엄숙한 임무를 위해 디지털화된 미군 묘지
"전력 소비가 적은 소형 장치에 올인원 GNSS 및 관성 솔루션이 패키징된 Ellipse-D 선택했습니다." | 매핑 R. 스탤리, 미 육군 지리공간센터의 군사 공학 및 매핑 지원 과학자
육군 지리공간센터(AGC)는 미군 묘지 방문객이 사랑하는 사람을 찾을 수 있도록 혁신을 적용했습니다.
전통적인 GPS 매핑 방법과 3D 매핑 디지털화가 통합되어 이 프로젝트의 수집 부분을 위해 특별히 제작된 배낭에 탑재되었습니다.
수집된 데이터의 프론트엔드 역할을 하는 웹 인터페이스는 방문객이 친척을 찾고 GIS 데이터베이스에 저장된 증폭된 정보에 액세스할 수 있는 간단한 인터페이스를 제공합니다.
엄숙한 사명을 위한 파일럿 프로젝트
미국 국립묘지에서 특정 비석을 찾으려면 관리자가 광범위하고 시간이 많이 소요되는 기록을 검토해야 하는 경우가 많습니다.
방문객들이 사랑하는 사람을 쉽게 찾을 수 있도록 육군 지리공간센터(AGC)는 알링턴 국립묘지(ANC)와 협력하여 15,000개 이상의 묘역으로 구성된 코로잘(파나마) 및 노르망디(프랑스) 묘지를 포함한 시범 프로젝트를 완료했습니다.
이 대규모 프로젝트는 전통적인 매핑 방법과 현대 기술을 결합하여 두 묘지의 가상 모델을 생성합니다.
이 모델에는 각 비석이나 기념비의 기본 지형과 GPS 좌표뿐만 아니라 도로, 보도, 나무, 연석, 배수로, 기념비 및 기타 많은 인공 구조물과 같은 특징이 10cm(3.9인치) 정확도로 포함됩니다.
식별을 돕기 위해 각 비석의 전면과 후면을 촬영한 지리 위치 사진이 수집 솔루션을 완성했습니다.
수집된 데이터는 ENFIRE 노트북에서 처리 및 통합되었습니다. 이러한 혁신 덕분에 방문객들은 ANC Explorer 프로그램을 실행하는 시설의 키오스크를 사용하여 묘지 데이터에 액세스하고 사랑하는 사람을 검색하거나 역사적으로 중요한 묘지를 찾을 수 있습니다.
가상 방문자는 가정용 컴퓨터나 모바일 장치에서 프로그램을 사용하여 동일한 기능을 사용할 수 있습니다.
백팩 기반 모바일 매핑 방법
미 육군 지리공간센터의 군사 공학 및 매핑 지원 과학자 매핑 R. 스탈리는 묘지 전체를 최대한 상세하게 매핑하기 위해 배낭 기반의 모바일 매핑 솔루션을 개발했습니다.
이 장비를 사용하면 수집 시간을 줄이고 관리하기 쉬운 형식으로 데이터를 제공함으로써 비용을 최소화할 수 있습니다. 이 솔루션은 미군 매핑 서비스인 ENFIRE와 GPS-S에서 사용하는 도구를 활용합니다.
"저는 벨로다인의 LiDAR와 SBG SystemsRTK GPS가 내장된 Ellipse-D 관성 항법 시스템(INS) 을 결합했습니다." 라고 Matthew R. Staley는 설명합니다.
그는 소형의 저전력 소비 장치에 올인원 GNSS 및 관성 솔루션이 탑재된 Ellipse-D 선택했습니다.
INS 동작 보정 및 포인트 cloud 지오레퍼런싱에 사용됩니다. 최고의 정확도를 달성하기 위해 묘지에는 실시간 키네마틱(RTK) 기지국이 설치되었습니다. 생성된 포인트 cloud 관리하기 위해 하이팩 소프트웨어가 사용되었습니다.
자기 편각 조정하기
어려운 점 중 하나는 위치의 철분 함량에 영향을 받는 자력계 보정이었습니다. 자기 편각은 위치에 따라 달라지므로 배낭을 미국에서 프랑스로 배송하면 자기 편각이 달라집니다.
