KR20220087764A - Generating System for Geographical Information - Google Patents
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Abstract
개시되는 지형정보 생성 시스템은, GPS(Global Positioning System)을 포함하는 위치정보 시스템으로부터 지표면상의 3차원 위치를 절대좌표계 상에서 표시하는 절대좌표정보를 수신하는 절대좌표 수신부; 지표면에 형성된 인공지형 및 자연지형을 포함하는 지형지물을 스캐닝하여 3차원 형상으로 표시하는 스캐닝 자료를 생성하는 스캐닝부; 상기 지형정보 및 상기 절대좌표정보를 기반으로 하여, 상기 지형지물의 위치 및 상기 지형지물의 3차원 형상을 상기 절대좌표로 표시하는 3차원 지형정보를 생성하는 3차원 지형정보 생성부; 및 상기 절대좌표 수신부 및 상기 스캐닝부를 탑재하여, 측정지역을 이동하는 이동수단;을 포함한다.The disclosed terrain information generation system includes: an absolute coordinate receiver configured to receive absolute coordinate information indicating a three-dimensional position on the earth's surface in an absolute coordinate system from a location information system including a global positioning system (GPS); a scanning unit for generating scanning data to be displayed in a three-dimensional shape by scanning a topographical feature including artificial and natural topography formed on the earth's surface; a three-dimensional topographical information generating unit that generates three-dimensional topographical information for displaying a position of the feature and a three-dimensional shape of the feature with the absolute coordinates based on the topographic information and the absolute coordinate information; and a moving unit mounted with the absolute coordinate receiving unit and the scanning unit to move the measurement area.
Description
본 발명(Disclosure)은, 지형정보 생성 시스템에 관한 것으로서, 구체적으로 지표면 지형의 3차원 디지털 지도를 생성함으로써, 건설이나 자연지형 개발 및 다양한 자연재해에 대한 입체적이고 체계적인 계획을 수립할 수 있고, 지형지물을 회피하여 자율 비행할 수 있는 경로를 제공할 수 있는 지형정보 생성 시스템에 관한 것이다.The present invention (Disclosure) relates to a topographic information generation system, and specifically, by generating a three-dimensional digital map of the surface topography, it is possible to establish a three-dimensional and systematic plan for construction or natural topography development and various natural disasters, It relates to a terrain information generation system that can provide a route for autonomous flight by avoiding water.
여기서는, 본 발명에 관한 배경기술이 제공되며, 이들이 반드시 공지기술을 의미하는 것은 아니다(This section provides background information related to the present disclosure which is not necessarily prior art).Herein, background information related to the present invention is provided, which does not necessarily mean known art (This section provides background information related to the present disclosure which is not necessarily prior art).
GPS(Global Positioning System)을 비롯한 다양한 위치정보 시스템이 일반화됨에 따라, 이를 이용하기 위한 디지털 지도(Digital Map) 정보에 대한 관심이 높아지고 있다. As various location information systems including GPS (Global Positioning System) are generalized, interest in digital map information for using them is increasing.
디지털 지도는, 인쇄 매체를 이용하여 제조된 종이 지도보다 더 많은 지리 정보를 데이터베이스화한 것으로서, 언제 어디서든 위경도 및 주소 등의 위치정보를 손쉽게 검색할 수 있다.A digital map is a database of more geographic information than a paper map manufactured using a print medium, and location information such as latitude and longitude and address can be easily searched for anytime, anywhere.
이러한 디지털 지도는, 이미 생활필수품으로 사용되고 있는 자동차용 내비게이션에 사용되고 있으며, 국가 또는 행정 기관에서는 도시계획을 하거나 재해 대책을 마련하는데 활용 가치가 높다. 뿐만 아니라, 고객의 속성이나 지리적 분포 등을 분석하는 마케팅 수단으로서도 이용가치가 높다. These digital maps are used in car navigation systems that are already used as daily necessities, and have a high value of use for city planning or disaster countermeasures in national or administrative agencies. In addition, it has high use value as a marketing tool to analyze customer attributes and geographic distribution.
그러나 현재 사용되는 대부분의 디지털 지도, 즉, 전자지도는 위도와 경도와 같이 2차원적 위치 정보를 가진다.However, most digital maps currently used, ie, electronic maps, have two-dimensional location information such as latitude and longitude.
이에 따라, 현재의 디지털 지도를 사용하는 다양한 응용분야에서는, 지표면상의 평면적 위치 및 경로 정보를 활용하는 데 그치고 있다.Accordingly, in various application fields using the current digital map, planar location and route information on the earth's surface are only utilized.
물론, 입체 교차로나, 고가도로 같이 일부 3차원적 정보를 가지는 자동차 내비게이션이 사용되고 있으나, 이는 개별적인 도로의 특징을 한정할 뿐, 지표면에 형성된 지형지물로서 3차원적 형상 정보를 가지는 것은 아니다.Of course, a car navigation system having some three-dimensional information such as a three-dimensional intersection or an overpass is used, but this only limits the characteristics of individual roads, and does not have three-dimensional shape information as a topographical feature formed on the ground surface.
또한, GPS에도 고도 정보를 가질 수 있으나, 이는 GPS에 포함된 고도 정보는 지오이드를 기반으로 하여 계산되기 때문에, 실제 지표면 형상과는 차이가 크다.Also, although the GPS may have altitude information, since the altitude information included in the GPS is calculated based on the geoid, there is a large difference from the actual ground surface shape.
