KR20040013197A - Measuring system for position and posture using multi-GPS constrained geometricaly - Google Patents

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KR20040013197A
KR20040013197A KR1020020046021A KR20020046021A KR20040013197A KR 20040013197 A KR20040013197 A KR 20040013197A KR 1020020046021 A KR1020020046021 A KR 1020020046021A KR 20020046021 A KR20020046021 A KR 20020046021A KR 20040013197 A KR20040013197 A KR 20040013197A
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Abstract

PURPOSE: A position and attitude measurement apparatus by using a multi global positioning system(GPS) based on geometrical structure is provided to allow an accurate position and attitude measurement by using a cheap GPS in comparison with an accurate position measurement system utilizing DGPS. CONSTITUTION: A position and attitude measurement apparatus by using a multi global positioning system(GPS) based on geometrical structure includes an inertial navigation sensor(100), a multi GPS receiver(200) and a calculator(300). The inertial navigation sensor(100) is provided with a gyro sensor(110) for measuring the angular change of the object and a speed sensor for measuring the speed of the object. The multi GPS receiver(200) includes at least two GPSs(210 - 240) placed in a symmetric structure. And, the calculator(300) corrects the position signals of the GPSs(210 - 240) based on the geometrical position signals from the multi GPS receiver(200) and generates the final position signals by using the corrected GPSs(210 - 240) and the signals from the inertial navigation sensor(100).

Description

기하학적으로 구속된 다중 ＧＰＳ를 이용한 위치 및 자세 측정 장치{Measuring system for position and posture using multi-GPS constrained geometricaly}Measuring system for position and posture using multi-GPS constrained geometricaly}

본 발명은 항체의 위치 및 자세를 측정하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 적어도 2개 이상의 GPS(Global Positioning System)의 위치 신호와, 관성 항법 센서부의 위치 신호를 융합하여 정밀한 항체 위치 및 자세를 측정하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for measuring the position and posture of an antibody, and more particularly, at least two or more position signals of a global positioning system (GPS) and a position signal of an inertial navigation sensor unit are fused to obtain precise antibody positions and postures. It relates to a measuring device.

GPS는 지구 위성 궤도 상에 위치된 적어도 2개 이상의 GPS 위성들로부터 수신된 위성 신호들을 사용하여 항체의 위치를 구하는 시스템이다. 이러한 GPS 신호는 군사용 신호와 민간용 신호로 분류된다. 군사용 신호는 수~수십 cm의 정밀도로 항체의 위치를 알 수 있게 하지만, 민간용 신호는 수~수십 m의 정밀도로 항체의 위치를 측정할 수 있다.GPS is a system for locating an antibody using satellite signals received from at least two GPS satellites located on Earth satellite orbit. These GPS signals are classified into military signals and civilian signals. Military signals allow the position of the antibody to be measured with precision of several tens to tens of centimeters, while civilian signals can measure the position of the antibody with precision of tens to tens of meters.

이러한 민간용 신호의 정밀도를 보정하기 위하여 DGPS(Differential GPS) 보정 신호를 이용한 GPS가 사용되었다. 그러나 이러한 DGPS용 장치는 고가이기 때문에, 농업용이나 off road를 즐기는 사용자가 구입하기에 상대적으로 부담이 되는 문제점이 있다.GPS using a differential GPS (DGPS) correction signal is used to correct the precision of the civil signal. However, since such a device for DGPS is expensive, there is a problem that a user who enjoys agriculture or off road is relatively burdensome to purchase.

일반적으로, 농업환경은 개방형 지리가 아닌 곳에서 작업해야 하는 산, 또는 과수가 있는 곳에서도 존재한다. 이러한 환경에서는 GPS의 수신환경이 열악하여 DGPS 보정신호가 도달하기 어려우며, 산간 구릉지와 같은 다중-경로(multi-path) 환경에서는 GPS 신호에만 의존한 위치 측정이 곤란한 문제점이 상존한다.In general, agricultural environments exist where there are mountains or fruit trees that need to work in open geography. In such an environment, the GPS reception environment is poor, so that the DGPS correction signal is difficult to reach, and in a multi-path environment such as a hilly hill, it is difficult to measure a position dependent only on the GPS signal.

