• 제목/요약/키워드: 항법 오차

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미약신호 수신 알고리즘을 활용한 정지궤도위성 탑재용 소프트웨어 GPS 수신기 개발 (Development of Software GPS Receiver for GEO Satellites Using Weak Signal Receiver Algorithm)

  • 김종원;김강호;기창돈
    • 한국항행학회논문지
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    • 제18권4호
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    • pp.312-318
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    • 2014
  • 본 연구의 대상인 정지궤도위성은 GPS위성 궤도보다 높은 고도에 위치하기 때문에 지상 사용자에 비하여 GPS 신호의 가시성과 신호 세기 면에서 큰 차이가 있다. 본 연구에서는 이러한 정지궤도위성환경에 탑재되는 GPS 수신기에서의 GPS 위성 신호 가시성을 분석하고, 미약신호 획득 및 추적 알고리즘인 CCMDB 알고리즘을 적용하여 정지궤도위성 탑재 GPS 수신기에서 활용 가능한 소프트웨어 GPS 수신기를 개발하였다. 개발된 소프트웨어 GPS 수신기의 검증을 위하여 상용 하드웨어 시뮬레이터로 정지궤도위성 탑재 GPS 수신기에서 수신되는 GPS 신호를 생성하였고 이를 처리하여 성능을 분석하였다. 항법해 계산 결과 평균 3축 위치 및 속도 오차는 각각 165.636 m와 0.5081 m/s로 계산되었다.

최소자승법과 Kalman Filter를 이용한 AUV 의 DGPS 기반 Localization 의 위치 오차 감소 (Reduction of Relative Position Error for DGPS Based Localization of AUV using LSM and Kalman Filter)

  • 엄현섭;김지언;백준영;이민철
    • 한국정밀공학회지
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    • 제27권10호
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    • pp.52-60
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    • 2010
  • It is generally important to get a precise position information for autonomous unmanned vehicle(AUV) to run safely. For getting the position of AUV, the GPS has been using to navigation in a vehicle. Though it is useful to finding a position, it is difficult to precisely control a trajectory of the AUV due to large measuring error which may reach over 10 meters. Therefore to apply AUV it needs to compensate for the error. This paper proposes a method to more precisely localize AUV using three low-cost differential global positioning systems (DGPS). The distance errors between each DGPS are minimized as using the least square method (LSM) and the Kalman filter to eliminate a Gaussian white noise. The selected DGPS is cheaper and easier to set up than the RTK-GPS. It is also more precise than the general GPS. The proposed method can compensate the relatively position error according to stationary and moving distance of the AUV. For evaluating the algorithm by simulation, the DGPS signal with the Gaussian white noise to any points is generated by the AR model and compared with the measurement signal. It is confirmed that the proposed method can effectively compensate the position error as comparing with the measurement signal. The compensated position signal can be used to localize and control the AUV in the road.

항공기 탑재용 GNSS 수신기 고장검출 알고리즘 및 운용범위 연구 (Research on Algorithm and Operation Boundary for Fault Detection of Onboard GNSS Receiver)

  • 노형태;안종선;성상경;전향식;염찬홍;이영재
    • 한국항공우주학회지
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    • 제40권2호
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    • pp.171-177
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    • 2012
  • 본 논문에서는 항공기 탑재용 GNSS 수신기 고장검출 알고리즘과 운용범위를 제안하였다. 고장난 항공기 수신기는 항공기에서 계산한 보정정보를 주변 항공기간 상호 교환 후에, 보정정보 일치 여부를 통해 검출한다. 이를 위해, 항공기 수신기 고장검출 알고리즘에 사용되는 검정통계량으로 보정정보 잔차값을 사용하였으며, 운용범위는 지상 기준국을 중심으로 거리에 따른 DGPS 위치오차 증가량을 이용하여 설정하였다. 정확한 고장검출을 위해 운용범위 안의 항공기들만을 사용하여 항공기 탑재용 GNSS 수신기 고장검출을 시도하는 방안을 제안하였다.

