KR20190094902A - 항공측량을 위한 3차원 경로 비행 방법 및 장치 - Google Patents

항공측량을 위한 3차원 경로 비행 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

항공측량을 위한 3차원 경로 비행 방법 및 장치가 개시된다. 항공측량을 위한 3차원 경로 비행 방법은 촬영 지역까지의 이동 경로 상에 위치하는 장애물의 최대 높이를 근거로 상기 촬영 지역까지의 비행 각도를 산출하는 단계, 상기 촬영 지역에 구축된 DSM(Digital Surface Model)에 따라 제한된 고도 구간 내에서 비행 고도를 제어하는 단계 및 상기 DSM을 근거로 상기 촬영 지역을 비행하며 획득하는 복수의 정사영상 간에 중복도 산출의 기준이 되는 고도인 타겟 고도를 설정하고, 상기 타겟 고도에서 미리 설정되는 중복도를 갖도록 촬영 지점을 설정하는 단계를 포함한다.

Description

항공측량을 위한 3차원 경로 비행 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS OF 3D PATH FLIGHT FOR AERIAL SURVEY}
본 발명은 항공측량을 위한 3차원 경로 비행 방법 및 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 회전익 구조체를 이용한 정사영상 획득을 위한 3차원 경로 비행 방법 및 장치에 관한 것이다.
항공측량은 통상적으로 카메라 등이 부착된 항공기를 이용하여 정사 투영 방식으로 디지털 이미지를 획득하는 것을 의미한다. 일반적인 지도와는 달리 정사 투영 방식으로 획득하는 정사영상은 지형지물의 실제 모습을 확인할 수 있다는 장점이 있다.
종래의 항공측량을 위한 항공기의 비행 방법으로는, 먼저, 대상지역으로 이동을 위해 수직 상승한 뒤 지면과 수평하게 비행하는데, 수직상승 과정에서 항공기의 안정성을 보장하기 어렵다는 문제점이 있다.
또한, 대상지역에서는 건축물 등의 고도에 따라 항공기의 비행 고도를 조절하며 정사영상을 획득한다. 그러나, 항공기의 잦은 고도 변화는 배터리의 소모를 촉진시켜 항공기의 기능에 문제가 발생할 수 있다.
또한, 항공측량은 대상지역을 비행하며 복수의 정사영상을 중복되게 획득하고, 소정의 영상처리를 거쳐 대상지역의 전체적인 이미지를 획득하는데, 종래의 방식에 따르면 대상지역의 건축물 등의 고도를 고려하지 않고, 지표면을 기준으로 하여 복수의 정사영상을 중복되게 획득한다. 이와 같은 경우, 고도가 높은 건축물 등의 일부분이 촬영되지 않을 수 있으며, 결과적으로는 항공측량의 정확도가 떨어지게 된다.
본 발명의 일측면은 이동 경로 상에 위치하는 장애물의 최대 높이에 근거하여 비행 각도를 산출하여 대각선의 경로로 비행하도록 제어하는 항공측량을 위한 3차원 경로 비행 방법 및 장치를 제공한다.
본 발명의 다른 측면은 촬영 지역에서의 비행 고도 제어 시 제한된 구간 내에서 비행 고도를 제어하는 항공측량을 위한 3차원 경로 비행 방법 및 장치를 제공한다.
본 발명의 또 다른 측면은 촬영 지역에서의 촬영 지점 설정 시, 촬영 지역의 DSM(Digital Surface Model)에 근거하여 타겟 고도를 설정하고, 타겟 고도에서 미리 설정되는 중복도를 갖는 정사영상을 획득하도록 촬영 지점을 설정하는 항공측량을 위한 3차원 경로 비행 방법 및 장치를 제공한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 항공측량을 위한 3차원 경로 비행 방법은, 촬영 지역까지의 이동 경로 상에 위치하는 장애물의 최대 높이를 근거로 상기 촬영 지역까지의 비행 각도를 산출하는 단계, 상기 촬영 지역에 구축된 DSM(Digital Surface Model)에 따라 제한된 고도 구간 내에서 비행 고도를 제어하는 단계 및 상기 DSM을 근거로 상기 촬영 지역을 비행하며 획득하는 복수의 정사영상 간에 중복도 산출의 기준이 되는 고도인 타겟 고도를 설정하고, 상기 타겟 고도에서 미리 설정되는 중복도를 갖도록 촬영 지점을 설정하는 단계를 포함한다.
