와, 제1폴대(42b)에 상하방향으로 이동가능하게 삽입되는 제2폴대(42b)와, 제2폴대(42b)에 상하방향으로 이동가능하게 설치되는 제3폴대(42c)와, 제2폴대(42b)를 제1폴대(42a)에 고정하는 제1고정체(42d)와, 제3폴대(42c)를 제2폴대(42b)에 고정하는 제2고정체(42e)를 마련한 센터폴대(42); 수준측량 시작지점에 대한 시작신호를 입력하는 시작모듈(43a1)과, 수준측량 종료지점에 대한 종료신호를 입력하는 종료모듈(43a2)과, 후시이미지촬영신호를 입력하는 후시모듈(43a3-1), 전시이미지촬영신호를 입력하는 전시모듈(43a3-2)을 구비한 촬영모듈(43a3)을 마련한 레벨기입력유닛(43a); 표고값분석서버(30)로부터의 오류측량신호 및 표고값분석서버(30)로부터의 정상측량신호에 따라 종료지점 표고값의 오류여부를 나타내는 오류여부출력모듈(43b1)을 구비한 레벨기출력유닛(43b); 후시모듈(43a3-1)이 구동되거나 전시모듈(43a3-2)이 구동되면 레벨기(43)의 시준점을 촬영하여 후시시준점이미지 또는 전시시준점이미지를 출력하는 시준점촬영유닛(43c); 상기 시작신호와 상기 종료신호와 상기 후시시준점이미지와 상기 전시시준점이미지를 표고값분석서버(30)로 송출하고, 표고값분석서버(30)로부터의 오류측량신호 및 표고값분석서버(30)로부터의 정상측량신호를 수신하는 레벨기근거리양방향통신유닛(43d); 레벨기입력유닛(43a)의 입력신호에 따라 시준점촬영유닛(43c)을 제어하고, 레벨기근거리양방향통신유닛(43d)이 중계기(20)와 근거리통신하도록 레벨기근거리양방향통신유닛(43d)을 제어하며, 표고값분석서버(30)로부터의 오류측량신호 또는 표고값분석서버(30)로부터의 정상측량신호에 따라 오류여부출력모듈(43b1)를 제어하는 레벨기제어유닛(43e);을 갖추고서, 센터폴대(42)의 상단에 설치되는 레벨기(43); 레벨기(43)의 상측에 착탈가능하게 설치되는 연결폴대(44); 연결폴대(44)에 설치되는 GNSS측량기(45); GNSS측량기(45)와 근거리통신하는 제1GNSS측량기근거리양방향통신유닛(46e)과, GNSS측량기(45)로부터의 GNSS측량값을 입력하는 GNSS측량기입력유닛(46a)과, GNSS측량기(45)로부터의 GNSS측량값을 출력하는 GNSS측량기출력유닛(46b)과, GNSS측량기입력유닛(46a)으로부터의 GNSS측량값을 송출하는 제2GNSS측량기근거리양방향통신유닛(46c)과, GNSS측량기출력유닛(46b)과 제1GNSS측량기근거리양방향통신유닛(46e)과 제2GNSS측량기근거리양방향통신유닛(46c)을 제어하는 GNSS측량기제어유닛(46d)을 구비하여, 연결폴대(44)에 설치되는 입출력단말기(46);를 갖추고,
제2GNSS측량기근거리양방향통신유닛(46c) 및 레벨기근거리양방향통신유닛(43d)과 근거리 통신하고, 표고값분석서버(30)의 원거리양방향통신유닛(31)과 원거리 통신하는 중계기(20)와;
상기 GNSS측량값과 상기 시작신호와 상기 종료신호와 상기 후시시준점이미지와 상기 전시시준점이미지를 수신하고, 표고값비교유닛(35)의 오류측량신호 및 표고값비교유닛(35)의 정상측량신호를 송출하는 원거리양방향통신유닛(31); 상기 후시시준점이미지와 상기 전시시준점이미지를 영상분석하여 후시시준값과 전시시준값을 추출하는 시준점이미지분석유닛(32); 상기 후시시준값과 상기 전시시준값을 저장하는 시준값DB(33a)와, 표고값연산유닛(34)에 의해 연산된 표고값을 저장하는 종료지점표고값DB(33b)과, 기존 표고값을 저장하는 