KR20200064542A - Apparatus for measuring ground control point using unmanned aerial vehicle and method thereof - Google Patents

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Abstract

The present invention provides a ground reference point survey apparatus using a drone and a method thereof which can minimize errors. According to the present invention, the ground reference point survey apparatus using a drone comprises: an RTK receiving unit to measure the location of a drone; an attitude measurement unit to measure the flying attitude of the drone; an altitude measurement unit to measure the altitude of the drone; an image photographing unit to photograph a ground reference point; a drone driving unit to drive the drone; and a survey control unit to receive the location and the altitude of the drone acquired from the RTK receiving unit and the altitude measurement unit after the drone hovers in the air of the ground reference point by inputting a control command into the drone driving unit to confirm the location of the drone, and receive the flying attitude of the drone from the altitude measurement unit to acquire coordinates of the ground reference point from a photographed image photographed by the image photographing unit to survey the location of the ground reference point.

Description

드론을 이용한 지상기준점 측량장치 및 그 방법{APPARATUS FOR MEASURING GROUND CONTROL POINT USING UNMANNED AERIAL VEHICLE AND METHOD THEREOF}Ground reference point surveying device using drone and its method{APPARATUS FOR MEASURING GROUND CONTROL POINT USING UNMANNED AERIAL VEHICLE AND METHOD THEREOF}

본 발명은 드론을 이용한 지상기준점 측량장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 드론을 이용하여 지상기준점 상공으로 호버링(hovering)하여 지상기준점을 촬영한 후 드론의 위치와 촬영영상에서 지상기준점의 좌표를 획득하여 지상기준점의 위치를 측량하는 드론을 이용한 지상기준점 측량장치 및 그 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a ground reference point surveying device using a drone and a method thereof, and more specifically, to hover over the ground reference point using a drone to take a ground reference point and then shoot the ground reference point from the drone's position and shooting image. The present invention relates to a ground reference point surveying apparatus and method using a drone for acquiring coordinates and measuring the position of the ground reference point.

일반적으로, 내비게이션 등에 널리 활용되는 지피에스(GPS) 기술 및 수치지도 제작기술은 비약적인 발전을 거듭하면서 인간 생활의 필수품으로 자리매김하고 있다. In general, GPS (GPS) technology and digital map production technology, which are widely used in navigation, etc., have made rapid progress and have established themselves as necessities of human life.

더불어, 내비게이션의 배경이 되는 지도이미지(수치지도이미지)는 2차원의 단순 도화이미지를 벗어나, 항공촬영이미지와 같은 실사 이미지로 발전하였고, 더 나아가 3차원의 입체 영상이미지로도 개량 발전하고 있다. In addition, the map image (numerical map image), which is the background of the navigation, has evolved into a photorealistic image, such as an aerial photographic image, beyond a two-dimensional simple drawing image, and further improved into a three-dimensional stereoscopic image image.

그런데, 내비게이션의 배경이 되는 지도이미지는 일단 제작되면 새로운 지도이미지로 갱신되지 않는 이상 기존 이미지가 지속적으로 사용된다. 즉, 해당 지도이미지가 갱신 이전이라면, 자연 경관의 시간적 변화 또는 인간에 의한 인위적인 변화가 발생하더라도 내비게이션에 출력되는 지도이미지는 실제 모습과는 다른 변화 이전의 모습일 수밖에 없는 것이다. However, once the map image, which is the background of navigation, is produced, the existing image is continuously used unless it is updated with a new map image. That is, if the corresponding map image is before the update, even if a temporal change of natural landscape or an artificial change by a human occurs, the map image output to the navigation must be in a state before a change different from the actual appearance.

본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제1058189호(2011.08.22. 공고, 지상기준점 측량데이터와 지피에스/아이엔에스를 연계한 측지측량 처리 보정용 제어시스템)에 개시되어 있다. Background art of the present invention is disclosed in Republic of Korea Patent Publication No. 1058189 (announced on August 22, 2011, ground reference point survey data and control system for geodetic survey processing correction in connection with GPS/IAN).

이와 같이 변화된 모습에 따라 지도이미지를 갱신하거나 보정하기 위해서는 측량에서 사용하는 절대좌표로 변환하여 지도이미지를 정합함으로서 오차를 최소화할 수 있다. In order to update or correct the map image according to the changed shape, errors can be minimized by converting the map image to absolute coordinates used in the survey to match the map image.

