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도로시설물 계측을 위한 MEMS-INS 기반 모바일매핑시스템(MMS) 개발
Mobile Mapping System Development Based on MEMS-INS for Measurement of Road Facility 원문보기

한국측량학회지 = Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography, v.36 no.2, 2018년, pp.75 - 84  

이계동 (C2L) ,  정성혁 (Terapix) ,  이기형 (C2L) ,  최윤수 (Dept. of Geoinformatics, University of Seoul) ,  김만식 (Dept. of Urban Construction Engineering, Shinsung University)

초록
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본 연구의 목적은 MEMS 기반의 INS를 적용한 저가형 MMS를 개발하고, 개발된 MMS를 이용하여 x, y의 평면 거리오차가 0.546m인 정확도를 확보하여 도로시설물의 판독에 활용하고자 함에 있다. MMS 기술은 해외 유수의 측량장비제작 업체를 중심으로 지리정보 구축을 위한 새로운 측량기술로 활발하게 사용되고 있지만 국내에서는 아직 관련 연구가 초기단계에 있다. 또한, MMS 장비개발은 몇몇 연구원 및 업체에서 시도를 하였으나 안정화가 이루어지지 않은 시작품 단계에 불과하다. 이러한 MMS 기술은 빠른 시간 내에 지형 지물 데이터를 취득할 수 있어 정밀지도 제작과 도로시설물 데이터 취득에 활용되고 있다. 따라서 본 연구에서는 MMS 제작에 사용하는 각종 센서(LiDAR, CCD camera, GPS/INS, DMI 등)를 동기화하여 MEMS 기반의 INS를 탑재한 저가형 MMS를 개발하고자 한다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The purpose of this study is that the low-cost mobile mapping system using INS (Inertial Navigation System) based on MEMS (Micro Electro Mechanical System) could decipher the interpretation of road facility with the accuracy of x, y 0.546m plane error. Even though the MMS (Mobile Mapping System) tec...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 따라서 본 연구에서는 자율주행을 위한 정밀지도제작과 같은 고정밀 데이터 취득을 위한 MMS 장비가 아닌 도로시설물과 같은 시설물들의 공간정보 데이터 구축에 적합하도록 MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) 기반의 INS(Inertial Navigation System)를 이용한 저가의 MMS를 개발하고자하며 보다 많은 분야에서 활용할 수 있도록 하고자함이 그 목적이다.
  • 본 연구는 MEMS 기반의 INS를 적용한 저가형 MMS를 개발하고, 이를 통하여 도로시설물들의 위치를 조사하여 저가형 MMS의 활용 가능성을 검토하고자 연구를 수행하였다. 본 연구를 통하여 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다.
  • 본 연구는 MEMS기반의 INS를 이용한 저가형 MMS장비를 개발하고 이를 이용하여 도로시설물을 판독하기 위하여 수행하였다. 본 연구를 위하여 국내·외적으로 MMS 제작에 사용하는 각종 센서(LiDAR, CCD (Charge Coupled Device) camera, GPS/INS, DMI (Distance Measurement Instrument) 등)를 통하여 MEMS 기반의 INS를 탑재한 MMS를 개발하였다.
  • 따라서 적당한 성능의 항법장치를 선택하여 적용해야 한다. 본 연구에서는 OxTS사의 MEMS 기반 INS를 선정하여 MMS를 제작하였다. MMS 항법 장치의 특성상 롤(roll), 피치(pitch) 값의 항법 오차 누적이 크므로 GNSS의 단절로 인해 장시간 보완작업이 이루어지지 않을 경우, 데이터의 정확도가 크게 떨어질 우려가 있다.
  • 본 연구에서는 도로시설물 조사를 위해 저가형의 MMS 장비를 개발하였으며, 이를 통해 취득한 데이터의 정확도 검증을 수행하였다. 정확도 검증을 위해 검증대상 도로시설물을 선정하여 정밀 VRS 측량 및 TS측량(VRS측량이 불가능한 지역의 측량)을 실시한 후 영상과 점군을 이용하여 실측된 동일 대상물에 대한 좌표를 취득한 후 비교하는 방법으로 정확도를 검증하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
차량 MMS 기술의 특징은? 특히 차량용 모바일매핑시스템(Mobile Mapping System, MMS)의 경우 최근 이슈화되고 있는 자율주행자동차의 정밀 지도제작과 각종 도로시설물 측량에 사용함으로써 많은 관심을 받고 있다. 차량 MMS 기술은 변화가 발생한 지역에 접근하기가 용이하며, 빠른 시간 내에 현장에서 데이터를 획득하고 처리하여 지리정보 데이터를 취득할 수 있는 특징을 가지고 있다. 이러한 특징은 차량 MMS가 정밀지도 제작 및 도로시설물 데이터 취득에 적합함을 말해주고 있다(Song et al.
차량용 모바일매핑시스템은 주로 어디에 사용되나요? 최근 각종 센서 종류의 정확도 향상과 소형화로 인하여 드론이나 자동차를 이용한 데이터 취득이 활발히 이루어지고 있다. 특히 차량용 모바일매핑시스템(Mobile Mapping System, MMS)의 경우 최근 이슈화되고 있는 자율주행자동차의 정밀 지도제작과 각종 도로시설물 측량에 사용함으로써 많은 관심을 받고 있다. 차량 MMS 기술은 변화가 발생한 지역에 접근하기가 용이하며, 빠른 시간 내에 현장에서 데이터를 획득하고 처리하여 지리정보 데이터를 취득할 수 있는 특징을 가지고 있다.
모바일매핑기술은 기술 진화에 따른 개념 변화가 있었는데, 현재의 개념은 무엇인가? , 2015). 그러나 오늘날에는 GPS와 INS의 사용이 보편화되고 통합기술이 발달함에 따라 별도의 지상기준점을 사용하지 않고도 이동체에 장착된 센서를 이용하여 수집한 자료만으로 3차원 위치측정을 수행할 수 있는 기술의 개념으로 사용하고 있다(Yun et al., 2010).
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참고문헌 (10)

