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논문 기본 정보

자료유형
학위논문
저자정보

김규현 (충남대학교, 忠南大學校 大學院)

지도교수
이지홍
발행연도
2019
저작권
충남대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

이용수5

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이 논문의 연구 히스토리 (3)

2019

관성 항법 센서와 도킹 유도 센서를 융합한 무인잠수정의 도킹 유도 항법 알고리즘에 대한 연구
김규현 ,  이지홍 ,  이필엽 외 2명 제어로봇시스템학회 논문지 2019.07 학술저널
수중 음향 센서와 관성 센서를 이용한 무인 잠수정과 도킹 스테이션 사이의 Azimuth 추정 기법
김규현 ,  추진우 ,  이지홍 외 3명 대한전자공학회 학술대회 2019.06 학술대회자료
무인 잠수정의 수중 도킹을 위한 도킹 유도 항법 알고리즘 연구
김규현 메카트로닉스공학과 2019.01 학위논문

초록· 키워드

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This paper describes a study on docking guidance navigation algorithm of Autonomous Underwater Vehicles (AUV). In order to dock an AUV to a docking station installed in the water, a set of inertial navigation sensor used for conventional AUV navigation and a set of docking guidance sensor for docking missions are used. The docking guidance sensor typically measures a relative distance and attitude between the AUV and the docking station. Since so many different sensors are used, precise position and attitude estimation technique, considering both types of sensors, is needed. Given such, we designed a serial filter chain in sequence of orientation, position and relative distance & pose. Considering the non-holonomic characteristics of the AUV in the underwater environment, we first estimate the attitude by separating the position and attitude. Then, the position of the AUV is estimated incorporating the estimated attitude. Finally, we estimate the relative distance & pose from the docking station to the estimated AUV position. This paper contributes to the following topics. i) Position and attitude estimation considering non-holonomic characteristics of AUVs. ii) Precision Estimation Algorithm for docking guidance using docking guidance sensors.

목차

1. 서 론 1
2. 무인 잠수정 도킹 시스템 및 도킹 센서 4
2.1 도킹용 무인 잠수정과 도킹 스테이션 4
2.1.1 무인 잠수정 4
2.1.2 도킹 스테이션 5
2.2 관성 항법 센서와 도킹 유도 센서 7
2.2.1 관성 항법 센서 7
2.2.2 도킹 유도 센서 7
3. 도킹 유도 항법 알고리즘 9
3.1 좌표계 및 변수 정의 9
3.1.1 좌표계 정의 9
3.1.2 변수 노테이션 정의 및 개략 정렬 10
3.2 항법 알고리즘 13
3.2.1 센서 기반 기구학 모델 17
3.2.2 센서 오차 모델 18
3.2.3 iUSBL 기구학 모델 20
3.3 도킹 유도 통합 항법 알고리즘 22
3.3.1 자세 추정 필터 24
3.3.2 위치 추정 필터 26
3.3.3 상대 거리 추정 필터 29
4. 수중 환경 실험 31
4.1 센서 치구 실험 31
4.2 관성 항법 알고리즘 성능 분석 34
4.2.1 관성 항법 알고리즘 수중 실험 결과 34
4.2.2 관성 항법 알고리즘 수중 실험 결과 분석 36
4.3 복합 항법 알고리즘 성능 분석 37
4.3.1 복합 항법 알고리즘 수중 실험 결과 37
4.3.2 복합 항법 알고리즘 수중 실험 결과 분석 39
5. 결 론 42
참고문헌 43
Abstract 45

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