초록 ▼

본 발명은 자세측정용 GPS 시스템 등의 위성체를 이용한 항체의 위치 및 자세측정방법에 있어서, 영공간 행렬을 이용하지 않고서도 반송파 위상 측정치에 포함된 미지정수를 신속하게 결정할 수 있는 방법에 관한 것이다. 본 발명에서는, 시선각벡터(HI, HD), 반송파파장(λ), 코드신호 측정치(ρI, ρD), 반송파 위상 측정치(lI, lD), 코드신호 측정치의 공분산(σψ) 및 반송파 위상 측정치의 공분산(σφ)만을 이용하여 3개의 독립미지정수와 (m-1)-3개의 종속미지정수를 결정함으로써, 영공간 행렬(E)의 불안정성에 기인하는 계

본 발명은 자세측정용 GPS 시스템 등의 위성체를 이용한 항체의 위치 및 자세측정방법에 있어서, 영공간 행렬을 이용하지 않고서도 반송파 위상 측정치에 포함된 미지정수를 신속하게 결정할 수 있는 방법에 관한 것이다. 본 발명에서는, 시선각벡터(HI, HD), 반송파파장(λ), 코드신호 측정치(ρI, ρD), 반송파 위상 측정치(lI, lD), 코드신호 측정치의 공분산(σψ) 및 반송파 위상 측정치의 공분산(σφ)만을 이용하여 3개의 독립미지정수와 (m-1)-3개의 종속미지정수를 결정함으로써, 영공간 행렬(E)의 불안정성에 기인하는 계산상의 오차를 줄일 수 있을뿐 아니라, 영공간 행렬의 계산을 위한 알고리즘의 제거로 계산량을 감소시켜, 결과적으로 필요한 메모리를 감소시키고 신속한 위치 및 자세측정을 달성할 수 있다.

대표청구항 ▼

m개의 위성체로부터 수신되는 코드신호 측정치(ρ), 반송파 위상 측정치(l) 및 안테나로부터 위성으로의 시선각벡터(H)를 이용하여 반송파 측정치에 포함되어 있는 미지정수를 결정하고, 결정된 미지정수를 이용하여 항체의 위치 및 자세중 하나 이상을 측정하는 방법에 있어서, '시선각벡터에 대한 영공간행렬(E)을 이용하지 않고 시선각벡터(HI, HD), 반송파파장(λ), 코드신호 측정치(ρI, ρD), 반송파 위상 측정치(lI, lD), 코드신호 측정치의 공분산(σψ) 및 반송파 위상 측정치의 공분산(σφ)만을 이용하여 3개의 독립미지정수

