실시간 속도 해석을 위해 토털스테이션을 이용하는 것은 측정 및 제어 분야에서 항상 어려운 문제였다. 토털스테이션 속도 해석의 실시간성과 고정밀도를 향상시키기 위해 레이저 거리측정 광전자 토털스테이션에서는 반복 실험을 통해 최적 일치 근사 다항식 속도 해석 방법을 제안하였다. 이 방법은 속도의 실시간성과 정밀도를 모두 보장한다. 우선, 단일 스테이션 토털스테이션과 레이저 거리측정을 이용하여 목표물의 공간 위치를 얻고, 레이저 거리측정 정보를 개선된 최소자승법으로 필터링하여 곡선에 적합시킨다. 이후 속도 해석 모델에 따라 속도의 초기 값을 계산한다. 속도의 실제값을 다항식으로 근사할 때 전통적인 표현 방식은 큰 계산 오차를 발생시키므로 계산 오차를 줄이기 위해 삼차 체비셰프 다항식 조합 방식을 사용하여 최적 일치 근사 다항식으로 속도 함수를 계산한다. 최적 일치 근사 다항식 속도 함수는 삼차 유한차분법을 사용하여 속도 야값을 식별하고 실시간 고정밀 목표 속도 값을 얻는다. 레이저 거리측정 토털스테이션 속도 측정 지표는 실시간성(지연 <100 ms)과 정밀도(오차 <1 m/s)를 포함한다. 드론에 장착된 고정밀 GPS 속도 값을 비교 값으로 사용하고, 다양한 알고리즘으로 목표 속도를 계산한다. 실험 결과는 가우스 함수법은 속도 실시간성이 좋으나 측정 속도 정밀도가 >1.5 m/s이고, 칼만 필터법은 속도 정밀도가 뛰어나지만 많은 과거 데이터를 사용하여 속도가 지연되며, 본 논문에서 제시한 최적 일치 근사 다항식법은 실시간성 우수하고 지연은 50 ms이며, 속도 정밀도의 평균제곱오차는 0.8 m/s로 장비 요구사항을 충족한다.

최적 일치 근사 속도 해석; 가우스 속도 해석; 칼만 필터 속도 해석; 유한차분법