한편, 촬영 지역까지의 이동 경로 상에 위치하는 장애물의 최대 높이를 근거로 상기 촬영 지역까지의 비행 각도를 산출하는 단계는, 상기 이동 경로 상의 DEM(Digital Elevation Model) 좌표 및 상기 장애물까지의 거리를 이용하여 상기 장애물의 최대 높이를 산출하는 단계, 상기 장애물의 최대 높이에 미리 정해진 임계치를 더하여 상기 장애물의 최대 높이 상의 정상 지점의 고도를 산출하고, 현재 위치로부터 상기 정상 지점까지의 제1 비행 각도를 산출하는 단계 및 상기 정상 지점으로부터 상기 촬영 지역의 시작 지점까지의 제2 비행 각도를 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 촬영 지역에 구축된 DSM(Digital Surface Model)에 따라 제한된 고도 구간 내에서 비행 고도를 제어하는 단계는, 미리 설정되는 최대 비행 고도 및 최저 비행 고도 간의 완화율에 따라 제한되는 구간 내에서 비행 고도를 제어할 수 있다.
또한, 상기 DSM을 근거로 상기 촬영 지역을 비행하며 획득하는 복수의 정사영상 간에 중복도 산출의 기준이 되는 고도인 타겟 고도를 설정하고, 상기 타겟 고도에서 미리 설정되는 중복도를 갖도록 촬영 지점을 설정하는 단계는, 상기 DSM의 평균 고도를 상기 타겟 고도로 설정하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 DSM을 근거로 상기 촬영 지역을 비행하며 획득하는 복수의 정사영상 간에 중복도 산출의 기준이 되는 고도인 타겟 고도를 설정하고, 상기 타겟 고도에서 미리 설정되는 중복도를 갖도록 촬영 지점을 설정하는 단계는, 미리 설정된 광각으로 촬영하여 획득하는 상기 복수의 정사영상 간에 미리 설정되는 중복도를 갖도록 촬영 지점을 설정하되, 상기 타겟 고도에서 미리 설정되는 중복도를 갖도록 촬영 지점을 설정하는 단계를 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 측면에 따른 항공측량을 위한 3차원 경로 비행 장치는, 촬영 지역까지의 이동 경로 상에 위치하는 장애물의 최대 높이를 근거로 상기 촬영 지역까지의 비행 각도를 산출하는 비행 각도 산출부, 상기 촬영 지역에 구축된 DSM(Digital Surface Model)에 따라 제한된 고도 구간 내에서 비행 고도를 제어하는 비행 고도 제어부 및 상기 DSM을 근거로 상기 촬영 지역을 비행하며 획득하는 복수의 정사영상 간에 중복도 산출의 기준이 되는 고도인 타겟 고도를 설정하고, 상기 타겟 고도에서 미리 설정되는 중복도를 갖도록 촬영 지점을 설정하는 촬영 지점 설정부를 포함한다.
한편, 상기 비행 각도 산출부는, 상기 이동 경로 상의 DEM(Digital Elevation Model) 좌표 및 상기 장애물까지의 거리를 이용하여 상기 장애물의 최대 높이를 산출하고, 상기 장애물의 최대 높이에 미리 정해진 임계치를 더하여 상기 장애물의 최대 높이 상의 정상 지점의 고도를 산출하고, 현재 위치로부터 상기 정상 지점까지의 제1 비행 각도를 산출하며, 상기 정상 지점으로부터 상기 촬영 지역의 시작 지점까지의 제2 비행 각도를 산출할 수 있다.
또한, 상기 비행 고도 제어부는, 미리 설정되는 최대 비행 고도 및 최저 비행 고도 간의 완화율에 따라 제한되는 구간 내에서 비행 고도를 제어할 수 있다.
