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정밀 INS/GPS시스템을 위한 언센티드 칼만 필터 기반의 역방향 필터연구
권재현 ( Jay Hyoun Kwon ),이종기 ( Jong Ki Lee ),이지선 ( Ji Sun Lee ) 한국지리정보학회 2010 한국지리정보학회지 Vol.13 No.2
언센티드 칼만 필터 기반의 역방향 필터를 유도하고 시뮬레이션 테스트를 통하여 확장 칼만 필터, 언센티드 칼만 필터, 그리고 확장 칼만 스무더로부터의 위치결과와 비교 분석하였다. 시뮬레이션은 GPS의 수신환경이 극단적으로 좋지 않을 경우를 고려하여 40m×40m 의 공간에서 4개의 곡선 그리고 5개의 직선구간으로 이루어진 궤적에서 시작점과 끝점만을 기지점으로 가정하여 수행하였다. 실험 결과 스무더는 순방향 필터에 비하여 최대 위치 오차값이 약 8~9m 정도 크게 감소하는 결과를 보여주었다. 스무더의 경우 위치오차를 직선구간과 곡선구간으로 나누어 분석하였는데, 언센티드 칼만 스무더가 확장 칼만 스무더에 비하여 직선 구간에서는 최대 10cm, 곡선 구간에서는 최대 23cm 향상된 결과를 나타내었다. Unscented Kalman filter based backward filter is derived and the positions from extended Kalman filter, unscented Kalman filter, and extended Kalman smoother are compared and analyzed through a simulation test. Considering the poor GPS signal reception, the simulation is performed under the assumption of only the start and end points of the trajectory, composed of 4 curves and 5 straight sections in the area of 40m×40m, are known. The test shows that the smoothers generate much better positioning results of 8~9m improvement compared to those from the forward filters. For the comparison between the smoothers, the analysis is performed separately for the curves and straight segments. In both cases, the unscented Kalman smoother generates better positioning error; 10cm and 23cm improved positioning results in straight segment and curves, respectively.
권용규(Kwon, Yong Kyu),김정현(Kim, Jeong Hyun),이지선(Lee, Jisun),권재현(Kwon, Jay Hyoun) 한국측량학회 2021 한국측량학회 학술대회자료집 Vol.2021 No.11
현재 측량장비 및 기술의 발달에 따라 작업규정의 개정이 진행되었다. 하지만 경사지 수준 측량 시 해당 작업규정을 적용하기에는 관측환경에 의한 한계가 존재하며 이는 왕복교차에 영향을 줄 수 있다. 이에 본 연구에서는 현재 도입되어 사용 중인 주요 디지털레벨을 조건별로 비교하여 경사지에서 최적의 수준측량 방법을 제시하고자 하였고, 그 결과 수준측량수행 시 고정점 설치를 최소화하는 경우 구간교차한계 및 전체오차한계 기준을 통과하는 결과를 확인할 수 있었다.
