KR101490312B1 - 지형변화를 감지해 기준점별 지피에스 좌표로 지표면을 측지측량하는 관측 시스템 - Google Patents

지형변화를 감지해 기준점별 지피에스 좌표로 지표면을 측지측량하는 관측 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 지형변화를 감지해 기준점별 지피에스 좌표로 지표면을 측지측량하는 관측 시스템에 관한 것으로 절대위치값을 가지며 위성으로부터의 위치값을 수신하여 이를 상호 연산하여 GPS 보정값을 출력하고, 출력된 GPS 보정값을 외부로 무선출력하는 기준국; 삼각대에 장착되어 측정점에 거치되며 측정점의 각도와 거리측정, 측정점의 위치좌표를 산출해 표시 및 저장하는 기능 및 유무선 통신기능을 갖는 기준측량기; 기준측량기의 측량장비로부터 측정점의 각도와 거리측정 및 측정점의 위치좌표를 유ㆍ 무선으로 수신하는 측지데이터처리장치를 포함하여 구성되고, 삼각대는 상단지지대와, 상단지지대에 상단이 회동 가능하게 결합되어 벌렸다 오므렸다 할 수 있게 설치되는 3개의 다리와, 상단지지대에 결합되어 측량장비가 장착되는 마운트와, 다리를 벌어진 상태로 지지하기 위한 다리지지수단과, 마운트가 자동적으로 수평상태로 유지되도록 하기 위한 마운트수평유지수단을 구비하여, 다리를 지면에 착지시키면, 마운트수평유지수단에 의하여 마운트의 상면이 수평으로 유지되고 다리지지수단에 의하여 다리를 지지하여 삼각대를 설치한 다음 마운트에 측량장비를 장착하는 것만으로써 측량장비가 수평으로 유지되어 삼각대에 의한 측량장비의 거치와 측량작업을 신속하게 진행할 수 있도록 한 것이다.

Description

지형변화를 감지해 기준점별 지피에스 좌표로 지표면을 측지측량하는 관측 시스템{System for surveying earth surface to GPS coordinate of control point by sensing topography change}
본 발명은 지형변화를 감지해 기준점별 지피에스 좌표로 지표면을 측지측량하는 관측 시스템에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 삼각대를 수평 지면은 물론 경사 지면에 설치하는 경우에도 측량장비가 장착되는 측량기기 마운트가 자동적으로 수평을 유지하게 되며, 측량기기 마운트에 측량장비를 장착하였을 때 별도의 측량장비의 수평조절 작업을 거치지 않더라도 측량장비가 자동적으로 수평을 유지하게 되어 삼각대에 의한 측량장비의 거치와 측량작업을 신속하게 진행할 수 있도록 하는 지형변화를 감지해 기준점별 지피에스 좌표로 지표면을 측지측량하는 관측 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 GPS에 사용되는 수치지도를 제작 또는 보정하기 위해서는 일정 지역을 항공촬영하고, 촬영된 항공사진을 데이터화하여 항공촬영정보를 제작한 후, 이를 활용하여 수치지도를 제작하며, 제작된 수치지도 일정 주기로 항공촬영을 다시 하여 새롭게 제작된 항공촬영정보를 이용하여 보정하게 된다.
그러나 수치지도를 보정할 때에는 수치지도와 항공촬영정보에 기록된 지형이나 지물 또는 인공구조물 등의 좌표에 오차가 발생할 경우, 기존의 수치지도에 오차가 있는지 또는 새로 제작된 항공촬영정보에 오차가 있는지를 판단하기가 어려운 문제가 있다.
따라서 오차가 발생된 지점을 실측하여 오차를 보정하여야 하는데 측정점을 정밀 측정하기 위해서는 통상적으로 측량장비를 이용하게 된다.
측량장비는 삼각대에 장착하여 관측점에 거치하게 되는데 종래의 삼각대는 3개의 다리와, 다리들의 상단이 회동 가능하게 지지되는 상단지지구 및, 상단지지구의 상부에 결합되어 측량장비가 장착되는 측정기기 마운트를 포함하여 구성된다.
다리들은 상부다리와 하부다리를 구비하여 길이조절 가능하게 구성되고, 상부다리의 상단이 상단지지구에 회동 가능하게 연결되어 다리를 벌렸다 오므렸다 할 수 있게 되어 있다.
삼각대의 측량기기 마운트에 장착된 측량장비는 측정의 정확성을 기하기 위하여 수평으로 유지되어야 한다.
그러나 측량기기 마운트에 장착된 측량장비의 수평을 유지하기 위해서는 삼각대를 구성하는 3개의 다리의 길이를 각각 조절하여 측량기기 마운트가 대략적으로 수평이 되도록 한 다음, 측량장비에 구비된 복수개(3개 또는 4개)의 수평조절나사를 각각 돌려서 최종적으로 측량장비의 수평을 조절해야 하기 때문에 측량장비의 수평 조절이 번거롭고 많은 시간이 소요되는 문제점이 있다.
