Monitoring of Main Tower of a Suspension bridge by GPS and IMU

GPS와 IMU에 의한 현수교 주탑 모니터링에 관한 연구

  • Published : 20060000

Abstract

Aplications of the real-time kinematic GPS surveying and inertial measurement unit have been beingRTK GPS allows the use of a static base station and remote rover unit to allow for data collectionwithin several seconds and in real time. It is useful for monitoring the behaviors of massive structureslike bridges. And this study purposed to implement a method of deciding the acurate dynaimc attitudeof structures by IMU. In this study, among GPS methods, we used RTK GPS to analyze the precisionof monitoring and then on the basis of it, we developed a monitoring system using RTK GPS anda deviation betwen observation values, X axis was 1mm, Y axis was 1mm and Z axis 2.2mm. I tturned out that it was possible to monitor and measure structures by RTK GPS and IMU.

실시간 동적 GPS (Real-Time Kinematic Global Positioning System) 측량과 관성항법장치인 IMU(InertialMeasurement Unit)는 보다 정확한 지형정보의 획득과 동체의 모니터링에 이르기 까지 그 활용범위가 확대되어가고 있다. 실시간 동적 GPS 안에 신속히 수행할 수 있으며 , IMU는 정확하게 동적자세를 결정할 수 있기 때문에 교량 등 대형구조물의 거동을 모니터링 하는데 유용한 방법으로 대두되고 있다 . 따라서 본 연구에서는 대형구조물의 거동을 모니터링하는 시스템을 구축하기 위해서 GPS 측위방법 중 실시간 동적 GPS 측량 방법을 이용하여 현수교 주탑의 거동을 측량함에 있어, 먼저 GPS에 의한 정확한 위치를 분석하였으며 , 이를 바탕으로 실시간 동적 GPS 측량과 IMU를 이용한 모니터링 경보 시스템을 개발하였다 . 개발된 시스템으로 관측한 결과와 비교하여 , X축은 1mm, Y축은 1mm, Z축은 2.2m 로서 실시간 동적 GPS 측량과 IMU를 이용한 구조물 모니터링 측량이 가능함을 입증할 수 있었다 .

Keywords

References

  1. Barbara G. T. and Linda S. F., 1989, 'Using Multivariate Statistics'. 2nd ed., Harper &Row, New York, p.746
  2. Cox, M.A.A., 1989, 'Control charts on spreadsheets: A tntorial guide or poor man's persuader', Quality Engineering, pp .135-155
  3. Gnanadesikan, R., 1997, 'Methods for Statistical Data Analysis of Multivariate Observations', John Wiley & Sons, New York, p. 384
  4. Hofmann-Wellenhof, B., H. Lichtenegger, and J. Collins, 2001, 'GPS Theory and Practice', 5th Edition, Springer Wine New York, pp.205-212
  5. Hubiao Lan, 1996, 'Development of a Real-Time Kinematic GPS System; Design, Performance and Results', Ph. D. Thesis, Dep. of Geomatics Engineering, The Univ. of Calgary; Canada, pp.14-16
  6. Joe, H., 1989, 'Multivariate Models and Dependence Concepts', Chpman & Hall, London, New York, pp. 369 -399
  7. Leick, A., 1995, 'GPS Satellite Surveying', 2th Edition, John Wiley and Sons, Inc., New York, pp. 352-357
  8. Ogaja, C., 2001, 'on-line GPS integrity monitoring and deformation analysis for structural monitoring application', 14th Int. Tech Meeting of th satellite Division of the U.S. lust. of Navigation, pp.989 -999
  9. V. Ashkenazi, A. H. Dodson, T. Moore and G. W. Roberts, 1997, 'Monitoring the Movements of Bridges by GPS', ION GPS-07 Part 2 of 2, pp. 1165-1172