이러한 오차를 최소화하기 위해서는 영상에서 사진에서 판독이 용이한 점에 대하여 측량을 실시하여 정합 후 위치값을 입력해줘야 하는데 이러한 점을 지상기준점(GCP : Ground Control Point)이라고 한다. In order to minimize such errors, it is necessary to perform surveying on points that are easy to read from pictures in the image, and then input the position values after registration. These points are called ground control points (GCP).

지상기준점은 통상 판독이 용이한 점을 사용하며, 이러한 점이 없을 때는 인위적으로 표시를 하고, 그 위치정보를 측정하여 후처리에서 사용한다.The ground reference point is usually a point that is easy to read, and if there is no such point, it is artificially marked, and its location information is measured and used in post-processing.

이와 같이 인위적으로 표시하고 그 위치정보를 측정하기 위해서는, 설정자가 직접 지상기준점에 해당하는 실제 위치에 방문해서 지상기준점으로 설정할 지점의 좌표값을 측정 및 수집하거나, 식별 가능한 표지를 설치해야만 하기 때문에 접근이 용이하지 않는 지역(고속도로, 철도, 다리 위 등)은 취득에 한계가 있고, 건물 밀집 지역 등의 멀티패스 지역에서도 취득의 한계가 있어 시간적으로나 비용적으로 비효율적인 문제점이 있었다. In order to artificially display and measure the location information in this way, the setter must visit the actual location corresponding to the ground reference point and measure and collect the coordinates of the point to be set as the ground reference point, or install an identifiable sign. In areas where this is not easy (highways, railways, bridges, etc.), there is a limit to acquisition, and there are limitations in acquisition in multi-pass areas such as densely populated areas.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위하여 안출된 것으로, 일 측면에 따른 본 발명의 목적은 드론을 이용하여 지상기준점 상공으로 호버링(hovering)하여 지상기준점을 촬영한 후 드론의 위치와 촬영영상에서 지상기준점의 좌표를 획득하여 지상기준점의 위치를 측량하는 드론을 이용한 지상기준점 측량장치 및 그 방법을 제공하는 것이다. The present invention has been devised to improve the above problems, and the object of the present invention according to an aspect is to hover over a ground reference point using a drone to shoot the ground reference point and then to view the position and shooting image of the drone. It is to provide a ground reference point surveying apparatus and method using a drone for acquiring the coordinates of the ground reference point and measuring the position of the ground reference point.

본 발명의 일 측면에 따른 드론을 이용한 지상기준점 측량장치는, 드론의 위치를 측정하기 위한 RTK 수신부; 드론의 비행자세를 측정하는 자세 측정부; 드론의 고도를 측정하기 위한 고도 측정부; 지상기준점을 촬영하기 위한 영상 촬영부; 드론을 구동하기 위한 드론 구동부; 및 드론 구동부에 제어명령을 입력하여 드론을 지상기준점의 상공으로 호버링시킨 후 RTK 수신부와 고도 측정부로부터 취득한 드론의 위치와 고도를 입력받아 드론의 위치를 확정하고, 자세 측정부로부터 드론의 비행자세를 입력받아 영상 촬영부를 통해 촬영한 촬영영상으로부터 지상기준점의 좌표를 획득하여 지상기준점의 위치를 측량하는 측량 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다. Ground reference point surveying apparatus using a drone according to an aspect of the present invention, RTK receiver for measuring the position of the drone; A posture measuring unit for measuring a drone's flight posture; Altitude measurement unit for measuring the altitude of the drone; An image photographing unit for photographing a ground reference point; A drone driver for driving a drone; And after entering the drone driving unit control command to hover the drone above the ground reference point, receive the position and altitude of the drone acquired from the RTK receiver and the altitude measurement unit to determine the position of the drone, and the attitude of the drone from the attitude measurement It characterized in that it comprises; receiving the input to obtain a coordinate of the ground reference point from the captured image taken through the image capture unit to measure the position of the ground reference point.

본 발명에서 자세 측정부는, 지상기준점이 포함되는 지면과의 자세를 측정하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the posture measuring unit measures the posture with the ground including the ground reference point.

본 발명에서 고도 측정부는, 기압계, 고도계, 및 레이저 스캐너 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the altitude measurement unit is characterized in that it includes any one or more of a barometer, altimeter, and laser scanner.

