초록 ▼

각종 구조물의 정확한 치수, 정밀한 변형의 관측에의 요구로 인하여 정밀측량의 분야가 측량에서의 새로운 분야로 등장하고 있다. 기계적인 접촉식 정밀측정의 방법으로는 CMM(Coordinate Measuring Machnine)등이, 접촉식 변형관측의 방법으로는 전기적 원리를 이용한 strain gauge등이 사용되어져 왔으나 그 방법들의 사용에는 나름대로의 문제들이 존재하였다. 광학적, 비접촉식 정밀측량의 방법으로서 데오돌라이트를 이용한 3차원 정밀측량시스템이 있으며, 작은 변형 및 진동 등의 짧은 시간내의 많은 움직임을

각종 구조물의 정확한 치수, 정밀한 변형의 관측에의 요구로 인하여 정밀측량의 분야가 측량에서의 새로운 분야로 등장하고 있다. 기계적인 접촉식 정밀측정의 방법으로는 CMM(Coordinate Measuring Machnine)등이, 접촉식 변형관측의 방법으로는 전기적 원리를 이용한 strain gauge등이 사용되어져 왔으나 그 방법들의 사용에는 나름대로의 문제들이 존재하였다. 광학적, 비접촉식 정밀측량의 방법으로서 데오돌라이트를 이용한 3차원 정밀측량시스템이 있으며, 작은 변형 및 진동 등의 짧은 시간내의 많은 움직임을 포착하기 위한 Laser 변형관측시스템이 있다.본 연구에서는 Digital 데오돌라이트를 이용한 3차원 정밀측량시스템의 작동 및 그 내재된 연산 Algorithm의 파악과 구현을 도모하였으며 Laser 변형관측시스템의 사용가능성을고찰하였다. 데오돌라이트 시스템에서는 데오돌라이트와 컴퓨터의 교신, 데이터의 취득 및저장, 해석사진측량에서의 Algorithm을 이용한 대상물의 3차원 좌표의 조정 등의 Computerprogram을 구현하였다. Bundle Program에서는 데오돌라이트의 수평, 수직각을 가상의 사진좌표로 바꾸는 module을 비롯하여 축약정규방식의 조성과 Choleski 해법 그리고 Snay'sreordering Algorithm 등의 기법이 사용되었다.Laser 변형관측시스템의 고안을 위해서는 Laser Source와 Detector에 대한 고찰, 실험실에서의 시스템 Simulation을 위한 Laser 시스템의 구성 및 설치, Laser 빔의 주사가능 빔Diameter와 빔 안정성, 공기의 흐름, 온도의 변화 등 Laser 빔의 경로 주위환경의 변화에따른 Beam Fluctuation의 량 등을 실험하였다. 간격 17m의 Source와 Detector에서의 실험에 의하면 Laser 빔은 공기의 흐름에는 거의 영향을 받지 않으나, 온도 및 빛의 변화에영향을 받는 것으로 판단되어, 흐리며 온도의 변화가 없는 날짜와 시각을 선택하면 약 2mm정도 이상의 변형의 관측이 가능한 것으로 나타났다.

Abstract ▼

The precision Measurement techique is emerged for a newsurveying field as the demands of accurate dimansion measurements and precisedeformation monitoring are increasing.CMMs(Coordinate Measuring Machine) as mechanical tools for contact positionmeasurements and strain gauges as elect

The precision Measurement techique is emerged for a newsurveying field as the demands of accurate dimansion measurements and precisedeformation monitoring are increasing.CMMs(Coordinate Measuring Machine) as mechanical tools for contact positionmeasurements and strain gauges as electrical tools for deformation measurements havebeen widely used in the precision industrial demensioning and measurements, thoughthey have some limitations and constraints. A 3-D theodolite measuring system as aoptical, non-contact method of precision measurement is being used, and a Laserdeformation monitoring system as a tool to detect small deformations and to catchvibrations in a short period of time is being studied. In this research, the operationprincipal and the inside algorithm of theodolite measuring systems are studied and codedfor a new software, and the feasibility of the Laser system for the above mentionedusuage is studied by simulation set-up of the system in the Lab environment. On theBundle Program, there was usage of technique of composition of reduced normalequation, Choleski's solution and Snay's reordering Algorithm etc. in addition to amodule for transforming horizontal angle and vertical angle into virtual photographiccoordinate.For the theodolite system, a module for communication between theodolite andcomputer is implemented, a module for the data collection and storage, and a module forthe simultaneous photogrammetric "bundle" adjustment for the theodolite position and thetarget points are coded, compiled and tested. For the simulation set-up of the Lasersystem, extensive study on laser sources and laser detectors is performed, the systemcomposition, and the beam fluctuation due to the environmental change in the course ofthe laser beam, such as changes in wind current or in temperature is experimented.According to Experiment on Source of 17m interval and the Detector, because it isjudged that Laser beam almost doesn't have an effect for air flow but, chage oftemperature and light. Selecting cloudy day and time without change of temperature, itwas realized that it is possible to proform deformation measurement more thanapproximately 2mm precision.

목차 Contents

• 1. 서 론...8
• 2. 연구방법 및 이론...10
• 2.1 데오돌라이트와 개인용 컴퓨터의 교신 구헌...10
• 2.2 데오돌라이트의 위치 및 방향요소의 결정방법 개발...13
• 2.3 수직각 및 수평각으로부터 위치 결정을 위한 Algorithm 및 Program 개발...13
• 2.4 Bundle Program의 개발...15
• 2.5 Laser Source 및 Detector 고찰...20
• 2.6 Laser 변형관측시스템의 실험실 구성...24
• 2.7 주변환경변화에 의한 Laser의 Shift 관측...29
• 3. 결과 및 고찰...31
• 3.1 데오돌라이트와 컴퓨터의 교신 구현...31
• 3.2 Bundle Progrant의 작성...34
• 3.3 Laser 변형관축시스템...38
• 4. 결 론...44
• 4.1 데오돌라이트 정밀 측량시스템의 개발...44
• 4.2 Laser 변형관측시스템의 고안...44
• 5. 인용 문헌...45
• 6. 자체평가서...46