한편 최근 각종 무인 이동체를 이용하는 사양한 산업들이 서비스를 개시하고 있으며, 건설이나 자연지형 개발 및 다양한 자연재해에 대한 입체적이고 체계적인 계획을 수립할 필요성이 대두되고 있다.Meanwhile, industries that have recently declined to use various unmanned vehicles are starting their services, and the need to establish three-dimensional and systematic plans for construction, natural terrain development, and various natural disasters is emerging.
따라서, 지표면에 형성된 인공지형 및 자연지형을 포함하는 지형지물을 3차원 형상 정보로 표시하는 3차원 디지털 지도가 제작되어야 할 필요성이 있다.Accordingly, there is a need to produce a three-dimensional digital map that displays features including artificial and natural terrain formed on the ground surface as three-dimensional shape information.
또한 가장 보편화된 위치정보 시스템인 GPS는 인공위성에서 방출되는 전파를 이용한 것으로서, 위치정보를 이용하는 거의 대부분의 민간분야에서 사용되고 있다. In addition, GPS, the most common location information system, uses radio waves emitted from artificial satellites, and is used in almost all private fields using location information.
그러나, GPS 역시 전파를 이용하기 때문에, 전파음영 지역이 발생할 수 있다. 특히 대도시의 높은 빌딩사이에서는 수신된 GPS 전파의 강도가 약해, GPS 신호를 기반으로 하는 자동차 내비게이션을 사용할 때, 잘못된 도로 또는 경로를 안내하는 경우가 많다.However, since GPS also uses radio waves, a radio wave shaded area may occur. In particular, the strength of the received GPS radio waves is weak between tall buildings in large cities, and when a car navigation system based on GPS signals is used, the wrong road or route is often guided.
즉, 위치정보 시스템을 사용으로부터 좌표정보를 수신할 수 없는 상술한 바와 같은 상황에서는, 현재의 디지털 지도 정보를 활용할 수 없는 문제점이 있다.That is, in the above-described situation in which coordinate information cannot be received from using the location information system, there is a problem that current digital map information cannot be utilized.
이는, 지표면을 평면화한 현재의 디지털 지도 자체의 원천적 문제점임과 동시에, 이러한 문제점은 가까운 미래에 현실화될 것으로 예상되는 다양한 산업분야에서는 사용되기 어려운 한계를 가진다.This is a fundamental problem of the current digital map itself with a flat surface, and at the same time, this problem has a limitation that it is difficult to use in various industrial fields that are expected to be realized in the near future.
본 발명(Disclosure)은, 지표면을 3차원의 디지털화할 수 있는 지형정보 생성 시스템의 제공을 일 목적으로 한다.An object of the present invention (Disclosure) is to provide a topographic information generation system capable of digitizing the ground surface in three dimensions.
여기서는, 본 발명의 전체적인 요약(Summary)이 제공되며, 이것이 본 발명의 외연을 제한하는 것으로 이해되어서는 아니 된다(This section provides a general summary of the disclosure and is not a comprehensive disclosure of its full scope or all of its features).Herein, a general summary of the present invention is provided, which should not be construed as limiting the scope of the present invention (This section provides a general summary of the disclosure and is not a comprehensive disclosure of its full scope or all of its features).
상기한 과제의 해결을 위해, 본 발명을 기술하는 여러 관점들 중 어느 일 관점(aspect)에 따른 지형정보 생성 시스템은, GPS(Global Positioning System)을 포함하는 위치정보 시스템으로부터 지표면상의 3차원 위치를 절대좌표계 상에서 표시하는 절대좌표정보를 수신하는 절대좌표 수신부; 지표면에 형성된 인공지형 및 자연지형을 포함하는 지형지물을 스캐닝하여 3차원 형상으로 표시하는 스캐닝 자료를 생성하는 스캐닝부; 상기 지형정보 및 상기 절대좌표정보를 기반으로 하여, 상기 지형지물의 위치 및 상기 지형지물의 3차원 형상을 상기 절대좌표로 표시하는 3차원 지형정보를 생성하는 3차원 지형정보 생성부; 및 상기 절대좌표 수신부 및 상기 스캐닝부를 탑재하여, 측정지역을 이동하는 이동수단;을 포함한다.In order to solve the above problems, the topographic information generation system according to any one aspect of the various aspects describing the present invention obtains a three-dimensional location on the earth's surface from a location information system including a global positioning system (GPS). an absolute coordinate receiver configured to receive absolute coordinate information displayed on an absolute coordinate system; a scanning unit for generating scanning data to be displayed in a three-dimensional shape by scanning a topographical feature including artificial and natural topography formed on the earth's surface; a three-dimensional topographical information generating unit that generates three-dimensional topographical information for displaying a position of the feature and a three-dimensional shape of the feature with the absolute coordinates based on the topographic information and the absolute coordinate information; and a moving unit mounted with the absolute coordinate receiving unit and the scanning unit to move the measurement area.
본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 지형정보 생성 시스템에서 상기 이동수단은, 비행체 또는 자동차를 포함할 수 있다.In the system for generating terrain information according to an aspect of the present invention, the moving means may include an air vehicle or a vehicle.
본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 지형정보 생성 시스템에서 상기 지형정보 생성부는, 라이다(LIDAR) 장치를 이용할 수 있다.In the terrain information generation system according to an aspect of the present invention, the terrain information generation unit may use a LIDAR device.
