KR102142923B1 - coordinate positioning system - Google Patents

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KR102142923B1 KR1020180031369A KR20180031369A KR102142923B1 KR 102142923 B1 KR102142923 B1 KR 102142923B1 KR 1020180031369 A KR1020180031369 A KR 1020180031369A KR 20180031369 A KR20180031369 A KR 20180031369A KR 102142923 B1 KR102142923 B1 KR 102142923B1
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Abstract

본 발명은 공간좌표 측위 시스템에 관한 것으로서, 상세하게는 공간좌표를 알 수 없는 복수의 보조점 스테이션이 설치된 공간에서 지상 원점 스테이션의 공간좌표와 스테이션 간의 거리 정보에 근거하여 보조점 스테이션의 공간좌표를 실시간 산출함으로써 공간 내의 측위 대상 물체의 위치를 고정밀도로 측정할 수 있는 공간좌표 측위 시스템에 관한 것이다. 이를 위해, 본 발명에 따른 공간좌표 측위 시스템은 그 위치정보가 이미 결정되어 있으며 무선 거리 측정 기능을 구비한 지상 원점 스테이션과, 그 위치정보가 알려지지 않고 가변적이며 무선 거리 측정 기능을 구비한 복수의 보조점 스테이션과, 상기 지상 원점 스테이션과 상기 보조점 스테이션 간의 무선 거리정보 및 상기 보조점 스테이션 상호 간의 무선 거리정보를 일정 시간마다 수신하여, 복수의 거리정보 및 상기 지상 원점 스테이션의 위치정보에 근거하여 상기 보조점 스테이션의 위치정보를 일정 시간마다 산출하는 보조점 위치산출 서버를 포함한다.The present invention relates to a spatial coordinate positioning system, and in detail, the spatial coordinate of the auxiliary point station is determined based on the spatial coordinate of the ground origin station and the distance information between the stations in a space in which a plurality of auxiliary point stations are installed. It relates to a spatial coordinate positioning system capable of measuring the position of a positioning target object in space with high precision by calculating in real time. To this end, in the spatial coordinate positioning system according to the present invention, the location information is already determined and the ground origin station is equipped with a wireless distance measurement function, and the location information is unknown and variable, and a plurality of auxiliary devices are provided with a wireless distance measurement function. A point station, wireless distance information between the ground origin station and the auxiliary point station, and wireless distance information between the auxiliary point stations are received every predetermined time, and based on a plurality of distance information and the location information of the ground origin station, the It includes an auxiliary point position calculation server that calculates the position information of the auxiliary point station every predetermined time.

Description

공간좌표 측위 시스템{coordinate positioning system}Spatial coordinate positioning system

본 발명은 공간좌표 측위 시스템에 관한 것으로서, 상세하게는 공간좌표를 알 수 없는 복수의 보조점 스테이션이 설치된 공간에서 지상 원점 스테이션의 공간좌표와 보조점 스테이션 간의 거리 정보에 근거하여 보조점 스테이션의 공간좌표를 일정 주기마다 산출함으로써 공간 내의 측위 대상 물체의 위치를 고정밀도로 측정할 수 있는 공간좌표 측위 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a spatial coordinate positioning system, and in detail, the space of an auxiliary point station based on the spatial coordinates of the ground origin station and distance information between the auxiliary point stations in a space in which a plurality of auxiliary point stations are installed. The present invention relates to a spatial coordinate positioning system capable of accurately measuring a position of a positioning object in space by calculating coordinates at regular intervals.

위성 항법 시스템은 위성을 이용하여 사용자에게 현재의 위치 및 사용자가 원하는 목적지까지의 경로를 제공하는 시스템을 말한다. 현재 널리 이용되고 있는 위성 항법 시스템(Global Navigation Satellite System)은 미국에서 제공하는 GPS(Global Positioning System)가 대표적이다. The satellite navigation system refers to a system that provides a user with a current location and a route to a destination desired by the user using satellites. The Global Navigation Satellite System, which is currently widely used, is the Global Positioning System (GPS) provided by the United States.

이러한 위성 항법 시스템의 대표적인 사용례로서 차량 항법(Car Navigation) 시스템이 있다. 차량 항법 시스템은 운전자에게 차량의 현재 위치를 파악하여 사용자가 원하는 목적지까지 최적 경로를 제공하며 경로에 따라 운전자를 안내하는 시스템을 말한다. 이러한 차량 항법 시스템은 일반적으로 GPS(Global Positioning System) 센서를 이용하여 차량의 현재 위치를 계산하고 현재 위치로부터 목적지까지의 경로 안내를 수행한다. As a typical use case of such a satellite navigation system, there is a car navigation system. The vehicle navigation system refers to a system that provides the driver with an optimal route to a destination desired by the user by grasping the current location of the vehicle and guides the driver along the route. In general, such a vehicle navigation system calculates a current position of a vehicle using a Global Positioning System (GPS) sensor and performs route guidance from the current position to a destination.

한편, 최근에는 무인으로 차량을 주행하는 무인 주행 시스템이 개발되고 있다. 무인 주행 시스템에서 차량의 차선 이탈을 방지하기 위해 차량 위치의 측정 정밀도는 수 센티미터 이내로 매우 높아야 하는데, 현재 사용되는 GPS의 위치 산출 오차는 수 미터 내외로 크다는 문제점이 있다. Meanwhile, recently, an unmanned driving system for driving a vehicle unmanned has been developed. In the unmanned driving system, the measurement accuracy of the vehicle position must be very high within several centimeters in order to prevent the vehicle from leaving the lane, but there is a problem that the position calculation error of the currently used GPS is around several meters.

또한, 위성항법 시스템을 구성하고 있는 위성에 대한 수명 및 유지관리의 한계가 있어 이에 대한 보완방식이 요구되고 있다.In addition, there is a limitation in the lifespan and maintenance of the satellites constituting the satellite navigation system, and thus, a complementary method is required.

이에 대하여, 본 출원인의 특허출원 제10-2016-0122139호는 GPS 대비 위치 산출 정밀도를 높일 수 있도록 지상에 설치되어 있는 다수의 지상 원점 스테이션(ground base pont)과 보조점 스테이션(assistant point)을 이용하여 측위 대상의 위치를 측정할 수 있는 고정밀 공간정보 계측 지원 시스템을 개시하고 있다. On the other hand, the applicant's patent application No. 10-2016-0122139 uses a number of ground base stations and assist points installed on the ground to increase the accuracy of location calculation compared to GPS. Thus, a high-precision spatial information measurement support system capable of measuring the position of a positioning object is disclosed.

그러나 특허출원 제10-2016-0122139호의 고정밀 공간정보 계측 지원 시스템이 실제로 구현되기 위해서는 공간좌표를 알고 있는 국가 기준점으로부터 가시거리가 확보될 수 있는 거리 내에 다수의 지상 원점 스테이션을 일정 간격마다 설치해야 하는 문제점이 있다. 즉, 지상 원점 스테이션을 전국에 일정 간격마다 설치하는 경우, 큰 비용과 장기간의 공사 및 유지관리가 필요하므로 이를 구현하기에는 현실적으로 어려움이 있다. However, in order to actually implement the high-precision spatial information measurement support system of Patent Application No. 10-2016-0122139, a number of ground origin stations must be installed at regular intervals within a distance that can secure a visible distance from a national reference point that knows the spatial coordinates. There is a problem. That is, if the ground origin stations are installed at regular intervals across the country, it is difficult to implement them because large costs and long-term construction and maintenance are required.

