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무인항공 LiDAR 센서에 따른 데이터 특성 분석
Analysis of Data Characteristics by UAV LiDAR Sensor 원문보기

한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, v.21 no.5, 2020년, pp.1 - 6  

박준규 (서일대학교 토목공학과) ,  이근왕 (청운대학교 멀티미디어학과)

초록
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UAV(Unmanned Aerial Vehicle)는 일반 유인 항공기나 위성에 비해 경제성이 크고, 대상물에 접근이 용이하여 군사적인 목적으로 많이 이용되어 왔다. 최근에는 IT 기술의 발전으로 다양한 센서를 탑재한 UAV가 출시되고 있으며 측량, 농업, 기상관측, 통신, 방송, 스포츠 등 광범위한 분야에서 이용이 증가하고 있으며, 공간정보를 제작하고 활용하는 분야에서 UAV를 활용하기 위한 다양한 연구와 시도가 증가하고 있다. 하지만 기존의 연구는 사진측량과 관련된 연구가 대부분이며, LiDAR(Light Detection And Ranging)에 대한 분석적 연구는 부족한 실정이다. 이에 본 연구에서는 공간정보 분야 활용을 위한 UAV LiDAR 센서의 특징을 분석하고자 하였다. LiDAR 센서의 취득속도, 반사횟수 등 상용화된 LiDAR 센서의 성능을 조사하고, 비슷한 정확도와 데이터 취득 가능 거리를 가지는 Surveyor Ultra와 VX15 모델을 선정하여 데이터 취득 및 분석을 수행하였다. 연구를 통해 각 센서별로 연구대상지의 DSM(Digital Surface Model)을 생성하고, 비교를 통해 데이터의 밀도, 정밀도, 식생지역에서 지면 데이터의 취득 등 특징을 제시하였다. UAV LiDAR 센서는 0.03m~0.05m의 정확도를 나타내었으며, 효과적인 활용을 위해서는 데이터의 특징들을 고려한 장비의 선정이 필요할 것으로 판단된다. 향후, 추가적인 연구를 통해 도심지역, 산림지역 등 다양한 지역에 대한 데이터 취득 및 분석이 이루어 진다면 UAV LiDAR의 활용성을 제시할 수 있을 것이다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

UAV (Unmanned Aerial Vehicles) are used widely for military purposes because they are more economical than general manned aircraft and satellites, and have easy access to the object. Recently, owing to the development of IT technology, UAV equipped with various sensors have been released, and their ...

주제어

#Accuracy   #Data Characteristic   #Geospatial Information   #LiDAR   #Unmanned Aerial Vehicle  

표/그림 (12)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구는 공간정보 분야 활용을 위한 UAV LiDAR 센서의 특징을 분석하고자 한 것으로 연구를 통해 다음과 같은 결론을 얻었다.
  • 본 연구에서는 UAV LiDAR 센서의 특징 분석을 위해 LiDAR 센서의 취득속도, 반사횟수 등 상용화된 LiDAR 센서의 성능을 조사하고, 실험을 위한 센서를 선정하였다. 조사는 Y사의 모델에 대해 수행되었으며, 모델별 주요 성능을 Table 1에 나타내었다.
  • 하지만 기존의 UAV 연구는 사진측량과 관련된 연구가 대부분이며, LiDAR에 관한 분석적 연구는 부족한 실정이다. 이에 본 연구에서는 공간정보 분야 활용을 위한 UAV LiDAR 센서의 특징을 분석하고자 하였다. 2장에서는 LiDAR 센서에 대해 기술하며, 3장에서는 데이터에 대한 분석을 수행한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
UAV란? UAV는 사람이 탑승하지 않는 비행장치를 의미한다 [1-3]. 우리나라의 항공법상에서는 “사람이 탑승하지 아니하는 것으로 무인 동력비행장치의 경우 연료의 중량을 제외한 자체중량이 150킬로그램 이하인 무인항공기 또는 무인회전익비행장치, 무인비행선의 경우 연료의 중량을 제외한 자체중량이 180킬로그램 이하이고, 길이가 20미터 이하인 무인 비행선”으로 규정되어 있다[4-6].
UAV는 어떤 장점이 있는가? 우리나라의 항공법상에서는 “사람이 탑승하지 아니하는 것으로 무인 동력비행장치의 경우 연료의 중량을 제외한 자체중량이 150킬로그램 이하인 무인항공기 또는 무인회전익비행장치, 무인비행선의 경우 연료의 중량을 제외한 자체중량이 180킬로그램 이하이고, 길이가 20미터 이하인 무인 비행선”으로 규정되어 있다[4-6]. UAV는 일반 유인 항공기나 위성에 비해 경제성이 크고, 대상물에 접근이 용이하여 군사적인 목적으로 많이 이용되어 왔다[7-9]. 최근에는 IT 기술의 발전으로 다양한 센서를 탑재한 UAV가 출시되고 있으며 측량, 농업, 기상관측, 통신, 방송, 스포츠 등 광범위한 분야에서 이용이 증가하고 있다[10-13].
공간정보 분야 활용을 위한 UAV LiDAR 센서의 특징을 분석한 결과는 어떠한가? 1. UAV LiDAR 센서의 특징 분석을 위해 LiDAR 센서의 취득속도, 반사횟수 등 상용화된 LiDAR 센서의 성능을 조사하고, 비슷한 정확도와 데이터 취득 가능 거리를 센서를 이용하여 데이터 취득 및 분석을 수행하였다. 2. 데이터 처리를 통해 각 센서별로 연구대상지의 DSM을 생성하고, 비교를 통해 센서별 데이터의 특징을 파악하였으며, 지면에 대한 데이터의 취득은 센서의 레이저 반사횟수가 중요한 요소임을 제시하였다. 3. 검사점에 대한 정확도 평가에서 UAV LiDAR 센서는 0.03m~0.05m의 정확도를 나타내었으며, 효과적인 활용을 위해서는 데이터의 특징들을 고려한 장비의 선정이 필요할 것으로 판단된다. 4. 향후, 추가적인 연구를 통해 도심지역, 산림지역 등 다양한 지역에 대한 데이터 취득 및 분석이 이루어진다면 UAV LiDAR의 활용성을 제시할 수 있을 것이다.
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참고문헌 (17)

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  5. H. K. Sung, K. S. Chong, C. N. Lee, "Accuracy Analysis of Low-cost UAV Photogrammetry for Road Sign Positioning", Korean Society Of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography, Vol.37, No.4, Aug. 2019, pp. 243-251. DOI: https://doi.org/10.7848/ksgpc.2019.37.4.243 

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  15. M. H. Yoon, D. W. Kim, "Analysis of Delay time by Adjusting of Check Interval in Asynchronous Wireless Sensor Network with Low Power", Journal of The Institute of Internet, Broadcasting and Communication, Vol.20, No.2, Apr. 2020, pp. 75-80. DOI: https://doi.org/10.7236/JIIBC.2020.20.2.75 

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  17. YellowScan, products, [Internet]. YellowScan. Available From: https://www.yellowscan-lidar.com/ (accessed January, 15, 2020) 

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