따라서 삼각대의 측량기기 마운트에 장착되는 측량장비의 수평을 신속하면서도 정확하게 조절할 수 있도록 하는 지형변화를 감지해 기준점별 지피에스 좌표로 지표면을 측지측량하는 관측 시스템을 개발할 필요가 있다.
대한민국 특허 등록번호 제10-1217849호 (2012.12.26. 등록) "지형변화 측량을 통한 기준점 측지정보 수집 시스템" 대한민국 실용신안 등록번호 제20-0372260호 (2004.12.28. 등록) "지피에스 측량용 삼각대" 대한민국 특허 등록번호 제10-0288885호 (2001.02.12. 등록) "측량장비용 삼각대"
따라서 본 발명의 목적은 삼각대를 수평 지면은 물론 경사 지면에 설치하는 경우에도 측량장비가 장착되는 측량기기 마운트가 자동적으로 수평을 유지하게 되며, 측량기기 마운트에 측량장비를 장착하였을 때 별도의 측량장비의 수평조절 작업을 거치지 않더라도 측량장비가 자동적으로 수평을 유지하게 되어 삼각대에 의한 측량장비의 거치와 측량작업을 신속하게 진행할 수 있도록 하는 지형변화를 감지해 기준점별 지피에스 좌표로 지표면을 측지측량하는 관측 시스템을 제공하려는 것이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점과 필요성을 해소하기 위하여 안출한 것으로, 절대위치값을 가지며 위성으로부터의 위치값을 수신하여 이를 상호 연산하여 GPS 보정값을 출력하고, 출력된 GPS 보정값을 외부로 무선출력하는 기준국; 삼각대에 장착되어 측정점에 거치되며 측정점의 각도와 거리측정, 측정점의 위치좌표를 산출해 표시 및 저장하는 기능 및 유무선 통신기능을 갖는 기준측량기; 상기 기준측량기의 측량장비로부터 측정점의 각도와 거리측정 및 측정점의 위치좌표를 유ㆍ 무선으로 수신하는 측지데이터처리장치를 포함하여 구성되고,
상기 삼각대는,
상단지지대와, 상기 상단지지대에 상단이 회동 가능하게 결합되어 벌렸다 오므렸다 할 수 있게 설치되는 3개의 다리와, 상기 상단지지대에 결합되어 측량장비가 장착되는 마운트; 및 상기 마운트를 상단지지대에 결합함과 아울러 상기 마운트가 자동적으로 수평상태로 유지되도록 하기 위한 마운트수평유지수단을 포함하며,
상기 상단지지대는 다리의 상단을 회동 가능하게 연결하기 위한 힌지공이 각각 구비된 3개의 힌지부를 등각도 간격으로 구비하고,
상기 다리는 상기 힌지부에 대응하며 상기 힌지공 대응하는 힌지공이 구비된 힌지부와 상기 힌지부의 하부에 일체로 형성되어 상부다리 연결홈이 구비된 상부다리 연결부를 가지는 힌지부재와, 힌지부를 상대 회동 가능하게 연결하는 힌지핀과, 상기 힌지부재의 상부다리 연결홈에 간격을 두고 나란히 삽입되는 한 쌍의 상부다리부재가 구비된 상부다리와, 상기 한 쌍의 상부다리부재 사이에 슬라이드 가능하게 삽입되는 하부다리부재가 구비된 하부다리와, 상기 상부다리부재의 하단에 고정되며 하부다리가 관통될 수 있도록 형성된 다리연결링과 상기 다리연결링에 나사결합되어 상기 상부다리부재의 어느 하나를 관통하여 선단이 하부다리부재의 외면에 밀착되는 다리결합나사가 구비된 다리결합구와, 상기 하부다리부재의 하단에 결합되며 하단첨예형 착지부가 구비된 착지부재를 포함하여 구성되며,
상기 마운트수평유지수단은, 상기 상단지지대의 상면 중앙에 고정되며 구형 외주면을 가지는 3차원회동지지체와, 상기 마운트의 하면 중앙에 고정되며 상기 3차원회동지지체의 구형 외주면에 대응하는 구형 내주면을 가지는 3차원회동체와, 상기 3차원회동체에 나사체결되어 3차원회동지지체에 대한 3차원회동체의 회동을 규제하는 3차원회동규제나사와, 상기 마운트의 3개의 꼭지점부에서 서로 120도의 각도 간격을 이루면서 동일 길이로 수평 연장되는 3개의 수평유지바와, 상기 수평유지바의 단부에 수직으로 결합되며 동일 길이로 하향 연장되는 3개의 수직유지봉 및, 상기 수직유지봉의 하단에 각각 결합되는 3개의 평형추를 포함하여 구성되는 지형변화를 감지해 기준점별 지피에스 좌표로 지표면을 측지측량하는 관측 시스템을 제공한다.