본 발명의 목적은 전술된 문제점들을 해결하기 위해, 상대적으로 저렴한 GPS들과 관성 항법 센서부를 사용하고, 이들 위치 신호들을 기하보정 알고리즘과 칼만 필터 알고리즘을 이용하여 융합하여 위치 측정 정밀도를 향상시키고 정지 중에도항체의 자세를 정확하게 알 수 있는 위치 및 자세 측정 장치를 제공하는 것이다.The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, using relatively inexpensive GPS and inertial navigation sensor, and fusion of these position signals using geometric correction algorithm and Kalman filter algorithm to improve position measurement accuracy and stop. It is to provide a position and posture measuring device that can accurately know the pose of the antibody.

도 1은 본 발명의 한 실시형태에 따른 다중 GPS 장치의 블럭도이다.1 is a block diagram of a multiple GPS device in accordance with one embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 한 실시형태에 의한 위치 및 자세 측정의 흐름도이다.2 is a flowchart of position and attitude measurement according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 한 실시형태에 따른 GPS의 배치를 보인 개략도이다.3 is a schematic diagram showing an arrangement of a GPS according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 한 실시형태에 따른 다중 GPS를 이용한 항체의 좌표값을 구하기 위한 신호의 흐름도이다.4 is a flowchart of a signal for obtaining coordinate values of an antibody using multiple GPS according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 한 실시형태에 따른 항법 신호 융합 알고리즘을 도시한다.5 illustrates a navigation signal fusion algorithm in accordance with an embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 간단한 설명><Brief description of the main parts of the drawing>

100: 관성 항법 센서부 110: 자이로 센서100: inertial navigation sensor unit 110: gyro sensor

120: 속도 센서 200: 다중 GPS 수신부120: speed sensor 200: multiple GPS receiver

210, 220, 230, 240: GPS 300: 연산부210, 220, 230, 240: GPS 300: calculator

전술된 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 기하학적으로 구속된 다중 GPS를 이용한 위치 및 자세 측정 장치는, 항체의 각도변화를 측정하는 자이로 및 항체의 속도를 측정하는 속도 센서를 포함하는 관성 항법 센서부, 대칭 구조로 배치된 적어도 2개 이상의 GPS를 포함하는 다중 GPS 수신부 및 다중 GPS 수신부로부터의 신호들의 기하학적 위치 신호들을 기초로 GPS들의 위치 신호들을 보정하고, 보정된 GPS들의 위치 신호와 관성 항법 센서부로부터의 신호들을 사용하여 최종 위치 신호들을 생성하는 연산부를 포함한다.Position and posture measurement device using a geometrically restrained multi-GPS according to the present invention for achieving the above object, an inertial navigation sensor unit including a gyro for measuring the angle change of the antibody and a speed sensor for measuring the speed of the antibody And correcting the position signals of the GPS based on the geometric position signals of the signals from the multiple GPS receiver and the multiple GPS receiver including at least two GPS arranged in a symmetrical structure, and correcting the position signals of the GPS and the inertial navigation sensor unit. And an operation unit for generating final position signals using the signals from.

또한 본 발명에 의한 기하학적으로 구속된 다중 GPS를 이용한 위치 및 자세 측정 장치의 다중 GPS 수신부는 서로 직각으로 배치된 4개의 GPS를 포함하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the multi-GPS receiver of the position and posture measuring device using the geometrically constrained multi-GPS according to the present invention includes four GPSs arranged at right angles to each other.

