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귀사의 UAV에 적합한 위치추적 기술(GCP, GNSS, PPK 또는 RTK)은 무엇인가요?

산업 기사 6월 12일, 2023

측량용 UAV 또는 드론을 구매하려는 경우, 다양한 모델(또는 UAV 페이로드를 처음부터 제작하는 경우 다양한 구성 요소)을 평가하면서 기술 사양을 꼼꼼히 살펴볼 수밖에 없습니다. 그렇다면 귀사의 UAV에 적합한 포지셔닝 기술은 무엇일까요?

평가할 사항 중 하나는 당연히 정확성입니다. 정확도는 두 가지 이유로 중요합니다. 첫째는 무인 항공기가 원래 있어야 할 위치에 있어야 하고, 둘째는 페이로드로 수집하는 데이터를 정확하게 지오레퍼런싱할 수 있어야 하기 때문입니다. 그러나 (이미 알고 계시겠지만) 정확도는 숫자를 찾는 것만큼 간단하지 않습니다. GPS, PPK, RTK, GCP 등 다양한 약어가 숫자와 함께 표시되는 것을 보셨을 텐데요, 가장 흔하게는 GNSS가 섞여 있는 것을 볼 수도 있습니다. 이 글에서는 이러한 약어가 무엇을 의미하는지, 그리고 UAV 프로젝트에 어떤 의미가 있는지 설명합니다.

 

GCP란 무엇인가요?

GCP는 지상 제어점의 약자로, 데이터를 정확하게 지리적으로 참조할 수 있는 가장 저렴한 방법입니다. 지상관제점은 지상에 설치하는 물리적 타겟으로, GNSS 좌표를 알고 있습니다. UAV가 측량을 완료하면 해당 지점을 사용하여 글로벌 프레임에서 UAV의 위치를 참조할 수 있습니다.

 

UAV에 적합한 위치추적 기술 - 지상 관제 포인트

 

GCP의 가장 큰 단점은 드론이 자신의 위치를 파악하는 데 도움이 되지 않는다는 점입니다. GCP는 드론에 일반적인 위치 참조를 제공하는 데만 도움이 됩니다. 따라서 드론이 사전 프로그래밍된 비행 계획을 따라 비행하도록 하려면 GCP는 아무 소용이 없습니다. 이를 위해서는 INS와 같은 GNSS 기반 솔루션이 필요합니다.

또한 GCP는 사용하는 데 시간이 오래 걸리고 사후 처리 단계에서 추가적인 어려움을 야기할 수 있습니다.

 

GNSS란 무엇입니까?

GNSS는 글로벌 내비게이션 위성 시스템의 약자로, 위성을 사용하여 위치를 파악하는 모든 기술을
위성을 사용하는 모든 기술을 말합니다. GPS는 GNSS의 한 유형이지만(이 둘은 종종 같은 의미로 사용됨), GPS가
유일한 것은 아닙니다. 전 세계에서 사용할 수 있는 위성은 갈릴레오, 베이더우, 글로나스 등 세 가지가 더 있습니다. 다른 지역 위성도 사용할 수 있습니다.

많은 드론에는 GNSS 수신기가 내장되어 있는데, 이는 드론이 지구상에서 현재 위치를 파악할 수 있게 해주는 기능입니다. 대부분의 드론은 GNSS만 사용하면 3~5미터의 정확도를 얻을 수 있습니다. 이 정도의 정확도는
은 일부 용도로는 나쁘지 않지만, 매핑 활동에 위치 데이터를 사용하려는 경우 충분히 정확하지 않습니다.

PPK란 무엇인가요?

대부분의 드론은 PPK 기능을 광고하는데, 이는 후처리 운동역학의 약자입니다. 이는 GNSS 신호에서 추가 정확도를 끌어내는 방법입니다. 여기 블로그에서 에서 작동 원리를 설명하는 블로그가 있습니다(아래에서 RTK에 대해서도 설명하지만 원리는 동일합니다).

