KR20130140880A - 마킹 타겟 지점들용 측지 마킹 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자동, 무인, 원격 제어 가능 공중 비행체(10) 및 공중 비행체(10)의 외부 실제 위치를 결정하기 위한 측지 위치 결정 장치(20)를 가지며, 공중 비행체(10)는 이 공중 비행체(10)가 가능하게는 고정 위치에, 특히 공중 정지 방식으로 적어도 임시로 위치될 수 있는, 알려진 타겟 지점(5)을 마킹하기 위한 측지 마킹 시스템(1)에 관한 것이다. 공중 비행체(10)는 또한 마킹 유닛(15), 타겟 지점(5)을 마킹하기 위한, 특히 모듈식으로 제거될 수 있는 마킹 유닛을 가지며, 마킹 시스템(1)은 제어 유닛을 가지며, 제어 유닛은 공중 비행체(10)가, 특히 연속해서 결정될 수 있는 외부 실제 위치(4) 및 타겟 지점(5, 5a, 5b)의 알려진 타겟 지점 위치에 기초하여, 타겟 지점(5, 5a, 5b)에 대해, 특히 연속해서, 규정된 원하는 위치(6)에, 특히 원하는 위치(6) 주위에서 규정된 허용 범위 내에서 위치될 수 있는 방식으로 구성된다. 제어 유닛은 또한 실제 위치(4), 원하는 위치(6) 및 마킹 유닛(15)으로부터 타겟 지점(5)으로의 규정된 마킹 방향(14)을 고려하여, 타겟 지점(5)을 마킹하기 위한 마킹 유닛(15)을 제어하는 것이 가능하고, 그 결과 타겟 지점(5)은 규정된 마킹 방향(14)에서 측지 정밀도로 마킹될 수 있는 방식으로 구성된다.

Description

마킹 타겟 지점들용 측지 마킹 시스템{Geodetic marking system for marking target points}
본 발명은 청구항 1의 전제부에 청구된 것과 같은, 위치 결정 장치, 특히 세오돌라이트, 토탈 스테이션, 또는 특히 GNSS 기준국을 가지는 GNSS 시스템을 가지며, 알려진 타겟 지점을 마킹하기 위한 자동 공중 비행체를 가지는 측지 마킹 시스템, 청구항 6에 청구된 것과 같은 본 발명에 따른 마킹 시스템을 이용하는 마킹 절차를 제어하기 위한 방법, 본 발명에 따른 마킹 시스템을 위한 청구항 10에 청구된 것과 같은 자동 공중 비행체, 및 본 발명에 따른 마킹 시스템을 위한 청구항 13에 청구된 것과 같은 마킹 장치에 관한 것이다.
다수의 측지 측량 장치들은 하나의 또는 특히 복수의 타겟 지점들을 측정하기 위해 오래전부터 알려져 왔다. 측정 장치로부터 측정될 타겟 지점까지의 거리 및 방향 또는 각도는 공간 표준 데이터로서 기록되고 또한 특히 측정 장치의 절대 위치는 임의의 기존 참조 지점들에 더하여 검출된다.
이와 같은 측지 측량 장치들의 일반적으로 알려진 예들은 전자 타키미터 또는 컴퓨터 타키미터로서도 표시되는 세오돌라이트, 타키미터들, 및 토탈 스테이션에 의해 표현된다. 종래 기술의 측지 측정 장치는 예를 들어 공개 출원 EP 1 686 350에 기재되어 있다. 이와 같은 장치들은 선택된 타겟까지의 방향 및 거리의 결정을 허용하는, 전자-센서리 각도(electro-sensory angle) 및 거리 측정 기능들을 가진다. 각도 또는 거리 치수들은 장치의 내부 참조 시스템에서 확인되고 가능하게는 여전히 절대 위치 결정을 위한 외부 참조 시스템에 연결되어야 한다.
많은 측지 응용들에 있어서, 지점들은 공간적으로 지정된 타겟 물체들을 그 위에 배치함으로써 측량된다. 이들은 전형적으로 타겟 가능한 모듈, 예를 들어 측정 섹션 또는 측정 지점을 규정하기 위한 반사기를 가지는 플럼 스틱으로 구성된다. 이들 타겟 물체들은 측량 장치에 의해 타게팅되고, 물체들까지의 방향 및 거리가 결정되고, 따라서 물체들의 위치가 도출된다.
이러한 지점 측정과 유사하게, 마킹 절차 이전에 규정된 이미 알려진 타겟 지점들의 또는 지점들의 마킹이 수행될 수 있다. 지점 측정과 대조적으로, 이 경우에, 마킹될 지점들의 위치 또는 좌표들은 알려져 있고 마킹된다. 이와 같은 마킹 절차를 위해, 플럼 스틱(plumb stick) 또는 측량봉이 또한 통상적으로 사용되고, 봉은 사용자에 의해 보유되고 타겟 지점 위에 위치된다. 이러한 목적을 위해, 사용자는 측량 장치에 의해 발생된 위치 정보에 기초하여 타겟 지점의 타겟 위치를 향해 이동할 수 있고, 여기서 측량봉은 제 2의 사람에 의해 또는 측량 장치에 할당된 자동 기구에 의해 측량 장치에 의해 자동으로 타게팅된다. 만약 타겟 지점에 도달하면, 사용자는 지점의 마킹을 수행할 수 있다.
이와 같은 마킹 및 측량 태스크들을 위한 토탈 스테이션과 같은 현대의 측량 장치들은 검출된 측정 데이터의 디지털 추가 처리 및 저장을 위한 마이크로프로세서들을 가진다. 장치들은 전형적으로 컴팩트하고 통합된 구성으로 제조되고, 여기서 동축 거리 및 각도 측정 요소들 및 컴퓨터, 제어장치, 및 저장 유닛들은 통상적으로 장치에 통합된다. 토탈 스테이션의 발전도에 의존하여, 타겟 옵틱스의 동력화를 위한, 무반사기(reflector-free) 경로 측정을 위한, 자동 타겟 탐색 및 추적을 위한 그리고 전체 장치의 원격 제어를 위한 수단이 통합된다.
종래 기술로부터 알려진 토탈 스테이션들은 또한 외부 주변 구성요소들, 예를 들어, 특히 핸드헬드 데이터 로거, 원격 제어 유닛, 필드 컴퓨터(field computer), 노트북, 소형 컴퓨터, 또는 PDA로서 구현될 수 있는 데이터 획득 장치에 무선 링크를 확립하기 위한 무선 데이터 인터페이스를 가진다. 데이터 인터페이스에 의해, 외부 추가 처리를 위해 토탈 스테이션에 의해 획득되고 저장되는 측정 데이터를 출력하고, 토탈 스테이션에서 저장 및/또는 추가 처리를 위해 외부에서 획득한 측정 데이터에서 판독하고, 특히 모바일 필드 사용에서, 토탈 스테이션 또는 추가의 외부 구성요소의 원격 제어장치를 위한 원격 제어 신호들을 입력 또는 출력하고, 제어 소프트웨어를 토탈 스테이션에 전달하는 것이 가능하다.
측량될 타겟 지점을 겨냥하거나 타게팅하기 위해, 이러한 유형의 측지 측량 장치들은 예를 들어 망원 조준기, 예를 들어 광학 망원경을 타게팅 장치로서 가진다. 망원 조준기는 일반적으로 수직 직립축을 중심으로 그리고 측정 장치의 베이스에 대한 수평 경사축을 중심으로 회전 가능하고, 그 결과 망원경은 피봇팅(pivoting) 및 틸팅(tilting)에 의해 측량될 지점 위에 정렬될 수 있다. 현대의 장치들은 광학 비전 채널(optical vision channel)에 더하여, 망원 조준기에 통합되고, 예를 들어 이미지를 획득하기 위해, 동축으로 또는 평행하게 정렬되는 카메라를 가질 수 있고, 여기서 획득된 이미지는 디스플레이-제어 유닛의 디스플레이 스크린 위, 및 예를 들어 데이터 로거(data logger) 또는 원격 제어 유닛의 원격 제어 장치에 사용되는 주변 장치의 디스플레이 스크린 위에, 특히 라이브 이미지로서 표시될 수 있다. 타게팅 장치의 옵틱은 수동 포커스(manual focus) - 예를 들어, 포커싱 옵틱의 위치를 변경하기 위한 세트 스크루(set screw) - 를 가질 수 있고 또는 자동포커스를 가질 수 있고, 여기서 초점 위치의 변경은 예를 들어 서보모터들에 의해 수행된다. 측지 장치들의 망원 조준기들을 위한 자동 포커싱 장치들은 예를 들어, DE 197 107 22, DE 199 267 06, 또는 DE 199 495 80로부터 알려져 있다.
종래 기술로부터의 위에서 언급한 측량 시스템들은, 선택적으로 또한 카메라를 채용하여, 타게팅 유닛에 제공되는 타게팅 유닛 또는 측량봉이 겨냥되거나 또는 정지 위치 결정 유닛, 예를 들어, 토탈 스테이션에 의해 관측되는 특징을 공유한다. 그러나, 타겟 지점의 스테이킹을 위해 제공된 타겟 지점으로, 정지 위치 결정 유닛에 의해 기록된 이미지 데이터를 이용한, 사용자 또는 조작자의 자동화된 안내는 개시되어 있지 않고, 그 결과 조작자에 대한 줄치기 프로세스는 상대적으로 성가시고, 만약 타겟 지점의 정밀한 스테이킹이 보장되어야 한다면, 실질적인 시간 소비로 연결된다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 조작자 안내 시스템으로서 이 특허 명세서에 나타낸 측량 시스템은 US 7 222 021 또는 대응 EP 1 293 755에 제안되어 있고, 이 측량 시스템은 이미징 수단, 예를 들어, 카메라가 갖추어진 정지 위치 결정 유닛에 대응하는 정지 베이스 스테이션, 및 표시 수단, 예를 들어 정지 측정 유닛으로부터의 관점에서 보이는, 저장된 풍경 이미지들 또는 데이터 및 순간 이미지들에 기초하여, 사용자의 순간 위치를 표시하기 위한 디스플레이 스크린이 갖추어지는 이동 타게팅 유닛의 기능을 가지는 이동 스테이션을 가진다. 더욱이, 타게팅 유닛의 디스플레이 스크린 상에서의 마킹에 의해, 예를 들어 디스플레이 스크린 상에 화살표에 의한 방향 표시에 의해, 타겟 지점의 제공된 위치를 가지는 이동 스테이션에 대한, 카메라 이미지를 포함하는 측정된 위치 데이터로부터 정지 측정 스테이션에 의해 순간적으로 저장되는 데이터 사이의 상관에 의해 조작자가 타겟 지점으로 안내될 수 있는 방법이 개시되어 있다.
측량 또는 스테이킹(staking) 방법의 추가 가속화 및 단순화를 위한 장치는 출원 번호 10177211.9를 가지는 유럽 특허 출원에 기재되어 있다. 규정된 기록 방향에서 카메라 이미지를 기록하기 위한 카메라를 가지는 원격 제어 유닛은 거기에 기재되어 있고, 여기서 카메라의 이미지 데이터는 위치 결정 유닛 및 카메라에 의해 좌표계에서 타겟 지점들과 공간 관계를 생기게 할 수 있다. 이것은 조작자에 대한 타겟 지점의 더 많은 타겟화된(targeted) 활성화를 허용하고, 그러므로, 측량 과정의 지속시간을 더 감소시킨다. 그러나, 이러한 타겟 탐색은 여전히 조작자가 타겟 지점 위치를 능동적으로 탐색할 필요가 있고, 거기에 링크되어 특히 여러번(multiple times), 타겟 지점 위치를 그의 순간 위치 또는 측량봉의 위치와 비교한다.
본 발명의 목적은, 특히 측량봉을 이용하여 접근하기 어려운 지형에서, 타겟 지점의 마킹이 더 신속하게, 더 간단하게, 그리고 더 높은 자동화도(higher degree of automation)로 수행될 수 있는 시스템을 위한 관련 유닛들을 가지는 측량 또는 마킹 시스템 및 또한 대응하는 방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 특정 목적은 사용자의 위치 또는 타겟 지점 위치에 대한 측량봉의 위치의, 사용자에 의한 마킹 프로세스 중 행해질 수 있는, 시각적 비교(visual comparison)를 회피할 수 있게 하는 가능성을 제공하는 것이다.
이러한 목적은 독립 청구항들의 특색 있는 특징들의 구현에 의해 달성된다. 대안의 또는 유리한 방식으로 본 발명을 개선하는 특징들은 종속 특허 청구항들로부터 추론될 수 있다.
본 발명의 대상은 자동, 무인, 원격 제어 가능 타게팅 유닛을 가지는 알려진 타겟 지점을 마킹하기 위한 측지 마킹 시스템이고, 여기서 타게팅 유닛은 공중 비행체에 의해 본 발명에 따라 구현되고, 타게팅 유닛의 외부 실제 위치 결정을 위한 측지 위치 결정 장치를 가지며, 여기서 타게팅 유닛은 타게팅 유닛이 적어도 임시로 실질적으로 위치가 고정되어, 특히 떠서 위치 가능한 방식으로 구현된다. 더욱이, 타게팅 유닛은, 타겟 지점을 마킹하기 위한, 특히 모듈식으로 제거 가능한 마킹 유닛을 보유한다. 또한, 마킹 시스템은 제어 유닛을 가지며, 제어 유닛은 연속해서 결정 가능한 외부 실제 위치 및 타겟 지점의 알려진 타겟 지점 위치의 함수로서, 타게팅 유닛 위치는 타겟 지점 위치에 대해, 특히 연속해서, 규정된 셋포인트 위치에서, 특히 셋포인트 위치 주위의 규정된 허용 범위 내에서, 자동으로 제어되는 방식으로 위치 가능하고, 실제 위치, 셋포인트 위치, 및 마킹 유닛으로부터 타겟 지점으로의 규정된 마킹 방향을 고려하여, 마킹 유닛은, 타겟 지점이 규정된 마킹 방향에서, 측지 정밀도로, 즉, 정확하게는 밀리미터들 내에서 또는 서브센티미터 정밀도로, 특히 서브밀리미터 정밀도로 마킹될 수 있도록 타겟 지점을 마킹하기 위해 제어 가능하다.
본 발명에 따른 이와 같은 마킹 시스템은, 마킹 타게팅 유닛의 위치 결정이 완전히 자동으로 실행되고 그러므로 미리 규정된 타겟 지점으로의 사용자의 반복 접근이 필요하지 않도록 타겟 지점들의 마킹을 허용할 수 있다. 이러한 목적을 위해, 공중 비행체는 원격 제어되는 방식으로, 예컨대, 무선 신호들에 의해 또는 유선(wire)을 통해, 적외선을 통해, 또는 블루투스를 통해 타게팅 유닛으로 전송되는 신호들에 의해 규정된 위치로 제어될 수 있다. 다른 정황에서, 그러나, 예를 들어 오프-로드 차량이 타게팅 유닛으로서 사용될 수 있기 때문에, 비행할 수 있는 공중 비행체는 모터-구동 로우터들의 타게팅 활성화에 의해 위치 가능한 본 발명의 범위 내에서 사용되고, 여기서 각각의 공중 비행체는 무인이고 제공되는 동력화에 의해 동시에, 특히 원격 제어되는 방식으로 동시에 이동 가능하다.
