• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제7권11호
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• pp.944-952
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• 2001

Inertial navigation system(INS) errors increase with time due to inertial sensor errors, and therefore it is desired to combine INS with external aids such as GPS. However GPS informations have a randomly abrupt jump due to a sudden corruption of the received satellite signals and environment, and moreover GPS can\`t provide navigation solutions. In this paper, smoothing and prediction schemes are proposed for GPS`s jump or unavailable GPS. The smoothing algorithm which is designed as a scalar adaptive filter, smooths abrupt jump. The prediction algorithm which is proved by Schuler error model of INS, estimates INS error in appropriate time. The outputs of proposed algorithm apply stable measurements to GPS aided INS Kalman filter. Simulations show that the proposed algorithm can effectively remove measurement jump and predict INS error.

• 한국측량학회지
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• 제28권5호
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• pp.531-537
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• 2010

실시간 공중자료획득 시스템은 긴급상황에서 실시간으로 공간정보를 생성하기 위해 빠른 매핑을 수행하는 시스템이다. 이 시스템은 GPS/INS 통합 알고리즘에서 제공한 위치 및 자세를 사용하여 무기준점 방식의 AT(aerial truangulation)을 수행한다. 따라서 순차적으로 AT을 통한 조정된 위치 및 자세를 얻을 수 있다면, 이를 칼만필터의 측정치로 하여 위치 및 자세를 보정할 수 있다. 이에 본 연구는 무인항공기 기반의 항공시스템을 기준으로 GPS/IMS Image 시뮬레이션 데이터를 생성하였다. 생성된 시뮬레이션 데이터를 이용하여 GPS/INS 통합 알고리즘을 통한 AT 수행결과와 AT을 통해 조정된 위치 및 자세를 이용하여 GPS/INS 위치 및 자세를 보정하는 GPS/INS/AT 통합 알고리즘에 의해 계산된 AT의 결과를 산출하여 비교하였다. 비교분석 결과, GPS/INS/AT 통합 알고리즘으로 AT를 수행한 결과가 GPS/INS를 이용한 AT를 수행한 결과보다 정확성이 높은 것을 확인하였다. 그러나 항체가 회전을 할 경우에는 위치 오차가 GPS/INS로 부터의 위치오차보다 높게 나오는 경향을 보였으며, 추후 분석이 필요할 것이라고 사료된다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제33권6호
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• pp.423-429
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• 2008

This study was performed to investigate the effects of inertial navigation system (INS) / global positioning system (GPS) sensor fusion for agricultural vehicle navigation. An extended Kalman filter algorithm was adopted for INS/GPS sensor fusion in an integrated mode, and the vehicle dynamic model was used instead of the navigation state error model. The INS/GPS system was consisted of a low-cost gyroscope, an odometer and a GPS receiver, and its performance was tested through computer simulations. When measurement noises of GPS receiver were 10, 1.0, 0.5, and 0.2 m ($1{\sigma}$), RMS position and heading errors of INS/GPS system at 5 m/s straight path were remarkably reduced with 10%, 35%, 40%, and 60% of those obtained from the GPS receiver, respectively. The decrease of position and heading errors by using INS/GPS rather than stand-alone GPS can provide more stable steering of agricultural equipments. Therefore, the low-cost INS/GPS system using the extended Kalman filter algorithm may enable the self-autonomous navigation to meet required performance like stable steering or more less position errors even in slow-speed operation.

• 대한공간정보학회지
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• 제16권1호
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• pp.43-48
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• 2008

본 연구에서는 GPS/INS 항공사진측량 기술을 이용하여 1/1,000 수준의 대축척 수치지형도를 제작하고 전통적인 항공사진측량과의 차이점, 즉 정확도, 경제성 등을 평가하여 GPS/INS 항측의 효율성을 평가하였다. 연구결과, 지상 기준점측량 공정에서 약 40%의 작업량 절감효과가 발생한 것으로 나타났으며, 작업지역의 크기에 따른 작업효율성은 1/5,000 항측의 경우 전통적인 방법과 동일한 정확도를 유지하는 것을 기준으로 할 때 대략 10모델과 20모델 블록에서는 55%, 30모델 블록의 경우 60%의 지상기준점이 감소함을 확인하였다.

• 한국측량학회:학술대회논문집
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• 한국측량학회 2004년도 춘계학술발표회논문집
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• pp.39-44
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• 2004

In this thesis, two test flights were conducted in Gwacheon and Suwon area to evaluate the performance of accuracy and efficiency through the analysis of results among the three photogrammetric methods, that is, traditional photogrammetry, GPS -Photogrammetry and GPS/INS-Photogrammetry. Test results shows that a large variety of advantages of GPS-Photogrammetry and GPS/INS-Photogrammetry against traditional photogrammetry is to be verified. Especially, the number of ground control points for the exterior orientation could be saved more than 70-80%, and the cost for map production 30-50%, respectively. In addition, it was convinced that the large reduction of control points has not any effect on the block accuracy. It was also proved that the number of required ground control points for GPS/INS-Photogrammetry, is similar to that of GPS-Photogrammetry. Therefore it should be noted that GPS -Photogrammetry is more efficient in the aspect of reduction of mapping cost against GPS/INS-Photogrammetry, installing only an existing GPS receiver on survey aircraft to avoid high economic burden of procurement for integrated GPS/INS equipment.

