그림 1 다중모델 적응 필터의 블록 다이어그램 Fig. 1 Block diagram of multiple model adaptive estimation(MMAE)
그림 2 X축 비정렬 각 추정치 Fig. 2 Estimation of X-Axis Misalignment Angle
그림 3 Y축 비정렬 각 추정치 Fig. 3 Estimation of Y-Axis Misalignment Angle
그림 4 Z축 비정렬 각 추정치 Fig. 4 Estimation of Z-Axis Misalignment Angle
그림 5 Sim1의 보정필터 방위각 오차 추정성능 시뮬레이션 결과 Fig. 5 Simulation result of heading error estimation performance of correction filter for Sim1
그림 6 Sim2의 보정필터 방위각 오차 추정성능 시뮬레이션 결과 Fig. 6 Simulation result of heading error estimation performance of correction filter for Sim2
그림 7 Sim3의 보정필터 방위각 오차 추정성능 시뮬레이션 결과 Fig. 7 Simulation result of heading error estimation performance of correction filter for Sim3
그림 8 Sim4의 보정필터 방위각 오차 추정성능 시뮬레이션 결과 Fig. 8 simulation result of heading error estimation performance of correction filter for Sim4
그림 9 Sim5의 보정필터 방위각 오차 추정성능 시뮬레이션 결과 Fig. 9 Simulation result of heading error estimation performance of correction filter for Sim5
그림 10 Sim6의 보정필터 방위각 오차 추정성능 시뮬레이션 결과 Fig. 10 Simulation result of heading error estimation performance of correction filter for Sim6
그림 11 Sim7의 보정필터 방위각 오차 추정성능 시뮬레이션 결과 Fig. 11 Simulation result of heading error estimation performance of correction filter for Sim7
그림 12 Sim8의 보정필터 방위각 오차 추정성능 시뮬레이션 결과 Fig. 12 Simulation result of heading error estimation performance of correction filter for Sim8
표 1 시뮬레이션 위한 전달정렬 정확도 조건 Table 1 Accuracy Condition of Tranfer Alignment for Simulation
표 2 해외 함정용 관성항법장치 정확도 Table 2 Accuracy Specifications of Overseas Ship’s Inertial Navigation System
표 3 3개의 다중모델 적응 필터 초기 공분산 Table 3 Initial Error Covariance of MMAE
표 4 성능분석 대상 보정필터 Table 4 Correction Filter for Performance Analysis
표 5 Sim1/2에 대한 보정필터 방위각 오차 추정 성능 Table 5 Heading error estimation performance of correction filter for Sim1/2
표 6 Sim3/4에 대한 보정필터 방위각 오차 추정 성능 Table 6 Heading error estimation performance of correction filter for Sim3/4
표 7 Sim5/6에 대한 보정필터 방위각 오차 추정 성능 Table 7 Heading error estimation performance of correction filter for Sim5/6
표 8 Sim7/8에 대한 보정필터 방위각 오차 추정 성능 Table 8 Heading error estimation performance of correction filter for Sim7/8
References
- D. Titterton and J. Weston, "Strapdown Inertial Navigation Technology", Peter Peregrinus Ltd., 1997.
- A. Schneider, "Kalman Filter Formulations for Transfer Alignment of Strapdown Inertial Units", J. of the Institute of the Navigation, Vol. 30, spring 1983.
- K. Spalding, "An Efficient Rapid Transfer Alignment Filter", Proc. of the AIAA GN&C Conference, 1992.
- J. E. Kain, J. R. Cloutier, "Rapid Transfer Alignmentfor Transfer Weapon Application", Proc. of the AIAA GN&C Conference, 1989.
- N. M. Vepa, "A Dynamic Alignment System for Applications on Flexible Platforms such as Ships", Gyro Technology, 1989.
- P. Groves, Principles of GNSS, Inertial, and Multisensor Integrated Navigation Systems, Artech House, 2013.
- D. Goshen-Meskin and I. Bar-Itzhack, "Observability Analysis of Piece-Wise Constant Systems, Part II : Application to Inertial Navigation In-Flight Alignment", IEEE Trans. on Aerospace and Electronic Systems, Vol. 28, No. 4, 1992.
- E. Levinson, J. Horst and M. Willcocks, "The Next Generation Marine Inertial Navigation is Here Now", Proceedings of IEEE PLANS 1994.
- iXBlue, "MARINS M-Series Technical Specifications", 2016.
- Northrop Grumman, "MK39 MOD 4A Ring Laser", 2016.
- Safran, "SIGMA 40XP Inertial Navigation System for Submarines", 2009.
- Safran, "SIGMA 40 Attitude & Heading Reference System Inertial Navigation System", 2010
- Raytheon, "MINS 2 Marine Inertial Navigation System", 2010.
- Kearfott, "SEANAV Inertial Navigation System", 2008.
- Honeywell, "Laseref Marine Inertial Navigation System", 2012.
- C. Hide, T. Moore and M. Smith, "Adaptive Kalman Filtering for Integrating Low-cost INS/GPS", The J. of Navigation, Vol. 56, 2003.
- W. Ding, J. Wang and C. Rizos, "Improving Adaptive Kalman Estimation in GPS/INS Integration", The J. of Navigation, Vol. 60, 2007.
- A. Mohamed and K. Schwarz, "Adaptive Kalman Filtering for INS/GPS", J. of Geodesy, Vol. 73, 1999.
- M. Yu, "INS/GPS Integration System Using Adaptive Filter for Estimating Measurement Noise Variance", IEEE Trans. on Aerospace and Electronic Systems, Vol. 48, April 2012.
- E. D. Kaplan, Understanding GPS : Principles and Applications, Artech House, 1996.
- P. S. Maybeck, Stochastic Models, Estimation and Control Vol. 1, Academic Press, 1979.
- P. S. Maybeck, Stochastic Models, Estimation and Control Vol. 2, Academic Press, 1982.
- Bar-Shalom, X. Lee and T. Kirubarajan, Estimation with Application to Tracking and Navigation, John Wiley & Sons, Inc., 2001.
- G. M. Siouris, "Aerospace Avionics Systems : A Modern Synthesis", Academic Press, Inc. 1993.
- M. M. Kuritsky and M. S. Goldstein, "Inertial Navigation", Proceedings of the IEEE, Vol. 71, No. 10, Oct. 1983.
- K. R. Britting, "Inertial Navigation System Analysis", Wiley-Interscience, 1971.
- R. Mehra, "On the Identification of Variance and Adaptive Kalman Filtering", IEEE Trans. on Automatic Control, Vol. AC-15, No. 2, April 1970.
- R. Mehra, "Approaches to Adaptive Filtering", IEEE Trans. on Automatic Control, Oct. 1972.
- L. Hostetler and R. Andreas, "Nonlinear Kalman Filtering Techniques for Terrain-Aided Navigation", IEEE Trans. on Automatic Control, Vol. AC-28, March 1983.