• 제목/요약/키워드: Strapdown sensor

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정확도 향상을 위한 스트랩다운-센서-파라미터의 평가 및 확정 (Evaluation and identification of strapdown-sensor-parameters for accurary improvement)

  • 이진규;조현진;김인환;이만형
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1988년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); 한국전력공사연수원, 서울; 21-22 Oct. 1988
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    • pp.649-653
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    • 1988
  • The inertial measurement units in Strapdown System are characterized by the fact that sensors directly mounted to the vehicle frame. So the sensors are subjected to the translatory and rotation dynamics of the vehicle. The sensor outputs involve many error terms. We must compensate the error terms for accuracy improvement. The method which identify the error parameter is studied and suggested.

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INS/GPS 통합에 따른 관성 센서 에러율 감소 방법 (Inertial Sensor Error Rate Reduction Scheme for INS/GPS Integration)

  • ;백승현;박경린;강성민;이연석;정태경
    • 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.

스트랩다운 적외선 영상센서를 위한 관성센서 기반 강인최소자승 움직임 훼손영상 복원 기법 (Robust Least Squares Motion Deblurring Using Inertial Sensor for Strapdown Image IR Sensors)

  • 김기승;나성웅
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제18권4호
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    • pp.314-320
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    • 2012
  • This paper proposes a new robust motion deblurring filter using the inertial sensor measurements for strapdown image IR applications. With taking the PSF measurement error into account, the motion blurred image is modeled by the linear uncertain state space equation with the noise corrupted measurement matrix and the stochastic parameter uncertainty. This motivates us to solve the motion deblurring problem based on the recently developed robust least squares estimation theory. In order to suppress the ringing effect on the deblurred image, the robust least squares estimator is slightly modified by adoping the ridge-regression concept. Through the computer simulations using the actual IR scenes, it is demonstrated that the proposed algorithm shows superior and reliable motion deblurring performance even in the presence of time-varying motion artifact.

관성센서를 이용한 스트랩다운 탐색기 훼손영상 복원기법 (Inertial Sensor Aided Motion Deblurring for Strapdown Image Seekers)

  • 김기승;나성웅
    • 한국항공우주학회지
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    • 제40권1호
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    • pp.43-48
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    • 2012
  • 본 논문에서는 스트랩다운 영상탐색기 개발을 위해 각속도계 정보를 이용한 실용적인 움직임 훼손영상 복원 필터링 기법을 제안한다. 각속도계 편향오차가 움직임 훼손을 기술하기 위한 점확산 함수 파라미터의 불확실성으로 작용한다는 점에 착안하여, 이를 놈 제한조건을 만족하는 파라미터 불확실성으로 가정한 후 움직임 훼손 영상을 불확정 선형 상태 공간 방정식으로 모델링한다. 각속도계 편향오차에 의한 파라미터 불확실성 행렬이 놈 제한 조건을 만족한다는 가정 하에, 순환 선형 강인 칼만필터에 기반한 움직임 훼손영상 복원필터가 설계된다. 실제 IR 영상을 이용하여 제안된 영상훼손 복원 필터가 각속도계 편향 오차가 존재하는 상황에서도 신뢰할만한 영상복원 성능을 제공함을 확인한다.

스트랩다운 관성항법시스템의 초기 개략정렬 알고리즘 (An initial coarse alignment algorithm for strapdown inertial navigation system)

  • 박찬국;김광진;이장규
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1996년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); 포항공과대학교, 포항; 24-26 Oct. 1996
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    • pp.856-859
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    • 1996
  • In this paper, a coarse alignment algorithm for strapdown inertial navigation system is proposed and evaluated analytically. The algorithm computes roll and pitch angles of the vehicle using accelerometer outputs, and then determines yaw angle with gyro outputs. It is referred, as two-step coarse alignment in this work. With the geometric relation between sensor outputs and roll, pitch and yaw angles, the algorithm error is analytically derived and compared with the previous coarse alignment algorithm introduced by Britting. The results show that the proposed two-step coarse alignment algorithm has better performance for pitch angle computation.