미국 국립해양대기청(NOAA)은 5년마다 지구 자기장 지도를 업데이트합니다.
특정 위치와 날짜가 주어지면 이 지도를 사용하여 특정 장소의 자기 편각을 확인할 수 있습니다.
SBG Systems 이 지도를 관성 내비게이션 시스템에 내장하여 자력계를 사용하는 동안 자동으로 진북 방향을 잡을 수 있도록 합니다.
나무 주변 매핑
또 다른 문제는 위성 수신에 큰 영향을 미치는 특정 나무 유형에 근접하여 매핑 것이었습니다. 스탤리 씨는 이 문제를 보완하기 위해 데이터 수집 절차를 수정했으며, 식생이 수신에 미치는 영향을 더욱 완화할 수 있는 방법에 대한 연구를 계속하고 있습니다.
또한 요 아티팩트를 완화하기 위한 방법으로 더 나은 정확도(전체 +/- 5cm)를 얻기 위해 LiDAR 범위를 줄이는 것도 조사할 예정입니다.
"곧 SBG의 Qinertia 후처리 소프트웨어를 테스트할 예정이며, 모든 조건에서 견고한 정확도를 유지하는 데 도움이 될 수 있습니다." 미군 엔지니어가 덧붙입니다.
Qinertia와 같은 후처리 키네마틱(PPK) 소프트웨어는 오프라인 RTK 보정에 액세스하고 포워드-백워드-병합이라는 계산을 사용하여 원시 GNSS 관측치로 관성 데이터를 후처리함으로써 관성 내비게이션 시스템의 성능을 향상시킵니다.
최근에 출시된 Qinertia 소프트웨어는 직관적이고 사용하기 쉽도록 설계되었으며 시장에서 가장 빠른 후처리 소프트웨어로 독립적으로 특징지어지고 있습니다.
다음 단계는 무엇인가요?
주요 임무는 매장과 관련된 데이터를 수집하고 알링턴 국립묘지의 운영 및 관리에 ENFIRE, GPS-S 및 LiDAR 도구 세트의 적용 가능성을 확인하는 것이었습니다.
수집된 LiDAR 데이터를 통해 부지 감사, 기록 업데이트, 건설 및 부지 유지 관리 평가를 수행하고 비즈니스 프로세스 효율성을 높이는 전략 계획을 개발하는 기능을 실현할 수 있었습니다.
파일럿 단계가 마무리된 지금, 육군 지리공간센터는 알링턴 국립묘지 및 미국 전투 기념물 위원회와 긴밀히 협력하여 결과를 평가하고 향후 개선 및 혁신 전략을 결정하고 있습니다.
초기 결과는 (이전 노력과 비교할 때) 비용이 최소화되고 여러 커뮤니티에서 전체적으로 우수한 투자 수익을 실현했음을 입증했습니다.
Ellipse-D
Ellipse-D 후처리 소프트웨어 Qinertia와 호환되는 듀얼 안테나와 듀얼 주파수 RTK GNSS를 통합한 관성 내비게이션 시스템입니다.
로봇 및 지리공간 애플리케이션용으로 설계된 이 제품은 주행 거리계 입력과 Pulse 또는 CAN OBDII를 융합하여 추측 항법 정확도를 향상시킬 수 있습니다.
Ellipse-D 견적 요청하기
질문이 있으신가요?
자주 묻는 질문 섹션에 오신 것을 환영합니다! 여기에서 소개하는 애플리케이션에 대한 가장 일반적인 질문에 대한 답변을 찾을 수 있습니다. 원하는 정보를 찾지 못하셨다면 언제든지 직접 문의해 주세요!
INS 외부 보조 센서의 입력을 허용하나요?
당사의 관성 내비게이션 시스템은 공기 데이터 센서, 자력계, 주행 거리계, DVL 등과 같은 외부 보조 센서의 입력을 받아들입니다.
이러한 통합을 통해 INS 특히 GNSS를 사용할 수 없는 환경에서 활용도와 신뢰성이 매우 높습니다.
