• 한국항공우주학회지
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• 제34권4호
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• pp.47-52
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• 2006

불규칙 혼합잡음의 등가 ARMA 모델 표현을 사용하여 자이로의 불규칙 혼합잡음을 고려하는 보조항법시스템 칼만필터 설계 방법을 제안한다. 필터 설계 절차는 먼저 보조항법 시스템에 사용되는 필터는 간접 되먹임 칼만필터임을 고려하여 등가 ARMA 모델로 표현된 자이로 불규칙 잡음의 시간 차분을 구한다. 다음으로 시간 차분된 ARMA 모델을 상태 방정식으로 표현하는데 AR과 MA 차수에 따라 두 가지로 나누어진다. 먼저 AR 차수가 큰 경우 가제어 혹은 가관측 특이형태를 사용한다. MA 차수가 큰 경우에는 몇 단계 이후의 예측치를 상태변수로 하는 상태방정식을 사용하는데, 이때 자이로 출력을 보상하는 값에 따라 다시 고차수 필터와 저차수 필터로 구분된다. 마지막으로 자이로 불규칙 잡음을 보조항법시스템 칼만필터에 포함시켜 최종적인 필터 모델을 얻는다. 시뮬레이션 결과를 통하여 제안된 고차수 및 저차수 필터 모두 혼합잡음을 백색잡음으로 간주한 기존의 필터보다 항법오차를 감소시킬 수 있음을 보임으로써 그 효용성을 제시한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제38권7호
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• pp.673-683
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• 2010

본 논문에서는 정밀 행성 착륙을 위해 광학센서와 관성항법시스템을 이용한 지형보조 관성항법 시스템을 구현하였다. 또한 측정된 지형 데이터와 사전에 탑재한 지형 데이터간의 특징점 추출, 매칭, 추적의 영상 처리 과정을 수행하였고 이를 통해 특징점의 좌표를 추출할 수 있다. 반복 확장칼만필터를 이용한 항법 시스템은 기존 관성 항법 장치의 항법 오차 누적을 보상하여 보다 정밀한 항법 정보를 제공한다. 이는 향후 착륙선의 유도 및 제어 법칙과 결합하여 정밀 행성 착륙을 위한 시스템 구현에 적용이 가능하다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 D
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• pp.2105-2107
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• 2002

Geometry PIG 시스템은 배관의 상태 및 이상유무를 검사하여 그 결과를 저장하는 시스템으로 항법장치를 내장하고 있어 배관의 위치를 추정할 수 있다. PIG의 위치결정을 위해 후처리 보조 항법 알고리듬으로 비선형 스무딩 필터를 적용하고. 필터 측정치로 GPS를 이용한 위치기준점의 위치정보와 속도계를 이용한 속도정보를 사용하고, 특히 본 논문에서는 이들 정보 외에 Weld detector를 이용한 직선이동거리정보를 이용한 후처리 보조 항법 알고리듬을 PIG 시스템에 적용한다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2011년도 추계학술대회
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• pp.193-195
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• 2011

GPS는 높은 정확도를 갖지만 신호 간섭에 취약하다. 따라서 Loran-C의 정확도를 개선한 eLoran이 GPS의 보조항법 시스템으로 고려되고 있다. 본 논문에서는 eLoran/GPS 통합 항법 알고리즘에서 eLoran의 오차 요소인 ASF를 보상하는 방법에 따른 위치추정 결과의 정확도를 분석한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제39권4호
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• pp.362-369
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• 2011

본 논문은 vSLAM 보조 통합항법시스템을 구현하고 비행 실험을 통해 성능 분석을 수행한다. 구현한 항법시스템은 GPS 위성의 가시환경에 제한이 있는 지역에서의 일시적인 GPS 신호 두절 발생시, INS 단독 항법 수행으로 인한 위치 오차 발산을 vSLAM 보정을 통해 지연시킬 수 있다. 전동 헬기에 통합 시스템을 탑재하여 비행 실험을 수행하였고, 획득한 비행 데이터 중 임의로 GPS 신호가 제거된 특정 구간에서 INS 단독 항법과 INS/vSLAM 통합 항법간의 위치 추정 성능 비교를 통해 통합 시스템의 성능을 검증하였다.

• 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.