기존표고값DB(33c)와, GNSS측량값을 저장하는 GNSS값DB(33d)를 구비한 데이터저장유닛(33); 상기 후시시준값과 상기 전시시준값을 이용하여 종료지점의 표고값을 연산하고, 상기 연산된 종료지점 표고값을 종료지점표고값DB(33b)에 저장하는 표고값연산유닛(34); 종료지점 표고값과, 종료지점 표고값에 대응하는 기존 표고값을 비교하여기준범위 밖으로 차이가 발생할 경우 오류측량신호를 출력하고, 종료지점 표고값과, 종료지점 표고값에 대응하는 기존 표고값을 비교하여 기준범위 내로 차이가 발생할 경우 정상측량신호를 출력하는 표고값비교유닛(35); 원거리양방향통신유닛(31)과 시준점이미지분석유닛(32)과 데이터저장유닛(33)과 표고값연산유닛(34)과 표고값비교유닛(35)을 제어하는 표고값분석서버제어유닛(36)을 갖춘 표고값분석서버(30)
를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 과제의 해결 수단에 따른 본 발명은, 측량기기(40)와, 중계기(20)와, 표고값분석서버(30)를 포함하여, GNSS을 기반으로 기준점 측량 작업시 편의성이 향상됨은 물론, 시준점이미지를 영상분석하여 자동으로 표고값을 연산함으로써 작업의 편의성이 더욱 향상되며, 시준점이미지를 통해 시준값이 추출되기 때문에 조작의 위험이 없어 작업 신뢰도가 향상되는 이점이 있다.
도 1은 종래 기술을 설명하기 위한 도면이고,
도 2는 본 발명의 측량기기를 나타낸 도면이고,
도 3은 도 2의 일부를 나타낸 부분 단면도이고,
도 4는 본 발명에서 수준 측량 시의 측량기기를 나타낸 도면이고,
도 5는 본 발명에서 GNSSS측량기와 표고값분석서버 간의 연관관계를 설명하기 위한 제어 구성도이고,
도 6은 본 발명에서 레벨기와 표고값분석서버 간의 연관관계를 설명하기 위한 제어 구성도이고,
도 7은 본 발명의 레벨기입력유닛 및 레벨기출력유닛을 설명하기 위한 도면이고,
도 8 내지 도 11은 본 발명의 작용을 설명하기 위한 도면이다.
이하 본 발명을 통상의 기술자가 쉽게 실시할 수 있도록 설명한다.
도 2는 본 발명의 측량기기를 나타낸 도면이고, 도 3은 도 2의 일부를 나타낸 부분 단면도이고, 도 4는 본 발명에서 수준 측량 시의 측량기기를 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명에서 GNSSS측량기와 표고값분석서버 간의 연관관계를 설명하기 위한 제어 구성도이고, 도 6은 본 발명에서 레벨기와 표고값분석서버 간의 연관관계를 설명하기 위한 제어 구성도이고, 도 7은 본 발명의 레벨기입력유닛 및 레벨기출력유닛을 설명하기 위한 도면으로서, 도 1 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 구성을 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 측량기기(40)를 포함하는 GNSS 기반 기준점 측량장치에 있어서, 중계기(20)와 표고값분석서버(30)를 더 포함한다. 그리고 본 발명에서 측량기기(40)는 삼각대(41)와, 센터폴대(42)와, 레벨기(43)와, 연결폴대(44)와, GNSS측량기(45)와, 입출력단말기(46)를 더 갖춘다.
상기 삼각대(41)는, 상하방향으로 개구되게 형성된 체결홀(42a1)을 구비한 삼각대본체(41a)와, 삼각대본체(41a)에 회전가능하게 설치되는 다수의 다리(41b)를 갖춘다. 본 발명에서 체결홀(42a1)의 상측에 나사산에 형성된다. 또한 본 발명에서 다리(41b)는 3개가 구비된다.