본 발명에 의하면 절대위치값을 가지며 위성으로부터의 위치값을 수신하여 이를 상호 연산하여 GPS 보정값을 출력하고, 출력된 GPS 보정값을 외부로 무선출력하는 기준국; 삼각대에 장착되어 측정점에 거치되며 측정점의 각도와 거리측정, 측정점의 위치좌표를 산출해 표시 및 저장하는 기능 및 유무선 통신기능을 갖는 기준측량기; 상기 기준측량기의 측량장비로부터 측정점의 각도와 거리측정 및 측정점의 위치좌표를 유ㆍ 무선으로 수신하는 측지데이터처리장치를 포함하여 구성되고, 삼각대는 상단지지대와, 상기 상단지지대에 상단이 회동 가능하게 결합되어 벌렸다 오므렸다 할 수 있게 설치되는 3개의 다리와, 상기 상단지지대에 결합되어 측량장비가 장착되는 마운트와, 상기 다리를 벌어진 상태로 지지하기 위한 다리지지수단과, 마운트가 자동적으로 수평상태로 유지되도록 하기 위한 마운트수평유지수단을 구비하여, 다리를 지면에 착지시키면, 마운트수평유지수단에 의하여 마운트의 상면이 수평으로 유지되고 다리지지수단에 의하여 다리를 지지하여 삼각대를 설치한 다음 마운트에 측량장비를 장착하는 것만으로써 측량장비가 수평으로 유지되어 삼각대에 의한 측량장비의 거치와 측량작업을 신속하게 진행할 수 있게 되는 효과가 있다.
도 1 내지 도 9는 본 발명에 의한 지형변화를 감지해 기준점별 지피에스 좌표로 지표면을 측지측량하는 관측 시스템의 바람직한 실시예를 보인 것으로,
도 1은 본 발명의 시스템도,
도 2는 수준측량기의 측면도,
도 3은 삼각대의 분해 사시도,
도 4는 삼각대의 다리를 접은 상태를 보인 사시도,
도 5는 삼각대의 다리를 펼친 상태를 보인 사시도,
도 6 및 도 7은 삼각대를 지면상에 거치하는 과정을 보인 사시도로서,
도 6은 3차원회동체의 고정을 해제하고 다리를 벌린 삼각대를 경사 지면에 착지시킨 상태를 보인 사시도,
도 7은 자동적으로 수평으로 유지된 3차원회동체를 고정시킨 상태를 보인 사시도,
도 8 및 도 9는 삼각대를 지면상에 설치하는 과정을 보인 종단측면도로서,
도 8은 3차원회동체의 고정을 해제하고 다리를 벌린 삼각대를 경사 지면에 착지시킨 상태를 보인 종단측면도,
도 9는 자동적으로 수평으로 유지된 3차원회동체를 고정시킨 상태를 보인 종단측면도이다.
이하, 본 발명에 의한 지형변화를 감지해 기준점별 지피에스 좌표로 지표면을 측지측량하는 관측 시스템의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.
이하의 설명에서 구성 요소들을 결합하기 위한 스크루가 관통되는 구멍과 스크루가 체결되는 나사공에 대해서는 도면에 도시하되 도면부호와 설명은 생략하기로 한다.
본 발명에 의한 지형변화를 감지해 기준점별 지피에스 좌표로 지표면을 측지측량하는 관측 시스템은 절대위치값을 가지며 위성(G)으로부터의 위치값을 수신하여 이를 상호 연산하여 GPS(위성위치확인시스템) 보정값을 출력하고, 출력된 GPS 보정값을 외부로 무선출력하는 기준국(A); 측정점의 각도와 거리측정, 측정점의 위치좌표를 산출해 표시 및 저장하는 기능 및 유무선 통신기능을 갖는 기준측량기(B); 상기 기준측량기(B)의 측량장비(T)로부터 측정점의 각도와 거리측정 및 측정점의 위치좌표를 유ㆍ 무선으로 수신하는 측지데이터처리장치(C)를 포함하여 구성된다. 여기서 측량장비(T)는 토털스테이션이 포함될 수 있다.
상기 기준국(A)은 GPS안테나(A1a)를 구비하여 인공위성(G)으로부터 위치값을 수신하는 GPS수신기(A1)와, GPS수신기(A1)로부터 전달받은 현재의 위치값과 저장된 절대값을 상호 연산하여 GPS보정값을 출력하는 제어부(A2)와, DGPS안테나(A3a)를 구비하여 제어부(A2)로부터 GPS보정값을 전달받아 외부로 무선송출하는 DGPS송신기(A3)를 포함하여 구성된다.
본 실시예의 경우 기준국(A)의 제어부(A2)를 통해 연산된 GPS보정값(즉, 위치값)은 DGPS송신기(A3)로부터 전달되고, DGPS송신기(A3)와 연결된 DGPS안테나(A3a)를 통해 후술하는 측량장비(T)의 DGPS안테나로 무선송출하게 된다.
상기 기준측량기(B)는 삼각대(Tp)와, 삼각대(Tp)에 장착되는 측량장비(T)를 포함하여 구성된다.
상기 측량장비(T)는 기준국(A)으로부터 수신한 GPS보정값과 위성(G)으로부터 수신한 GPS값을 연산하여 자신의 정밀위치를 확인하고, 상기 정밀위치를 기준으로 측정점의 좌표를 연산처리하기 위해 측정점의 각도와 거리를 정밀 측위하여 유ㆍ 무선으로 송출한다.