이러한 외부 센서는 상호 보완적인 데이터를 제공함으로써 INS 전반적인 성능과 정확성을 향상시킵니다.
AHRS와 INS 차이점은 무엇인가요?
자세 및 방향 기준 시스템 (AHRS) 과 관성 항법 시스템(관성 항법 시스템)의 주요 차이점(INS)의 차이점은 기능과 제공하는 데이터의 범위에 있습니다.
AHRS는 방향 정보, 특히 차량 또는 디바이스의 자세(피치, 롤) 및 방향(요)을 제공합니다. 일반적으로 자이로스코프, 가속도계, 자력계 등 여러 센서를 조합하여 방향을 계산하고 안정화합니다. AHRS는 각 위치를 세 가지 축(피치, 롤, 요)으로 출력하여 시스템이 공간에서의 방향을 파악할 수 있도록 합니다. 항공, 무인 항공기, 로봇 공학 및 해양 시스템에서 차량 제어 및 안정화에 중요한 정확한 자세 및 방향 데이터를 제공하기 위해 자주 사용됩니다.
INS AHRS와 같이 방향 데이터를 제공할 뿐만 아니라 시간에 따른 차량의 위치, 속도, 가속도도 추적합니다. 관성 센서를 사용하여 GNSS와 같은 외부 참조에 의존하지 않고 3D 공간에서 움직임을 추정합니다. AHRS에 사용되는 센서(자이로스코프, 가속도계)를 결합하지만 위치 및 속도 추적을 위한 고급 알고리즘을 포함할 수도 있으며, 정확도를 높이기 위해 GNSS와 같은 외부 데이터와 통합하는 경우도 있습니다.
요약하면, AHRS는 방향(자세 및 방향)에 초점을 맞추는 반면 INS 위치, 속도, 방향을 포함한 전체 내비게이션 데이터를 제공합니다.
IMU INS 차이점은 무엇인가요?
관성 측정 장치IMU와 관성 항법 시스템의 차이점(INS)의 차이점은 기능과 복잡성에 있습니다.
IMU (관성 측정 장치)는 가속도계와 자이로스코프로 측정한 차량의 선형 가속도 및 각속도에 대한 원시 데이터를 제공합니다. 롤, 피치, 요, 모션에 대한 정보를 제공하지만 위치나 내비게이션 데이터는 계산하지 않습니다. IMU 위치나 속도를 결정하기 위한 외부 처리를 위해 움직임과 방향에 대한 필수 데이터를 전달하도록 특별히 설계되었습니다.
반면, INS (관성 내비게이션 시스템)는 다음을 결합합니다. IMU 데이터와 고급 알고리즘을 결합하여 시간에 따른 차량의 위치, 속도, 방향을 계산합니다. 센서 융합 및 통합을 위해 칼만 필터링과 같은 내비게이션 알고리즘을 통합합니다. INS GNSS와 같은 외부 위치 확인 시스템에 의존하지 않고도 위치, 속도, 방향을 포함한 실시간 내비게이션 데이터를 제공합니다.
이 내비게이션 시스템은 일반적으로 종합적인 내비게이션 솔루션이 필요한 애플리케이션, 특히 군용 무인항공기, 선박, 잠수함 등 GNSS를 사용할 수 없는 환경에서 사용됩니다.
GNSS와 GPS란 무엇인가요?
GNSS는 글로벌 네비게이션 위성 시스템, GPS는 글로벌 포지셔닝 시스템의 약자입니다. 이 용어는 종종 같은 의미로 사용되지만 위성 기반 내비게이션 시스템 내에서 서로 다른 개념을 나타냅니다.
GNSS는 모든 위성 항법 시스템을 통칭하는 용어이며, GPS는 특히 미국 시스템을 지칭합니다. 여기에는 보다 포괄적인 글로벌 커버리지를 제공하는 여러 시스템이 포함되며, GPS는 이러한 시스템 중 하나에 불과합니다.
GPS만으로는 위성 가용성 및 환경 조건에 따라 한계가 있을 수 있지만, GNSS는 여러 시스템의 데이터를 통합하여 정확도와 안정성을 향상시킬 수 있습니다.