미국 공개특허 제2008-0242310호US Patent Publication No. 2008-0242310

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 목적은 설치 비용을 줄일 수 있고 장기간의 설치 공사를 하지 않아도 측위 대상에 대해 고정밀의 공간좌표를 계측할 수 있는 시스템을 제공하는 것이다. The present invention was invented to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a system capable of reducing installation cost and measuring high-precision spatial coordinates for a positioning object without long-term installation work. will be.

이를 위해, 본 발명에 따른 공간좌표 측위 시스템은 그 위치정보가 이미 결정되어 있으며 무선 거리 측정 기능을 구비한 지상 원점 스테이션과, 그 위치정보가 알려지지 않고 가변적이며 무선 거리 측정 기능을 구비한 복수의 보조점 스테이션과, 상기 지상 원점 스테이션과 상기 보조점 스테이션 간의 무선 거리정보 및 상기 보조점 스테이션 상호 간의 무선 거리정보를 일정 시간마다 수신하여, 복수의 거리정보 및 상기 지상 원점 스테이션의 위치정보에 근거하여 상기 보조점 스테이션의 위치정보를 일정 시간마다 산출하는 보조점 위치산출 서버를 포함한다.To this end, in the spatial coordinate positioning system according to the present invention, the location information is already determined and the ground origin station is equipped with a wireless distance measurement function, and the location information is unknown and variable, and a plurality of auxiliary devices are provided with a wireless distance measurement function. By receiving a point station, wireless distance information between the ground origin station and the auxiliary point station, and wireless distance information between the auxiliary point stations every predetermined time, based on a plurality of distance information and the location information of the ground origin station, the It includes an auxiliary point position calculation server that calculates the position information of the auxiliary point station every predetermined time.

또한, 본 발명에 따른 공간좌표 측위 시스템은 그 위치정보가 이미 결정되어 있으며 무선 거리 측정 기능을 구비한 지상 원점 스테이션과, 그 위치정보가 알려지지 않고 가변적이며 무선 거리 측정 기능을 구비한 복수의 보조점 스테이션을 포함하며, 상기 지상 원점 스테이션은 상기 보조점 스테이션 상호 간의 무선 거리정보를 일정 시간마다 수신하고, 복수의 무선 거리정보 및 자신의 위치정보에 근거하여 일정 시간마다 상기 보조점 스테이션의 위치정보를 산출하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the spatial coordinate positioning system according to the present invention, the location information is already determined and the ground origin station is equipped with a wireless distance measurement function, and the location information is unknown and variable, and a plurality of auxiliary points are provided with a wireless distance measurement function. A station, wherein the terrestrial origin station receives wireless distance information between the auxiliary point stations every predetermined time, and receives the location information of the auxiliary point station at a predetermined time based on a plurality of wireless distance information and its own location information. It is characterized by calculating.

또한, 본 발명에 따른 지상 원점 스테이션은 레이저를 출사하는 광원 및 반사된 레이저를 검출하는 수광부를 포함하는 레이저 모듈과, 레이저의 출사 및 검출과 관련된 시간정보에 근거하여 보조점 스테이션과의 절대 거리정보를 산출하는 거리 측정부와, 상기 보조점 스테이션과 무선신호를 송수신하고 보조점 위치 산출 서버로 절대 거리정보를 전송하는 무선 통신부와, 상기 레이저 모듈을 제어하고 상기 거리 측정부에서 산출한 절대 거리정보가 상기 무선통신부를 통해 전송되도록 하는 제어부를 포함한다. In addition, the ground origin station according to the present invention includes a laser module including a light source emitting a laser and a light receiving unit that detects the reflected laser, and absolute distance information from the auxiliary point station based on time information related to the emission and detection of the laser. A distance measurement unit that calculates a distance measurement unit, a wireless communication unit that transmits and receives a radio signal with the auxiliary point station and transmits absolute distance information to the auxiliary point position calculation server, and the absolute distance information calculated by the distance measurement unit by controlling the laser module. And a control unit to be transmitted through the wireless communication unit.

또한, 본 발명에 따른 보조점 스테이션은 다른 보조점 스테이션과 무선신호를 송수신하며 다른 보조점 스테이션과의 무선 거리정보를 보조점 위치 산출 서버로 전송하고 보조점 위치 산출 서버로부터 보조점 스테이션의 위치정보를 수신하는 무선 통신부와, 무선신호에 근거하여 다른 보조점 스테이션과의 무선 거리정보를 산출하는 거리 측정부와, 상기 보조점 스테이션의 위치정보 및 시간정보로 구성된 방송정보를 생성하여 방송정보가 상기 무선 통신부를 통해 송출되도록 하는 제어부를 포함한다. In addition, the auxiliary point station according to the present invention transmits and receives wireless signals to and from other auxiliary point stations, transmits wireless distance information with other auxiliary point stations to the auxiliary point location calculation server, and the position information of the auxiliary point station from the auxiliary point location calculation server. A wireless communication unit that receives a radio signal, a distance measurement unit that calculates wireless distance information from another auxiliary point station based on a radio signal, and broadcast information composed of the location information and time information of the auxiliary point station It includes a control unit to be transmitted through the wireless communication unit.

또한, 본 발명에 따른 보조점 스테이션의 위치정보를 산출하는 방법은 공간좌표를 아는 지상 원점 스테이션과 공간좌표를 모르는 복수의 보조점 스테이션으로 구성된 공간좌표 측위 시스템의 보조점 위치 산출 장치가 보조점 스테이션의 공간좌표를 산출하는 방법으로서, 상기 지상 원점 스테이션과 특정 보조점 스테이션 간의 절대 거리정보를 수신하는 단계와, 상기 복수의 보조점 스테이션 간의 무선 거리정보를 수신하는 단계와, 상기 절대 거리정보와 복수의 무선 거리정보에 대하여 각각의 방정식을 구하고 각각의 방정식으로부터 연립 방정식을 생성하는 단계와, 상기 연립 방정식을 풀어 상기 복수의 보조점 스테이션의 공간좌표를 산출하는 단계를 포함한다. In addition, the method of calculating the location information of the auxiliary point station according to the present invention is the auxiliary point position calculation device of the spatial coordinate positioning system consisting of a ground origin station that knows spatial coordinates and a plurality of auxiliary point stations that do not know the spatial coordinates. A method of calculating a spatial coordinate of, comprising: receiving absolute distance information between the ground origin station and a specific auxiliary point station; receiving wireless distance information between the plurality of auxiliary point stations; and the absolute distance information and a plurality of And obtaining each equation for the wireless distance information of and generating a system of equations from each of the equations, and calculating spatial coordinates of the plurality of auxiliary point stations by solving the system of equations.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 공간좌표를 알 수 없는 복수의 보조점 스테이션이 설치된 공간에서 1개의 지상 원점 스테이션의 공간좌표와 스테이션 간의 거리 정보에 근거하여 보조점 스테이션의 공간좌표를 일정 시간마다 산출할 수 있어서 측위 대상의 위치를 고정밀도로 계측할 수 있는 효과가 있다. As described above, according to the present invention, in a space where a plurality of auxiliary point stations whose spatial coordinates are unknown, based on the spatial coordinates of one ground origin station and distance information between stations, the spatial coordinates of the auxiliary point stations are determined every predetermined time. It can be calculated, and there is an effect that the position of the positioning object can be measured with high precision.