이때 상기 측량장비(T)는 GPS안테나(T1a)를 구비하여 위성(G)으로부터 현재 위치값을 수신하는 GPS수신기(T1)와, DGPS안테나(T3a)를 구비하여 기준국(A)의 DGPS송신기(A3)로부터 GPS보정값을 수신하는 DGPS수신기(T3)와, 일측에 렌즈부(L)를 구비하여 측정점의 각도와 거리를 정밀측정할 수 있도록 된 측정장치부(T4)와, DGPS수신기(T3)에 의해 수신한 GPS보정값을 이용하여 GPS안테나(T1a)의 정밀거리 연산을 통해 측량장비(T)의 정밀위치를 확인하고 측정장치부(T4)에 의해 측정된 측정점의 각도와 거리를 입력받아 상기 정밀위치를 기준으로 측정점의 위치좌표를 연산처리하는 제어부(T2)와, 제어부(T2)에 의해 연산된 측정점의 각도와 거리측정 및 측정점의 위치좌표를 전달받아 유ㆍ 무선으로 송출하는 데이터송신기(T5)를 포함하여 구성된다.
상기 측량장비(T)는 삼각대(Tp)에 장착하기 위한 수평조절나사(S)를 구비한다.
상기 측량장비(T)는 측지측량에 통상적으로 사용되는 측량기기이므로 기타 구성에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
본 발명에 의하여 지형변화를 측량하는 과정을 설명하면, 기준측량기(B)는 측량작업자에 의해 임의의 측정위치(c)에 거치되며, 미리 설정된 제1기준점(a) 및 제2기준점(b)의 좌표를 측지하며, 측지된 제1기준점(a) 및 제2기준점(b)의 데이터를 측량장비(T)의 데이터송신기(T5)를 통해 측지데이터처리장치(C)로 송출한다.
상기 측지데이터처리장치(C)는 제1기준점(a) 또는 제2기준점(b)에 설치된 기준측량기(B)로부터 수신한 데이터를 통해, 제2기준점(b) 또는 제1기준점(a)의 좌표가 기존의 좌표와 동일한지를 확인할 수 있다.
이때 상기 제1기준점(a) 또는 제2기준점(b)의 좌표가 기존의 좌표와 동일할 경우, 측지데이터처리장치(C)는 제1기준점(a) 및 제2기준점(b)에 변화가 발생하지 않았다고 판단한다.
따라서 상기 측지데이터처리장치(C)는, 측정위치(c)에 설치된 기준측량기(B)로부터 측지한 제1기준점(a) 또는 제2기준점(b) 좌표를 확인하여, 제1기준점(a) 또는 제2기준점(b)에 변화가 없을 경우, 해당 측정위치(c)를 재측량이 필요한 곳으로 설정하지 않는다.
상기 측지데이터처리장치(C)는, 측정위치(c)에 설치된 기준측량기(B)로부터 측지한 제1기준점(a) 또는 제2기준점(b) 좌표를 확인하여, 제1기준점(a) 또는 제2기준점(b)에 변화 있을 경우, 해당 측정위치(c)를 재측량이 필요한 곳으로 설정한다.
한편, 상기 측지데이터처리장치(C)는, 제1기준점(a) 또는 제2기준점(b)에 설치된 기준측량기(B)로부터 측지된 제1기준점(a) 또는 제2기준점(b)의 좌표가 기존의 좌표와 동일하지 않을 경우, 측지데이터처리장치(C)는 제1기준점(a) 또는 제2기준점(b)에 변화가 발생하였다고 판단한다.
따라서 상기 측지데이터처리장치(C)는 측정위치(c)에 설치된 기준측량기(B)에서 측지한 제1기준점(a) 또는 제2기준점(b)의 좌표를 통해 제1기준점(a) 및 제2기준점(b) 중 어느 점에서 변화가 발생하였는지를 판단하고, 제1기준점(a) 및 제2기준점(b) 중 변화가 발생한 점에 대해서는 재측량이 필요한 곳으로 설정한다.
이때 상기 측지데이터처리장치(C)는, 측정위치(c)에 설치된 기준측량기(B)에서 측지한 제1기준점(a) 또는 제2기준점(b)의 좌표가 모두 변화되었을 경우, 해당 측정위치(c)도 변한 것으로 판단하여, 제1기준점(a), 제2기준점(b), 측정위치(c)에 대해 재측량이 필요한 곳으로 설정한다.
상기 기준측량기(B)를 구성하는 상기 삼각대(T)는, 상단지지대(10)와; 상기 상단지지대(10)에 상단이 회동 가능하게 결합되어 벌렸다 오므렸다 할 수 있게 설치되는 3개의 다리(20)와; 상기 상단지지대(10)에 결합되어 측량장비(T)가 장착되는 측량기기 마운트(30); 및 상기 측량기기 마운트(30)를 상단지지대(10)에 결합함과 아울러 상기 측량기기 마운트(30)가 자동적으로 수평상태로 유지되도록 하기 위한 마운트수평유지수단(40)을 포함하여 구성된다.
상기 상단지지대(10)는 다리(20)의 상단을 회동 가능하게 연결하기 위한 힌지공(11a)이 각각 구비된 3개의 힌지부(11)를 등각도 간격으로 구비한다.
