직진성이 보장되지 않는 조건에서 지상항법시스템의 속도계를 이용한 보정항법 알고리즘

Abstract

관성항법시스템 (INS; inertial navigation system)은 센서 오차에 의해 유발되는 항법오차 보정을 위해 보정시스템이나 보정센서를 사용한다. 위성항법시스템 (GNSS; global navigation satellite system), 속도계 (VMS; velocity measurement sensor), 레이더는 INS를 보정하기 위해 일반적으로 사용되는 장치이다. 터널을 지나거나 전파 방해를 받아 GNSS를 사용할 수 없는 환경에서 지상항법시스템 (LNS; land navigation system)이 주로 사용하는 보정센서는 속도계이다. 속도계는 진행방향의 속도성분만 존재하고 횡축 및 종축 속도성분이 없기 때문에 속도계 보정항법을 수행 할 때 직진 주행이 요구된다. 국내는 고속도로라도 원활히 속도계 보정항법을 할 수 있는 구간이 드문데, 이는 국토 형상 및 도로 건설 조건이 속도계 보정에 필요한 직진성 유지에 적합하지 않기 때문이다. 본 논문은 직진성이 보장되지 않는 환경에서 LNS의 속도계를 사용한 보정항법을 수행할 때, 측정치의 필터 갱신 조건을 두어 성능을 개선하는 알고리즘을 제안하였다. 또한 차량탑재 시험결과를 제시하여 알고리즘의 성능을 입증하였다. Inertial navigation system (INS) has used aided systems and sensors to compensate navigation error. Global navigation satellite system (GNSS), velocity measurement sensor (VMS), and radar are commonly used to aid INS. Land navigation system (LNS) also mainly uses VMS when GNSS cannot be used such as at tunnel or on jammed scenario. A straight drive is required when VMS-aided navigation is used, because there is only speed of straight direction whereas no crossways and vertical directions. In local environment, even an expressway has lack of straight drive which is constraint of VMS-aided navigation algorithm. This paper proposes an enhanced VMS-aided navigation algorithm for LNS with indirect drive by restricting filter update condition. Also, there is a result of vehicle test to prove performance of the proposed algorithm.