본 발명에서 측량 제어부는, 고도 측정부로부터 취득한 드론의 고도와, 지상기준점이 포함된 지면과 드론의 거리에 기초하여 RTK 수신부로부터 취득한 고도를 보정하여 드론의 위치를 확정하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the survey control unit is characterized by determining the position of the drone by correcting the altitude obtained from the RTK receiver based on the altitude of the drone acquired from the altitude measurement unit and the distance between the ground and the drone including the ground reference point.

본 발명에서 측량 제어부는, 드론 구동부를 통해 드론을 지상기준점의 상공으로 호버링시킨 후 복귀시켜 드론의 위치와 촬영영상으로부터 지상기준점을 위치를 측량하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the survey control unit is characterized by measuring the position of the drone position and the ground reference point from the captured image by hovering and returning the drone over the ground reference point through the drone driving unit.

본 발명에서 측량 제어부는, 드론의 비행자세에 따라 촬영영상으로부터 획득한 지상기준점의 좌표를 보정하여 지상기준점의 위치를 측량하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the survey control unit is characterized by correcting the coordinates of the ground reference point obtained from the captured image according to the flight attitude of the drone to measure the position of the ground reference point.

본 발명의 다른 측면에 따른 드론을 이용한 지상기준점 측량방법은, 측량 제어부가 드론 구동부에 제어명령을 입력하여 드론을 지상기준점의 상공으로 호버링시킨 후 복귀시키는 단계; 측량 제어부가 RTK 수신부와 고도 측정부로부터 취득한 드론의 위치와 고도를 입력받아 호버링할 때 드론의 위치를 확정하는 단계; 측량 제어부가 자세 측정부로부터 취득한 드론의 비행자세로부터 호버링할 때 드론의 자세를 결정하는 단계; 측량 제어부가 드론이 호버링할 때 영상 촬영부로부터 촬영한 촬영영상으로부터 지상기준점의 좌표를 획득하는 단계; 및 측량 제어부가 획득한 지상기준점의 좌표에 대해 드론의 위치와 자세에 기초하여 지상기준점의 위치를 측량하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다. A method for surveying a ground reference point using a drone according to another aspect of the present invention includes: a survey control unit inputting a control command to a drone driving unit to hover the drone above the ground reference point and returning; Determining a position of the drone when hovering by receiving the position and altitude of the drone obtained from the RTK receiver and the altitude measurement unit by the survey control unit; Determining a attitude of the drone when the survey control unit hovers from the flight attitude of the drone acquired from the attitude measurement unit; Acquiring the coordinates of the ground reference point from the captured image taken by the image capturing unit when the drone hovers by the survey control unit; And measuring the position of the ground reference point based on the position and posture of the drone with respect to the coordinates of the ground reference point obtained by the survey control unit.

본 발명에서 드론의 위치를 확정하는 단계는, 측량 제어부가 고도 측정부로부터 취득한 드론의 고도와, 지상기준점이 포함된 지면과 드론의 거리에 기초하여 RTK 수신부로부터 취득한 고도를 보정하여 드론의 위치를 확정하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the step of determining the position of the drone is based on the altitude of the drone acquired by the survey control unit from the altitude measurement unit and the altitude obtained from the RTK receiving unit based on the distance between the ground and the drone including the ground reference point to determine the position of the drone. It is characterized by determining.

본 발명에서 드론의 자세를 결정하는 단계는, 측량 제어부가 지상기준점이 포함되는 지면과의 자세를 결정하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the step of determining the attitude of the drone is characterized in that the survey control unit determines the attitude of the ground including the ground reference point.

본 발명의 일 측면에 따른 드론을 이용한 지상기준점 측량장치 및 그 방법은 드론을 이용하여 지상기준점 상공으로 호버링(hovering)하여 지상기준점을 촬영한 후 드론의 위치와 촬영영상에서 지상기준점의 좌표를 획득하여 지상기준점의 위치를 측량함으로써, 접근이 용이하지 않는 지역(고속도로, 철도, 다리 위 등)의 지상 기준점에 대해서도 효과적으로 측량할 수 있다. A ground reference point surveying device using a drone and a method according to an aspect of the present invention hover over a ground reference point using a drone to photograph the ground reference point and then obtain the coordinates of the drone's position and the ground reference point from the captured image By measuring the location of the ground reference point, it is possible to effectively measure the ground reference point in areas where access is not easy (highways, railways, bridges, etc.).

