• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2006년도 International Symposium on GPS/GNSS Vol.2
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• pp.455-458
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• 2006

관성항법장치는 관성항법장치를 구성하는 관성센서인 가속도계 및 자이로의 오차요소에 의해 수평축 항법오차는 슐러주기를 가지고 서서히 증가하는 반면에 수직축 오차는 기하급수적으로 증가하는 특성을 가지고 있다. 그러므로 관성항법장치를 장시간 운용하는 경우에는 비관성 보조센서를 이용하여 관성항법장치의 수직축 항법오차에 대한 보정을 반드시 수행하여야 한다. 관성항법장치의 수직축 항법오차를 보정하기 위한 비관성 보조센서의 일종인 기압고도계는 계측된 대기압과 모델링 된 대기압을 비교하여 항체의 고도를 측정하는 방법을 이용하기 때문에 항체의 자세변화 등에 매우 민감하고 대기압 측정오차에 의해 매우 큰 진폭의 잡음 및 바이어스가 존재한다. 본 논문에서는 시뮬레이션 및 시험을 통하여 기압 고도계의 잡음 및 바이어스 오차 성분에 의한 baro-inertial 고도루프의 성능분석 결과를 제시하고 기압고도계 잡음에 둔감한 INS/기압고도계 칼만필터의 설계 결과를 제시한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권6호
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• pp.51-56
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• 2005

본 논문에서는 GPS/INS/기압고도계를 결합한 고도 항법 알고리즘과 이를 구현한 실험 결과를 소개한다. 실험 결과의 분석을 통해 제안된 알고리즘이 무인항공기 비행제어 시스템에 적합한, 연속적이며 고도 변화에 민감한 고도 정보를 제공할 수 있음을 확인한다. 그리고 기존의 INS/기압고도계를 결합한 고도 항법 시스템의 경우 2차, 3차 구조 모두 본질적으로 상보 필터(complementary filter)의 형태를 가지기 때문에 기압고도계의 오차를 보상할 수 없는데, 제안된 알고리즘은 이러한 단점을 개선하는 구조로 구성되어 있음을 보인다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2015년도 추계학술대회
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• pp.273-275
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• 2015

GPS(Global Positioning System; 위성항법시스템)는 수평오차 10m 내외의 정확도로 내비게이션 유닛과 스마트폰 등 다양한 이동기기에 널리 활용되고 있다. 그러나 널리 알려진 바와 같이 GPS는 교량, 빌딩, 그리고 대형 구조물 등 주변 환경에 의하여 위성의 가시성이 영향을 받으며 이로 인하여 위치 정보의 가용성과 정확도가 크게 저하되는 단점이 있다. 본 논문에서는 GPS 수직오차를 개선하기 위한 방안으로 저가형 기압고도계를 보조센서로 활용하여 수직 위치정보 정확도를 향상시키는 방법을 제안하였다. 제안된 방법은 융합 모델에 의한 칼만필터를 활용하여 GPS와 기압고도계를 융합하는 특성을 가진다. 마지막으로 정적 실험과 동적 실험을 통하여 기압고도계의 특성을 분석하고 제안된 융합 필터의 성능을 분석하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제49권10호
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• pp.18-22
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• 2012

본 논문은 GPS 위성의 기하학적 배치 한계로 인한 고도값 오차를 보정하기 위하여 기압고도계를 활용한 고도 데이터의 성능을 향상 시키는 방안을 제시하였고, 보정된 고도데이터의 정확도를 분석하였다. 코드 기반의 상업용 GPS칩은 고도 데이터의 부정확으로 신뢰도가 떨어져 이를 항법 데이터로 활용하지 못하고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 고도 변화를 기반으로 고도를 측정하는 기압고도계로부터 고도의 상대적 변화를 추출하고, GPS 고도계에 반영하여 보정된 고도 데이터를 획득한다. 이를 수치지도의 고도와 비교하여 보정된 고도데이터의 정확도를 검증한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제40권4호
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• pp.300-308
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• 2012

무인기의 INS/GPS/기압고도계 결합항법 시스템에서 비행체 자체 항법 정보만을 이용하여 QNH 혹은 QFE 방식의 기압 고도계를 설정하는 방법을 제안한다. 본 설정 방법은 비행체 외부로부터 주어지는 대기나 고도 정보에 의존하지 않고 자체 항법 시스템의 정보만을 사용하며 설정 방법에 따라 요구되는 일정 형태의 비행을 통해 얻어진 정보를 수학적으로 처리하여 기준값을 산출한다. 비행체 자체 정보만을 사용함으로써 지상 지원 장비에서 대기 정보 측정 시스템을 제외하는 등 간소화나 지원 시설의 요구 조건이 완화될 수 있고 지상 지원이 가용하지 않는 영역에서의 비행도 가능하다. 특히 회귀 분석 기법을 이용한 방법은 고도와 기압, 온도의 세 가지 기준값을 설정함에 있어 고도와 기압, 두 가지 정보만을 요구하며 온도 자료가 필요하지 않다. 그러므로 기압 고도 산출에 온도 정보가 전혀 필요하지 않아 비행체의 대기 정보 측정 시스템도 간소화될 수 있다.