이지선,권재현,Lee, Ji-Sun,Kwon, Jay-Hyoun 한국공간정보학회 2009 한국공간정보학회지 Vol.17 No.3
기존의 우리나라 지상중력자료는 자료의 분포 및 정밀도에 있어서 문제점을 가지고 있었고 이러한 문제를 해결하기 위하여 2008년 항공중력측정을 통하여 정밀도 1.56mGal의 항공중력자료를 확보한 바 있다. 그러나 항공중력자료는 비행고도 상에서 획득된 값으로 기존의 지상중력자료 및 해상중력자료와 병합하기 위해서는 지표면 상의 값으로 환산되어야 한다. 또한 다양한 자료를 융합하여 정밀한 지오이드를 계산하기 위해서는 Stokes' 적분반경, Stokes' kernel 및 지형 효과 계산 반경 등의 많은 변수들을 최적으로 고려하여야 한다. 본 연구에서는 지상 및 항공중력자료의 분포 및 특성을 고려하여 보다 정밀한 지오이드 결정을 위한 최적의 매개변수들을 결정하고자 하였다. 선정된 최적 변수들을 적용하여 지오이드를 계산한 결과, 항공중력 및 지상중력 기반의 두 지오이드는 평균 -16.95cm, 표준편차 ${\pm}8.50cm$의 차이를 나타내었는데, 이는 지상 및 항공중력자료의 분포와 지상중력자료에 포함된 오차에 기인한 것으로 판단된다. 향후 본 연구에서 고려한 매개변수 외에도 다양한 하향연속 방법, 지형효과 계산 방법이 지오이드에 미치는 효과와 추가적으로 확보한 중력 및 GPS/Leveling 자료, 해상중력자료를 포함하였을 때의 효과에 대한 연구도 진행되어야 할 것이다. To solve the problems of distribution and quality on land gravity data, airborne gravity survey was performed in 2008 obtaining the airborne gravity data with accuracy of 1.56mGal. Since airborne gravity data is the obtained at the flight height, it is necessary to convert the airborne gravity data to the surface to combine various gravity data and compute precision geoid. In addition, Stokes' integral radius, Stokes' kernel and the radius of terrain effect computation should be optimally determined to calculate precision geoid. In this study, we made an effort to decide the optimal parameters based on the distribution and the characteristic of gravity data. Then, two geoid models were calculated using the selected parameters and the difference of geoid was calculated with mean of -16.95cm and the standard deviation of ${\pm}8.50cm$. We consider that this difference is due to the distribution and errors on the gravity data. For future work, the study on the effect of geoid with newly obtained land gravity data ship-borne gravity data and GPS/Leveling data should be conducted. Furthermore, the study on the downward continuation and terran effect calculation should be studied in detail for better precision geoid construction.
지계환,이현직,권재현,심규성,Jee, Gye Hwan,Lee, Hyun Jik,Kwon, Jay Hyoun,Sim, Gyoo Seong 한국공간정보학회 2014 한국공간정보학회지 Vol.22 No.1
본 연구에서는 세계측지계 변환에 있어서 삼각형 와핑을 이용한 변환방법을 제시하였다. 삼각형 와핑에 의한 좌표변환방법과 기존의 국가좌표변환계수에 의한 좌표변환방법을 비교하기 위하여 의왕시의 공통점을 활용하여 정확도를 분석하였고, 그 결과 적은 수의 공통점을 이용하고 왜곡량 보정 없이 1/1,000이상 축척의 평면 위치 정확도 기준에 만족하는 결과를 확보하였다. 또한 세계측지계로 변환 작업을 마무리한 구리시, 평택시에 대해서도 본 방법을 적용한 결과 5cm 이내의 평면위치 정확도가 계산되었다. 본 연구에서 제안된 방법은 1/1,000이상의 대축척 지리정보를 세계측지계로 변환하는 과정에서 정확도를 확보하기 위하여 지역별로 많은 공통점을 확보해야하는 문제점을 개선하고, 변환계수를 적용하는 과정에서 서로 인접하는 경계지역에서 불일치되는 오류의 발생 가능성이 최소화됨을 확인하였다. 따라서 대축척의 지형도, 지적도, GIS DB와 연속지적도에 대한 세계측지계 좌표변환을 수행하는데 있어 삼각형 와핑에 의한 좌표변환 방법을 사용함으로서 공통점 사용을 최소화할 수 있었으며, 이를 통해 경제성과 정확성을 확보할 수 있을 것으로 판단된다. The Triangle Mesh Warping method is suggested and applied in coordinate transformation to world geodetic system in this study. The common points of Uiwang city are used to compare the transformation accuracy of the suggested methods with existing national coordinate transformation methods. As a result, the Triangle Mesh Warping method was satisfied with accuracy criteria for positioning on a map larger than scale 1/1,000 with smaller number of common points and without distortion modeling. Additionally, in case of Guri and Pyeongtaek city that established the World Geodetic System, the suggested method generates the result of transformation accuracy better than 5cm. Based on the test, it was found that the suggested method improves the problem of securing many common points and reduces the problem of mis-match between the transformed data of adjacent areas. Accordingly, for transformation of large-scale topographic map, cadastral map, GIS DB and serial cadastral map to the World Geodetic System, it is judged that the Triangle Mesh Warping would be a good method for economical efficiency and accuracy using by minimum common point.