KR20210117467A - Apparatus and Method for Detecting Precise Posture of a substance by Using a sensor - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a precise posture measurement apparatus for equipment using a sensor and a method thereof. According to one embodiment of the present invention, the precise posture measurement apparatus for equipment comprises: a GPS receiver to measure a position value of the equipment as GPS coordinates; a first mechanism mounted on the equipment for precise posture measurement; a second mechanism aligned by the first mechanism to measure position; and a sensor attached to the equipment to measure roll and pitch values of the equipment. The first mechanism includes a laser pointer to align the second mechanism, and an equipment connection unit to be stably connected to the equipment. According to the present invention, precise posture information can be obtained regardless of environmental factors around equipment, and postures can be more precisely measured through laser pointer aim alignment.

Description

센서를 이용한 정밀 자세 추정 장치 및 방법{Apparatus and Method for Detecting Precise Posture of a substance by Using a sensor}Apparatus and Method for Detecting Precise Posture of a substance by Using a sensor

본 발명은 GPS 수신기 및 센서를 활용하여 장비의 자세를 정밀하게 측정하는 장치와 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for accurately measuring the posture of equipment by using a GPS receiver and a sensor.

일반적으로, 장비의 위치, 자세 및 고도 등을 측정하기 위하여 전자 나침반을 가장 보편적으로 사용하고 있다. 흔히 전자 나침반은 x축 센서, y축 센서 및 z축 센서를 포함하는 지자기 센서를 포함하고 있으며, 지자기 센서를 이용하여 지구 자기장의 세기를 측정하여 장비의 자세 등을 측정할 수 있다.In general, an electronic compass is most commonly used to measure the position, posture, and altitude of equipment. Often, an electronic compass includes a geomagnetic sensor including an x-axis sensor, a y-axis sensor, and a z-axis sensor, and by using the geomagnetic sensor, the strength of the Earth's magnetic field can be measured to measure the posture of equipment.

한편, 지자기센서를 포함하는 전자 나침반은 지구 자기장의 세기를 측정한다는 특징에 의해, 자기장 왜곡을 발생시키는 원인인 금속류, 고전류, 자석, 모터류 등으로부터 멀리 배치하여야만 정확한 자세 정보를 측정할 수 있다. 만약, 금속으로 된 구조물이나 건물 옥상 등에 장비를 설치 후 자세 정보를 획득하고자 하는 경우에는 정확한 자세 정보를 얻을 수 없기 때문에 이를 해결할 수 있는 수단이 필요하다.On the other hand, an electronic compass including a geomagnetic sensor measures the strength of the Earth's magnetic field, so that accurate posture information can be measured only when placed away from metals, high currents, magnets, motors, etc., which are causes of magnetic field distortion. If, after installing equipment on a metal structure or on the roof of a building, etc., it is desired to acquire posture information, accurate posture information cannot be obtained, so a means for solving this problem is required.

상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 센서를 이용한 장비의 정밀 자세 추정 장치 및 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.In order to solve the problems of the prior art, it is an object of the present invention to provide an apparatus and method for estimating a precise posture of equipment using a sensor.

또한, 본 발명의 목적은 GPS 수신기를 이용하여 주변에 존재하는 금속이나 자석의 영향을 받지 않고 정밀한 장비의 자세를 측정할 수 있는 방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a method for measuring the posture of a device precisely without being affected by metals or magnets existing around it using a GPS receiver.

또한, 본 발명의 목적은 레이저 포인터 조준 정렬을 통해 더 높은 자세 정밀도를 제공하는 자세 추정 장치 및 방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a posture estimation apparatus and method that provide higher posture precision through laser pointer aiming alignment.

또한, 본 발명은 GPS 측위점의 거리를 늘려 발생할 수 있는 GPS 오차를 줄임으로서 정확한 요(yaw) 값을 도출하는 데 그 목적이 있다.Another object of the present invention is to derive an accurate yaw value by reducing a GPS error that may occur by increasing the distance of a GPS positioning point.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.Other objects and advantages of the present invention may be understood by the following description, and will become more clearly understood by the examples of the present invention. Further, it will be readily apparent that the objects and advantages of the present invention can be realized by the means and combinations thereof indicated in the claims.

상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 일 실시예에 따른 장비의 정밀 자세 측정 장치는 상기 장비의 위치 값을 GPS 좌표로 측정할 GPS 수신기, 정밀 자세 측정을 위하여 상기 장비에 장착하는 제1 기구물, 상기 제1 기구물에 의해 정렬되어 위치가 측정되는 제2 기구물, 상기 장비에 부착되어 상기 장비의 롤, 피치 값을 측정할 센서를 포함하며, 상기 제1 기구물은 상기 제2 기구물을 정렬하기 위한 레이저 포인터, 상기 장비와 안정적으로 연결되기 위한 장비 연결부를 포함할 수 있다.In order to achieve the above object, the apparatus for measuring a precise posture of the equipment according to an embodiment of the present invention includes a GPS receiver for measuring the position value of the equipment as GPS coordinates, a first mechanism mounted on the equipment for precision posture measurement, A second mechanism aligned by the first mechanism to measure a position, and a sensor attached to the equipment to measure roll and pitch values of the equipment, wherein the first mechanism includes a laser for aligning the second mechanism It may include a pointer and a device connection unit for stably connecting to the device.

또한, 상기 제2 기구물은, 상기 제1 기구물의 레이저 포인터가 포인팅하는 위치의 정 중앙에 제2 기구물을 정렬하기 위한 레이저 수신부, 상기 GPS 수신기와 연동되어 상기 GPS 좌표를 도출하는데 이용되는 GPS 안테나를 포함할 수 있다.In addition, the second device includes a laser receiver for aligning the second device to the exact center of the position pointed by the laser pointer of the first device, and a GPS antenna used to derive the GPS coordinates in conjunction with the GPS receiver. may include

또한, 상기 제2 기구물은, 상기 장비의 좌측면 및 우측면에 하나씩 정렬되는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the second mechanism may be characterized in that it is arranged one by one on the left side and the right side of the equipment.

또한, 상기 GPS 좌표를 ENU(East-North-Up) 좌표로 변환하여 롤(r), 피치(p), 요(y) 값을 도출하는 신호처리장치를 더 포함할 수 있다.In addition, it may further include a signal processing device for converting the GPS coordinates into East-North-Up (ENU) coordinates to derive roll (r), pitch (p), and yaw (y) values.

또한, 상기 ENU 좌표는, 상기 장비의 좌측 제2 기구물의 GPS 좌표를 기준으로 우측 제2 기구물의 GPS 좌표를 변환한 것일 수 있다.In addition, the ENU coordinates may be obtained by converting the GPS coordinates of the right second device based on the GPS coordinates of the left second device of the device.

또한, 상기 신호 처리 장치는, 상기 ENU 좌표를 이용하여 수학식을 통해 cos(y), sin(y) 값을 도출하는 것을 특징으로 할 수 있다.Also, the signal processing apparatus may derive cos(y) and sin(y) values through equations using the ENU coordinates.

또한, 상기 신호처리장치는, 상기 cos(y), sin(y)를 이용하여 수학식을 통해 요(y) 값을 도출하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the signal processing apparatus may be characterized in that the yaw (y) value is derived through an equation using the cos(y) and sin(y).

또한, 상기 센서는 가속도 센서, 각속도 센서, 지자기 센서를 포함하는 센서인 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the sensor may be a sensor including an acceleration sensor, an angular velocity sensor, and a geomagnetic sensor.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 정밀 자세 측정 장치에 의한 장비의 정밀 자세 측정 방법은, 상기 장비와 상기 장치를 연결하는 단계, 상기 장비에 롤, 피치 값 획득을 위한 센서를 부착하는 단계, 상기 장치를 장비 자세 측정을 위해 정렬하는 단계, 상기 장치의 측위를 수행하여 좌표를 도출하는 단계, 상기 센서를 이용하여 상기 장비의 롤(r), 피치(p) 값을 도출하는 단계 및 상기 좌표와 상기 롤, 피치 값을 이용하여 롤(r), 피치(p), 요(y) 값을 도출하는 단계를 포함할 수 있다.In order to achieve the above object, the precision posture measurement method of the equipment by the precision posture measuring device according to an embodiment of the present invention includes the steps of connecting the equipment and the device, a roll to the equipment, a sensor for obtaining a pitch value attaching the device, aligning the device for equipment posture measurement, deriving coordinates by performing positioning of the device, and deriving the roll (r) and pitch (p) values of the equipment using the sensor and deriving roll (r), pitch (p), and yaw (y) values using the coordinates and the roll and pitch values.

또한, 상기 좌표를 도출하는 단계는, GPS 수신기를 이용하여 획득한 GPS 좌표로부터 ENU 좌표를 도출하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, the step of deriving the coordinates may include deriving the ENU coordinates from the GPS coordinates obtained using a GPS receiver.

또한, 상기 좌표를 도출하는 단계는, 상기 장치를 이용하여 상기 장비의 좌측 제2 기구물에서 측정한 위치를 기준으로 우측 제2 기구물의 위치를 ENU 좌표로 나타내는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the step of deriving the coordinates may be characterized in that the position of the second instrument on the right is represented by ENU coordinates based on the position measured by the second instrument on the left side of the equipment using the device.

