• 한국측량학회:학술대회논문집
• /
• 한국측량학회 2004년도 춘계학술발표회논문집
• /
• pp.59-64
• /
• 2004

In this paper, the error compensation method of the low-cost IMU is proposed. In general, the position and attitude error calculated by accelerometers and gyros grows with time. Therefore the additional information is required to compensate the drift. The attitude angles can be bound accelerometer mixing algorithm and the heading angle can be aided by single antenna GPS velocity. The Kalman filter is used for error compensation. The result is verified by comparing with the attitude calculated by Attitude Heading Reference System with Micro Electro Mechanical System for a basis

• 한국측량학회지
• /
• 제23권2호
• /
• pp.101-108
• /
• 2005

관성항법시스템은 항체의 자세, 속도 및 위치정보를 획득하기 위하여 폭넓게 사용되어 왔다. 그러나 관성센서는 매우 고가이며, 무겁고, 시간이 경과함에 따라 센서의 오차가 누적되어 발산하게 되는 단점이 있다. 한편 GPS를 이용한 항법시스템은 오차의 누적이 없고, 위성의 가시성만 확보된다면 빠르게 항체의 속도, 위치정보를 획득할 수 있으며, GPS 안테나 배열을 이용하면, 항체의 자세요소도 계산이 가능하다. 본 연구에서는 중저가 GPS 수신기의 안테나 배열을 사용하여 항체의 위치측위 정확도 및 자세 정확도 모두를 개선시키기 위한 방법을 연구하였다. 중저가형의 GPS 수신기 안테나 배열을 사용한 자세 결정 방법은 기준과 보조 안테나 사이의 상대적인 벡터에 초점을 맞추었다. 기준 안테나의 위치는 의사거리 측위로 한 단독 측위가 사용되었기 때문에 미터 수준으로 결정된다. 또한 항체의 측위 정확도 향상을 위해, 무선 인터넷을 이용하여 실시간 차분 보정을 실시하였으며, 중저가의 2주파 GPS 수신기를 사용하였다. 본 연구의 결과는 측위에서 센티미터 수준의 정확도를, 자세결정에서 도 수준의 정확도를 가지는 것으로 나타났다.

• Journal of Mechanical Science and Technology
• /
• 제19권8호
• /
• pp.1529-1543
• /
• 2005

Recently an unmanned aerial vehicle (UAV) has been widely used for military and civil applications. The role of a navigation system in the UAV is to provide navigation data to the flight control computer (FCC) for guidance and control. Since performance of the FCC is highly reliant on the navigation data, a fault in the navigation system may lead to a disastrous failure of the whole UAV. Therefore, the navigation system should possess a fault detection and isolation (FDI) algorithm. This paper proposes an attitude determination GPS/INS integrated navigation system with an FDI algorithm for a UAV. Hardware for the proposed navigation system has been developed. The developed hardware comprises a commercial inertial measurement unit (IMU) and the integrated navigation package (INP) which includes an attitude determination GPS (ADGPS) receiver and a navigation computer unit (NCU). The navigation algorithm was implemented in a real-time operating system with a multi-tasking structure. To evaluate performance of the proposed navigation system, a flight test has been performed using a small aircraft. The test results show that the proposed navigation system can give accurate navigation results even in a high dynamic environment.

• 제어로봇시스템학회논문지
• /
• 제5권1호
• /
• pp.62-68
• /
• 1999

The attitude of a vehicle can be precisely determined using GPS carrier phase measurements from more than two antennas attached to a vehicle and an efficient integer ambiguity resolution technique. Many methods utilizing the known baseline length as a constraint of independent elements of integer ambiguities are proposed to resolve integer ambiguity at real time. Three-dimensional search space is reduced to two-dimensional search space with this constraint. Thus the true integer ambiguity can be easily determined with less computational burden and fewer number of measurements. But there are still strong requirements for the real time integer ambiguity resolution, which uses single epoch measurement of long baseline. In this paper, a new constraint from the geometry of multiple baselines is derived. With this new constraint, two-dimensional search space is further reduced to one-dimensional search space. It makes possible to determine integer ambiguity with single epoch measurement. The proposed method is applied to real data to show its effectiveness.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
• /
• 제1권1호
• /
• pp.81-91
• /
• 2000

