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항체의 비행거리 정보를 이용한 운항 중 정렬 기법 연구
A Study on In-Flight Alignment Using the Flight Distance of Vehicle 원문보기

韓國軍事科學技術學會誌 = Journal of the KIMST, v.8 no.3 = no.22, 2005년, pp.5 - 10  

유해성 (국방과학연구소)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

This paper presents the new in-flight alignment method using the flight distance of vehicle in order to improve the performance of the heading error estimation. In the proposed method, the Kalman filter having the difference between GPS and SDINS position as measurements is used for levelling of SDI...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 관성항법장치의 운항중 정렬시 방위각 오차 추정 성능 개선을 위해 항체의 이동거리 정보를 이용하여 방위각 오차를 추정하는 새로운 알고리즘을 제시하고 이에 대한 성능을 검증하기 위하여 시뮬레이션을 수행하였다.
  • 본 연구에서는 운항 중 정렬시 칼만 필터의 가관측성을 높여주기 위해서 수행하는 항체의 운동과 관계없이 항체의 이동거리 정보만을 이용한 수직축 운항 중 정렬 기법에 대한 연구결과를 제시한다. 본 연구에서 제시한 운항중 정렬 기법은 기존에 칼만 필터를 이용하여 수행되는 정렬기법을 이용하여 수평축 정렬을 수행하고 수직축 정렬의 경우 칼만필터의 추정치를 이용하여 추가적인 간단한 계산만으로 수직축 자세의 정렬이 가능하다.

가설 설정

  • 본 논문에서 제시한 알고리즘의 경우 GPS 위치오차 규격(17m(l M)을 고려하여 방위각 오차의 추정을 이동거리가 10km이상 되는 시점부터 수행하였다. 관성항법장치의 초기정렬 오차는 수평축의 경우 충분한 정렬이 이루어졌다고 가정하였기 때문에 가속도계 오차규격에 맞추어 정렬 오차가 유발되며 수직축의 경우에는 외부에서 방위각을 입력한다고 가정하여 초기에 20arcmin의 자세 오차가 존재한다고 가정하였다. 본 논문에서 제시한 알고리즘에 대한 방위각 오차 추정성능에 대한 시뮬레이션 결과를 그림으로 나타내면 그림 3과 같다.
  • 시뮬레이션에 사용된 관성항법장치의 오차 규격은 표 1과 같다. 사용된 궤적은 초기에 수십 초간의 가속구간 후 약 마하 0.7의 속도로 남쪽 방향으로 운항하는 항체를 가정하여 시뮬레이션을 수행하였다. 본 논문에서 제시한 알고리즘의 성능을 비교하기 위하여 기존의 칼만필터를 이용한 운항중 정렬 알고리즘도 동일한 조건에서 시뮬레이션을 수행하였다.
  • 시뮬레이션에 사용된 관성항법장치의 규격은 INMZHr급 성능의 관성항법장치를 가정하였다. 시뮬레이션에 사용된 관성항법장치의 오차 규격은 표 1과 같다.
  • GPS를 이용한다. 운항중 정렬에 사용되는 항법 정보는 GPS에서 제공되는 위치정보이며 GPS 이외에 고도축 안정화를 위해서 고도계가 또한 사용된다고 가정하였다. GPS는 널리 알려진 바와 같이 세계 어디서나 운용 시간에 관계없이 항상 일정한 정확도의 항법정보를 제공하기 때문에 관성항법장치의 비관성 보조센서로 널리 사용된다.
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