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 드론을 이용한 지상기준점 측량장치를 나타낸 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 드론을 이용한 지상기준점 측량장치의 측량 상황을 나타낸 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 드론을 이용한 지상기준점 측량장치에 의한 측량 사례를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 드론을 이용한 지상기준점 측량방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 1 is a block diagram showing a ground reference point surveying apparatus using a drone according to an embodiment of the present invention.
2 is an exemplary view showing a survey situation of a ground reference point surveying apparatus using a drone according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing a survey case by the ground reference point surveying apparatus using a drone according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a ground reference point surveying method using a drone according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 드론을 이용한 지상기준점 측량장치 및 그 방법을 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, a ground reference point surveying apparatus and method using a drone according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In this process, the thickness of the lines or the size of components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience. In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to a user's or operator's intention or practice. Therefore, the definition of these terms should be made based on the contents throughout the specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 드론을 이용한 지상기준점 측량장치를 나타낸 블록 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 드론을 이용한 지상기준점 측량장치의 측량 상황을 나타낸 예시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 드론을 이용한 지상기준점 측량장치에 의한 측량 사례를 나타낸 도면이다. 1 is a block diagram illustrating a ground reference point surveying apparatus using a drone according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an exemplary view showing a surveying situation of a ground reference surveying apparatus using a drone according to an embodiment of the present invention 3 is a diagram showing a survey case using a ground reference point surveying apparatus using a drone according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 드론을 이용한 지상기준점 측량장치는, RTK 수신부(10), 자세 측정부(20), 고도 측정부(30), 영상 촬영부(40), 드론 구동부(60) 및 측량 제어부(50)를 포함할 수 있다. As shown in Figure 1, the ground reference point surveying apparatus using a drone according to an embodiment of the present invention, RTK receiving unit 10, posture measuring unit 20, altitude measuring unit 30, image recording unit 40 , A drone driving unit 60 and a survey control unit 50.

RTK 수신부(10)는 RTK(Real Time Kinematic) 정보를 기반으로 드론(100)의 위치를 측정하여 취득한 드론(100)의 위치를 측량 제어부(50)에 제공할 수 있다. The RTK receiving unit 10 may measure the position of the drone 100 based on Real Time Kinematic (RTK) information and provide the acquired position of the drone 100 to the survey control unit 50.

RTK는 실시간 이동측위의 개념으로 정밀한 위치정보를 갖는 기준국의 반송파 위상에 대한 보정치를 이용하여 이동국에서 실시간으로 정확한 측위결과를 얻을 수 있다. 즉, 현재의 위치를 정확하게 알고 있는 기준국에서 수신한 GPS의 오차를 주변 이동국에서 수신받아 GPS 오차를 보정함으로써 정밀한 위치를 측정할 수 있다. RTK is a concept of real-time mobile positioning, and it is possible to obtain accurate positioning results in real time from a mobile station by using a correction value for a carrier phase of a reference station having precise location information. That is, it is possible to measure a precise position by receiving a GPS error received from a reference station that knows the current position accurately from a nearby mobile station and correcting the GPS error.

자세 측정부(20)는 관성센서를 기반으로 드론(100)의 비행자세를 측정하여 측량 제어부(50)에 제공함으로써, 지상기준점(110)을 촬영하기 위해 호버링할 때 할 때 지상기준점(110)을 포함하는 지면과의 자세를 기반으로 촬영각도 등을 정확하게 계산할 수 있도록 한다. The posture measurement unit 20 measures the flight position of the drone 100 based on the inertial sensor and provides it to the measurement control unit 50, thereby making the ground reference point 110 when hovering to shoot the ground reference point 110 It is possible to accurately calculate the shooting angle and the like based on the posture with the ground including the.

고도 측정부(30)는 기압계, 고도계, 및 레이저 스캐너 중 어느 하나 이상을 포함하여 드론(100)의 고도를 측정하여 측량 제어부(50)에 제공할 수 있다. The altitude measurement unit 30 may measure the altitude of the drone 100, including any one or more of a barometer, altimeter, and laser scanner, and provide it to the measurement control unit 50.

즉, 기압계 및 고도계를 통해 측정된 고도와, 레이저 스캐너로부터 측정된 지면과 드론(100)의 거리에 기초하여 RTK 수신부(10)로부터 취득한 드론(100)의 고도를 보정할 수 있다. That is, it is possible to correct the altitude of the drone 100 acquired from the RTK receiver 10 based on the altitude measured by the barometer and the altimeter and the distance between the ground and the drone 100 measured by the laser scanner.