또한, 상기 촬영 지점 설정부는, 상기 DSM의 평균 고도를 상기 타겟 고도로 설정할 수 있다.
또한, 상기 촬영 지점 설정부는, 미리 설정된 광각으로 촬영하여 획득하는 상기 복수의 정사영상 간에 미리 설정되는 중복도를 갖도록 촬영 지점을 설정하되, 상기 타겟 고도에서 미리 설정되는 중복도를 갖도록 촬영 지점을 설정할 수 있다.
본 발명에 따르면, 항공측량을 위한 회전익 구조체의 촬영 지역까지 비행 시, 그 이동 경로 상에 위치하는 장애물의 최대 높이에 따라 대각선의 경로로 비행하도록 제어함으로써, 안전성을 보장할 수 있다. 또한, 촬영 지역에서의 고도 변화 구간을 제한하여 회전익 구조체의 배터리 소모를 최소화할 수 있다. 또한, 촬영 지역에서의 DSM에 근거하여 타겟 고도를 설정함으로써, 항공측량의 정확도를 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 항공측량을 위한 3차원 경로 비행 장치의 제어 블록도이다.
도 2a는 종래의 방식에 따른 회전익 구조체의 비행을 설명하기 위한 예시도이고, 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 항공측량을 위한 3차원 경로 비행 장치에서 산출하는 비행 각도에 따른 회전익 구조체의 비행을 설명하기 위한 예시도이다.
도 3a는 종래의 방식에 따른 항공측량을 위한 회전익 구조체의 비행을 설명하기 위한 예시도이고, 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 항공측량을 위한 3차원 경로 비행 장치에 의해 제어되는 회전익 구조체의 비행을 설명하기 위한 예시도이다.
도 4a는 종래의 방식에 따른 정사영상 간의 중복도 산출을 설명하기 위한 예시도이고, 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 항공측량을 위한 3차원 경로 비행 장치에서의 촬영 지점 설정 방식을 설명하기 위한 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 항공측량을 위한 3차원 경로 비행 방법의 순서도이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예와 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 항공측량을 위한 3차원 경로 비행 장치의 제어 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 항공측량을 위한 3차원 경로 비행 장치(10)는 비행 각도 산출부(11), 비행 고도 제어부(13) 및 촬영 지점 설정부(15)를 포함할 수 있다. 이러한 3차원 경로 비행 장치(10)의 각 구성은 통합 모듈로 형성되거나 하나 이상의 모듈로 이루어질 수 있다. 또는, 이와 반대로 각 구성은 별도의 모듈로 이루어질 수 있다.
항공측량을 위한 3차원 경로 비행 장치(10)는 통신이 가능하고 정보의 입출력이 가능한 장치로, 이동성을 갖거나 고정될 수 있다. 항공측량을 위한 3차원 경로 비행 장치(10)는 회전익 구조체(일예로, 드론)에 탑재되거나, 회전익 구조체의 일부 모듈을 구성하여 회전익 구조체의 비행을 제어할 수 있다. 또는, 항공측량을 위한 3차원 경로 비행 장치(10)는 회전익 구조체와 별도의 장치를 구성하여 회전익 구조체의 비행을 원격으로 제어할 수 있다.
이하, 도 1에 도시된 항공측량을 위한 3차원 경로 비행 장치(10)의 각 구성에 대하여 구체적으로 설명하기로 한다.
비행 각도 산출부(11)는 현재 위치로부터 항공측량을 수행할 촬영 지역까지의 비행 각도를 산출할 수 있다. 이와 관련하여 도 2a 및 도 2b를 참조하여, 비행 각도 산출부(11)에서의 비행 각도 산출방식을 종래의 비행 각도 산출방식과 비교하여 구체적으로 설명하기로 한다.
도 2a는 종래의 방식에 따른 회전익 구조체의 비행을 설명하기 위한 예시도이고, 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 항공측량을 위한 3차원 경로 비행 장치에서 산출하는 비행 각도에 따른 회전익 구조체의 비행을 설명하기 위한 예시도이다.