• 제어로봇시스템학회지
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• 제19권1호
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• pp.19-31
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• 2013

본 고는 국내외의 지형참조항법시스템 관련 기술의 발전 동향을 살펴보고자 한다. 지형참조항법은 국외에서 1940년대부터 그 필요성이 대두된 학문으로 잠수정, 군용 전투기 등 다양한 분야에서 주로 군사목적으로 연구가 진행되었다. 1950년 ATRAN의 개발을 시작으로 1990년대 PTAN 지형참조항법기술까지 발전되어 무인기뿐만 아닌 Tomahawk 같은 유도무기에도 그 활용 범위를 넓혀가고 있다. 하지만 하드웨어적인 제약과 GPS의 발달로 관련 연구가 주춤하였으나 컴퓨터 기술의 발달, 지형측정센서의 정확도 향상과 더불어 GPS 교란 가능성 등이 부각되면서 최근 다시 관성항법시스템(INS)을 보조하는 대체 항법으로서 주목받고 있다. 주로 다중 측정치를 이용하는 방법과 비선형 필터를 이용하여 항법해 성능을 향상시키거나 병렬 다중필터를 이용하여 항법해의 신뢰성을 향상시키는 방향으로 연구가 진행 중이다. 그리고 다양한 지구물리데이터와 통합한 데이터베이스기반 복합항법 기술로 발전하고 있다.

• 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
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• 제21권1호
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• pp.29-39
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• 2015

무인기 항법 시스템의 개발 및 실험에는 위험 요소가 많아 가벼운 하중을 유지하면서도 고장 감내를 지원하는 시스템이 요구된다. 본 논문에서는 CPU 시간과 메모리를 독립적으로 사용하는 파티션을 기반으로, 단일 및 복수 개의 FCC(Flight Control Computer)에서 항법용 주 및 보조 OFP(Operational Flight Program) 파티션들을 독립적으로 수행하는 고장 감내 무인기 항법 시스템에 대해 기술한다. 개발된 시스템은 이중화된 두 개의 FCC를 사용하고, 각 보드에서는 OFP 파티션을 이중화하여 개발 중인 OFP 및 검증된 OFP 시스템을 독립적으로 수행한다. 이러한 고장 감내 시스템은 감내 하중이 작은 무인기의 경우에 하나의 FCC만 사용하여도 S/W 이중화에 따른 고장 감내가 가능하며, H/W 고장 감내도 필요한 중대형 무인기의 경우, 이중화 파티션을 수행하는 보조 FCC까지 사용한다. 이와 같은 파티션 기반 고장 감내 항법 시스템은 그 개발 단계에서 실험의 많은 위험 요소를 제거할 것이다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2006년도 International Symposium on GPS/GNSS Vol.2
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• pp.443-446
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• 2006

INS를 사용하는 지상항법시스템은 GPS 등의 보조 센서와 관계없이 다양한 환경에서 장시간 운용시 항법 성능을 보장하기 위하여 재교정 과정을 거쳐야 한다. 본 논문에서는 이러한 재교정 절차 없이 장시간의 반복적인 사용에도 신뢰할 수 있는 항법해를 제공하기 위한 동작간 교정 기법에 대한 기초 연구를 수행한다. 이를 위하여 지상항법시스템에 나타나는 다양한 운동 특성을 묘사할 수 있는 시뮬레이터를 개발하고, 각 운동 특성에서의 가관측성 해석과 INS와 GPS의 항법 출력 특성을 분석한다.

• 한국항행학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.245-250
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• 2019

관성항법장치는 시간 경과에 따라 관성센서 및 초기정렬 오차로 인해 항법 오차가 발생한다. 이를 보상하기 위한 방법으로 위성항법시스템 및 속도계 등을 이용하여 보정항법을 수행한다. 수중 환경에서는 GNSS 신호가 통하지 않기 때문에, 수중운동체에 탑재한 관성항법장치는 주로 속도계 보조센서를 이용하여 보정항법을 수행한다. 속도계 보조센서는 DVL, EM-Log, RPM이 있으며, 시스템 환경에 따라서 센서 종류가 적용된다. 본 논문은 고속 및 심해 환경에서 운용되는 관성항법장치의 RPM 속도보정항법을 설계하였다. 또한 직진 방향의 성분을 갖는 RPM 속도계의 한계를 보완하며, 해조류 속도 오차를 보상하는 알고리즘을 제안하였다. 제안한 알고리즘은 몬테카를로 시뮬레이션 결과를 통해 성능을 입증하였다.