상기 센터폴대(42)는, 삼각대본체(41a)의 체결홀(42a1)에 삽탈가능하게 나사산체결되되, 상단이 삼각대본체(41a) 상방으로 돌출되고, 하단이 삼각대본체(41a)의 하방으로 돌출되는 제1폴대(42a)와, 제1폴대(42b)에 상하방향으로 이동가능하게 삽입되는 제2폴대(42b)와, 제2폴대(42b)에 상하방향으로 이동가능하게 설치되는 제3폴대(42c)와, 제2폴대(42b)를 제1폴대(42a)에 고정하는 제1고정체(42d)와, 제3폴대(42c)를 제2폴대(42b)에 고정하는 제2고정체(42e)를 갖추고서, 상하방향으로 길이조절 가능하다. 본 발명에서 제3폴대(42c)의 하단은 첨단 형상을 이룬다. 또한 본 발명에서 센터폴대(42b)는 3개의 폴대를 통해 안테나 타입으로 길이조절 가능하지만, 상기 폴대의 수는 다양하게 변형실시될 수 있다.
상기 레벨기(43)는, 레벨기입력유닛(43a)과, 레벨기출력유닛(43b)과, 시준점촬영유닛(43c)과, 레벨기근거리양방향통신유닛(43d)과, 레벨기제어유닛(43e)을 갖추고서, 센터폴대(42)의 상단에 설치된다.
상기 레벨기입력유닛(43a)은, 수준측량 시작지점에 대한 시작신호를 입력하는 시작모듈(43a1)과, 수준측량 종료지점에 대한 종료신호를 입력하는 종료모듈(43a2)과, 후시이미지촬영신호를 입력하는 후시모듈(43a3-1), 전시이미지촬영신호를 입력하는 전시모듈(43a3-2)을 구비한 촬영모듈(43a3)을 갖춘다. 본 발명에서 입력유닛(11)은 터치스크린패널 등 다양한 입력수단의 형태를 이룰 수 있다
상기 레벨기출력유닛(43b)은, 표고값분석서버(30)로부터의 오류측량신호 및 표고값분석서버(30)로부터의 정상측량신호에 따라 종료지점 표고값의 오류여부를 나타내는 오류여부출력모듈(43b1)을 갖춘다. 본 발명에서 출력유닛(12)은 터치스크린패널 등 다양한 출력수단의 형태를 이룰 수 있다.
한편, 본 발명에서는 터치스크린패널에 레벨기입력유닛(43a)의 기능 및 레벨기출력유닛(43b)의 기능이 탑재된다.
상기 시준점촬영유닛(43c)은, 후시모듈(43a3-1)이 구동되거나 전시모듈(43a3-2)이 구동되면 레벨기(43)의 시준점을 촬영하여 후시시준점이미지 또는 전시시준점이미지를 출력한다. 본 발명에서 시준점촬영유닛(43c)은 레벨기(43)가 표척을 시준할 시 레벨기(43) 렌즈의 십자선(시준점 위치)을 촬영한다.
상기 레벨기근거리양방향통신유닛(43d)은 상기 시작신호와 상기 종료신호와 상기 후시시준점이미지와 상기 전시시준점이미지를 표고값분석서버(30)로 송출하고, 표고값분석서버(30)로부터의 오류측량신호 및 표고값분석서버(30)로부터의 정상측량신호를 수신한다. 본 발명에서 레벨기근거리양방향통신유닛(43d)은 중계기(20)를 통해 표고값분석서버(30)와 양방향통신한다.
상기 레벨기제어유닛(43e)은, 레벨기입력유닛(43a)의 입력신호에 따라 시준점촬영유닛(43c)을 제어하고, 레벨기근거리양방향통신유닛(43d)이 중계기(20)와 근거리통신하도록 레벨기근거리양방향통신유닛(43d)을 제어하며, 표고값분석서버(30)로부터의 오류측량신호 또는 표고값분석서버(30)로부터의 정상측량신호에 따라 오류여부출력모듈(43b1)를 제어한다.
한편, 본 발명의 레벨기(43)는 렌즈, 수평기 등 종래의 레벨기 구성이 기본적으로 탑재된다.
상기 연결폴대(44)는, 레벨기(43)의 상측에 착탈가능하게 설치된다.
상기 GNSS측량기(45)는, 연결폴대(44)에 설치된다. 본 발명에서 GNSS측량기(45, GNSS: Global Navigation Satellite System, 위성측위시스템)는 다수의 인공위성(10)과 통신하여 현재 자기위치를 측량한다. 본 발명에서 GNSS측량기(45)는 GPS 측량에 사용되는 통상이 GPS기기가 적용가능하다.