  1. Gang, I.G. (2013), The Method for Improving the Integrity of the Data from Land-based Mobile Mapping System to Create Multipurpose Precise Road Map, Ph.D. dissertation, University of Seoul, Seoul, Korea, 98p. 

  2. Hwang, J.S., Kim, J.K., Yun, H.S., and Jung, W.C. (2015), Study on the integration of MMS and airborne survey data for the implementation of precise road spatial database, Journal of the Korean Society for Geospatial Information Science, Vol. 23, No. 2, pp. 97-104. (in Korean with English abstract) 

  3. Jung, K.S. (2015), Development of Road Sign Recognition and Analysis Platform, No. 11-1613000-001048-01, Korea Agency for Infrastructure Technology Advancement, Anyang, pp. 35-317. 

  4. Kim, K.S. (2009), A Study on Commercialization for Mobile Mapping System, No. 11-1611000-000953-01, National Geographic Information Institute, Suwon, pp. 7-86. 

  5. Kang, B.J. (2011), A Study for Removing Road Shields from Mobile Mapping System Data Using Adaptive Filtering Techniques, Master's thesis, University of Seoul, Seoul, Korea, 62p. 

  6. Lee, T.S. (2015), A Study on High Definition Map for Advice of Self Driving Car, No. KICT 2015-086, National Geographic Information Institute, Suwon, pp. 7-24. 

  7. Lee, W.J., Kwon, J.H., Lee, J.K., and Han, J.H. (2010), Accuracy analysis using assistant sensor integration on various IMU during GPS signal blockage, Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography, Vol. 28, No. 1, pp. 65-72. (in Korean with English abstract) 

  8. Song, H.K., Kang, B.J., Lee, S.H., and Choi, Y.S. (2012), A study for removing road shields from mobile mapping system of the data using RTF filtering techniques, Journal of the Korean Society for Geospatial Information Science, Vol. 20, No. 1, pp. 3-12. (in Korean with English abstract) 

  9. Yu, Y.S. (2015), A 3Dimensional Object Modeling via Integrated Data Processing of MMS and Laser Scanning Data, Master's thesis, University of Seoul, Seoul, Korea, 101p. 

  10. Yun, H.S., Gang, I.G., Kim, C.W., Wie, G.J., and Hwang, J.S. (2010), 3D surveying technology using mobile multisensor system, Journal of the Korean Society of Civil Engineers, Vol. 58, No. 3, pp. 45-49. (in Korean) 

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