• 한국항행학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.29-36
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• 2016

위성항법시스템 (GPS; global positioning system)은 도심지의 빌딩이나 터널, 고가도로와 같은 지형적 환경에 의해 전파 수신이 어려워지면 가시 위성의 개수가 급격히 줄어들어 위치오차가 매우 커지거나 측위가 불가능하게 된다. 특히 수직 위치오차는 GPS의 기하학적 배치에 의한 한계로 인하여 수평오차보다 약 1.5 배 이상 크며 혹독한 신호 환경에서는 수평오차보다 더욱 크게 증가하게 된다. 본 논문에서는 GPS의 수직오차 개선을 위해 GPS와 저가형 기압 고도계의 결합 방법을 제안하였다. 제안된 방법은 기압 고도계에 의하여 제공된 기압 고도 측정치에 해면기압과 해면온도에 의한 보상치와 지오이드고를 적용시킨 후 칼만필터에 의하여 GPS 고도와 기압 고도를 융합하는 특징을 가진다. 정적 실험과 차량 실험을 통하여 제안된 기압 고도계와 GPS의 융합 방식의 정확도를 평가하였다. 그 결과 제안된 방법이 고도 정보의 정확도를 크게 향상시킬 수 있음을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권4호
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• pp.47-56
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• 2005

무인기의 INS/GPS/기압고도계 결합항법 시스템에서 수직채널감쇠루프를 사용하여 고도 오차를 보정할 때 비행 고도의 오차를 감소시키기 위해서 기압고도계의 정밀도를 향상시켜야한다. 피토정압관을 사용하여 기압 고도를 측정할 때 비행 속도와 자세 등의 변화에 따라 피토정압관 주위의 압력이 변하여 정압 오차에 의한 기압 고도의 오차를 유발한다. 정압 오차를 보정하기 위하여 풍동 시험과 CFD, 비행 시험 등의 자료를 이용하여 피토정압관 측정 압력의 변화를 분석하고 받음각과 비행 속도에 따른 압력 오차의 모델을 수립하였다. 비행 속도 변화에 의한 오차를 보정하기 위하여 피토정압관의 차압과 차압/정압 비를 사용한 두 가지 오차 모델에 대하여 압력 섭동에 대한 민감도 해석을 하였고 비행 시험에 적용하여 차압/정압 비를 사용한 모델이 고고도 비행 특성이 우수하다는 결론을 얻었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제34권1호
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• pp.89-94
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• 2006

DGPS는 GPS위성배열의 기하학적인 특성에 따라 수평면 정확도에 비해 고도 정확도가 좋지 않다. DGPS고도를 보정하기위해 두 개의 기압고도계를 사용하였고 각각 이동국과 기준국에 설치하여 차분된 고도를 얻어냈다. 이 차분된 고도는 DGPS 고도측정치와 칼만필터로 결합하여 향상된 고도를 추정한다. 이와 같은 차분된 고도는 기존의 상대고도에 기반을 두고 있지만 압력 고도가 아닌 절대고도를 주는 것에 차이가 있다. 또한 기저선의 변화에 따라 차분된 고도가 얼마나 정확성을 갖고 있는지 실제 실험을 통해 확인한다.

• 제어로봇시스템학회지
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• 제14권3호
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• pp.64-69
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• 2008

• 한국통신학회논문지
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• 제40권1호
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• pp.165-170
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• 2015

본 논문은 3D 위치 정보를 산출하기 위한 기압고도계 및 기준국을 이용한 절대 고도 측정 정확도 향상에 관한 연구이다. GPS와 같은 위성 항법 시스템이 신뢰성이 있는 절대 고도를 제공하지 못하는 점과 기압 고도계가 변화하는 대기압의 특성상 절대 고도 정보를 제공하지 못한다는 문제점을 인식하고, 이를 개선하기 위해 새로운 기법을 제안하였다. 제안된 기법을 검증하기 위해 RTK를 활용한 기준국을 지정하고 시중에 판매하는 압력 센서 및 EVK 단말기를 활용하였으며, 실내 외에서의 사람의 이동으로 인한 고도 변화 실험과 차량을 이용한 이동 실험을 통해 검증하였다. 이 논문의 결과는 기준국을 이용하는 기존의 2D 측위 시스템을 간단히 3D 측위 시스템으로 확장할 수 있는 저가 솔루션을 제공할 수 있음을 보였다.