상기 다리(20)는 상기 힌지부(11)에 대응하며 힌지공(11a)에 대응하는 힌지공(22a)이 구비된 힌지부(22)와 상기 힌지부(22)의 하부에 일체로 형성되어 상부다리 연결홈(23a)이 구비된 상부다리 연결부(23)를 가지는 힌지부재(21)와,
상기 힌지부(11, 22)를 상대 회동 가능하게 연결하는 힌지핀(24)과, 상기 힌지부재(21)의 상부다리 연결홈(23a)에 간격을 두고 나란히 삽입되는 한 쌍의 상부다리부재(25a)가 구비된 상부다리(25)와, 상기 한 쌍의 상부다리부재(25a) 사이에 슬라이드 가능하게 삽입되는 하부다리부재(26a) 구비된 하부다리(26)와, 상기 상부다리부재(25a)의 하단에 고정되며 하부다리(26)가 관통될 수 있도록 형성된 다리연결링(27a)과 상기 다리연결링(27a)에 나사결합되어 상기 상부다리부재(25a)의 어느 하나를 관통하여 선단이 하부다리부재(26a)의 외면에 밀착되는 다리결합나사(27b)가 구비된 다리결합구(27)와, 상기 하부다리부재(26a)의 하단에 결합되며 하단첨예형 착지부(28a)가 구비된 착지부재(28)를 포함하여 구성된다.
상기 상부다리부재(25a)는 원형 단면으로 형성하고, 하부다리부재(26a)는 상부다리부재(25a)의 외주면에 대응하는 양측원호면을 가지는 형태로 형성하여 상부다리부재(25a)의 외주면과 하부다리부재(26a)의 양측원호면에 의하여 하부다리부재(26a)가 한 쌍의 상부다리부재(25a) 사이에서 임의로 이탈되는 일이 없이 슬라이드 할 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다.
상기 상부다리부재(25a)와 하부다리부재(26a)는 삼각대 전체의 중량을 최소화하기 위하여 각각 파이프 형태로 형성하는 것이 바람직하다.
상기 하부다리부재(26a)의 상단에는 마감캡(26b)이 결합된다. 상기 마감캡(26b)은 파이프 형태로 형성된 하부다리부재(26a)의 상단에 삽입되는 삽입부(26c)와, 상기 삽입부(26c)의 상단에 하부다리부재(26a)의 외곽 형상에 대응하는 외곽 형상을 가지도록 확장 형성된 마감부(26d)로 구성된다. 상기 마감캡(26b)은 삽입부(26c)를 하부다리부재(26a)의 상단에 억지끼움식으로 삽입하는 것에 의하여 하부다리부재(26a)의 상단에 고정 결합할 수 있으며, 도시예와 같이, 하부다리부재(26a)의 상단을 관통하는 스크루(26e)를 마감캡(26b)에 체결하는 것에 의하여 결합할 수도 있다.
상기 다리연결링(27a)은 상부다리부재(25a)의 하단부를 감싸는 장원형 단면, 즉 장원통형으로 형성되며, 상기 다리결합나사(27b)를 체결하기 위한 너트부(27c)가 구비된다. 상기 너트부(27c)는 다리연결링(27a)을 합성수지로 성형하는 과정에서 너트를 인서트시키는 것에 의하여 구성할 수 있다.
상기 다리결합나사(27b)는 별도의 공구 없이 돌릴 수 있도록 하기 위하여 나비형 손잡이를 가지는 나비나사로 구성하는 것이 바람직하다.
상기 다리연결링(27a)은 너트부(27c)의 반대측을 관통하는 스크루(27d)를 상부다리부재(25a)의 하단 외주면에 밀착시키거나 체결하는 것에 의하여 상부다리부재(25a)의 하단에 고정 결합할 수 있다.
상기 착지부재(28)는 하부다리부재(26a)가 파이프 형태로 형성된 경우, 도시예와 같이, 하단 내부로 삽입되는 삽입부(28b)를 형성하여 하부다리부재(26a)를 관통하는 고정나사(28c)를 체결하는 것에 의하여 하부다리부재(26a)의 하단에 결합할 수 있다. 상기 하부다리부재(26a)가 봉 형태로 형성된 경우에는 하부다리부재(26a)의 하단 외부로 씌워지는 소켓형 결합부를 형성하여 이에 하부다리부재(26a)의 하단부를 삽입하고 소켓형 결합부에 고정나사를 관통시켜 하부다리부재(26a)의 하단부에 체결하는 것에 의하여 착지부재(28)를 하부다리부재(26a)의 하단에 결합할 수 있다. 다만, 삼각대 전체의 중량을 줄이기 위하여 하부다리부재(26a)를 파이프 형태로 형성하는 것이 바람직하므로 도시예와 같이 구성하는 것이 바람직하다.
상기 착지부재(28)는 하단첨예형 착지부(28a)와 삽입부(28b) 사이에 수평으로 연장 형성되어 측량 작업자(기계수)가 발로 밟아서 하단첨예형 착지부(28a)가 지면에 박히도록 하기 위한 족답편(28d)을 구비하는 것이 바람직하다.