도 1은 본 발명에 따른 공간좌표 측위 시스템의 개략적인 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 지상 원점 스테이션과 보조점 스테이션에 의해 만들어진 측위 셀을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 따른 지상 원점 스테이션과 보조점 스테이션의 내부 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 공간좌표 측위 시스템에서 위치 산출 단말이 자신의 위치를 계측할 수 있도록 사전 수행되는 프로세스를 나타낸 순서도.1 is a schematic configuration diagram of a spatial coordinate positioning system according to the present invention.
2 is a view showing a positioning cell made by a ground origin station and an auxiliary point station according to the present invention.
3 is an internal configuration diagram of a ground origin station and an auxiliary point station according to the present invention.
4 is a flow chart showing a process performed in advance so that the position calculation terminal can measure its own position in the spatial coordinate positioning system according to the present invention.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.The terms or words used in the specification and claims should not be interpreted as being limited to ordinary or dictionary meanings, and the inventor can appropriately define the concept of terms in order to best describe his or her invention. Based on the principle of being present, it should be interpreted as meanings and concepts consistent with the technical spirit of the present invention.

따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention, and do not represent all the technical spirit of the present invention, and various equivalents that can replace them at the time of the present application It should be understood that there may be variations.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 공간좌표 측위 시스템의 구성을 나타낸 것이다. 1 shows the configuration of a spatial coordinate positioning system according to the present invention.

도 1을 참조하면, 공간좌표 측위 시스템은 지상 원점 스테이션(100), 보조점 스테이션(110), 보조점 위치산출 서버(120), 위치 산출 단말(130) 등을 포함한다. Referring to FIG. 1, the spatial coordinate positioning system includes a ground origin station 100, an auxiliary point station 110, an auxiliary point position calculation server 120, a position calculation terminal 130, and the like.

공간좌표 측위 시스템의 각 구성을 설명하기에 앞서, 위치정보는 각 객체의 공간좌표(x, y, z)를 의미하고, 거리정보는 두 객체 간의 거리를 의미하며, 방송정보는 위치정보 및 시간정보를 포함하는 정보를 의미한다. 공간좌표와 위치정보는 혼용하여 사용하기로 한다. Before explaining each configuration of the spatial coordinate positioning system, location information means the spatial coordinates (x, y, z) of each object, distance information means the distance between two objects, and broadcast information means location information and time. It means information that includes information. Spatial coordinates and location information will be used interchangeably.

지상 원점(global point) 스테이션(100)은 지상에 수 킬로미터 간격마다 설치되어 있으며, 무선 거리 측정 및 절대 거리 측정 기능을 구비하고 있다. 지상 원점 스테이션(100)의 공간좌표는 국가 기준점으로부터 정의되어 이미 알려졌다. The global point station 100 is installed on the ground at intervals of several kilometers, and has wireless distance measurement and absolute distance measurement functions. The spatial coordinates of the ground origin station 100 are already known by being defined from the national reference point.

무선 거리 측정 기능은 Wi-Fi, UWB 등 무선신호에 근거하여 두 객체 간의 거리를 측정하여 무선 거리정보(점선 표시)를 산출하는 기능이고, 절대 거리 측정 기능은 레이저 또는 광을 이용하여 두 객체 간의 거리를 측정하여 절대 거리정보(실선 표시)를 산출하는 기능을 말한다. The wireless distance measurement function measures the distance between two objects based on wireless signals such as Wi-Fi and UWB, and calculates wireless distance information (dotted line display), and the absolute distance measurement function uses laser or light to measure the distance between two objects. It refers to the function of measuring the distance and calculating the absolute distance information (solid line display).

지상 원점 스테이션(100)은 절대 거리정보를 보조점 위치산출 서버(120)로 전송하며, 인접하는 보조점 스테이션(110)과의 무선 거리정보를 보조점 위치산출 서버(120)로 전송할 수 있다. The ground origin station 100 may transmit absolute distance information to the auxiliary point location calculation server 120, and may transmit wireless distance information with the adjacent auxiliary point station 110 to the auxiliary point position calculation server 120.

또한, 지상 원점 스테이션(100)은 복수의 보조점 스테이션(110)으로부터 무선 거리정보를 수집하여 수집한 무선 거리정보를 보조점 위치산출 서버(120)로 전송할 수 있다. In addition, the ground origin station 100 may collect wireless distance information from a plurality of auxiliary point stations 110 and transmit the collected wireless distance information to the auxiliary point location calculation server 120.

보조점(assistant point) 스테이션(110)은 지상에 수백 미터 간격마다 설치될 수 있으며, 무선 거리 측정 기능을 구비하고 있다. 보조 스테이션(110)의 무선 거리 측정 기능을 통해 인접하는 두 보조점 스테이션(110) 간의 거리를 측정할 수 있다. The assistant point station 110 may be installed every hundreds of meters on the ground, and has a wireless distance measurement function. A distance between two adjacent auxiliary point stations 110 may be measured through the wireless distance measurement function of the auxiliary station 110.

보조점 스테이션(110)의 공간좌표는 지상 원점 스테이션(100)과 같이 이미 알려져 있는 값이 아니며, 본 발명에서는 보조점 위치 산출 서버(120)가 보조점 스테이션(110)의 공간좌표를 실시간 산출할 수 있다. The spatial coordinate of the auxiliary point station 110 is not a known value like the ground origin station 100, and in the present invention, the auxiliary point position calculation server 120 calculates the spatial coordinate of the auxiliary point station 110 in real time. I can.

보조점 스테이션(110)은 보조점 위치산출 서버(120)로부터 일정 주기마다 자신의 공간좌표를 수신하여 공간좌표 및 시간정보로 구성된 방송정보를 주변으로 송출한다. The auxiliary point station 110 receives its own spatial coordinates from the auxiliary point location calculation server 120 at regular intervals and transmits broadcast information composed of spatial coordinates and time information to the surroundings.

보조점 스테이션(110)은 방송정보를 송출할 때 음영 지역을 최소화하기 위해 지표면으로 일정 높이로 높게 설치될 필요가 있다. 이러한 보조점 스테이션(110)은 송출 타워나 건물에 설치될 수 있는데, 진동이나 외풍 그 밖의 요인에 의해 송출 타워나 건물에 유동이 발생하여 보조점 스테이션(110)의 위치가 변경될 수 있다. The auxiliary point station 110 needs to be installed high to a certain height on the ground in order to minimize the shaded area when transmitting broadcast information. The auxiliary point station 110 may be installed in a transmission tower or a building, and the position of the auxiliary point station 110 may be changed due to vibrations, drafts, or other factors causing flow in the transmission tower or building.

