• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2011.11a
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• pp.191-192
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• 2011

MEMS 기반 관성 센서를 이용한 항법장치를 개발하는 경우, 칼만 필터(Kalman Filter, KF) 구축 여부에 따라 그 성능이 결정된다. 특히 해상에서 이러한 MEMS 기반 관성항법 장치를 사용하는 경우에는, 육상과 달리 다양한 제약조건이 따르게 된다. KF는 선형과 비선형으로 구분되고, 비선형은 다시 확장 KF와 Unscented KF, Particle KF 등 다양한 것이 연구 개발되어 있는데, 해상에 적용하기 위해서는 이러한 다양한 필터들의 특징과 추가 요청사항 등을 사전 조사할 필요가 있다. 본 연구에서는 기존 개발된 KF를 조사하여 해상용 MEMS 기반 관성 항법장치를 개발하는 경우 필요한 필터 구성 방법을 조사하여 문제점을 살펴보고, 이 문제 해결을 위한 방안을 검토하였다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2015.10a
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• pp.489-492
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• 2015

사용자의 위치기반 서비스에 대한 수요가 증가함에 따라 보행자의 현재 이동경로와 위치를 나타내는 '보행자 항법 시스템(PDR, Pedestrian Dead Reckoning)'에 관한 많은 연구들이 진행 중이다. 보행자 관성 항법 시스템은 IMU를 통해 데이터를 수신하여 각속도와 가속도 값을 구하고, 이 값을 토대로 사용자의 속도와 위치를 추정 한다. 또한 Zero-velocity(영속도)검출을 통해 누적되는 오차를 보정한다. 지금까지 대부분의 보행자 관성항법 시스템의 성능평가는 보행속도가 느리고 제한적인 상황에서 수행되었다. 하지만 이러한 상황은 보행자의 실제 보행상태를 반영하지 못한다. 본 논문에서는 다양한 보행속도에 따른 관성 항법 시스템의 성능을 실험하고 결과를 분석한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2007.07a
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• pp.1762-1763
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• 2007

본 논문의 목적은 이족 로봇이 스스로의 위치, 속도, 자세 등을 판단할 수 있도록 하기위한 관성항법시스템을 설계하는 것이다. 관성항법시스템은 외부장치의 도움 없이 로봇의 위치, 속도 및 자세 결정이 가능한 독립적인 항법 시스템으로 전파장애나 환경변화에 영향을 받지 않으며, 비교적 정확한 위치정보를 제공한다. 반면 시간이 지남에 따라 오차가 누적된다는 단점이 있으나 좁은 공간에서 단시간 동작하는 이족로봇에 있어 큰 문제가 되지 않는다. 이 관성항법시스템을 이용하여 독립적인 이족 로봇이 위치, 속도 및 자세를 판단 가능하여 보다 지능적인 임무를 수행할 수 있다. 본 연구에서는 관성항법시스템의 구조와 이론적 배경을 통한 설계, 그리고 이족로봇에 적용을 위한 방법을 제시한다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2017.04a
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• pp.645-648
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• 2017

실외 환경에서는 일반적으로 드론의 위치 측정 또는 위치 제어를 위해서 위성항법장치를 사용한다. 위성항법장치는 실내 환경에서 신호 수신이 어렵기 때문에 실내에서의 위치 측정과 항법을 수행하기 위해서 많은 연구가 이루어진다. 기존의 연구들은 드론에 추가적인 센서를 요구하거나 사전 실내 환경 설정을 가정한다. 그러나 추가적인 장치나 환경 설정 없이 드론의 관성항법장치만으로도 위치 측정이 가능하다. 관성항법장치는 가속도를 적분하여 이동한 거리를 파악하기 때문에 시간이 지날수록 오차가 누적되는 문제점이 있으며 비행 중 기체 진동으로 인한 측정 오차로 정확한 이동거리를 산출해내는 것이 어렵다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제들을 드론의 특성을 반영하여 관성항법장치로부터 발생한 오차를 줄여 보다 정확한 드론의 실내 위치측정 방법을 제안한다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.37 no.6
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• pp.545-550
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• 2009

Generally, the smoothing pre-filter of sensor's raw measurement(accelerometer and gyroscope) is used for INS's fast alignment. When the pre-filter is abruptly removed at Navigation-mode entry in vibration environment, INS's initial attitude error can be largely generated. So that we propose initial attitude error reducing methods(monotone increasing of cutoff-frequency, real-time attitude estimation), these are proved by simulation.

