궁금한 기술 이야기/State Estimation5 항법 장치 정렬: INS Alignment 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 일치.. 2021. 10. 12. MARG IMU error state estimation MARG IMU는 magnetometer, accelerometer, rate gyroscope로 구성된 IMU(inertial measurement unit)이다. 단순한 dead reckoning 의하면 시간에 따른 오차 누적으로 인해 MARG IMU 기반의 pose(position과 orientation) estimation 결과는 빠르게 발산하게 된다. Pose estimation의 오차와 발산 시간을 줄이기 위해서는 각 센서들의 error를 estimation 하는 것이 중요한데 이것은 estimation을 위한 dynamic equation에 sensor의 error model을 반영하여 각 센서들을 fusion 하는 것이다. 여기서는 MARG IMU와 GPS를 통합하여 각 센서들의 error.. 2021. 10. 10. Madgwick AHRS filter AHRS(attitude heading reference system)에는 다양한 종류의 알고리즘이 존재 합니다. 그 중에서 대표적인 Madgwick AHRS에 대해서 기술 합니다. 그림과 코드가 섞여 있는 본문을 업로드하는데 어려움이 있어 문서를 PDF로 변환해서 업로드 해놨으니 참고 하시기 바라고, Madgwick의 오리지널 문서와 오리지널 Matlab 구현 프로그램도 함께 업로드 하니 참고 하시기 바랍니다. 2021. 7. 23. 가속도계와 자력계 측정치를 사용한 자세 추정 가속도계와 자력계 측정치를 사용한 자세 추정¶ Body frame에 장착된 accelerometer에서 측정된 측정치와 magnetometer 측정치를 사용하여 rotation matrx $R$을 구할 수 있다. Body frame에 장착된 각 센서는 3축으로 구성되며 측정전에 반드시 constant bias가 '0'이 되도록 calibration되어 있어야 한다. Calibration되어 있지 않은 센서에서 측정된 measurement vector를 사용하여 자세를 계산하게 되면, 자세오차가 매우 커지게 된다. 측정치를 사용하여 rotation matrix $R$은 다음과 같이 구할 수 있다. 이와 같은 방법은 TRIAD 방식과 같으며, 측정 vector를 사용한다고 해서 vector observati.. 2021. 7. 23. MARG magnetometer accelerometer rate gyro Filter MARG를 사용한 자세 및 위치 추정을 위한 EKF 구현에 관한 내용을 담고 있다. 첨부 문서를 참고하기 바란다. 2021. 7. 23. 이전 1 다음 반응형
