Development of GPS System using Extended Kalman Filter for Accurate Train Position Control in a CBTC system

정밀 열차 위치 제어를 위한 확장형 칼만 필터 제어기가 적용된 GPS System 설계

21세기는 한국 철도의 르네상스시대라고 부르고 있다. 이는 자동차와 비행기 등 다른 교통수단에 의해 낙후되어있던 철도가 다시 안전하면서도 정확한 운송시간 등으로 그 경쟁력을 확보해가고 있으며 때를 같이하여 고속철도의 개통을 앞두고 있기 때문이다. 이러한 철도의 경쟁력을 강화하는데 크게 기여한 부분 중 하나가 신호 보안장치 즉 열차제어장치의 발전에 있다고 하겠다. 하지만 열차를 제어하기 위해선 실시간격으로 열차의 절대 위치를 알아야만 하는 문제점이 있다. 이를 비교적 쉽게 극복할 수 있는 방법 중 하나가 인공위성을 이용한 통신기술을 이용하는 것이다. 이는 이미 다른 분야에서는 상용화되어 서비스가 이루어지고 있는 GPS(Global Positioning System)이다. 본 논문에서는 열차의 절대 위치를 GPS(Global position system)를 이용하여 구해 보고자 한다. 이를 위해 GPS 신호 추적을 확장형 칼만 필터를 적용하여 열차의 속도 변화에 대한 GPS 신호 추적 루프를 예측 제어함으로써 보다 정확하고 빠른 GPS 위치 정보를 도출하였다.