또한, 상기 정렬하는 단계는, 상기 장치에 포함된 레이저 포인터를 통해 상기 장치의 제2 기구물의 조준점 정 가운데에 레이저를 포인팅하는 단계, 상기 장비의 좌측과 우측에 상기 장치의 제2 기구물을 정렬하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, the aligning step may include pointing the laser to the center of the aiming point of the second device of the device through a laser pointer included in the device, aligning the second device of the device to the left and right sides of the device may include steps.

또한, 상기 장비에 부착된 센서는 가속도 센서, 각속도 센서 및 지자기 센서를 포함하는 센서인 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the sensor attached to the equipment may be characterized as a sensor including an acceleration sensor, an angular velocity sensor, and a geomagnetic sensor.

또한, 상기 롤(r), 피치(p), 요(y) 값을 도출하는 단계는 수학식을 통해 cos(y) 및 sin(y)를 도출하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, deriving the roll (r), pitch (p), and yaw (y) values may include deriving cos(y) and sin(y) through equations.

또한, 상기 롤(r), 피치(p), 요(y) 값을 도출하는 단계는, 상기 cos(y) 및 sin(y)를 이용하여 수학식을 통해 요(y) 값을 도출하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, in the step of deriving the roll (r), pitch (p), and yaw (y) values, deriving the yaw (y) value through the equation using the cos(y) and sin(y) can be characterized.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 장비의 정밀 자세 측정 시스템은, 자세 측정의 대상이 되는 장비, 상기 장비의 정밀한 자세를 GPS 좌표로서 도출하고 롤, 피치 값을 출력하는 센서를 포함하는 정밀 자세 측정 장치, 상기 장치를 통해 도출된 GPS 좌표를 이용하여 ENU 좌표를 도출하고, 롤, 피치, 요 값을 도출하는 신호처리장치, 정밀 자세 측정 장치를 지지하기 위한 하나 이상의 지지용 구조물을 포함할 수 있다.In order to achieve the above object, the precision posture measurement system of the equipment according to an embodiment of the present invention is a device that is a subject of posture measurement, a sensor for deriving a precise posture of the equipment as GPS coordinates and outputting roll and pitch values A precision posture measuring device comprising a, a signal processing device for deriving ENU coordinates using the GPS coordinates derived through the device, and for deriving roll, pitch, and yaw values, one or more support for supporting the precision posture measuring device structures may be included.

또한, 상기 신호처리장치는 상기 정밀 자세 측정 장치에 포함된, 장비의 좌측 제2 기구물에서 측정한 위치를 기준으로 우측 제2 기구물의 위치를 ENU 좌표로 나타내는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the signal processing device may be characterized in that the position of the right second mechanism included in the precision posture measuring device is represented by ENU coordinates based on the position measured by the second mechanism on the left side of the equipment.

또한, 상기 센서는 가속도 센서, 각속도 센서, 지자기 센서를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the sensor may include an acceleration sensor, an angular velocity sensor, and a geomagnetic sensor.

본 발명에 의하면, 센서 및 GPS 수신기를 이용하여 장비의 자세를 추정함에 있어서 보다 정밀한 추정이 가능할 수 있다.According to the present invention, in estimating the posture of equipment using a sensor and a GPS receiver, more precise estimation may be possible.

본 발명에 의하면, 장비 주변의 환경적 요인과 무관하게 정밀한 자세 정보를 획득할 수 있다.According to the present invention, it is possible to acquire precise posture information regardless of environmental factors around the equipment.

본 발명에 의하면, 레이저 포인터 조준 정렬을 통해 측위점 간의 거리를 확장하여 요(yaw) 값 도출 시 발생할 수 있는 GPS 값의 오차를 줄이고, 자세 추정의 정밀도를 더 향상할 수 있다.According to the present invention, by extending the distance between positioning points through aiming alignment of the laser pointer, it is possible to reduce an error in the GPS value that may occur when deriving a yaw value, and further improve the precision of posture estimation.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects obtainable in the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned may be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the following description. will be.

도 1은 본 발명에 적용될 수 있는 센서를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 적용될 수 있는 센서의 결과값을 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자세 정밀 측정 장치를 포함하는 자세 정밀 측정 시스템을 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 3의 장치에 포함될 수 있는 제1 기구물을 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 3의 장치에 포함될 수 있는 제2 기구물을 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서와 GPS 수신기를 통해 획득한 정보를 처리하는 신호처리 장치를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 자세 정밀 측정 방법의 흐름도를 도시한 것이다.
1 shows a sensor that can be applied to the present invention.
Figure 2 shows the result of the sensor that can be applied to the present invention.
3 illustrates a precision posture measurement system including a precision posture measurement device according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 shows a first mechanism that can be included in the device of Figure 3 according to an embodiment of the present invention.
5 illustrates a second mechanism that may be included in the device of FIG. 3 according to an embodiment of the present invention.
6 illustrates a signal processing apparatus for processing information acquired through a sensor and a GPS receiver according to an embodiment of the present invention.
7 is a flowchart illustrating a posture precision measurement method according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily implement them. However, the present invention may be embodied in various different forms and is not limited to the embodiments described herein.

본 발명의 실시 예를 설명함에 있어서 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그에 대한 상세한 설명은 생략한다. 그리고, 도면에서 본 발명에 대한 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.In describing an embodiment of the present invention, if it is determined that a detailed description of a well-known configuration or function may obscure the gist of the present invention, a detailed description thereof will be omitted. And, in the drawings, parts not related to the description of the present invention are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts.

본 발명에 있어서, 서로 구별되는 구성요소들은 각각의 특징을 명확하게 설명하기 위함이며, 구성요소들이 반드시 분리되는 것을 의미하지는 않는다. 즉, 복수의 구성요소가 통합되어 하나의 하드웨어 또는 소프트웨어 단위로 이루어질 수도 있고, 하나의 구성요소가 분산되어 복수의 하드웨어 또는 소프트웨어 단위로 이루어질 수도 있다. 따라서, 별도로 언급하지 않더라도 이와 같이 통합된 또는 분산된 실시 예도 본 발명의 범위에 포함된다. In the present invention, the components that are distinguished from each other are for clearly explaining their respective characteristics, and do not necessarily mean that the components are separated. That is, a plurality of components may be integrated to form one hardware or software unit, or one component may be distributed to form a plurality of hardware or software units. Accordingly, even if not specifically mentioned, such integrated or dispersed embodiments are also included in the scope of the present invention.

본 발명에 있어서, 다양한 실시 예에서 설명하는 구성요소들이 반드시 필수적인 구성요소들을 의미하는 것은 아니며, 일부는 선택적인 구성요소일 수 있다. 따라서, 일 실시 예에서 설명하는 구성요소들의 부분집합으로 구성되는 실시 예도 본 발명의 범위에 포함된다. 또한, 다양한 실시 예에서 설명하는 구성요소들에 추가적으로 다른 구성요소를 포함하는 실시 예도 본 발명의 범위에 포함된다. In the present invention, components described in various embodiments do not necessarily mean essential components, and some may be optional components. Accordingly, an embodiment composed of a subset of components described in one embodiment is also included in the scope of the present invention. In addition, embodiments including other components in addition to the components described in various embodiments are also included in the scope of the present invention.

본 발명에 있어서, 다양한 실시 예에서 설명하는 구성요소들이 반드시 필수적인 구성요소들을 의미하는 것은 아니며, 일부는 선택적인 구성요소일 수 있다. 따라서, 일 실시 예에서 설명하는 구성요소들의 부분집합으로 구성되는 실시 예도 본 발명의 범위에 포함된다. 또한, 다양한 실시 예에서 설명하는 구성요소들에 추가적으로 다른 구성요소를 포함하는 실시 예도 본 발명의 범위에 포함된다. In the present invention, components described in various embodiments do not necessarily mean essential components, and some may be optional components. Accordingly, an embodiment composed of a subset of components described in one embodiment is also included in the scope of the present invention. In addition, embodiments including other components in addition to the components described in various embodiments are also included in the scope of the present invention.

본 발명에 있어서, 제1, 제2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용되며, 특별히 언급되지 않는 한 구성요소들 간의 순서 또는 중요도 등을 한정하지 않는다. 따라서, 본 개시의 범위 내에서 일 실시 예에서의 제1 구성요소는 다른 실시 예에서 제2 구성요소라고 칭할 수도 있고, 마찬가지로 일 실시예에서의 제2 구성요소를 다른 실시예에서 제1 구성요소라고 칭할 수도 있다.In the present invention, terms such as first, second, etc. are used only for the purpose of distinguishing one component from other components, and unless otherwise specified, do not limit the order or importance between the components. Accordingly, within the scope of the present disclosure, a first component in one embodiment may be referred to as a second component in another embodiment, and similarly, a second component in one embodiment is referred to as a first component in another embodiment. can also be called

본 발명의 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 “연결되어” 있다거나 “접속되어” 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있으나, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 “직접 연결되어” 있다거나, “직접 접속되어” 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.When a component of the present invention is referred to as being “connected” or “connected” to another component, it may be directly connected or connected to the other component, but other components may exist in between. It should be understood that there may be On the other hand, when it is said that a certain element is "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there is no other element in the middle.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들에 대해서 설명할 것이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 적용될 수 있는 센서를 도시한 것이고, 도 2는 일 실시예로서 도 1에 도시된 센서를 이용했을 때 장비의 롤(roll, r), 피치(pitch, p), 요(yaw, y) 값을 출력한 결과를 도시한 것이다.Figure 1 shows a sensor that can be applied to the present invention, Figure 2 is an embodiment when using the sensor shown in Figure 1 of the equipment roll (roll, r), pitch (pitch, p), yaw ( yaw, y) shows the result of outputting the values.

