Speed Estimation of Moving Object using GPS and Accelerometer

GPS와 가속도계를 이용한 이동 물체의 속도 추정

To overcome the limitation of tracking speed on signal-shaded area and the discontinuity of GPS, we present a system which estimates the speed of moving object using GPS and accelerometer. This system is designed to correct accelerometer's noises which are caused by vibration and impact to the object and errors of itself, from the navigation information of GPS receiver and accelerometer which are installed to moving object. And using this information, it estimates the speed of moving object on GPS signal-shaded area to complement discontinuity of GPS navigation information. We designed Kalman Filter structure using GPS and accelerometer to apply this system, and verify that the system can estimate object's speed on GPS signal-shaded area. Finally, we present the possibilities applying to telematics systems like automatic navigation system.

본 논문에서는 위성 항법 시스템(GPS)의 불연속성과 수신 음영 지역에서의 속도 추적 한계를 극복하기 위하여 가속도계와 GPS를 이용한 이동 물체의 속도를 추정하는 시스템을 제안한다. 시스템은 이동 물체에 부착된 GPS 수신기와 가속도계의 항법 정보를 입력받아 물체의 진동과 충격 그리고 가속도계 자체의 오차에 기인한 잡음을 보정하고, 이를 이용하여 GPS 음영 지역에서 이동 물체의 속도 추정과 GPS 항법 정보의 불연속성을 보완할 수 있도록 설계되었다. 본 시스템에 사용하기 위해 GPS와 가속도계를 이용한 칼만 필터 구조를 설계하고, GPS 수신 음영 지역에서도 물체의 속도를 추적할 수 있음을 검증하여, 향후 자동항법장치 등 텔레매틱스 산업에서의 응용 가능성을 제시하고자 한다.