• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
• /
• 제어로봇시스템학회 2002년도 ICCAS
• /
• pp.106.4-106
• /
• 2002

$\textbullet$ Multisensor $\textbullet$ Localization $\textbullet$ GPS $\textbullet$ Dead Reckoning $\textbullet$ Indoor Environment

• International Journal of Ocean System Engineering
• /
• 제1권2호
• /
• pp.102-109
• /
• 2011

This paper describes the implementation of a precise underwater navigation solution using a multiple sensor fusion technique based on USBL, GPS, DVL and AHRS measurements for the operation of a remotely operated mine disposal vehicle (MDV). The estimation of accurate 6DOF positions and attitudes is the key factor in executing dangerous and complicated missions. To implement the precise underwater navigation, two strategies are chosen in this paper. Firstly, the sensor frame alignment to the body frame is conducted to enhance the performance of a standalone dead-reckoning algorithm. Secondly, absolute position data measured by USBL is fused to prevent cumulative integration error. The heading alignment error is identified by comparing the measured absolute positions with the DR algorithm results. The performance of the developed approach is evaluated with the experimental data acquired by MDV in the South-sea trial.

• 대한전기학회논문지:전력기술부문A
• /
• 제48권10호
• /
• pp.1279-1286
• /
• 1999

In conventional GPS/DR integration schemes, the GPS position (or pseudo-range) information is used in calibrating DR sensors. In those schemes, however, an inaccurate calibration may degrade the position accuracy when the GPS measurement is not available. This paper presents a new integration scheme where the GPS velocity information is used in calibrating DR sensors. Also proposed is a new error model of DR sensors for calibrating the bias error and the tilt error in dynamic environments. The proposed model makes it possible that the errors of both the DR sensor parameters and the velocity are calibrated using the GPS carrier-based velocity(or the pseudo-range rate) measurement while the DR position error is calibrated using the GPS position measurement. Since the DR sensors are calibrated accurately, the positioning accuracy is drastically improved when the GPS measurements are unavailable.

• 제어로봇시스템학회논문지
• /
• 제6권10호
• /
• pp.928-935
• /
• 2000

In order to improve the performance of a GPS/DR integration system, the error sources of DR sensors should be modeled accurately, This results in the increases in the dimension of the integration filter and, consequently, computational load becomes large. To reduce the computational load, suggested in this paper is a decoupled GPS/DR integration scheme that consists of two cascaded Kalman filters. The GPS velocity output is used in the first filter to calibrate the DR sensor and to fix the velocity as well. The velocity from the first filter is fed to the second filter where the position is corrected using the GPS position output. Experimental results show that the proposed integration scheme has positioning performance comparable to the conventional coupled one, while its computation is reduced to about 2/3.

• 한국항행학회논문지
• /
• 제21권2호
• /
• pp.171-178
• /
• 2017

본 논문에서는 위성항법장치 (GPS; global positioning system)를 보조센서로 사용하는 위치추정알고리즘의 성능을 검증하기 위해 호버링타입 무인잠수정에 알고리즘을 적용하여 실제 해역에서 실험을 수행하였다. 적용된 알고리즘은 무인잠수정에 탑재된 도플러 속도계 (DVL; doppler velocity logger), TCM (tilt-compensated compass module)을 이용한 추측항법의 시간에 따라 누적되는 위치오차를 개선하기 위한 알고리즘이다. 수면에서 GPS 위치정보를 수신하여 무인잠수정의 위치와 진북에 대한 TCM의 방향각 바이어스 오차를 추정하고, 이를 통해 진북 (geodetic north) 기준의 좌표계에 대한 추측항법을 수행한다. 실제 해역에서 방향각 제어 실험을 수행한 결과, 위치추정알고리즘을 통해 기존 추측항법의 위치오차가 개선되고 TCM의 방향각 바이어스 오차를 추정함을 확인하였다.

• 로봇학회논문지
• /
• 제5권1호
• /
• pp.55-63
• /
• 2010

This paper describes performance improvement of GPS/DR Integration system using area decision algorithm and vehicle movement information. In GPS signal blockage area, i.e., tunnel and underground parking area, DR sensor errors are accumulated and navigation solution is gradually diverged. We use the car movement information according to moving area to correct the DR sensor error. Also, vehicle movement is decided as stop, straight line, turn and movement changing region through DR sensor data analysis. The car experiment is performed to verify the supposed method. The results show that supposed method provides small position and heading error than previous method.

• ETRI Journal
• /
• 제28권2호
• /
• pp.131-144
• /
• 2006

This work demonstrates a dead-reckoning (DR) scheme for a low-cost land navigation system and a DR/GPS system design using the sigma point Kalman filter (SPKF). T hrough an observability analysis and some simulations, it is shown that the performances of a stand-alone DR system and DR/GPS system can be improved by employing the proposed DR scheme and SPKF. By using the designed DR scheme and filter, the stand-alone DR system does not have any undetectable errors occurring on the curve trajectory. And the DR/GPS system can provide a stable and seamless navigational solution even in the case where the initial heading estimation error is large, such as 160 degrees, or when the GPS signal is unavailable due to tunnels, buildings, and so on. Simulation results indicate a satisfactory performance of the proposed system.