상기 입출력단말기(46)는, GNSS측량기(45)와 근거리통신하는 제1GNSS측량기근거리양방향통신유닛(46e)과, GNSS측량기(45)로부터의 GNSS측량값을 입력하는 GNSS측량기입력유닛(46a)과, GNSS측량기(45)로부터의 GNSS측량값을 출력하는 GNSS측량기출력유닛(46b)과, GNSS측량기입력유닛(46a)으로부터의 GNSS측량값을 송출하는 제2GNSS측량기근거리양방향통신유닛(46c)과, GNSS측량기출력유닛(46b)과 제1GNSS측량기근거리양방향통신유닛(46e)과 제2GNSS측량기근거리양방향통신유닛(46c)을 제어하는 GNSS측량기제어유닛(46d)을 구비하여, 연결폴대(44)에 설치된다. 본 발명에서 입출력단말기(46)는 연결대(44)에 착탈가능하게 설치될 수 있다. 한편 본 발명에서 입출력단말기(46)는 터치패널 방식으로 구성될 수 있다. 또한 본 발명에서 제1GNSS측량기근거리양방향통신유닛(46e)은 GNSS측량기(45)와 양방향 통신이 가능하면 다양한 통신방식으로 설계변경 가능하다.
상기 중계기(20)는, 제2GNSS측량기근거리양방향통신유닛(46c) 및 레벨기근거리양방향통신유닛(43d)과 근거리 통신하고, 표고값분석서버(30)의 원거리양방향통신유닛(31)과 원거리 통신한다. 본 발명에서 중계기(20)는 일예로 스마트폰이 될 수 있으며, 이 경우 스마트폰의 핫스팟 기능이 사용된다. 이외에도 본 발명에서는 다양한 형태의 중계기(20)가 적용가능하다.
상기 표고값분석서버(30)는, 원거리양방향통신유닛(31)과, 시준점이미지분석어유닛(32)과, 데이터저장유닛(33)과, 표고값연산유닛(34)과, 표고값비교유닛(35)과, 표고값분석서버제어유닛(36)을 갖춘다.
상기 원거리양방향통신유닛(31)은, 상기 GNSS측량값과 상기 시작신호와 상기 종료신호와 상기 후시시준점이미지와 상기 전시시준점이미지를 수신하고, 표고값비교유닛(35)의 오류측량신호 및 표고값비교유닛(35)의 정상측량신호를 송출한다.
상기 시준점이미지분석유닛(32)은, 상기 후시시준점이미지와 상기 전시시준점이미지를 영상분석하여 후시시준값과 전시시준값을 추출한다. 본 발명에서 시준점이미지분석유닛(32)은 후시시준점이미지 및 전시시준점이미지를 영상분석하여, 후시시준점이미지 및 전시시준점이미지에서 레벨기(43) 렌즈의 십자선이 위치한 지점의 값을 추출한다. 한편 본 발명에서 시준점이미지분석유닛(32)의 영상분석 방식은 RGB 정보를 이용한 영상분석 등 다양한 방식이 적용가능하다.
상기 데이터저장유닛(33)은, 상기 후시시준값과 상기 전시시준값을 저장하는 시준값DB(33a)와, 표고값연산유닛(34)에 의해 연산된 표고값을 저장하는 종료지점표고값DB(33b)과, 기존 표고값을 저장하는 기존표고값DB(33c)와, GNSS측량값을 저장하는 GNSS값DB(33d)를 갖춘다.
상기 표고값연산유닛(34)은, 상기 후시시준값과 상기 전시시준값을 이용하여 종료지점의 표고값을 연산하고, 상기 연산된 종료지점 표고값을 종료지점표고값DB(33b)에 저장한다.
상기 표고값비교유닛(35)은, 종료지점 표고값과, 종료지점 표고값에 대응하는 기존 표고값을 비교하여 기준범위 밖으로 차이가 발생할 경우 오류측량신호를 출력하고, 종료지점 표고값과, 종료지점 표고값에 대응하는 기존 표고값을 비교하여 기준범위 내로 차이가 발생할 경우 정상측량신호를 출력한다.
