• 한국군사과학기술학회지
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• 제12권5호
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• pp.615-621
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• 2009

Since GPS receivers and INS algorithms do not work properly in the spinning vehicles due to change of the GPS signal and excess of the measurement limitation of the gyroscope, conventional GPS/INS integrated navigation systems do not provide accurate navigation outputs. This paper proposes a design method for GPS/INS integrated navigation systems of spinning vehicles. A special GPS receiver with a signal tracking loop for changed GPS signal caused by spinning and an INS with a roll estimation method are configured and the conventional integration filter is combined. The proposed method was verified through comparison of the navigation results. The result of the proposed method for the spinning vehicle was similar to that of the conventional navigation system without spinning.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2000년도 제15차 학술회의논문집
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• pp.409-409
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• 2000

In this paper, the implementation of a tightly coupled real-time GPS/INS integrated system is discussed. The hardware is developed for any GPS receiver and any IMU. The navigation software is modularized by tasks, so that can be easily modified when the integrated system is restructured. A van test was performed to show the feasibility of the proposed system.

• 한국항공우주학회지
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• 제38권8호
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• pp.781-789
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• 2010

GPS/INS 통합시스템의 고장검출에는 카이제곱 분포 기반의 알고리즘이 일반적으로 사용된다. 본 논문에서는 기존의 RAIM (Receiver Autonomous Integrity Monitor)과 카이제곱 분포 기반의 알고리즘을 결합하여 무인기용 저급 프로세서에 적용하기 위해 단순화시킨 GPS/INS 고장검출 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘의 검증을 위해 고장모델을 사용하여 그 결과를 나타내었다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제41권1호
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• pp.1-8
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• 2004

INS는 위치, 속도 및 자세정보를 고속으로 제공하며 스스로 항법정보를 제공하는 장점이 있으나 오차가 시간에 따라 증가하는 단점이 있다. 반면에 GPS는 데이터를 저속으로 제공하며 재밍(Jamming)에 영향을 쉽게 받으나 오차가 시간에 상관없이 일정하다는 장점이 있다. 따라서 상호보완적인 특성을 가지는 INS와 GPS를 통합하였을 때 더욱더 정확한 항법해를 제공할 수 있다. 그러나 INS와 GPS를 통합하는 과정에서 INS정보와 GPS정보의 정확한 시각적 동기가 어려우며, 시각적 비동기에 의한 오차는 일정한 측정오차를 유발하며 고속으로 운항하는 경우에는 큰 영향을 미치게 된다. 본 연구는 GPS/INS 통합항법 시스템에서 측정치 시간지연에 의해 유발되는 오차를 효과적으로 줄이기 위해 바이어스 분리형 칼만필터를 이용한 시간지연오차 보상기법을 강결합 방식과 약결합 방식에 대하여 각각 제안하였다. 각각의 통합모델에서 위치와 속도보정의 측정방정식을 지연시간에 관하여 선형화하였고 지연 상태변수를 기존의 선형 오차방정식에 추가하고 바이어스 분리형 칼만필터를 적용하여 시간지연을 초기에 추정하여 보상하도록 구성하였으며 시뮬레이션을 통하여 성능을 검증하였다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제46권3호
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• pp.22-30
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• 2009

GPS 와 INS 통합시스템은 저가 MEMS 기술의 결과에 따라 대중적으로 널리 사용되기에 이르렀다. 그러나 저가센서에 의한 현재의 성과는 관성센서의 큰 에러 때문에 여전히 낮은 실정이다. 이것은 제한된 도시환경 안에서의 비행범위 때문에 더욱 관련이 있다. 이러한 관성센서 에러를 줄이면서 동시에 위성의 활용성을 높이기 위하여 GPS 와 저가 INS 는 연성으로 결합되어 Kalman Filter 설계를 응용하여 상호 통합되어진다. 본 논문에서는 연성으로 결합된 Kalman Filter를 이용한 GPS/INS 센서 통합을 제공한다. 우리는 또한 경로의 기하학에 의해 또는 그 목적시간 위치 따라 수학적으로 설명하는 ZH45C 궤도장치에 의한 산출된 기준 Wander Azimuth Strapdown Mechanization의 시뮬레이터 결과를 비교하여 검증하다.

