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링 레이저 자이로 기반 함정용 관성항법장치 성능규격 결정에 대한 연구
A Study on Determining the Performance Requirements of Ship's Inertial Navigation System Based on Ring Laser Gyroscope 원문보기

韓國軍事科學技術學會誌 = Journal of the KIMST, v.21 no.6, 2018년, pp.731 - 743  

김천중 (국방과학연구소 제3기술연구본부) ,  유해성 (국방과학연구소 제3기술연구본부) ,  유기정 (국방과학연구소 제3기술연구본부) ,  박찬주 (국방과학연구소 제3기술연구본부) ,  이상정 (충남대학교 전자공학과)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, a study result to decide the accuracy specifications of inertial sensors satisfying the performance requirements of SINS(ship's inertial navigation system) is proposed. To do this, the performance specifications of overseas SINS is surveyed and the detailed error analysis of SINS at s...

주제어

#함정용 관성항법장치   #링 레이저 자이로   #오차 해석   #성능 규격   #성능 지표  

표/그림 (9)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 스트랩다운 방식의 링 레이저 자이로 기반 함정용 관성항법장치의 시스템 성능규격 만족을 위한 관성센서 세부 성능규격 결정에 대한 연구 결과를 제시한다. 이를 위하여 우선 해외 선진국의 함정용 관성항법장치 성능규격에 대한 기술조사를 수행하였으며 이를 기반으로 시스템 목표 성능을 결정하였다.

가설 설정

  • 은 항법 좌표계에서의 transport 각속도 벡터를 의미한다. 본 논문에서 동체좌표계에서의 가속도계 및 자이로 오차 벡터 δfb ,δ# 는 바이어스, 척도계수, 비정렬 오차 들 다양한 오차 요소가 있지만 정지 상태에서 가장 큰 영향을 미치는 랜덤상수 성분의 바이어스 오차 성분만이 존재한다고 가정한다. 식 (1)~(2)를 속도오차에 대해서 정리하면 식 (5)와 같고 식 (5)의 양변을 미분하여 정리하면 식 (6)과 같다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
항법 오차를 발생시키는 관성 센서 바이어스 오차에 의해 대부분의 오차가 발생하는 이유는 무엇인가? 함정용 관성항법장치의 경우 항공기 및 유도무기와 같이 큰 기동이 없는 함정에 탑재되어 해면에서 운용되기 때문에 주로 작은 정현파 수평운동 및 느린 방위각 변화 운동이 관성항법장치에 인가된다. 그러므로 외부 운동과 무관하게 항법 오차를 발생시키는 관성 센서 바이어스 오차에 의해 대부분의 오차가 발생한다.
관성항법장치가 기본적인 항법장치로 널리 사용되는 이유는? 관성센서인 자이로와 가속도계에서 측정된 각속도/가속도를 이용하여 항법정보를 계산하는 관성항법장치는 외부의 도움 없이 자체적인 항법이 가능하다는 장점 때문에 비관성 보조센서와 통합하여 무기체계 및 민간 항공기 등의 기본적인 항법장치로 널리 사용되고 있다[1,2]. 관성항법장치의 기본 성능은 관성센서인 자이로와 가속도계 성능에 의하여 결정되며 일반적으로 항공기 및 유도무기에 많이 적용되는 1Nm/hr(1 nautical mile/hr = 1.
관성항법장치의 기본 성능은 무엇에 의해 결정되는가? 관성센서인 자이로와 가속도계에서 측정된 각속도/가속도를 이용하여 항법정보를 계산하는 관성항법장치는 외부의 도움 없이 자체적인 항법이 가능하다는 장점 때문에 비관성 보조센서와 통합하여 무기체계 및 민간 항공기 등의 기본적인 항법장치로 널리 사용되고 있다[1,2]. 관성항법장치의 기본 성능은 관성센서인 자이로와 가속도계 성능에 의하여 결정되며 일반적으로 항공기 및 유도무기에 많이 적용되는 1Nm/hr(1 nautical mile/hr = 1.852 km/hr)급 관성항법장치에 적용되는 자이로 및 가속도계에 대한 세부 성능규격은 많은 문헌에 기술되어 있다[1,2].
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참고문헌 (23)

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  3. iXBlue, "MARINS M7 Product Specification," 2016. 

  4. iXBlue, "MARINS M3&M5 Product Specification," 2015. 

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    상세보기

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  22. P. Maybeck, "Stochastic Models, Estimation, and Control Vol. 1," Academic Press, 1979. 

  23. N. Barbour and G. Schmidt, "Inertial Sensor Technology Trends," IEEE Sensors Journal, Vol. 1, No. 4, Dec. 2001. 

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