상기 표고값분석서버제어유닛(36)은, 원거리양방향통신유닛(31)과 시준점이미지분석유닛(32)과 데이터저장유닛(33)과 표고값연산유닛(34)과 표고값비교유닛(35)을 제어한다.
한편, 본 발명의 표고값분석서버(30)는 신호입력을 위한 표고값분석서버입력유닛(37)과, 표고값분석서버제어유닛(36)의 작동상태를 나타내는 표고값분석서버출력유닛(38)을 더 갖춘다.
도 8은 본 발명에서 후시시준점 촬영 및 전시시준점 촬영을 설명하기 위한 순서도이고, 도 9는 본 발명의 레벨기를 이용한 시준 작업을 설명하기 위한 도면이고, 도 10은 본 발명에 따른 수준측량을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 11은 본 발명에 따른 GNSS측량을 설명하기 위한 도면으로서, 도 8 내지 도 11을 참조하여 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.
작업자는 일정지점(일예로 기준점)에 대한 측량을 수행한다. 이때 작업자는 스마트폰을 중계기(20)로 사용한다.
우선, 작업자는 레벨기(43)에서 연결폴대(44)를 분리한 후, 삼각대(41)에 센터폴대(42)를 결합한다. 그러면 레벨기(43)를 수준측량용으로 사용할 수 있다.(도 9 참조)
그리고, 작업자는, 시작지점에 표척(S)을 세우고, 레벨기(43)을 표척(S)의 전방에 배치시킨 후, 측량시작을 알리기 위해 레벨기입력유닛(43a)의 시작모듈(43a1)을 구동한다. 그러면 레벨기제어유닛(43e)은 레벨기근거리양방향통신유닛(43d)을 제어하여, 시작모듈(43a1)의 시작신호가 중계기(20)를 경유하여 표고값분석서버(30)로 전송되도록 한다.
이후, 작업자는 후시촬영을 먼저하기로 결정하면, 레벨기(43)를 통해 시작지점(후시 위치)에 세워진 표척(S)을 시준한 후, 후시촬영을 위해 후시모듈(43a3-1)을 구동한다. 그러면 레벨기제어유닛(43e)은, 시준점촬영유닛(43c)을 제어하여 표척(S)이 촬영되도록 하고, 레벨기근거리양방향통신유닛(43d)을 제어하여, 상기 촬영된 후시시준점이미지가 중계기(20)를 경유하여 표고값분석서버(30)로 전송되도록 한다.
또한, 후시 작업을 마친 작업자는, 표척(S)을 전시 위치에 배치시킨 후(도 9 참조), 전시촬영을 위해 전시모듈(43a3-2)를 구동한다. 그러면 레벨기제어유닛(43e)은, 시준점촬영유닛(43c)을 제어하여 표척(S)이 촬영되도록 하고, 레벨기근거리양방향통신유닛(43d)을 제어하여, 상기 촬영된 전시시준점이미지가 중계기(20)를 경유하여 표고값분석서버(30)로 전송되도록 한다.
계속해서, 작업자는 종료지점(일예로 기준점)까지 후시 및 전시 작업을 반복하여(도 10 참조), 각 작업에 따른 후시시준점이미지 및 전시시준점이미지가 표고값분석서버(30)로 전송되도록 한다.
이때, 상기와 같이 후시시준점이미지 및 전시시준점이미지가 표고값분석서버(30)로 전송되면, 표고값분석서버(30)는 원거리양방향통신유닛(31)을 통해 후시시준점이미지 및 전시시준점이미지를 수신한다. 그리고 표고값분석서버제어유닛(36)은 시준점이미지분석유닛(32)을 구동하여, 각각의 후시시준점이미지 및 각각의 전시시준점이미지에서 각각의 후시시준값 및 각각의 전시시준값을 각각 추출하고, 상기 추출된 각각의 후시시준값 및 각각의 전시시준값을 시준값DB(33a)에 저장한다.
한편, 종료지점에 대한 전시 작업이 완료되면, 작업자는 측량종료를 알리기 위해 레벨기입력유닛(43a)의 종료모듈(43a2)를 구동한다. 그러면 레벨기제어유닛(43e)은 레벨기근거리양방향통신유닛(43d)을 제어하여 종료모듈(43a2)의 종료신호가 표고값분석서버(30)로 전송되도록 한다.
