• Title/Summary/Keyword: 관성 항법 시스템

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The Observability Analysis of SDINS on The Trajectory for The In-Flight Alignments (스트랩다운 관성항법 시스템의 운항 중 정렬을 위한 궤적에 따른 가관측성 분석)

  • Park, Joon-Goo;Lee, Jang-Gyu;Park, Chan-Gook;Chung, Do-Hyung
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 1996.07b
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    • pp.1002-1004
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    • 1996
  • In this paper, presented are the results of observability analysis for the vehicle maneuver during In-Flight Alignment of SDINS. The target system for observability analysis is 10th order one. Three trajectories for IFA are considered. To analyze the observability of the time varying system, correlation coefficient is used and to measure the degree of observability of the given system, simulation is carried out using covariance matrix. The results of simulation show that trajectories which are having continuous changes in attitude and acceleration of system is superior to straight trajectory in correcting navigation errors.

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INS/vision Integrated Navigation System in Environments with Insufficient Number of Landmarks (랜드마크가 충분하지 않은 환경에서의 관성/비전 통합항법시스템)

  • Kim, Youngsun;Hwang, Dong-Hwan
    • The Transactions of The Korean Institute of Electrical Engineers
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    • v.63 no.1
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    • pp.123-131
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    • 2014
  • An INS/vision integrated navigation algorithm is proposed for environments with insufficient number of landmarks. In the proposed algorithm, the raw measurements on the focal plane are directly used in order to cope with the situation where the number of landmarks are not sufficient. In addition to this, the combination of landmarks, which has smallest value of DOP, is used in the update of measurement in order to improve navigation performance. In order to evaluate the performance of the proposed integrated navigation system, Monte-Carlo simulation and van test was performed. The results of the simulation and experiment show that the proposed navigation system gives better navigation performance than an INS/vision integrated navigation system which does not use the raw measurements on the focal plane and the navigation system provides navigation solutions even in environments with insufficient number of landmarks.

Low cost IMU/DGPS Integration using Wavelet (Wavelet 을 이용한 저가 IMU/GPS 통합)

  • 김성백;이승용;최지훈;최경호;장병태
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2003.04d
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    • pp.310-312
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    • 2003
  • 관성항법 시스템은 항체의 위치, 속도 및 자세정보를 거의 연속적으로 제공할 수 있는 장점이 있다. 그러나 시간의 경과함에 따라 초기오차가 누적되어 발산하게 되는 단점이 있다. 이로 인하여 실제 적용시에는 매우 고가의 정밀한 자이로와 가속도계가 필요하다. 반면 DGPS는 오차의 누적이나 증가없이 장기간 동안 안정적으로 위치정보를 제공하지만 낮은 데이터 전송률과 도심지역과 칼은 곳에서는 신호의 차단이나 전파방해에 영향을 받는 단점이 있다. 이와 같이 상호보완적인 DGPS와 INS 정보를 통합하여 고 정밀의 속도, 위치 및 자세데이터를 제공할 수 있다. 본 논문은 저가의 IMU의 노이즈와 바이어스를 웨이브렛의 soft thresholding 기법을 이용하여 잡음을 제거하여 성능향상을 시도하였다. 통합알고리즘의 필터는 IS차로 구현하였으며 관측치는 DGPS의 위치정보를 이용하였다.

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Terrain Referenced Navigation Simulation using Area-based Matching Method and TERCOM (영역기반 정합 기법 및 TERCOM에 기반한 지형 참조 항법 시뮬레이션)