도 2a를 참조하면, 종래의 방식에 따르면, 회전익 구조체는 촬영 지역까지 비행 시, 일정 고도까지 수직 상승한 뒤 촬영 지역까지 지면과 수평하게 비행함으로써 그 이동 경로 상에 위치하는 장애물을 회피할 수 있다. 그러나, 이와 같은 방식은 회전익 구조체의 수직 상승 시 안전을 보장할 수 없다.
도 2b를 참조하면, 비행 각도 산출부(11)는 현재 위치로부터 촬영 지역까지의 이동 경로 상에 위치하는 장애물의 최대 높이를 근거로 촬영 지역까지의 비행 각도를 산출할 수 있다. 회전익 구조체는 비행 각도에 따라 장애물의 최대 높이 상의 정상 지점(T)까지 대각선으로 비행하고, 정상 지점(T)으로부터 촬영 지역까지 다시 대각선으로 비행할 수 있다.
구체적으로는, 비행 각도 산출부(11)는 이동 경로 상의 DEM(Digital Elevation Model)을 호출할 수 있다. DEM은 실세계 지형 정보 중 건물, 수목, 인공 구조물 등을 제외한 지형(bare earth) 부분을 표현하는 수치 모형이다. DEM은 불규칙한 지형 기복을 3차원 좌표 형태로 구축한 자료로, 국내 DEM은 이미 구축되어 있는 상태이다. 비행 각도 산출부(11)는 국토지리정보원 등에서 제공하는 지도 및 지형 정보 제공 서버에 접속하여 이동 경로 상의 DEM을 획득할 수 있다.
비행 각도 산출부(11)는 이동 경로 상의 장애물의 최대 높이를 산출할 수 있다. 예를 들어, 비행 각도 산출부(11)는 회전익 구조체에 마련되는 초음파 센서를 이용하여 이동 경로 상에 위치하는 최대 높이의 장애물까지의 거리를 산출할 수 있다. 비행 각도 산출부(11)는 이동 경로 상에 위치하는 최대 높이의 장애물까지의 거리, 회전익 구조체에 마련되는 초음파 센서의 설치 각도 및 이동 경로 상의 DEM 좌표 등을 삼각함수에 적용하여 이동 경로 상에 위치하는 장애물의 최대 높이를 산출할 수 있다.
비행 각도 산출부(11)는 이동 경로 상에 위치하는 장애물의 최대 높이에 미리 정해진 임계치를 더하여 장애물의 최대 높이 상의 정상 지점(T)의 고도를 산출할 수 있다. 비행 각도 산출부(11)는 정상 지점(T)의 고도, 이동 경로 상의 DEM 좌표 등을 삼각함수에 적용하여 지면과 회전익 구조체의 현재 위치 및 정상 지점(T) 간의 각도를 제1 비행 각도로 산출할 수 있다. 회전익 구조체는 제1 비행 각도를 따라 대각선의 경로로 정상 지점(T)까지 비행할 수 있다.
비행 각도 산출부(11)는 정상 지점(T)으로부터 촬영 지역의 시작 지점까지의 제2 비행 각도를 산출할 수 있다. 비행 각도 산출부(11)는 정상 지점(T)의 DEM 좌표, 촬영 지역의 시작 지점의 DEM 좌표, 후술하는 비행 고도 제어부(13)에서 산출하는 촬영 지역의 최초 비행 고도 등을 이용하여 제2 비행 각도를 산출할 수 있다. 회전익 구조체는 정상 지점(T)으로부터 촬영 지역의 시작 지점까지 제2 비행 각도를 따라 대각선의 경로로 비행할 수 있다.
비행 고도 제어부(13)는 촬영 지역에서의 비행 고도를 제어할 수 있다. 항공측량은 촬영 지역을 비행하며 중복 영역을 갖는 복수의 정사영상을 획득하는 것을 기초로 하며, 이를 위해 회전익 구조체는 지장물, 시설물, 건축물 등의 고도에 따라 비행하며 디지털 형식의 촬영이미지를 수집한다. 비행 고도 제어부(13)는 고도 구간을 제한하고, 제한된 고도 구간 내에서 비행 고도를 제어할 수 있다. 이와 관련하여, 도 3a 및 도 3b를 참조하여, 비행 고도 제어부(13)에서의 비행 고도 제어 방식을 종래의 비행 고도 제어 방식과 비교하여 구체적으로 설명하기로 한다.
