Method for Maintaining Initial Azimuth of Tactical Grade IMU by Using Zero Velocity Update Algorithm

영속도 보정 알고리즘을 이용한 전술급 관성항법장치의 자세 유지 기법

Abstract

This paper describe the method for maintaining initial azimuth of tactical grade IMU. The proposed method uses the zero velocity update (ZUPT) algorithm based on Kalman filter and the azimuth information previously obtained through transfer alignment. ZUPT technique can estimate and correct navigation attitude errors using the observed velocity error without the need of other sensors. Also, ZUPT combined pre-obtained azimuth information allows to maintain initial azimuth for tactical grade IMU. We verify the performance improvement of the proposed azimuth maintaining method by simulation and test.

그림 1 영속도 보정 알고리즘 개념도 Fig. 1 Zero velocity update

그림 2 전술급 관성항법장치를 위한 자세 유지 기법 구성도 Fig. 2 Configuration of method for maintaining initial azimuth

그림 3 자세 유지 기법 실행 순서도 Fig. 3 Diagram of method for maintaining initial azimuth

그림 4 전달정렬 이후 자세 변화량 비교 (시뮬레이션) Fig. 4 Comparison of attitude change after transfer alignment (Simulation)

그림 5 전달정렬 이후 자세 오차 공분산 비교 (시뮬레이션) Fig. 5 Comparison of attitude error covariance after transfer alignment (Simulation)

그림 7 전달정렬 이후 자세 오차 공분산 비교 (실제 시험) Fig. 7 Comparison of attitude error covariance after transfer alignment (Real Test)

그림 6 전달정렬 이후 자세 변화량 비교 (실제 시험) Fig. 6 Comparison of attitude change after transfer alignment (Real Test)

표 1 시험에 사용된 전술급 관성항법장치 성능 Table 1 Performance of tactical grade IMU