工程科技推展中心
電子報
國科會補助產學計畫成果 加值衛星定位測量解決方案之創新衛星可視性分析系統
分類:國科會工程處產學計畫成果專文
發行期別:
發佈日期:2022-11-07
附件:

國科會補助產學計畫成果
加值衛星定位測量解決方案之創新衛星可視性分析系統

 

全球導航衛星系統(GNSS)為現代化定位與導航的重要技術,在國防科技、工程與民生經濟上扮演重要的角色。但衛星定位成果品質仰賴對太空衛星訊號接收的良好與否,因此在地形起伏較大的地區或高樓林立的都市區域,衛星訊號容易受到遮蔽,也因此限制此技術的可應用性。臺大土木系韓仁毓教授與程昱科技有限公司合作,執行國科會工程處產學合作研究計畫,透過公開可取得的道路街景影像,分析任一地點的周邊環境遮蔽條件,可提供使用者應用衛星定位技術時的品質評估依據。

 

韓教授專攻衛星測量、誤差理論以及空間資訊整合技術,研究成果廣為國際學術界引用與肯定。他解釋,過去要進行衛星訊號遮蔽分析以得到可靠的衛星定位品質評估,需仰賴高細緻的三維數值地表模型(DSM),藉由DSM或呈現出來的地貌起伏,配合衛星軌道推算技術,始能分析GNSS的訊號接收條件。然而高精度的DSM建置成本高昂且有國安考量,一般民眾不易取得,因此在實務上多採假設的衛星遮罩角來反應地表起伏對衛星訊號的影響。他說:「此方法的遮罩角選定多基於經驗法則,且設置固定遮罩角並無法真實呈現現地周遭不同方位的地形影響,故其分析成果的參考價值並不高。」

 

為克服這些測量實務作業上的瓶頸,韓教授採用可公開取得的街景360度影像,無須額外成本即可獲得現地的環境資訊,並引入影像處理技術自動判定周遭地物對空遮蔽狀況,使用者可輕易分析任一地任一時刻的衛星定位訊號接收條件,進而評估其成果品質。他說:「這種創新作法為國際首創,突破了高精度衛星訊號遮蔽分析所需高昂成本的限制,讓此類分析技術能夠普及到一般商業化的產品之中。」


 
圖說:應用可公開取得的街景影像進行衛星可視性分析操作介面圖

 

韓教授現任國家地震工程研究中心與臺大土木系合設人工智慧研究中心副主任,也擔任中華民國測地學會理事及政府機關顧問或委員。他做研究首先強調的是技術要達到創新,第二是這樣的創新技術一定要能對實務上有幫助。他指出,這項產學合作計畫發展的技術並非開發新的產品,本身亦不能成為單獨產品販售,加上其開發具有相當的技術門檻,在成本效益考量下,若要廠商獨力投入研發具有一定難度。而藉由國科會產學合作研究計畫的經費補助與配合廠商的合作,妥善的整合產業與學界雙方資源與技術,降低研發門檻,才得以實現這項創新技術。

 

程昱公司已開發雲端線上分析平台,讓使用者能更便利的運用此技術。此外,臺灣最具規模的專業衛星定位測量設備代理廠商與邊坡監測系統建置公司已表達合作意願,未來會將此技術搭配公司的硬體設備產品或服務,提供其客戶更為完整的衛星定位測量解決方案,成為臺灣此項產業有別於國外原廠產品的特色實力。

 

韓仁毓教授近年將新世代多維度空間資訊整合於都會區太陽能光電潛力分析,榮獲2021年科技部未來科技獎。此外,他在臺中港進行了自動化無人機巡檢測繪及港區設施及構造物巡檢的研究,在2022年榮獲交通部運輸研究所合作研究成果優良獎。他指出,太陽能是國家發展綠能政策的一環,而無人機巡檢導入臺中港區基礎設施維護可大幅降低人力成本並提高管理效能,「都是因為研究成果有用,才會受到肯定。所以我滿強調國科會的產學合作研究計畫和提供的資源,可以讓一些好的技術真的可以幫助到國家或是產業的發展。」

 

韓教授致力於將人工智慧的技術引進測量領域,使資料的蒐集、分析和決策都能更有效率。他參與的一項應用人工智慧協助邊坡穩定度預測的技術整體準確率相較於傳統預測方法能產生具體的提升。這項技術已應用於臺灣中南部地區崩塌地的監測,未來將拓展應用於全臺坡地巡檢的作業。在無人機測繪及監測技術方面,繼臺中港區設施巡檢的計畫之後,韓教授將持續投入開發無人機於橋樑、大型構造物、水利設施巡檢等的關鍵技術研發。