타게팅 유닛의 위치는 타게팅 유닛을 제어하고 또는 제어를 위한 제어 신호들을 발생하기 위한 마킹 시스템을 이용하여 결정될 수 있다. 이러한 목적을 위해, 위치 결정 장치가 제공된다. 이러한 장치는 토탈 스테이션, 세오돌라이트, 타키미터, 또는, 예를 들어, GNSS 시스템을 가질 수 있고, 여기서 각각 적절한 장치에 대응하는 모듈이 타게팅 유닛측에 배열된다. 위치 결정을 위해 제공되는 장치와 거기에 적응된 구성요소 사이의, 이와 같은 달성 가능한 상호작용을 통해, 타게팅 유닛의 위치가 정확하게 결정될 수 있고, 또한, 타게팅 유닛의 위치가 연속해서 추적될 수 있다.
만약 타겟 지점의 알려진 타겟 지점 위치가 알려져 있으면, 즉시 결정된 타게팅 유닛 위치에 기초하여, 위치 비교가 행해질 수 있고 및/또는 타게팅 유닛 또는 공중 비행체가 각각의 위치들에 의존하여 제어될 수 있다. 또한, 이들 정보의 아이템들로부터, 타게팅 유닛에 대한 셋포인트 위치가 도출될 수 있고 이러한 셋포인트 위치는 타게팅 유닛에 대한 타겟 위치로서 규정될 수 있다. 이후 타게팅 유닛의 제어는 그것이 타겟 위치로 제어되고 거기에 위치되는 방식으로 수행될 수 있다. 따라서, 타게팅 유닛의 위치결정은 위치가 적어도 임시로 실질적으로 고정되어 수행되어 수행될 수 있고, 즉, 타게팅 유닛은 시간 기간에 걸쳐 외부 영향들과 무관하게 변동 없이 고정된 위치를 유지할 수 있다. 이것은 특히 타게팅 유닛의 적응 제어(adapted control)에 의해 달성될 수 있다.
타게팅 유닛의 위치 또는 미리 규정된 위치로부터의 편차는 타게팅 유닛과 접촉하는 위치 결정 장치에 의해 연속해서 확립될 수 있다. 이러한 목적을 위해, 위치 결정 장치에 할당된 전송기 유닛은 타게팅 유닛 상의 수신기에 의해 수신될 수 있는 위치결정 신호들을 제공할 수 있다. 만약 이러한 장치가 예를 들어 타게팅 유닛의 위치를 정밀하게 결정하기 위해 사용되는 GNSS 시스템 또는 GNSS 전송기를 가지면, 타게팅 유닛은 위치 정보의 아이템이 그로부터 수신되고 위치 결정될 수 있는 GNSS 수신기를 가질 수 있다. 통상의 GNSS 시스템은 이러한 목적을 위해 예를 들어 GPS 또는 GLONASS에 의해 표현될 수 있다, 따라서, GNSS 안테나는 각각의 시스템과 관련된 신호들을 수신할 수 있도록 하기 위해 타게팅 유닛 위에 배열될 수 있다. 거기에 더하여, 또한 GNSS 신호들을 수신하고 추가로 예를 들어 위치 결정을 위한 정밀도를 증가시키는 알려진 DGPS, RTK, 또는 VRS 방법들 중 하나를 위해 참조 데이터 또는 보정 데이터를 제공하는 GNSS 기준국이 제공될 수 있다. 그러므로 이와 같은 참조 시스템을 위해 적응되는 타게팅 유닛은 보정 신호들을 수신하도록 추가로 구현될 수 있고, 이들 신호들을 고려하여 측지 위치 결정을 행할 수 있다.
특히, 타게팅 유닛의 실제 위치는 타게팅 유닛 상에 배열된 모듈, 예컨대 반사기가 측량 장치, 예를 들어 토탈 스테이션 또는 세오돌라이트에 의해 타겟팅 가능한 점에서 확립될 수 있다. 측량 장치의 위치는 예를 들어 교정 과정이 측량 장치 측에서 행해졌고 그러므로 장치가 알려진 지점들을 측정하여 고유 위치 결정을 행할 수 있다는 점이 알려져 있을 수 있다. 만약 타게팅 유닛 상의 반사기가 이러한 측량 스테이션에 의해 타게팅될 수 있으면, 방출된 측정 비임의 정렬을 결정하여, 타게팅 유닛에 대한 방향은 결정될 수 있고, 측정 비임에 의해 행해지는 거리 측정에 기초하여 타게팅 유닛까지의 거리가 확립될 수 있다. 이들 치수들로부터, 측량 장치에 대한 타게팅 유닛의 상대 위치가 독특하고 정확하게 결정될 수 있고, 알려진 측량 장치의 위치에 의해, 절대, 특히 측지학적으로 정밀한, 타게팅 유닛의 위치결정이 유도될 수 있다. 타게팅 유닛의, 특히 연속해서 이와 같이 결정된 위치에 기초하여, 유닛의 제어가 행해질 수 있다. 이러한 목적을 위해, 제어 데이터가 위치 정보의 아이템들로부터 얻어질 수 있고, 이들 데이터에 의해 타게팅 유닛은 규정된 셋포인트 위치로 이동되거나 또는 비행될 수 있다.
셋포인트 위치는 특히 타겟 지점의 좌표들 또는 위치 상세들로부터 결정될 수 있다. 만약 이것은 지형에서 지면 지점을 나타내면, 본 발명에 따르지 않은 대안의 양상과 관련하여, 차량에 의해 접근될 수 있는, 예를 들어 지면 지점 자체가 타겟 지점으로서 규정될 수 있다. 차량의 위치결정을 더 용이하게 하기 위해, 셋포인트 위치 주위의 타겟 영역이 여기서 규정될 수 있고, 여기서 타겟 지점은 차량 또는 차량의 위치를 특정하는 구성요소가 타겟 영역에서 위치되자마자 도달된 것으로 고려된다.
만약 타게팅 유닛이 본 발명에 따라 공중 비행체, 예를 들어 드론으로서 구현되고, 셋포인트 위치가 공중에 떠 있는 방식(floating manner)으로 취해질 수 있다면, 지면 지점 위에서 수직으로, 예를 들어 2 m와 10 m 사이에, 특히 규정된 각도 범위 및 지면 지점까지의 거리 내에서 위치되는 셋포인트 위치가 또한 규정될 수 있다. 셋포인트 위치 주위의, 규정된 위치 허용오차를 가지는 셋포인트 영역 또는 타겟이 또한 이 실시예를 위해 발생될 수 있고, 여기서 셋포인트 위치는 공중 비행체, 또는 다시 그것의 현재 위치를 특정하는 공중 비행체의 구성요소가 셋포인트 영역에 위치될 때 도달되는 것으로 간주된다. 특히 공중 비행체는 종종, 공중 비행체에 대한 외부 영향들로 인해, 예를 들어 공기 흐름의 변화들, 온도 변화, 및/또는 가변 압력 조건들로 인해 무제한으로 긴 기간 동안 고정된 위치에서 떠서 유지될 수 없으므로, 대응하는 셋포인트 영역의 정의는 위치결정을 위해 유리할 수 있다. 그러나, 공중 비행체는 외부에서 작용하는 편향력에 대한 보상 역-제어(compensating counter-control)에 의해 사전에 규정된 셋포인트 영역 내에서 가변적인 위치를 유지할 수 있다.
측지 정밀도를 가지는 타게팅 유닛의 기재된 위치결정은 여러 응용들에 이용될 수 있다.
본 발명을 이용하여, 타겟 지점의 마킹은 타게팅 유닛(공중 비행체)의 측지학적으로 정밀한 위치결정을 채택하면서 수행될 수 있다. 이러한 목적을 위해, 타게팅 유닛에는 마킹 유닛이 갖추어 지거나 또는 이와 같은 마킹 유닛을 보유한다. 마킹 유닛은 광학 마킹 유닛으로서, 특히 레이저 비임 소스로서 구현될 수 있고, 여기서 타겟 지점은 레이저 비임을 방출하여 광학적으로 보이는 방식으로 마킹되고 및/또는 염료, 예컨대 스프레이 라커 또는 잉크 젯으로 구성되는 마킹의 적용에 의해 타겟 지점의 마킹을 행할 수 있다. 더욱이, 타겟 지점의 마킹은 물체, 예컨대 자석이 타게팅 유닛에 의해 타겟 지점 위치에서 "떨어져서(dropped)" 타겟 지점에 배치되는 것으로 수행될 수 있다. 또한, 접착 마킹, 예를 들어, 라벨 또는 반사기 포일은 타게팅 유닛에 의해 타겟 지점에 부착될 수 있고 또는 발사체 예를 들어 못(nail)은 타겟 지점이 발사체의 입사에 의해 그 위에 마킹되는 방식으로 마킹을 위해 타게팅 유닛으로부터 발사될 수 있다.
마킹을 위한 마킹 유닛 및 타게팅 유닛의 제어는 제어 유닛에 의해 수행될 수 있다. 한편, 이러한 제어 유닛은 타게팅 유닛의 순간 위치(실제 위치), 셋포인트 위치, 및 타겟 지점 위치의 비교에 의해, 특히 연속 실행하여, 타게팅 유닛의 위치결정을 제어할 수 있다. 이러한 목적을 위해, 제어 유닛은 이들 위치들의 함수로서, 예를 들어 제어 데이터를 발생하여, 타게팅 유닛을 셋포인트 위치 또는 셋포인트 영역으로 이동시킬 수 있고, 셋포인트 위치에 도달시, 타게팅 유닛은 거기에 위치되어 유지될 수 있다. 그러므로, 실제의 셋포인트, 및 타겟 지점 위치들의 상대 관계가 알려질 수 있고, 더욱이, 제어 유닛에 의해, 마킹 유닛의 마킹 방향을 추가로 고려하여, 이러한 유닛은 타겟 지점의 마킹이 수행되는 방식으로 구동될 수 있다. 즉, 마킹 유닛은 타게팅 유닛의 실제 위치 및 마킹 유닛의 마킹 방향으로 고려하여, 타겟 지점이 마킹 유닛에 의해 발생되는 마킹에 의해 정밀하게 도달되거나 도착할(hit) 때, 타겟 지점이 마킹되는 방식으로 활성화되고 및/또는 제어된다. 이러한 목적을 위해 수행되는 데이터 처리는 예를 들어, 타게팅 유닛에 대해, 측량 장치에 대해, 또는 원격 제어 유닛에 대해 행해질 수 있다.
특히, 본 발명에 따른 마킹 시스템의 일 실시예에 있어서, 위치 결정 장치는 위치결정 신호들을 방출하기 위한 적어도 하나의 전송기 유닛을 가질 수 있고, 타게팅 유닛은 위치결정 신호들이 특히 GNSS 안테나에 의해 수신 가능하고, 타게팅 유닛의 실제 위치가 위치결정 신호들로부터 결정 가능한 방식으로 구현될 수 있다. 그러므로, 타게팅 유닛의 위치결정을 위해 획득되고 고려될 수 있는 타게팅 유닛의 측지학적으로 정밀한 위치 결정이 수행될 수 있다. 또한, 이러한 유형의 위치 결정은 전송기 유닛에 의해 제공되는 위치결정 신호들이 타게팅 유닛에 의해 수신될 수 있고, 즉 신호들이 전송기 유닛과 타게팅 유닛 사이에 존재하는 임의의 가능한 장애물들에 의해 방해 받거나 또는 차단되지 않는다는 것이 추정된다.
특히, 본 발명에 따르면, 전송기 유닛은 GNSS 전송기, 특히 GNSS 위성, 특히 GPS, GLONASS, 또는 갈릴레오 위성으로서 구현될 수 있고, 위치결정 신호들은 GNSS 신호들에 의해 구현될 수 있고 또는 전송기 유닛은 의사-위성 모듈을 가질 수 있고, 위치결정 신호들은 의사-위성 신호들에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 만약 공중 비행체의 위치 결정 및 타겟 지점의 마킹이 밀폐된 공간, 예를 들어, 제조 홀(manufacturing hall)에서 수행되면, 종종 GNSS 신호는 거기서 타게팅 유닛에 의해 수신될 수 없다. 이러한 경우에, 위치결정은 홀 내에서 의사-위성 모듈, 소위 의사위성들(pseudolites) 즉 의사-위성들(pseudo-satellites)에 의해 수행될 수 있다. 의사위성들은 각각의 알려진 위치들에 배치될 수 있고 그로부터 의사-위성 신호들에 의해, 예를 들어 위치 결정이 또한 타게팅 유닛의 일부에 대해 행해질 수 있는 GNSS 신호와 유사한 신호 포맷으로, 위치 정보의 아이템들을 방출할 수 있다. 신호들은 예를 들어 제조 공간을 표현하는 좌표계, 또는 물체 좌표계 내에서 상대 위치의 결정을 허용할 수 있다. 더욱이, 만약 전체 좌표계에 대한 의사위성들의 위치들이 알려져 있으면, 타게팅 유닛의 절대, 글로벌 위치 결정이 또한 부정확하게 행해질 수 있다. 이와 같은 정확한 위치 결정을 위해, 신호들은 4개의 의사위성들로부터 공중 비행체의 일부에 대해 수신될 수 있고, 특히 여기서 신호들의 공유 타임베이스의 경우에, 3개의 신호들의 수신은 위치 결정이 정확하게 행해질 수 있게 한다. 예를 들어, 알려진 위도에서의 타게팅 유닛의 위치결정의 경우에, 2개의 신호들이 위치 결정을 위해 충분할 수 있다.
더욱이, 본 발명에 따르면, 위치 결정에서 정밀도를 증가시키기 위해, 위치 결정 장치는 GNSS 보정 신호들을 방출하기 위한 GNSS 기준국을 가질 수 있고 타게팅 유닛은 GNSS 보정 신호들이 수신 가능하고 타게팅 유닛의 실제 위치가 수신된 GNSS 신호들 및 GNSS 보정 신호들로부터 결정 가능하다. 이렇게 추가로 제공되는 보정 신호들에 의해, 타게팅 유닛의 더 정확한 절대 위치 결정이 가능하게 된다.
본 발명에 따른 마킹 시스템의 추가의 실시예에 있어서, 공중 비행체는 반사기를 가질 수 있고 위치 결정 장치는 측지 측량 장치, 특히 세오돌라이트 또는 토탈 스테이션을 가질 수 있다. 측량 장치는 적어도 하나의 타케팅 장치, 특히 망원 조준기를 가지며, 여기서 타케팅 장치는 그것의 정렬을 변경하기 위해 측량 장치의 베이스에 대해 특히 모터에 의해 피봇 가능하고, 광학 타겟 축선을 규정하는 적어도 하나의 방출 유닛, 및 광학 타겟 축선에 대해 평행하게, 특히 동축으로 거리 측정용 광학 측정 비임의 방출을 위한 하나의 방사원을 가진다. 또한, 각도 측정 기능은 타겟 축선의 정렬의 고정밀 획득을 위해 제공되고 분석 수단은 타게팅 장치의 정렬의 제어 및 데이터 저장을 위해 제공된다. 그러므로, 측정 비임이 반사기 위에 정렬될 수 있어, 타게팅 유닛의 실제 위치가 결정 가능하다. 측정 방사선은 반사기 상의 측량 유닛으로 다시 반사될 수 있고 거기서 검출될 수 있다. 따라서, 측량 장치로부터 타게팅 유닛 또는 반사기까지의 거리는 이러한 반사된 측정 방사선으로부터 결정될 수 있고 타게팅 유닛의 위치는 타케팅 장치의 정렬을 고려하여 특정될 수 있다.