영상 촬영부(40)는 기상기준점(110)을 포함하여 촬영된 촬영영상을 측량 제어부(50)에 제공할 수 있다. The image photographing unit 40 may provide the photographing control unit 50 with the photographed image including the weather reference point 110.

드론 구동부(60)는 제어명령에 따라 드론(100)을 구동시켜 호버링시키거나 복귀시킬 수 있다. The drone driver 60 may drive the drone 100 according to a control command to hover or return it.

측량 제어부(50)는 드론 구동부(60)에 제어명령을 입력하여 도 2에 도시된 바와 같이 드론(100)을 지상기준점(110)의 상공으로 호버링시킨 후 RTK 수신부(10)와 고도 측정부(20)로부터 취득한 드론(100)의 위치와 고도를 입력받아 드론(100)의 위치를 확정하고, 자세 측정부(20)로부터 드론(100)의 비행자세를 입력받아 영상 촬영부(40)를 통해 촬영한 촬영영상으로부터 지상기준점(110)의 좌표를 획득한 후 드론(100)의 위치와 비행자세에 따른 촬영각도에 따라 지상기준점(110)의 좌표를 보정하여 지상기준점의 위치를 측량할 수 있다. The survey control unit 50 inputs a control command to the drone driving unit 60 to hover the drone 100 over the ground reference point 110 as shown in FIG. 2, and then the RTK receiving unit 10 and the altitude measurement unit ( 20) The position and altitude of the drone 100 acquired from 20) are input to determine the position of the drone 100, and the attitude of the drone 100 is input from the posture measuring unit 20 through the image capturing unit 40 After obtaining the coordinates of the ground reference point 110 from the captured image, the position of the ground reference point can be measured by correcting the coordinates of the ground reference point 110 according to the position of the drone 100 and the shooting angle according to the flight attitude. .

예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이 case 1의 경우와 같이 지상기준점(110)의 수직 상방으로 호버링하여 정사영상을 촬영할 수도 있으나, case 2와 같이 지상기준점(110) 위로 비행할 수 없을 경우에는 인접지역에서 경사영상을 촬영하여 촬영각도에 따라 지상기준점(110)의 좌표를 보정할 수도 있다. For example, as shown in FIG. 3, as in the case of case 1, it may hover vertically above the ground reference point 110 to shoot an orthogonal image, but, as in case 2, cannot fly above the ground reference point 110 In addition, it is possible to correct the coordinates of the ground reference point 110 according to the shooting angle by photographing an inclined image in an adjacent area.

여기서, 측량 제어부(50)는 드론 구동부(60)에 제어명령을 입력할 때 지상기준점(110)을 측량하기 위한 설정된 좌표값에 따라 자동으로 제어명령을 입력하여 다수의 지점에 대해 순차적으로 측정할 수도 있고, 사용자가 측량 제어부(50)를 통해 수동으로 조정함에 따라 제어명령을 입력할 수도 있다. Here, when a control command is input to the drone driving unit 60, the survey control unit 50 automatically inputs a control command according to a set coordinate value for surveying the ground reference point 110 to sequentially measure a plurality of points. Alternatively, a control command may be input as the user manually adjusts through the survey control unit 50.

측량 제어부(50)는 고도 측정부(30)로부터 취득한 드론(100)의 고도와, 지상기준점(110)이 포함된 지면과 드론(100)의 거리에 기초하여 RTK 수신부(10)로부터 취득한 고도를 보정하여 드론(100)의 Z축 위치를 확정할 수 있다. The survey control unit 50 calculates the altitude obtained from the RTK receiver 10 based on the altitude of the drone 100 acquired from the altitude measurement unit 30 and the distance between the ground containing the ground reference point 110 and the drone 100. The Z-axis position of the drone 100 may be determined by correction.

이와 같이 측량 제어부(50)는 드론 구동부(30)를 통해 드론(100)을 지상기준점(110)의 상공으로 호버링시킨 후 복귀시켜 호버링하면서 촬영한 촬영영상과, 드론(100)의 위치 및 자세를 입력받아 이를 기반으로 지상기준점(110)의 위치를 측량할 수 있다. As described above, the survey control unit 50 hovers the drone 100 through the drone driving unit 30 over the ground reference point 110 and then returns to hover to capture the captured image and the position and posture of the drone 100. Based on the input, the position of the ground reference point 110 can be measured.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 드론을 이용한 지상기준점 측량장치에 따르면, 드론을 이용하여 지상기준점 상공으로 호버링(hovering)하여 지상기준점을 촬영한 후 드론의 위치와 촬영영상에서 지상기준점의 좌표를 획득하여 지상기준점의 위치를 측량함으로써, 접근이 용이하지 않는 지역(고속도로, 철도, 다리 위 등)의 지상 기준점에 대해서도 효과적으로 측량할 수 있다. As described above, according to the ground reference point surveying apparatus using a drone according to an embodiment of the present invention, after hovering above the ground reference point using a drone, the ground reference point is taken from the position and photographed image of the drone By acquiring the coordinates of and measuring the location of the ground reference point, it is possible to effectively measure the ground reference point in areas where access is not easy (highways, railways, bridges, etc.).