• 전자공학회논문지
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• 제52권5호
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• pp.190-196
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• 2015

본 논문은 항법장치 위치보정을 위해 칼만필터를 적용한 GPS/INS융합의 다중보정방법을 제안한다. 연구에서는 관성항법장치를 구현하기 위해 9축 항법장치로 보정알고리즘을 적용하여 위치오차를 감소시킨 방법을 적용했다. 일반적으로 GPS/INS는 위치정보를 얻어낼 수 있지만 위치정보를 구하는 과정에서 오차 또한 더불어 커지게 되기에 이를 보정하기 위한 강인한 오차 보정 알고리즘이 필요하다. 본 논문에서는 9축 관성센서(mpu-9150)의 외란에 대한 강인성 향상을 위해 가속도계 보정 알고리즘을 사용하여 tilt보정을 수행했으며, 제어 대상체의 정확한 방위를 파악할 수 있도록 Yaw각 재정의 알고리즘을 적용하였다. 최종적으로 GPS/INS와 칼만 필터를 함께 결합한 통합시스템을 구현하였다.

• 한국항공운항학회:학술대회논문집
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• 한국항공운항학회 2004년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.295-301
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• 2004

• 한국항공우주학회지
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• 제36권9호
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• pp.891-897
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• 2008

GPS는 정밀한 상대 항법 정보를 제공해 줄 수 있으나 해당 지역에 기준국이 설치되어 있어야 하고 위성 관측 환경에 영향을 받는다는 단점이 있다. 본 논문에서는 이러한 GPS 단독 사용 시의 한계를 극복하기 위해 사전에 알고 있는 랜드 마크의 기하학적인 배열을 이용한 INS/비전 센서 통합 시스템을 제안한다. 제안된 방법은 사전에 그려진 랜드 마크의 이미지만 있으면 GPS 기준국 없이도 상대 항법 정보를 제공할 수 있다. 제안된 시스템은 간단한 시뮬레이션에 의해 성능을 검증하였으며, 이러한 결과 상대 항법 정보를 향상 시킬 수 있음을 확인하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.138-144
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• 2017

본 논문에서는 INS/GPS결합 시스템에서 GPS가 기만신호 또는 지형지물에 의한 가시선이 제한되어 위성의 기하학적 배치가 저하되는 조건을 고려하였고, 통합항법 성능을 향상시키기 위한 방법을 제안하였다. 먼저 GPS의 DOP에 측정 공분산 이 연동되는 가변 공분산 확장 칼만필터(VCEKF)를 제시하였다. 그리고 몬테칼로 시뮬레이션을 통하여 EKF와 VCEKF를 사용한 통합항법 시스템의 항법성능을 분석하였다. DOP 값이 낮은 경우보다 DOP값이 높을 경우에 VCEKF가 확정 공분산을 사용하는 EKF보다 우수한 추정 성능을 보임을 확인할 수 있었다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제3권2호
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• pp.140-148
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• 2000

This paper presents a fault detection and isolation(FDI) method based on Generalized Likelihood Ratio(GLR) test for the tightly coupled SDINS/CPS system. The GLR test is known to have the capability of detecting an assumed change while estimating its occurrence time and magnitude, and isolating the changing part. Once a fault is detected even if we don't know if the fault occurrs at either INS or GPS, multi-hypothesized GLR scheme performs the fault isolation between INS and GPS, and find which satellite malfunctions. However, in the INS faulty case, it turned out to fail to accomodate the fault isolation between accelerometer and gyroscope due to the coupling effects and a poor observability of the system. Hence, to isolate the INS fault, it needs to change the attitude of the vehicle resulting in enhancing the degree of observability.