  • Lee, Bo-Mi;Kwon, Jay-Hyoun
    • Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography
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    • v.28 no.1
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    • pp.73-82
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    • 2010
  • TERCOM(TERrain COntour Matching), which is the one of the Terrain Referenced Navigation and used in the cruise missile navigation system, is still under development. In this study, the TERCOM based on area-based matching algorithm and extended Kalman filter is analysed through simulation. In area-based matching, the mean square difference (MSD) and cross-correlation matching algorithms are applied. The simulation supposes that the barometric altimeter, radar altimeter and SRTM DTM loaded on board. Also, it navigates along the square track for 545 seconds with the velocity of 1000km per hour. The MSD and cross-correlation matching algorithms show the standard deviation of position error of 99.6m and 34.3m, respectively. The correlation matching algorithm is appeared to be less sensitive than the MSD algorithm to the topographic undulation and the position accuracy of the both algorithms is extremely depends on the terrain. Therefore, it is necessary to develop an algorithm that is more sensitive to less terrain undulation for reliable terrain referenced navigation. Furthermore, studies on the determination of proper matching window size in long-term flight and the determination of the best terrain database resolution needed by the flight velocity and area should be conducted.

우주 비행체용 자이로 개발 현황

  • Park, Yeong-Ung;Park, Geun-Ju;Ju, Gwang-Hyeok;Lee, Hun-Hui
    • Current Industrial and Technological Trends in Aerospace
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    • v.5 no.2
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    • pp.58-66
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    • 2007
  • 지상, 항공 및 우주를 이동하는 모든 물체는 반드시 자신의 자세를 결정하기 위해서 여러 가지 센서들을 장착하여 그 신호를 이용해서 자동 항법, 유도 및 제어를 수행한다. 이때, 동역학 특성이 빠른 시스템들은 반드시 각속도를 측정할 수 있어야 하는데 이를 해결하는 장비가 자이로인 것이다. 본 논문에서는 다양한 자이로를 소개하며 그 원리와 성능 그리고 적용 분야에 이르기까지 현황을 집중 분석하고 특히 세계적인 자이로 개발업체를 소개하면서 그 업체가 보유하고 있는 제품들을 일부 소개한다. 자이로는 초창기 김벌 시스템을 이용한 관성원리를 적용한 것부터 시작하여 현재는 광학 시스템을 적용한 RLG 및 FOG 자이로가 많은 분야에서 사용되고 있고, 최근 새롭게 부각되어 개발을 시작하고 있는 MEMS 자이로가 있는데 아직 우주 비행체 분야에서는 적용되지 못하고 있다. 그리고, 자이로의 큰 범주로 다루어지지는 않지만 자기력을 이용해서 회전체인 로터와 고정체인 플랫폼 사이에 기계식 접촉이 전혀 없는 새로운 시스템인 ESG 자이로도 일부 상용으로 생산되고 있다. 현재까지는 기계식 자이로의 정밀도 및 안정성이 광학식 자이로보다 우수하여 많이 사용되고 있지만 최근의 개발 추세로 보면 곧 광학식 자이로의 강세가 두드러질 것으로 보인다.

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A Study on Kinematic Positioning by GPS Platformed on Moving Vehicle (이동차량에 탑재된 GPS의 동적 위치측정에 관한 연구)

  • 최병길
    • Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography
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    • v.17 no.4
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    • pp.373-381
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    • 1999
  • Mobile Mapping System can be defined as vehicle mapping system which collects rapidly spatial data by integrated Gps/digital imaging system. Kinematic positioning by GPS is essential technology of Mobile Mapping System. This paper aims at analysing the accuracy and efficiency of kinematic positioning by GPS platformed on moving vehicle. For the purpose, roads were surveyed by vehicle/kinematic GPS. The results show that vehicle/kinematic GPS can measure spatial position faster, and still maintain a reasonable accuracy. But inertial navigation system and GPS should be integrated to compute continuous vehicle track and overcome gaps by blocked satellite signals for the more accurate positioning.

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Study on the Positioning System for Logistics of Ship-block (선체 블록 물류관리를 위한 위치추적 시스템 연구)

  • Lee, Yeong-Ho;Lee, Kyu-Chan;Lee, Kil-Jong;Son, Yung-Deug
    • Special Issue of the Society of Naval Architects of Korea
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    • 2008.09a
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    • pp.68-75
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    • 2008
  • This paper describes the design and implementation of a low cost inertial navigation system(INS) using an inertial measurement unit(IMU), a digital compass, GPS, and an embedded system. The system has been developed for a transporter that load and unload ship blocks in a shipbuilding yard. When the transporter would move from place to place, they would periodically pass under obstructions that would obscure the GPS signal. This increases the error when estimating the position. Thus the INS has been used to improve position accuracy. INS is also capable of providing continuous estimates of the transporter's position and orientation. Even though IMU is typically very expensive, this INS is made of "low cost" components and the indirect Kalman filtering algorithm.