본 발명에 의한 기하학적으로 구속된 다중 GPS를 이용한 위치 및 자세 측정 장치는, xm(k)를 상기 다중 GPS 수신부의 x축 중점 좌표, ym(k)를 상기 GPS 수신부의 y축 중점 좌표, zxa(k), zxb(k), zxc(k) 및 zxd(k)를 상기 GPS 각각의 x축 중점 좌표, 그리고 zya(k), zyb(k), zyc(k) 및 zyd(k)를 상기 GPS 각각의 y축 중점 좌표라 할 때, 다중 GPS 수신부의 x축 및 y축의 중점 좌표를, 수학식According to the present invention, a geometrically constrained position and attitude measurement apparatus using multiple GPS includes x m (k) as the x-axis midpoint coordinates of the multiple GPS receivers, and y m (k) as the y-axis midpoint coordinates of the GPS receivers. zx a (k), zx b (k), zx c (k) and zx d (k) are the x-axis center coordinates of the GPS, respectively, and zy a (k), zy b (k), zy c (k ) And zy d (k) are y-axis center coordinates of each of the GPS, and the mid-point coordinates of the x-axis and y-axis of the multiple GPS receivers are

에 의해 산출하는 것이 바람직하다.It is preferable to calculate by.

본 발명에 의한 기하학적으로 구속된 다중 GPS를 이용한 위치 및 자세 측정 장치는, ℓ을 서로 마주보는 GPS 사이의 거리, Ex를 x축에서의 GPS의 오차, Ey를 y축에서의 GPS의 오차라고 할 때, 오차들은, 수학식According to the present invention, a geometrically constrained position and posture measurement device using multiple GPS may be referred to as a distance between GPS facing L and Ex, an error of GPS on the x-axis, and an error of GPS on the y-axis. When the errors are,

에 의해 산출하는 것이 바람직하다.It is preferable to calculate by.

본 발명에 의한 기하학적으로 구속된 다중 GPS를 이용한 위치 및 자세 측정 장치는, xa(k+1), xb(k+1), xc(k+1) 및 xd(k+1)를 GPS의 x축 중점 좌표, ya(k+1), yb(k+1), yc(k+1) 및 yd(k+1)를 GPS의 y축 중점 좌표라 할 때, 각 GPS의 중점 좌표는, 수학식Position and posture measuring device using geometrically constrained multiple GPS according to the present invention, x a (k + 1), x b (k + 1), x c (k + 1) and x d (k + 1) , Where y a (k + 1), y b (k + 1), y c (k + 1), and y d (k + 1) are the y-axis midpoint coordinates of GPS. The center coordinates of each GPS are

에 의해 산출하는 것이 바람직하다.It is preferable to calculate by.

본 발명에 의한 기하학적으로 구속된 다중 GPS를 이용한 위치 및 자세 측정 장치의 관성 항법 센서부는 상기 다중 GPS 수신부의 중앙에 배치되는 것이 바람직하다.Preferably, the inertial navigation sensor unit of the position and attitude measuring apparatus using geometrically constrained multiple GPS is disposed at the center of the multiple GPS receiver.

(바람직한 실시형태)(Preferred embodiment)

이하에서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시형태가 기술된다.In the following, embodiments of the present invention are described with reference to the accompanying drawings.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략될 것이다. 또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이 용어들은 제품을 생산하는 생산자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으며, 용어들의 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In the following description of the present invention, if it is determined that detailed descriptions of related known functions or configurations may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted. In addition, the terms to be described later are terms set in consideration of functions in the present invention, and these terms may vary according to the intention or custom of the producer producing the product, and the definition of the terms should be made based on the contents throughout the present specification.

도 1은 본 발명의 한 실시형태에 따른 다중 GPS 장치의 블럭도이고, 도 3은 본 발명의 한 실시형태에 따른 GPS의 배치를 보인 개략도이다.1 is a block diagram of a multi-GPS device according to one embodiment of the invention, and FIG. 3 is a schematic diagram showing the arrangement of a GPS according to an embodiment of the invention.