더욱이, 본 발명의 범위에서, 타게팅 유닛으로 전송 가능한 신호, - 특히 신호는 무선 신호에 의해 구체화됨 -, 레이저 비임에 대해 변조된 신호, 또는 전기 신호는 위치 정보의 아이템을 가질 수 있고, 여기서 위치 정보의 아이템은 타게팅 유닛에 할당된 제 1 처리 유닛에서 제어 데이터로 변환될 수 있고, 또는 제어 데이터 자체를 가질 수 있고, 여기서 제어 데이터는 측량 장치에 할당된 제 2 처리 유닛에 의해 위치 정보의 아이템으로부터 확인될 수 있다. 그러므로, 만약 타게팅 유닛의 위치가 측량 장치를 이용하여 결정되면, 위치 정보의 획득된 아이템들은 예를 들어 무선에 의해 타게팅 유닛으로 직접 전송될 수 있고 위치 정보의 아이템들은 제어를 위해, 특히 제어 데이터를 발생시키기 위해, 타게팅 유닛의 일부에 대해 사용될 수 있다. 거기에 대한 대안으로 또는 추가적으로, 위치 정보의 아이템들은 측량 장치의 일부에 대해 직접 더 처리될 수 있고, 이러한 정보에 기초하여, 타게팅 유닛을 제어하기 위한 제어 신호들 또는 제어 데이터가 거기에 전송될 수 있다.
본 발명에 따르면, 공중 비행체로서 구현되는 타게팅 유닛은 또한 적어도 임시로 떠서 실질적으로 수평으로 위치가 고정되어 위치 가능할 수 있고, 특히 여기서 외부 영향들, 특히 공기 흐름, 압력 변화, 및/또는 온도 변화에 의한 위치결정에 대한 영향이 수직 방향에 대해서 보상될 수 있다. 특히 타게팅 유닛으로서 제공되는 공중 비행체의 경우에, 이와 같은 위치 보상은 타게팅 유닛의 정확하고 안정된 위치결정을 보장할 수 있다. 만약 예를 들어 공중 비행체의 유동적인 위치결정이 고려되는, 예를 들어, 바람의 세기 또는 바람의 방향이 변하면, 역제어가 거기에 대한 반응으로서, 구동 유닛, 예를 들어 공중 비행체의 로우터를 이용하여 행해질 수 있다. 만약 공중 비행체가 그것의 수평 위치를 역반응(counter reaction) 동안 실질적으로 유지하고, 보정 또는 재위치결정이 주로 보상을 위해 수직 방향으로 일어나면 유리할 수 있다.
또한, 마킹 시스템은 타게팅 유닛을 제어하기 위한 원격 제어 유닛을 가질 수 있고, 특히 여기서 원격 제어 유닛은 정보를 표시하기 위한 디스플레이 스크린을 가진다. 이와 같은 원격 제어 유닛을 이용하여, 제어 관련 데이터가 타게팅 유닛에 전송 및/또는 타게팅 유닛으로부터 수신될 수 있고 또는 타게팅 유닛의 추가의 수동 제어는 조작자에 의해 수행될 수 있다. 원격 제어 유닛, 타게팅 유닛, 및/또는 측량 장치 간의 통신 및 전원 공급은 예를 들어 유선을 통해 수행될 수 있다. 더욱이, 제어를 위한 데이터 처리는 원격 제어 유닛에 대해 수행될 수 있고, 여기서 원격 제어 유닛은 예컨대 PDA, 스마트 폰, 또는 태블릿 PC로서 구현될 수 있다.
본 발명의 범위에서, 예를 들어, 벽들 위의 보어홀들의 위치들의 마킹은 마킹 시스템을 이용하여 행해질 수 있다. 빌딩 또는 공간의 디지털 모델이 이러한 목적을 위해 시스템에 저장될 수 있고, 여기서 모델의 함수로서, 구멍들의 위치들의 정의가 수행될 수 있다. 타게팅 유닛은 예를 들어 또한 디지털 모델의 함수로서, 보어홀 위치에 대해 규정된 방식으로 위치될 수 있고, 예를 들어 가시 레이저 방사선에 의해 구멍의 마킹을 할 수 있다. 이러한 마킹에 의해 시스템의 조작자는 각각의 보어홀을 배치할 수 있고 또는 위치를 수동으로 이어서 타게팅 유닛을 다음 보어홀에 대해 제어하거나 또는 그것이 다음 위치를 자동으로 취할 수 있게 한다. 이와 같은 마킹은 또한 거기서 수행될 수 있고 그러므로 보어홀들은 마킹되거나 또는 연속해서 천공될 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 타게팅 유닛은 타게팅 유닛의 정렬 및/또는 실제 위치를 결정하기 위한 센서 유닛, 특히 경사 센서, 자력계, 가속도 센서, 요 레이트 센서, 및/또는 속도 센서를 가질 수 있다. 또한, 타게팅 유닛은 타게팅 유닛의 정렬을 특정하는 구성요소를 가질 수 있고, 마킹 시스템은 구성요소를 획득하고 및/또는 타게팅하고 구성요소의 위치 및 정렬로부터 타게팅 유닛의 정렬을 결정하기 위한 획득 장치, 특히 카메라를 가질 수 있다.
공중 비행체의 위치 및 방향(orientation)의 결정은 예를 들어 레이저 트래커(laser tracker)에 의해 수행될 수 있다. 공중 비행체의 방향은 샘플링 유닛에 의해, 유닛 위에 배열되는 마킹들의 위치의 측정에 의해 획득될 수 있다. 공중 비행체의 방향은 공중 비행체에 대한 레이저 트래커의 위치를 아는 동안 마킹들의 위치 및 정렬의 지식으로부터 도출될 수 있다. 그러므로, 공간에서의 위치의 지식은 위치 정보 및 방향 정보로부터 나온다. 정렬 결정을 위한 이와 같은 일반적인 방법은, 예를 들어 WO 2006/097408에 기재되어 있다. 방향은 또한 수신기를 타게팅하는 측정 비임에 의해 규정되는, 측정 비임축에 대한 수신기의 오프셋에 기초하여 결정될 수 있고, 여기서 수신기의 옵틱은 단지 제한된 개구 각도를 가진다.
더욱이, 정렬의 결정은, 레이저 비임이 타게팅 유닛 위에 배열되는 검출기의 방향으로 방출되고 레이저 비임의 방출 방향이 규정되는 방법에 의해 행해질 수 있다. 이것은 검출기 상의 레이저 비임의 입사 지점의 결정이 추종된다. 입사 방향은 이러한 입사 지점으로부터 도출된다. 레이저 소스 및 그러므로 타게팅 유닛에 대한 검출기의 정렬의 결정은 방출 방향에 대한 입사 방향의 링키지에 기초하여 가능하다. 이와 같은 방법은 예를 들어 WO 2008/138507로부터 알려져 있다.
타게팅 유닛의 방향에 대한 정보의 아이템들을 제공하기 위한 추가의 알려진 가능성의 경우에, 타게팅 유닛의 위치가 추적되고 이동 방향은 위치 변경으로부터 결정된다. 이동 방향이 타게팅 유닛의 특정 방향에 대응한다고 가정하면, 타게팅 유닛의 방향에 대한 정보가 그로부터 도출될 수 있다. 위치 변경은 예를 들어 GPS에 의한 연속 위치 결정에 의해 결정될 수 있다.
또한, 위치 및 회전 위치확인(locating) 또는 공간에서의 물체의 정렬은 광학 측정 장치에 의해 수행될 수 있다. 측정 장치는 이미징 옵틱 및 위치를 2차원으로 분해하는 검출기를 가질 수 있다. 물체 또는 타게팅 유닛은 알려진 코드 패턴, 예컨대, 바코드 또는 의사-랜덤 코드를 가질 수 있고, 및 측정 장치를 이용하여 획득한 패턴은 분석될 수 있다. 획득한 코드의 위치에 의존하여, 공간에서의 타게팅 유닛의 각각의 위치가 이렇게 결론 내려질 수 있다. 이러한 원리에 대응하는 방법은 예를 들어 EP 1 066 497에 개시되어 있다.
정렬을 결정하기 위한 위에서 언급한 가능성들은 6의 자유도(6-DoF)의 정확한 결정을 위한 타게팅 유닛의 위치 결정 및 그러므로 공간에서의 타게팅 유닛의 정밀한 위치확인과 조합하여 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 마킹 시스템은 또한 조절 기능을 가질 수 있고, 여기서 마킹 시간 윈도 동안 제어 유닛에 의해 제어되는 조절 기능의 실행시, 공중 비행체의 실제 위치는 연속해서 결정된다. 이러한 실제 위치는 측지 측량 장치와 반사기의 상호작용에 의해 및/또는 센서 유닛에 의해 결정될 수 있고, 공중 비행체는 타겟 지점이 마킹 유닛에 의해 전체 마킹 시간 윈도 동안 측지 정밀도로 연속해서 마킹되는 방식으로 그것에 기초하여 안정되게 유지될 수 있다.
특히, 공중 비행체의 위치결정은 공중 비행체가 전체 마킹 시간 윈도 동안 셋포인트 위치에 존재하고 및/또는 마킹 방향이 연속해 적응되고 및/또는 에러 출력이 타겟 지점의 마킹의 적어도 임시 비발생의 경우에 추행되는 방식으로 조절될 수 있다.
알려진 타겟 지점의, 측지 정밀도로 수행되는, 마킹을 제어하기 위한 본 발명에 따른 방법은 타게팅 유닛으로서 자동, 무인, 원격 제어 가능 공중 비행체를 가지며, 타게팅 유닛의 외부 실제 위치는 특히 연속해서 결정된다. 타게팅 유닛은 타겟 지점을 마킹하기 위한, 특히 모듈식으로 제거 가능한 마킹 유닛을 보유한다. 본 발명의 범위 내에서, 특히 연속해서 결정되는 외부 실제 위치, 및 타겟 지점의 알려진 타겟 지점 위치의 함수로서, 타게팅 유닛은 특히 연속해서, 타겟 지점 위치에 대해, 규정된 셋포인트 위치에서, 특히 셋포인트 위치 주위의 규정된 허용 범위 내에서 위치된다. 더욱이, 실제 위치, 셋포인트 위치, 및 마킹 유닛으로부터 타겟 지점으로의 규정된 마킹 방향을 고려하여, 마킹 유닛은, 타겟 지점이 측지 정밀도로 규정된 마킹 방향에서 마킹되도록, 타겟 지점을 마킹하기 위해 제어된다.
본 발명에 따른 방법을 이용하여, 일반적으로 공중 비행체(타게팅 유닛)는 위치가 알려져 있는, 알려진 타겟 지점 위치에 대한 또는 임의의 지점에 대한 규정된 위치로 이동될 수 있다. 이와 같은 위치결정은 타게팅 유닛을 이용하여 또한 실행될 작용에 대한 일반적인 기초를 형성할 수 있다. 특히, 타겟 지점의 마킹은 본 발명을 이용하여 수행될 수 있다.
이러한 목적을 위해, 먼저 타게팅 유닛은 특정 위치로 - 셋포인트 위치로 - 제어되고 그것의 실제 위치 및 타겟 지점 위치의 함수로서 거기서 위치가 실질적으로 고정되어 위치된다. 타겟 지점의 마킹을 위해, 마킹 유닛은 실제 위치, 셋포인트 위치의 함수로서, 특히 타게팅 유닛이 셋포인트 위치에 또는 셋포인트 영역에 위치되는지의 함수로서, 및 타겟 지점이 마킹 유닛에 의해 마킹되는 방식으로 마킹 유닛의 마킹 방향의 함수로서 제어된다.
특히, 본 발명에 따른 방법의 범위 내에서, 위치결정 신호들은 타게팅 유닛에 의해 수신될 수 있고, 외부 실제 위치, 특히 타게팅 유닛의 정렬은 위치결정 신호들로부터 결정될 수 있고, 특히 여기서 위치결정 신호들은 GNSS 신호들, 의사-위성 신호들, 및/또는 GNSS 보정 신호들에 의해 구현되고, 실제 위치는 GNSS 신호들 및/또는 GNSS-와 같은 신호들로부터, 특히 GNSS 보정 신호들을 고려하여 결정된다. 그것에 대한 추가로 또는 대안으로, 측정 비임은 공중 비행체측 위에서 반사될 수 있고 외부 실제 위치는 반사된 측정 비임에 의해 결정될 수 있다. 이들 방법들 중 하나에 의해 또는 이 방법들을 서로 조합하여, 절대의, 타게팅 유닛의 측지학적으로 정밀한 위치가 결정될 수 있고 그것의 위치결정이 그것에 기초하여 수행될 수 있다. 만약 신호들을 수신하는 능력이 위치결정 신호들 또는 GNSS 신호들의 사용 중 보장되어야 한다면, 측정 비임의 반사의 경우에, 위치 결정이 가능한 신호 차폐와 무관하게 수행될 수 있다.
더욱이, 본 발명의 범위에서, 특히 피치, 롤, 및 요 방향들에서의 타게팅 유닛의 정렬, 및/또는 물체, 특히 장애물까지의 거리가 결정될 수 있고, 및/또는 타겟 지점을 가지는 이미지가 획득될 수 있다. 그러므로, 타겟 지점은 카메라의 시야에 위치될 수 있다. 타게팅 유닛의 정렬의 결정은 위치결정을 위해 제어 중 고려되거나 또는 예를 들어 규정된 정렬에서의 위치결정을 위한 또는 요청된 정렬을 위해 사용될 수 있다. 또한, 물체들까지의 거리들의 결정에 의해, 비행 경로 또는 타게팅 유닛의 경로에 있는 장애물들이 특히 자동으로 인식되거나 또한 바이패스될 수 있고, 또는 타게팅 유닛은 각각의 장애물을 고려하여 위치될 수 있다. 또한, 타게팅 유닛이 이동되는 환경의 이미지들이 획득될 수 있다. 이미지 시퀀스의 획득에 의해, 이동 또는 타게팅 유닛이 이동하는 경로가 또한 결정될 수 있고 그것의 결과로서 실제 위치의 연속 결정이 도출될 수 있다. 특히 이미지 상의 타겟 지점의 공동-획의 경우에, 타게팅 유닛은 또한 셋포인트 위치로 제어 또는 이미지 정보에 기초하여 거기에 배치될 수 있다. 또한, 사용자는 따라서 이용 가능한 이미지 정보의 아이템을 가질 수 있고, 그에 기초하여 그는 타게팅 유닛을 또한 수동으로 제어할 수 있다.
더욱이 - 본 발명에 따라, 타겟 지점의 마킹은 또한 광학적으로 보이는 방사선을 이용하여 수행될 수 있고 방사선의 방사 방향은 마킹 방향에 평행이고, 특히 동축일 수 있다. 마킹 방사선은 셋포인트 위치에 도달할 때 그리고 마킹 방향의 매칭 정렬로 활성될 수 있고 타겟 지점을 표시하기 위해 연속해서 및/또는 펄스들로 방출될 수 있다.