본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 지형정보 생성 시스템에서, 상기 이동수단이 상기 위치정보 시스템으로부터 상기 절대좌표정보를 수신할 수 없는 전파음영 지역에서 이동할 때, 상기 절대좌표로 위치가 표시되는 측위 기준점을 기준으로 하는 상대좌표계 상에, 상기 지형지물의 위치 및 상기 지형지물의 형상을 표시하는 상대좌표정보를 생성하는 상대좌표 측위부;를 더 포함하고, 상기 3차원 지형정보 생성부는, 상기 지형정보와 상기 절대좌표정보 및 상기 상대좌표정보를 기반으로 하여, 상기 지형지물의 위치 및 상기 지형지물의 3차원 형상을 상기 절대좌표계 및 상기 상대좌표계 상에 표시하는 3차원 지형정보를 생성하고, 상기 이동수단은, 상기 상대위치 측위부를 더 탑재할 수 있다.In the topographic information generation system according to an aspect of the present invention, when the moving means moves in a radio shaded area that cannot receive the absolute coordinate information from the location information system, the position is displayed in the absolute coordinates. In a relative coordinate system based on a reference point, a relative coordinate positioning unit for generating relative coordinate information indicating the position of the feature and the shape of the feature, further comprising, wherein the three-dimensional topographic information generating unit comprises: the topographic information and Based on the absolute coordinate information and the relative coordinate information, to generate three-dimensional topographic information for displaying the position of the feature and the three-dimensional shape of the feature on the absolute coordinate system and the relative coordinate system, the moving means, The relative position positioning unit may be further mounted.
본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 지형정보 생성 시스템에서 상기 측위 기준점은, 그 위치가 상기 절대좌표로 표시되는 공용 와이파이(public wifi)일 수 있다.In the system for generating topographic information according to an aspect of the present invention, the positioning reference point may be a public wifi in which the position is indicated by the absolute coordinates.
본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 지형정보 생성 시스템에서 상기 상대좌표 측위부는, 삼각 측량법으로 상기 상대좌표정보를 생성할 수 있다.In the system for generating topographic information according to an aspect of the present invention, the relative coordinate positioning unit may generate the relative coordinate information by triangulation.
본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 지형정보 생성 시스템에서 상기 측위 기준점은, 그 위치가 상기 절대좌표로 표시되는 지표면상의 상기 지형지물일 수 있다.In the system for generating topographic information according to an aspect of the present invention, the positioning reference point may be the topographical feature on the ground whose position is indicated by the absolute coordinates.
본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 지형정보 생성 시스템에서 상기 측위 기준점은, 교차로 표지판이고, 상기 상대위치 측위부는, 상기 교차로의 위치정보를 포함하는 전자지도를 저장하는 저장부; 및 상기 교차로 도로 표지판의 문자와 숫자 및 기호를 판독하여 상기 전자지도에서 상기 교차로의 위치를 판독하는 판독부;를 포함할 수 있다.In the topographic information generating system according to an aspect of the present invention, the positioning reference point is an intersection sign, and the relative position positioning unit includes: a storage unit for storing an electronic map including position information of the intersection; and a reading unit that reads the letters, numbers, and symbols of the intersection road sign to read the location of the intersection on the electronic map.
본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 지형정보 생성 시스템에서 상기 상대좌표 측위부는, 자이로센서를 포함하는 관성항법장치 또는 하부 카메라 중 적어도 어느 하나를 이용하여 상기 이동수단이 상기 전파음역 지역 내에서의 이동거리를 산출할 수 있다.In the topographic information generating system according to an aspect of the present invention, the relative coordinate positioning unit uses at least one of an inertial navigation device including a gyro sensor or a lower camera to allow the moving means to move within the radio sound range. The travel distance can be calculated.
본 발명의 일 관점(aspect)에 따른 지형정보 생성 시스템에서 상기 3차원 지형정보를 기반으로 하여, 건물을 포함하는 상기 인공지형의 수직방향 층수 및 측방향 호수를 추출하여 상기 인공지형의 주소와 매칭하는 우편 주소 매칭부;를 더 포함할 수 있다.Based on the three-dimensional topographic information in the topographic information generation system according to an aspect of the present invention, the number of vertical floors and lateral lakes of the artificial terrain including a building are extracted and matched with the address of the artificial terrain It may further include; a postal address matching unit.
본 발명에 따르면, 지표면 상에 배치된 지형지물을 디지털형태의 3차원 지형정보로 생성함으로써, 지표면의 3차원 디지털 지도를 생성할 수 있다. According to the present invention, a three-dimensional digital map of the earth's surface can be generated by generating the geographical features arranged on the earth's surface as digital three-dimensional topographical information.
본 발명에 따르면, 전파음영 지역에서도 지형지물의 3차원 지형정보를 생성할 수 있다. According to the present invention, it is possible to generate three-dimensional topographical information of a topographical feature even in a radio-shaded area.
도 1은 본 발명에 따른 지형정보 측정 시스템의 제1 실시형태의 구성을 보인 블럭도.
도 2는 위성정보 난청지역 및 측위 기준점을 설명하는 도면.
도 3은 본 발명에 따른 지형정보 측정 시스템의 제2 실시형태의 구성을 보인 블럭도.1 is a block diagram showing the configuration of a first embodiment of a topographic information measurement system according to the present invention.
2 is a view for explaining a satellite information hearing loss region and a positioning reference point.