일 실시예로서, 상기 센서는 지자기 센서, 각속도 센서, 가속도 센서를 포함하는 것일 수 있다. 따라서, 상기 센서는 지자기 센서, 각속도 센서, 가속도 센서를 포함하는 IMU 센서일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. As an embodiment, the sensor may include a geomagnetic sensor, an angular velocity sensor, and an acceleration sensor. Accordingly, the sensor may be an IMU sensor including a geomagnetic sensor, an angular velocity sensor, and an acceleration sensor, but is not limited thereto.

상기 센서의 일 실시예로서, IMU(Inertial measurement unit) 센서란 관성 측정 장치로서, 이동 물체의 속도와 방향, 중력, 가속도를 측정하는 장치이다. 일반적으로 가속도(Accelerometer) 센서, 각속도(Gyroscope) 센서, 지자기(Magnetometer) 센서 등을 포함할 수 있다. 다만 이에 한정되는 것은 아니며, 종류에 따라 가속도계 지자기 센서 등의 구성을 더 포함할 수 있다.As an embodiment of the sensor, an Inertial Measurement Unit (IMU) sensor is an inertial measurement device, and is a device that measures the speed and direction, gravity, and acceleration of a moving object. In general, it may include an accelerometer sensor, a gyroscope sensor, a magnetometer sensor, and the like. However, the present invention is not limited thereto, and may further include a configuration such as an accelerometer or a geomagnetic sensor depending on the type.

IMU 센서는 x, y, z 좌표계를 이용하여 측정 대상 장비의 롤(roll), 피치(pitch), 요(yaw)를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 롤(roll)은 x축으로, 피치(pitch)는 y축으로, 요(yaw)는 z축으로 나타낼 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. IMU 센서는 x축, y축, z축이 동쪽, 북쪽, 지구 중력 반대방향, 즉 하늘방향에 대하여 얼마나 틀어져 있는지를 롤(roll) (좌-우 기울기), 피치(pitch) (전-후 기울기), 요(yaw) (좌-우 회전)에 대한 회전 운동을 각도(angle) 데이터로 제공할 수 있으며, 상기 3축에 대한 가속도 값도 나타낼 수 있다.The IMU sensor may indicate roll, pitch, and yaw of the measurement target device by using the x, y, and z coordinate system. For example, roll may be represented by an x-axis, pitch may be represented by a y-axis, and yaw may be represented by a z-axis, but is not limited thereto. The IMU sensor measures how much the x-axis, y-axis, and z-axis are skewed with respect to the east, north, and the opposite direction of Earth's gravity, i.e., the direction of the sky. Roll (left-right tilt), pitch (front-back tilt) ) and yaw (left-right rotation) may be provided as angle data, and acceleration values for the three axes may also be indicated.

도 2는 IMU 센서가 변화할 때 일정한 시간 간격에 따라 측정한 x, y, z축에 대한 기울기 값을 도시한 것이다. 결과값의 좌측에 기재된 ypr의 y는 요(yaw)를, p는 피치(pitch)를, r는 롤(roll)을 의미하는 것일 수 있으며, 각각의 축에 대한 변화값을 결과로서 획득하는 일 실시예를 도시한 것이다. 단위는 도(°)로 나타날 수 있다. IMU 센서가 움직임에 따라 롤 초기값(101.26), 피치 초기값(-65.73), 요(-15.25)의 초기 값이 미세하지만 변화하고 있음을 확인할 수 있다. FIG. 2 shows the inclination values for the x, y, and z axes measured at regular time intervals when the IMU sensor changes. In ypr written on the left of the result value, y may mean yaw, p may mean pitch, and r may mean roll, and obtaining a change value for each axis as a result Examples are shown. The unit may be expressed in degrees (°). It can be seen that the initial values of roll initial value (101.26), pitch initial value (-65.73), and yaw (-15.25) are slightly changed as the IMU sensor moves.

본 발명의 일 실시예에 따른 장비의 자세 정밀 측정 장치는 상기 IMU 센서를 포함하는 센서를 포함할 수 있고, 레이저 포인터, GPS 수신기 등을 더 포함할 수 있다. 또한 상기 장비의 자세 정밀 측정방법은 상기 자세 정밀 측정 장치를 이용하는 것일 수 있다. 상기 장치의 자세한 구성 및 상기 방법의 흐름에 대하여는 하기 도 3 내지 도 7에서 더욱 상세하게 설명할 것이다.The apparatus for precision measuring a posture of equipment according to an embodiment of the present invention may include a sensor including the IMU sensor, and may further include a laser pointer, a GPS receiver, and the like. In addition, the precise posture measurement method of the equipment may be to use the posture precision measuring device. The detailed configuration of the apparatus and the flow of the method will be described in more detail with reference to FIGS. 3 to 7 below.

하기의 도 3 내지는 도 7로 나타난 본 발명의 일 실시예를 설명할 때에는 설명의 명료함을 위해 상기 센서가 IMU 센서라고 가정한다. 다만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.When describing an embodiment of the present invention shown in FIGS. 3 to 7 below, it is assumed that the sensor is an IMU sensor for clarity of explanation. However, the present invention is not limited thereto.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자세 정밀 측정 장치를 포함하는 자세 정밀 측정 시스템을 도시한 것이다. 3 illustrates a precision posture measurement system including a precision posture measurement device according to an embodiment of the present invention.

일 실시예로서, 상기 자세 정밀 측정 장치는 GPS 수신기(302), GPS 안테나(303), 제1 기구물(309), 제2 기구물(304, 311), 레이저 포인터(306), 레이저 수신부(305) 및 센서(307)를 포함할 수 있으며, 신호처리장치(301), 지지용 구조물(308) 등을 포함하는 형태로도 구현될 수 있다. 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니다.As an embodiment, the posture precision measuring device includes a GPS receiver 302 , a GPS antenna 303 , a first device 309 , a second device 304 , 311 , a laser pointer 306 , and a laser receiver 305 . and a sensor 307 , and may also be implemented in a form including a signal processing device 301 , a support structure 308 , and the like. It is not limited to the above embodiment.

보다 상세하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 자세 정밀 측정 장치를 포함하는 자세 정밀 측정 시스템은 신호처리장치(301), GPS 수신기(302), GPS 안테나(303), 제2 기구물(304, 311), 레이저 수신부(305), 레이저 포인터(306), 자세 측정의 대상이 되는 장비(310)에 부착될 수 있는 센서(307), 지지용 구조물(308), 제1 기구물(309)을 포함할 수 있다. 즉, 신호처리장치(301)와 자세 정밀 측정 장치, 자세 측정의 대상이 되는 장비(310) 및 지지용 구조물(308)을 포함할 수 있다. 상기 자세 정밀 측정 장치는 본 발명의 일 실시예에 따른 자세 정밀 측정 장치일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In more detail, the precise posture measurement system including the posture precision measuring device according to an embodiment of the present invention includes a signal processing device 301 , a GPS receiver 302 , a GPS antenna 303 , a second mechanism 304 , 311 ), a laser receiver 305 , a laser pointer 306 , a sensor 307 that can be attached to the device 310 to be measured for posture, a support structure 308 , and a first device 309 . can do. That is, it may include a signal processing device 301 , a precision posture measuring device, equipment 310 to be measured posture, and a support structure 308 . The precise posture measuring device may be a posture precision measuring device according to an embodiment of the present invention, but is not limited thereto.

일 실시예로서, 신호처리장치(301)는 자세 정밀 측정 장치에서 측정한 위치 값(GPS 좌표 값)을 ENU 좌표로 변환하고, ENU 좌표와 자세 정밀 측정 장치에 포함될 수 있는 센서를 이용하여 도출한 자세 값(롤, 피치 값)을 모두 활용하여 장비(310)의 정확한 자세(롤, 피치, 요 값)를 도출할 수 있다. 이는 도 6에서 더욱 상세하게 설명할 것이다. As an embodiment, the signal processing device 301 converts the position value (GPS coordinate value) measured by the precision posture measurement device into ENU coordinates, and is derived using a sensor that may be included in the ENU coordinates and the posture precision measurement device. The correct posture (roll, pitch, yaw value) of the equipment 310 can be derived by using all of the posture values (roll, pitch values). This will be explained in more detail in FIG. 6 .

일 실시예로서, 자세 정밀 측정 장치에 포함될 수 있는 GPS 안테나(303)는 각 제2 기구물(304, 311)에 하나씩 포함될 수 있으나, 각 구성의 기능을 명확히 설명하기 위하여 분리하여 설명할 것이다.As an embodiment, the GPS antenna 303 that may be included in the precision posture measurement device may be included in each of the second mechanisms 304 and 311, but will be described separately in order to clearly explain the function of each component.

