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양철관,심덕선,박찬국,Yang, Cheol-Kwan,Shim, Duk-Sun,Park, Chan-Gook 제어로봇시스템학회 2001 제어·로봇·시스템학회 논문지 Vol.7 No.4
We study on the velocity matching algorithm for transfer alignment of inertial navigation system(INS) using a robust H$_2$ filter. We suggest an uncertainty model and a discrete robust H$_2$filter for INS and apply the suggested robust H$_2$ filter to the uncertainty model. The discrete robust H$_2$filter is shown by simulation to have better performance time and accuracy than Kalman filter.
전달정렬의 속도정합에 대한 지렛대 거리 오차의 가관측성 분석
양철관,심덕선,Yang, Cheol-Kwan,Shim, Duk-Sun 대한전자공학회 2013 전자공학회논문지 Vol.50 No.9
This paper considers the transfer alignment in the inertial navigation system and the observability analysis is performed for velocity matching. The state variable of the Kalman filter is modeled including the lever arm error and the measurement equation is obtained. The SOM(Stripped Observability Matrix) method is used for the observability analysis for various maneuvering conditions of the vehicle, which gives the full state observability condition as a specific maneuver sequence of the vehicle. While the observability analysis of a lever arm effect in the existing papers is mainly performed by simulations, we performed it analytically by the observability analysis method. The analysis result is verified using the computer simulations. 본 논문에서는 관성항법시스템의 전달정렬시 속도정합 알고리듬에 대하여 지렛대 거리 오차의 가관측성 분석을 수행하였다. 이를 위해 지렛대 거리 오차를 포함한 칼만필터 상태 변수를 모델링하였고 측정 방정식을 구성하였다. 가관측성 분석 방법으로는 SOM을 이용하였고 다양한 항체의 운항 조건들에 대하여 가관측성 분석을 수행하였다. 기존의 지렛대 거리 오차를 포함한 가관측성 분석 기법들은 시뮬레이션을 통한 분석이 주를 이룬 반면에 본 논문에서는 상태 변수들이 완전 가관측하기 위한 항체의 운항 조건을 해석적으로 제시하였다. 그리고 시뮬레이션을 수행하여 분석 결과를 검증하였다.
항행 및 항법 : 속도정합 및 매개변수 조정을 사용한 전달정렬의 성능 및 가관측성 분석
양철관 ( Cheol Kwan Yang ),박기영 ( Ki Young Park ),김형민 ( Hyoung Min Kim ),심덕선 ( Duk Sun Shim ) 한국항행학회 2015 韓國航行學會論文誌 Vol.19 No.5
본 논문에서는 관성항법시스템의 전달정렬 기법인 속도정합에 대하여 지렛대 거리 오차와 속도 측정치의 시간 지연을 고려하였고, 시스템 레벨에서 성능을 향상시키기 위한 방법을 제안하였다. 먼저 확장형 칼만필터의 공정잡음과 측정잡음의 공분산 값에 따른 추정 성능을 분석하였다. 그리고 가관측성 분석을 통하여 방위각 자세 오차의 추정 성능을 향상시키기 위한 항체의 운항조건을 제시하였고 시뮬레이션을 통하여 성능을 분석하였다. 방위각 자세 오차를 추정하기 위한 항체의 운항 조건을 분석하였는데 항체가 순항을 하는 경우에는 방위각 자세 오차를 추정하지 못하며 북측 혹은 동측 가속도가 있어야만 추정이 됨을 알 수 있었다. This paper considers the transfer alignment in the inertial navigation system which has lever-arm and the time delay in the velocity measurement. We suggest a method to improve the performance of the velocity matching. First, we analyze the estimation performance of the velocity matching through the tuning of the two covariance matrices of process noise and measurement noise. Next we provide some maneuvering conditions of the vehicles to improve the estimation performance using the observability analysis. The analysis results are verified using the computer simulations, which show that cruise movements do not provide the azimuth estimation of the vehicles, while east or north accelerating movement can provide.
GPS/INS 강결합에서 다중경로 오차에 대한 Total-state UKF의 성능 분석
양철관 ( Cheol Kwan Yang ),심덕선 ( Duk Sun Shim ),기창돈 ( Chang Don Kee ) 한국항행학회 2011 韓國航行學會論文誌 Vol.15 No.4
본 논문에서는 GPS/INS 강결합 시스템에서 다중경로 오차에 대한 EKF와 total-state UKF 두 가지 필터의 성능을 비교 분석하였다. 도심 빌딩숲에서 많이 발생하는 다중경로 오차가 없는 경우와 있는 경우에 대하여 시뮬레이션을 수행하였고, 위성이 3개만 보이는 경우에 두 필터의 추정 성능을 비교하였다. 다중경로 오차가 없을 경우보다 있는 경우에 total-state UKF가 EKF에 비하여 더 좋은 추정 성능을 보여서 total-state UKF의 성능이 더 강인함을 확인할 수 있었다. This paper considers the performance of tightly-coupled GPS/INS integration using total-state UKF (Unscented Kalman Filter) for multipath error. In the city canyon there exists large multipath error and it may happen that GPS satellites are seen only three or less. For these situations simulations show that the performance of total-state UKF is better than that of EKF in the presence of multipath error. The total-state UKF shows robust performance for multipath error.