특히 본 발명에 따른 방법의 범위 내에서, 마킹 유닛의 마킹 방향은 수직 방향에 평행하게, 특히 독립적으로 및/또는 타게팅 유닛의 정렬에 대해 규정된 방식으로 정렬될 수 있고, 특히 여기서 마킹 유닛은 짐볼 장착되고 및/또는 타게팅 유닛은 마킹 방향의 규정된 정렬을 위한 정렬 수단을 가지며, 특히 마킹 유닛은 2축으로, 특히 3축으로 피봇된다. 짐벌 장착에 의해, 마킹 방향은 수직 방향에 평행하게, 즉 지구의 중력 벡터에 평행하게 연속해서 자동으로 정렬될 수 있고, 타게팅 유닛이 타겟 지점 위에서의 수직 위치결정의 경우에 타겟 지점을 마킹하는데 절대적으로 필요하지 않은 결과를 가진다. 그러나, 예를 들어 나무와 같은 장애물이 이와 같은 위치결정을 방해하기 때문에, 만약 타게팅 유닛이 타겟 지점 위에 수직으로 위치되지 않으면, 마킹 방향은, 타겟 지점이 수직 방향에 대해 특정 각도로 마킹되는 방식으로 정렬 수단에 의해 정렬될 수 있다. 또한, 정렬 수단은 최대 3개의 축까지 마킹 방향의 피봇팅 또는 회전을 허용할 수 있고, 그러므로, 타겟 지점의 포인트 마킹뿐만 아니라, 예를 들어 레이저 방사선으로서 구현되는 마킹의 신속한 이동 중 일어나는 패턴에 의한 마킹도 허용할 수 있다.
외부 영향들, 특히 공기 흐름, 압력 변화, 및/또는 온도 변화에 의한 타게팅 유닛(공중 비행체)의 위치결정에 영향이 있는 경우에, 타겟 지점 마킹을 유지하기 위한 타게팅 유닛의 규정된 위치 변경에 대한 대안으로 또는 추가적으로, 마킹 유닛의 마킹 방향의 재정렬이 수행될 수 있다. 이러한 경우에, 예를 들어, 마킹을 위해 사용되는 레이저 비임의 정렬은 레이저 비임의 방출각의 변경이 타게팅 유닛의 유도된 오프셋의 함수로서 수행되고 그러므로 비임이 타겟 지점을 향해 지향된 채로 있고 또한 그것을 타게팅 유닛의 오프셋 위치에 마킹하도록 정렬 수단에 의해 변경될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 본 발명의 범위 내에서, 경로는 웨이포인트들에 의해 규정될 수 있고, 여기서 타게팅 유닛은 그 경로를 따라 이동되고, 특히 여기서 경로 코스의 최적화가 특히 자동으로 수행되고, 및/또는 경로는 타겟 지점 및/또는 셋포인트 위치를 가지며, 및/또는 중간 타겟 지점들로서의 웨이포인트들의 위치의 마킹이 경로를 따라 연속해서 수행된다. 그러므로, 타겟 지점까지의 경로를 규정하고 중간 타겟 지점들을 형성하는 웨이포인트들이 표시될 수 있고 그러므로 또한 마킹될 수 있다. 결정된 웨이포인트들에 기초하여, 또한, 타게팅 유닛의 이동 경로는 특히 만약 알려진 장애물들이 웨이포인트들의 정의에 의해 미리 선회(flown around)하면, 최적화될 수 있다. 웨이포인트들의 마킹은 또한 광학 시스템, 예를 들어, 가시 레이저 비임에 의해, 또는 예를 들어, 라커 또는 스프레이 라커를 이용하는 컬러 마킹에 의해 수행될 수 있다. 또한, 마킹은 완전 자동으로 실행될 수 있고, 즉, 타게팅 유닛은 웨이포인트로부터 웨이포인트로 연속해서 이동하고 선택적으로 각각 마킹을 수행하고, 또는 반자동으로 수행될 수 있고, 즉, 타게팅 유닛은 하나의 웨이포인트로 자동으로 이동하고 사용자가 다음 웨이포인트에 위치결정을 위한 신호를 부여할 때까지 위치를 유지한다.
본 발명의 추가의 실시예에 있어서, 정보 및/또는 제어 명령들의 아이템, 특히 타겟 지점 위치는 타게팅 유닛에 입력될 수 있고, 및/또는 정보의 아이템들, 특히 획득된 이미지는 디스플레이 스크린 위에 출력될 수 있다. 타게팅 유닛의 제어 및/또는 프로그래밍은 단순화되고 타게팅 유닛과의 이러한 통신 가능성에 의해 가속화될 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 범위 내에서, 마킹 시간 윈도 동안의 조절의 경우에, 공중 비행체의 실제 위치는 연속해서 결정될 수 있고 공중 비행체측에서 반사된 측정 비임에 의해 또는 공중 비행체의 실제 위치 및/또는 정렬을 결정하기 위한 센서 유닛에 의해, 공중 비행체는, 타겟 지점이 마킹 유닛에 의해 전체 마킹 시간 윈도 동안 측지 정밀도로 연속해서 마킹되는 방식으로 그것에 기초하여 안정되게 유지될 수 있다. 특히 공중 비행체의 위치결정은, 공중 비행체가 전체 마킹 시간 윈도 동안 셋포인트 위치에 존재하고 및/또는 마킹 방향이 연속해서 조절되고 및/또는 에러 출력이 타겟 지점의 마킹의 적어도 임시 비발생의 경우에 수행되는 방식으로 조절될 수 있다.
본 발명의 추가의 대상은 자동, 무인, 원격 제어 가능 타게팅 유닛이고, 여기서 타게팅 유닛은 본 발명에 따른 마킹 시스템에 사용하기 위한, 공중 비행체, 특히 드론으로서 본 발명에 따라 구현된다. 타게팅 유닛은 추가로 타게팅 유닛이 적어도 임시로 실질적으로 고정된 위치에, 특히 떠서 위치 가능한 방식으로 구현된다. 더욱이, 타게팅 유닛의 외부 실제 위치를 결정하고 제어 데이터 및/또는 제어 데이터를 발생하기 위한 위치 정보의 아이템들은 타게팅 유닛에 직접 전송 가능하다. 또한, 타게팅 유닛은 타겟 지점을 마킹하기 위한 마킹 유닛을 보유하고, 특히 마킹 유닛은 모듈식으로 제거 가능하게 구현되고, 제어 데이터는 특히 연속해서 결정 가능한 외부 실제 위치, 및 타겟 지점의 알려진 타겟 지점 위치의 함수로서, 타게팅 유닛이 타겟 지점 위치에 대해, 특히 연속해서, 규정된 셋포인트 위치에서, 특히 셋포인트 위치 주위의 규정된 허용 범위 내에서 위치 가능한 방식으로 구현된다. 실제 위치, 셋포인트 위치, 및 마킹 유닛으로부터 타겟 지점으로의 규정된 마킹 방향을 고려하여, 마킹 유닛은 타겟 지점이 측지 정밀도로 규정된 마킹 방향에서 마킹될 수 있도록 타겟 지점을 마킹하는 것을 제어할 수 있다.
본 발명에 따른 타게팅 유닛은 예를 들어 적어도 2개의 로우터들 및/또는 노즐들에 의해 실질적으로 고정된 위치에 떠서 위치될 수 있는 공중 비행체에 의해 구현될 수 있다. 본 발명에 따르지 않는 대안의 양상에 대해, 타게팅 유닛은 예를 들어 타겟 위치를 구동하도록 제어될 수 있고 따라서 위치결정 가능한 오프-로드 차량에 의해 구현될 수 있다.
더욱이, 타게팅 유닛은 예컨대 무선 신호들에 의해, 레이저 비임을 통해, 또는 유선을 통해 원격 제어될 수 있고, 여기서 타게팅 유닛 자체는 무인 및 자동으로 구현되고, 즉, 그것은 타게팅 유닛의 독립 운동을 제공하는 동력화된 드라이브를 가진다. 타게팅 유닛은 추가로 타겟 지점의 마킹이 행해질 수 있는 마킹 유닛을 가진다. 타게팅 유닛은 고유 위치(실제 위치), 타겟 지점 위치, 및 타게팅 유닛이 위치될 수 있는 위치(셋포인트 위치)를 고려하여 제어 데이터에 의해 제어되고 배치될 수 있다. 제어 데이터에서 마킹 방향을 추가로 고려하여, 타겟 지점이 마킹 유닛에 의해 측지학적으로 정밀하게 마킹될 수 있다.
특히, 본 발명에 따른 타게팅 유닛은 위치결정 신호들용 수신기, 특히 GNSS 안테나, 및 위치결정 신호들로부터 타게팅 유닛의 실제 위치를 결정하기 위한 처리 유닛을 가질 수 있다. 더욱이, 특히 위치결정 신호들은 GNSS 신호들에 의해 구현될 수 있고, 특히 여기서 GNSS 신호들은 GPS, GLONASS, 또는 갈릴레오 신호들, 의사-위성 신호들, 및/또는 GNSS 보정 신호들에 의해 표현되고 실제 위치는 GNSS 신호들 및/또는 GNSS와 같은 신호들로부터, 특히 GNSS 보정 신호들을 고려하여 결정 가능할 수 있다. 더욱이, 타게팅 유닛은 반사기를 가질 수 있다. 이와 같은 수신기들에 의해 또는 반사기에 의해, 타게팅 유닛의 절대 위치가, 위치결정 신호들 또는 GNSS 신호들이 획득되어 위치 정보로 변환되거나 또는 반사기가 타게팅되고 따라서 타게팅 유닛의 위치가 결정되는 점에서 결정될 수 있다.
본 발명에 규정된 타게팅 유닛(공중 비행체)은 또한 타게팅 유닛의 실제 위치 및/또는 정렬을 결정하기 위한 센서 유닛, 특히 경사 센서, 자력계, 가속도 센서, 요 레이트 센서, 및/또는 속도 센서를 가질 수 있다. 이와 같은 센서 유닛 및 이렇게 획득될 수 있는 타게팅 유닛의 정렬에 의해, 정렬의 고려가 예를 들어 유닛의 위치결정 중 수행될 수 있고, 및/또는 타게팅의 정렬은 규정된 방식으로 제어될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 타게팅 유닛은 물체들까지의 거리 측정을 위한 센서, 특히 레이더를 가질 수 있고, 여기서 이러한 센서에 의해, 예를 들어, 장애물들은 인식될 수 있고 그러므로 타게팅 유닛의 이동 중 고려되거나 또는 우회될 수 있다. 더욱이, 타게팅 유닛은 이미지를 획득하기 위한 광학 획득 유닛, 특히 카메라를 가질 수 있고, 특히 여기서 이미지는 타겟 지점을 가지며 또는 타겟 지점은 시야에 위치된다. 이러한 획득 유닛, 예를 들어, 비디오 카메라를 이용하여, 카메라 환경의 하나 이상의 이미지들 또는 지형의 공기 기록(air recording)이 획득될 수 있고 타게팅 유닛의 위치의 변경이 예를 들어 이미지 처리 프로세스들에 의해 확립될 수 있다. 또한, 이미지 정보의 아이템이 특히 규정된 위치를 향해 타게팅 유닛의 제어를 행하기 위해, 및/또는 측정 또는 마킹 프로세스들을 위한 이미지의 아이템 또는 조작자에게 측량 프로세스의 문서화(documentation)를 위한 이미지들을 제공하기 위해 사용될 수 있다.
또한, 타게팅 유닛의 위치 결정은 획득된 이미지들의 함수로서 수행될 수 있다. 이러한 목적을 위해, 일련의 이미지들이 획득될 수 있고, 일련의 이미지들의 이미지 영역들은 각각 부분적으로 중첩한다. 중첩 영역들은 예를 들어 이미지들에 대해 획득된 패턴들의 비교, 특히 이미지들의 중첩 영역들의 이미지 처리 또는 비교에 의해 비교될 수 있다. 추종하는 이미지에 대한 이미지의 상대 위치는 그로부터 결정될 수 있고 이미지 획득 유닛 및 그러므로 타게팅 유닛의 이동 과정은 중첩 영역 및 회전 각도의 크기로부터 도출될 수 있고, 그것에 의해 추종하는 이미지가 이미지 처리에 의해 회전되어야 하고, 그 결과 중첩 영역에서의 가치있는 패턴의 관련성(correspondence)이 예를 들어 달성될 수 있다. 더욱이, 좌표들이 알려져 있는 눈에 띠는 웨이포인트들의 인식은 수행될 수 있고, 적어도 수평 절대 위치는 그로부터 직접 결정될 수 있다. 특히 이와 같은 위치 결정은 예를 들어 GNSS 시스템 또는 GNSS 신호들의 마스킹이 실패한 경우에 행해질 수 있고, 그 결과 위치 결정이 불가능하게 되고, 여기서 좌표들이 알려져 있는 타게팅 유닛의 시작점은 결정 중 고려될 수 있다. 개개의 또는 다수의 이미지들의 줌 팩터들은 수직 위치의 적어도 거친 결정을 위해 서로 비교될 수 있고 또한 고도 변경이 임의의 이미지 패턴 관련성들로부터 결론 내려질 수 있다.
획득된 이미지들에 의해, 타게팅 유닛은 예를 들어 지면 위의 시간-불변 텍스쳐에 기초하여 위치가 안정화될 수 있다. 이러한 안정화는 또한 타게팅 유닛의 위치 보정이 즉시 획득된 이미지 또는 이미지에 대해 획득된 텍스쳐를 시간에 대해 이전에 획득된 이미지에 대한 텍스쳐와 일치시키기 위해 수행되는 방식으로 시간 구간들에서 획득된 이미지들의 비교에 의해 수행될 수 있다. 이것은 동시에 마킹의 정밀도를 보조할 수 있고 또는 제어 신호의 일시 중단의 경우에 타게팅 유닛이 위치 가능하게 한다.
또한, 각각의 시작점에 대한 타게팅 유닛의 자동 복귀 이동이 타겟 지점을 향한 타게팅 유닛의 이동 중 획득된 이미지들에 기초하여 수행될 수 있다. 한편, 이러한 복귀 이동은 이미지들로부터 도출되는 경로에 따른 이동에 의해 또는 이미지 비교에 의한 이동에 의해 수행될 수 있다. 이미지 비교는 복귀 이동 중 획득된 이미지들과 이동의 획득된 이미지들과의 비교로서 실행 가능하다.