관성 항법 센서부(100)는 자이로 센서(110)와 속도 센서(120)를 포함한다. 자이로 센서(110)는 항체의 각도 변화를 측정하는 센서로 GPS의 신호가 단절될 경우, 항체의 자세와 진행 방향을 측정하여 위치를 측정하는데 사용된다. 또한 자이로 센서(110)는 GPS로부터 계산된 자세각의 변화와의 차이로 GPS 보정 계수를 산출한다. 속도 센서(120)는 항체의 속도를 측정하며, 예를 들면, 농기계인 트랙터의 차축 또는 엔진에 연결되어 속도를 측정한다.The inertial navigation sensor unit 100 includes a gyro sensor 110 and a speed sensor 120. Gyro sensor 110 is a sensor for measuring the change in the angle of the antibody when the GPS signal is disconnected, it is used to measure the position by measuring the posture and direction of the antibody. In addition, the gyro sensor 110 calculates the GPS correction coefficient by the difference from the change in the attitude angle calculated from the GPS. The speed sensor 120 measures the speed of the antibody and, for example, is connected to the axle or engine of a tractor that is an agricultural machine to measure the speed.

다중 GPS 수신부(200)는 예를 들면, 서로 직각으로 배치된 4개의 GPS(210, 220, 230, 240)를 포함한다. 다중 GPS 수신부에 배치된 4개의 GPS들(210,220,230,240)은 도 3에 도시된 바와 같이, 설치 브라켓을 중심으로 서로같은 간격으로 직각으로 배치된다. 또한 설치 브라켓의 중심에는 일 실시예로 자이로 센서(110)가 위치되는 것이 바람직하다.The multiple GPS receiver 200 includes, for example, four GPSs 210, 220, 230, and 240 disposed at right angles to each other. The four GPSs 210, 220, 230, and 240 disposed in the multiple GPS receivers are arranged at right angles at equal intervals with respect to the mounting bracket as shown in FIG. 3. In addition, the gyro sensor 110 is preferably positioned at the center of the mounting bracket in one embodiment.

연산부(300)는 GPS 안테나 상호간의 기하학적 위치를 기초로 현재 수신되는 GPS 신호의 오차를 추정하고, 추정된 오차를 이용하여 수신된 GPS의 위치 측정 신호를 보정한다. 보정된 GPS 신호와 관성 항법 센서부(100)에서 검출된 위치 신호를 융합하는 알고리즘을 수행하여 항체의 최종적인 위치 측정 신호를 출력한다. 일 실시예로 출력되는 항체의 최종적인 위치 측정 신호는 직렬 통신 수단이 RS232C를 통해 출력될 수도 있다.The calculation unit 300 estimates an error of a GPS signal currently received based on geometric positions between the GPS antennas, and corrects the received position measurement signal of the GPS using the estimated error. An algorithm for fusion of the corrected GPS signal and the position signal detected by the inertial navigation sensor unit 100 is performed to output a final position measurement signal of the antibody. The final position measurement signal of the antibody output in one embodiment may be output via the RS232C serial communication means.

이후, 도 2, 4 및 5를 참조하여 본원발명에 따른 위치 및 자세 측정 장치의 한 실시형태에 의한 항체의 위치 및 자세를 측정하는 방법이 기술된다.2, 4 and 5, a method of measuring the position and posture of an antibody according to one embodiment of the position and posture measuring device according to the present invention is described.

도 2는 본 발명의 한 실시형태에 의한 위치 및 자세 측정의 흐름도이고, 도 4는 본 발명의 한 실시형태에 따른 다중 GPS를 이용한 항체의 좌표값을 구하기 위한 신호의 흐름도이며, 도 5는 본 발명의 한 실시형태에 따른 항법 신호 융합 알고리즘을 도시한 것이다.2 is a flowchart of position and pose measurement according to an embodiment of the present invention, FIG. 4 is a flowchart of a signal for obtaining coordinate values of an antibody using multiple GPS according to an embodiment of the present invention, and FIG. A navigation signal fusion algorithm according to one embodiment of the invention is shown.