도 3a는 종래의 방식에 따른 항공측량을 위한 회전익 구조체의 비행을 설명하기 위한 예시도이고, 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 항공측량을 위한 3차원 경로 비행 장치에 의해 제어되는 회전익 구조체의 비행을 설명하기 위한 예시도이다.
도 3a를 참조하면, 종래의 방식에 따르면 회전익 구조체는 촬영 지역에 구축된 DSM(Digital Surface Model)에 따라 비행 고도를 변화시키며 비행하면서 정사영상을 획득할 수 있다. DSM은 실세계의 모든 정보, 즉, 지형, 수목, 건물, 인공 구조물 등을 표현한 수치 모형으로, 항공측량 지역의 DSM을 미리 제공 받아 저장할 수 있다. 회전익 구조체는 잦은 고도 변화 시 배터리 소모 또한 빠르게 이루어지는데, 종래의 방식에 따르면 비행 고도의 변화 폭에 제한이 없어 회전익 구조체의 배터리 소모가 빠르게 진행될 수 있다는 문제점이 있다.
도 3b를 참조하면, 비행 고도 제어부(13)는 촬영 지역에 구축된 DSM에 따라 고도 구간을 제한하고, 제한된 고도 구간 내에서 비행 고도를 제어할 수 있다.
구체적으로는, 비행 고도 제어부(13)는 미리 설정되는 최대 비행 고도(h1) 및 최저 비행 고도(h2) 간의 완화율에 따라 비행 고도 구간을 제한할 수 있다. 예를 들어, 비행 고도 제어부(13)는 30% 내지 50% 의 완화율에 따라 비행 고도 구간을 제한할 수 있다. 즉, 최저 비행 고도(h2)는 최대 비행 고도(h1)의 30% 내지 50% 로 제한될 수 있다.
비행 고도 제어부(13)는 제한된 고도 구간 내에서 DSM에 따라 비행 고도를 제어할 수 있다. 비행 고도 제어부(13)는 최대 비행 고도(h1)와 최저 비행 고도(h2) 사이에서 비행 고도를 제어함으로써, 회전익 구조체의 배터리 소모를 최소화할 수 있다.
촬영 지점 설정부(15)는 촬영 지역에서의 촬영 지점을 설정할 수 있다. 항공측량은 촬영 지역에서 소정의 중복도를 갖는 복수의 정사영상을 획득하는데, 촬영 지점 설정부(15)는 이를 위한 촬영 지점을 설정할 수 있다. 촬영 지점 설정부(15)는 복수의 정사영상 간에 중복도 산출의 기준이 되는 고도인 타겟 고도를 설정하고, 타겟 고도에서 미리 설정되는 중복도를 갖도록 촬영 지점을 설정할 수 있다. 이와 관련하여, 도 4a 및 도 4b를 참조하여, 촬영 지점 설정부(15)에서의 촬영 지점 설정 방식을 종래의 촬영 지점 설정 방식과 비교하여 구체적으로 설명하기로 한다.
도 4a는 종래의 방식에 따른 정사영상 간의 중복도 산출을 설명하기 위한 예시도이고, 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 항공측량을 위한 3차원 경로 비행 장치에서의 촬영 지점 설정 방식을 설명하기 위한 예시도이다.
도 4a를 참조하면, 회전익 구조체는 미리 설정되는 광각으로 촬영하여 미리 설정된 크기의 정사영상을 획득할 수 있다. 종래의 방식에 따르면, 촬영 지역의 DEM을 기준으로 소정의 중복도(예컨대, 40%)를 갖는 정사영상 획득을 위해 촬영 지점(P1, P2, P3, P4, P5)이 설정될 수 있다. 그러나, 도 4a에서 알 수 있듯이, DEM을 기준으로 설정되는 촬영 지점에서 복수의 정사영상을 획득하는 경우, 고도가 높은 지장물, 시설물, 건축물 등의 일부분이 촬영되지 않을 가능성이 있다.