이에 따라 보조점 스테이션(110)은 보조점 위치산출 서버(120)로부터 자신의 공간좌표를 일정 주기마다 수신함으로써 외부 환경에 의해 자신의 위치가 변경되더도 실시간 산출된 공간좌표에 의해 정확한 위치를 보장받을 수 있다. Accordingly, the auxiliary point station 110 receives its own spatial coordinates from the auxiliary point location calculation server 120 at regular intervals, thereby ensuring an accurate position by the spatial coordinates calculated in real time even if their position is changed by an external environment. I can receive it.

보조점 스테이션(110)은 각각 무선 거리정보를 보조점 위치산출 서버(120)로 전송할 수 있으나, 복수의 보조점 스테이션(110)이 메인 보조점 스테이션과 서브 보조점 스테이션으로 구성된 경우, 메인 보조점 스테이션이 서브 보조점 스테이션으로부터 무선 거리정보를 수집하여 수집한 무선 거리정보를 보조점 위치산출 서버(120)로 전송할 수 있다. The auxiliary point stations 110 may each transmit wireless distance information to the auxiliary point location calculation server 120, but when a plurality of auxiliary point stations 110 are composed of a main auxiliary point station and a sub auxiliary point station, the main auxiliary point The station may collect wireless distance information from the sub auxiliary point station and transmit the collected wireless distance information to the auxiliary point location calculation server 120.

보조점 위치산출 서버(120)는 지상 원점 스테이션(100) 및 보조점 스테이션(110)으로부터 거리정보를 수신하고 지상 원점 스테이션(100)의 공간좌표 및 거리정보를 이용하여 각 보조점 스테이션(100)의 공간좌표를 산출한다. 보조점 위치산출 서버(120)는 보조점 스테이션(110)의 공간좌표를 보조점 스테이션(110)에 일정 주기마다 제공한다. The auxiliary point location calculation server 120 receives distance information from the ground origin station 100 and the auxiliary point station 110, and uses the spatial coordinates and distance information of the ground origin station 100 to each auxiliary point station 100. Calculate the spatial coordinate of The auxiliary point position calculation server 120 provides the spatial coordinates of the auxiliary point station 110 to the auxiliary point station 110 at regular intervals.

위치 산출 단말(130)은 지상 원점 스테이션(100) 또는 보조점 스테이션(110)으로부터 송출되는 방송정보를 수신하여 자신의 위치정보를 산출한다. The location calculation terminal 130 calculates its own location information by receiving broadcast information transmitted from the ground origin station 100 or the auxiliary point station 110.

위치 산출 단말(130)은 지상 원점 스테이션(100) 또는 보조점 스테이션(110)으로부터 떨어진 거리를 구하고 그 거리를 반지름으로 하는 각각의 구가 교차하는 지점을 찾아 위치정보를 산출한다. The location calculation terminal 130 calculates location information by finding a distance away from the ground origin station 100 or the auxiliary point station 110 and finding a point at which each sphere having the distance as a radius intersects.

위치 산출 단말(130)은 지상 원점 스테이션(100) 또는 보조점 스테이션(100)과 무선신호를 송수신하고 그들로부터 방송정보를 수신할 수 있는 기능을 구비하고 있다면 어떠한 종류의 기기나 장치라도 가능하다. 예를 들어, 위치 산출 단말(130)은 스마트폰 등의 휴대단말이 될 수 있으며 자동차, 선박, 드론 등의 다양한 물체에 탑재될 수 있다. The location calculation terminal 130 may be any type of device or device as long as it has a function of transmitting and receiving wireless signals to and from the ground origin station 100 or the auxiliary point station 100 and receiving broadcast information from them. For example, the location calculation terminal 130 may be a portable terminal such as a smartphone, and may be mounted on various objects such as automobiles, ships, and drones.

도 1에서는 보조점 스테이션(110)의 공간좌표를 산출하기 위해 통신망에 연결된 보조점 위치산출 서버(120)가 독립적으로 존재하고 있으나, 별도의 보조점 위치산출 서버(120)를 두지 않고 보조점 스테이션(110)의 위치정보를 산출하는 기능이 지상 원점 스테이션(100)에 구비될 수 있다. In FIG. 1, the auxiliary point location calculation server 120 connected to the communication network is independently present to calculate the spatial coordinates of the auxiliary point station 110, but the auxiliary point station does not have a separate auxiliary point location calculation server 120 A function of calculating the location information of 110 may be provided in the ground origin station 100.

지상 원점 스테이션(100)에 보조점 스테이션(110)의 위치정보 산출 기능이 포함되어 있는 경우, 지상 원점 스테이션(100)이 보조점 스테이션(110)으로부터 무선 거리정보를 수집하여 자신과 특정의 보조점 스테이션 간의 절대 거리정보, 각 보조점 스테이션(110)으로부터 수집한 무선 거리정보 및 자신의 위치정보에 근거하여 각 보조점 스테이션(110)의 위치정보를 산출할 수 있다. When the ground origin station 100 includes a function of calculating the location information of the auxiliary point station 110, the ground origin station 100 collects wireless distance information from the auxiliary point station 110 to obtain a specific auxiliary point with itself. Position information of each auxiliary point station 110 may be calculated based on absolute distance information between stations, wireless distance information collected from each auxiliary point station 110 and its own location information.

도 2는 본 발명에 따른 지상 원점 스테이션과 보조점 스테이션에 의해 만들어진 측위 셀을 나타낸 것이다. Figure 2 shows a positioning cell made by the ground origin station and the auxiliary point station according to the present invention.

도 2를 참조하면, 1개의 지상 원점 스테이션(100)과 5개의 보조점 스테이션(110)이 삼각형으로 연결되어 4개의 측위 셀을 구성하고 있으며 셀 안에 위치 산출 단말(130)이 존재하고 있다. Referring to FIG. 2, one ground origin station 100 and five auxiliary point stations 110 are connected in a triangle to form four positioning cells, and a location calculation terminal 130 is present in the cell.

도 2에서는 1개의 지상 원점 스테이션(100)에 의해 구성된 4개의 측위 셀을 도시하고 있으나, 보조점 스테이션의 개수가 증가하면 측위 셀의 개수도 증가하며, 지상 원점 스테이션(100)이 수 킬로미터마다 존재하게 되면 지상 원점 스테이션(100)을 기준으로 인접하는 보조점 스테이션에 의해 다른 측위 셀이 연속하여 생성된다. FIG. 2 shows four positioning cells configured by one ground origin station 100, but as the number of auxiliary point stations increases, the number of positioning cells also increases, and the ground origin station 100 exists every several kilometers. If so, other positioning cells are continuously generated by the auxiliary point stations adjacent to the ground origin station 100.

지상 원점 스테이션(100)은 절대 거리 측정 기능을 통해 특정의 보조점 스테이션(110)과의 절대 거리정보(실선 표시)를 산출하고, 무선 거리 측정 기능을 통해서도 주변의 보조점 스테이션(110)과의 무선 거리정보(점선 표시)를 산출한다. The ground origin station 100 calculates absolute distance information (solid line display) with a specific auxiliary point station 110 through an absolute distance measurement function, and also with the surrounding auxiliary point station 110 through a wireless distance measurement function. Wireless distance information (dotted line display) is calculated.