3 is a block diagram showing the configuration of a second embodiment of the system for measuring terrain information according to the present invention.
이하, 본 발명에 따른 지형정보 생성 시스템을 구현한 실시형태를 도면을 참조하여 자세히 설명한다.Hereinafter, an embodiment in which the topographic information generating system according to the present invention is implemented will be described in detail with reference to the drawings.
다만, 본 발명의 본질적인(intrinsic) 기술적 사상은 이하에서 설명되는 실시형태에 의해 그 실시 가능 형태가 제한된다고 할 수는 없고, 본 발명의 본질적인(intrinsic) 기술적 사상에 기초하여 통상의 기술자에 의해 이하에서 설명되는 실시형태를 치환 또는 변경의 방법으로 용이하게 제안될 수 있는 범위를 포섭함을 밝힌다. However, it cannot be said that the intrinsic technical idea of the present invention is limited by the embodiments described below, and the following by those skilled in the art based on the intrinsic technical idea of the present invention It is revealed that the range that can be easily suggested as a method of substitution or modification of the embodiments described in is included.
또한, 이하에서 사용되는 용어는 설명의 편의를 위하여 선택한 것이므로, 본 발명의 본질적인(intrinsic) 기술적 사상을 파악하는 데 있어서, 사전적 의미에 제한되지 않고 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미로 적절히 해석되어야 할 것이다. In addition, since the terms used below are selected for convenience of description, in grasping the intrinsic technical idea of the present invention, they are not limited to the dictionary meaning and are appropriately interpreted as meanings consistent with the technical spirit of the present invention. it should be
도 1은 본 발명에 따른 지형정보 생성 시스템의 제1 실시형태의 구성을 보인 블럭도이다. 1 is a block diagram showing the configuration of a first embodiment of a topographic information generating system according to the present invention.
본 실시형태에 따른 지형정보 생성 시스템은 절대좌표 수신부(120)와 스캐닝부(130), 3차원 지형정보 생성부(140) 및 이동수단(110)을 포함한다.The system for generating topographic information according to the present embodiment includes an absolute
절대좌표 수신부(120)는, GPS(Global Positioning System)을 포함하는 위치정보 시스템으로부터 지표면상의 3차원 위치를 절대좌표계 상에서 표시하는 절대좌표정보(121)를 수신한다.The absolute
절대좌표 수신부(120)는, 일반적으로 미국의 GPS(Global Positioning System), 러시아의 GLONASS(GLObal NAvigation Satellite System) 및 유럽의 GALILEO를 포함하는 위성 항법 시스템에 따른 측위 시스템을 이용할 수 있다. In general, the
바람직하게는 국제 민간한공 기구(ICAO, International Civil Aviation Organization) 및, 국제해사기구(IMO, International Maritime Organization)를 포함하는 국제기구가 권고하는 글로벌 위성항법 시스템(GNSS, Global Navigation Satellite System)에 따른 측위 시스템을 이용한다. Preferably, positioning according to the Global Navigation Satellite System (GNSS) recommended by international organizations including the International Civil Aviation Organization (ICAO) and the International Maritime Organization (IMO) use the system
또한 상술한 측위 시스템은 세계에서 공통으로 이용하는 세계측지계를 기반으로 하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the above-described positioning system be based on a global geodetic system commonly used in the world.
스캐닝부(130)는, 지표면에 형성된 인공지형 및 자연지형을 포함하는 지형지물(1)을 스캐닝하고 3차원 형상으로 표시하는 스캐닝 자료(131)를 생성한다.The
3차원 지형정보 생성부(140)는, 스캐닝 자료(131) 및 절대좌표정보(121)를 기반으로 하여, 지형지물(1)의 위치 및 지형지물(1)의 3차원 형상을 절대좌표로 표시하는 3차원 지형정보(141)를 생성한다.The three-dimensional topographic
이동수단(110)은 절대좌표 수신부(120) 및 스캐닝부(130)를 탑재하여, 측정지역을 이동한다.The moving
이에 따라 본 발명에 따른 지형정보 생성 시스템은, 지표면에 형성된 다양한 형상의 지형지물을 3차원 지형정보로 생성한다.Accordingly, the topographical information generating system according to the present invention generates three-dimensional topographical information with various shapes of topographical features formed on the ground surface.
이때 3차원 지형정보는 디지털(digital) 정보인 것은 물론이다.In this case, it goes without saying that the three-dimensional topographic information is digital information.
또한, 본 발명에 따른 3차원 지형정보(141)는, 인공지형 및 자연지형을 포함하는 지형지물의 위치와 그 형상을 GPS와 같은 절대좌표계로 표시함으로써, 3차원 위치검색 및 경로 추적이 가능하다. In addition, the 3D
본 실시형태에 따른 지형정보 생성 시스템에서 이동수단(110)은, 무인 비행체 또는 무인 자동차를 포함하는 무인 이동체일 수 있다.In the system for generating terrain information according to the present embodiment, the moving
무인 비행체는 무선 조종(remote control) 드론 또는 미리 설정된 복수의 위도 및 경도 좌표를 따르는 경로를 이동하는 자율주행 드론일 수 있다. The unmanned aerial vehicle may be a remote control drone or an autonomous drone that moves along a path along a plurality of preset latitude and longitude coordinates.
또한 자동차는 개인 또는 영업용 차량일 수 있으며, 무인 자율 주행 차량일 수 있다.In addition, the vehicle may be a personal or commercial vehicle, and may be an unmanned autonomous vehicle.
