| 초록 |
관성 항법 시스템(inertial navigation system, INS)은 작업을 시작할 때 초기 정렬(alignment)을 수행하여 초기 자세를 결정한다. 자이로컴퍼스(gyrocompassing) 및 칼만 필터링(Kalman filtering) 기술 등 대표적인 정렬 알고리즘과는 다른 관성 고정 프레임의 빠른 정렬[inertial fixed frame fast(IF 3 ) alignment] 알고리즘을 제시하였다. 기존의 방법과는 다르게 IF 3 정렬 알고리즘은 임의의 초기 자세 오차 조건에서 정렬을 수행할 수가 있으며, 고주파수의 진동 환경 조건에도 적용시킬 수가 있다. 자세 행렬(matrix, 매트릭스)을 지구 자전 운동, 관성 속도 및 정렬 행렬 등 3가지 부분으로 나누었다. 정렬 행렬은 다른 관성 고정 프레임에 있는 2세트(set)의 관측 벡터(vector)에 의해 결정된다. 매끄러운 프리-필터링(pre-filtering), 적층(interleaved, 인터리브) 샘플링(sampling) 및 2중적분 기술을 이용하여 정렬 정밀도를 현저하게 개선시켰다. 비이클(vehicle) 엔진의 공회전(idle) 작동 상태 및 사람이 오르고 내리기의 섭동 작용 조건에서 60초의 정렬 오차는 1 mil(1σ) 미만, 180초의 정렬 오차는 0.6 mil(1σ) 미만 및 300초의 정렬 오차는 0.4 mil(1σ) 미만이었다. 실험 결과, IF 3 정렬 알고리즘의 신속성, 정확성 및 견고성이 검증되었다. |