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 드론을 이용한 지상기준점 측량방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 4 is a flowchart illustrating a ground reference point surveying method using a drone according to an embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 드론을 이용한 지상기준점 측량방법에서는 먼저, 측량 제어부(50)가 드론 구동부(60)에 제어명령을 입력하여 드론(100)을 지상기준점(110)의 상공으로 호버링(hovering) 구동시킨 후 복귀시킨다(S10). 4, in the ground reference point surveying method using a drone according to an embodiment of the present invention, first, the survey control unit 50 inputs a control command to the drone driving unit 60 to drone 100 to the ground reference point ( After driving the hovering (hovering) to the sky above (110) to return (S10).

여기서 드론(100)은 지상기준점(110)의 상공을 호버링하면서 RTK 수신부(10), 자세 측정부(20), 고도 측정부(30)를 통해 드론(100)의 위치와 비행자세를 측정하고, 영상 촬영부(40)를 통해 지상기준점(110)을 포함한 영상을 촬영한다. Here, the drone 100 measures the position and flight position of the drone 100 through the RTK receiving unit 10, the posture measuring unit 20, and the altitude measuring unit 30 while hovering over the ground reference point 110, An image including the ground reference point 110 is photographed through the image photographing unit 40.

S10 단계에서 드론(100)이 지상기준점(110) 상공으로 호버링 구동 후 복귀하면, 측량 제어부(50)는 RTK 수신부(10)와 고도 측정부(20)로부터 취득한 드론(100)의 위치와 고도를 입력받아 호버링할 때 드론(100)의 위치를 확정한다(S20). When the drone 100 is hovered over the ground reference point 110 and then returns in step S10, the survey control unit 50 determines the position and altitude of the drone 100 acquired from the RTK receiver 10 and the altitude measurement unit 20. When receiving the input and hovering, the position of the drone 100 is determined (S20).

측량 제어부(50)는 RTK 수신부(10)로부터 취득한 드론(100)의 위치에서 고도 측정부(30)로부터 취득한 드론(100)의 고도와, 지상기준점(110)이 포함된 지면과 드론(100)의 거리에 기초하여 RTK 수신부(10)로부터 취득한 고도를 보정하여 드론(100)의 Z축 위치를 확정할 수 있다. The survey control unit 50 includes the altitude of the drone 100 acquired from the altitude measurement unit 30 and the ground and the drone 100 including the ground reference point 110 at the position of the drone 100 acquired from the RTK receiving unit 10. The Z-axis position of the drone 100 may be determined by correcting the altitude obtained from the RTK receiver 10 based on the distance of.

S20 단계에서 드론(100)의 위치를 확정한 후 측량 제어부(50)는 자세 측정부(20)로부터 취득한 드론(100)의 비행자세로부터 호버링할 때 지상기준점(110)이 포함되는 지면과의 자세를 결정한다(S30). After determining the position of the drone 100 in step S20, the survey control unit 50 poses with the ground including the ground reference point 110 when hovering from the flight attitude of the drone 100 acquired from the posture measuring unit 20 Determine (S30).

이와 같이 드론(100)의 자세에 따라 촬영영상의 촬영각도를 보정하여 지상기준점(110)의 좌표를 보정할 수 있다. As described above, the photographing angle of the photographed image may be corrected according to the posture of the drone 100 to correct the coordinates of the ground reference point 110.

S30 단계에서 드론(100)의 자세를 결정한 후 측량 제어부(50)는 드론(100)이 호버링할 때 영상 촬영부(40)로부터 촬영한 촬영영상으로부터 지상기준점(110)의 좌표를 획득한다(S40). After determining the attitude of the drone 100 in step S30, the survey control unit 50 acquires the coordinates of the ground reference point 110 from the captured image taken by the image capturing unit 40 when the drone 100 hovers (S40). ).