본 실시형태에 따른 지형정보 생성 시스템에서 3차원 지형정보 생성부(140)는, 바람직하게는 라이다(LIDAR) 장치를 이용할 수 있다. In the terrain information generation system according to the present embodiment, the 3D terrain
라이다는 주변 사물, 지형지물 등을 감지하고 이를 3D 영상으로 모델링할 수 있다. 특히 디지털 자료로 생성됨으로써, 일반적인 카메라와 같이 별도의 이미지 프로세싱 과정을 거칠 필요가 없다. LiDAR can detect surrounding objects and terrain features and model them as 3D images. In particular, since it is created as a digital material, there is no need to go through a separate image processing process like a general camera.
도 2는 위성정보 난청지역 및 측위 기준점을 설명하는 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 지형정보 생성 시스템의 제2 실시형태의 구성을 보인 블럭도이다.FIG. 2 is a diagram for explaining a satellite information hearing loss region and a positioning reference point, and FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of a second embodiment of the topographic information generating system according to the present invention.
도 2 내지 도 3을 참조하면, 본 실시형태에 다른 지형정보 생성 시스템은, 상대좌표 측위부(150)를 더 포함한다.2 to 3 , the topographic information generating system according to the present embodiment further includes a relative
상대좌표 측위부(150)는, 측위 기준점을 기준으로 하는 상대좌표계 상에, 지형지물(1)의 위치 및 지형지물(1)의 형상을, 절대좌표로 표시하는 상대좌표정보(151)를 생성한다.The relative coordinate
또한, 본 실시형태에 따른 지형정보 생성 시스템은, 이동수단(110)이 위치정보 시스템으로부터 절대좌표정보(121)를 수신할 수 없는 전파음영 지역(2)에서 이동할 때, 3차원 지형정보 생성부(140)는, 3차원 지형정보(141)와 절대좌표정보(121) 및 상대좌표정보(151)를 기반으로 하여, 지형지물(1)의 위치 그 3차원 형상을 절대좌표로 표시하는 3차원 지형정보를 생성한다.In addition, in the topographic information generation system according to the present embodiment, when the moving means 110 moves in the radio wave shaded
이에 따라 본 실시형태에 따른 지형정보 생성 시스템은, GPS 신호 수신이 불가능한 지역의 지형을 3차원 지형정보로 생성할 수 있다. Accordingly, the terrain information generation system according to the present embodiment may generate the terrain of an area where GPS signal reception is impossible as 3D terrain information.
따라서, 자율 주행 드론 및 자율 주행 차량도 자체 측위 기술을 탑재할 경우에 GPS 수신이 불가능한 지역에서도 원하는 목표로 이동할 수 있다.Accordingly, when autonomous drones and autonomous vehicles are equipped with their own positioning technology, they can move to a desired target even in an area where GPS reception is impossible.
측위 기준점은, 그 자체의 위치가 절대좌표계 상에 표시될 수 있는 위치정보를 가진다. 이 측위 기준점을 기준으로 하는 상대좌표계를 생성함으로써, 전파음영 지역(2)에서도 상대좌표계를 이용하여 지형지물(1)의 위치와 형상을 표시할 수 있다. The positioning reference point has position information whose position can be displayed on the absolute coordinate system. By generating a relative coordinate system based on this positioning reference point, the position and shape of the
상대좌표계는, 특정한 측위 기준점에서 이동수단(110)이 이동한 거리에 따라 생성된 3차원 지형정보를 기반으로 하여 생성될 수 있다. The relative coordinate system may be generated based on 3D topographic information generated according to the distance moved by the moving means 110 from a specific positioning reference point.
예를 들어 측위 기준점으로부터 100mm 이격된 특정한 건물에, 이동수단(110)이 측위 기준점으로부터 100mm 이동한 후 도달하였다면, 측위 기준점을 기준으로 형성된 상대좌표계에서 측위 기준점으로부터 100mm 떨어진 위치에 상술한 특정한 건물이 배치되어 있다는 것을 의미한다.For example, if the moving means 110 arrives after moving 100 mm from the positioning reference point to a specific building spaced 100 mm from the positioning reference point, the specific building described above at a location 100 mm away from the positioning reference point in the relative coordinate system formed based on the positioning reference point means it is placed.
즉, 본 실시형태에 따른 지형정보 생성 시스템은, GPS와 같이 지표면상 형성되는 절대좌표계와, 특정 영역의 측위 기준점을 기준으로 형성되는 상대좌표계를 공통으로 사용함으로써, 전파음역 지역(2)에서도, 특정한 지점으로의 이동 및 특정한 경로를 따르는 경로 이동이 가능하다.That is, the topographic information generation system according to the present embodiment commonly uses an absolute coordinate system formed on the ground surface such as GPS and a relative coordinate system formed based on a positioning reference point of a specific area, so that even in the radio range area (2), Movement to a specific point and path movement along a specific path are possible.