도 4b를 참조하면, 촬영 지점 설정부(15)는 촬영 지역의 DSM을 근거로 복수의 정사영상 간에 중복도 산출의 기준이 되는 고도인 타겟 고도를 설정할 수 있다. 예를 들어, 촬영 지점 설정부(15)는 촬영 지역의 DSM의 평균 고도를 타겟 고도로 설정할 수 있다.
촬영 지점 설정부(15)는 미리 설정된 광각으로 촬영하여 획득하는 복수의 정사영상 간에 중복 영역을 갖도록 촬영 지점을 설정하되, 타겟 고도에서 미리 설정되는 중복도(예컨대, 40%)를 갖도록 촬영 지점(P1, P2, P3, P4, P5, P6)을 설정할 수 있다. 이처럼, 촬영 지점 설정부(15)는 촬영 지역의 지장물, 시설물, 건축물 등의 고도를 고려하여 타겟 높이를 설정함으로써, 정사영상에 누락되는 부분을 최소화하여 항공측량의 정확도를 높일 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 항공측량을 위한 3차원 경로 비행 장치(10)는, 회전익 구조체가 이동 경로 상에 위치하는 장애물의 최대 높이에 따라 대각선의 경로로 비행할 수 있도록 제어함으로써, 회전익 구조체의 안전성을 보장할 수 있다. 또한, 촬영 지역에서의 회전익 구조체의 고도 변화 구간을 제한하여 배터리 소모를 최소화할 수 있다. 또한, 촬영 지역에서의 DSM에 근거하여 타겟 고도를 설정함으로써, 항공측량의 정확도를 높일 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 항공측량을 위한 3차원 경로 비행 방법에 대하여 설명하기로 한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 항공측량을 위한 3차원 경로 비행 방법은 도 1에 도시된 항공측량을 위한 3차원 경로 비행 장치(10)와 실질적으로 동일한 구성에서 진행될 수 있다. 따라서, 도 1의 항공측량을 위한 3차원 경로 비행 장치(10)와 동일한 구성요소는 동일한 도면부호를 부여하고, 반복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 항공측량을 위한 3차원 경로 비행 방법의 순서도이다.
도 5를 참조하면, 비행 각도 산출부(11)는 촬영 지역까지의 비행 각도를 산출할 수 있다(100). 비행 각도 산출부(11)는 회전익 구조체의 현재 위치로부터 촬영 지역까지의 이동 경로 상에 위치하는 장애물의 최대 높이를 산출할 수 있다. 비행 각도 산출부(11)는 장애물의 최대 높이에 임계치를 더하여 장애물의 최대 높이 상의 정상 지점까지의 제1 비행 각도를 산출할 수 있다. 비행 각도 산출부(11)는 정상 지점으로부터 촬영 지역의 시작 지점까지의 제2 비행 각도를 산출할 수 있다. 회전익 구조체는 제1 비행 각도 및 제2 비행 각도에 따라 현재 위치로부터 촬영 지역까지 대각선의 경로로 비행할 수 있다.
비행 고도 제어부(13)는 촬영 지역에서의 비행 고도를 제어할 수 있다(200). 비행 고도 제어부(13)는 미리 설정되는 최대 비행 고도 및 최저 비행 고도 간의 완화율에 따라 비행 고도 구간을 제한하고, 제한된 비행 고도 구간 내에서 촬영 지역에 구축되는 DSM에 근거하여 비행 고도를 제어할 수 있다. 회전익 구조체는 촬영 지역에서 비행 고도 제어부(13)에 의해 제어되는 비행 고도에 따라 비행하며 정사영상을 획득할 수 있다.