상기 측량기기 마운트(30)는 꼭지점 부분이 라운드 처리된 정삼각 형상으로 형성되며, 그 중심에서 꼭지점을 잇는 선상에 동일한 거리를 두고 측량장비(T)를 장착하기 위한 3개의 측량기기 장착홀(31)이 구비된 마운트를 사용하는 것이 바람직하다. 다만, 장착하고자 하는 측량장비(T)의 종류에 따라 기존의 마운트 중에서 어느 하나를 선택할 수 있다.
상기 마운트수평유지수단(40)은 상기 상단지지대(10)의 상면 중앙에 고정되며 구형 외주면(41a)을 가지는 3차원회동지지체(41)와,
상기 측량기기 마운트(30)의 하면 중앙에 고정되며 상기 3차원회동지지체(41)의 구형 외주면(41a)에 대응하는 구형 내주면(42a)을 가지는 3차원회동체(42)와, 상기 3차원회동체(42)에 나사체결되어 3차원회동지지체(41)에 대한 3차원회동체(42)의 회동을 규제하는 3차원회동규제나사(43)와, 상기 측량기기 마운트(30)의 3개의 곡지점부에서 서로 120도 각도 간격을 이루면서 동일 길이로 수평 연장되는 3개의 수평유지바(bar)(44)와, 상기 수평유지바(44)의 단부에 수직으로 결합되며 동일 길이로 하향 연장되는 3개의 수직유지봉(45) 및, 상기 수직유지봉(45)의 하단에 각각 결합되는 3개의 평형추(46)를 포함하여 구성된다.
상기 3차원회동지지체(41)는 상기 상단지지대(10)의 중앙에 하단이 나사결합되는 나사봉(41b)의 상단에 하면 중앙이 나사결합된다. 상기 나사봉(41b)의 하단과 상단지지대(10)의 나사결합이 임의 해제되는 것을 방지하기 위하여 나사봉(41b)의 하단에는 로크너트(41c)가 체결되어 상단지지대(10)의 상면에 밀착된다.
상기 3차원회동체(42)는 전후 한 쌍의 하프부재로 분할 형성하여 각 하프부재에 상기 구형 내주면(42a)의 전반부와 후반부가 각각 형성되도록 구성하고, 이들 하프부재 중 어느 한쪽 하프부재(도면에서는 전방측 하프부재)를 수평으로 관통하는 스크루(42b)를 다른 쪽 하프부재(도면에서는 후방측 하프부재)에 체결하는 것에 의하여 일체화된 3차원회동체(42)를 구성할 수 있다.
상기 3차원회동체(42)는 상기 측량기기 마운트(30)를 위에서 아래로 관통하는 스크루(42c)를 3차원회동체(42)의 상면에 체결하는 것에 의하여 측량기기 마운트(30)와 일체로 결합된다.
상기 3차원회동규제나사(43)는 상기 3차원회동체(42)의 하프부재 중 어느 한쪽 하프부재(도면에서는 전방측 하프부재)에 형성된 나사공(43a)에 수평으로 나사체결된다. 상기 3차원회동규제나사(43)를 조이면 그 선단이 3차원회동지지체(41)의 구형 외주면(41a)에 밀착되어 3차원회동체(42)가 3차원회동지지체(41)에 대하여 3차원회동이 이루어지지 않게 되며, 3차원회동규제나사(43)를 풀어내면 그 선단이 3차원회동지지체(41)의 구형 외주면(41a)에서 이격되어 3차원회동체(42)가 3차원회동지지체(41)에 대하여 3차원회동이 이루어질 수 있게 된다.
상기 3차원회동규제나사(43)는 별도의 공구 없이 돌릴 수 있도록 하기 위하여 나비형 손잡이가 달린 나비나사로 구성하는 것이 바람직하다.
상기 수평유지바(44)와 수직유지봉(45)은 수직유지봉(45)의 상단에 형성된 수나사부(45a)를 상기 수평유지바(44)에 형성된 나사공(44a)에 아래에서 위로 나사결합하는 것에 의하여 서로 결합할 수 있다.
상기 수지유지봉(45)과 평형추(46)는 도시예와 같이 일체로 형성할 수도 있으며, 수직유지봉(45)의 하단에 수나사부(미도시)를 형성하여 평형추(46)의 상면 중앙에 형성된 나사공(미도시)에 나사결합하는 것에 의하여 결합할 수도 있다.
이하, 본 발명에 의한 지형변화를 감지해 기준점별 지피에스 좌표로 지표면을 측지측량하는 관측 시스템의 작용에 대하여 설명한다.
먼저, 다리(20)의 길이를 조절하는 과정을 설명한다.
상부다리부재(25a)의 하단에 고정 결합된 다리연결링(27a)의 너트부(27c)에 체결되어 있는 다리결합나사(27b)를 이완시킨 상태에서 하부다리부재(26a)를 당기거나 밀어 올리면 상부다리(25)와 하부다리(26)로 이루어지는 다리(20)의 길이를 길게 또는 짧게 조절할 수 있다. 다리(20)의 길이를 조절한 후에는 다리결합나사(27b)를 조이면 다리결합나사(27b)의 선단이 하부다리부재(26a)의 측면에 밀착되면서 상부다리(25)와 하부다리(26)가 임의로 길어지거나 짧아질 수 없는 상태로 고정된다.
