Airborne GPS ?

1. Airborne GPS ? GPS 장비 및 관성항법장치를 비행물체(항공기, 헬기, 인공위성 등)에 장착하고 지상국과의 상대관측을 통해 실시간 또는 후처리로 얻은 결과를 이용하여 센서의 위치와 자세를 취득하는 방법으로 항공사진측량용 카메라, 레이져 스케너와 조합하여 사용되는 최신 GPS 기술

2. Airborne GPS의 필요성 • 항공사진에 의한 지도제작시 • 막대한 지상기준점 측량 비용 • 지상기준점 측량에 따른 갱신주기 문제 발생 • Airborne Scanning Image • Distortion of airborne scanning image • Geometric Correction 문제 • 정확도 유지 문제 • Airborne Sensor의 위치 및 자세

3. Airborne GPS의 활용 • 사진측량 지상기준점 감소 정확도 향상 갱신주기의 단축

4. 위치 및 자세각 표정 요소 결정 스캐닝 왜곡 보정 기하보정 정확도 향상 Airborne GPS의 활용 -계속- • 원격탐측

5. Post-Processing (AIRGPS) GPS Processing System GPS Time과 Sensing순간의 동기화 GPS에 의한 위치 및 자세 결정 표정 요소 결정 Airborne GPS의 처리과정

6. GPS Time & X, Y, Z & Vx, Vy, Vz Sensing Time Interpolation Algorithm Synchronizing GPS Positions with sensing time 3D Position & Velocity for Sensing time GPS time과 Sensing 순간의 동기화

7. Epoch N Epoch N+1 Exposure Time 촬영시간의 보간 • 3개의 계수를 갖는 2차 다항식 보간법(최소제곱조정) • 5개의 epoch를 이용하여 항공기의 궤적 일치 곡선 표현 • X, Y, Z축 각각에 대한 fitting 곡선 표현 • 1차 미분과 2차 미분을 통해 속도 & 가속도 산출

8. Sensor에 대한 지심좌표 속도성분과 변환행렬 지심좌표축에 대한 회전각 외부표정요소 결정 Airborne Sensor의 위치와 자세

9. GPS/INS ? • GPS의 일관성있는 높은 위치 정확도와 독립적으로 자신의 위치와 자세를 결정할수있는 INS의 장점을 조합한 최신 기술 • GPS/INS의 장점 • GPS의 높은 정확도로 얻어진 좌표를 INS에 계속 제공함으로써 시간이 지날수록 위치와 자세 정확도가 저하되는 INS의 단점을 보완할 수 있음 • GPS의 신호가 빌딩, 수목 등 외부요건에 의해 단절되는 경우, INS에서 제공하는 위치정보로 자동전환되며, GPS 신호가 다시 이어질 때 INS로부터 제공되어져 온 위치정보를 이용하여 모호정수의 검색부피를 줄여 짧은 시간 내에 모호정수 결정이 가능

10. GPS Antenna Imaging PC INS/GPS PC Receiver Camera LN-100(IMU) GPS Base Station GPS/INS 하드웨어 구성

11. GPS 안테나 INS : 회전각 결정 Camera : Shutter 신호전달 Computer : 동기화 및 신호처리 GPS : 위치결정 GPS/INS 하드웨어 구성 -계속-

12. k INS Frame f w Camera Frame (Xo, Yo, Zo) Mapping Frame GPS/INSDirect Georeferencing • 외부표정요소도출

13. 도화기 촬영 항공사진 IMU 자료 GPS 자료 Kalman Filtering 초기 회전각 Calibration 외부표정요소 수치지도, 정사사진 GPS/INS을이용한 항공사진측량