또한, 규정된 정렬, 특히 마킹 방향의 독립적으로 평행 정렬을 위한 본 발명에 따른 타게팅 유닛은 짐벌 마운트 및/또는 마킹 유닛을 위한 정렬 수단을 가질 수 있고, 특히 여기서 마킹 유닛은 2축으로, 특히 3축으로 피봇 가능하다. 특히, 마킹 유닛은 또한 광학적으로 보이는 방사선의 방출을 위한 비임 소스를 가질 수 있고, 비임 소스는 광학 방사선의 방출 방향이 마킹 방향에 평행하게, 특히 동축으로 연장하는 방식으로 배열될 수 있다. 마킹 유닛의 짐벌 마운트의 경우에, 마킹 방향 또는 광학적으로 보이는 방사선, 예를 들어 가시 파장 범위의 레이저 방사선의 연속 정렬은 지면 지점 위에서 수직으로 마킹 유닛을 보유하는 타게팅 유닛의 위치결정시, 이러한 지점이 마킹 유닛의 활성화시, 즉 예를 들어 레이저 방사전의 방출시 자동으로 마킹되는 방식으로 지구의 수직 방향에 평행하게 구현될 수 있다. 정렬 수단의 도움을 받아, 마킹 방향은 수직 방향에 대해 규정된 각도로 정렬될 수 있고, 그러므로 타겟 지점의 마킹은 또한 만약 타게팅 유닛이 타겟 지점 위에서 수직으로 위치되어 있지 않고, 오히려 수직 방향에 대해 오프셋되어 배치되어 있으면, 수행될 수 있다. 특히 만약 지형의 장애물, 예를 들어 나무 또는 돌출하는 바위가 타겟 지점 위에서 타게팅 유닛의 수직 위치결정을 방해하면, 지점의 마킹이 그럼에도 불구하고 행해질 수 있다. 더욱이, 마킹 방향의 타게팅된 정렬은 외부 영향들에 의해 야기되는 타게팅 유닛의 원치 않는 위치 변경들을 보상하거나 균형을 맞추기 위해 수행될 수 있고, 그 결과 이와 같은 오프셋에도 불구하고, 타겟 지점의 마킹이 수행될 수 있다.
더욱이, 본 발명에 따른 타게팅 유닛은 정보 및/또는 제어 명령들, 특히 타겟 지점 위치를 입력하기 위한, 입력 유닛, 특히 키보드, 접촉 감응형 디스플레이 스크린, 및/또는 데이터 인터페이스, 및 정보, 특히 카메라에 의해 획득된 이미지를 출력하기 위한, 출력 유닛, 특히 디스플레이 스크린을 가질 수 있다. 이와 같은 입력 가능성들은 타게팅 유닛을 이용하는 작업 절차에 필요로 되는 정보의 아이템들을 사용자가 더 용이하게 입력할 수 있게 허용하거나 또는 입력하게 할 수 있다. 타겟 지점 위치는 이렇게 저장될 수 있고 타게팅 유닛은 이러한 위치로 자동으로 및 독립적으로 비행할 수 있고 그러므로 타겟 지점의 완전 자동 마킹이 실행될 수 있게 한다. 위치 정보의 대응하는 아이템들은 또한 데이터 인터페이스를 통해 타게팅 유닛 안팎으로 전송될 수 있다. 추가로 제공되는 디스플레이 스크린은 사용자가 데이터를 훨씬 쉽게 입력할 수 있게 하고 및/또는 예를 들어 환경 정보를 제공할 수 있다.
타게팅 유닛을 제어하기 위한 원격 제어 유닛은 추가로 본 발명에 따른 타게팅 유닛에 할당될 수 있고, 특히 여기서 원격 제어 유닛은 정보 및/또는 카메라에 의해 획득된 이미지를 표시하기 위한 디스플레이 스크린을 가진다. 이러한 원격 제어 유닛은 사용자에게 추가의 또는 대안의 입력 및 출력 수단을 제공할 수 있다. 따라서, 타게팅 유닛의 프로그래밍은 이러한 원격 제어 유닛에 의해 수행될 수 있고, 예를 들어 타게팅 유닛의 일부에 대해 획득된 이미지는, 연속해서 발생된 환경 이미지가 제어, 특히 조작자에 의한 수동 제어를 위해 사용될 수 있도록 디스플레이 스크린 또는 원격 제어 유닛 위에 표시될 수 있다.
알려진 타겟 지점을 마킹하고 본 발명에 따른 마킹 시스템에 사용하기 위한 본 발명에 따른 마킹 장치는 마킹 유닛의 외부 위치 결정을 위한, 원격 제어 가능 마킹 유닛 및 측지 위치 결정 장치, 특히 세오돌라이트 또는 토탈 스테이션을 가지며, 여기서 마킹 유닛의 외부 실제 위치는 위치 결정 장치에 의해, 특히 연속해서 결정 가능하다. 마킹 장치는 제어 유닛을 가지며, 여기서 제어 유닛은 특히 연속해서, 결정 가능한 외부 실제 위치, 및 타겟 지점의 알려진 타겟 지점 위치의 함수로서, 타게팅 유닛이 타겟 지점 위치에 대해, 특히 연속해서, 규정된 셋포인트 위치에서, 특히 셋포인트 위치 주위의 규정된 허용 범위 내에서 위치 가능한 방식으로 구성된다. 더욱이, 제어 유닛은 실제 위치, 셋포인트 위치, 및 마킹 유닛으로부터 타겟 지점으로의 규정된 마킹 방향을 고려하여, 마킹 유닛은 타겟 지점이 측지 정밀도로 규정된 마킹 방향에서 마킹될 수 있도록 제어 가능하도록 구성된다.
위치 결정 장치를 이용하여, 마킹 유닛의 절대 및 순간 위치가 확립될 수 있고, 그러므로 특히 마킹 유닛은 추적될 수 있고 그 결과 그것의 위치가 연속해서 획득될 수 있다. 만약 마킹 유닛의 순간 위치 및 타겟 지점 위치가 알려져 있으면, 마킹 유닛은 그것이 규정된 셋포인트 위치에서 위치 가능하도록 이들 2개의 위치들의 함수로서 제어될 수 있다. 더욱이, 마킹 유닛은 순간 마킹 유닛 위치를 고려하여, 특히 셋포인트 위치와 마킹 방향의 정렬과 일치하는 경우에, 마킹 유닛에 의한 타겟 지점의 마킹이 수행될 수 있도록 제어 유닛에 의해 활성될 수 있다.
본 발명에 따른 마킹 장치의 위치 결정 장치는 위치결정 신호들을 방출하기 위한 적어도 하나의 전송기 유닛을 가질 수 있고, 마킹 유닛은 위치결정 신호들이 특히 GNSS 안테나에 의해 수신 가능한 방식으로 구현될 수 있고, 마킹 유닛의 실제 위치는 위치결정 신호들로부터 결정 가능하다. 특히, 전송기 유닛은 GNSS 전송기, 특히 GNSS 위성, 특히 GPS, GLONASS, 또는 갈릴레오 위성으로서 구현될 수 있고, 위치결정 신호들은 GNSS 신호들에 의해 구현될 수 있다. 전송기 유닛은 또한 의사-위성 모듈을 가질 수 있고, 위치결정 신호들은 의사-위성 신호들에 의해 구현될 수 있다. 특히, 위치 결정 장치는 GNSS 보정 신호들을 방출하기 위한 GNSS 기준국을 가질 수 있고, 마킹 유닛은 GNSS 보정 신호들이 수신 가능하고 마킹 유닛의 실제 위치가 수신된 GNSS 신호들 및 GNSS 보정 신호들로부터 결정 가능한 방식으로 구현될 수 있다.
본 발명에 따른 추가의 위치 결정 가능성은 측지 측량 장치, 특히 세오돌라이트 또는 토탈 스테이션을 가지는 위치 결정 장치에 의해 구현될 수 있고, 여기서 마킹 유닛의 위치는 반사기에 의해 공간에서 높은 정밀도로 특정된다. 측지 측량 장치는 타케팅 장치, 특히 망원 조준기를 가지며, 여기서 타케팅 장치는 그것의 정렬을 변경하기 위해 측량 장치의 베이스에 관해, 특히 모터에 의해 피봇 가능하고, 광학 타겟 축선을 규정하는 적어도 하나의 방출 유닛, 및 거리 측정을 위해 광학 타겟 축선에 대해 평행하게, 특히 동축으로 광학 측정 비임의 방출을 위한 하나의 방사원을 가진다. 또한, 타겟 축선의 정렬의 고정밀 획득을 위한 각도 측정 기능 및 타게팅 장치의 정렬의 제어 및 데이터 저장을 위한 분석 수단이 제공된다. 그러므로, 측정 비임은, 마킹 유닛의 실제 위치가 이렇게 결정 가능하도록 반사기 위에 정렬될 수 있다. 측량 장치를 이용하는 위치 결정에 의해, GNSS 신호들의 가능하게는 제한된 수신 능력 및 그것과 연결되는 제한되거나 또는 불가능한 위치 결정이 대체될 수 있고 그렇다 하더라도 결정이 행해질 수 있다. 이러한 목적을 위해 - 측량 장치의 절대 위치가 예를 들어 초기화 교정 절차에 의해 알려진 후 - 마킹 유닛의 순간 위치의 결정은 관측선이 측량 장치와 마킹 유닛 사이에 존재할 때 행해질 수 있다.
본 발명에 따른 마킹 장치에서, 마킹 유닛은 특히, 공중 비행체로서 구현되는 자동, 무인, 원격 제어 가능 타게팅 유닛과의 정보 교환 및/또는 제어를 위해, 무선 모듈, 블루투스 인터페이스, 적외선 인터페이스, 및/또는 컴-포트에 의해 구현되는 데이터 인터페이스를 가질 수 있다. 데이터 인터페이스는 마킹 유닛을 타게팅 유닛에 연결하고 그러므로 마킹 유닛의 가변 위치결정, 특히 자동 및/또는 제어 가능 위치결정을 제공하기 위해 사용될 수 있다. 임의의 정보의 아이템들은 데이터 인터페이스를 통해 2개의 구성요소들 사이에서 교환될 수 있고, 따라서, 예를 들어, 사용자에 대한 제어를 위한 피드백 또는 타게팅 유닛의 직접 활성화가 수행될 수 있다.
본 발명의 추가의 대상은, 특히 프로그램이 전자 데이터 처리 유닛에서 실행될 때, 본 발명에 따른 방법을 실행하기 위한 프로그램 코드를 가지는, 기계-판독 가능 캐리어 위에 저장되는 본 발명에 따른 컴퓨터 프로그램 제품, 또는 전자기파에 의해 구현되는 컴퓨터 데이터 신호로 표현된다. 컴퓨터 프로그램 제품 또는 컴퓨터 데이터 신호는, 알려진 타겟 지점의, 측지 정밀도로 수행되는, 마킹을 제어하기 위한 본 발명에 따른 방법이 자동, 무인, 원격 제어 가능 타게팅 유닛을 이용하여 수행될 수 있는, 특히 알고리즘들 형태로, 제어 명령들이 내부에 제공되는 방식으로 설계될 수 있다.
본 발명에 따른 방법, 본 발명에 따른 마킹 시스템, 본 발명에 따른 타게팅 유닛, 및 본 발명에 따른 마킹 장치가 이하에, 본 발명의 추가 이점들이 또한 논의되는 도면들에 개략적으로 나타낸 특정의 예시적인 실시예들에 기초하여 단지 예들로서 더 상세히 기술된다.
도 1은 종래 기술에 따른 마킹 또는 측량 시스템을 나타내고;
도 2는 측량 스테이션 및 타게팅 유닛으로서 구현되는 공중 비행체를 가지는 본 발명에 따른 마킹 시스템을 나타내고;
도 3은 GNSS 시스템 및 타게팅 유닛으로서 구현되는 공중 비행체를 가지는 본 발명에 따른 마킹 시스템의 추가의 실시예를 나타내고;
도 4는 GNSS 시스템, GNSS 기준국, 및 타게팅 유닛으로서 구현되는 공중 비행체를 가지는 본 발명에 따른 마킹 시스템의 추가의 실시예를 나타내고;
도 5는 본 발명에 따른 공중 비행체의 실시예를 나타내고;
도 6은 본 발명에 따른 타게팅 유닛을 위한 본 발명에 따른 이동 경로를 나타내고;
도 7은 마킹 방향의 정렬의 본 발명에 따른 결정을 나타낸다.
도 1은 종래 기술에 따른 측량 시스템(50)을 나타낸다. 시스템(50)은 측량 장치(51) 및 측량봉(52)을 가진다. 더욱이, 반사기(54), 봉(52)에 제거 가능하게 부착 가능하고, 디스플레이 스크린(57)을 가지는 제어기(56), 및 지점으로 테이퍼지는 바닥 단부(58)가 측량봉(52) 위에 제공된다. 측량 장치(51)의 타케팅 장치는 측정 비임(55)을 방출할 수 있고, 이 비임을 이용하여 반사기(54)가 타게팅되고 그러므로 측량 장치로부터 측량봉까지의 거리가 결정될 수 있다. 또한, 종래 기술에 따른 측량 장치(51)는 각도계들을 가질 수 있고, 각도계들에 의해 측량 장치(51)의 정렬이 획득될 수 있다. 그러므로, 상대 위치, 즉, 측량 장치(51)에 관한 측량봉(52)의, 측량 장치(51)의 내부 좌표계에서의 위치 결정이 정렬 및 거리를 고려하여, 명확하게 결정될 수 있다. 측량 장치(51)의 셋업 후, 절대 위치, 즉 외부 좌표계에서의 위치를 결정하기 위해, 후자는 환경에서 교정될 수 있고, 그러므로 측량 장치(51)의 절대 위치가 결정될 수 있다. 이와 같은 교정은 예를 들어 측정 환경에서 이미 알려진 타겟 지점들을 측정하여 수행될 수 있다. 장치(51)가 측량 장치(51)의 내부 좌표계로 교정된 외부 좌표계의 링크(링키지)에 의해, 측량 장치(51)를 이용하여 획득되고 또는 타게팅되는 임의의 지점의 절대 위치 결정이 행해질 수 있다. 특히 조작자가 타게킹하는 것을 더 용이하게 하기 위해, 측량 장치(51)는 측정 환경의 이미지, 특히 타게팅 방향의 방향에서 획득될 수 있는 카메라를 가질 수 있다. 이렇게 발생된 카메라 이미지는 측량 장치의 부분 위에 또는 제어기(56)의 디스플레이 스크린(57) 위에 표시될 수 있다.
이와 같은 측량 시스템(50)은 예를 들어 측량 목적들을 위해 사용될 수 있다. 이러한 목적을 위해, 측량봉(52)은 측량될 그리고 수직으로 정렬될 물체 상의 지점(59)에서 사용자에 의해 배치될 수 있다. 이러한 위치결정에서, 반사기(54)는 이후 측량 장치(51)에 의해 타게팅될 수 있고, 반사기의 위치가 결정될 수 있다. 봉(52)의 길이를 고려하여, 따라서, 지점(59)의 위치가 명확히 그리고 정확하게 계산될 수 있고, 그것의 좌표들이 결정될 수 있다.
이미 알려진 타겟 지점들(59)의 마킹은 측량 시스템(50)의 다른 사용을 표현한다. 이러한 경우에, 점 좌표들(point coordinates)은 시스템(50)에 저장될 수 있고, 여기서 사용자는 측량봉(52)을 타겟 지점(59) 위로 안내하여 배치함으로써 타겟 지점(59)을 발견하고 나서 마킹할 수 있다. 현재의 종래 기술에 따르면, 이러한 마킹 절차는, 특히 사용자가 측량봉(52)을 동시에 보유하고 측량봉의 순간 위치 및 타겟 지점 위치에 대한 정보의 아이템을 얻을 수 있다면, 사용자 혼자에 의해 실행될 수 있다. 이것은 제어기(56)와 측량 장치(51) 사이의 무선 링크에 의해 구현될 수 있다. 따라서, 바(52) 또는 반사기(54)의 위치가 연속해서 결정되어 제어기(56)에 전달될 수 있다. 따라서, 사용자는 단계적으로 이동할 수 있고 또는 그 자신을 저장된 지점 위치로의 이것의 위치의 비교에 의해, 다시 봉(53)의 길이의 통합으로, 찾은 타겟 지점으로 안내할 수 있다. 만약 타겟 지점(59)에 도달하면, 그것은 예를 들어 말뚝(stake)에 의해 또는 스프레이식 페인트에 의해 마킹될 수 있다.