S40 단계에서 촬영영상으로부터 지상기준점(110)의 좌표를 획득한 후 측량 제어부(50)는 획득한 지상기준점(110)의 좌표에 대해 드론(100)의 위치와 자세에 기초하여 지상기준점(110)의 좌표를 보정하여 지상기준점(110)의 위치를 측량한다(S50). After obtaining the coordinates of the ground reference point 110 from the photographed image in step S40, the survey control unit 50 based on the position and posture of the drone 100 with respect to the obtained coordinates of the ground reference point 110, the ground reference point 110 The position of the ground reference point 110 is measured by correcting the coordinates of (S50).

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 드론을 이용한 지상기준점 측량방법에 따르면, 드론을 이용하여 지상기준점 상공으로 호버링(hovering)하여 지상기준점을 촬영한 후 드론의 위치와 촬영영상에서 지상기준점의 좌표를 획득하여 지상기준점의 위치를 측량함으로써, 접근이 용이하지 않는 지역(고속도로, 철도, 다리 위 등)의 지상 기준점에 대해서도 효과적으로 측량할 수 있다. As described above, according to the ground reference point surveying method using a drone according to an embodiment of the present invention, after hovering above the ground reference point using a drone, the ground reference point is taken from the position of the drone and the image By acquiring the coordinates of and measuring the location of the ground reference point, it is possible to effectively measure the ground reference point in areas where access is not easy (highways, railways, bridges, etc.).

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. The present invention has been described with reference to the embodiment shown in the drawings, but this is only exemplary, and those skilled in the art to which the art belongs can various modifications and equivalent other embodiments from this. Will understand.

따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be defined by the claims below.

10 : RTK 수신부 20 : 자세 측정부
30 : 고도 측정부 40 : 영상 촬영부
50 : 측량 제어부 60 : 드론 구동부
100 : 드론 110 : 지상기준점10: RTK receiver 20: posture measuring unit
30: altitude measurement unit 40: video recording unit
50: survey control unit 60: drone driving unit
100: drone 110: ground reference point

Claims (9)