일 실시예로, 트랙터(500)에 본 발명에 따른 위치 및 자세 측정 장치가 배치된다. 관성 항법 센서부(100)의 자이로 센서(110)는 GPS 안테나들이 배치된 브라켓의 중심에 배치되고, 속도 센서(120)는 트랙터의 바퀴 또는 차속 센서와 연결된다.In one embodiment, a position and attitude measuring device according to the present invention is disposed in the tractor 500. The gyro sensor 110 of the inertial navigation sensor unit 100 is disposed at the center of the bracket where the GPS antennas are arranged, and the speed sensor 120 is connected to the wheel or the vehicle speed sensor of the tractor.

다중 GPS 수신부(200)를 구성하는 GPS들(210,220,230,240)이 배치되는 브라켓은 GPS 신호를 양호한 상태로 수신하기 위하여 트랙터(500)의 지붕에 위치하는 것이 바람직하다.The brackets on which the GPS units 210, 220, 230, and 240 constituting the multiple GPS receiver 200 are disposed are preferably positioned on the roof of the tractor 500 in order to receive the GPS signal in a good state.

트랙터에 배치된 GPS들을 통해 먼저 새로운 좌표를 입력받는다.(S100)First, new coordinates are received through GPS arranged in the tractor (S100).

입력된 네 개의 x축 좌표들과 y축 좌표들은 각각의 x축과 y축 값의 평균을 통해 중점 좌표를 산출하게 된다.The four x-axis coordinates and the y-axis coordinates that are input calculate the midpoint coordinates through the average of the respective x-axis and y-axis values.

즉, 네 개의 GPS들을 통해 입력된 x축 좌표들을 각각 zxa(k), zxb(k), zxc(k) 및 zxd(k)라 하고, y축 좌표들을 각각 zya(k), zyb(k), zyc(k) 및 zyd(k)라 할 때 GPS들을 통해 측정된 트랙터의 x축 중점 좌표 xm(k)와 y축 중점 좌표 ym(k)는 다음의 수학식 1을 통해 산출된다.(S120)That is, the x-axis coordinates input through the four GPSs are called zx a (k), zx b (k), zx c (k) and zx d (k), respectively, and the y-axis coordinates are respectively zy a (k). The x-axis center coordinates x m (k) and y-axis center coordinates y m (k) of the tractor, measured via GPS, are given by zy b (k), zy c (k), and zy d (k). It is calculated through Equation 1 (S120).

전술된 수학식 1을 통해 산출된 좌표들은 관성 항법 센서부(100)의 자이로 센서(110)와 속도 센서(120)를 통해 측정된 위치와 기하보정(S130)되며, 이에 의해 얻어지는 x축 방향과 y축 방향의 오차는 수학식 2를 통해 산출된다.(S140)Coordinates calculated through the above-described equation (1) are the position and the geometric correction (S130) measured by the gyro sensor 110 and the speed sensor 120 of the inertial navigation sensor unit 100, and the x-axis direction and The error in the y-axis direction is calculated through Equation 2 (S140).

여기서, ℓ은 서로 마주보는 GPS 사이의 거리, Ex는 x축에서의 GPS의 오차, Ey는 y축에서의 GPS의 오차이다.Where l is the distance between the GPSs facing each other, Ex is the error of the GPS on the x-axis, and Ey is the error of the GPS on the y-axis.

이처럼 산출된 오차값을 각 GPS들의 현재 GPS 값과 더하여 보정된 중점 좌표를 구할 수 있다.The error value thus calculated may be added to the current GPS values of the respective GPSs to obtain a corrected midpoint coordinate.

즉, 전술된 수학식 2를 통해 산출된 오차는 추정된 중점 좌표에 적용되어 좌표가 보정된다.(S110) 보정되는 중점 좌표들은 다음의 수학식 3에 의해 산출될 수 있다.That is, the error calculated through the above-described Equation 2 is applied to the estimated midpoint coordinates and the coordinates are corrected. (S110) The midpoint coordinates to be corrected may be calculated by Equation 3 below.