일반적인 GPS 수신기는 높은 효용성에도 불구하고 아직 위치 오차가 상당히 큰 바, 대체로 5~10m 정도 오차가 발생할 수 있으므로 본 발명에 적용될 수 있는 GPS 수신기는 이에 비해 높은 정밀도가 요구될 수 있다. 따라서 본 발명에서는 바람직하게는 고정밀 GPS 수신기를 적용할 수 있는데, 고정밀 GPS 수신기의 경우 일반적으로 수 cm 이내의 오차만 가진다고 알려져 있다. 다만 수 cm 이내의 오차일지라도 본 발명의 일 실시예에서는 치명적일 수 있고, 측위를 수행하는 장비의 좌측 우측의 거리가 가까운 경우 요(yaw) 값 도출시 오차가 커질 우려가 있다. A general GPS receiver still has a fairly large position error despite its high effectiveness, and generally an error of about 5 to 10 m may occur. Therefore, in the present invention, a high-precision GPS receiver can be preferably applied, and it is known that the high-precision GPS receiver generally has only an error within a few centimeters. However, even an error within a few centimeters may be fatal in an embodiment of the present invention, and when the distance between the left and right sides of the equipment performing positioning is close, there is a fear that the error in deriving the yaw value may increase.

이를 보완하기 위하여 본 발명에서는 장비(310)와 연결될 수 있고, 레이저 연결부를 통해 레이저 포인터가 장착될 수 있는, 수평축을 정렬하기 위한 제1 기구물(309)을 통해, 정렬된 위치에 둔 제2 기구물에 GPS 안테나(303)를 장착하여 GPS 측위점의 거리를 비약적으로 늘릴 수 있다. GPS 측위점 사이의 거리를 증대시키면 수 cm 이내의 GPS 오차라도 더욱 줄일 수 있다.In order to supplement this, in the present invention, the second mechanism placed in an aligned position through the first mechanism 309 for aligning the horizontal axis, which can be connected to the equipment 310 and to which the laser pointer can be mounted through the laser connection part. By mounting the GPS antenna 303 in the , it is possible to dramatically increase the distance of the GPS positioning point. By increasing the distance between GPS positioning points, even a GPS error within a few centimeters can be further reduced.

GPS 신호를 수신하여 GPS 안테나(303)의 위치를 GPS 수신기(302)를 이용할 수 있는데, 바람직하게는 고정밀 GPS 수신기를 통해 정확히 측정할 수 있다. 하기에서는 일 실시예로서 고정밀 GPS 수신기를 이용함을 가정하고 설명할 것이다.By receiving the GPS signal, the position of the GPS antenna 303 may be measured using the GPS receiver 302, and preferably, the position of the GPS antenna 303 may be accurately measured through the high-precision GPS receiver. In the following description, it is assumed that a high-precision GPS receiver is used as an embodiment.

GPS 수신기(302) 및 하기에서 상세히 설명할 제2 기구물을 활용해 자세 측정을 원하는 장비(310)의 좌측과 우측에서의 GPS 좌표 값을 획득하여, 센서(307)로부터 얻어지는 결과값(롤, 피치 값)을 모두 이용하여 장비(310)의 요(yaw) 값을 쉽게 도출할 수 있다. 이에 대하여는 도 7에서 더욱 상세하게 설명할 것이다.Using the GPS receiver 302 and a second mechanism to be described in detail below, the GPS coordinate values on the left and right sides of the equipment 310 for posture measurement are acquired, and the result values (roll, pitch) obtained from the sensor 307 are obtained. value), it is possible to easily derive the yaw value of the equipment 310 . This will be described in more detail with reference to FIG. 7 .

일 실시예로서, 제2 기구물(304, 311)은 각각 레이저 포인팅 위치에 정확히 제2 기구물을 정렬하기 위한 레이저 수신부(305), GPS 안테나를 부착하기 위한 GPS 안테나 결합부, 지지용 구조물과 연결되기 위한 지지용 구조물 연결부를 포함할 수 있다. 또한, GPS 안테나를 포함할 수도 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 한편 제2 기구물은 자세 측정의 대상이 되는 장비(310)의 좌측면과 우측면에 각각 하나씩 놓일 수 있다. 이에 대하여는 도 5에서 더욱 상세하게 설명할 것이다.In one embodiment, the second devices 304 and 311 are each connected to a laser receiving unit 305 for accurately aligning the second device to the laser pointing position, a GPS antenna coupling unit for attaching a GPS antenna, and a supporting structure. It may include a support structure connection for the. In addition, it may include a GPS antenna, but is not limited thereto. On the other hand, the second device may be placed on the left side and the right side of the equipment 310 to be measured by posture, respectively. This will be described in more detail with reference to FIG. 5 .

일 실시예로서, 제1 기구물에 장착되는 형태로 구현될 수 있는 레이저 포인터(306)는 어떤 레이저 포인터도 될 수 있으며 한정이 없다. 측위점 간의 거리를 늘리기 위하여 레이저 포인터(306)는 제2 기구물에 포함되는 레이저 수신부를 통해 레이저 포인터 조준 정렬을 수행할 수 있다. 이에 따라, 장비의 자세를 정밀하게 측정할 수 있다.As an embodiment, the laser pointer 306 that may be implemented in a form mounted on the first device may be any laser pointer, and there is no limitation. In order to increase the distance between positioning points, the laser pointer 306 may perform laser pointer aiming alignment through a laser receiver included in the second mechanism. Accordingly, the posture of the equipment can be precisely measured.

일 실시예로서, 센서(307)는 상기 도 1 및 도 2에서 설명한 IMU 센서를 포함할 수 있다. 상기 센서는 자세 측정의 대상이 되는 장비(310)에 부착되는 형태를 갖는다고 가정한다.As an embodiment, the sensor 307 may include the IMU sensor described with reference to FIGS. 1 and 2 . It is assumed that the sensor has a form attached to the device 310 to be measured for posture.

장비의 자세 측정에 활용하는 센서(307)는 전술한 바와 같이 지자기 센서, 가속도 센서, 가속도 센서를 포함할 수 있는데, 주변의 자성체 환경으로 인해 잘못된 자세 값을 반환한다고 알려져 있다. 이는 요(yaw) 값 도출 시 센서에 포함될 수 있는 지자기 센서를 활용하기 때문에 생기는 현상이다. 따라서, 실제로는 롤(roll) 값과 피치(pitch) 값은 자성체 환경으로 인해 영향을 받지 않을 수 있다. 따라서, 자성체 환경에 놓여 있다 하더라도 센서(307)에서 획득한 피치 값과 롤 값에는 영향이 없어 그대로 활용할 수 있으므로, 고정밀 GPS 수신기(302)를 활용해 자세 측정을 원하는 장비의 좌측과 우측에서의 GPS 좌표 값을 획득하면, 요 값을 쉽게 도출할 수 있다.The sensor 307 used for measuring the posture of the equipment may include a geomagnetic sensor, an acceleration sensor, and an acceleration sensor as described above, and it is known that an incorrect posture value is returned due to the surrounding magnetic environment. This is a phenomenon that occurs because a geomagnetic sensor that can be included in the sensor is used when deriving a yaw value. Therefore, in reality, the roll value and the pitch value may not be affected by the magnetic environment. Therefore, even if it is placed in a magnetic environment, the pitch value and roll value obtained from the sensor 307 are not affected and can be used as it is. Once the coordinate values are obtained, the yaw value can be easily derived.

또한, 일 실시예로서, 지지용 구조물(308)은 하나 이상이 포함될 수 있으며, 상기 자세 정밀 측정 장치에 포함될 수 있는 제1 기구물(309) 및 제2 기구물(304, 311)을 지지하는 용도로 사용될 수 있다. 예를 들어, 상용으로 판매되는 삼각대를 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. In addition, as an embodiment, the support structure 308 may include one or more, for the purpose of supporting the first mechanism 309 and the second mechanism 304 and 311 that may be included in the precision posture measurement device. can be used For example, it may include a tripod sold commercially, but is not limited thereto.

일 실시예로서, 제1 기구물(309)은 레이저 포인터를 장착하기 위한 레이저 연결부, 장비와 제1 기구물을 연결하기 위한 장비 연결부, 수평축이 될 수 있는 지지대 및 지지용 구조물과 연결되기 위한 지지용 구조물 연결부를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이에 대하여는 도 4에서 더욱 상세하게 설명할 것이다.In one embodiment, the first mechanism 309 includes a laser connection part for mounting a laser pointer, an equipment connection part for connecting the equipment and the first mechanism, a support structure that can be a horizontal axis, and a support structure for connection with the support structure. It may include a connection part, but is not limited thereto. This will be described in more detail with reference to FIG. 4 .

일 실시예로서, 자세 측정의 대상이 되는 장비(310)는 IMU 센서(307)와 연동되어 정보를 송수신하기 위한 별도의 센서를 포함하거나, 상기 별도의 센서 대신 IMU 센서(307) 자체를 포함하는 구조를 가질 수도 있다. 또한, 장비 자체가 센서를 의미할 수도 있다. 어떤 특정 구조로 한정이 되는 것은 아니다. As an embodiment, the equipment 310 that is the subject of posture measurement includes a separate sensor for transmitting and receiving information in conjunction with the IMU sensor 307, or including the IMU sensor 307 itself instead of the separate sensor. It may have a structure. Also, the equipment itself may mean a sensor. It is not limited to any specific structure.

다만 도 3으로서 나타낸 본 발명의 일 실시예에서는 각 구성에 따른 기능을 명료하게 설명하기 위해 자세 측정의 대상이 되는 장비(310)와 IMU 센서(307)를 구분하여 도시한 것이다.However, in one embodiment of the present invention shown in FIG. 3, the equipment 310 and the IMU sensor 307, which are the target of posture measurement, are shown separately in order to clearly explain the function according to each configuration.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 자세 정밀 측정 장치에 포함될 수 있는 제1 기구물을 상세히 도시한 것이다.4 is a detailed view of a first mechanism that may be included in the precision posture measurement apparatus according to an embodiment of the present invention.