다음, 다리(20)를 벌리거나 접는 과정을 설명한다.
도 4에 도시한 바와 같이, 3개의 다리(20)를 가지런하게 접은 상태에서 각 다리(20)를 벌어지는 방향으로 당기면, 상부다리(25)의 상단에 결합되어 있는 힌지부재(21)가 상단지지대(10)의 힌지부(11)에 대하여 힌지핀(24)을 기준으로 하여 바깥쪽으로 회동하여 다리(20)가 도 5에 도시한 바와 같이 벌어지게 된다.
도 5에 도시한 바와 같이, 3개의 다리(20)가 벌어진 상태에서 각 다리(20)를 접히는 방향으로 밀면, 상부다리(25)의 상단에 결합되어 있는 힌지부재(21)가 상단지지대(10)의 힌지부(11)에 대하여 힌지핀(24)을 기준으로 하여 안쪽으로 회동하여 다리(20)가 도 4에 도시한 바와 같이 접히게 된다.
다음, 삼각대를 지면에 거치하는 과정을 설명한다.
도 5에 도시한 바와 같이 다리(20)를 벌린 상태에서 하부다리(26)의 하단에 구비된 착지부재(28)의 하단첨예형 착지부(28a)를 지면에 착지시킨다. 이때 하단첨예형 착지부(28a)의 하단은 지면에 단순히 착지된 상태가 되도록 거치할 수도 있고, 하단첨예형 착지부(28a)의 하단이 지면에 박힌 상태가 되도록 거치할 수도 있다.
하단첨예형 착지부(28a)가 지면에 박힌 상태로 거치하는 경우에는 족답편(28d)을 작업자(기계수)가 발로 밟아서 하단첨예형 착지부(28a)가 지면에 박히도록 할 수 있다.
다음, 측량기기 마운트(30)가 자동적으로 수평으로 유지하게 되는 과정을 설명한다.
삼각대를 지면에 거치한 상태에서 마운트수평유지수단(40)의 3차원회동규제나사(43)를 이완시키면, 3차원회동지지체(41)의 구형 외주면(41a)에 밀착되어 있던 3차원회동규제나사(43)의 선단부가 3차원회동지지체(41)의 구형 외주면(41a)로부터 이격되어 3차원회동체(42)가 3차원회동지지체(41)에 대하여 3차원회동 가능한 상태로 된다.
이때 3차원회동체(42)는 측량기기 마운트(10)의 하면에 고정되어 있고, 측량기기 마운트(30)의 3개의 꼭지점부에 형성된 3개의 수평유지바(44)의 단부에는 각각 수직유지봉(45)이 결합되어 있으며, 수직유지봉(45)의 하단에는 각각 평형추(46)가 결합되어 있으므로 3개의 평형추(46)의 작용에 의하여 수직유지봉(45)이 수직을 유지하게 되고, 수직유지봉(45)에 결합된 수평유지바(44)는 수평을 유지하게 되며, 수평유지바(44)가 일체로 결합된 측량기기 마운트(30)는 수평을 유지하게 된다.
이 상태에서 3차원회동규제나사(43)를 조이면 그 선단이 3차원회동지지체(41)의 구형 외주면(41a)에 밀착되어 3차원회동체(42)가 3차원회동지지체(41)에 대하여 3차원회동이 불가능하게 되고, 3차원회동체(41)와 측량기기 마운트(30)의 상면이 수평 상태로 유지된다.
이와 같이 수평 상태로 유지되고 있는 측량기기 마운트(30)의 상면에 측량장비(T)를 장착하면, 측량장비(T) 또한 수평을 이루게 되므로 측량장비(T)의 수평을 유지하기 위한 별도의 작업을 거치지 않고서도 측량장비(T)의 수평이 유지된다.
즉 측량장비(T)는 측량기기 마운트(30) 상에 안착시킴과 아울러 수평조절나사(S)를 측량기기 마운트(30)에 형성된 측량기기 장착홀(31)에 체결하는 것에 의하여 삼각대(Tp)에 장착되며, 이후 수평조절나사(S)를 이용한 수평조절 작업을 거치지 않고서도 수평을 유지하게 된다.
따라서 측량작업자(기계수)는 삼각대를 거치하고 측량기기 마운트(30)에 측량장비(T)를 장착한 후 곧바로 측량작업을 시작할 수 있게 된다.
여기서 지면이 완전한 수평을 이루는 경우, 3개의 다리(20)의 길이를 완전히 동일하게 조절하였다면, 마운트수평유지수단(40)에 의한 수평유지 동작이 불필요하게 되겠지만, 작업자의 조작에 의하여 3개의 다리(20)의 길이를 완전히 동일하게 조절하는 것은 사실상 불가능하므로 측량작업 현장에서 삼각대를 지면에 착지 하였을 때 측량기기 마운트(30)가 수평을 유지하지 못하는 것으로 보아야 할 것이다.