이때, 상기와 같이 종료신호가 표고값분석서버(30)로 전송되면, 표고값분석서버제어유닛(36)는, 표고값연산유닛(34)를 제어하여, 표고값연산유닛(34)이 시작시점에서 종료지점까지의 후시시준값 및 전시시준값을 이용하여 종료지점의 표고값을 연산하도록 하고, 종료지점 표고값을 종료지점표고값DB(33b)에 저장한다.
이후, 표고값분석서버제어유닛(36)은, 표고값비교유닛(35)을 제어하고, 표고값비교유닛(35)은 종료지점 표고값과, 종료지점에 대응하는 위치의 기존 표고값을 비교하여 기준범위 밖으로 차이가 발생할 경우 오류측량신호를 출력하고, 종료지점 표고값과, 종료지점 표고값에 대응하는 기존 표고값을 비교하여 기준범위 내로 차이가 발생할 경우 정상측량신호를 출력한다.
이때, 오류측량신호가 출력되면, 표고값분석서버제어유닛(36)은 원거리양방향통신유닛(31)를 제어하여, 오류측량신호가 중계기(20)를 경유하여 레벨기(43)로 전송되도록 한다.
그러면, 레벨기(43)는 오류측량신호를 수신하고, 레벨기제어유닛(43e)은 오류여부출력모듈(43b1)을 제어하여, 오류출력모듈(12a)에 종료지점의 표고값과 기존의 표고값이 다르다는 오류표시를 한다.
이와 같이 오류여부출력모듈(43b1)에 오류표시가 되면, 작업자는 해당 종료지점에 대한 재측량을 결정한다. 이는 종료지점 측량의 결과가, 종료지점의 위치알림표석(일예로 기준점 표석)이 최초 위치에서 이동한 것을 나타내는 것인지, 종료지점 측량 작업에 오류가 있었는 지를 나타내는 것인지를 확인하기 위해서이다.
한편, 상기 종료지점이 기준점이고, 이에 대한 재측량이 결정되면, 작업자는 상기와 동일한 과정을 통해 기준점(종료지점)에 대한 재측량을 진행하고, 이때 재측량값이 기존 표고값과 기준범위 밖으로 다르면서 최초 기준점(종료지점) 측량값과 일정범위 내로 차이가 발생하면(큰 차이가 없으면), 작업자는 기준점의 통합기준점 표석의 위치가 이동한 것으로 판단하고, 해당 기준점 표석에 기록된 표고값을 재측량값으로 다시 기록한다. 이때 기준점 표석의 기록 수정 방법으로는 기준점 표석에 QR코드를 재부착하는 방식이 적용될 수 있다. 여기서 작업자는 레벨기(43)를 통해 상기 재측량값을 표고값분석서버(30)로 전송해, 표고값분석서버(30)의 기존표고값DB(33c)가 업데이트되도록 한다.
이때, 작업자는 레벨기(43)에 연결폴대(44)를 결합하여, 레벨기(43)의 상방에 GNSS측량기(45)가 배치되도록 한다. 이때 작업자는 센터폴대(42)의 길이를 조절하여 센터폴대(42)의 제3폴대(42c)가 기준점에 닿도록 한다.(도 11 참조)
이후, 작업자는 상기 이동한 기준점 표석에 대해 도 11과 같이 GNSS측량을 수행하여, 상기 기준점 표석에 대한 수평위치(평면좌표)를 측량하고, 측량된 GNSS값을 GNSS측량기출력유닛(46b)를 통해 확인한 후, 측량된 GNSS값을 GNSS측량기입력유닛(46a)을 통해 입력한다.
그러면, GNSS측량기제어유닛(46d)은 제2GNSS측량기근거리양방향통신유닛(46c)를 제어하여 GNSS측량기입력유닛(46a)로부터의 GNSS측량값이 중계기(20)를 경유하여 표고값분석서버(30)의 원거리방향통신유닛(31)으로 전송되도록 한다.
이때, 표고값분석서버제어유닛(36)은 데이터저장유닛(33)을 제어하여, 상기 GNSS측량값을 데이터저장유닛(33)의 GNSS값DB(33d)에 저장되도록 한다. 즉 통합기준점의 수평위치 값이 GNSS값DB(33d)에 저장된다.