여기서, xa(k+1), xb(k+1), xc(k+1) 및 xd(k+1)는 GPS의 x축 중점 좌표, ya(k+1), yb(k+1), yc(k+1) 및 yd(k+1)는 GPS의 y축 중점 좌표이다.Where x a (k + 1), x b (k + 1), x c (k + 1), and x d (k + 1) are the x-axis center coordinates of the GPS, y a (k + 1), y b (k + 1), y c (k + 1) and y d (k + 1) are the y-axis center coordinates of the GPS.

S110의 단계에서 좌표가 보정된 이후부터는 S100~S140의 단계를 반복하게 되며, S140의 단계에서 얻어진 오차는 보정 계수가 되어 GPS들을 통해 산출된 중점 좌표에 적용된다.(S150)After the coordinates are corrected in step S110, steps S100 to S140 are repeated, and the error obtained in step S140 becomes a correction factor and is applied to the center coordinates calculated through GPS.

이와 같이 관성 항법 센서부는 단기간의 속도나 방위의 변화를 비교적 민감하고 정확하게 반영하여 GPS의 위치 측정 정보로부터 계산되는 속도나 트랙터의 진행각에 포함된 오차의 정도를 추정하게 하며, 추정된 오차의 크기와 벡터값으로 각 GPS들의 측위 신호를 보정하게 된다. 도 5에서 INS의 드리프트(drift)에 의한 경시적 오차의 누적은 GPS에 의해 보정되며, 마스터 필터는 GPS들과 INS 신호를 통합하고, 이중 유용한 신호를 취사 선택하며, GPS 신호가 단절되는 경우에 INS만을 이용하여 항체의 위치 측정이 가능하도록 한다.In this way, the inertial navigation sensor unit reflects the change of speed or azimuth in the short-term relatively sensitively and accurately so as to estimate the speed calculated from the GPS position measurement information or the degree of the error included in the traveling angle of the tractor. The GPS signal is corrected with the positioning signal of each GPS. In FIG. 5, the accumulation of errors over time due to drift of the INS is corrected by GPS, and the master filter integrates the GPSs and the INS signal, selects a dual useful signal, and the GPS signal is disconnected. Only INS can be used to measure the position of the antibody.

이상, 본 발명의 바람직한 실시형태가 첨부된 도면을 참조하여 기술되었다. 그러나 본 발명은 전술한 발명의 상세한 설명과 도면에 한정되지 않으며, 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 사상내의 모든 변형물, 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.In the above, preferred embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings. However, it is to be understood that the present invention is not limited to the above description and drawings, but includes all modifications, equivalents, and substitutes within the spirit and spirit of the invention as defined by the appended claims.

본 발명에 의하면 DGPS를 사용하는 정밀 위치 측정 시스템에 비해 상대적으로 저렴한 GPS를 사용하여 정밀한 위치 및 자세 측정이 가능하게 된다.According to the present invention, a precise position and attitude measurement is possible by using a GPS which is relatively inexpensive compared to a precision position measurement system using a DGPS.

또한 GPS 수신 상태가 열악한 환경에서도 항체의 위치를 정확하게 알 수 있다.In addition, the location of the antibody can be accurately determined even in an environment with poor GPS reception.

Claims (6)