일 실시예로서, 도 3과 도 4에 도시된 제1 기구물은 자세 측정의 대상이 되는 장비에 부착하기 위한 것으로서, 레이저 연결부(401), 장비 연결부(402)를 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니어서, 예를 들어 지지대(403) 및 지지용 구조물 연결부(404)를 더 포함하는 것도 가능하다. As an embodiment, the first mechanism shown in FIGS. 3 and 4 is for attaching to the equipment to be measured for posture, and may include a laser connection part 401 and an equipment connection part 402, but is limited thereto. Therefore, it is also possible to further include, for example, a support 403 and a support structure connection 404 .

또한, 제1 기구물은 레이저 포인터(도 3, 306)를 포함하는 형태로 구현될 수 있으나, 각각의 구성이 갖는 기능을 상세히 설명하기 위해 분리하여 설명한다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다. In addition, the first mechanism may be implemented in a form including the laser pointer (FIGS. 3 and 306), but will be described separately in order to describe the function of each configuration in detail. However, the present invention is not limited thereto.

예를 들어, 레이저 연결부(401)는 레이저 포인터를 장착하기 위한 것일 수 있다. 레이저 포인터는 상기에서 설명한 바와 같이 측위점 간의 거리를 제2 기구물의 레이저 수신부에 대한 조준 정렬을 통해 늘리는 역할을 수행할 수 있는데, 레이저 포인터와 제1 기구물을 연결하는 역할을 수행할 수 있다. 또한, 본 발명의 다른 실시예에 따라 제1 기구물에 포함되지 않을 수 있다.For example, the laser connection unit 401 may be for mounting a laser pointer. As described above, the laser pointer may serve to increase the distance between the positioning points through aiming alignment with the laser receiver of the second device, and may serve to connect the laser pointer and the first device. In addition, according to another embodiment of the present invention, it may not be included in the first appliance.

장비 연결부(402)는 자세 측정의 대상이 되는 장비와 제1 기구물을 연결하는 기능을 제공할 수 있다. 장비와 제1 기구물 연결을 위해서라면 어떠한 형태도 가능하며, 어느 특정한 형태에 한정되는 것은 아니다.The equipment connection unit 402 may provide a function of connecting the equipment to be measured for posture and the first instrument. Any form is possible as long as the equipment and the first appliance are connected, and it is not limited to any particular form.

일 실시예로서, 지지대(403)는 상기 장비의 자세를 측정함에 있어서 지면과 수평을 이루도록 구성될 수 있다. 즉, 수평축이 되는 역할을 수행할 수 있다. 따라서 수평 축이 되는 역할을 수행할 수 있는 것이라면 상기 지지대가 될 수 있다. As an embodiment, the support 403 may be configured to be level with the ground in measuring the posture of the equipment. That is, it can serve as a horizontal axis. Therefore, as long as it can serve as a horizontal axis, it may be the support.

지지용 구조물 연결부(404)는 예를 들어 제1 기구물을 지지용 구조물(도 3, 308)에 장착하기 위해 사용되는 것일 수 있으며, 지지용 구조물이 필요하지 않으면 제1 기구물도 지지용 구조물 연결부를 포함하지 않을 수 있다. 또한, 지지용 구조물은 일반적인 삼각대 등을 포함할 수 있다. 상기에서 설명한 특정한 구조나 형태로 한정되는 것은 아니다.The support structure connection 404 may be, for example, used to mount the first mechanism to the support structure (FIGS. 3 and 308), and if the support structure is not required, the first mechanism also includes the support structure connection part. may not be included. In addition, the supporting structure may include a general tripod or the like. It is not limited to the specific structure or form described above.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 자세 정밀 측정 장치에 포함될 수 있는 제2 기구물을 상세히 도시한 것이다.5 is a detailed view of a second mechanism that may be included in the precision posture measurement apparatus according to an embodiment of the present invention.

일 실시예로서, 상기 자세 정밀 측정 장치에 포함될 수 있는 제2 기구물은 GPS 안테나 연결부(501), 레이저 수신부(502), 삼각대 연결부(503)를 포함할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한 제2 기구물이 GPS 안테나를 포함하는 것도 가능하나, 각 구성에 따른 기능을 명료하게 설명하기 위해 분리하여 설명할 것이다. As an embodiment, the second mechanism that may be included in the precision posture measurement device may include a GPS antenna connection unit 501 , a laser receiver 502 , and a tripod connection unit 503 , but is not limited thereto. It is also possible that the second mechanism includes a GPS antenna, but it will be described separately in order to clearly explain the function according to each configuration.

예를 들어, GPS 안테나 연결부(501)는 상기 GPS 안테나와 연결되기 위한 접합부일 수 있으며, 그 구조나 형태에는 제한이 없다고 할 것이다. 또한, 본 발명의 다른 실시예에 따라 제2 기구물에 포함되지 않을 수 있다. For example, the GPS antenna connection part 501 may be a junction part for connection with the GPS antenna, and there is no limitation in its structure or shape. In addition, according to another embodiment of the present invention, it may not be included in the second mechanism.

일 실시예로서, 레이저 수신부(502)는 제1 기구물의 레이저 연결부(401)에 연결된 레이저 포인터가 레이저 수신부(502)의 정면 형상의 정 중앙을 조준하도록 정렬될 수 있다. 이는 자세 측정의 대상이 되는 장비의 좌측 및 우측에 각각 놓이는 제2 기구물 모두에 수행할 수 있다. 이는 도 5의 b와 동일할 수 있으며, 제1 기구물은 도 3에서 설명한 바와 동일할 수 있다. As an embodiment, the laser receiver 502 may be aligned so that a laser pointer connected to the laser connection part 401 of the first mechanism is aimed at the center of the front shape of the laser receiver 502 . This may be performed on both of the second instruments placed on the left and right sides of the equipment to be measured for posture. This may be the same as FIG. 5 b, and the first mechanism may be the same as described with reference to FIG. 3 .

또한, 지지용 구조물 연결부(503)는 지지용 구조물(308)과 연결되기 위한 구성일 수 있으며, 특정한 구조나 형태에 한정되는 것은 아니며, 제1 기구물에 포함되는 것과 동일한 것일 수 있다. 지지용 구조물이 사용되지 않으면 제2 기구물에도 지지용 구조물 연결부가 포함되지 않는 형태로 구성될 수 있다. 또한, 지지용 구조물은 일반적인 삼각대 등을 포함할 수 있다. 상기에서 설명한 특정한 구조나 형태로 한정되는 것은 아니다.In addition, the support structure connection unit 503 may be configured to be connected to the support structure 308 , and is not limited to a specific structure or shape, and may be the same as that included in the first mechanism. If the support structure is not used, it may be configured in a form in which the support structure connection part is not included in the second mechanism. In addition, the supporting structure may include a general tripod or the like. It is not limited to the specific structure or form described above.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서와 고정밀 GPS 수신기를 통해 획득한 정보를 처리하는 신호처리 장치를 도시한 것이다. 일 실시예로서, 보다 상세하게는, 신호처리장치(602)는 센서와 고정밀 GPS 수신기를 통해 획득한 정보(601)를 수신하는 수신부(604), 상기 수신한 정보를 이용하여 ENU 좌표 및 롤, 피치 값 등을 도출하고, 상기 ENU 좌표와 측정된 롤, 피치 값을 이용하여 요 값을 도출하는 프로세서(605)를 포함할 수 있으며, 이를 결과값(603)으로서 출력할 수 있다. 6 illustrates a signal processing apparatus for processing information obtained through a sensor and a high-precision GPS receiver according to an embodiment of the present invention. As an embodiment, in more detail, the signal processing device 602 includes a receiving unit 604 for receiving information 601 obtained through a sensor and a high-precision GPS receiver, ENU coordinates and rolls using the received information, A processor 605 for deriving a pitch value and the like and deriving a yaw value using the ENU coordinates and the measured roll and pitch values may be included, and this may be output as a result value 603 .

예를 들어, 신호처리장치(602)는 센서(도 3, 307)로부터 수신한 롤, 피치 기울기에 해당하는 결과값과 GPS 수신기(도 3, 302) 및 GPS 안테나(도 3, 303)를 통해 도출된 GPS 좌표값을 처리하는 장치일 수 있다. 따라서 상기 결과값과 상기 좌표값이 상기 획득한 정보에 해당할 수 있다. 또한, 신호처리장치는 장비의 좌측 제2 기구물에서 측정한 위치(GPS 좌표)를 기준으로 우측 제2 기구물(도 3, 311)의 위치(GPS 좌표)를 ENU 좌표로 변환할 수 있다.For example, the signal processing device 602 receives the result value corresponding to the roll and pitch slope received from the sensor ( FIGS. 3 and 307 ) and the GPS receiver ( FIGS. 3 and 302 ) and the GPS antenna ( FIGS. 3 and 303 ) through the It may be a device that processes the derived GPS coordinate values. Accordingly, the result value and the coordinate value may correspond to the acquired information. In addition, the signal processing apparatus may convert the position (GPS coordinates) of the right second device ( FIGS. 3 and 311 ) into ENU coordinates based on the position (GPS coordinates) measured from the second device on the left side of the equipment.

일 실시예로서, 상기 신호처리장치(602)는 도 3으로서 도시된 자세 정밀 측정 장치 및 시스템에 포함되는 신호처리장치일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.As an embodiment, the signal processing device 602 may be a signal processing device included in the precision posture measuring device and system illustrated in FIG. 3 , but is not limited thereto.