The mechanization of navigation equation is depending on the designer according to the orientation vector relating the body frame to a chosen to inertial and navigation frames for its purposes. This paper considers the appropriate Earth Fixed frame for short range vehicle and develops a mechanization and algorithm for Strapdown Inertial Navigation System(SDINS). This mechanization consists of two parts : translational mechanization and rotational mechanization{attitude determination). The accuracy, availability and performance of this SDINS mechanization are verified on the simulation and the numerical method for integration attitude propagation is compared with a well-known method in a precession motion.

• 제어로봇시스템학회논문지
• /
• 제6권3호
• /
• pp.291-297
• /
• 2000

This paper presents an attitude determination algorithm for the local level strapdown inertial navigation where the body the earth and the transport rate can be calculated separately using a DCM computation scheme, Also presented is a velocity determination algorithm taking into account the attitude variation caused by he change of the navigation frame. The proposed algorithm are implemented using three samples of the velocity and the angle within the integration interval.

• 제어로봇시스템학회논문지
• /
• 제11권3호
• /
• pp.222-227
• /
• 2005

Resolving the integer ambiguity of GPS carrier phase measurements is the most important routine in precise positioning. In this paper, success rate is analyzed when using baseline information in the process of determining attitude. The result is verified through the simulation. Determining the initial position for the ambiguity resolution is estimated by using code measurement and baseline constraint. Success rate is estimated using covariance of the formed initial position. UKF has been used to overcome the nonlinear baseline condition during the process so that the higher success rate has been obtained compared with the general attitude determination.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
• /
• 제5권1호
• /
• pp.83-93
• /
• 2004

A new alignment calibration method of attitude sensors for the precisionattitude determination of a spacecraft based on the extended Kalman filter is proposed.The proposed method is divided into two steps connected in series: the gyro and thestar tracker calibration. For gyro calibration, alignment errors and scale factor errorsare estimated during the calibration maneuver under the assumption of a perfect startracker. Estimation of the alignment errors of the star trackers and compensation ofthe gyro calibration errors are then performed using the measurements includingpayload information. Performance of the proposed method are demonstrated bynumerical simulations.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제44권10호
• /
• pp.853-861
• /
• 2016

본 연구에서는 자이로 미탑재 위성의 자세와 각속도를 결정하기 위해 반작용휠 각속도 정보를 활용하는 기법에 대하여 다룬다. 제안하는 알고리즘은 실제 궤도환경 조건에서도 위성의 자세와 각속도를 최적 추정 및 결정할 수 있도록 반작용횔의 각속도를 활용하여 확장칼만필터를 기반으로 설계하였다. 더욱이, 고려한 조건 중 하나인 외부교란의 추정도 같이 수행할 수 있도록 구성하였다. 알고리즘의 성능검증을 위해 수치 시뮬레이션을 수행하였으며, 반작용휠의 장착형태는 일반적으로 많이 사용되는 피라미드 형상을 가정하였다. 시뮬레이션 결과로부터 알고리즘의 성능과 타당성을 검증하였다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제33권11호
• /
• pp.48-56
• /
• 2005

Predictive 필터는 Kalman 필터의 단점을 보완하고 모델 오차를 동시에 추정할수 있는 최근에 제시된 기법이다. 한 단계 앞의 추정 오차를 최소화하기 위한 최적화된 필터의 형태가 Predictive 필터이다. 본 필터의 주요 장점은 상태변수와 함께 모델오차를 파악할 수 있다는데 있다. 본 연구에서는 Predictive 필터를 이용한 인공위성의 자세추정 내용을 소개하도록 한다. 기존에 제시된 Predictive 필터 이론을 적용하여 자이로 바이어스 신호를 추정할수 있는 수식을 유도하고 또한 벡터 관측 정보를 이용한 자세추정 결과를 소개하도록 한다. 본 연구결과를 통해 향후 Predictive 필터의 확장 가능성을 예상할 수 있다.