Industrial Measuring System (IMS) and its Software Structure

Industrial Measuring System(IMS)과 그 소프트웨어의 구조

IMS, a precision coordinate measuring system using theodolites, is being used to survey and align precision mechanical structures. Compared to conventional mechanical devices for precision measurement, such as CMM (Coordinate Measuring Machine), the target objects of IMS have little limitations in their sizes and shapes, and can be measured in place. Also since IMS displays the coordinate values in real-time, it is possible to perform measurement and alignment of the objects simultaneously. In this paper, the elements and functions of IMS are introduced and a mathematical model of the new software, which utilizes an altered version of the 'Bundle' adjustment algorithm of analytical photogrammetry for the specific use of IMS, is demonstrated. Differences of the mathematical model of IMS from that of analytical photogrammetry are discussed by following the steps of the 'Measurement' option in the 'Main Menu' of the software. A new IMS calibration method is proposed to calculate better first approximations for the 4 unknown theodolite parameters and the coordinates of target objects. The software provides the 'Bundle' procedure for the first approximations of the unknowns before the real-time measurement. It also provides an opportunity of 'bundling' to re-adjust the collected positional data at the end of the measurement.

데오돌라이트를 이용한 정밀측량시스템인 IMS가 개발되어 기계구조물의 정밀측량에 사용되고 있다. CMM(Coordinate Measuring Machine)과 같은 종래의 기계적 정밀측정장비에 비하여 측량대상물의 크기와 모양에 거의 제한이 없으며, 대상물이 설치되어 있는 현장에서 측량을 실시할 수 있다는 장점이 있으며, 또한 자료의 실시간 표현이 가능하여 대상물에 대한 관측과 위치수정을 동시에 수행할 수 있다는 장점도 가지고 있다. 본 논문에서는 IMS의 구성과 기능에 관한 고찰과 더불어, 새로이 개발된 소프트웨어의 수학적 모델이 제시되었는데, 그 모델은 해석사진측량에서의 광속조정법을 IMS의 특수성에 맞게 변형한 형태이다. 관측에서의 단계별 진행방법이 설명되었고, 그 배경 및 해석사진측량 기법과의 차이에 대하여 논의되었다. 데오돌라이트 외부표정요소와 대상물 공간좌표의 초기치를 더욱 근사(近似)하게 계산할 수 있는 새로운 IMS Calibration의 방법도 제시되었다. 대상물 관측전에 광속조정접을 적용하여 데오돌라이트 외부표정요소와 대상물 공간좌표의 초기치를 산출하도록 하였으며, 측량작업이 완료된 후 광속조정법을 이용하여 결과치를 재보정할 수 있게 하였다.