그리고, 작업자는 상기 GNSS측량값을 기준점 표석에 기록한다. 이때 통합기준점 표석의 기록 수정 방법으로는 기준점 표석에 QR코드를 재부착하는 방식이 적용될 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명은, 레벨기(43)와 GNSS측량기(45)를 구비한 측량기기(40)를 통해 GNSS 기반으로 기준점(또는 통합기준점 등) 측량을 편리하게 할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명은, 일정지점(일예로 기준점)에 대한 표고값을 검증하기 위해 수준측량을 수행할 시, 수준측량에 따른 표고값 연산 및 이에 따른 재측량 여부 결정이 자동으로 이루어져, 재측량 검증 작업이 매우 편리한 이점이 있다. 즉 종래에는 작업자가 전시시준값과 후시시준값을 일일이 기록하여 계산해야 하기 때문에 수준측량 작업이 매우 번거로웠지만, 본 발명은 이러한 문제를 해결할 수 있다.
또한, 본 발명은 수준측량에 따른 표고값 연산을 위해 전시시준점이미지 및 후시시준점이미지를 이용하여, 전시시준값 및 후시시준값을 자동으로 추출하기 때문에, 작업자가 전시시준값 및 후시시준값을 조작하거나(또는 대충 기록하거나), 표고값 계산을 조작하거나(또는 대충 계산)할 수 없어, 작업 신뢰도가 향상되는 이점이 있다.
한편, 본 발명은 기준점 측량을 위한 GNSS 측량 구조에, 기준점 측량을 위한 수준측량 구조를 더 포함한다는 의미에서, 본 발명의 명칭을 사용 편의성이 향상된 GNSS 기반 기준점 측량장치로 정의하고, 본 발명의 청구대상을 GNSS 기반 기준점 측량장치로 정의한다.
10: 인공위성 20: 중계기
30: 표고값분석서버 31: 원거리양방향통신유닛
32: 시준점이미지분석유닛 33: 데이터저장유닛
34: 표고값연산유닛 35: 표고값비교유닛
36: 표고값분석서버제어유닛 40: 측량기기
41: 삼각대 42: 센터폴대
43: 레벨기 44: 연결폴대
45: GNSS측량기 46: 입출력단말기

Claims (1)

  1. 측량기기(40)를 포함하는 GNSS 기반 기준점 측량장치에 있어서,
    상기 측량기기(40)는, 상하방향으로 개구되게 형성된 체결홀(42a1)을 구비한 삼각대본체(41a)와, 삼각대본체(41a)에 회전가능하게 설치되는 다수의 다리(41b)를 마련한 삼각대(41); 삼각대본체(41a)의 체결홀(42a1)에 삽탈가능하게 나사산체결되되, 상단이 삼각대본체(41a) 상방으로 돌출되고, 하단이 삼각대본체(41a)의 하방으로 돌출되는 제1폴대(42a)와, 제1폴대(42b)에 상하방향으로 이동가능하게 삽입되는 제2폴대(42b)와, 제2폴대(42b)에 상하방향으로 이동가능하게 설치되는 제3폴대(42c)와, 제2폴대(42b)를 제1폴대(42a)에 고정하는 제1고정체(42d)와, 제3폴대(42c)를 제2폴대(42b)에 고정하는 제2고정체(42e)를 마련한 센터폴대(42); 수준측량 시작지점에 대한 시작신호를 입력하는 시작모듈(43a1)과, 수준측량 종료지점에 대한 종료신호를 입력하는 종료모듈(43a2)과, 후시이미지촬영신호를 입력하는 후시모듈(43a3-1), 전시이미지촬영신호를 입력하는 전시모듈(43a3-2)을 구비한 촬영모듈(43a3)을 마련한 레벨기입력유닛(43a); 표고값분석서버(30)로부터의 오류측량신호 및 표고값분석서버(30)로부터의 정상측량신호에 따라 종료지점 표고값의 오류여부를 나타내는 오류여부출력모듈(43b1)을 구비한 레벨기출력유닛(43b); 후시모듈(43a3-1)이 구동되거나 전시모듈(43a3-2)이 구동되면 레벨기(43)의 시준점을 촬영하여 후시시준점이미지 또는 전시시준점이미지를 출력하는 시준점촬영유닛(43c); 상기 시작신호와 