또한, 보조점 스테이션(110)도 무선거리 측정 기능을 통해 주변의 다른 보조점 스테이션(110)과의 무선 거리정보(점선 표시)를 산출한다. In addition, the auxiliary point station 110 also calculates wireless distance information (dotted line display) with other auxiliary point stations 110 in the vicinity through a wireless distance measurement function.

이와 같이 산출한 절대 거리정보 및 복수의 무선 거리정보와 함께 이미 알고 있는 지상 원점 스테이션(100)의 공간좌표를 이용하여 각 보조점 스테이션(110)의 위치정보를 산출할 수 있다. The location information of each auxiliary point station 110 may be calculated by using the calculated absolute distance information and a plurality of wireless distance information as well as the known spatial coordinates of the ground origin station 100.

보조점 스테이션(110)의 공간좌표는 (x, y, z)로 표시할 수 있는데, 보조점 스테이션(110)의 높이 즉, z 값은 보조점 스테이션(110)의 설치 시에 알 수 있고 쉽게 측정할 수 있는 값이므로 보조점 스테이션(110)의 공간좌표의 미지수는 (x, y) 2개로 줄어든다. The spatial coordinates of the auxiliary point station 110 can be expressed as (x, y, z), and the height of the auxiliary point station 110, that is, the z value can be known when the auxiliary point station 110 is installed and is easily Since it is a measurable value, the number of unknowns of the spatial coordinates of the auxiliary point station 110 is reduced to two (x, y).

따라서, 도 2와 같이 1개의 지상 원점 스테이션(100)과 5개의 보조점 스테이션(110)으로 구성된 측위 셀에서, 보조점 스테이션(110)의 공간좌표 미지수는 2*5=10개이고, 상기 산출한 거리정보는 절대 거리정보 1개와 무선 거리정보 9개를 합하여 총 10개이므로 10개의 거리정보로부터 10개의 방정식을 도출할 수 있다. Therefore, in the positioning cell composed of one ground origin station 100 and five auxiliary point stations 110 as shown in FIG. 2, the spatial coordinate unknown number of the auxiliary point station 110 is 2*5=10, and the calculated Since there are a total of 10 distance information by adding 1 absolute distance information and 9 wireless distance information, 10 equations can be derived from 10 distance information.

그러면 10개의 미지수는 10개의 방정식으로부터 만든 연립 방정식을 풀어 그 해를 구할 수 있으므로 결국 각 보조점 스테이션(110)의 공간좌표 (x, y)를 구할 수 있게 된다. Then, the 10 unknowns can be solved by solving the system of equations created from the 10 equations, and thus the spatial coordinates (x, y) of each auxiliary point station 110 can be obtained.

각 보조점 스테이션(110)이 자신의 위치정보인 공간좌표와 시간정보로 구성된 방송정보를 일정 주기마다 주변으로 송출하면, 측위 셀 내에 존재하는 위치 산출 단말(130)이 주변의 보조점 스테이션(110)으로부터 방송정보를 수신하여 방송정보를 이용하여 자신의 현재 위치를 산출할 수 있다. When each auxiliary point station 110 transmits broadcast information composed of spatial coordinates and time information, which is its own location information, to the periphery at regular intervals, the location calculation terminal 130 existing in the positioning cell is sent to the surrounding auxiliary point station 110 ), and calculates the current location of itself using the broadcast information.

도 3은 본 발명에 따른 지상 원점 스테이션과 보조점 스테이션의 내부 구성을 나타낸 것이다. 3 shows the internal configuration of the ground origin station and the auxiliary point station according to the present invention.

도 3을 참조하면, 지상 원점 스테이션(100)은 무선통신부(101), 타이머(102), 레이저 모듈(103), 거리 측정부(104), 제어부(105) 등을 포함한다. Referring to FIG. 3, the ground origin station 100 includes a wireless communication unit 101, a timer 102, a laser module 103, a distance measurement unit 104, a control unit 105, and the like.

무선 통신부(101)는 주변의 보조점 스테이션(110)과 무선신호를 송수신하고 보조점 위치 산출 서버(120)로 특정 보조점 스테이션(110)과의 거리정보인 절대 거리 정보를 전송한다. 무선 통신부(101)는 와이파이(Wi-Fi), 초광대역통신(UWB) 등의 근거리 통신 모듈로 구성될 수 있다. The wireless communication unit 101 transmits and receives a wireless signal to and from the surrounding auxiliary point stations 110 and transmits absolute distance information, which is distance information, to the specific auxiliary point station 110 to the auxiliary point position calculation server 120. The wireless communication unit 101 may be configured as a short-range communication module such as Wi-Fi and ultra-wideband communication (UWB).

또한, 무선 통신부(101)는 보조점 스테이션(110)으로부터 무선 거리정보를 수신하여 무선 거리정보를 보조점 위치 산출 서버(120)로 전송하거나, 보조점 위치 산출 서버(120)로부터 보조점 스테이션(110)의 위치정보를 수신하여 그 위치정보를 보조점 스테이션(110)으로 전송할 수 있다. In addition, the wireless communication unit 101 receives wireless distance information from the auxiliary point station 110 and transmits the wireless distance information to the auxiliary point position calculation server 120, or from the auxiliary point position calculation server 120, the auxiliary point station ( The location information of 110) may be received and the location information may be transmitted to the auxiliary point station 110.

타이머(102)는 보조점 스테이션(110)의 시간정보와 동기화되어 타임 클록 신호를 출력한다. 타이머(102)의 시간정보는 절대 거리정보 및 무선 거리정보를 산출하는데 필요한 정보이다. The timer 102 is synchronized with the time information of the auxiliary point station 110 to output a time clock signal. Time information of the timer 102 is information necessary to calculate absolute distance information and wireless distance information.

도 3에서는 지상 원점 스테이션(100)이 타이머(102)를 통해 시간정보를 받고 있으나, GPS 수신기로부터 시간정보를 수신할 수 있다. In FIG. 3, the ground origin station 100 receives time information through the timer 102, but may receive time information from a GPS receiver.

레이저 모듈(103)은 레이저를 출사하는 광원과 반사되어 돌아온 레이저를 검출하는 수광부를 포함한다. 레이저 모듈(103)은 레이저 광을 출사하고 주변의 보조점 스테이션(110)에 의해 반사되어 돌아온 레이저 광을 검출한다. The laser module 103 includes a light source that emits a laser and a light receiving unit that detects the reflected and returned laser. The laser module 103 emits laser light and detects the returned laser light reflected by the peripheral auxiliary point station 110.

거리 측정부(104)는 레이저의 출사 및 검출과 관련된 시간정보를 이용하여 특정 보조점 스테이션(110)과의 레이저 절대 거리정보를 산출한다. The distance measuring unit 104 calculates the absolute laser distance information from the specific auxiliary point station 110 by using time information related to the emission and detection of the laser.

제어부(105)는 지상 원점 스테이션(100)의 각 구성요소를 전체적으로 제어하는 부분이다. The control unit 105 is a part that controls each component of the ground origin station 100 as a whole.

