UAV 라이다 지오레퍼런싱 및 데이터 처리
UAV에 통합된 라이다 시스템은 비행 중 정확한 방향과 안정화를 통해 정확한 3D 포인트 클라우드를 생성합니다. IMU 및 INS 같은 관성 시스템은 드론의 롤, 피치, 요, 고도 및 위치에 대한 실시간 데이터를 제공합니다. 이 정보는 비행 중 움직임이나 드리프트를 고려하여 LiDAR 시스템의 레이저 펄스를 조정하고 수집된 데이터가 일관되고 신뢰할 수 있도록 하는 데 중요합니다.
관성 시스템은 임업 및 도시 지역에서 UAV를 안정적으로 유지하여 접근하기 어려운 지역의 정밀한 매핑을 보장합니다. GNSS와 INS 조합은 UAV의 위치를 지구 좌표계에 정확하게 참조하여 LiDAR 데이터의 지리적 참조를 가능하게 합니다.
지리적 참조는 UAV가 캡처한 이미지를 특정 지리적 좌표에 연결하기 때문에 사진 측량에서 중요한 구성 요소입니다. INS 도움으로 UAV는 각 이미지를 실시간으로 지오레퍼런싱하여 데이터 처리 워크플로우의 속도를 크게 높일 수 있습니다.
IMU 데이터와 GNSS를 통합하면 사진 측량 데이터 세트가 정확하고 실제 좌표와 일치하도록 보장할 수 있습니다. 이 기능은 실행 가능한 결과를 얻기 위해 높은 정밀도가 요구되는 토지 측량과 같은 대규모 프로젝트에 특히 중요합니다.
사진 측량을 위한 관성 시스템
사진측량에는 상세한 2D 및 3D 지도를 만들기 위해 UAV에서 고해상도 이미지를 캡처하는 작업이 포함됩니다. 관성 시스템은 비행 내내 UAV의 정확한 위치와 방향을 보장함으로써 UAV 사진 측량 임무의 정확성과 효율성을 향상시킵니다.
사진 측량 애플리케이션의 경우 각 이미지가 정확한 위치와 각도로 캡처되도록 하기 위해 정확한 위치 파악이 필수적입니다. INS 시스템은 드론의 위치, 방향, 속도에 대한 실시간 정보를 제공하여 드론이 미리 정의된 경로를 따라 비행하고 겹치는 이미지를 캡처할 수 있도록 합니다. 이후 시스템은 이러한 이미지를 서로 연결하여 정확한 지도 또는 3D 사진 측량 모델을 생성합니다.
관성 시스템은 바람이나 난기류 속에서도 UAV가 안정적인 비행을 유지하여 선명하고 왜곡 없는 이미지를 얻을 수 있도록 도와줍니다. 건설 및 인프라 같은 산업은 정확한 계획, 측정, 모니터링을 위해 안정적인 데이터에 의존합니다.
RTK 관성 솔루션을 사용한 사진 측량 및 LiDAR 정확도
실시간 키네마틱(RTK) 기술은 UAV가 수집한 위치 데이터의 정밀도를 향상시키는 데 사용됩니다. RTK는 GNSS 신호를 실시간으로 보정하여 UAV 위치 데이터의 정확도를 센티미터 수준의 정밀도로 향상시킵니다. 그러나 도시 협곡이나 울창한 숲과 같은 특정 환경에서는 GNSS 신호가 저하되거나 손실될 수 있습니다. 이때 관성 시스템이 중요한 역할을 합니다.
후처리 워크플로는 INS GNSS 데이터의 융합을 통해 상당한 이점을 얻을 수 있습니다. 이러한 통합을 통해 시스템은 특히 간헐적으로 GNSS 신호가 손실되는 환경에서 궤적을 보다 정확하게 재구성할 수 있습니다.
INS 신호 손실 중에도 지속적으로 데이터를 수집하여 시스템이 항상 UAV의 정확한 위치를 파악할 수 있도록 합니다. 후처리 과정에서 이 데이터를 GNSS 정보와 병합하여 비행 중 발생한 부정확성을 수정합니다.
LiDAR 및 사진측량 시스템을 갖춘 UAV는 RTK 정밀도와 후처리를 결합하여 정확도가 높은 데이터를 제공합니다. 매핑 및 도시 계획과 같은 산업에서는 정확한 지리 공간 데이터를 사용하여 정확하고 정보에 입각한 의사결정을 지원합니다.
