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궁금한 기술 이야기/State Estimation

항법 장치 정렬: INS Alignment

by Old Wooden Table 2021. 10. 12.

특정한 vehicle의 body에 장착되는 INS(inertial navigation system: 관성 항법 시스템)는 전원이 켜짐과 동시에 자신의 초기 위치와 자세에 대한 정렬을 수행해야 된다. 여기서 초기 위치는 GPS 또는 외부 기준 위치 정보등을 사용하여 쉽게 초기 위치를 설정할 수 있다. 하지만 초기 자세 정보는 GPS로 초기 위치를 정하는 것과 달리 더 많은 비용이들게 된다. 여기서 비용이란 연산을 의미한다. 여기서 초기 자세 정보는 navigation frame대비 body frame의 자세를 의미하며 alignment 과정을 통해서 구해야 한다. Alignment를 또 다른 말로 정의하면 body frame 축과 navigation frame의 축을 일치 시키는 것을 의미하며 여기서 일치가 바로 alignment가 된다.

 

Alignment는 크게 coarse alignment와 fine alignment 두 단계로 구성된다. 첫 번째 단계인 coarse alignment는 관성 센서들의 오차를 고려하지 않고 navigation frame대비 body frame이 회전한 정도를 구하는 것이며, fine alignment는 coarse alignment를 통해 대강 맞춰 놓은 자세를 기반으로 body frame의 장착 오차와 같은 misalignment에 기인한 오차를 추정하는 단계가 된다.

 

자세한 내용은 첨부한 pdf를 참고하기 바란다. 첨부된 pdf는 coarse alignment와 fine alignment에 대한 대략적 접근 방법에 대하여 설명 하고 있다.

 

INS Coarse Alignment

08_INS alignment_Coarse Alignment.pdf
0.76MB

 

INS Fine Alignment

 

09_INS alignment_Fine Alignment.pdf
0.78MB