도 2 내지 도 3을 참조하면 본 실시형태에 따른 지형정보 생성 시스템에서, 측위 기준점은, 그 위치가 절대좌표로 표시되는 공용 와이파이(public wifi, 11)일 수 있다. Referring to FIGS. 2 to 3 , in the system for generating geographic information according to the present embodiment, the positioning reference point may be a
공용 와이파이(11)는 시민들이 자유롭게 사용할 수 있는 근거리 통신망의 하나로서, 공용 와이파이(11)를 제공하는 공공기관에서는 공용 와이파이(11)의 위치를 경위도 정보로 제공하고 있다. The public Wi-
특히 공용 와아파이(11)는, 그 특성상 인구 밀집 지역 즉, 유동인구가 많은 빌딩 밀집지역에 높은 밀도로 설치되어 있다. 또한, 인도와 건물 주변의 시민들이 사용하기 편하도록 도로에 인접한 전신주에 설치되는 것이 일반적이다. In particular, the public Wi-
즉, 상술한 지역은 건물에 의한 전파음영 지역(2) 형성 가능성이 높으나, 설치된 공용 와이파이(11)의 밀도는 높다.That is, in the above-mentioned area, the possibility of forming the radio wave shaded
따라서, 그 위치가 절대좌표계 상의 좌표로 알려진 공용 와이파이(11)를 측위 기준점으로 설정하여 상대좌표계를 설정하면, 절대좌표계에 연결된 상대좌표계를 설정할 수 있다. Therefore, if the relative coordinate system is set by setting the public Wi-
이때, 상대좌표 측위부(150)는, 삼각 측량법으로 상대좌표정보를 생성하는 것이 바람직하다.At this time, it is preferable that the relative coordinate
공용 와이파이(11)로부터 방출되는 전파의 세기를 이용하면 공용 와이파이(11)를 이용한 삼각 측량이 가능하다.By using the strength of radio waves emitted from the public Wi-
또한, 도 2 내지 도 3을 참조하면, 본 실시형태에 따른 지형정보 생성 시스템에서 측위 기준점은, 그 위치가 절대좌표로 표시되는 지표면상의 지형지물(1a)일 수 있다. Also, referring to FIGS. 2 to 3 , the positioning reference point in the topographic information generating system according to the present embodiment may be a
절대좌표로 표시되는 지표면상의 지형지물(1a)은, 전파음영 지역(2)의 가장자리에 배치된 인공 또는 자연 지형이다. The
이동수단(110)이 전파음영 지역(2)으로 진입할 때, 절대좌표로 표시되는 지표면상의 지형지물(1a)를 기준으로 전파음영 지역 내에서의 이동 거리를 측정하면, 절대 좌표계와 연결된 상대좌표계를 설정할 수 있다.When the moving means 110 enters the radio wave shaded
또한 도 2 내지 도 3을 참조하면, 본 실시형태에 따른 지형정보 생성 시스템에서 측위 기준점은, 교차로 표지판(1b)일 수 있다. Also, referring to FIGS. 2 to 3 , the positioning reference point in the topographic information generating system according to the present embodiment may be an
이때, 상대좌표 측위부(150)는, 교차로의 위치정보를 포함하는 전자지도를 저장하는 저장부 및 교차로 표지판의 문자와 숫자 및 기호를 판독하여 전자지도에서 교차로의 위치를 판독하는 판독부를 더 포함할 수 있다. In this case, the relative coordinate
상술한 바와 같이 전파음영 지역(2)은 고층 건물이 밀집한 지역으로서, 해당 지역에는 복잡한 도로가 서로 교차하는 교차로가 형성되는 것이 일반적이다.As described above, the radio shaded
이러한 교차로에는 거의 모든 방향에 교차로 표지판이 설치되어 있으며, 교차로 표지판에는 지명을 이용하여 교차하는 도로의 방향을 지시한다.At these intersections, intersection signs are installed in almost all directions, and the intersection signs indicate the direction of the intersecting road using place names.
뿐만 아니라, 도로명 또는 도로 번호 등, 다양한 위치정보를 제공한다. In addition, various location information, such as a road name or road number, is provided.
따라서 교차로 표지판(1b)의 내용을 판독하면, 해당하는 교차로가 어느 지역의 교차로인지를 판독할 있다. Therefore, by reading the contents of the
이때, 해당 교차로의 위치정보를 가지는 전자지도를 이용하면, 해당 교차로의 정확한 위치를 절대좌표계 상에서 확인할 수 있다.In this case, if the electronic map having the location information of the corresponding intersection is used, the exact location of the corresponding intersection can be confirmed on the absolute coordinate system.
즉, 교차로 표지판의 내용을 판독함으로써, GPS 신호를 수신하지 못하더라도, 절대좌표계 상에 위치를 확인할 수 있으며, 이에 따라 절대좌표계와 연결될 수 있는 상대좌표계를 생성할 수 있다. That is, by reading the content of the intersection sign, even if a GPS signal is not received, the position on the absolute coordinate system can be confirmed, and thus a relative coordinate system that can be connected to the absolute coordinate system can be generated.
또한 본 실시형태에 따른 지형정보 생성 시스템에서 상대좌표 측위부(150)는, 자이로센서를 포함하는 관성항법장치 또는 지표면의 이동 거리를 확인할 수 있는 하부 카메라 중 적어도 어느 하나를 이용하여 상기 이동수단이 상기 전파음역 지역 내에서의 이동거리를 산출할 수 있다.In addition, in the topographic information generation system according to the present embodiment, the relative coordinate
자이로 센서 그 중에서도 6축 자이로 센서는, 탑재되는 이동수단의 이동거리를 산출할 수 있다.Gyro sensor Among them, the 6-axis gyro sensor can calculate the moving distance of the mounted moving means.
