Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences (한국항공우주학회지)

The Korean Society for Aeronautical and Space Sciences (한국항공우주학회)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

Transfer Alignment with Adaptive Filter Estimating Time Delay

시간지연 추정 적응필터 적용 전달정렬 기법

  • Published : 2008.11.04
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

During transfer alignment navigation information transferred MINS(master inertial navigation system) to SINS(slave inertial navigation system) has a changed time delay. The changed time delay degrades the performance of transfer alignment. This paper proposes an adaptive filter that estimates covariance of a time delay in real-time using residual of measurements. The performance of the adaptive filter is compared with that of the EKF(extended Kalman filter) in case of transfer alignment for vertical launcher in the ship. The results show that proposed method is more effective than EKF in estimating attitude errors.

관성항법장치 초기정렬 방법인 전달정렬의 경우 MINS에서 SINS로 전송되는 데이터에는 변동하는 시간지연이 존재한다. 이러한 시간지연은 전달정렬의 성능을 저하시킨다. 본 논문에서는 측정치 잉여값을 이용하여 실시간으로 시간지연 공분산값을 추정하여 시간지연 추정오차를 줄이는 적응필터를 제시하고 수직발사 SDINS 전달정렬에 적용하여 확장형 칼만필터의 성능과 비교하였다. 시뮬레이션 결과 배운동이 크게 변할수록 적응필터의 성능이 확장형 칼만필터보다 더 우수한 것으로 나타났다.

Keywords

References

  1. H. V. White, "An All-Purpose Inertial Navigation Concept for Tactical Missile Systems", IEEE Conf. PLANS, Atlantic City, NJ, Dec., 1982, pp. 246-253.
  2. 송기원, 박찬주, "SDINS 전달정렬 알고리즘의 구현 및 FMS에서의 성능평가", 제어 자동화 시스템 공학회 충남대전지부 학술발표회, 2000, pp. 79-84.
  3. D. H. Titterton, J. L. Westone, "Dynamic Shipboard Alignment Technique", Symposium Gyro Technology, 1989, pp. 9.0-9.27.
  4. 박영범, 송기원, "GPS와 Gyrocompass를 이용한 SDINS 전달정렬 알고리즘 구현", 제10차 한국군사과학학술대회, 2002.
  5. 임유철, 송기원, 유준, "전달정렬의 선체 유연성 보상을 위한 속도 및 DCM 부분 정합방식", 제어자동화 시스템공학회 논문집, 2001.
  6. K-J Kim, C. G. Park and M. J. Yu, "Adaptive Kalman Filter for Navigation System with Virtual Velocity Measurement", Proceedings of the European Control Conference 2007 Kos, Greece, July 2-5, 2007.
  7. R. G. Brown and Patrick Y. C. Hwang, Introduction to Random Signals and Applied Kalman Filtering 3rd edition, John Wiley & Sons Inc., 1997.
  8. Peter S. Maybeck, Stochastic models, estimation, and control Volume 1, Academic Press, 1979.
  9. 유명종, 박찬주, 김현백, "레이다 보정형 스트랩다운 관성항법시스템을 위한 적응필터 구성", 제어.자동화.시스템 공학회 논문지, 9권 6호, 2003. 6., pp. 420-424.
  10. 유명종, "INS/GPS를 위한 적응필터 구성", 제어.자동화.시스템 공학회 논문지, 11권 8호, 2005.8., pp. 717-725. https://doi.org/10.5302/J.ICROS.2005.11.8.717
  11. 박찬주, 이상정, "적응필터를 사용한 수직상태 SDINS 전달정렬", 한국군사과학기술학회지, 10권 1호, 2007.3, pp. 14-21.
  12. Drora Goshen-meskin and I. Y. Bar-Itzhack, "A Unified Approach To Inertial Navigation System Error Modeling", AIAA-90-3367-CP, 1990.