상기 종료신호와 상기 후시시준점이미지와 상기 전시시준점이미지를 표고값분석서버(30)로 송출하고, 표고값분석서버(30)로부터의 오류측량신호 및 표고값분석서버(30)로부터의 정상측량신호를 수신하는 레벨기근거리양방향통신유닛(43d); 레벨기입력유닛(43a)의 입력신호에 따라 시준점촬영유닛(43c)을 제어하고, 레벨기근거리양방향통신유닛(43d)이 중계기(20)와 근거리통신하도록 레벨기근거리양방향통신유닛(43d)을 제어하며, 표고값분석서버(30)로부터의 오류측량신호 또는 표고값분석서버(30)로부터의 정상측량신호에 따라 오류여부출력모듈(43b1)를 제어하는 레벨기제어유닛(43e);을 갖추고서, 센터폴대(42)의 상단에 설치되는 레벨기(43); 레벨기(43)의 상측에 착탈가능하게 설치되는 연결폴대(44); 연결폴대(44)에 설치되는 GNSS측량기(45); GNSS측량기(45)와 근거리통신하는 제1GNSS측량기근거리양방향통신유닛(46e)과, GNSS측량기(45)로부터의 GNSS측량값을 입력하는 GNSS측량기입력유닛(46a)과, GNSS측량기(45)로부터의 GNSS측량값을 출력하는 GNSS측량기출력유닛(46b)과, GNSS측량기입력유닛(46a)으로부터의 GNSS측량값을 송출하는 제2GNSS측량기근거리양방향통신유닛(46c)과, GNSS측량기출력유닛(46b)과 제1GNSS측량기근거리양방향통신유닛(46e)과 제2GNSS측량기근거리양방향통신유닛(46c)을 제어하는 GNSS측량기제어유닛(46d)을 구비하여, 연결폴대(44)에 설치되는 입출력단말기(46);를 갖추고,
    제2GNSS측량기근거리양방향통신유닛(46c) 및 레벨기근거리양방향통신유닛(43d)과 근거리 통신하고, 표고값분석서버(30)의 원거리양방향통신유닛(31)과 원거리 통신하는 중계기(20)와;
    상기 GNSS측량값과 상기 시작신호와 상기 종료신호와 상기 후시시준점이미지와 상기 전시시준점이미지를 수신하고, 표고값비교유닛(35)의 오류측량신호 및 표고값비교유닛(35)의 정상측량신호를 송출하는 원거리양방향통신유닛(31); 상기 후시시준점이미지와 상기 전시시준점이미지를 영상분석하여 후시시준값과 전시시준값을 추출하는 시준점이미지분석유닛(32); 상기 후시시준값과 상기 전시시준값을 저장하는 시준값DB(33a)와, 표고값연산유닛(34)에 의해 연산된 표고값을 저장하는 종료지점표고값DB(33b)과, 기존 표고값을 저장하는 기존표고값DB(33c)와, GNSS측량값을 저장하는 GNSS값DB(33d)를 구비한 데이터저장유닛(33); 상기 후시시준값과 상기 전시시준값을 이용하여 종료지점의 표고값을 연산하고, 상기 연산된 종료지점 표고값을 종료지점표고값DB(33b)에 저장하는 표고값연산유닛(34); 종료지점 표고값과, 종료지점 표고값에 대응하는 기존 표고값을 비교하여기준범위 밖으로 차이가 발생할 경우 오류측량신호를 출력하고, 종료지점 표고값과, 종료지점 표고값에 대응하는 기존 표고값을 비교하여 기준범위 내로 차이가 발생할 경우 정상측량신호를 출력하는 표고값비교유닛(35); 원거리양방향통신유닛(31)과 시준점이미지분석유닛(32)과 데이터저장유닛(33)과 표고값연산유닛(34)과 표고값비교유닛(35)을 제어하는 표고값분석서버제어유닛(36)을 갖춘 표고값분석서버(30)
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 GNSS 기반 기준점 측량장치.
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KR101487464B1 (ko) * 2013-09-17 2015-01-28 (주)신한항업 측량 기준점 설치대
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