PPK에 대해 가장 주의해야 할 점은 실시간으로 사용할 수 없다는 것입니다. PPK 기능이 있는 드론은 최적의 조건에서 센티미터 수준의 정확한 데이터를 제공할 수 있지만, 이 정확도는 드론 자체의 내비게이션에는 사용할 수 없습니다. 또한 실시간으로 센티미터 수준의 정확도가 필요한 활동의 경우 PPK는 제공하지 못한다는 의미이기도 합니다.

RTK란 무엇인가요?

OxTS INS 소프트웨어: NAVsuite: NAVdisplayRTK는 위치 정확도 측면에서 최고의 성능을 제공합니다. RTK는 실시간 키네마틱의 약자로, PPK와 마찬가지로 센티미터 수준의 정확도를 얻을 수 있지만, 후처리가 아닌 실시간으로 이루어집니다.

대부분의 모바일 매핑 활동에서 RTK 정확도는 목표이며, 특히 LiDAR 센서를 사용하여 참조된 포인트 클라우드를 생성하는 경우 더욱 그렇습니다.
지오레퍼런스 포인트 클라우드.

라이다 측량 기간 동안 RTK 정확도가 없으면 포인트 클라우드를 사용할 수 없을 수도 있습니다. RTK가 제공하는 추가 정확도는 더 까다로운 환경을 처리하는 데 사용할 수 있으며, GNSS가 없을 때에도 가능한 한 오랫동안 RTK 정확도를 유지할 수 있는 도구를 제공합니다.

대부분의 기성 UAV에는 RTK 기능이 내장되어 있지 않지만, 이 정도의 정확도를 얻으려면 최고급 UAV를 구매하거나 맞춤형 UAV(직접 제작하거나 전문 업체에서 제작)에 투자해야 할 가능성이 높습니다.

저에게 적합한 서비스는 무엇인가요?

일반적으로 모바일 매핑 활동에 관여하는 경우 최소한 PPK 기능이 필요합니다. 이러한 기능이 없으면 누구에게나 유용할 만큼 정확하게 데이터를 위치 정보로 참조할 수 없습니다.

PPK와 RTK의 차이점을 고려할 때 고려해야 할 사항이 있습니다:

  • 드론을 운용하는 환경은 어떤가요? GNSS 신호보다 더 높은 정확도가 필요한가요(PPK는 측량이 완료된 후에만 적용할 수 있다는 점을 기억하세요)?
  • 항속거리가 특히 중요합니까, 아니면 드론의 페이로드가 충분히 커서 항속거리를 매우 신중하게 계산해야 합니까? 그렇다면 RTK를 통해 드론의 정확도를 높이고 연료 효율성을 높일 수 있습니다.

정확도의 끝판왕: gx/ix PPK 및 RTK의 OxTS 

INS 디바이스에 최상의 정확도를 제공하기 위해 OxTS 에서 개발한 추가 기술에 대해 언급하면서 이 블로그를 마무리하겠습니다. 위의 블로그를 읽으셨다면 RTK(및 PPK)가 최적의 위성 수를 확보하는 데 의존한다는 사실을 알고 계실 것입니다. 위성이 손실되면 RTK 잠금도 손실됩니다. 즉, gx/ix 타이트 커플링 기술이 적용된 OxTS INS를 사용하지 않는 한( gx/ix ), 가시 위성 수가 감소하기 시작하더라도 INS 장치는 RTK 및 PPK 수준의 정확도를 유지할 수 있습니다. 이 기술은 기본적으로 스캔의 정확도를 더 오래 보호하며, 드론에 장착할 수 있는 OxTS xNAV650 INS에서 사용할 수 있습니다.

OxTS xNAV650 INS는 동급 최고의 관성 측정 장치와 측량 등급 GNSS 수신기를 결합하여 매우 정확한 항법 데이터(위치, 방향, 피치 및 롤)를 출력합니다. xNAV650 은 신뢰성과 정확성이 중요한 애플리케이션에 전 세계적으로 사용됩니다.

이 글이 UAV가 위치를 계산하는 다양한 방법과 각 방법의 이점에 대해 더 자세히 이해하는 데 도움이 되었기를 바랍니다. UAV가 가능한 한 가장 정확한 데이터를 제공하는 방법(큰 비용을 들이지 않고)과 관련하여 다른 논의가 필요하시면 지금 바로 문의해 주세요.

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