위성 수신환경 변화에 따른 인터넷 RTK GPS 측량의 정확도 평가 (Accuracy Evaluation of Internet RTK GPS by Satellite Signal Reception Environment)

  • 김민규;박준규
    • 한국측량학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.277-283
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    • 2013
  • GPS를 이용한 RTK 측량은 이동국과 기준국과의 기선거리가 멀어질수록 측위오차가 증가하는 문제점이 있다. 그러나 최근 GLONASS 현대화, Galileo Project 등 위성 수신환경의 개선 및 GNSS 수신기의 성능향상에 따라 이러한 영향을 고려한 정확도 평가가 필요하다. 이에 본 연구에서는 국토지리정보원, 위성항법중앙사무소 등에서 운영 중인 위성기준점 망을 이용한 인터넷 RTK 측량을 수행하고, 위성 수신환경 변화에 따른 분석을 수행하였다. 연구결과, 기선거리의 증가에 따른 측위 정확도의 영향을 파악할 수 있었으며, 위성 수신환경을 고려한 분석을 통해 RTK 측량 성과의 정확도를 정량적으로 제시하였다. 향후 전국적인 GNSS 시스템이 완성된다면 측량 및 측지를 포함한 다양한 응용분야 발전에 크게 기여할 것이다.

로켓 모션테이블 실시간 모의시험

  • 선병찬;박용규;최형돈;조광래
    • 항공우주기술
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    • 제3권1호
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    • pp.170-178
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    • 2004
  • 본 논문은 KSR-III 개발경험을 토대로 모션테이블을 이용한 로켓 6자유도 실시간모의시험(HILS) 방안에 대해 다루고 있다. 모션테이블 HILS 시험을 통해, 3축 모션테이블의 동특성 지연에 따른 제어루프의 안정성을 판단하고 종합 HILS 시험을 위한 기초 자료를 제공하게 된다. 모션테이블 HILS 초기화 시험을 통해, 관성항법장치 초기정렬을 위한 초기자세 각 유지 알고리듬 시험, 발사시작 신호 모사를 통한 시각동기화 시험, 외부기록계를 이용한 실시간 조정시험 등을 수행하게 되고, 개루프 HILS 시험을 통해 정상 상태 비행 상황 및 슬로싱, 벤딩, TWD, 바람, 추력비정렬오차 등의 영향이 존재하는 비행 상황에 대한 모션테이블 운용 시험을 수행하게 되며, 최종적으로 모션테이블 자세각을 궤환루프의 입력으로 궤환시킨 폐루프 HILS를 통해 제어루프의 안정성 시험을 완료하게 된다.

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선체 청소로봇 자동화를 위한 광 변위센서 기반의 위치추정 방법 (Position estimation method based on the optical displacement sensor for an autonomous hull cleaning robot)

  • 강훈;함연재;오진석
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제20권2호
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    • pp.385-393
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    • 2016
  • 본 논문에서는 선체 청소로봇의 자동화를 위한 새로운 위치추정 방법을 제안하였으며, 제안한 위치추정 방법을 실제 선체 청소로봇에 적용 가능성을 평가하기 위해 동일한 주행방법을 가지는 소형로봇에 적용하여 위치추정 실험을 수행하였다. 위치추정 실험을 통해 광 변위센서를 사용한 위치추정 방법이 회전 엔코더를 사용한 방법보다 더 정확하게 위치를 추정하는 것을 확인하였으며, 더불어 제안한 위치추정 방법을 통해 로봇 주행방향 또한 기존의 회전 엔코더 방식보다 정확하게 계산되는 것을 확인하였다. 이후의 연구에서 제안한 위치추정 방법에 오차보정을 위한 센서를 추가하여 위치추정 정확도를 보완하고, 이를 실제 선체 청소로봇에 적용하여 사용할 계획이다.

단일주파수 GNSS 수신기용 실시간 전리층 지연 보정 모델 비교 : Klobuchar 모델과 NeQuick 모델 (Comparison of Real-Time Ionospheric Delay Correction Models for Single-Frequency GNSS Receivers : Klobuchar Model and NeQuick Model)

  • 이창문;박관동;이상욱
    • 한국측량학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.413-420
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    • 2010
  • 현재 전리층 지연은 GNSS 측량의 가장 큰 오차이다. 단일 주파수 수신기 사용자는 전리층 지연을 모델링 하거나 보정하기 위하여 전리층 보정 알고리즘을 적용해야 한다. 실시간 보정이 가능한 전리층 모델로는 항법메시지로 제공되는 GPS의 Klobuchar 모델과 Galileo의 NeQuick 모델이 있다. 이 연구에서는 두 모델의 효용성을 계절과 위도에 따라 평가하였다. 첫 번째 검증으로, 각 계절별로 수원 GPS 상시관측소 상공의 연직방향 총전자수를 산출하였다. 두 번째 검증으로는 위도가 서로 다른 3개 상시관측소(철원, 수원, 제주)에서의 VTEC을 계산해 관측소 위도와의 상관성을 분석하였다. 산출된 총전자수는 전지구 전리층 모델인 GIM 모델과 IRI 모델에서 제공하는 총전자수와 비교하였다. 그리고 GIM 모델과 IRI 모델을 기준으로 Klobuchar 모델과 NeQuick 모델의 RMS 차이를 각각 산출하였다. 그 결과, 계절과 관측소 위도와 무관하게 NeQuick 모델의 RMS 차이가 Klobuchar 모델의 RMS 차이보다 약 0.01~3.50 TECU 낮게 나타났다.

