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불확실성을 고려한 중첩 관성센서의 최적 배치에 관한 연구
양철관,김정용,심덕선 중앙대학교정보통신연구소 2001 정보통신연구소논문집 Vol.3 No.2
관성항법시스템의 신뢰성을 향상시키기 위해서는 고장검출및분리기법이 반드시 필요하다. 그리고 이러한 고장검출및분리기법은 중첩된 관성센서를 이용하므로 센서배치 문제가 대두된다. 이러한 센서 배치 문제에는 장착 비정렬각 과 변환 상수 오차가 반드시 존재하며 기존의 연구에서는 이러한 불확실성들을 고려하지않고 센서배치 문제를 다루어 왔다. 본 논문에서는 이러한 불확실성을 고려하여 최적의 센서배치 구조를 제시하였고 또한 3차원 공간에서의 항법 데이터를 구하는 방법으로 불확실성을 고려한 최소자승법을 사용하여 기존의 최소자승법과의 성능을 비교 분석하였다. We consider a robust configuration problem of inertial sensors for inertial navigation system(INS). Fault detection and isolation(FDI) is necessary to improve reliability of the system. For FDI, there used to be more than three mutually orthogonal sensors and thus we have to consider configuration methods of sensors. Various studies in this area have been done, but the former results did not consider effect of uncertainty(misalignment, scale factor error) to determine the configuration of the sensors. In this paper robust configuration of sensors is proposed through sensitivity analysis. Also total least square(TLS) method is used to reduce an effect of uncertainty for triad-solution and its performance is shown by comparing with common least square(LS) method.
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.