따라서 상술한 바와 같은 마운트수평유지수단(40)에 의한 수평유지 동작은 도 5에 도시한 바와 같이, 삼각대를 수평 지면에 거치하는 경우에는 물론 도 6 내지 도 9에 도시한 바와 같이, 삼각대를 경사 지면에 거치하는 경우에도 동일하게 이루어진다고 할 것이다.
이상에서 설명한 실시예들은 그 일 예로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 상부지지대 11 : 힌지부
20 : 다리 21 : 힌지부재
25 : 상부다리 26 : 하부다리
27 : 다리결합구 28 : 착지부재
30 : 마운트 40 : 마운트수평유지수단
41 : 3차원회동지지체 41a : 구형 외주면
42 : 3차원회동체 42a : 구형 내주면
43 : 3차원회동규제나사 44 : 수평유지바
45 : 수직유지봉 46 : 평형추

Claims (1)

  1. 절대위치값을 가지며 위성(G)으로부터의 위치값을 수신하여 이를 상호 연산하여 GPS(위성위치확인시스템) 보정값을 출력하고, 출력된 GPS 보정값을 외부로 무선출력하는 기준국(A); 삼각대(Tp)에 장착되어 측정점에 거치되며 측정점의 각도와 거리측정, 측정점의 위치좌표를 산출해 표시 및 저장하는 기능 및 유무선 통신기능을 갖는 기준측량기(B); 상기 기준측량기(B)의 측량장비(T)로부터 측정점의 각도와 거리측정 및 측정점의 위치좌표를 유ㆍ 무선으로 수신하는 측지데이터처리장치(C)를 포함하여 구성되고,
    상기 삼각대(Tp)는,
    상단지지대(10)와, 상기 상단지지대(10)에 상단이 회동 가능하게 결합되어 벌렸다 오므렸다 할 수 있게 설치되는 3개의 다리(20)와, 상기 상단지지대(10)에 결합되어 측량장비(T)가 장착되는 마운트(30); 및 상기 마운트(30)를 상단지지대(10)에 결합함과 아울러 상기 마운트(30)가 자동적으로 수평상태로 유지되도록 하기 위한 마운트수평유지수단(40)을 포함하며,
    상기 상단지지대(10)는 다리(20)의 상단을 회동 가능하게 연결하기 위한 힌지공(11a)이 각각 구비된 3개의 힌지부(11)를 등각도 간격으로 구비하고,
    상기 다리(20)는 상기 힌지부(11)에 대응하며 상기 힌지공(11a)에 대응하는 힌지공(22a)이 구비된 힌지부(22)와 상기 힌지부(22)의 하부에 일체로 형성되어 상부다리 연결홈(23a)이 구비된 상부다리 연결부(23)를 가지는 힌지부재(21)와, 힌지부(11, 22)를 상대 회동 가능하게 연결하는 힌지핀(24)과, 상기 힌지부재(21)의 상부다리 연결홈(23a)에 간격을 두고 나란히 삽입되는 한 쌍의 상부다리부재(25a)가 구비된 상부다리(25)와, 상기 한 쌍의 상부다리부재(25a) 사이에 슬라이드 가능하게 삽입되는 하부다리부재(26a)가 구비된 하부다리(26)와, 상기 상부다리부재(25a)의 하단에 고정되며 하부다리(26)가 관통될 수 있도록 형성된 다리연결링(27a)과 상기 다리연결링(27a)에 나사결합되어 상기 상부다리부재(25a)의 어느 하나를 관통하여 선단이 하부다리부재(26a)의 외면에 밀착되는 다리결합나사(27b)가 구비된 다리결합구(27)와, 상기 하부다리부재(26a)의 하단에 결합되며 하단첨예형 착지부(28a)가 구비된 착지부재(28)를 포함하여 구성되며,
    상기 마운트수평유지수단(40)은, 상기 상단지지대(10)의 상면 중앙에 고정되며 구형 외주면(41a)을 가지는 3차원회동지지체(41)와, 상기 마운트(30)의 하면 중앙에 고정되며 상기 3차원회동지지체(41)의 구형 외주면(41a)에 대응하는 구형 내주면(42a)을 가지는 3차원회동체(42)와, 상기 3차원회동체(42)에 나사체결되어 3차원회동지지체(41)에 대한 3차원회동체(42)의 회동을 규제하는 3차원회동규제나사(43)와, 상기 마운트(30)의 3개의 꼭지점부에서 서로 120도의 각도 간격을 이루면서 동일 길이로 수평 연장되는 3개의 수평유지바(bar)(44)와, 상기 수평유지바(44)의 단부에 수직으로 결합되며 동일 길이로 하향 연장되는 3개의 수직유지봉(45) 및, 상기 수직유지봉(45)의 하단에 각각 결합되는 3개의 평형추(46)를 포함하여 구성되는 지형변화를 감지해 기준점별 지피에스 좌표로 지표면을 측지측량하는 관측 시스템.
KR20140062402A 2014-05-23 2014-05-23 지형변화를 감지해 기준점별 지피에스 좌표로 지표면을 측지측량하는 관측 시스템 KR101490312B1 (ko)

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