상기 신호처리장치의 기능과 신호처리장치가 다른 구성과 어떻게 조화되어 이용되는 지는 도 7에서 더욱 상세하게 설명할 것이다. 신호처리 장치(602)의 기능이나 구성은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니다.The function of the signal processing apparatus and how the signal processing apparatus is used in harmony with other components will be described in more detail with reference to FIG. 7 . The function or configuration of the signal processing device 602 is not limited to the above embodiment.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 자세 정밀 측정 방법의 흐름도를 도시한 것이다. 일 실시예로서, 보다 상세하게는, 상기 자세 정밀 측정 방법은 자세 측정 대상 장비와 상기 장치를 연결하는 단계(S701), 상기 장치를 장비 자세 측정을 위해 정렬하는 단계(S702), 상기 장치의 측위를 수행하는 단계(S703), 상기 장치를 이용하여 ENU 좌표 및 롤, 피치 값을 도출하는 단계(S704) 및 ENU 좌표 및 롤, 피치 값을 이용하여 상기 장비의 롤, 피치, 요 값을 도출하는 단계(S705)를 포함할 수 있다.7 is a flowchart illustrating a posture precision measurement method according to an embodiment of the present invention. As an embodiment, in more detail, the method for measuring posture precision includes the steps of connecting the posture measurement target equipment and the device (S701), aligning the device for equipment posture measurement (S702), positioning of the device performing (S703), deriving ENU coordinates, roll, and pitch values using the device (S704), and using ENU coordinates, roll, and pitch values to derive roll, pitch, and yaw values of the equipment Step S705 may be included.

일 실시예로서, 상기 자세 정밀 측정 방법은 자세 정밀 측정 장치를 포함하는 자세 정밀 측정 시스템에서 수행되거나 상기 자세 정밀 측정 장치를 이용하여 수행될 수 있으며, 상기 자세 정밀 측정 시스템과 장치는 도 3에서 설명한 것을 포함할 수 있다. 하기에서는 도 3의 자세 정밀 측정 장치를 이용하여 자세 정밀 측정 방법을 수행한다고 가정하고 설명한다. 단, 이에 한정되는 것은 아니다.As an embodiment, the precision posture measurement method may be performed in a precision posture measurement system including a precision posture measurement device or may be performed using the precision posture measurement device, wherein the precision posture measurement system and apparatus are described in FIG. may include Hereinafter, it is assumed that the precise posture measuring method is performed using the precision posture measuring device of FIG. 3 . However, the present invention is not limited thereto.

예를 들어, 측정 대상 장비와 상기 장치를 연결하는 단계(S701)는, 상기 장치에 포함될 수 있는 제1 기구물에 포함될 수 있는 장비 연결부를 이용하여 상기 측정 대상 장비와 연결되는 것일 수 있다. 이는 도 3 및 도 4에서 상세하게 설명한 바와 같을 수 있다. For example, the step of connecting the measurement target device and the device ( S701 ) may be connected to the measurement target device using a device connection part that may be included in a first mechanism that may be included in the device. This may be as described in detail with reference to FIGS. 3 and 4 .

또한, 상기 장치를 장비의 자세 측정을 위해 정렬하는 단계 이전에, 상기 장비에 롤, 피치 값을 획득하기 위하여 센서를 부착하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 센서는 도 1 및 도 2에서 상세히 설명한, 지자기 센서, 가속도 센서, 각속도 센서를 포함하는 센서일 수 있다. 또한, IMU 센서를 포함할 수 있다.Also, before the step of aligning the device for measuring the posture of the device, it may include attaching a sensor to the device to obtain roll and pitch values. The sensor may be a sensor including the geomagnetic sensor, the acceleration sensor, and the angular velocity sensor described in detail with reference to FIGS. 1 and 2 . In addition, it may include an IMU sensor.

일 실시예로서, 상기 장치를 장비 자세 측정을 위해 정렬하는 단계(S702)는, 상기 장치에 포함될 수 있는 제1 기구물에 레이저 포인터가 포함 되어있지 않다면, 제1 기구물에 포함될 수 있는 레이저 연결부에 레이저 포인터를 장착하고 상기 장치에 포함될 수 있는 제2 기구물의 레이저 수신부로 레이저를 쏘아 조준점의 정가운데에 레이저가 포인팅 되도록 제2 기구물을 정렬하는 단계를 포함할 수 있다. 한편, 제1 기구물에 레이저 포인터가 포함되어 있다면, 곧바로 제2 기구물의 레이저 수신부로 레이저를 쏘아 조준점의 정 가운데에 레이저가 포인팅 되도록 제2 기구물을 정렬하는 단계를 포함할 수 있다. 이는 장비의 좌측면과 우측면에 제2 기구물을 각각 동일한 방식으로 정렬하는 것을 포함할 수 있다.As an embodiment, the step (S702) of aligning the device for equipment posture measurement may include, if the laser pointer is not included in the first device that may be included in the device, a laser at the laser connection part that may be included in the first device. Mounting a pointer and aligning the second device so that the laser is pointed at the center of the aiming point by firing a laser to the laser receiver of the second device that can be included in the device. On the other hand, if the laser pointer is included in the first device, it may include aligning the second device so that the laser is pointed at the center of the aiming point by directly emitting a laser to the laser receiver of the second device. This may include aligning the second instrument on the left side and the right side of the equipment in the same manner, respectively.

일 실시예로서, 상기 장치의 측위를 수행하는 단계(S703)는, 상기 장치에 포함될 수 있는, 이전 단계(S702)를 통해 정렬된 제2 기구물에 GPS 안테나가 포함되어 있지 않다면 제2 기구물의 GPS 안테나 연결부를 이용하여, GPS 안테나를 설치하는 단계를 포함할 수 있고, GPS 안테나가 원래 제2 기구물에 포함되어 있다면 곧바로 GPS 신호를 수신하여 상기 GPS 안테나의 위치를 고정밀 GPS 수신기를 통해 정확히 측정하는 단계를 포함할 수 있다. In one embodiment, the step (S703) of performing the positioning of the device may include the GPS of the second device if the GPS antenna is not included in the second device aligned through the previous step (S702), which may be included in the device. It may include the step of installing a GPS antenna using an antenna connection part, and if the GPS antenna is originally included in the second device, receiving a GPS signal immediately and accurately measuring the position of the GPS antenna through a high-precision GPS receiver may include.

일 실시예로서, 상기 장치를 이용하여 ENU 좌표 및 롤, 피치 값을 도출하는 단계(S704)는, 상기 장치에 포함된 센서로부터 롤, 피치 값을 측정하는 단계와 GPS 좌표를 ENU 좌표로 도출하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 상기 도출하는 단계는 신호처리장치에 의할 수 있으며, 이는 도 3에 도시된 신호처리장치는 장비의 좌측면에 위치한 제2 기구물의 위치를 기준으로 우측면에 위치한 제2 기구물의 위치를 GPS 좌표에서 ENU(East-North-Up, 동북상) 좌표로 변환하는 단계를 포함할 수 있다. As an embodiment, the step (S704) of deriving ENU coordinates and roll and pitch values using the device includes measuring roll and pitch values from a sensor included in the device and deriving GPS coordinates as ENU coordinates. may include steps. In this case, the deriving step may be performed by a signal processing device, which is the signal processing device shown in FIG. 3 GPS the position of the second device located on the right side based on the position of the second device located on the left side of the equipment. It may include the step of converting from coordinates to ENU (East-North-Up, Northeast-East) coordinates.

일 실시예로서, 먼저, 센서를 이용하여 장비의 롤 값과 피치 값을 측정할 수 있다. 자세 측정에 활용하는 센서의 일 예로서, IMU 센서는 주변의 자성체 환경으로 인해 잘못된 자세 값을 반환한다고 알려져 있으나, 요 값 도출 시 지자기 센서를 활용하기 때문에 생기는 현상으로 실제로는 롤 값과 피치 값은 자성체 환경으로 인해 영향을 받지 않을 수 있다. IMU 센서에서 획득한 피치 값과 롤 값을 활용하고, GPS 수신기를 활용해 자세 측정을 원하는 장비의 좌측과 우측에서의 좌표 값을 획득하면, 요 값을 쉽게 도출할 수 있다.As an embodiment, first, a roll value and a pitch value of the equipment may be measured using a sensor. As an example of a sensor used for posture measurement, it is known that the IMU sensor returns an incorrect posture value due to the surrounding magnetic environment. It may not be affected by the magnetic environment. The yaw value can be easily derived by using the pitch and roll values obtained from the IMU sensor and using the GPS receiver to obtain the coordinate values on the left and right sides of the equipment that you want to measure posture.

일 실시예로서, ENU 좌표 및 롤, 피치 값을 이용하여 상기 장비의 롤, 피치, 요 값을 도출하는 단계(S705)는 상기 신호처리장치를 이용해 도출된 ENU 좌표값과 측정한 롤, 피치 값을 이용해 요 값을 도출하는 단계로, 상기 이전 단계(S704)로부터 도출된 값을 이용할 수 있다. As an embodiment, the step of deriving the roll, pitch, and yaw values of the equipment using the ENU coordinates and roll and pitch values (S705) is the ENU coordinate value derived using the signal processing device and the measured roll and pitch values As a step of deriving a yaw value using , a value derived from the previous step (S704) may be used.