촬영 지점 설정부(15)는 촬영 지역에서의 타겟 고도를 설정하고(300), 정사영상 획득을 위한 촬영 지점을 설정할 수 있다(400). 촬영 지점 설정부(15)는 촬영 지역에 구축되는 DSM의 평균 고도를 타겟 고도로 설정할 수 있다. 촬영 지점 설정부(15)는 회전익 구조체가 미리 설정된 광각으로 촬영하여 획득하는 복수의 정사영상 간에 미리 설정되는 중복도를 갖도록 촬영 지점을 설정하되, 타겟 고도에서 미리 설정되는 중복도를 갖도록 촬영 지점을 설정할 수 있다. 회전익 구조체는 촬영 지점마다 정사영상을 촬영함으로써, 소정의 중복 영역을 갖는 복수의 정사영상을 획득할 수 있으며, 이러한 정사영상으로부터 항공측량이 이루어질 수 있다.
이와 같은, 항공측량을 위한 3차원 경로 비행 방법은 애플리케이션으로 구현되거나 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다.
상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거니와 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.
컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD 와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령어를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다.
프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 상기 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10: 항공측량을 위한 3차원 경로 비행 장치
11: 비행 각도 산출부
13: 비행 고도 제어부
15: 촬영 지점 설정부

Claims (10)

  1. 촬영 지역까지의 이동 경로 상에 위치하는 장애물의 최대 높이를 근거로 상기 촬영 지역까지의 비행 각도를 산출하는 단계;
    상기 촬영 지역에 구축된 DSM(Digital Surface Model)에 따라 제한된 고도 구간 내에서 비행 고도를 제어하는 단계; 및
    상기 DSM을 근거로 상기 촬영 지역을 비행하며 획득하는 복수의 정사영상 간에 중복도 산출의 기준이 되는 고도인 타겟 고도를 설정하고, 상기 타겟 고도에서 미리 설정되는 중복도를 갖도록 촬영 지점을 설정하는 단계를 포함하는 항공측량을 위한 3차원 경로 비행 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    촬영 지역까지의 이동 경로 상에 위치하는 장애물의 최대 높이를 근거로 상기 촬영 지역까지의 비행 각도를 산출하는 단계는,
    상기 이동 경로 상의 DEM(Digital Elevation Model) 좌표 및 상기 장애물까지의 거리를 이용하여 상기 장애물의 최대 높이를 산출하는 단계;
    상기 장애물의 최대 높이에 미리 정해진 임계치를 더하여 상기 장애물의 최대 높이 상의 정상 지점의 고도를 산출하고, 현재 위치로부터 상기 정상 지점까지의 제1 비행 각도를 산출하는 단계; 및
    상기 정상 지점으로부터 상기 촬영 지역의 시작 지점까지의 제2 비행 각도를 산출하는 단계;를 포함하는 항공측량을 위한 3차원 경로 비행 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 촬영 지역에 구축된 DSM(Digital Surface Model)에 따라 제한된 고도 구간 내에서 비행 고도를 제어하는 단계는,
    미리 설정되는 최대 비행 고도 및 최저 비행 고도 간의 완화율에 따라 제한되는 구간 내에서 비행 고도를 제어하는 항공측량을 위한 3차원 경로 비행 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 DSM을 근거로 상기 촬영 지역을 비행하며 획득하는 복수의 정사영상 간에 중복도 산출의 기준이 되는 고도인 타겟 고도를 설정하고, 상기 타겟 고도에서 미리 설정되는 중복도를 갖도록 촬영 지점을 설정하는 단계는,
    상기 DSM의 평균 고도를 상기 타겟 고도로 설정하는 단계;를 포함하는 항공측량을 위한 3차원 경로 비행 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 DSM을 근거로 상기 촬영 지역을 비행하며 획득하는 복수의 정사영상 간에 중복도 산출의 기준이 되는 고도인 타겟 고도를 설정하고, 상기 타겟 고도에서 미리 설정되는 중복도를 갖도록 촬영 지점을 설정하는 단계는,
    미리 설정된 광각으로 촬영하여 획득하는 상기 복수의 정사영상 간에 미리 설정되는 중복도를 갖도록 촬영 지점을 설정하되, 상기 타겟 고도에서 미리 설정되는 중복도를 갖도록 촬영 지점을 설정하는 단계;를 포함하는 항공측량을 위한 3차원 경로 비행 방법.