항체의 각도변화를 측정하는 자이로 및 항체의 속도를 측정하는 속도 센서를 포함하는 관성 항법 센서부;An inertial navigation sensor unit including a gyro measuring an angle change of the antibody and a speed sensor measuring a speed of the antibody; 대칭 구조로 배치된 적어도 2개 이상의 GPS를 포함하는 다중 GPS 수신부; 및A multiple GPS receiver comprising at least two GPSs arranged in a symmetrical structure; And 상기 다중 GPS 수신부로부터의 신호들의 기하학적 위치 신호들을 기초로 상기 GPS들의 위치 신호들을 보정하고, 보정된 GPS들의 위치 신호와 상기 관성 항법 센서부로부터의 신호들을 사용하여 최종 위치 신호들을 생성하는 연산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기하학적으로 구속된 다중 GPS를 이용한 위치 및 자세 측정 장치.A calculation unit for correcting the position signals of the GPS based on the geometric position signals of the signals from the multiple GPS receiver, and generating final position signals using the corrected position signals of GPS and signals from the inertial navigation sensor unit; Position and posture measuring device using geometrically constrained multiple GPS, characterized in that. 제1항에 있어서, 상기 다중 GPS 수신부는 서로 직각으로 배치된 4개의 GPS를 포함하는 것을 특징으로 하는 기하학적으로 구속된 다중 GPS를 이용한 위치 및 자세 측정 장치.2. The apparatus of claim 1, wherein the multiple GPS receiver comprises four GPSs arranged at right angles to each other. 제2항에 있어서, xm(k)를 상기 다중 GPS 수신부의 x축 중점 좌표, ym(k)를 상기 GPS 수신부의 y축 중점 좌표, zxa(k), zxb(k), zxc(k) 및 zxd(k)를 상기 GPS 각각의 x축 중점 좌표, 그리고 zya(k), zyb(k), zyc(k) 및 zyd(k)를 상기 GPS 각각의 y축중점 좌표라 할 때, 상기 다중 GPS 수신부의 x축 및 y축의 중점 좌표는, 수학식The method of claim 2, wherein x m (k) is the x-axis midpoint coordinates of the multiple GPS receiver, y m (k) is the y-axis midpoint coordinates of the GPS receiver, zx a (k), zx b (k), zx c (k) and zx d (k) are the x-axis midpoint coordinates of the GPS, respectively, and zy a (k), zy b (k), zy c (k) and zy d (k) y of the GPS, respectively When referred to the axis coordinates, the center coordinates of the x-axis and y-axis of the multiple GPS receiver, 에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는 기하학적으로 구속된 다중 GPS를 이용한 위치 및 자세 측정 장치.Position and posture measuring device using geometrically constrained multiple GPS, characterized in that calculated by. 제3항에 있어서, ℓ을 서로 마주보는 GPS 사이의 거리, Ex를 x축에서의 GPS의 오차, Ey를 y축에서의 GPS의 오차라고 할 때, 상기 오차들은, 수학식4. The method of claim 3, wherein the distances between the GPSs facing each other l, the error of GPS on the x-axis, and the error of GPS on the y-axis, Ey, 에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는 기하학적으로 구속된 다중 GPS를 이용한 위치 및 자세 측정 장치.Position and posture measuring device using geometrically constrained multiple GPS, characterized in that calculated by. 제4항에 있어서, xa(k+1), xb(k+1), xc(k+1) 및 xd(k+1)를 GPS의 x축 중점 좌표, ya(k+1), yb(k+1), yc(k+1) 및 yd(k+1)를 GPS의 y축 중점 좌표라 할 때, 각 GPS의 중점 좌표는, 수학식5. The method of claim 4, wherein x a (k + 1), x b (k + 1), x c (k + 1) and x d (k + 1) are the x-axis midpoint coordinates of GPS, y a (k + 1), when y b (k + 1), y c (k + 1) and y d (k + 1) are the y-axis midpoint coordinates of the GPS, the midpoint coordinates of each GPS are 에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는 기하학적으로 구속된 다중 GPS를 이용한 위치 및 자세 측정 장치.Position and posture measuring device using geometrically constrained multiple GPS, characterized in that calculated by. 제1항에 있어서, 상기 관성 항법 센서부는 상기 다중 GPS 수신부의 중앙에 배치되는 것을 특징으로 하는 기하학적으로 구속된 다중 GPS를 이용한 위치 및 자세 측정 장치.The apparatus of claim 1, wherein the inertial navigation sensor unit is disposed at the center of the multi-GPS receiver.
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