상기 단계(S705)에서는 요 값을 도출하기 위하여 하기와 같은 ENU 좌표와 roll(r), pitch(p), yaw(y) 사이의 관계식을 활용할 수 있다.In the step S705, in order to derive the yaw value, the following relational expressions between ENU coordinates and roll(r), pitch(p), and yaw(y) may be used.

[식 1][Equation 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

변수들 중 요 값 만이 변수이고, 나머지는 전부 측정가능하기 때문에, 요(yaw)에 관한 식으로 수정하면 다음과 같을 수 있다. Of the variables, only the yaw value is a variable, and the rest are all measurable, so if it is modified in terms of yaw, it can be as follows.

[식 2][Equation 2]

Figure pat00002
Figure pat00002

따라서 요(y) 값은 아크 탄젠트 (arctangent) 값을 도출하기 위한 함수를 사용하거나 하기와 같은 식을 활용해 도출할 수 있다.Therefore, the yaw (y) value can be derived by using a function for deriving an arctangent value or by using the following equation.

[식 3][Equation 3]

Figure pat00003
Figure pat00003

상기 식으로부터 요(y) 값이 도출되면, IMU 센서로부터 획득한 롤, 피치 값과 함께 롤, 피치, 요 값을 결과값으로서 출력할 수 있다.When the yaw (y) value is derived from the above equation, the roll, pitch, and yaw values may be output as a result value together with the roll and pitch values obtained from the IMU sensor.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 자세 정밀 측정 시스템을 이용한 자세 정밀 측정 방법을 통해 주변에 존재하는 금속이나 자석의 영향을 받지 않을 수 있으며, GPS 측위점의 거리를 늘려 GPS 오차를 줄일 수 있어서 정밀한 장비의 자세를 측정할 수 있다.Therefore, through the precision posture measurement method using the precision posture measurement system according to an embodiment of the present invention, it may not be affected by metals or magnets existing around it, and it is possible to reduce the GPS error by increasing the distance of the GPS positioning point. It can measure the posture of precise equipment.

본 개시의 다양한 실시 예는 모든 가능한 조합을 나열한 것이 아니고 본 개시의 대표적인 양상을 설명하기 위한 것이며, 다양한 실시 예에서 설명하는 사항들은 독립적으로 적용되거나 또는 둘 이상의 조합으로 적용될 수도 있다. Various embodiments of the present disclosure do not list all possible combinations, but are intended to describe representative aspects of the present disclosure, and the details described in various embodiments may be applied independently or in combination of two or more.

또한, 본 개시의 다양한 실시 예는 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어, 또는 그들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 범용 프로세서(general processor), 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 종단 혹은 에지에서 사용될 수 있는 비 일시적 컴퓨터 판독가능한 매체에 저장된 프로그램의 형식이나, 에지 혹은 클라우드에서 사용될 수 있는 비 일시적 컴퓨터 판독 가능한 매체에 저장된 프로그램의 형식으로도 구현될 수 있음은 자명하다. 또한, 다양한 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로도 구현될 수 있다. In addition, various embodiments of the present disclosure may be implemented by hardware, firmware, software, or a combination thereof. For implementation by hardware, one or more Application Specific Integrated Circuits (ASICs), Digital Signal Processors (DSPs), Digital Signal Processing Devices (DSPDs), Programmable Logic Devices (PLDs), Field Programmable Gate Arrays (FPGAs), general purpose It may be implemented by a processor (general processor), a controller, a microcontroller, a microprocessor, and the like. For example, it is self-evident that it can be implemented in the form of a program stored in a non-transitory computer-readable medium that can be used at the end or edge, or in the form of a program stored in a non-transitory computer-readable medium that can be used at the edge or in the cloud. do. In addition, it may be implemented by a combination of various hardware and software.

본 개시의 범위는 다양한 실시 예의 방법에 따른 동작이 장치 또는 컴퓨터 상에서 실행되도록 하는 소프트웨어 또는 머신-실행 가능한 명령들(예를 들어, 운영체제, 애플리케이션, 펌웨어(firmware), 프로그램 등), 및 이러한 소프트웨어 또는 명령 등이 저장되어 장치 또는 컴퓨터 상에서 실행 가능한 비-일시적 컴퓨터-판독가능 매체(non-transitory computer-readable medium)를 포함한다. The scope of the present disclosure includes software or machine-executable instructions (eg, operating system, application, firmware, program, etc.) that cause an operation according to the method of various embodiments to be executed on a device or computer, and such software or and non-transitory computer-readable media in which instructions and the like are stored and executed on a device or computer.

예를 들어, 장비 정밀 자세 측정 시스템이나 장비 정밀 자세 측정 장치가 이미 구축되어 있고, 측정 대상 장비에 상기 장치 및 시스템에 포함될 수 있는 제1 기구물이 이미 연결되어 있고, 상기 장치 및 시스템에 포함될 수 있는 제1 기구물과 제2 기구물이 이미 레이저 포인터를 이용하여 상기에서 설명한 바와 같이 정렬되어 있다고 가정한 환경에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 센서를 이용하여 장비 정밀 자세 측정 프로그램은, 컴퓨터에서 상기 장치에 포함되는 제2 기구물의 측위를 수행하는 단계, ENU 좌표 및 롤, 피치 값을 도출하는 단계, ENU 좌표 및 롤, 피치 값을 이용하여 롤, 피치, 요 값을 도출하는 단계를 실행시키는 비-일시적 컴퓨터 판독가능 매체에 저장된 프로그램일 수 있다. For example, an equipment precision posture measurement system or an equipment precision posture measurement device has already been built, and a first mechanism that can be included in the device and system is already connected to the measurement target equipment, and the device and the system can be included in the device and system. In an environment where it is assumed that the first instrument and the second instrument are already aligned as described above using a laser pointer, the device precision posture measurement program using the sensor according to an embodiment of the present invention is performed by the computer in the device. Performing the positioning of the second instrument included in the step, ENU coordinates and rolls, deriving the pitch values, ENU coordinates and rolls, using the pitch values to perform the steps of deriving the roll, pitch, yaw values Non- It may be a program stored in a temporary computer-readable medium.

이때, 상기 제2 기구물의 측위를 수행하는 단계는, 장비의 좌측면 제2 기구물을 기준으로 우측면 제2 기구물의 GPS 좌표를 도출하는 단계를 포함할 수 있다.In this case, the step of performing the positioning of the second device may include deriving the GPS coordinates of the second device on the right side based on the second device on the left side of the equipment.

이 경우, 제1 및 제2 기구물에 포함되는 구성이나 GPS 수신기, GPS 안테나, IMU 센서는 컴퓨터와 연동되어 정보를 주고받을 수 있다.In this case, the components included in the first and second devices, the GPS receiver, the GPS antenna, and the IMU sensor may be linked with a computer to exchange information.

또한, 상기 단계를 나누어 수행하는 하나 이상의 프로그램의 조합으로 구현되는 것도 가능하다.In addition, it is also possible to be implemented as a combination of one or more programs performed by dividing the above steps.

뿐만 아니라, 상기 단계가 서버나 단말에서 수행되는 것도 가능하다. 즉, 전 단계가 서버에서 이루어지고 단말에서는 결과값으로서 롤, 피치, 요 값만을 획득할 수도 있으며, 일부 단계는 서버에서, 일부 단계는 단말에서 이루어지는 형태로 구현되는 것도 가능하다.In addition, it is also possible that the above step is performed in a server or a terminal. That is, all steps are performed in the server, and only roll, pitch, and yaw values may be obtained as result values in the terminal, and some steps may be implemented in the server and some steps may be implemented in the terminal.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로, 본 발명의 범위는 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.The present invention described above can be various substitutions, modifications and changes within the scope without departing from the technical spirit of the present invention for those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains, so the scope of the present invention is not limited to the above. It is not limited by one embodiment and the accompanying drawings.

301: 신호처리장치
302: GPS 수신기
303: GPS 안테나
304: 제2 기구물
305: 레이저 수신부
306: 레이저 포인터
307: 센서
308: 지지용 구조물
309: 제1 기구물
310: 자세 측정 대상 장비
311: 제2 기구물
301: signal processing device
302: GPS receiver
303: GPS antenna
304: second mechanism
305: laser receiver
306: laser pointer
307: sensor
308: support structure
309: first mechanism
310: equipment for measuring posture
311: second mechanism

Claims (20)