• Journal of Advanced Navigation Technology
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• v.21 no.4
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• pp.339-346
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• 2017

We propose the design of an INS simulated equipment to evaluate the enhanced jamming resistance of an INS-aided GPS receiver with INS, when a jamming signal is injected into a simulated high dynamic platform. We propose the design of a relative cheap INS simulated equipment, instead of an expensive INS simulator connected to GPS simulators. Based on the design, we implement the equipment and setup high dynamic test environment using the equipment to evaluate an INS-aided GPS receiver. In the GPS L1 C/A and L2C simulations that inject jamming signals of the narrow and wide bandwidth into the GPS receiver with and without INS-aided algorithm, we obtain increased jamming resistance performance as +5 dB compared with the GPS receiver without INS-aided algorithm in all kinds of jamming bandwidth. Based on the simulations, we verified that the INS simulated equipment can be used to evaluate the enhanced jamming resistance of INS-aided GPS receivers.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.35 no.7
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• pp.627-632
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• 2007

Dual quaternion is efficient methodology to express rotation and translation of the vehicle's movements in the unified frame work. Recently, a strapdown inertial navigation algorithm based on dual quaternion was introduced. By comparing and analyzing the classical and dual-quaternion algorithms, this paper proposes a new strapdown inertial navigation algorithm that maintains the accuracy benefit of the dual-quaternion algorithm with considerable computational reduction. Simulation results show the efficiency of the proposed hybrid strapdown navigation algorithm.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.39 no.8
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• pp.796-803
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• 2011

It is called self-alignment or initial alignment that INS(Inertial Navigation System) is aligned using the measurements from the inertial sensors as an accelerometer and a gyroscope and the inserted reference navigation information in the stop state. The main purpose of self-alignment is to obtain the initial attitude of INS. The accuracy of self-alignment is determined by the performance grade of the used inertial sensors, especially horizontal attitude accuracy by the horizontal accelerometer and vertical attitude accuracy by the E-axis gyroscope. Therefore the uncertain errors in the inertial sensors cause the performance of self-alignment to degrade. In this paper, we analyze theoretically and through a simulation how the errors of inertial sensors in the temperature stabilizing state, one of the uncertain errors, affect the accuracy of self-alignment.

• Aerospace Engineering and Technology
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• v.10 no.2
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• pp.1-10
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• 2011

This is a comparative study of three inertia navigation units and focuses on the verification of reliability about GPS/INS for the SmartUAV(DGNS). Those GPS/INS have been tested using a manned aircraft and an automobile. The comparative aspect of units include details about the GPS positions and the inertia sensor performance. With the flight scenario, the DGNS guarantees the reliability of the navigation operation and performs the flight test for the development of the SmartUAV.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 1986.10a
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• pp.286-289
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• 1986

항법(navigation)은 기준좌표계에 대한 항체(vehicle)의 위치나 속도를 알아내기 위한 것으로 이를 위한 시스템이 관성항법장치(inertial navigation system-INS)이며 항법기능을 수행하기 위하여 항체에 놓여진 쎈서의 관성성질을 이용한다. INS는 specific force와 관성 각속도의 측정에서 얻은 데이타를 처리함으로 그 기능을 수행한다. 스트랩다운 INS(SINS)는 관성항법장치의 한 종류로 analytic INS라고도 하는데 기준좌표축을 유지하기 위하여 안정테이블을 사용하지 않고 쎈서들을 항체에 직접 부착시켜 초기상태와 현재상태와의 사이에 상대적인 회전방향을 해석적으로 계산한다. INS의 성능은 수많은 오차원(error source)의 함수로 주어지며 이 오차원 중에는 주위환경에 의한 것도 있고 INS 구성에 사용된 기구(instruments)와 관련된 것도 있다. INS 를 해석하는 목적은 항법의 정확도를 알아보는데 있으며 또한 각각의 오차원의 값을 추정하는 것도 부가적인 목적이 된다. 이러한 오차의 추정치는 사양(specification)을 모르는 부품의 성능을 식별하는데 사용될 수 있다. 따라서 INS를 해석함으로 INS를 구성하는 어떤 부품에 대한 성능이 어느정도 개선을 필요로 하는가 알 수 있다. 본 논문에서는 SINS의 오차원을 크게 고도계의 불확실성, 중력의 편향과 이상, 가속도계의 불확실성, 자이로의 불확실성의 네 그룹으로 나누어 상호분산해석(covariance analysis)방법으로 각 오차원이 시스템에 미치는 영향을 알아보았다.