또한 지표표면을 향하여, 지표면의 이동을 특정한 주기로 촬영하는 하부 카메라는 지표면의 이동거리를 측정할 수 있다. In addition, toward the ground surface, a lower camera that captures the movement of the ground surface at a specific period can measure the movement distance of the ground surface.
이와 같이 상대좌표 측위부가 관성항법장치 및 상술한 하부 카메라를 구비함으로써, 전파음영 지역(2) 내에서의 이동거리 측정이 가능하다. As described above, since the relative coordinate positioning unit includes the inertial navigation device and the above-described lower camera, it is possible to measure the moving distance in the radio wave shaded
본 발명에 따른 지형정보 생성 시스템의 또 다른 일 실시형태는, 3차원 지형 정보를 기반으로 하여, 건물을 포함하는 인공지형의 수직방향 층수 및 측방향 호수를 추출하여 인공지형의 주소와 매칭하는 우편 주소 매칭부;를 더 포함할 수 있다.Another embodiment of the topographic information generation system according to the present invention is a postal mail that matches the address of the artificial terrain by extracting the vertical number of floors and lateral lakes of the artificial terrain including the building based on the three-dimensional topographic information It may further include an address matching unit.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 지형정보 생성 시스템은, 지표면에 형성된 다양한 지형지물을 3차원 형상정보화 하여 3차원 지형정보를 생성한다. As described above, the topographic information generating system according to the present invention generates 3D topographic information by converting various topographical features formed on the ground surface into 3D shape information.
이렇게 형성된 3차원 지형정보에서는, 인공지형과 자연지형의 구분이 어렵다. 이러한 3차원 지형정보를 활용하면 지면 또는 공중을 통한 이동 경로 설정이 가능하다. In the three-dimensional topographic information formed in this way, it is difficult to distinguish between the artificial topography and the natural topography. Using this three-dimensional topographical information, it is possible to set a movement route through the ground or air.
그러나, 최근 주목받고 있으며, 일부 국가에서는 이미 상용 서비스를 제공하고 있는 무인 드론을 이용한 드론 택배 사업에서는, 상술한 3차원 지형정보를 사용하기 어렵다.However, it is difficult to use the three-dimensional topographic information described above in the drone delivery business using unmanned drones, which has recently attracted attention and is already providing commercial services in some countries.
단층 건물이 밀집된 지역에서는 GPS 전파음영 지역이 형성되지 않는다. 또한 단층 건물에서는 건물 주변 평지에 드론이 착륙하게 함으로써, 무인 드론을 이용한 택배 서비스가 제공되는데 큰 어려움이 없다. In an area where single-story buildings are densely populated, the GPS signal shaded area is not formed. Also, in a single-story building, there is no difficulty in providing a delivery service using an unmanned drone by allowing the drone to land on a flat area around the building.
그러나, 우리나라 대도시의 빌딩 밀집 지역에서는, 상술한 바와 같이 전파 음영 지역이 형성될 수 있다.However, in a dense building area of a large city in Korea, a radio wave shadow area may be formed as described above.
또한 특정 층수에서 드론 택배를 이용하여 물품을 전달 받기 위해서는, 해당 층수의 고도 정보를 정확히 제공해야 한다. In addition, in order to receive goods delivered using a drone delivery service on a specific floor number, it is necessary to accurately provide altitude information for the floor number.
본 실시형태에 따른 우편 주소 매칭부는, 3차원 지형정보에서, 특정한 건물의 층수와 측방향의 호수의 고도를 산출하고, 측방향으로 이동하는 거리에 따라 호수를 산출함으로써, 상술한 절대좌표계 및 상대좌표계를 이용하여 건물의 층별 또는 호수별 주소를 매칭 시킬 수 있다.The postal address matching unit according to the present embodiment calculates the number of floors of a specific building and the elevation of the lake in the lateral direction from the three-dimensional topographic information, and calculates the lake according to the distance moving in the lateral direction, so that the above-described absolute coordinate system and relative By using the coordinate system, you can match the address of each floor or lake of a building.
이때, 층수와 호수는 건물 외부에 형성되는 창문으로 구분할 수 있다. In this case, the number of floors and the lake can be distinguished by a window formed outside the building.
3차원 지형정보 생성부가, 상술한 바와 같은 라이다(LaDar) 장치를 이용하게 되면, 3차원 지형정보 생성부의 측정 위치에 따라, 건물의 높이를 포함하는 크기를 산출할 수 있다. When the 3D topographic information generating unit uses the LaDar device as described above, the size including the height of the building may be calculated according to the measurement position of the 3D topographic information generating unit.
또한, 상대좌표 측위부는, 기압 고도계 또는 초음파 고도계를 이용함으로써, 3차원 지형정보가 생성된 위치의 고도를 측정할 수 있다. 이에 따라 건물의 층수별 고도를 산출할 수 있다. In addition, the relative coordinate positioning unit may measure the altitude of the location where the 3D topographic information is generated by using a barometric altimeter or an ultrasonic altimeter. Accordingly, it is possible to calculate the height for each floor of the building.