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Robust Transfer Alignment Method based on Krein Space (크레인 공간에 기반한 강인한 전달정렬 기법)

  • Sung-Hye Choe;Ki-Young Park;Hyoung-Min Kim;Cheol-Kwan Yang
    • Journal of Advanced Navigation Technology
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    • v.25 no.6
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    • pp.543-549
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    • 2021
  • In this paper, a robust transfer alignment method is proposed for a strapdown inertial navigation system(SDINS) with norm-bounded parametric uncertainties. The uncertainties are described by the energy bound constraint, i.e., sum quadratic constraint(SQC). It is shown that the SQC can be coverted into an indefinite quadratic cost function in the Krein space. Krein space Kalman filter is designed by modifying the measurement matrix and the variance of measurement noises in the conventional Kalman filter. Since the proposed Krein space Kalman filter has the same recursive structure as a conventional Kalman filter, the proposed filter can easily be designed. The simulation results show that the proposed filter achieves robustness against measurement time delay and high dynamic environment of the vehicle.

브러시리스 직류모터 방식 EMDP의 구동을 위한 제어시스템 설계

  • Lee, Hee-Joong;Park, Moon-Su;Min, Byeong-Joo;Choi, Hyung-Don
    • Aerospace Engineering and Technology
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    • v.4 no.1
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    • pp.162-170
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    • 2005
  • In KSLV-I, actuation system for thrust vector control of kick motor was configured as electro-hydraulic servo actuation system and consisted of actuators, hydraulic power supply system, hydraulic power distribution system and control system. In case of hydraulic power supply system, we use EMDP(Electric Motor Driven Pump) to supply hydraulic power. Generally, we use brushed DC motor for EMDP but it is not easy to operate EMDP using brushed DC motor at a high altitude. Hence, we are developing EMDP using brushless DC motor to use at a high altitude. In this study, we will explain control system for BLDC motor to drive hydraulic pump.

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Design of Multi-Sensor Data Processing System for Real-Time Aerial Monitoring (실시간 공중 모니터링을 위한 다중센서 데이터 처리 컴퓨터의 설계)

  • Joe, Hyun-Woo;Lee, Jong-Hyuk;Kim, Hyung-Shin
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2008.06b
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    • pp.400-404
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    • 2008
  • 무인항공기를 이용한 실시간 공중 모니터링은 재난 재해, 테러 등의 위기상황을 사전에 대비하고, 사고 발생 시 피해상황을 신속하게 파악할 수 있는 효율적인 관리 시스템이다. 실시간 공중 모니터링을 위해 무인항공부문에서는 고성능의 카메라, 관성항법장치, 레이저 스캐너, GPS 수신기 등의 다중 센서들을 장착하고, 제어하며 각 센서들로부터 입력받은 데이터 처리 및 지상국으로 데이터 전송이 실시간으로 가능해야 한다. 기존 무인 모니터링 시스템들은 카메라와 같이 단일 센서의 운용을 목적으로 설계되었으나, 본 연구에서는 레이져 스캐너, 적외선카메라를 포함하는 다중센서를 위한 컴퓨터를 설계하였다. 최근 다중센서를 장착한 관측시스템에 관한 연구가 미국 및 유럽에서 수행되고 있으나, 아직 개발이 완료되지 않은 상태이다. 본 논문에서는 고성능 다중 센서 데이터 처리를 위해 실시간 소프트웨어, 고속 대용량 데이터처리 기술, 고속 압축 기술, 이기종 다중 센서들 간의 시각 동기화 기능을 제공하는 탑재컴퓨터의 설계결과를 소개하였다.

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