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Development of GPS Coordinates Measuring Algorithm for a Transmission Tower

송전탑 GPS 좌표측정 알고리즘 개발

  • Kim, Seok-tae (KEPCO Research institute, Korea Electric Power Corporation) ;
  • Park, Joon-young (KEPCO Research institute, Korea Electric Power Corporation) ;
  • Lee, Jae-kyung (KEPCO Research institute, Korea Electric Power Corporation) ;
  • Choi, In-hyuk (KEPCO Research institute, Korea Electric Power Corporation) ;
  • Ham, Ji-wan (KEPCO Research institute, Korea Electric Power Corporation)
  • Received : 2017.08.11
  • Accepted : 2017.12.12
  • Published : 2017.12.30

Abstract

Traditionally, the GPS coordinates of a transmission tower have been measured at the center of the tower on the ground, which usually takes dozens of minutes. However, this method often produces errors of tens of meters or sometimes demands several hours due to signal interference from the huge steel structure of the tower. To solve this problem, in this paper, a new measuring method for GPS coordinates of steel towers is proposed. First, instead of measuring the center of a tower, four GPS coordinates of the edges of the tower are obtained by using a measuring device with three GPS modules, and then are averaged to find the center of the tower. When a measured value is deviated considerably by signal interference, a newly proposed algorithm filters out such an inaccurate coordinate, effectively calculating the center of the tower by using other edge coordinates. Through field tests, it was confirmed that this new algorithm could improve the task efficiency and its measuring accuracy for GPS coordinates in a GPS interference environment.

기존의 송전탑 좌표 측정방식은 송전탑 지상중심에서 GPS를 이용하여 좌표를 측정하고 일반적으로 측정시간은 수십 분 정도 소요되었다. 그러나 이러한 방법은 종종 거대한 철골구조물인 송전탑 간섭으로 인해 수십 미터의 좌표 오차를 발생하거나 수 시간씩 측정시간이 소요되기도 한다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 논문에서는 송전탑의 새로운 GPS 측정 방법을 제안한다. 먼저, 송전탑의 중앙을 측정하던 방법 대신, 3개의 GPS로 구성된 측정장치를 이용하여 송전탑 가장자리 4 지점의 GPS 좌표를 측정하고 그 값들을 평균하여 송전탑의 중앙을 구한다. 측정된 값이 전파간섭에 의해 상당히 벗어난 경우, 새롭게 제시하는 알고리즘이 부정확한 좌표를 걸러내고 다른 가장자리 좌표로 대체하여 송전탑의 중심을 효과적으로 계산할 수 있다. 현장 측정시험을 통해 본 논문에서 제시하는 새로운 알고리즘은 전파간섭 환경에서 송전탑 측정의 효율성과 정확도를 향상시킬 수 있다.

Keywords

References

  1. Wikipedia, Available at https://en.wikipedia.org/wiki/Global_Positioning_System
  2. J. W. Ham, S. T. Kim, J. K. Lee, J. Y. Park, I. H. Choi, "Development of GPS Coordinate Measurement Device for Planning Waypoints of Power Line Inspection Drone", KSPE 2017 Spring Conference, 2017.
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  4. J. Michael Silva and R. G. Olsen, "Use of Global Positioning System (GPS) Receivers Under Power-Line Conductors," IEEE Transactions on Power Delivery, Vol. 17, No. 4, pp. 938-944, October 2002. https://doi.org/10.1109/TPWRD.2002.803791
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