줄치기 프로세스(staking process)를 용이하게 하기 위해, 측량 장치(51)는 측량봉(52)의 반사기(54) 위에 특히 자동으로 정렬되어 그것 위에 "결합(coupled)"될 수 있고, 그 결과 봉(52)의 자동 표적 추적이 수행될 수 있다. 이와 같은 표적 추적은 측량 장치(51)에 통합되는 자동 표적 인식 장치(automated target recognition: ATR)에 의해 구현될 수 있다. 이러한 목적을 위해, 포토다이오드 위의 영의 위치로부터 반사기(54)에 의해 반사된 레이저 비임의 편차(deviation)가 측량 장치(51)에 대한 반사기(54)의 이동 방향이 상기 편차로부터 도출될 수 있고 측량 장치(51)가 이러한 이동에 따라 추적될 수 있고 또는 반사기 상에서의 측량 장치(51)의 정렬이 재조정(54)될 수 있고, 그 결과 포토다이오드 상에서의 편차가 최소화될 수 있는 방식으로 획득될 수 있다.
도 2는 시스템(1)의 본 발명에 따른 타게팅 유닛(10)을 나타내는 공중 비행체(10)를 가지는 본 발명에 따른 마킹 시스템(1), 및 위치 결정 장치를 구현하는 측량 스테이션(20)을 나타낸다. 공중 비행체(10)는 규정된 위치에 위치가 실질적으로 고정되는 공중 비행체(10)의 적어도 임시 위치결정을 허용하는 2개의 구동 유닛들(11), 특히 로우터들(rotors)을 가지며, 여기서 위치결정은 규정된 지점 위에서 수직으로 떠서 수행될 수 있다. 구동 유닛들(11)의 작동에 의존하여, 공중 비행체(10)는 어떤 방향으로 정렬되고 및/또는 이동될 수 있고, 또는 이동 방향은 변경될 수 있다. 더욱이, 타게팅 유닛(10)은 센서 유닛(12)을 가지며, 여기서 센서 유닛(12)은 자력계, 적어도 2축 경사 센서, 가속도 센서들, 및/또는 자이로스코프를 가질 수 있다. 따라서, 센서 유닛(12)은 타게팅 유닛(10)의 경사 또는 정렬의 결정을 제공할 수 있다. 그것에 더하여, 센서들은 이와 같은 장애물과의 충돌을 방지하고, 이들 물체들(9)을 특히 자동으로 우회할 수 있거나 또는 공중 비행체(10)가 미리 규정된 거리(18)까지 물체(9)에 더 가까워지게 할 수 있도록 하기 위해, 물체들(9), 특히 장애물들에 대한 거리 측정(7)을 위해 제공된다. 이러한 목적을 위해, 예를 들어, 레이더, 초음파, 및/또는 광학 센서들, 예를 들어, 카메라 또는 레이저 스캐너가 제공될 수 있다. 더욱이, 타게팅 유닛(10)을 이용하여 셋포인트 위치(6)에 도달하는 것은 이와 같은 장애물들에 의해 방지될 수 있다.
타게팅 유닛(10)은 또한 마킹 타겟 지점들(5)을 위한 마킹 유닛(15)을 보유한다. 마킹 유닛(15)은 이러한 목적을 위해, 예를 들어, 마킹 방향(14)에 대해 평행하게, 특히 동축으로 광학적으로 볼 수 있는 레이저 방사선(16)의 방출을 위한 레이저 비임 소스를 가질 수 있다. 마킹 방향(14) 또는 레이저 비임(16)의 정렬은 마킹 유닛(15)에 할당된 정렬 수단에 의해 수행될 수 있다. 정렬을 위해, 예를 들어, 마킹 유닛(15)의 피봇팅을 실행하게 할 수 있는 위치결정 모터들, 또는 레이저 비임(16)의 편향이 수행될 수 있는 미러들이 제공될 수 있다. 정렬 또는 편향은 적어도 2축으로, 특히 3축으로 수행될 수 있고, 그 결과 타겟 지점(5)의 포인트 마킹뿐만 아니라 패턴 또는 대안의 2차원 광학 마크를 이용하는 마킹도 수행될 수 있다. 시스템(1)의 사용자에 의한 마킹의 더 양호한 지각을 위해, 레이저 방사선이 또한 펄스들로 방출될 수 있다. 특히, 레이저 방사선(16) 또는 추가의 광학 방사원에 의해 발생되는 방사선은 물체 또는 타겟 지점(5)까지의 거리를 측정하기 위해 사용될 수 있다.
타겟 지점(5)의 방향에서의 마킹 방향(14)의 정렬은 마킹 시스템(1)의 제어 유닛에 의해 제어될 수 있다. 정밀하게 타게팅되는 정렬을 위해, 타게팅 유닛(10)의 위치는 결정될 수 있고 정렬의 계산을 위해 고려될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 위치 결정은 종래 기술로부터 알 수 있는 것과 같이, 측량 스테이션(20)에 의해 타게팅 유닛(10) 위에 배열되는 반사기(21)를 타게팅하여 수행될 수 있다. 측정 비임(22)은 반사기(21)를 향해 지향될 수 있고, 반사 비임은 측량 장치에 의해 검출될 수 있고, 측량 장치(20)로부터의 타게팅 유닛(10)의 거리가 그로부터 결정될 수 있다. 각도계에 의해 각각의 경우에, 피봇 가능한 베이스(23) 및 타게팅 장치(25)의 피봇 가능한 마운트(24)에 있어서, 그 결과 측량 장치(20)에 대한 타게팅 유닛(15)의 정확한 위치, 및 외부 좌표계에 대한 측량 장치(20)의 내부 좌표계의 링키지의 경우에, 타게팅 유닛(10)의 절대 위치가 결정될 수 있다.
측량 스테이션(20)은 또한 특히 타게팅 유닛(10)의 반사기(21)에 대해 자동으로 정렬되고 그것 위에 "결합(coupled)"될 수 있고, 그 결과 반사기(21) 또는 타게팅 유닛(10)의 자동 표적 추적이 수행될 수 있다. 이와 같은 표적 추적은 측량 스테이션(20)에 통합되는 자동 표적 인식 장치(automated target recognition: ATR))에 의해 종래 기술에 따라 구현될 수 있다. 이러한 목적을 위해, 포토다이오드 상의 영의 위치로부터, 반사기(21)에 의해 반사되는 측정 비임(22)의 편차는, 측량 스테이션(20)에 대한 반사기(21)의 이동 방향이 상기 편차로부터 도출될 수 있고 측량 스테이션(20)이 이러한 이동에 따라 추적될 수 있거나 또는 반사기(21)에 대한 측량 스테이션의 정렬이 재조정될 수 있고, 그 결과 포토다이오드에 대한 편차가 최소화되는 방식으로 획득될 수 있다
위치 정보의 발생된 아이템들은 공중 비행체(10)를 제어하기 위한 제어 신호들로 측량 스테이션(20)에서 변환될 수 있고, 예를 들어 무선 신호들(26)에 의해 또는 레이저 비임에 의해, 특히 레이저 비임으로 변조되는 정보로서, 공중 비행체(10)로 전송된다. 대안으로 또는 추가적으로, 위치 정보의 아이템들은 공중 비행체(10)에 전송될 수 있고 장치(10)의 제어를 위해 거기에서 또한 처리될 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 타게팅 유닛(10) 및 위치 결정 장치로서 GNSS 시스템(30)을 가지는 본 발명에 따른 마킹 시스템(1)의 추가의 실시예를 나타낸다. GNSS 시스템은 타게팅 유닛(10)의 위치 결정을 위한 신호들을 각각 방출하는 다수의 위성들(31)에 의해 구현될 수 있다. 그것에 대응하여, GNSS 수신기(17)는 위성들(31)에 의해 방출되는 수신기 신호들이 수신될 수 있는 타게팅 유닛(10) 위에 배열된다. 위치 결정은 또한 이들 신호들로부터 타게팅 유닛(10)의 부분에 대해 행해질 수 있고, 타게팅 유닛(10)에 대한 측지적으로 정밀한 위치가 그에 따라 확인될 수 있다. 더욱이, 타게팅 유닛(10)은 타게팅 유닛(10)을 이동시키기 위한 구동 유닛들(11), 타게팅 유닛(10)의 정렬을 결정하기 위한 센서 유닛(12), 및 획득 유닛(19), 특히 비디오 카메라를 가질 수 있다. 예를 들어 위치의 극히 작은 변화들이 가속도 센서를 이용하여 획득될 수 있고 타게팅 유닛(10)의 역제어(counter control)가 이러한 획득에 기초하여 수행될 수 있다는 점에서, 센서 유닛(12)은 타게팅 유닛(10)의 위치결정을 개선하는 데 기여할 수 있다. 카메라(19)에 의해, 측정 환경의 이미지 시퀀스 또는 이미지가 획득, 저장될 수 있고, 및/또는 전송기를 통해 타게팅 유닛(10)의 원격 제어장치에 전송되고 디스플레이 스크린 위에 표시될 수 있다. 더욱이, 이동 또는 타게팅 유닛(10)이 이동하는 경로는 이미지 시퀀스의 이미지 처리에 의해 도출될 수 있다.
마킹 유닛(15)은 타겟 지점(5)을 마킹하기 위한 타게팅 유닛(10) 위에 배열되고, 여기서 마킹 유닛(15)의 마킹 방향(14)은 지구 중력장에 실질적으로 평행하게 지향된다. 이러한 정렬은 마킹 유닛(15)의 짐벌 마운트에 의해 구현될 수 있고, 그러므로, 이러한 유형의 연속의 자동 정렬을 보장할 수 있다. 만약 타게팅 유닛(10)이 마킹될 타겟 지점(5) 위에 수직으로 위치되면, 타겟 지점(5)의 마킹은 이러한 마운트 때문에, 상기 또는 하나의 활성 마킹 유닛(15)의 활성화에 의해서만 수행될 수 있다. 특히, 마킹 유닛(15)은 시각적으로 지각 가능한 파장 범위의 레이저 방사선(16)을 방출하는 레이저 비임 소스에 의해 구현될 수 있고, 여기서 비임 소스의 제어 또는 활성화는 공중 비행체(10)의 위치결정을 고려하여 제어 유닛에 의해 수행될 수 있다. 방사선은 연속해서 또는 펄스들로 방출될 수 있다.
GNSS 기준국(40)과 도 3으로부터의 실시예의 조합이 도 4에 도시된다. GNSS 시스템(30)의 위성들(31)에 의해 방출되는 GNSS 신호들은 이 경우에, 타게팅 유닛(10) 상의 수신 유닛(42)에서 기준국(40)에 의해 제공되는 GNSS 보정 신호들(41)과 함께 수신되어 추가 처리된다. 위치 결정은 GNSS 신호들만을 이용하여 수행되는 위치 결정에 대해 더 높은 정밀도를 가지는 신호들로부터 수행될 수 있다.
본 발명에 따른 이러한 유형의 마킹 시스템(1)을 이용한 타겟 지점(5)의 마킹은 또한 도 3에 대해 기재된 마킹 절차와 유사하게 수행될 수 있다. 공중 비행체(10)는 셋포인트 위치(6)에서 타겟 지점(5) 위에서 수직으로 로우터들(11)에 의해 위치될 수 있다. 마킹 유닛(15)은, 활성화된 마킹 유닛(15)의 마킹 방향(14)이 타겟 지점(5) 위에 자동으로 정렬되고 예를 들어 후자를 레이저 비임(16)을 이용하여 마킹하도록 짐벌 장착될 수 있다.
도 5는 공중 비행체(10), 예를 들어 4개의 구동 유닛들(11), 특히 로우터들, 및 마킹 유닛(15)을 가지는 드론에 의해 구현되는 본 발명에 따른 타게팅 유닛(10)을 나타내고, 마킹 유닛(15)은 공중 비행체(10) 상에 모듈식으로 제거 가능한 방식으로 고정된다. 로우터들(11)은, 각각의 정렬 및/또는 각각의 개별적으로 조정 가능한 회전 속도에 의해 공중 비행체(10)의 유동적인 위치(floating positioning)가 임의의 지점, 예를 들어 셋포인트 위치(6)에서 위치결정 가능한 방식으로 활성화될 수 있다. 셋포인트 위치(6)는 전형적으로 마킹될 타겟 지점(5) 상에서, 지구 중력장에 평행한 방향으로 위치된다. 수신기 모듈(17)은 예를 들어 GNSS 신호들, GNSS 보정 신호들, 및/또는 무선 신호들을 수신하고, 타게팅 유닛(10)의 위치 결정을 행할 수 있도록 구현될 수 있다. 타게팅 유닛(10)의 위치 결정은 또한 측량 스테이션에 의해 수행될 수 있고, 타게팅 유닛은 타게팅 유닛(10) 또는 이 타게팅 유닛(10) 위에 배열되는 반사기를 측정하고 추적할 수 있고 따라서 유닛(10)까지의 거리 및 각도를 확인할 수 있다. 이렇게 도출될 수 있는 위치 및 제어 정보의 아이템들은 타게팅 유닛(10)에 전송될 수 있고 수신기 모듈(17)에 의해 거기서 수신될 수 있다.
더욱이, 타겟 지점(5)의 마킹을 위한 마킹 유닛(15)은 타겟 지점(5)을 마킹하는, 광학적으로 보이는 레이저 비임(16)의 방출을 위한 레이저 비임 소스, 및/또는 다른 마킹 수단, 예를 들어, 마킹 페인트를 분무하여 지점(5)을 마킹하는 스프레이 장치를 가질 수 있다. 실시예, 예를 들어 레이저 방사선(16)의 방출 방향 및/또는 스프레이 장치의 분무 방향에 의존하는, 마킹 유닛(15)의 마킹 방향(14)은 마킹 유닛(15)의 짐벌 마운트의 경우에 수직 방향에 평행하게 항상 배향될 수 있다. 대안으로 또는 추가적으로, 정렬 수단은 마킹 방향(14), 특히 규정된 방식으로 정렬될 수 있는 미러들을 정렬시키고, 또는 중력장 또는 중력 벡터에 대해 규정된 각도로, 마킹 유닛(15), 특히 위치결정 모터들을 정렬시키기 위해 제공될 수 있다. 마킹 방향(14) 또는 마킹 유닛(15)의 피봇팅은 최대 3개의 축으로 수행될 수 있다. 또한, 타게팅 유닛(10)은 물체, 특히 타겟 지점(5)까지의 거리 측정을 위한 장치(15a)를 가질 수 있다. 거리 측정 장치(15a)는 또한 측정될 지점에 대해, 추가의 정렬 수단을 통해, 특히 3축으로 정렬될 수 있다. 대안으로, 거리 측정은 마킹을 위한 레이저 비임(16)에 의해 행해질 수 있다.