드론의 위치를 측정하기 위한 RTK 수신부;
상기 드론의 비행자세를 측정하는 자세 측정부;
상기 드론의 고도를 측정하기 위한 고도 측정부;
지상기준점을 촬영하기 위한 영상 촬영부;
상기 드론을 구동하기 위한 드론 구동부; 및
상기 드론 구동부에 제어명령을 입력하여 상기 드론을 상기 지상기준점의 상공으로 호버링시킨 후 상기 RTK 수신부와 상기 고도 측정부로부터 취득한 상기 드론의 위치와 고도를 입력받아 상기 드론의 위치를 확정하고, 상기 자세 측정부로부터 상기 드론의 비행자세를 입력받아 상기 영상 촬영부를 통해 촬영한 촬영영상으로부터 상기 지상기준점의 좌표를 획득하여 상기 지상기준점의 위치를 측량하는 측량 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 드론을 이용한 지상기준점 측량장치.
RTK receiver for measuring the position of the drone;
A posture measuring unit for measuring the flying position of the drone;
An altitude measurement unit for measuring the altitude of the drone;
An image photographing unit for photographing a ground reference point;
A drone driver for driving the drone; And
After inputting a control command to the drone driving unit to hover the drone above the ground reference point, the position and altitude of the drone obtained from the RTK receiver and the altitude measurement unit are input, and the position of the drone is determined. Using a drone characterized in that it comprises a; control unit for measuring the position of the ground reference point by acquiring the coordinates of the ground reference point from the captured image taken through the image capture unit receives the flight attitude of the drone from the measurement unit Ground reference point surveying device.
제 1항에 있어서, 상기 자세 측정부는, 상기 지상기준점이 포함되는 지면과의 자세를 측정하는 것을 특징으로 하는 드론을 이용한 지상기준점 측량장치.
According to claim 1, The posture measuring unit, Ground reference point surveying apparatus using a drone, characterized in that for measuring the posture with the ground containing the ground reference point.
제 1항에 있어서, 상기 고도 측정부는, 기압계, 고도계, 및 레이저 스캐너 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 드론을 이용한 지상기준점 측량장치.
According to claim 1, The altitude measurement unit, Ground reference point survey device using a drone, characterized in that it comprises at least one of a barometer, altimeter, and laser scanner.
제 1항에 있어서, 상기 측량 제어부는, 상기 고도 측정부로부터 취득한 상기 드론의 고도와, 상기 지상기준점이 포함된 지면과 상기 드론의 거리에 기초하여 상기 RTK 수신부로부터 취득한 고도를 보정하여 상기 드론의 위치를 확정하는 것을 특징으로 하는 드론을 이용한 지상기준점 측량장치.
The drone of claim 1, wherein the survey control unit corrects the altitude obtained from the RTK receiver based on the altitude of the drone acquired from the altitude measurement unit and the distance between the ground and the drone including the ground reference point. Ground reference point surveying device using a drone characterized in that to determine the position.
제 1항에 있어서, 상기 측량 제어부는, 상기 드론 구동부를 통해 상기 드론을 상기 지상기준점의 상공으로 호버링시킨 후 복귀시켜 상기 드론의 위치와 촬영영상으로부터 상기 지상기준점을 위치를 측량하는 것을 특징으로 하는 드론을 이용한 지상기준점 측량장치.
The method according to claim 1, wherein the survey control unit measures the position of the drone position and the ground reference point from the captured image by hovering and returning the drone over the ground reference point through the drone driver. Ground reference point surveying device using drone.
제 1항에 있어서, 상기 측량 제어부는, 상기 드론의 비행자세에 따라 촬영영상으로부터 획득한 상기 지상기준점의 좌표를 보정하여 상기 지상기준점의 위치를 측량하는 것을 특징으로 하는 드론을 이용한 지상기준점 측량장치.
The ground reference point surveying device using a drone according to claim 1, wherein the survey control unit measures the position of the ground reference point by correcting the coordinates of the ground reference point obtained from the photographed image according to the flight attitude of the drone. .
측량 제어부가 드론 구동부에 제어명령을 입력하여 드론을 지상기준점의 상공으로 호버링시킨 후 복귀시키는 단계;
상기 측량 제어부가 RTK 수신부와 고도 측정부로부터 취득한 상기 드론의 위치와 고도를 입력받아 호버링할 때 상기 드론의 위치를 확정하는 단계;
상기 측량 제어부가 자세 측정부로부터 취득한 상기 드론의 비행자세로부터 호버링할 때 상기 드론의 자세를 결정하는 단계;
상기 측량 제어부가 상기 드론이 호버링할 때 영상 촬영부로부터 촬영한 촬영영상으로부터 상기 지상기준점의 좌표를 획득하는 단계; 및
상기 측량 제어부가 획득한 상기 지상기준점의 좌표에 대해 상기 드론의 위치와 자세에 기초하여 상기 지상기준점의 위치를 측량하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 드론을 이용한 지상기준점 측량방법.
A survey control unit inputting a control command to the drone driving unit, hovering the drone above the ground reference point, and then returning the drone;
Determining the position of the drone when the survey control unit receives and hovers the position and altitude of the drone acquired from the RTK receiver and the altitude measurement unit;
Determining the attitude of the drone when hovering from the flight attitude of the drone acquired from the attitude measurement unit by the survey control unit;
Acquiring coordinates of the ground reference point from the captured image taken by the image capturing unit when the drone hovers by the survey control unit; And
And surveying the position of the ground reference point based on the position and posture of the drone with respect to the coordinates of the ground reference point obtained by the survey control unit.
제 7항에 있어서, 상기 드론의 위치를 확정하는 단계는, 상기 측량 제어부가 상기 고도 측정부로부터 취득한 드론의 고도와, 상기 지상기준점이 포함된 지면과 드론의 거리에 기초하여 상기 RTK 수신부로부터 취득한 고도를 보정하여 상기 드론의 위치를 확정하는 것을 특징으로 하는 드론을 이용한 지상기준점 측량방법.
The method of claim 7, wherein determining the position of the drone is obtained from the RTK receiver based on the altitude of the drone acquired by the survey control unit from the altitude measurement unit and the distance between the ground and the drone including the ground reference point. Ground reference point survey method using a drone, characterized in that to determine the position of the drone by correcting the altitude.
제 7항에 있어서, 상기 드론의 자세를 결정하는 단계는, 상기 측량 제어부가 상기 지상기준점이 포함되는 지면과의 자세를 결정하는 것을 특징으로 하는 드론을 이용한 지상기준점 측량방법. The method of claim 7, wherein the determining of the attitude of the drone comprises: the survey control unit determines the attitude with the ground including the ground reference point.
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