본 발명에 따른 제어부(105)는 동기화된 타이머(102)나 GPS 수신기로부터 시간정보를 입력받으며 레이저 모듈(103)의 구동을 제어하고, 거리 측정부(104)에서 산출된 레이저 절대 거리정보가 무선 통신부(101)를 통해 보조점 위치 산출 서버(120)로 전송되도록 한다. The control unit 105 according to the present invention receives time information from a synchronized timer 102 or a GPS receiver and controls the driving of the laser module 103, and the absolute laser distance information calculated by the distance measurement unit 104 is wireless It is transmitted to the auxiliary point location calculation server 120 through the communication unit 101.

보조점 스테이션(110)은 지상 원점 스테이션(100)의 내부 구성과 유사하게 무선 통신부(111), 타이머(112), 거리 측정부(113), 제어부(114) 등을 포함한다. The auxiliary point station 110 includes a wireless communication unit 111, a timer 112, a distance measuring unit 113, a control unit 114, and the like, similar to the internal configuration of the ground origin station 100.

무선 통신부(111)는 지상 원점 스테이션(100)과 다른 보조점 스테이션(110)과 무선신호를 송수신하며, 다른 보조점 스테이션과의 무선 거리정보를 보조점 위치 산출 서버(120)로 전송하고, 보조점 위치 산출 서버(120)로부터 보조점 스테이션의 위치정보를 수신한다. The wireless communication unit 111 transmits and receives wireless signals from the ground origin station 100 and other auxiliary point stations 110, and transmits wireless distance information with other auxiliary point stations to the auxiliary point location calculation server 120, and The location information of the auxiliary point station is received from the point location calculation server 120.

무선 통신부(111)는 보조점 스테이션의 위치정보 및 시간정보로 구성된 방송정보를 주기적으로 송출한다. The wireless communication unit 111 periodically transmits broadcast information composed of location information and time information of the auxiliary point station.

또한, 무선 통신부(111)는 무선 거리정보를 지상 원점 스테이션(100) 또는 다른 보조점 스테이션(110)으로 전송할 수 있다. In addition, the wireless communication unit 111 may transmit wireless distance information to the ground origin station 100 or another auxiliary point station 110.

타이머(112)는 지상 원점 스테이션(100)과 다른 보조점 스테이션(110)의 타이머와 동기화되어 타임 클록 신호를 출력한다. 보조점 스테이션(110)은 내부의 타이머(112) 대신에 GPS 수신기에서 생성되는 시간정보를 사용할 수 있다. The timer 112 outputs a time clock signal in synchronization with a timer of the ground origin station 100 and other auxiliary point stations 110. The auxiliary point station 110 may use time information generated by a GPS receiver instead of the internal timer 112.

거리 측정부(113)는 지상 원점 스테이션(100) 또는 다른 보조점 스테이션(110)과 송수신하는 무선신호 및 시간정보에 근거하여 다른 보조점 스테이션과의 무선 거리정보를 산출한다. The distance measuring unit 113 calculates wireless distance information with another auxiliary point station based on the radio signal and time information transmitted and received with the ground origin station 100 or other auxiliary point station 110.

제어부(114)는 보조점 스테이션(110)의 각 구성요소를 전체적으로 제어하는 부분이다. The control unit 114 is a part that controls each component of the auxiliary point station 110 as a whole.

본 발명에 따른 제어부(114)는 거리 측정부(113)에서 산출한 무선 거리정보가 무선 통신부(110)를 통해 보조점 위치 산출 서버(120)로 주기적으로 전송되도록 제어하고, 무선 통신부(111)를 통해 수신한 보조점 스테이션(110)의 위치정보와 타이머(112)를 통해 입력받은 시간정보로부터 방송정보를 생성하여 방송정보가 무선 통신부(111)를 통해 주기적으로 전송되도록 한다. The control unit 114 according to the present invention controls the wireless distance information calculated by the distance measurement unit 113 to be periodically transmitted to the auxiliary point location calculation server 120 through the wireless communication unit 110, and the wireless communication unit 111 Broadcast information is generated from the location information of the auxiliary point station 110 received through and time information input through the timer 112 so that the broadcast information is periodically transmitted through the wireless communication unit 111.

도 4는 본 발명에 따른 공간좌표 측위 시스템에서 위치 산출 단말(130)이 자신의 위치를 계측할 수 있도록 사전 수행되는 프로세스를 나타낸 것이다. 4 shows a process performed in advance so that the position calculation terminal 130 can measure its own position in the spatial coordinate positioning system according to the present invention.

도 4를 참조하면, 먼저 거리 측정 단계(S10)에서, 지상 원점 스테이션(100)이 특정 보조점 스테이션(110)과의 절대 거리정보를 산출하고, 각 보조점 스테이션(110)이 주변의 보조점 스테이션과의 무선 거리정보를 산출한다. 4, first, in the distance measurement step (S10), the ground origin station 100 calculates absolute distance information with the specific auxiliary point station 110, and each auxiliary point station 110 is Calculate wireless distance information from the station.

다음, 거리정보 전송 단계(S20)에서, 지상 원점 스테이션(100)은 절대 거리정보를 보조점 위치 산출 서버(120)로 전송하고, 각 보조점 스테이션(110)은 무선 거리정보를 보조점 위치 산출 서버(120)로 전송한다. Next, in the distance information transmission step (S20), the ground origin station 100 transmits the absolute distance information to the auxiliary point position calculation server 120, and each auxiliary point station 110 calculates the wireless distance information to the auxiliary point position. It is transmitted to the server 120.

다른 실시예로서, 지상 원점 스테이션(100)이 보조점 스테이션(110)으로부터 무선 거리정보를 수집하여 수집한 무선 거리정보를 보조점 위치 산출 서버(120)로 전송할 수 있다. In another embodiment, the ground origin station 100 may collect wireless distance information from the auxiliary point station 110 and transmit the collected wireless distance information to the auxiliary point location calculation server 120.

다음, 위치정보 수신 단계(S30)에서, 각 보조점 스테이션(110)은 보조점 위치 산출 서버(120)로부터 자신의 위치정보를 수신한다. 다른 실시예로서, 각 보조점 스테이션(110)은 지상 원점 스테이션(100)로부터 자신의 위치정보를 수신할 수 있다. Next, in the location information receiving step (S30), each auxiliary point station 110 receives its own location information from the auxiliary point position calculation server 120. As another embodiment, each auxiliary point station 110 may receive its own location information from the ground origin station 100.

마지막으로, 방송정보 송출 단계(S40)에서, 각 보조점 스테이션(110)은 수신한 자신의 위치정보와 함께 시간정보를 주기적으로 송출한다. Finally, in the broadcast information transmission step (S40), each auxiliary point station 110 periodically transmits time information along with its own position information received.

각 보조점 스테이션(110)에서 위치정보 및 시간정보로 구성된 방송정보를 송출하게 되면, 위치 산출 단말(130)이 방송정보를 수신하여 자신의 위치를 계측할 수 있다. When each auxiliary point station 110 transmits broadcast information composed of location information and time information, the location calculation terminal 130 may receive the broadcast information and measure its own location.