항법장치를 이용한 골종양 수술 (Computer-Assisted Orthopaedic Surgery in Bone Tumor)

  • 조환성;박일형;문종욱;김한수
    • 대한골관절종양학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.1-6
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    • 2009
  • 컴퓨터를 이용한 정형외과 수술(Computer-assisted orthopaedic surgery, CAOS) 분야는 인공관절 치환술, 십자 인대 재건술, 척추경 나사삽입술 등의 수술에서 그 효용성과 정확성에 대해 많은 평가가 있었다. 최근에는 골종양 의 절제와 종양 절제 후 발생한 골결손 재건에 적용한 증례가 보고되고 있다. 종양과 정상조직 간의 3차원 관계를 보여 줌으로써, 종양의 안전한 절제 뿐 아니라 기능의 보존을 최대화하는데 도움을 줄 수 있다. 그러나, navigation을 골종양 수술에 이용하기 위해서는 사용방법에 대한 완벽한 이해와 정확성 뒤에 숨어있는 오차에 대해 숙지하고 있어야 할 것이다. 저자의 임상 경험을 토대로 종양 수술에서 navigation을 이용할 때 수술 방법과 일반 정형외과 수술에서의 navigation 사용과 다른 점을 기술하고자 한다.

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BOC 신호 동기화를 위한 새로운 주변 첨두 제거 기법 (A Novel Side-Peak Cancellation Method for BOC Signal Synchronization)

  • 김상훈;윤태웅;이영윤;한태희;윤석호
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권1C호
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    • pp.131-137
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    • 2009
  • Bin offset carrier (BOC) 신호 동기화 과정은 GPS, Galileo와 같은 위성항법시스템에서 가장 중요한 단계이다. BOC 신호 동기화 과정은 일반적으로, 수신 BOC 신호와 단말기의 BOC 신호 사이의 상관함수를 이용하여 이루서진다. 따라서 BOC 자기상관함수의 다중 첨두 문제는 동기화 오차의 주요한 원인이 된다. 최근 Julien에 의해 BOC 상관함수 상의 주변 첨두 크기를 줄일 수 있는 기법이 제안되었다. 그러나 이 기법은 주변 첨두를 완벽히 제거하지 못하며, 적용할 수 있는 신호도 제한적이다. 본 논문에서는 주변 첨두가 완벽히 제거된 새로운 상관함수를 제안하였다. 제안한 상관함수는 sine 위상 및 cosine 위상의 BOC 신호 모두에 적용할 수 있으며, 주변 첨두를 완벽히 제거할 수 있다. 또한 제안한 상관함수를 효율적으로 구현할 수 있는 상관기 구조도 제안하였다.

사용자 다이나믹을 고려한 GPS 반송파 고장검출 (GPS Carrier Phase Fault Detection with Consideration on User Dynamics)

  • 원대희;안종선;성상경;이은성;허문범;이영재
    • 한국항공우주학회지
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    • 제40권12호
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    • pp.1048-1054
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    • 2012
  • 본 논문은 동적환경의 GPS RTK (Global Positioning System Real Time Kinematic) 수행을 위한 반송파 고장검출에 대해 기술한다. 다양한 고장요소에 노출된 동적수신환경에서 신뢰성 높은 반송파를 확보하기 위해 신호변화 요인을 분리하여 이상 유/무를 판별하는 기법을 사용하였다. 신호변화 요소는 사용자 다이나믹, 위성 다이나믹, 오차요인으로 분리하였으며, 상대적으로 불규칙한 사용자 다이나믹 추정 성능 향상을 위해 미지정수가 소거된 시간차분 반송파와 도플러를 혼합하여 사용하였다. 시뮬레이션을 통해 제안한 검출 기법의 성능을 검증하였으며, 임펄스, 스텝, 램프 고장에 대한 검출 가능성을 분석하였다.