라이다 및 사진 측량을 위한 관성 솔루션
저희는 UAV 라이다 및 사진 측량 애플리케이션의 요구 사항을 충족하도록 모션 및 내비게이션 제품을 맞춤 제작합니다. GNSS 수신기가 탑재된 고성능 INS 솔루션은 실시간 위치, 내비게이션 및 방향 데이터를 제공하여 항공 측량을 위한 최고 수준의 정확도와 신뢰성을 보장합니다.
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사례 연구
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대규모 인프라 조사부터 환경 모니터링까지, 소니의 관성 시스템은 다양한 애플리케이션에서 그 가치를 입증했습니다.
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라이다란 무엇인가요?
LiDAR(빛 감지 및 거리 측정)는 레이저 광선을 사용하여 물체나 표면까지의 거리를 측정하는 원격 감지 기술입니다. 레이저 펄스를 방출하고 빛이 목표물에 부딪힌 후 되돌아오는 시간을 측정함으로써 LiDAR는 환경의 형태와 특성에 대한 정밀한 3차원 정보를 생성할 수 있습니다. 일반적으로 지구 표면, 구조물, 식생에 대한 고해상도 3D 지도를 만드는 데 사용됩니다.
라이다 시스템은 다음과 같은 다양한 산업 분야에서 널리 활용되고 있습니다:
- 지형 매핑: 풍경, 숲, 도시 환경을 측정합니다.
- 자율주행 라이다 차량: 내비게이션 및 장애물 감지용.
- 농업: 농작물 및 현장 상태를 모니터링합니다.
- 환경 모니터링: 홍수 모델링, 해안선 침식 등에 사용됩니다.
LiDAR 센서는 드론, 비행기 또는 차량에 장착할 수 있어 넓은 지역에서 신속하게 데이터를 수집할 수 있습니다. 이 기술은 울창한 숲이나 거친 지형과 같은 까다로운 환경에서도 세밀하고 정확한 측정을 제공할 수 있다는 점에서 높은 평가를 받고 있습니다.
사진 측량이란 무엇인가요?
사진측량학은 사진을 사용하여 물체나 환경의 거리, 치수, 특징을 측정하고 매핑하는 과학 및 기술입니다. 사진측량은 서로 다른 각도에서 촬영한 겹치는 이미지를 분석하여 정확한 3D 모델, 지도 또는 측정값을 생성할 수 있습니다. 이 과정은 삼각 측량 원리를 사용하여 여러 사진에서 공통점을 식별하고 공간에서 위치를 계산하는 방식으로 이루어집니다.
사진 측량은 다음과 같은 다양한 분야에서 널리 사용됩니다:
- 사진측량 지형 매핑: 풍경과 도시 지역의 3D 지도 만들기.
- 건축 및 엔지니어링: 건물 문서화 및 구조 분석용.
- 고고학에서의 사진 측량: 유적지와 유물을 문서화하고 재구성하는 작업입니다.
- 항공 사진 측량 매핑 토지 측정 및 건설 계획에 사용됩니다.
- 임업 및 농업: 농작물, 산림 및 토지 사용 변화 모니터링.
사진 측량을 최신 드론이나 UAV(무인 항공기)와 결합하면 항공 이미지를 신속하게 수집할 수 있어 대규모 매핑 건설 및 환경 모니터링 프로젝트에 효율적인 도구가 될 수 있습니다.
지상 샘플링 거리란 무엇인가요?
지상 샘플링 거리(GSD)는 원격 감지 및 항공 촬영에 사용되는 측정값으로, 이미지에서 지상에 있는 두 픽셀의 연속된 중심 사이의 거리를 나타냅니다. 간단히 말해서 드론이나 위성 등의 항공 플랫폼에서 촬영한 이미지에서 단일 픽셀이 차지하는 지면 면적의 크기를 나타냅니다.
예를 들어 GSD가 5cm인 경우 이미지의 각 픽셀은 지면의 5cm x 5cm 영역을 나타냅니다. GSD가 낮을수록 해상도가 높아져 이미지에 더 세밀한 디테일을 캡처할 수 있는 반면, GSD가 높을수록 디테일이 떨어집니다.
GSD는 다음과 같은 요소의 영향을 받습니다:
- 카메라 또는 센서의 고도: 고도가 높을수록 GSD가 커지고 이미지 해상도가 낮아집니다.
- 카메라 렌즈의 초점 거리: 초점 거리가 길면 GSD를 줄이고 해상도를 높일 수 있습니다.
- 이미지 센서 크기: 센서가 클수록 더 많은 디테일을 캡처하여 GSD를 향상시킬 수 있습니다.
GSD는 정확한 측정과 상세한 이미지가 필요한 사진 측량, 매핑 같은 애플리케이션에서 매우 중요합니다.