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스트랩다운 탐색기 및 MEMS 센서를 이용한 유도필터 설계 (Guidance Filter Design Based on Strapdown Seeker and MEMS Sensors)

  • 윤중섭;유창경;송택렬
    • 한국항공우주학회지
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    • 제37권10호
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    • pp.1002-1009
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    • 2009
  • 본 논문에서는 저가의 스트랩다운 센서 및 탐색기 기반의 정밀한 유도필터 설계를 다룬다. 고려된 스트랩다운 센서는 3축의 가속도계와 자이로로 구성된 IMU, 3 축 자기장계 및 압력고도계이다. 유도탄의 위치, 속도, 자세 및 압력고도계의 바이어스 오차가 유도필터의 상태변수로 고려된다. 상태방정식 및 측정방정식의 비선형성이 크기 때문에 UKF(Unscented Kalman Filter)를 도입한다. 제안된 유도필터는 표적 위치오차가 없을 경우 항법필터로 동작한다. 표적오차가 존재하는 경우에도 유도탄-표적간 상대 정보를 정확히 추정함으로서 정밀한 유도성능을 보장한다. 특수한 교전상황에서는 유도필터의 가관측성 문제가 발생함이 확인되었다.

스트랩다운 탐색기 및 INS 정보를 이용한 비동기 유도필터 설계 (Asynchronous Guidance Filter Design Based on Strapdown Seeker and INS Information)

  • 박장성;김윤영;박상혁;김윤환
    • 한국항공우주학회지
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    • 제48권11호
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    • pp.873-880
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    • 2020
  • 본 논문은 스트랩다운 탐색기 측정치와 INS 정보를 이용하여 시선각속도를 추정하는 유도필터 설계에 대해서 다룬다. 제안하는 유도필터는 탐색기 측정치와 유도탄 자세로부터 획득 가능한 시선각과 표적의 위치와 유도탄과의 상대 위치를 측정치로 하고 있으며, 주기 및 동기가 맞지 않는 두 센서의 출력을 사용하기 위해 비동기 필터를 기반으로 하고 있다. 제안한 방법을 통해 시간지연이 큰 탐색기 측정치를 사용함으로써 생길 수 있는 기생루프에 대한 영향을 줄이고 추정성능을 향상시킬 수 있다.

Dither를 가지는 링레이저 자이로 항법시스템의 복합 주파수 원추운동 오차 해석 (Error Analysis of the Multi-Frequency Coning Motion with Dithered Ring Laser Gyro INS)

  • 김광진;이태규
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제7권8호
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    • pp.697-702
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    • 2001
  • The ring laser gyro(RLG) has been used extensively in strapdown inertial navigation system(SDINS) because of the apparent of having wide dynamic range, digital output and high accuracy. The dithered RLG system has dynamic motion at sensor level, caused by the dithering motion to overcome the lock-in threshold. In this case, an attitude error is produced by not only the true coning of the vehicle motion but also the pseudo coning of the sensor motion. This paper describes the definition of the multi-frequency coning motion and its noncommutativity error to reject the pseudo coning error produced by the sensor motion such as the dithered RLG. The simulation results are presented to minimize the multi-frequency coning error.

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In-Flight Alignment of Inertial Navigation System Using Line-Of-Sight Information

  • Oh, Seung-Jin;Kim, Dong-Bum;Kim, Woo-Hyun;Jeong, Sang-Keun;Lee, Hyung-Keun;Lee, Jang-Gyu
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2006년도 International Symposium on GPS/GNSS Vol.1
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    • pp.109-113
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    • 2006
  • This paper presents an in-flight alignment method for strapdown inertial navigation systems based on the line-of-sight information. Unlike the existing methods, the proposed method utilizes only the 2-axis angle measurements of the onboard image sensor and does not require any explicit range measurements between the vehicle and landmarks. To improve the accuracy of all the position, velocity, and attitude estimates through the in-flight alignment, an error model of the image-sensor-aided SDINS is derived. A simulation study demonstrates that the accuracy of SDINS can be improved by the line-of-sight information only.

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SDINS에서 의사 자이로 바이어스 보상 기법 (Compensation of Pseudo Gyro Bias in SDINS)

  • 박정민
    • Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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    • 제13권2호
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    • pp.179-187
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    • 2024
  • The performance of a Strapdown Inertial Navigation System (SDINS) relies heavily on the accuracy of sensor error calibration. Systematic calibration is usually employed when only a 2-axis turntable is available. For systematic calibration, the body frame is commonly defined with respect to sensor axes for ease of computation. The drawback of this approach is that sensor axes may undergo time-varying deflection under temperature change, causing pseudo gyro bias. The effect of pseudo gyro bias on navigation performance is negligible for low grade navigation systems. However, for higher grade systems undergoing rapid temperature change, the error is no longer negligible. This paper describes in detail conditions leading to the presence of pseudo gyro bias, and proposes two techniques for mitigating the error. Experimental results show that applying these techniques improves navigation performance for precision SDINS, especially under rapid temperature change.