초록 ▼

본 연구는 전통적 지상측량 방식이 접근하기 힘든 공간 및 구조물에 대한 위치정보를 가격이 저렴하면 서도 크기가 작은 관성센서를 이용하여 취득하기 위한 기초연구이다. 이를 위해서 관성센서를 이용한 위치정보취득 시스템 개발과 현장 적용실험이 수행되어야 한다. 위치정보는 관성센서만으로 얻어져야 하나 정확도 검증을 위한 테스트베드설치의 어려움 때문에 동적 GPS를 이용한 동시관측으로 테스트베드를 대신하고 이로부터 관성센서의 특성을 파악하는 것이 본 연구의 목표이다. 연구 범위로는 관성센서로부터의 신호 수신 모듈 개발, 차량이동거리 기록 수

본 연구는 전통적 지상측량 방식이 접근하기 힘든 공간 및 구조물에 대한 위치정보를 가격이 저렴하면 서도 크기가 작은 관성센서를 이용하여 취득하기 위한 기초연구이다. 이를 위해서 관성센서를 이용한 위치정보취득 시스템 개발과 현장 적용실험이 수행되어야 한다. 위치정보는 관성센서만으로 얻어져야 하나 정확도 검증을 위한 테스트베드설치의 어려움 때문에 동적 GPS를 이용한 동시관측으로 테스트베드를 대신하고 이로부터 관성센서의 특성을 파악하는 것이 본 연구의 목표이다. 연구 범위로는 관성센서로부터의 신호 수신 모듈 개발, 차량이동거리 기록 수신 모듈 개발, 바퀴센서 신호 수신 모듈 개발, 이들 신호를 조합하여 최종 위치 정보를 산출하는 모듈 개발, VRS GPS 실험의 정확도 분석, 도로 및 철로에서의 VRS GPS와 관성센서 동시 실험 및 이에 대한 정확도 분석 등이 포함된다.
본 연구에 사용된 관성센서는 XSENS사의 MTi-G이며, 이로부터 얻어진 자이로 센서 정보와 차량의 속도 정보를 ARM CortexM3 프로세서에서 받아들여 신호를 융합한 뒤 노트북에 하이퍼터미널로 캡쳐한 후 일련의 위치 산출식을 매트랩으로 코딩하여 위치정보를 계산하도록 시스템을 개발하였다. 이동 차량용 관성측정장치는 자동차를 이용하는 경우와 철로 간이 보수차량을 이용하는 경우로 나누어지며, 자동차를 이용하는 경우 속도정보는 자동차 CAN(Cotroller Area Network)통신을 이용하였고, 자이로 센서정보와 함께 실시간으로 프로세서로 보내져서 처리되어지도록 하였다. 철로 간이 보수차량을 이용한 경우는 CAN 통신 대신 바퀴센서를 철로 보수차량 바퀴에 부착하고, 이 센서로 부터 얻어진 바퀴 회전수 정보가 개발 된 시스템으로 전송되어 속도정보를 얻을 수 있도록 하였다. 개발된 시스템을 차량에 탑재하고 실제 현장에서의 반복 실험을 통해 시스템 안정을 꾀하였다. 도로 차량 실험의 경우 차량 지붕에 GPS를 탑재하고 차량내부에서 콘트롤러를 이용하여 실시간으로 위치정보를 얻었으며, 이와 동시에 개발된 시스템을 차량 내부에 탑재하여 관성센서와 캔통신 정보를 실시간 캡쳐하여 위치정보를 취득하였다. 철로의 경우 개발된 시스템과 두대의 GPS 수신기를 철로 간이 보수차량위에 탑재하고 연구원들이 보조차량을 수동으로 밀어서 철로위를 이동하면서 위치정보를 취득하였다.

목차 Contents

• 최종(결과)보고서 ... 1
• 목 차 ... 2
• Ⅰ. 연구결과 요약문 ... 3
• Ⅱ. 연구내용 및 결과 ... 4
• 1. 연구과제의 개요 ... 4
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 4
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 4
• 4. 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도 ... 6
• 5. 연구결과의 활용 계획 ... 6
• 6. 연구과정에서 수집한 해외 과학기술 정보 ... 6
• Ⅲ. 연구성과 ... 7