상술한 거리 측정 단계(S10), 거리정보 전송 단계(S20), 위치정보 수신 단계(S30), 방송정보 송출 단계(S40)는 일정한 주기마다 반복되어 각 보조점 스테이션(110)의 위치정보가 실시간 보정되기 때문에, 외부 환경이 변하더라도 위치 산출 단말(130)은 그 보정된 위치정보를 기반으로 자신의 위치를 정확하게 계측할 수 있게 된다. The above-described distance measurement step (S10), distance information transmission step (S20), location information reception step (S30), and broadcast information transmission step (S40) are repeated at regular intervals so that the location information of each auxiliary point station 110 is real-time. Because it is corrected, even if the external environment changes, the location calculation terminal 130 can accurately measure its own location based on the corrected location information.

상술한 실시 예에서 지상 원점 스테이션은 무선 거리 측정 및 절대 거리 측정 기능을 모두 구비하여 보조점 스테이션의 위치정보를 산출할 때 레이저나 광을 이용한 장거리 절대 거리정보를 이용하고 있다. In the above-described embodiment, the ground origin station has both wireless distance measurement and absolute distance measurement functions, and uses long-distance absolute distance information using laser or light when calculating the location information of the auxiliary point station.

레이저나 광을 이용한 거리 측정 방식은 오차가 수 mm 이내로 매우 정확한데 반해 무선 거리 측정 방식은 그 오차가 비교적 크며 상호 간 거리가 증가할수록 오차는 더 커지게 된다. 따라서 지상 원점 스테이션의 절대 거리정보를 이용하면 오차율을 줄이고 보조점 스테이션의 위치정보를 좀 더 정확하게 구할 수 있다. The distance measurement method using laser or light has a very accurate error within several mm, whereas the wireless distance measurement method has a relatively large error, and the error increases as the distance increases. Therefore, by using the absolute distance information of the ground origin station, the error rate can be reduced and the location information of the auxiliary point station can be obtained more accurately.

그러나 다소 비용이 들더라도 보조점 스테이션의 설치 간격을 좁혀 더 많은 보조점 스테이션을 설치한다고 하면 지상 원점 스테이션의 절대 거리정보는 보조점 스테이션의 위치정보 산출 과정에서 생략할 수도 있다. However, even if it costs a little, if more auxiliary point stations are installed by narrowing the installation interval of the auxiliary point stations, the absolute distance information of the ground origin station may be omitted in the process of calculating the location information of the auxiliary point station.

이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한, 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내고 설명하는 것에 불과하며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉, 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당 업계의 기술 또는 지식의 범위 내에서 변경 또는 수정할 수 있다. The above detailed description is to illustrate the present invention. In addition, the above description is only for showing and describing preferred embodiments of the present invention, and the present invention can be used in various other combinations, modifications and environments. That is, it may be changed or modified within the scope of the concept of the invention disclosed in the present specification, the scope equivalent to the disclosed contents, and/or the technology or knowledge of the art.

전술한 실시 예들은 본 발명을 실시함에 있어 최선의 상태를 설명하기 위한 것이며, 본 발명과 같은 다른 발명을 이용하는데 당 업계에 알려진 다른 상태로의 실시, 그리고 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한, 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.The above-described embodiments are for explaining the best state in carrying out the present invention, and in order to use other inventions such as the present invention, implementation in other conditions known in the art, and specific application fields and uses of the invention are required. Various changes are also possible. Therefore, the detailed description of the above invention is not intended to limit the present invention to the disclosed embodiments. In addition, the appended claims should be construed as including other embodiments.

100: 지상 원점 스테이션 110: 보조점 스테이션
120: 보조점 위치 산출 서버 130: 위치 산출 단말 100: ground origin station 110: auxiliary point station
120: auxiliary point location calculation server 130: location calculation terminal

Claims (15)

