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RTK 매핑 및 분무 정확도 - PIX4Dfields

이 글에서는 최상의 응용 결과를 얻기 위한 정확도 및 RTK 보정 관련 개념을 설명합니다.

소개

PIX4Dfields에서 살포 드론이나 농기계에서 사용할 목적으로 표적 작업 지도를 내보낼 때 다음과 같은 메시지가 나타납니다

GPS RTK NTRIP 사용 알림

지도 제작 드론과 살포 드론, 살포기 또는 트랙터에 동일한 GPS RTK NTRIP 네트워크를 사용해야 합니다. 그렇지 않으면 위치 오류가 크게 발생할 수 있습니다. RTK 네트워크를 사용하지 않는 경우에도 마찬가지입니다. 자율 주행 장비를 항상 모니터링하고 충돌을 방지하기 위해 수동으로 개입할 수 있는 것은 사용자의 책임입니다.

장비 손상을 방지하기 위해 이 글을 주의 깊게 읽는 것이 중요합니다.

정확도란 무엇일까요? 

드론 영상을 처리할 때, 결과물의 정확도는 다음과 같이 구분할 수 있습니다
  • 상대적 정확도 는 지도/재구성 모델/정사영상 상의 개별 특징들을 동일 모델 상의 다른 특징들과 비교하여 정의됩니다. 예를 들어, 두 점 사이의 거리가 모델과 실제에서 동일하다면 모델의 상대적 정확도가 높다고 할 수 있습니다.
  • 절대 정확도는 지도/재구성 모델/정사영상 상의 지형지물 위치와 특정 기준 좌표계에서의 실제 위치 간의 차이로 정의됩니다. 예를 들어, 재구성 모델에서 나무의 위치가 지구상의 실제 위치와 가까울수록 절대 정확도가 높습니다. RTK 기술을 사용하면 절대 정확도를 크게 향상시킬 수 있습니다.
    더 자세한 내용은 "  드론 매핑의 상대 정확도 및 절대 정확도란 무엇인가?"를

실시간 운동학(RTK)이란 무엇인가요?

RTK는 절대 정확도를 향상시키는 데 도움을 줍니다. RTK는 GNSS(글로벌 항법 위성 시스템) 수신기에서 얻은 위치 데이터의 정밀도를 높이는 데 사용되는 위성 항법 기술입니다. GPS와 같은 표준 GNSS 시스템은 일반적으로 수 미터 이내의 정확도를 달성할 수 있습니다. 그러나 RTK는 위성 데이터를 실시간으로 보정하여 이를 센티미터 수준의 정확도로 개선합니다. RTK는 드론 작업의 정확도를 크게 향상시켜 매핑 드론과 응용 장비가 최적의 결과를 위해 동기화되도록 보장합니다.

RTK 보정 유형

Mavic 3 Multispectral과 같이 시중에 판매되는 최신 드론에는 정확도와 정밀도 향상을 위해 RTK 안테나가 장착되어 있습니다. 이 기술을 활용하기 위해 두 가지 유형의 보정 기능을 사용할 수 있습니다 

  • RTK 기지국: 기지국은 알려진 고정 위치에 설치되며, 위성 신호의 오차가 계산됩니다. 이 오차는 무선으로 로버(이 경우 지도 제작 드론, 살포 드론 또는 트랙터)에 전송됩니다. 로버는 이 보정값을 자체 GNSS 데이터에 적용하여 훨씬 더 높은 정확도로 위치를 파악할 수 있습니다.

기지국을 사용할 때는 다음 사항을 권장합니다

    • 탁 트인 공간의 가장 높은 곳에 놓으십시오.
    • 비행 중 기지국과 드론 사이에 장애물이 없어야 합니다.
    • 특정 위치를 표시해 두고 그곳에 기지국을 설치하는 것을 고려해 보세요. 예를 들어, 지도 제작용 드론을 사용하다가 나중에 살포용 드론을 사용할 경우, 기지국은 정확히 같은 위치에 설치해야 합니다.
    • 향후에는 위치 좌표를 캡처하여 수동으로 입력하는 것을 고려해 보세요.
    • 드론이 비행 중일 때는 기지국을 이동시키지 마십시오.
  • 네트워크 기반 보정: NTRIP(Networked Transport of RTCM via Internet Protocol)는 인터넷을 통해 보정 데이터를 스트리밍하여 센티미터(cm) 수준의 정확도를 달성하는 프로토콜입니다.
    NTRIP 서비스를 이용하면 NTRIP 네트워크에 접속하여 RTK 보정 데이터를 수신할 수 있습니다. 따라서 드론(지도 제작/살포용 드론 또는 농업용 기계)과 인터넷 연결만 있으면 RTK 보정 데이터를 수신할 수 있습니다.

    NTRIP 네트워크에 접속하려면 지역 NTRIP 제공업체에 등록하여 계정을 생성해야 합니다. 계정을 생성하면 네트워크 접속에 필요한 포트 번호, IP 주소, 사용자 이름 및 비밀번호를 얻게 됩니다. 등록이 완료되면 이러한 정보를 사용하여 드론을 NTRIP 네트워크에 연결하고 보정 데이터를 수신할 수 있습니다. 서비스 비용 및 서비스 제공 지역은 각 서비스 제공업체에 따라 다릅니다.

중요한:

RTK 장치 설정에 들어갈 때:

  • 어떤 마운트 지점이 더 적합한지 확인하려면 NTRIP 제공업체 웹사이트를 참조하십시오.
  • 작업 영역에서 가장 가까운 기준점을 찾아보세요. 대부분의 경우 가장 가까운 기준점은 자동으로 감지됩니다.
  • NTRIP 서비스 제공업체에 연락하여 해당 제공업체가 보정 정보를 전송하는 데 사용하는 좌표계에 대한 정보를 얻으십시오. 
  • NTRIP을 사용하여 지도 작성과 살포 작업을 모두 수행할 때는 동일한 네트워크를 선택해야 합니다.

인터넷 연결이 없거나 NTRIP 서비스를 이용할 수 없는 경우 RTK 기지국 사용을 권장합니다.

안정적인 NTRIP 연결의 중요성

최고 수준의 정확도를 위해서는 매핑 드론과 농업 장비와 같은 응용 장비가 모두 동일한 NTRIP 소스에 연결되는 것이 매우 중요합니다.

드론과 장비가 동일한 NTRIP 연결을 통해 보정 데이터를 수신하면 동일한 기준 좌표계 내에서 작동하게 됩니다. 이는 드론이 수집한 위치 데이터가 장비가 사용할 정확한 좌표와 일치하도록 보장합니다.

서로 다른 NTRIP 연결을 사용하는 경우, 보정 데이터의 미세한 차이조차도 드론의 지도 작성과 장비의 적용 간에 불일치를 초래할 수 있습니다. 정밀 농업에서 이는 잘못된 적용이나 드론 추락으로 이어질 수 있습니다.