장비의 정밀 자세 측정 장치에 있어서,
상기 장비의 위치 값을 GPS 좌표로 도출할 GPS 수신기;
정밀 자세 측정을 위하여 상기 장비에 장착하는 제1 기구물;
상기 제1 기구물에 의해 정렬되어 위치가 측정되는 제2 기구물;
상기 장비에 부착되어 상기 장비의 롤, 피치 값을 측정할 센서를 포함하며,
상기 제1 기구물은
상기 제2 기구물을 정렬하기 위한 레이저 포인터;
상기 장비와 안정적으로 연결되기 위한 장비 연결부;
를 포함하는 정밀 자세 측정 장치.
In the precision posture measurement device of the equipment,
a GPS receiver for deriving the location value of the device as GPS coordinates;
a first mechanism mounted on the equipment for precision posture measurement;
a second mechanism that is aligned by the first mechanism and whose position is measured;
It is attached to the equipment and includes a sensor to measure the roll and pitch values of the equipment,
The first device is
a laser pointer for aligning the second mechanism;
an equipment connection unit for stably connecting to the equipment;
A precision posture measurement device comprising a.
제1 항에 있어서,
상기 제2 기구물은,
상기 제1 기구물의 레이저 포인터가 포인팅하는 위치의 정 중앙에 제2 기구물을 정렬하기 위한 레이저 수신부;
상기 GPS 수신기와 연동되어 상기 GPS 좌표를 도출하는데 이용되는 GPS 안테나;
를 포함하는 정밀 자세 측정 장치.
According to claim 1,
The second mechanism,
a laser receiving unit for aligning a second mechanism in the center of a position at which the laser pointer of the first mechanism points;
a GPS antenna interworking with the GPS receiver and used to derive the GPS coordinates;
A precision posture measurement device comprising a.
제2 항에 있어서,
상기 제2 기구물은,
상기 장비의 좌측면 및 우측면에 하나씩 정렬되는 것을 특징으로 하는 정밀 자세 측정 장치.
3. The method of claim 2,
The second mechanism,
Precision posture measuring device, characterized in that aligned one by one on the left side and the right side of the equipment.
제3 항에 있어서,
상기 GPS 좌표를 ENU(East-North-Up) 좌표로 변환하여 롤(r), 피치(p), 요(y) 값을 도출하는 신호처리장치를 더 포함하는 정밀 자세 측정 장치.
4. The method of claim 3,
A precision posture measuring device further comprising a signal processing device for converting the GPS coordinates into East-North-Up (ENU) coordinates to derive roll (r), pitch (p), and yaw (y) values.
제4 항에 있어서,
상기 ENU 좌표는,
상기 장비의 좌측 제2 기구물의 GPS 좌표를 기준으로 우측 제2 기구물의 GPS 좌표를 변환한 것을 포함하는 정밀 자세 측정 장치.
5. The method of claim 4,
The ENU coordinates are,
A precision posture measuring device comprising converting the GPS coordinates of the second device on the right based on the GPS coordinates of the second device on the left of the equipment.
제5 항에 있어서,
상기 신호 처리 장치는,
상기 ENU 좌표를 이용하여 수학식
Figure pat00004

을 통해 cos(y), sin(y) 값을 도출하는 것을 특징으로 하는 정밀 자세 측정 장치.
6. The method of claim 5,
The signal processing device,
Equation using the ENU coordinates
Figure pat00004

A precision posture measurement device, characterized in that deriving cos(y), sin(y) values through .
제6 항에 있어서,
상기 신호처리장치는,
상기 cos(y), sin(y)를 이용하여 수학식
Figure pat00005
을 통해 요(y) 값을 도출하는 것을 특징으로 하는 정밀 자세 측정 장치.
7. The method of claim 6,
The signal processing device,
Equation using the above cos(y) and sin(y)
Figure pat00005
Precision posture measurement device, characterized in that deriving the yaw (y) value through.
제1 항에 있어서,
상기 센서는 가속도 센서, 각속도 센서, 지자기 센서를 포함하는 센서인 것을 특징으로 하는 정밀 자세 측정 장치.
According to claim 1,
The sensor is a precision posture measuring device, characterized in that the sensor including an acceleration sensor, an angular velocity sensor, a geomagnetic sensor.
정밀 자세 측정 장치에 의한 장비의 정밀 자세 측정 방법에 있어서,
상기 장비에 연결된 상기 장치의 측위를 수행하여 좌표를 도출하는 단계;
상기 장비에 부착된 센서를 이용하여 상기 장비의 롤(r), 피치(p) 값을 도출하는 단계; 및
상기 좌표와 상기 롤, 피치 값을 이용하여 롤(r), 피치(p), 요(y) 값을 도출하는 단계를 포함하는 장비의 정밀 자세 측정 방법.
In the precision posture measurement method of the equipment by the precision posture measuring device,
deriving coordinates by performing positioning of the device connected to the equipment;
deriving the roll (r) and pitch (p) values of the equipment using a sensor attached to the equipment; and
Using the coordinates and the roll and pitch values, a method of measuring a precision posture of equipment comprising deriving roll (r), pitch (p), and yaw (y) values.
제9 항에 있어서,
상기 장치는 제1 항 내지 제8 항의 자세 정밀 추정 장치인 것을 특징으로 하는 정밀 자세 측정 방법.
10. The method of claim 9,
The device is a precision posture measurement method, characterized in that the posture precision estimation device of claims 1 to 8.
제10 항에 있어서,
상기 좌표를 도출하는 단계는,
상기 장치에 포함된 GPS 수신기를 이용하여 획득한 GPS 좌표로부터 ENU 좌표를 도출하는 단계를 포함하는 장비의 정밀 자세 측정 방법.
11. The method of claim 10,
The step of deriving the coordinates is
A precision posture measurement method of equipment comprising deriving ENU coordinates from GPS coordinates obtained using a GPS receiver included in the device.
제11 항에 있어서,
상기 좌표를 도출하는 단계는,
상기 장치를 이용하여 상기 장비의 좌측 제2 기구물에서 측정한 위치를 기준으로 우측 제2 기구물의 위치를 ENU 좌표로 나타내는 것을 특징으로 하는 장비의 정밀 자세 측정 방법.
12. The method of claim 11,
The step of deriving the coordinates is
A precision posture measurement method of equipment, characterized in that by using the device, the position of the second instrument on the right is expressed in ENU coordinates based on the position measured on the second instrument on the left side of the equipment.
제10 항에 있어서,
상기 장치는,
상기 장치에 포함된 레이저 포인터를 이용하여 상기 장치에 포함된 제2 기구물의 조준점 정 가운데가 포인팅 되고,
상기 장비의 좌측과 우측에 상기 제2 기구물이 정렬된 것을 특징으로 하는 장비의 정밀 자세 측정 방법.
11. The method of claim 10,
The device is
Using the laser pointer included in the device, the center of the aiming point of the second device included in the device is pointed,
Precision posture measurement method of equipment, characterized in that the second mechanism is aligned on the left and right sides of the equipment.
제10 항에 있어서,
상기 장비에 부착된 센서는 가속도 센서, 각속도 센서 및 지자기 센서를 포함하는 센서인 것을 특징으로 하는 장비의 정밀 자세 측정 방법.
11. The method of claim 10,
The sensor attached to the equipment is a precision posture measurement method of equipment, characterized in that the sensor includes an acceleration sensor, an angular velocity sensor and a geomagnetic sensor.
제9 항에 있어서,
상기 롤(r), 피치(p), 요(y) 값을 도출하는 단계는 수학식
Figure pat00006

을 통해 cos(y) 및 sin(y)를 도출하는 단계를 포함하는 장비의 정밀 자세 측정 방법.
10. The method of claim 9,
The step of deriving the roll (r), pitch (p), and yaw (y) values is the equation
Figure pat00006

A precision posture measurement method of equipment comprising the step of deriving cos(y) and sin(y) through.
제15 항에 있어서,
상기 롤(r), 피치(p), 요(y) 값을 도출하는 단계는,
상기 cos(y) 및 sin(y)를 이용하여 수학식
Figure pat00007
를 통해 요(y) 값을 도출하는 것을 특징으로 하는 장비의 정밀 자세 측정 방법.
16. The method of claim 15,
The step of deriving the roll (r), pitch (p), and yaw (y) values is,
Equation using the cos(y) and sin(y)
Figure pat00007
Precision posture measurement method of equipment, characterized in that deriving the yaw (y) value through.
장비의 정밀 자세 측정 시스템에 있어서,
상기 장비의 정밀한 자세를 GPS 좌표로서 도출하고 롤, 피치 값을 출력하는 센서를 포함하는 정밀 자세 측정 장치;
상기 장치를 통해 도출된 GPS 좌표를 이용하여 ENU 좌표를 도출하고, 롤, 피치, 요 값을 도출하는 신호처리장치;
상기 정밀 자세 측정 장치를 지지하기 위한 하나 이상의 지지용 구조물;을 포함하는 정밀 자세 측정 시스템.
In the precision posture measurement system of the equipment,
a precision posture measuring device including a sensor for deriving the precise posture of the equipment as GPS coordinates and outputting roll and pitch values;
a signal processing device for deriving ENU coordinates using the GPS coordinates derived through the device, and for deriving roll, pitch, and yaw values;
One or more support structures for supporting the precision posture measuring device; precision posture measuring system comprising a.
제17 항에 있어서,
상기 정밀 자세 측정 장치는 제1 항 내지 제8 항의 장치인 것을 특징으로 하는 정밀 자세 측정 시스템.
18. The method of claim 17,
The precision posture measuring device is a precision posture measuring system, characterized in that the device of claims 1 to 8.
제18 항에 있어서,
상기 신호처리장치는
상기 정밀 자세 측정 장치에 포함된, 상기 장비의 좌측 제2 기구물에서 측정한 위치를 기준으로 우측 제2 기구물의 위치를 ENU 좌표로 나타내는 것을 특징으로 하는 정밀 자세 측정 시스템.
19. The method of claim 18,
The signal processing device
Precise posture measurement system, characterized in that the position of the second instrument on the right is represented by ENU coordinates based on the position measured by the second instrument on the left side of the equipment, included in the precision posture measuring device.
제17 항에 있어서,
상기 센서는 가속도 센서, 각속도 센서, 지자기 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 정밀 자세 측정 시스템.
18. The method of claim 17,
The sensor is a precision posture measurement system, characterized in that it comprises an acceleration sensor, an angular velocity sensor, a geomagnetic sensor.
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