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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 이영재
- 발행연도
- 2013
- 저작권
- 건국대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수11
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일반적인 환경에서 GPS와 INS의 결합은 매우 정확한 항법 정보를 제공한다. GPS/INS 결합항법 시스템은 높은 데이터 전송률로 단시간 동안 동특성 추정이 용이한 INS와 장시간 운용시에도 오차누적이 없는 GPS를 이용하여 INS의 오차를 보정하는 것으로 항법 시스템의 상보완적 특성으로 안정적인 항법 정보를 제공한다. 하지만 GPS/INS 결합항법은 주 항법 정보를 GPS에 의존하기 때문에 GPS의 사용이 제한되는 경우에 항법성능의 하락이 불가피하다. 따라서 INS/Vision-sensor 결합항법에 Barometer와 Magnetometer를 추가하여 결합항법의 성능을 향상시키고자 한다.
본 논문에서 구현한 INS/Vision-sensor/Barometer/Magnetometer 결합항법 시스템은 Vision-sensor와 Barometer는 항체의 수평위치와 고도 정보를 제공하고 Magnetometer는 요 정보를 제공하여 INS의 항법 오차를 보정하도록 구성하였다. 이론적 검증을 위해 INS/Vision-sensor/ Barometer/Magnetometer 결합항법의 가관측성 분석을 수행하였으며 그 결과 INS에 비해 가관측성이 향상됨을 확인하였다. 이론적으로 검증된 INS/Vision-sensor/ Barometer/Magnetometer 결합항법 시스템을 실험적으로 검증하기 위해 차량실험을 통하여 데이터를 획득하고 이를 후처리하여 항법 성능을 검증하였다. 차량실험은 건국대학교 교내에서 실시하였으며, 센서 데이터는 MEMS급 IMU, Vision-sensor, Barometer, Magnetometer를 사용하여 획득하였고, 기준장비는 NovAtel의 SPAN을 사용하였다.
INS/Vision-sensor/ Barometer/Magnetometer 결합항법 시스템을 이론적으로 검증한 결과 INS/Vision-sensor 결합항법 시스템에 비해 가관측성의 향상을 확인하였다. 또한 획득한 데이터로 실제 환경에서도 항법 성능이 향상됨을 확인하였다.
본 논문에서 구현한 INS/Vision-sensor/Barometer/Magnetometer 결합항법 시스템은 Vision-sensor와 Barometer는 항체의 수평위치와 고도 정보를 제공하고 Magnetometer는 요 정보를 제공하여 INS의 항법 오차를 보정하도록 구성하였다. 이론적 검증을 위해 INS/Vision-sensor/ Barometer/Magnetometer 결합항법의 가관측성 분석을 수행하였으며 그 결과 INS에 비해 가관측성이 향상됨을 확인하였다. 이론적으로 검증된 INS/Vision-sensor/ Barometer/Magnetometer 결합항법 시스템을 실험적으로 검증하기 위해 차량실험을 통하여 데이터를 획득하고 이를 후처리하여 항법 성능을 검증하였다. 차량실험은 건국대학교 교내에서 실시하였으며, 센서 데이터는 MEMS급 IMU, Vision-sensor, Barometer, Magnetometer를 사용하여 획득하였고, 기준장비는 NovAtel의 SPAN을 사용하였다.
INS/Vision-sensor/ Barometer/Magnetometer 결합항법 시스템을 이론적으로 검증한 결과 INS/Vision-sensor 결합항법 시스템에 비해 가관측성의 향상을 확인하였다. 또한 획득한 데이터로 실제 환경에서도 항법 성능이 향상됨을 확인하였다.
목차
제1장 서론 1제1절 연구배경 및 동향 1제2절 연구내용 5제3절 논문구성 7제2장 좌표계 정의 8제3장 통합항법 알고리즘 10제1절 개별 항법 알고리즘 101. IMU 102. Vision-sensor 173. Barometer 234. Magnetometer 25제2절 센서 통합 알고리즘 281. 결합 방식 282. 결합 모델 303. 가관측성 분석 32제4장 실험 및 결과 43제1절 실험 구성 43제2절 결합항법 결과 461. INS/Vision-sensor/Barometer 결합항법 결과 462. INS/Vision-sensor/Magnetometer 결합항법 결과 493. IVBM 결합항법 결과 524. 결합항법별 오차 결과 555. 결과 분석 57제5장 결론 59참 고 문 헌 61국문초록 64
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