타게팅 유닛(10) 위에 추가로 배열되는 획득 유닛, 예를 들어, 카메라에 의해, 측정 환경의 이미지 시퀀스 또는 이미지가 획득되고, 저장되고, 및/또는 전송기를 통해 타게팅 유닛(10)의 원격 제어장치로 전송되고 디스플레이 스크린 위에서 거기에 표시될 수 있다. 이러한 이미지는 공중 비행체를 제어하는 사용자가 그것을 더 용이하게 할 수 있고, 또는 정밀한 위치결정을 허용할 수 있다. 더욱이, 이동 또는 타게팅 유닛(10)이 이동하는 경로는 이미지 시퀀스의 이미지 처리에 의해 도출될 수 있다.
도 6은 도 5로부터의 본 발명에 따른 공중 비행체(10)(타게팅 유닛)를 나타내고 여기서는 더욱이 타게팅 유닛(10)을 이용하는 셋포인트 위치(6)에 도달하기 위한 위치결정 시퀀스가 도시된다. 타게팅 유닛(10)은 여기서 순간적인 실제 위치(4)에 위치된다. 타겟 지점(5)의 실제 위치(4) 및 알려진 위치에 의존하여, 타게팅 유닛(10)은 셋포인트 위치(6)에 위치할 수 있다. 이러한 셋포인트 위치(6)까지의 타게팅 유닛(10)의 이동의 제어는 로우터들(11)에 의해 수행될 수 있고, 여기서 이러한 목적을 위해 신호들은 수신기 모듈(17)에 의해 수신된다. 마킹 유닛(15)은 또한 타겟 지점(5)을 마킹하기 위해 제공된다.
또한, 추가의 웨이포인트들(7)은 웨이포인트들에 따라 타게팅 유닛(10)이 이동할 수 있는 지형 모델로부터, 특히 자동으로, 미리 결정되고 및/또는 결정될 수 있다. 또한, 지형 모델은 측지 정보의 아이템들을 가지는 데이터 뱅크(data bank)로부터, 지형에 대한 정보의 아이템들, 예를 들어, 지형 초목(terrain vegetation) 및/또는 위치들 및 구조들의 치수들을 가질 수 있다. 그러므로, 타게팅 유닛(10)의 운동을 위한 경로(8), 특히 비행 경로는 이동 환경에서 이미 알려진 장애물들이 고려되거나 또는 선회할 수 있는 방식으로 규정될 수 있다.
도 7은 타게팅 유닛(10)의 마킹 유닛(15)의 레이저 비임들(16a, 16b)에 의해 표현되는, 마킹 방향(14a, 14b)의 정렬의 본 발명에 따른 결정을 나타낸다. 타게팅 유닛(10)은 이 경우에 이미 위치되고, 셋포인트 위치(6)에서 떠 있는, 수신기 모듈(17)을 이용하여 로우터들(11)에 의해 수신되는 신호들에 의해 제어된다. 만약 타겟 지점(5a, 5b)의 위치의 좌표들이 3차원들로 알려지면, 마킹 방향(14a, 14b)에 대한 정렬각들은 셋포인트 위치(6) 및 타게팅 유닛(10)의 정렬 및 타겟 지점 위치(5a, 5b)로부터 계산될 수 있다. 그에 반해, 만약 타겟 지점(5a, 5b)의 수평 좌표들만이 알려져 있으면, 이러한 정보 아이템으로부터, 마킹 방향(14a, 14b)의 정렬의 명확한 결정이 수행될 수 있다. 이러한 경우에, 디지털 지형 모델은 계산을 위해 추가로 사용될 수 있다. 이러한 목적을 위해, 지형 표면들(60a, 60b)은 수평 위치를 규정하는 수직축(60)과 교차될 수 있고 타겟 지점 위치들(5a, 5b)은 이 교차점들로부터 확인될 수 있다. 레이저 방사선(16a, 16b)의 정렬은 이때 타겟 지점 위치들(5a, 5b)이 고려될 수 있다. 정렬의 체킹에 대한 대안으로 또는 추가적으로, 마킹된 타겟 지점(5a, 5b)까지의 거리가 타게팅 유닛(10) 위에 배열되는 거리 측정 장치에 의해 측정될 수 있다. 타게팅 유닛(10)의 알려진 위치 및 마킹 방향(14a, 14b)의 알려진 정렬의 경우에는 측정된 거리로부터, 타겟 지점(5a, 5b)의 정확한 마킹이 이렇게 하여 체크될 수 있다. 더욱이, 만약 타겟 지점의 수평 위치만이 알려져 있으면, 마킹될 타겟 지점 위치(5a, 5b)의 검색이, 특히 자동 대화식 검색(automatically iterative search)이 수행될 수 있다. 타겟 지점(5a, 5b) 또는 이 지점(5a, 5b)의 수직 위치는 타게팅 유닛(10)으로부터 타겟 지점(5a, 5b)까지의, 마킹 방향(14a, 14b)과 수직축(61) 사이의 각도의 함수로서 결정 가능한, 계산된 셋포인트 거리를 고려하여 수직으로 연장하는 축(61) 및 레이저 방사선(16a, 16b)의 교차에 의해 결정될 수 있다.
이들 도시된 도면들은 단지 가능한 예시적인 실시예들을 단지 개략적으로 도시하는 것이 명백하다. 다양한 접근방법들이 또한 본 발명에 따라 서로 그리고 시스템들과 종래 기술로부터 마킹 물체들 또는 타겟 지점들을 위한 방법들과 조합될 수 있다.

Claims (15)

  1. 자동, 무인, 원격 제어 가능 공중 비행체(10)를 가지며 상기 공중 비행체(10)의 상기 외부 실제 위치 결정을 위한 측지 위치 결정 장치(20, 30, 40)를 가지는, 알려진 타겟 지점(5, 5a, 5b)을 마킹하기 위한 측지 마킹 시스템(1)으로서, 상기 공중 비행체(10)는 상기 공중 비행체(10)가 적어도 임시로 실질적으로 고정된 위치에, 특히 떠서(floating) 위치 가능한 방식으로 구현되는, 측지 마킹 시스템(1)에 있어서,
    · 상기 공중 비행체(10)는 상기 타겟 지점(5, 5a, 5b)을 마킹하기 위한, 특히 모듈식으로 제거 가능한, 마킹 유닛(15)을 보유하고
    · 상기 마킹 시스템(1)은 제어 유닛을 가지며, 상기 제어 유닛은
    ° 특히 연속해서 결정 가능한, 상기 외부 실제 위치(4) 및 상기 타겟 지점(5, 5a, 5b)의 알려진 타겟 지점 위치의 함수로서, 상기 공중 비행체(10)는 상기 타겟 지점 위치에 대해, 특히 연속해서, 규정된 셋포인트 위치(6)에, 특히 상기 셋포인트 위치(6) 주위의 규정된 허용 범위 내에서, 자동으로 제어되는 방식으로 위치 가능하고,
    ° 상기 실제 위치(4), 상기 셋포인트 위치(6), 및 상기 마킹 유닛(15)으로부터 상기 타겟 지점(5, 5a, 5b)으로의 규정된 마킹 방향(14, 14a, 14b)을 고려하여, 상기 마킹 유닛(15)은 상기 타겟 지점(5, 5a, 5b)이 측지 정밀도로 상기 규정된 마킹 방향(14, 14a, 14b)에서 마킹될 수 있도록 상기 타겟 지점(5, 5a, 5b)을 마킹하기 위해 제어 가능한 방식으로 구성되는 것을 특징으로 하는, 측지 마킹 시스템(1).
  2. 제 1 항에 있어서,
    · 상기 위치 결정 장치(20, 30, 40)는 위치결정 신호들을 방출하기 위한 적어도 하나의 전송기 유닛을 가지며,
    · 상기 공중 비행체(10)는, 상기 위치결정 신호들이 특히 GNSS 안테나에 의해 수신 가능한 방식으로 구현되고, 상기 공중 비행체(10)의 상기 실제 위치(4)는 상기 위치결정 신호들로부터 결정 가능하고,
    특히
    · 상기 전송기 유닛은 GNSS 전송기, 특히 GNSS 위성(31), 특히 GPS, GLONASS, 또는 갈릴레오(Galileo) 위성으로서 구현되고, 상기 위치결정 신호들은 GNSS 신호들에 의해 구현되고 또는
    · 상기 전송기 유닛은 의사-위성 모듈을 가지며 상기 위치결정 신호들은 의사-위성 신호들에 의해 구현되고,
    특히
    · 상기 위치 결정 장치(20, 30, 40)는 GNSS 보정 신호들(41)을 방출하기 위한 GNSS 기준국(40)을 가지며,
    · 상기 공중 비행체(10)는 상기 GNSS 보정 신호들(41)이 수신 가능하고 및 상기 공중 비행체(10)의 상기 실제 위치(4)가 상기 수신된 GNSS 신호들 및 상기 GNSS 보정 신호들(41)로부터 결정 가능한 방식으로 구현되는 것을 특징으로 하는, 측지 마킹 시스템(1).
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    · 상기 공중 비행체(10)는 반사기(21)를 가지며,
    · 상기 위치 결정 장치(20, 30, 40)는 측지 측량 장치(20), 특히 세오돌라이트 또는 토탈 스테이션을 가지며, 이들은 적어도
    °하나의 타케팅 장치(25), 특히 망원 조준기 - 여기서 상기 타케팅 장치(25)는 상기 측량 장치의 상기 정렬을 변경하기 위해 상기 측량 장치의 베이스(23)에 대해, 특히 모터에 의해 피봇 가능하고, 적어도
    . 광학 타겟 축선을 규정하는 하나의 방출 유닛 및
    . 상기 광학 타겟 축선에 대해, 평행하게, 특히 동축으로 상기 거리 측정을 위한 광학 측정 비임(22)의 방출을 위한 하나의 방사원을 가짐 -,
    ° 상기 타겟 축선의 상기 정렬의 고정밀 획득을 위한 각도 측정 기능, 및
    ° 상기 타케팅 장치의 상기 정렬의 제어 및 데이터 저장을 위한 분석 수단을 가지며,
    · 상기 측정 비임(22)이 상기 반사기(21) 상에서 정렬될 수 있어, 상기 공중 비행체(10)의 상기 실제 위치(4)가 결정 가능하고,
    특히
    · 상기 공중 비행체(10)에 전송 가능한 신호 - 특히 여기서 상기 신호는 무선 신호, 레이저 비임에 대해 변조된 신호, 또는 전기 신호에 의해 구현됨, - 는
    ° 위치 정보의 아이템 - 여기서 위치 정보의 상기 아이템은 상기 공중 비행체(10)에 할당된 제 1 처리 유닛에서 제어 데이터로 변환될 수 있고, 또는
    ° 상기 제어 데이터 - 여기서 상기 제어 데이터는 상기 측량 장치(20)에 할당된 제 2 처리 유닛에 의해 위치 정보의 상기 아이템으로부터 확인될 수 있음 - 를 가지는 것을 특징으로 하는, 측지 마킹 시스템(1).
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공중 비행체(10)는 상기 공중 비행체(10)의 정렬 및/또는 상기 실제 위치를 결정하기 위한 센서 유닛(12), 특히 경사 센서, 자력계, 가속도 센서, 요 레이트 센서(yaw rate sensor), 및/또는 속도 센서를 가지며,
    및/또는
    상기 공중 비행체(10)는 상기 공중 비행체(10)의 상기 정렬을 특정하는 구성요소를 가지며 상기 마킹 시스템(1)은 상기 구성요소를 획득 및/또는 타게팅하고 상기 구성요소의 위치 및 정렬로부터 상기 공중 비행체(10)의 상기 정렬을 결정하기 위한 획득 장치, 특히 카메라를 가지며,
    및/또는
    상기 공중 비행체(10)는 적어도 임시로 떠서, 실질적으로 수평으로 고정된 위치에 위치 가능하고, 특히 외부 영향들, 특히 공기 흐름, 압력 변화, 및/또는 온도 변화에 의해 상기 위치결정에 대한 영향은 상기 수직 방향에서 보상될 수 있고,
    및/또는
    상기 마킹 시스템(1)은 상기 공중 비행체(10)를 제어하기 위한 원격 제어 유닛을 가지며, 특히 상기 원격 제어 유닛은 정보를 디스플레이하기 위한 디스플레이 스크린을 가지는 것을 특징으로 하는, 측지 마킹 시스템(1).
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 마킹 시스템(1)은 조절 기능을 가지며, 마킹 시간 윈도 동안 상기 제어 유닛에 의해 제어되는 조절 기능의 실행시, 상기 공중 비행체(10)의 상기 실제 위치는,
    · 상기 반사기(21)와 상기 측지 측량 장치(20)의 상호작용에 의해, 및/또는
    · 상기 센서 유닛(12)에 의해
    연속해서 결정되고
    상기 공중 비행체(10)는 상기 타겟 지점(5, 5a, 5b)이 상기 전체 마킹 시간 윈도 동안 상기 마킹 유닛(15)에 의해 측지 정밀도로 연속해서 마킹되는 방식으로 그것에 기초하여 안정되게 유지되고, 특히
    · 상기 공중 비행체(10)의 상기 위치결정은 상기 공중 비행체(10)가 상기 전체 마킹 시간 윈도 동안 상기 셋포인트 위치(6)에 존재하는 방식으로 조절되고, 및/또는
    · 상기 마킹 방향(14, 14a, 14b)이 연속해서 조정되고(adapted) 및/또는
    · 에러 출력은 상기 타겟 지점(5, 5a, 5b)의 상기 마킹의 적어도 임시 비발생(non-occurrence)의 경우에 수행되는 것을 특징으로 하는, 측지 마킹 시스템(1).