m개의 위성체로부터 수신되는 코드신호 측정치(ρ), 반송파 위상 측정치(l) 및 안테나로부터 위성으로의 시선각벡터(H)를 이용하여 반송파 측정치에 포함되어 있는 미지정수를 결정하고, 결정된 미지정수를 이용하여 항체의 위치 및 자세중 하나 이상을 측정하는 방법에 있어서, '시선각벡터에 대한 영공간행렬(E)을 이용하지 않고 시선각벡터(HI, HD), 반송파파장(λ), 코드신호 측정치(ρI, ρD), 반송파 위상 측정치(lI, lD), 코드신호 측정치의 공분산(σψ) 및 반송파 위상 측정치의 공분산(σφ)만을 이용하여 3개의 독립미지정수와 (m-1)-3개의 종속미지정수를 결정하는 것을 특징으로 하는 영공간 행렬을 이용하지 않는 제한조건식 미지정수결정기법과 위성체를 이용한 항체의 위치 및 자세측정방법.제 1 항에 있어서, 영공간 행렬을 이용하지 않는 제한조건식 미지정수결정기법은,m개의 위성체로부터의 이중차분 코드신호 측정치, 이중차분 반송파 위상 측정치 및 시선각벡터를 측정하는 제 1 단계;4개의 독립 미지정수 결정용 위성과 (m-4)개의 종속 미지정수 결정용 위성을 구분·선택하는 제 2 단계;4개의 독립미지정수 결정용 위성으로부터의 이중차분 코드측정치의 공분산, 이중차분 반송파 위상측정치의 공분산, 및 기준안테나와 대상안테나 사이의 기저선 길이 중 하나 이상을 이용하여 3 개중 2 이상의 독립미지정수 검색범위를 결정하는 제 3 단계;영공간행렬(E)을 포함하지 않는 목적함수식을 이용하여 상기 검색범위내의 정수에 대한 검색을 수행하여 3개의 참 독립미지정수를 결정하고, 결정된 3개의 참 독립미지정수를 이용하여 (m-1)-3개의 종속 미지정수를 결정하는 제 4 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 영공간 행렬을 이용하지 않는 제한조건식 미지정수결정기법과 위성체를 이용한 항체의 위치 및 자세측정방법.제 2 항에 있어서, 상기 제 2 단계에서는 아래의 식과 같은 NDOP의 값을 최소로 하는 4개의 위성조합을 독립미지정수 결정용 위성으로, 나머지를 종속미지정수 결정용 위성으로 결정하는 것을 특징으로 하는 영공간 행렬을 이용하지 않는 제한조건식 미지정수결정기법과 위성체를 이용한 항체의 위치 및 자세측정방법.HI는 독립 미지정수결정용 위성의 시선각벡터, HD는 종속 미지정수결정용 위성의 시선각벡터, I는 단위 행렬, QDφ는 이중차분된 반송파 위상측정치의 공분산.제2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 제 3 단계에서의 독립미지정수 검색범위 결정은,수학식 (여기서,이고 β는 significant level)을 이용하여 3개의 독립미지정수(n1, n2, n3)에 대한 검색범위를 각각 구하는 제 3-1 방법과, 2 이상의 안테나를 구비한 GPS수신시스템을 이용하는 경우에 기지의 기저선벡터 길이(b)를 이용하여 제 1 방법에서의 식과 아래의 식에 의하여 2개 독립미지정수(n1, n2)에 대한 검색범위를 구하는 제 3-2 방법 중 하나 이상의 방법을 이용하는 것을 특징으로 하는 영공간 행렬을 이용하지 않는 제한조건식 미지정수결정기법과 위성체를 이용한 항체의 위치 및 자세측정방법. 여기서, κij는 촐레스키 분해에 의하여 HIHIT=LLT가 되는 행렬 L-1의 성분.제 4 항에 있어서,상기 제 4 단계에서는 상기 제 3 단계에서의 검색범위 내에 있는 정수중에서 아래 식과 같은 영공간행렬을 이용하지 않는 목적함수값()을 최소로 만들때의 정수값을 참 독립미지정수로 결정하는 제 4-1 방법과, 목적함수값이 임계치(κ) 이하인 여러개의 후보정수 중에서 비율검사를 만족하게 하는 정수를 참 독립미지정수로 결정하는 제 4-2 방법 중 하나를 이용하고, 3개의 참 독립미지정수가 결정된 경우에 아래 식(ND)에 의하여 나머지 종속미지정수를 결정함으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 영공간 행렬을 이용하지 않는 제한조건식 미지정수결정기법과 위성체를 이용한 항체의 위치 및 자세측정방법. (t는 이포우크, n≥1, δND=|-ND|) (ν=[1,…,1]T, α는 임계치 설정상수)ND=round()제 5 항에 있어서, 상기 비율검사에서는 상기 후보정수 중에서 아래의 식을 만족하는 정수를 참 미지정수로 결정하며, 상기 비율검사는 여러 연속되는 이포우크에서 수신된 측정치를 기초로 추가 검색함으로써 후보의 개수를 감소시키다가 전체 후보의 10%이하의 후보정수가 남은 경우에 한하여 수행하는 것을 특징으로 하는 영공간 행렬을 이용하지 않는 제한조건식 미지정수결정기법과 위성체를 이용한 항체의 위치 및 자세측정방법. (Ω1st는 최소목적함수, Ω2nd는 그 다음으로 작은 목적함수, τ는 임계값)제 5 항에 있어서, 상기 제 3-2 방법 및, 제 4-1방법과 제 4-2방법 중 하나에 의하여 두 개의 참 독립미지정수(n1, n2)가 결정된 경우에, 나머지 하나의 참 독립미지정수(n3)는 다음의 식에 의하여 결정되는 것을 특징으로 하는 영공간 행렬을 이용하지 않는 제한조건식 미지정수결정기법과 위성체를 이용한 항체의 위치 및 자세측정방법.여기서는 L-1(li - λni)이며, .제 6 항에 있어서, 상기 비율검사에 이용되는 임계치(τ)는 1.5 내지 7의 값을 가지는 것을 특징으로 하는 영공간 행렬을 이용하지 않는 제한조건식 미지정수결정기법과 위성체를 이용한 항체의 위치 및 자세측정방법.