• Title/Summary/Keyword: 관성측정 장치

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Performance Analysis on the Initial Alignment of Laser Inertial Navigation System (레이저 관성항법장치 초기정렬 성능 분석)

  • Kim, Hyun-Seok;Kim, Cheon-Joong;Lee, Tae-Gyoo
    • Journal of the Korea Institute of Military Science and Technology
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    • v.12 no.5
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    • pp.622-635
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    • 2009
  • Laser Inertial Navigation System(LINS) consists of Ring Laser Gyroscopes(RLG) and accelerometers. RLG has a lock-in region in which there is zero output for input angular rates less than about 0.1deg/sec. The lock-in region is generated by the imperfect mirrors in RLG. To avoid the lock-in region, a sinusoidal motion called dither motion is applied on RLG. Therefore this dither motion is measured by RLG/accelerometer even if at a stop state. In this situation, the performance on the initial alignment of LINS can be degraded. In this paper, we analyze the performance on the initial alignment of LINS theoretically and experimentally. Analysis results include how dither motion, the pre-filter and the corner frequency in alignment loop affects the performance on the initial alignment of LINS.

자이로 랜덤워크가 초기정렬에 미치는 영향에 대한 연구

  • Yu, Gi-Jeong;Kim, Cheon-Jung;Kim, Hyeon-Seok;Park, Heung-Won
    • Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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    • v.2
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    • pp.459-462
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    • 2006
  • 스트랩다운 관성항법장치에 사용되는 대표적인 광학식 자이로인 링레이저 자이로(Ring Laser Gyro ; RLG)는 회전체가 없어 기존의 기계식 자이로가 가지고 있던 g-sensitive 오차가 발생하지 않지만 RLG 내부에 부착되어 링레이저를 반사시키는 기능을 하는 반사경의 산란에 의해 일정 크기의 작은 입력 각속도를 측정하지 못하는 lock-in이 발생한다. 이러한 lock-in을 제거하기 위해 정현파 진동을 RLG 몸체에 인가하며 이 진동에 의하여 자이로 출력에 랜덤워크 성분이 유발되어 RLG 성능저하의 원인이 된다. 본 논문에서는 RLG 랜덤워크에 의한 관성항법장치의 초기정렬 기법에 따른 초기정렬 성능을 분석하고 이에 대한 시뮬레이션 결과를 제시한다.

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A Study on Measuring the Misaligned Angle between Seeker and Inertial Navigation System (탐색기와 관성항법장치 간 비정렬각 측정 기법 연구)

  • Kim, Taehoon;Lee, Hojun;Jeong, Jinseob;Choi, Hongseok
    • Journal of the Korea Institute of Military Science and Technology
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    • v.17 no.1
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    • pp.135-141
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    • 2014
  • In order to guide a flying object which uses a seeker(SKR) and an inertial navigation system(INS) properly, we should confirm that axes of both equipments are aligned in the scope expected. In this paper we have proposed a method to measure the misaligned angle between a SKR and an INS during the system integration procedure. And we expanded this method to measure misalignments between several SKRs and an INS in case of captive flight test.

Terrain Aided Inertial Navigation for Precise Planetary Landing (정밀 행성 착륙을 위한 지형 보조 관성 항법 연구)

  • Jeong, Bo-Young;Choi, Yoon-Hyuk;Jo, Su-Jang;Bang, Hyo-Choong
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.38 no.7
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    • pp.673-683
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    • 2010
  • This study investigates Terrain Aided Inertial Navigation(TAIN) which consists of Inertial Navigation System (INS) with the optical sensor for precise planetary landing. Image processing is conducted to extract the feature points between measured terrain data and on-board implemented terrain information. The navigation algorithm with Iterated Extended Kalman Filter(IEKF) can compensate for the navigation error, and provide precise navigation information compared to single INS. Simulation results are used to demonstrate the feasibility of integration to accomplish precise planetary landing. The proposed navigation approach can be implemented to the whole system coupled with guidance and control laws.

저궤도 위성의 질량특성측정시험을 통한 요구조건 검증

  • Lee, Won-Beom;Kim, Hong-Bae
    • The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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    • v.37 no.2
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    • pp.191.2-191.2
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    • 2012
  • 저궤도 위성을 설계함에 있어 시스템 수준에서 수행하는 질량특성의 계산은 위성을 구성하는 각각의 구성품에 대한 정보를 종합하여 전체 시스템의 특성을 예측하는 작업이다. 질량특성에 대한 요구조건은 발사체로부터 설정되는데 요구조건 항목은 탑재체질량, 무게중심 그리고 관성모멘트에 관한 것이다 또한, 자세제어면에서 추력에 의한 토크에 따른 무게 중심 등이며 최근 위성의 고기동화 요구에 따라 기동요구조건 및 자세구동장치의 용량에 따라 결정된다. 특히 위성의 궤도형상 관성모멘트는 위성 동특성을 표시하므로 이를 사용하여 제어시뮬레이션을 수행하는 자세제어계에 주요 입력 데이터로 활용된다. 본 논문에서는 저궤도 위성의 질량특성 요구조건을 검증하기 위해 수행한 질량특성 예측과 질량특성 측정 시험에 대해서 기술하고자 한다.