• 전자공학회논문지SC
• /
• 제47권6호
• /
• pp.33-42
• /
• 2010

본 연구에서는 실해역에서 해류를 고려한 실용적인 유도 시스템을 제안하고 있다. 본 논문에서는 생성된 경로의 최적성은 주요 이슈가 아니다. 시작점부터 목표점까지의 경로는 주요 해류의 방향축을 고려하여 운용 경험이 많은 전문가의 경유점 선택을 통하여 생성된다. 본 논문에서는 또한 초단기선, GPS, 도플러 속도계 그리고 자세센서 등의 계측치를 통해서 다중센서융합알고리즘을 이용하여 정밀 수중항법 솔루션 구현에 대하여 설명하고 있다. 정밀하고 정확하고 갱신 주기가 빠른 수중항법 솔루션을 구현하기 위하여 세 가지 전략을 사용하였다. 첫째는 추측항법의 단독 성능을 향상시키기 위하여 선수각 정밀 정렬을 수행하였다. 둘째는 기본이 되는 단독추측항법이 적분 알고리즘에 기반을 두었기 때문에 시간의 추이에 따른 누적오차의 증가 특성을 가지고 있는데 이를 막기 위하여 주기적으로 절대 위치 정보를 다중센서융합 기법을 이용하여 융합하여 주는 것이다. 셋째는 융합알고리즘의 품질 향상을 위하여 효율적인 특이점 제거 알고리즘을 도입하는 것이다. 개발된 정밀수중항법알고리즘의 성능을 검증하기 위하여 자율기뢰처리기와 심해무인잠수정의 실해역 데이터를 사용하였다.

• 한국ITS학회 논문지
• /
• 제19권1호
• /
• pp.94-106
• /
• 2020

근래의 위치 측위 방법으로 GPS(Global Positioning System) 위성정보를 활용하는 전파항법 방식을 많이 사용하고 있다. GPS 활용범위가 넓어지고 다양한 측위 정보를 기반으로 하는 분야가 생기면서 보다 높은 정확도를 얻기 위한 새로운 방법들이 요구되고 있다. 자율주행차의 경우 IMU(Inertial Measurement Unit)를 사용한 항법 시스템인 INS(Inertial Navigation System)와 차량 내부 센서를 이용한 DR(Dead Reckoning) 알고리즘을 사용하여 GPS의 정확도 저하나 음영지역에서의 위치 측정방법으로 사용하고 있다. 그러나 이러한 측위 방법은 대형화되는 빌딩 지역, 터널, 지하 주차장 등 다양한 음영지역과 시간이 지남에 따라 오차가 계속 증가하는 누적 기반 위치추정 방법의 한계로 인해 많은 문제 요소가 있다. 본 논문은 GPS 음영지역에서 차량의 위치 측위를 위해, 대중적 무선 통신인 WLAN을 이용한 Fingerprint 기법을 4개의 Anchor 형태로 AP(Access Point)와 지향성 안테나를 위치하여 넓은 지하 주차공간에서 효율적인 측위 방법을 제시하고 시간이 지남에 따라 주차된 차량이 이동하는 환경에서도 변화가 없는 위치 측위 결과를 입증하였다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제11권4호
• /
• pp.1294-1300
• /
• 2010

노드들 모두가 움직이는 환경에서 센서 노드는 통신반경 안의 앵커 노드 위치정보를 수신 받아 자신이 이동한 거리와 방향만큼 수신한 앵커 노드 위치정보를 수정하여 자신의 메모리에 저장하고, 3개 이상이 되면 삼변 측량에 의해 localization을 수행하여 자신의 위치를 결정한다. 일정한 거리를 유지하고 노드들이 같은 방향으로 움직이는 환경에서는 센서 노드가 1홉 범위에서 절대좌표를 가진 앵커 노드를 3개 이상 만날 확률이 적다. 만약 센서 노드가 3개 이상의 비콘 정보로 자신의 위치를 추정하였다고 하여도 시간이 경과하면서 가속도기와 디지털 나침반의 각 ${\theta}$ 오차가 지속적으로 적용되어 오차범위는 커지고 추정된 위치도 신뢰받지 못한다. Dead reckoning 기술은 GPS가 동작하지 않는 곳에서 보조적인 위치 추적 항법 기술로 사용되고 있는데 가속도 센서와 디지털 나침반으로 노드가 움직인 거리와 방향을 알면 자신의 위치를 추정할 수 있다. 위치 인식 알고리즘은 Dead reckoning 을 이용한 위치인식 기법으로 모든 노드가 전방향성 안테나를 장착하고, 가속도기와 디지털 나침반으로 자신이 이동한 거리와 이동 방향을 알 수 있다고 가정한다. Matlab을 이용하여 시뮬레이션한 결과 다른 기법(MCL,DV-distance)들 보다 우수함을 증명하였다.