Claims (10)
지표면에 형성된 인공지형 및 자연지형을 포함하는 지형지물을 스캐닝하여 3차원 형상으로 표시하는 스캐닝 자료를 생성하는 스캐닝부;
상기 지형정보 및 상기 절대좌표정보를 기반으로 하여, 상기 지형지물의 위치 및 상기 지형지물의 3차원 형상을 상기 절대좌표로 표시하는 3차원 지형정보를 생성하는 3차원 지형정보 생성부; 및
상기 절대좌표 수신부 및 상기 스캐닝부를 탑재하여, 측정지역을 이동하는 이동수단;을 포함하는 지형정보 생성 시스템.an absolute coordinate receiving unit for receiving absolute coordinate information indicating a three-dimensional position on the earth's surface in an absolute coordinate system from a location information system including a global positioning system (GPS);
a scanning unit for generating scanning data to be displayed in a three-dimensional shape by scanning a topographical feature including artificial and natural topography formed on the earth's surface;
a three-dimensional topographical information generating unit for generating three-dimensional topographical information for displaying a position of the feature and a three-dimensional shape of the feature with the absolute coordinates based on the topographical information and the absolute coordinate information; and
and a moving means for moving the measurement area by mounting the absolute coordinate receiving unit and the scanning unit.
상기 이동수단은,
비행체 또는 자동차를 포함하는 지형정보 생성 시스템.The method according to claim 1,
The moving means,
A system for generating terrain information, including aircraft or automobiles.
상기 지형정보 생성부는,
라이다(LIDAR) 장치를 이용하는 지형정보 생성 시스템.The method according to claim 1,
The topographic information generating unit,
A topographical information generation system using a LIDAR device.
상기 이동수단이 상기 위치정보 시스템으로부터 상기 절대좌표정보를 수신할 수 없는 전파음영 지역에서 이동할 때,
상기 절대좌표로 위치가 표시되는 측위 기준점을 기준으로 하는 상대좌표계 상에, 상기 지형지물의 위치 및 상기 지형지물의 형상을 표시하는 상대좌표정보를 생성하는 상대좌표 측위부;를 더 포함하고,
상기 3차원 지형정보 생성부는,
상기 지형정보와 상기 절대좌표정보 및 상기 상대좌표정보를 기반으로 하여, 상기 지형지물의 위치 및 상기 지형지물의 3차원 형상을 상기 절대좌표계 및 상기 상대좌표계 상에 표시하는 3차원 지형정보를 생성하고,
상기 이동수단은,
상기 상대위치 측위부를 더 탑재하는 지형정보 생성 시스템.The method according to claim 1,
When the moving means moves in a radio wave shaded area that cannot receive the absolute coordinate information from the location information system,
A relative coordinate positioning unit that generates relative coordinate information indicating the position and shape of the feature on a relative coordinate system based on a positioning reference point where the position is indicated by the absolute coordinates; further comprising,
The three-dimensional topographic information generating unit,
Based on the topographic information, the absolute coordinate information, and the relative coordinate information, three-dimensional topographic information for displaying the position of the feature and the three-dimensional shape of the feature on the absolute coordinate system and the relative coordinate system is generated,
The moving means,
A topographic information generating system further equipped with the relative position positioning unit.
상기 측위 기준점은,
그 위치가 상기 절대좌표로 표시되는 공용 와이파이(public wifi)인 지형정보 생성 시스템.5. The method according to claim 4,
The positioning reference point is,
A topographical information generating system whose location is a public wifi that is displayed in the absolute coordinates.
상기 상대좌표 측위부는,
삼각 측량법으로 상기 상대좌표정보를 생성하는 지형정보 생성 시스템.6. The method of claim 5,
The relative coordinate positioning unit,
A topographic information generation system for generating the relative coordinate information by triangulation.
상기 측위 기준점은,
그 위치가 상기 절대좌표로 표시되는 지표면상의 상기 지형지물인 지형정보 생성 시스템. 5. The method according to claim 4,
The positioning reference point is,
The topographic information generating system, wherein the location is the topographical feature on the earth's surface indicated by the absolute coordinates.
상기 측위 기준점은,
교차로 표지판이고,
상기 상대위치 측위부는,
상기 교차로의 위치정보를 포함하는 전자지도를 저장하는 저장부; 및 상기 교차로 도로 표지판의 문자와 숫자 및 기호를 판독하여 상기 전자지도에서 상기 교차로의 위치를 판독하는 판독부;를 포함하는 지형정보 생성 시스템. 5. The method according to claim 4,
The positioning reference point is,
intersection sign,
The relative position positioning unit,
a storage unit for storing an electronic map including location information of the intersection; and a reading unit for reading the letters, numbers, and symbols of the intersection road sign to read the position of the intersection on the electronic map.
상기 상대좌표 측위부는,
자이로센서를 포함하는 관성항법장치 또는 하부 카메라 중 적어도 어느 하나를 이용하여 상기 이동수단이 상기 전파음역 지역 내에서의 이동거리를 산출할 수 있는 지형정보 생성 시스템. 9. The method of any one of claims 7 and 8,
The relative coordinate positioning unit,
A topographic information generating system in which the moving means can calculate a moving distance within the radio sound range using at least one of an inertial navigation device including a gyro sensor or a lower camera.
상기 3차원 지형정보를 기반으로 하여, 건물을 포함하는 상기 인공지형의 수직방향 층수 및 측방향 호수를 추출하여 상기 인공지형의 주소와 매칭하는 우편 주소 매칭부;를 더 포함하는 지형정보 생성 시스템.
The method according to claim 1,
Geospatial information generating system further comprising a; based on the three-dimensional topographic information, extracting the vertical number of floors and lateral lakes of the artificial terrain including a building, and matching the address with the address of the artificial terrain;
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