  6. 촬영 지역까지의 이동 경로 상에 위치하는 장애물의 최대 높이를 근거로 상기 촬영 지역까지의 비행 각도를 산출하는 비행 각도 산출부;
    상기 촬영 지역에 구축된 DSM(Digital Surface Model)에 따라 제한된 고도 구간 내에서 비행 고도를 제어하는 비행 고도 제어부; 및
    상기 DSM을 근거로 상기 촬영 지역을 비행하며 획득하는 복수의 정사영상 간에 중복도 산출의 기준이 되는 고도인 타겟 고도를 설정하고, 상기 타겟 고도에서 미리 설정되는 중복도를 갖도록 촬영 지점을 설정하는 촬영 지점 설정부를 포함하는 항공측량을 위한 3차원 경로 비행 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 비행 각도 산출부는,
    상기 이동 경로 상의 DEM(Digital Elevation Model) 좌표 및 상기 장애물까지의 거리를 이용하여 상기 장애물의 최대 높이를 산출하고, 상기 장애물의 최대 높이에 미리 정해진 임계치를 더하여 상기 장애물의 최대 높이 상의 정상 지점의 고도를 산출하고, 현재 위치로부터 상기 정상 지점까지의 제1 비행 각도를 산출하며, 상기 정상 지점으로부터 상기 촬영 지역의 시작 지점까지의 제2 비행 각도를 산출하는 항공측량을 위한 3차원 경로 비행 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 비행 고도 제어부는,
    미리 설정되는 최대 비행 고도 및 최저 비행 고도 간의 완화율에 따라 제한되는 구간 내에서 비행 고도를 제어하는 항공측량을 위한 3차원 경로 비행 장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 촬영 지점 설정부는,
    상기 DSM의 평균 고도를 상기 타겟 고도로 설정하는 항공측량을 위한 3차원 경로 비행 장치.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 촬영 지점 설정부는,
    미리 설정된 광각으로 촬영하여 획득하는 상기 복수의 정사영상 간에 미리 설정되는 중복도를 갖도록 촬영 지점을 설정하되, 상기 타겟 고도에서 미리 설정되는 중복도를 갖도록 촬영 지점을 설정하는 항공측량을 위한 3차원 경로 비행 장치.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210037313A (ko) * 2019-09-27 2021-04-06 조순식 농업용 드론 운용 시스템
WO2021213387A1 (zh) * 2020-04-21 2021-10-28 北京三快在线科技有限公司 航空区域构建
CN116989746A (zh) * 2023-07-20 2023-11-03 深圳赛尔智控科技有限公司 一种倾斜摄影航测方法、系统、设备及存储介质

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100332123A1 (en) * 2009-06-26 2010-12-30 Eurocopter Method of assisting piloting at low altitude
US20170110014A1 (en) * 2015-10-20 2017-04-20 Skycatch, Inc. Generating a mission plan for capturing aerial images with an unmanned aerial vehicle
KR20170101776A (ko) * 2016-02-29 2017-09-06 팅크웨어(주) 무인 비행체 항로 구축 방법 및 시스템

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100332123A1 (en) * 2009-06-26 2010-12-30 Eurocopter Method of assisting piloting at low altitude
US20170110014A1 (en) * 2015-10-20 2017-04-20 Skycatch, Inc. Generating a mission plan for capturing aerial images with an unmanned aerial vehicle
KR20170101776A (ko) * 2016-02-29 2017-09-06 팅크웨어(주) 무인 비행체 항로 구축 방법 및 시스템

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210037313A (ko) * 2019-09-27 2021-04-06 조순식 농업용 드론 운용 시스템
WO2021213387A1 (zh) * 2020-04-21 2021-10-28 北京三快在线科技有限公司 航空区域构建
CN116989746A (zh) * 2023-07-20 2023-11-03 深圳赛尔智控科技有限公司 一种倾斜摄影航测方法、系统、设备及存储介质

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