  6. 자동, 무인, 원격 제어 가능 공중 비행체(10)를 이용하여, 측지 정밀도로 수행되는 알려진 타겟 지점(5, 5a, 5b)의 마킹을 제어하기 위한 방법으로서, 상기 공중 비행체(10)의 외부 실제 위치(4)가 특히 연속해서 결정되는, 마킹을 제어하기 위한 방법에 있어서,
    · 상기 공중 비행체(10)는 상기 타겟 지점(5, 5a, 5b)을 마킹하기 위한, 특히 모듈식으로 제거 가능한 마킹 유닛(15)을 보유하고,
    · 특히 연속해서 결정되는, 상기 외부 실제 위치(4) 및 상기 타겟 지점(5, 5a, 5b)의 알려진 타겟 지점 위치의 함수로서, 상기 공중 비행체(10)는 상기 타겟 지점 위치에 대해, 특히 연속해서, 규정된 셋포인트 위치(6)에, 특히 상기 셋포인트 위치(6) 주위의 규정된 허용 범위 내에서, 자동으로 제어되는 방식으로 위치되고,
    · 상기 실제 위치(4), 상기 셋포인트 위치(6), 및 상기 마킹 유닛(15)으로부터 상기 타겟 지점(5, 5a, 5b)으로의 규정된 마킹 방향(14, 14a, 14b)을 고려하여, 상기 마킹 유닛(15)은 상기 타겟 지점(5, 5a, 5b)이 측지 정밀도로 상기 규정된 마킹 방향(14, 14a, 14b)에서 마킹되도록 상기 타겟 지점(5, 5a, 5b)을 마킹하기 위해 제어되는 방식으로 구성되는 것을 특징으로 하는, 마킹을 제어하기 위한 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 방법의 범위에서, 위치결정 신호들은 상기 공중 비행체(10)에 의해 수신되고 상기 외부 실제 위치(4), 특히 상기 공중 비행체(10)의 정렬은 상기 위치결정 신호들로부터 결정되고,
    특히
    상기 위치결정 신호들은 GNSS 신호들, 의사-위성 신호들, 및/또는 GNSS 보정 신호들에 의해 구현되고 상기 실제 위치(4)는 상기 GNSS 신호들 및/또는 상기 GNSS-와 같은 신호들로부터, 특히 상기 GNSS 보정 신호들을 고려하여 결정되고, 및/또는 측정 비임(22)은 상기 공중 비행체측 상에서 반사되고 상기 외부 실제 위치(4)는 반사된 상기 측정 비임(22)에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는, 마킹을 제어하기 위한 방법.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    특히 상기 피치, 롤(roll), 및 요 방향들에서의 상기 공중 비행체(10)의 상기 정렬, 및/또는 물체, 특히 장애물까지의 거리가 결정되고,
    및/또는 상기 타겟 지점(5, 5a, 5b)을 가지는 이미지가 획득되고
    및/또는 상기 타겟 지점(5, 5a, 5b)의 상기 마킹은 광학적으로 보이는 방사선(16, 16a, 16b)을 이용하여 수행되고 상기 방사선의 방사 방향은 상기 마킹 방향(14, 14a, 14b)에 대해 평행하고, 특히 동축이고,
    및/또는 상기 마킹 유닛(15)의 상기 마킹 방향(14, 14a, 14b)은 상기 수직 방향에 대해 평행하게, 특히 독립적으로, 및/또는 상기 공중 비행체(10)의 상기 정렬에 대해 규정된 방식으로 정렬되고, 특히 상기 마킹 유닛(15)은 짐벌 장착되고(gimbal mounted) 및/또는 상기 공중 비행체(10)는 상기 마킹 방향(14, 14a, 14b)의 상기 규정된 정렬을 위한 정렬 수단을 가지며, 특히 상기 마킹 유닛(15)은 2축으로, 특히 3축으로 피봇되는 것을 특징으로 하는, 마킹을 제어하기 위한 방법.
  9. 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    마킹 시간 윈도 동안의 조절 범위에서, 상기 공중 비행체(10)의 상기 실제 위치는,
    · 상기 공중 비행체측 상에서 반사된 상기 측정 비임(22)에 의해 또는
    · 상기 공중 비행체(10)의 상기 실제 위치 및/또는 정렬을 결정하기 위한 센서 유닛(12)에 의해,
    연속해서 결정되고,
    및 상기 공중 비행체(10)는 상기 타겟 지점(5, 5a, 5b)이 상기 전체 마킹 시간 윈도 동안 상기 마킹 유닛(15)에 의해 측지 정밀도로 연속해서 마킹되는 방식으로 그것에 기초하여 안정되게 유지되고, 특히
    · 상기 공중 비행체(10)의 상기 위치결정은 상기 공중 비행체(10)가 상기 전체 마킹 시간 윈도 동안 상기 셋포인트 위치(6)에 존재하는 방식으로 조절되고 및/또는
    · 상기 마킹 방향(14, 14a, 14b)은 연속해서 조정되고 및/또는
    · 에러 출력은 상기 타겟 지점(5, 5a, 5b)의 상기 마킹의 적어도 임시 비발생(non-occurrence)의 경우에 수행되고,
    및/또는
    상기 방법의 상기 범위에서, 경로(8)는 웨이포인트들(7)에 의해 규정되고, 상기 공중 비행체(10)는 상기 경로(8)를 따라 이동되고, 특히 경로 코스(path course)의 최적화는 특히 자동으로 수행되고, 및/또는 상기 경로(8)는 상기 타겟 지점(5, 5a, 5b) 및/또는 상기 셋포인트 위치(6)를 가지며, 및/또는 중간 타겟 지점들로서의 상기 웨이포인트들(7)의 상기 위치의 마킹은 연속해서 상기 경로(8)를 따라 수행되고,
    및/또는 정보 및/또는 제어 명령들의 아이템, 특히 상기 타겟 지점 위치는 상기 공중 비행체(10)에 입력되고, 및/또는 정보의 아이템들, 특히 상기 획득된 이미지는 디스플레이 스크린 위에 출력되는 것을 특징으로 하는, 마킹을 제어하기 위한 방법.
  10. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 청구된 마킹 시스템(1)에 사용하기 위한 자동, 무인, 원격 제어 가능 공중 비행체(10), 특히 드론(drone)으로서,
    · 상기 공중 비행체(10)는 상기 공중 비행체(10)가 적어도 임시로 실질적으로 고정된 위치에, 특히 떠서 위치 가능한 방식으로 구현되고,
    · 상기 공중 비행체(10)의 외부 실제 위치(4)를 결정하고 제어 데이터 및/또는 상기 제어 데이터를 발생하기 위한 위치 정보의 아이템들은 상기 공중 비행체(10)에 직접 전송 가능한 자동, 무인, 원격 제어 가능 공중 비행체(10)에 있어서,
    · 상기 공중 비행체(10)는 타겟 지점(5, 5a, 5b)을 마킹하기 위한 마킹 유닛(15)을 보유하고, 특히 상기 마킹 유닛(15)은 모듈식으로 제거 가능하게 구현되고,
    · 상기 제어 데이터는,
    ° 특히 연속해서 결정 가능한 상기 외부 실제 위치(4) 및 상기 타겟 지점(5, 5a, 5b)의 알려진 타겟 지점 위치의 함수로서, 상기 공중 비행체(10)가 상기 타겟 지점 위치에 대해, 특히 연속해서, 자동으로 제어되는 방식으로 규정된 셋포인트 위치(6)에, 특히 상기 셋포인트 위치(6) 주위의 규정된 허용 범위 내에서 위치 가능하고,
    ° 상기 실제 위치(4), 상기 셋포인트 위치(6), 및 상기 마킹 유닛(15)으로부터 상기 타겟 지점(5, 5a, 5b)으로의 규정된 마킹 방향(14, 14a, 14b)을 고려하여, 상기 마킹 유닛(15)은 상기 타겟 지점(5, 5a, 5b)이 측지 정밀도로 상기 규정된 마킹 방향(14, 14a, 14b)에서 마킹될 수 있도록 상기 타겟 지점(5, 5a, 5b)을 마킹하도록 제어 가능한 방식으로 구현되는 것을 특징으로 하는, 공중 비행체(10).
  11. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 청구된 마킹 시스템(1)에 사용하기 위한 제 10 항에 청구된 공중 비행체(10)로서,
    위치결정 신호들을 위한 수신기(17, 42), 특히 GNSS 안테나, 및 상기 위치결정 신호들로부터 상기 공중 비행체(10)의 실제 위치(4)를 결정하기 위한 처리 유닛을 가지며,
    특히
    상기 위치결정 신호들은 GNSS 신호들에 의해 구현되고, 특히 상기 GNSS 신호들은 GPS, GLONASS 또는 갈릴레오 신호들, 의사-위성 신호들, 및/또는 GNSS 보정 신호들에 의해 표현되고 상기 실제 위치(4)는 상기 GNSS 신호들 및/또는 상기 GNSS-와 같은 신호들로부터, 특히 상기 GNSS 보정 신호들을 고려하여 결정 가능하고, 및/또는
    상기 공중 비행체(10)는 반사기(21)를 가지는 것을 특징으로 하는, 공중 비행체(10).
  12. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 청구된 마킹 시스템(1)에 사용하기 위한 제 10 항 또는 제 11 항에 청구된 공중 비행체(10)로서,
    상기 공중 비행체(10)는 상기 공중 비행체(10)의 상기 실제 위치 및/또는 정렬을 결정하기 위한 센서 유닛(12), 특히 경사 센서, 자력계, 가속도 센서, 요 레이트 센서, 및/또는 속도 센서를 가지며,
    및/또는 상기 공중 비행체(10)는 물체들까지의 거리 측정(13)을 위한 센서, 특히 레이더를 가지며,
    및/또는 상기 공중 비행체(10)는 이미지를 획득하기 위한 광학 획득 유닛(19), 특히 카메라를 가지며, 특히 상기 이미지는 상기 타겟 지점(5, 5a, 5b)을 가지며,
    및/또는 상기 마킹 방향(14, 14a, 14b)의, 상기 규정된 정렬, 특히 독립적으로 상기 수직 방향에 대한 평행 정렬을 위한 상기 공중 비행체(10)는 짐벌 마운트(gimbal mount) 및/또는 상기 마킹 유닛(15)을 위한 정렬 수단을 가지며, 특히 상기 마킹 유닛(15)은 2축으로, 특히 3축으로 피봇 가능하고,
    및/또는 상기 마킹 유닛(15)은 광학적으로 보이는 방사선(16, 16a, 16b)의 상기 방출을 위한 비임 소스를 가지며, 상기 비임 소스는 상기 광학 방사선의 방출 방향이 상기 마킹 방향(14, 14a, 14b)에 대해 평행하게, 특히 동축으로 연장하고, 및/또는
    상기 공중 비행체(10)는 정보 및/또는 제어 명령들, 특히 상기 타겟 지점 위치를 입력하기 위한 입력 유닛, 특히 키보드, 접촉 감응형 디스플레이 스크린, 및/또는 데이터 인터페이스를 가지며,
    및/또는 상기 공중 비행체(10)는 정보, 특히 상기 카메라에 의해 획득된 상기 이미지를 출력하기 위한 출력 유닛, 특히 디스플레이 스크린을 가지며,
    및/또는 상기 공중 비행체(10)는 상기 공중 비행체(10)를 제어하기 위한 원격 제어 유닛을 가지며, 특히 상기 원격 제어 유닛은 정보 및/또는 상기 카메라에 의해 획득된 상기 이미지를 표시하기 위한 디스플레이 스크린을 가지는 것을 특징으로 하는, 공중 비행체(10).
  13. 알려진 타겟 지점(5, 5a, 5b)을 마킹하고, 마킹 유닛(15)의 외부 위치 결정을 위한, 원격 제어 가능 마킹 유닛(15) 및 측지 위치 결정 장치(20, 30, 40), 특히 세오돌라이트 또는 토탈 스테이션을 가지는 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 청구된 마킹 시스템(1)에 사용하기 위한 마킹 장치로서, 상기 마킹 유닛(15)의 외부 실제 위치(4)는 특히 연속해서, 상기 위치 결정 장치(20, 30, 40)에 의해 결정 가능한, 마킹 장치에 있어서,
    상기 마킹 장치는 제어 유닛을 가지며, 상기 제어 유닛은
    · 특히 연속해서 결정 가능한 상기 외부 실제 위치(4), 및 상기 타겟 지점(5, 5a, 5b)의 알려진 타겟 지점 위치의 함수로서, 상기 마킹 유닛(15)은 상기 타겟 지점 위치에 대해, 특히 연속해서, 규정된 셋포인트 위치(6)에서, 특히 상기 셋포인트 위치(6) 주위의 규정된 허용 범위 내에서 위치 가능하고,
    · 상기 실제 위치(4), 상기 셋포인트 위치(6), 및 상기 마킹 유닛(15)으로부터 상기 타겟 지점으로의 규정된 마킹 방향(14, 14a, 14b)을 고려하여, 상기 마킹 유닛은 상기 타겟 지점(5, 5a, 5b)이 측지 정밀도로 상기 규정된 마킹 방향(14, 14a, 14b)에서 마킹될 수 있도록 제어 가능한 방식으로 구성되는 것을 특징으로 하는, 마킹 장치.
  14. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 청구된 마킹 시스템(1)에 사용하기 위한 제 13 항에 청구된, 알려진 타겟 지점(5, 5a, 5b)을 마킹하기 위한 마킹 장치로서,
    · 상기 위치 결정 장치(20, 30, 40)는 위치결정 신호들을 방출하기 위한 적어도 하나의 전송기 유닛을 가지며
    · 상기 마킹 유닛(15)은 상기 위치결정 신호들이 특히 GNSS 안테나에 의해 수신 가능한 방식으로 구현되고, 상기 마킹 유닛(15)의 상기 실제 위치(4)는 상기 위치결정 신호들로부터 결정 가능하고,
    특히
    · 상기 전송기 유닛은 GNSS 전송기, 특히 GNSS 위성(31), 특히 GPS, GLONASS, 또는 갈릴레오 위성으로서 구현되고, 상기 위치결정 신호들은 GNSS 신호들에 의해 구현되고 또는
    · 상기 전송기 유닛은 의사-위성 모듈을 가지며 상기 위치결정 신호들은 의사-위성 신호들에 의해 구현되고,
    특히
    · 상기 위치 결정 장치(20, 30, 40)는 GNSS 보정 신호들(41)을 방출하기 위한 GNSS 기준국(40)을 가지며 및
    · 상기 마킹 유닛(15)은, 상기 GNSS 보정 신호들(41)이 수신 가능하고 상기 마킹 유닛(15)의 상기 실제 위치(4)가 상기 수신된 GNSS 신호들 및 상기 GNSS 보정 신호들(41)로부터 결정 가능한 방식으로 구현되고,
    및/또는
    상기 위치 결정 장치(20, 30, 40)는 측지 측량 장치(20), 특히 세오돌라이트 또는 토탈 스테이션을 가지며, 상기 마킹 유닛(15)의 상기 위치는 반사기(21)에 의해 공간에서 고정밀도로 특정되고, 상기 위치 결정 장치는 적어도
    · 측량 장치의 정렬을 변경시키기 위해 상기 측량 장치(20)의 베이스(23)에 관해, 특히 모터에 의해 피봇 가능한 하나의 타케팅 장치(25), 특히 망원 조준기로서, 적어도
    ° 광학 타겟 축선을 규정하는 하나의 방출 유닛 및
    ° 상기 거리 측정을 위해 상기 광학 타겟 축선에 평행하게, 특히 동축으로 광학 측정 비임(22)의 방출을 위한 하나의 방사원을 가지는, 상기 하나의 타케팅 장치(25),
    · 상기 타겟 축선의 상기 정렬의 상기 고정밀 획득을 위한 각도 측정 기능, 및
    · 상기 타게팅 장치의 상기 정렬의 제어 및 데이터 저장을 위한 분석 수단을 가지며,
    상기 측정 비임(22)은 상기 반사기(21) 상에서 정렬될 수 있어, 상기 마킹 유닛(15)의 상기 실제 위치(4)가 결정 가능하고,
    및/또는
    상기 마킹 유닛(15)은 자동, 무인, 원격 제어 가능 공중 비행체(10)와의 정보 교환 및/또는 제어를 위해, 무선 모듈에 의해 구현되는 데이터 인터페이스, 블루투스 인터페이스, 적외선 인터페이스, 및/또는 컴-포트(com-port)를 가지는 것을 특징으로 하는, 마킹 장치.
  15. 특히, 프로그램이 전자 데이터 처리 유닛에서 실행될 때 제 6 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 청구된 방법을 실행하는 프로그램 코드를 가지는, 기계-판독 가능 캐리어 상에 저장되는 컴퓨터 프로그램 제품, 또는 전자기파에 의해 구현되는 컴퓨터 데이터 신호.
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