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Study on The Estimation Method of the Joint for the Operation of the Upper Limb Rehabilitation Equipment for Hemiplegic Patients II (편마비 환자의 상지 재활 기기 운용을 위한 관절 각 추정 기법에 관한 연구 II)

  • Song, K.S.;Eom, S.H.;Lee, E.H.
    • Journal of rehabilitation welfare engineering & assistive technology
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    • v.8 no.4
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    • pp.313-318
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    • 2014
  • In this paper, we propose a method for correcting the measurement axis twist that occurs in the process of wearing and each estimation method of joint in which the inertial measurement unit based in health arm by the method of operation upper limb rehabilitation equipment of hemiplegic patients. In order to verify the proposed method, it is fitted with a inertial measurement unit of the upper arm and forearm of the experimenter left arm, verified by comparing actual joint angle is detected by photographing the arbitrary posture, the angle that the estimated joint. Then, it was verified by comparing the applied front / rear techniques for correcting the measurement axis twist. A result of the experiment, before applying the measurement axis twist correction, joint, after but each match rate showed a weak concordance rate in 89.16% and were corrected, measurement axis twist, each concordance rate of joint agreement of 93.28% I understand that it has been 4.12% improvement in the rate.

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Study precision attitude control of marine biological robot which utilizes a plurality of sensors (다중 센서를 이용한 해양 생체 로봇의 정밀 자세 제어 연구)

  • Kim, Min;Son, Kyung-Min;Park, Won-hyun;Kim, Gwan-Hyung;Byun, Ki-sik
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2015.05a
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    • pp.548-549
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    • 2015
  • 무인 잠수정은 자율 무인잠수정(이하 'AUV' 또는 '자율무인잠수정'을 혼용)과 원격조정잠수정(이하 'ROV'로 지칭)으로 분류를 할 수 있다. ROV는 테더 게이블로 인한 작업 범위의 한계와 운동성능 효율이 떨어지는 단점을 지니고 있어, 테더 케이블이 필요 없는 AUV에 대한 필요성이 증대되고 있다. 추측 항법 시스템인 관성 항법 시스템(inertial navigation system, 이하 'INS'로 지칭)은 외부 도움없이 관성측정 장치(inertial measurement unit, 이하 'IMU'로 지칭)를 활용하여 구성된 시스템을 말한다. IMU는 자이로 스코프(gyroscope), 가속도계(accelerometer), 지자기(magnetic)센서로 구성된 측정 장치로 3개의 센서를 사용하여 상호 보정을 통한 기동 체의 위치, 속도 및 자세 정보를 제공한다. 복합항법시스템은 추측항법시스템이 가지는 누적오차와 측위 항법시스템이 가지는 외부환경에 대한 단점을 상호 보완하는 방법으로 연구가 진행 중이다. 하지만 심해서 또는 해양의 특성에 따라 측위 시스템이 사용되지 못하기 때문에 추측 항법시스템의 다양한 관성 센서를 활용한 상로 보완과 신호처리 방법을 통한 연구 개발이 진행 중이다. 다양한 센서 정보를 통합하는 목적으로 칼만 필터와 같은 최적 필터기법이 보편적으로 사용되고 있다. 칼만 필터는 확률 선형 시스템에 대하여 공정잡음 및 측정 잡음이 가우시안 확률 분포를 따를 때 최적의 추정자가 된다. 또한 가우시안 조건을 만족하지 않는 경우에도 선형 추정자 중에 추정 오차의 분산이 가장 작은 추정자이다. 칼만 필터가 최상의 성능을 발휘 하려면 공정잡음과 측정 잡음의 실제 값을 정확히 알아내는 것이 중요하다. 잡음 수준에 대한 정보가 부정확 할 경우 칼만 필터는 발산 할 수 있기 때문에 시스템에서 잡음 수준의 공산은 칼만 필터의 최적 이득을 결정하는 중요한 요소로 추정치에 큰 영향을 준다. 따라서 칼만 필터를 추측항법시스템에 적용 시킬 경우 실제 모텔의 잡음 공분산을 정확히 추정할 수 있는 기법이 요구된다. 추측항법시스템은 다양한 센서를 활용하기 때문에 움직이는 기동 표적에 적용시 잡음공분상이 변하기 때문에 항법시스템이 저하 될 수 있다. 본 연구에서는 다양한 센서를 융합하여 해양 생체 로봇의 정밀 자세 제어가 가능한 시스템을 제안하고자 한다.

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