그 위치정보가 이미 결정되어 있으며 무선 거리 측정 기능을 구비한 지상 원점 스테이션과,
그 위치정보가 알려지지 않고 가변적이며 무선 거리 측정 기능을 구비한 복수의 보조점 스테이션과,
상기 지상 원점 스테이션과 상기 보조점 스테이션 간의 무선 거리정보 및 상기 보조점 스테이션 상호 간의 무선 거리정보를 일정 시간마다 수신하여, 복수의 무선 거리정보 및 상기 지상 원점 스테이션의 위치정보에 근거하여 상기 보조점 스테이션의 위치정보를 일정 시간마다 산출하는 보조점 위치산출 서버를 포함하는 공간좌표 측위 시스템.The location information is already determined and a ground origin station equipped with a wireless distance measurement function,
A plurality of auxiliary point stations whose location information is unknown and variable and equipped with a wireless distance measurement function,
The auxiliary point station is based on a plurality of wireless distance information and the location information of the ground origin station by receiving wireless distance information between the ground origin station and the auxiliary point station and wireless distance information between the auxiliary point stations at a predetermined time interval. Spatial coordinate positioning system including an auxiliary point location calculation server that calculates the location information of each predetermined time. 제1항에 있어서,
상기 보조점 위치산출 서버는 상기 복수의 무선 거리정보에 대해 무선 거리정보마다 방정식을 구하고 구한 방정식으로부터 만든 연립 방정식을 풀어 상기 보조점 스테이션의 위치정보를 산출하는 것을 특징으로 하는 공간좌표 측위 시스템. The method of claim 1,
The auxiliary point position calculation server calculates the position information of the auxiliary point station by obtaining an equation for each radio distance information for the plurality of radio distance information and solving a system of equations created from the obtained equations. 제1항에 있어서,
상기 복수의 보조점 스테이션은 서브 보조점 스테이션과 메인 보조점 스테이션으로 구성되어, 메인 보조점 스테이션이 보조점 스테이션 간의 무선 거리정보를 수집하여 상기 보조점 위치산출 서버로 전송하는 것을 특징으로 하는 공간좌표 측위 시스템. The method of claim 1,
The plurality of auxiliary point stations are composed of a sub auxiliary point station and a main auxiliary point station, and the main auxiliary point station collects wireless distance information between the auxiliary point stations and transmits the information to the auxiliary point location calculation server. Positioning system. 제1항에 있어서,
상기 지상 원점 스테이션은 절대 거리 측정 기능을 더 구비하여, 자신과 특정의 보조점 스테이션 간의 절대 거리정보를 상기 보조점 위치산출 서버로 전송하는 것을 특징으로 하는 공간좌표 측위 시스템. The method of claim 1,
The ground origin station further includes an absolute distance measurement function, and transmits absolute distance information between itself and a specific auxiliary point station to the auxiliary point location calculation server. 제1항에 있어서,
상기 지상 원점 스테이션은 복수의 보조점 스테이션으로부터 무선 거리정보를 수집하여 상기 보조점 위치산출 서버로 전송하는 것을 특징으로 하는 공간좌표 측위 시스템. The method of claim 1,
The ground origin station collects wireless distance information from a plurality of auxiliary point stations and transmits the information to the auxiliary point location calculation server. 그 위치정보가 이미 결정되어 있으며 무선 거리 측정 기능을 구비한 지상 원점 스테이션과,
그 위치정보가 알려지지 않고 가변적이며 무선 거리 측정 기능을 구비한 복수의 보조점 스테이션을 포함하며,
상기 지상 원점 스테이션은 상기 보조점 스테이션 상호 간의 무선 거리정보를 일정 시간마다 수신하고, 복수의 무선 거리정보 및 자신의 위치정보에 근거하여 일정 시간마다 상기 보조점 스테이션의 위치정보를 산출하는 것을 특징으로 하는 공간좌표 측위 시스템.The location information is already determined and a ground origin station equipped with a wireless distance measurement function,
The location information is unknown and variable and includes a plurality of auxiliary point stations equipped with a wireless distance measurement function,
The ground origin station receives radio distance information between the auxiliary point stations at predetermined time intervals, and calculates location information of the auxiliary point stations at predetermined times based on a plurality of radio distance information and its own location information. A spatial coordinate positioning system. 제6항에 있어서,
상기 지상 원점 스테이션은 복수의 무선 거리정보에 대해 무선 거리정보마다 방정식을 구하고 구한 방정식으로부터 만든 연립 방정식을 풀어 상기 보조점 스테이션의 위치정보를 산출하는 것을 특징으로 하는 공간좌표 측위 시스템. The method of claim 6,
The ground origin station calculates the location information of the auxiliary point station by obtaining an equation for each radio distance information for a plurality of radio distance information and solving a system of equations created from the obtained equation. 제6항에 있어서,
상기 복수의 보조점 스테이션은 서브 보조점 스테이션과 메인 보조점 스테이션으로 구성되어, 메인 보조점 스테이션이 보조점 스테이션 간의 무선 거리정보를 수집하여 상기 지상 원점 스테이션으로 전송하는 것을 특징으로 하는 공간좌표 측위 시스템. The method of claim 6,
The plurality of auxiliary point stations are composed of a sub auxiliary point station and a main auxiliary point station, and the main auxiliary point station collects wireless distance information between the auxiliary point stations and transmits the information to the ground origin station. . 제6항에 있어서,
상기 지상 원점 스테이션은 절대 거리 측정 기능을 더 구비하여, 자신과 특정의 보조점 스테이션 간의 절대 거리 정보 및 복수의 무선 거리정보에 대해 거리정보마다 방정식을 구하고 구한 방정식으로부터 만든 연립 방정식을 풀어 상기 보조점 스테이션의 위치정보를 산출하는 것을 특징으로 하는 공간좌표 측위 시스템. The method of claim 6,
The ground origin station further has an absolute distance measurement function, and obtains an equation for each distance information about the absolute distance information between itself and a specific auxiliary point station and a plurality of wireless distance information, and solves a system of equations created from the obtained equations to the auxiliary point. Spatial coordinate positioning system, characterized in that calculating the location information of the station. 레이저를 출사하는 광원 및 반사된 레이저를 검출하는 수광부를 포함하는 레이저 모듈과,
레이저의 출사 및 검출과 관련된 시간정보에 근거하여 보조점 스테이션과의 절대 거리정보를 산출하는 거리 측정부와,
상기 보조점 스테이션과 무선신호를 송수신하고 보조점 위치 산출 서버로 절대 거리정보를 전송하는 무선 통신부와,
상기 레이저 모듈을 제어하고 상기 거리 측정부에서 산출한 절대 거리정보가 상기 무선통신부를 통해 전송되도록 하는 제어부를 포함하는 지상 원점 스테이션.A laser module including a light source emitting a laser and a light receiving unit detecting the reflected laser,
A distance measuring unit that calculates absolute distance information from the auxiliary point station based on time information related to laser emission and detection,
A wireless communication unit that transmits and receives a wireless signal with the auxiliary point station and transmits absolute distance information to the auxiliary point position calculation server;
Ground origin station comprising a control unit that controls the laser module and transmits absolute distance information calculated by the distance measurement unit through the wireless communication unit. 제10항에 있어서,
상기 무선 통신부는 상기 보조점 스테이션으로부터 무선 거리정보를 수신하며 수신한 무선 거리정보를 보조점 위치 산출 서버로 전송하는 것을 특징으로 하는 지상 원점 스테이션.The method of claim 10,
The wireless communication unit receives the wireless distance information from the auxiliary point station and transmits the received wireless distance information to the auxiliary point location calculation server. 제10항에 있어서,
상기 무선 통신부는 상기 보조점 위치 산출 서버로부터 상기 보조점 스테이션의 위치정보를 수신하여 상기 보조점 스테이션으로 전송하는 것을 특징으로 하는 지상 원점 스테이션.The method of claim 10,
Wherein the wireless communication unit receives the location information of the auxiliary point station from the auxiliary point location calculation server and transmits the position information to the auxiliary point station. 다른 보조점 스테이션과 무선신호를 송수신하며 다른 보조점 스테이션과의 무선 거리정보를 보조점 위치 산출 서버로 전송하고 보조점 위치 산출 서버로부터 보조점 스테이션의 위치정보를 수신하는 무선 통신부와,
무선신호에 근거하여 다른 보조점 스테이션과의 무선 거리정보를 산출하는 거리 측정부와,
상기 보조점 스테이션의 위치정보 및 시간정보로 구성된 방송정보를 생성하여 방송정보가 상기 무선 통신부를 통해 송출되도록 하는 제어부를 포함하는 보조점 스테이션.A wireless communication unit that transmits and receives wireless signals to and from other auxiliary point stations, transmits wireless distance information with other auxiliary point stations to the auxiliary point location calculation server, and receives location information of the auxiliary point station from the auxiliary point location calculation server;
A distance measuring unit that calculates wireless distance information with other auxiliary point stations based on the radio signal;
An auxiliary point station comprising a control unit for generating broadcast information composed of location information and time information of the auxiliary point station to transmit broadcast information through the wireless communication unit. 제13항에 있어서,
상기 시간정보는 내부 타이머 또는 GPS 수신기로부터 생성되는 것을 특징으로 하는 보조점 스테이션.The method of claim 13,
The time information is generated from an internal timer or a GPS receiver. 공간좌표를 아는 지상 원점 스테이션과 공간좌표를 모르는 복수의 보조점 스테이션으로 구성된 공간좌표 측위 시스템의 보조점 위치 산출 장치가 보조점 스테이션의 공간좌표를 산출하는 방법에 있어서,
상기 지상 원점 스테이션과 특정 보조점 스테이션 간의 절대 거리정보를 수신하는 단계와,
상기 복수의 보조점 스테이션 간의 무선 거리정보를 수신하는 단계와,
상기 절대 거리정보와 복수의 무선 거리정보와 상기 지상 원점 스테이션의 공간좌표를 이용하여 각각의 방정식을 구하고 각각의 방정식으로 구성된 연립 방정식을 생성하는 단계와,
상기 연립 방정식을 풀어 상기 복수의 보조점 스테이션의 공간좌표를 산출하는 단계를 포함하는 방법.
In the method for calculating the spatial coordinates of the auxiliary point station by an auxiliary point position calculation device of a spatial coordinate positioning system composed of a ground origin station that knows spatial coordinates and a plurality of auxiliary point stations that do not know the spatial coordinates,
Receiving absolute distance information between the ground origin station and a specific auxiliary point station,
Receiving wireless distance information between the plurality of auxiliary point stations,
Obtaining each equation using the absolute distance information, a plurality of wireless distance information, and the spatial coordinates of the ground origin station, and generating a system of equations composed of each equation;
And calculating the spatial coordinates of the plurality of auxiliary point stations by solving the system of equations.
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