센서 고장을 대비한 동역학 기반 여분항법시스템 성능 개선을 위한 연구

Q: 이 논문에서 정의한 여분항법시스템이란 무엇인가?

항법 센서 고장 시 차량 동역학 모델인 VDM을 기반으로 추측항법을 수행함으로써 무인잠수정의 안전한 회수를 가능하게 하는 시스템이다. 이는 센서 부재 상황에서도 제한적인 운용을 가능하게 하여 자산 손실을 방지하는 역할을 수행한다.

Q: 적응형 VDM 출력 오차 보상 알고리즘이 UUV 항법 정확도에 어떤 영향을 미치는가?

연구 결과, Hammerstein 모델을 기반으로 비선형성을 고려하여 VDM 출력 오차를 실시간으로 보상함으로써 순수 VDM 기반 시스템보다 위치 추정 정확도를 크게 향상시켰다. 특히 복합항법시스템의 오차가 VDM 오차보다 작을 때 보상 효과가 극대화된다.

고보성; 최형준; 전명준; 조현진; 송진우

doi:10.5302/J.ICROS.2025.24.0289

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자료유형: 학술저널

저자정보: 고보성 (세종대학교) 최형준 (세종대학교) 전명준 (국방과학연구소) 조현진 (국방과학연구소) 송진우 (세종대학교)

저널정보: 제어로봇시스템학회 제어로봇시스템학회 논문지 제어로봇시스템학회 논문지 제31권 제4호

발행연도: 2025.4

수록면: 351 - 359 (9page)

DOI: 10.5302/J.ICROS.2025.24.0289

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This study proposes a redundant navigation system for UUV (Unmanned Underwater Vehicle) utilizing a 6 DOF (Degree of Freedom) VDM (Vehicle Dynamic Model). The system is designed to enable safe UUV asset return when all navigation sensors become inoperable. Since it is impossible to perfectly determine VDM coefficients through water tank experiments, a method to improve VDM output accuracy in real time during UUV mission is necessary. Here in this study, we introduce real-time adaptive 6 DOF VDM output error compensation algorithm to enhance the performance of redundant navigation systems. This research aims to establish the foundation for backup navigation solutions in situations when critical UUV sensor failures occur.

#dead reckoning #integrated navigation system #redundant navigation system #system identification #vehicle dynamic model

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