• 한국측량학회:학술대회논문집
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• 한국측량학회 2006년도 춘계학술발표회 논문집
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• pp.151-158
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• 2006

As GPS 'selective availability' was turned off in 2000, GPS related fields and markets are explosively extended. In mapping area, GPS/INS aided photogrammetry proved it is much cost and time effective method keeping enough accuracy as compared with traditional photogrammetry works. The advantage of GPS/INS integration is interdependence. Even if GPS signal was blocked in some time, the position accuracy is not affected. In this study, various GPS signal time gap was used in GPS/INS AT process. Field surveyed ground points were used in accuracy check with GPS/INS AT check points. And the result showed enough accuracy of photogrammetry work rule of NGII. y.

• 한국항공운항학회지
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• 제10권1호
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• pp.35-44
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• 2002

Inertial Navigation System(INS) has been used in the field of air navigation for a long time but is not popular in general aviation due to high price. Recently low-price GPS is available but vulnerable to radio interference. As an alternative on these problems, GPS/INS integrated navigation system has been considered. GPS/INS is capable of implementing navigation with low-price inertial sensors but its accuracy is dependent upon how much drift of INS may be calibrated by using GPS. In order to apply GPS/INS to air navigation, it must be investigated how long drift of INS in case of no GPS aiding will be bounded within requirements for safe flight. From the above motivation, the flight test for GPS/INS navigation system was conducted in order to make sense its performance in air navigation and its result was shown.

• 한국지리정보학회지
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• 제9권1호
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• pp.46-55
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• 2006

본 연구에서는 항공기로부터 얻어지는 다수의 다중 분광영상을 자동적인 모자이킹 방법을 개발함으로써 수작업을 최대한 줄이는데 목적을 두었다. DuncanTech MS4100 카메라를 이용하여 2436개의 녹색, 적색, 근적외 삼분광 영상이 획득되었다. 카메라 영상과 함께 관측한 LIDAR(LIght Detection And Ranging)자료와 항공기의 위치와 자세를 측정하기위해 GPS/INS(global positioning system/inertial navigation system)자료도 산출되었다. 다수의 다중 분광 영상은 우선 무감독 분류를 적용하여 영상 패턴으로 변환하였다. 인접한 영상의 패턴을 비교하여 각 영상의 상대적인 공간의 위치를 파악하였다. 모든 항공 영상 중에서 80%의 인접한 영상 패턴의 일치율을 파악하고 모자이킹할 수 있었다. 다음으로 GPS/INS자료와 무감독 분류를 혼합한 방법으로 항공 영상을 자동 모자이킹 수행하였다. GPS/INS자료와 영상 포착시점의 불일치로 연속되는 GPS/INS자료 중에 무감독 분류를 이용한 영상 패턴의 일치율을 조사하여 영상포착시점에 일치하는 GPS/INS자료를 선택하였다. 이 혼합방법으로 96%의 영상을 모자이킹했으며, LIDAR자료와의 검정에서 공간적 정도 RMSE는 1.44 m에 불과했다.

• 전기전자학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.440-445
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• 2013

본 논문은 쿼드로터의 최단거리 복귀 시 위치인식을 위해 확장칼만필터를(EKF) 이용한 저가형 GPS/INS 융합시스템과 셀 분할 알고리즘이 결합된 위치추정시스템을 제안한다. 연구에서는 저가형 GPS가 가지는 위치오차와 INS가 가지는 가속도 값의 계속적인 적분으로 인한 누적 오차를 줄이기 위해 확장칼만필터를 이용하여 GPS/INS 융합시스템을 구성한다. 또한 쿼드로터는 원점 복귀 명령 시 최단거리의 경로 지점에 대한 위치 경로 측정이 가능하기 때문에 위치 경로를 기준으로 셀 분할 알고리즘을 적용하여 GPS/INS 결합 데이터 중 실제 위치와 근접한 데이터를 결정함으로써 위치오차를 더욱 줄인다. 본 논문에서 제안하는 기법의 성능은 실외에서 쿼드로터 복귀 중 GPS, GPS/INS 결합, 셀 분할 알고리즘 적용 각각의 실험 결과를 비교함으로써 평가된다.

• 한국항공우주학회지
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• 제36권4호
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• pp.393-398
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• 2008

본 논문에서는 소형 인공위성에 탑재 가능한 GPS/INS 항법 컴퓨터의 구조를 제안한다. GPS/INS 항법 시스템을 소형 인공위성에 적용하기 위해서는 우선 우주의 방사능, 미세 중력, 진공 상태 등의 극한 환경을 고려해야 한다. 또한 소형 인공위성에서 GPS/INS 항법 시스템의 궁극적인 목표는 소형 인공위성의 편대 비행이므로 실시간 처리 능력이 필요하다. 제작된 항법 보드에는 우주환경에 대한 헤리티지가 있는 PowerPC계열의 MPC860T와 KAUSAT-2의 환경시험에서 우주환경에 대한 검증을 마친 ATmega128을 사용하였다. 항법 알고리즘은 MPC860T에 포팅된 VxWorks 환경에서 동작하도록 구현하였다.