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고도를 측정하여 출력하는 기압고도계;복수 개의 위성들로부터 신호를 수신하는 위성항법장치; 상기 위성항법장치는 각각의 신호에 기반하여 복수 개의 개별 위성 위치 및 개별 위성 속도를 출력하며, 복수 개의 제1 의사거리를 출력하고,관성측정 및 관성항법 계산을 수행하는 관성항법장치; 상기 관성항법장치는 상기 개별 위성 위치, 상기 개별 위성 속도 및 상기 고도를 입력받고, 상기 관성항법장치는 상기 관성측정된 값을 상기 입력에 기반하여 제2 의사거리로 계산하여 출력하며, 상기 기압-관성 고도를 출력하고;상기 제1 의사거리 및 상기 제2 의사거리를 사용하여 상기 이동체의 위치, 속도 및 자세를 보정하여 출력하는 관성항법장치 필터를 포함하고,상기 관성항법장치 필터는 상기 복수 개의 제1 의사거리 중 상기 기압-관성고도와 상기 보정하여 출력된 위치 중 수평축 값을 사용한 무결성검증을 만족한 것만을 상기 필터 오차 보정에 사용하는 것을 특징으로 하는 항법 시스템
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제 1항에 있어서, 상기 관성항법장치는,상기 이동체의 속도 증분 및 각 증분을 출력하는 관성센서부;상기 속도 증분 및 각 증분을 입력받아 상기 속도 증분 및 각 증분의 오차를 보상하여 오차가 보상된 속도 증분 및 각 증분을 출력하는 관성센서 오차 보상부; 및관성항법 계산을 수행하는 관성항법방정식 계산기를 포함하고, 상기 관성항법방정식 계산기는 상기 오차가 보상된 속도 증분 및 각 증분, 상기 고도, 상기 개별 위성 위치 및 속도를 입력받아 상기 입력에 기반하여 상기 이동체의 위치, 속도 및 자세, 상기 제2 의사거리 및 상기 기압-관성 고도를 출력하는 것을 특징으로 하는 항법 시스템
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제 2항에 있어서,상기 관성센서부는 직교를 이루는 3개의 자이로스코프 및 직교를 이루는 3개의 가속도계를 포함하는 것을 특징으로 하는 항법 시스템
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제 2항에 있어서,상기 관성센서부는 상기 관성센서부의 센서가 자체적으로 가지고 있는 오차를 보상하는 시스템 교정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 항법 시스템
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제 2항에 있어서,상기 관성센서부는 상기 관성항법장치 필터로부터 관성센서 오차를 입력받아 상기 관성센서 오차에 기반하여 오차를 보상하는 INS 필터 추정치 교정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 항법 시스템
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제 2항에 있어서, 상기 관성항법방정식 계산기는,상기 오차가 보상된 각 증분과 속도 증분을 입력으로 받아 수평축 위치, 속도 및 자세를 계산하는 수평축 항법계산기; 및상기 수평축 항법계산기가 출력하는 수직축 가속도 및 상기 고도에 기반하여 상기 기압-관성 고도를 출력하는 기압-관성 고도 루프를 포함하는 것을 특징으로 하는 항법 시스템
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제 1항에 있어서, 상기 위성항법장치는,복수 개의 위성들로부터 신호를 수신하는 트래킹 루프; 상기 트래킹 루프는 상기 신호에 기반하여 상기 복수 개의 개별 위성 위치 및 개별 위성 속도를 출력하며, 복수 개의 제1 의사거리를 계산 및 출력하고, 및상기 관성항법장치 필터로부터 입력받은 무결성 조건을 만족시키는 제1 의사거리에 기반하여 시계 바이어스 및 드리프트를 계산하여 출력하는 GPS 칼만 필터를 포함하고,상기 트래킹 루프는 상기 제1 의사거리를 계산할 때, 상기 GPS 칼만 필터로부터 입력받은 상기 시계 바이어스 및 드리프트를 사용하여 상기 제1 의사거리를 보상하는 것을 특징으로 하는 항법 시스템
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제 1항에 있어서, 상기 관성항법장치 필터는,상기 제1 의사거리를 입력받아, 상기 제1 의사거리에 대해 무결성을 검사하여, 무결성 조건을 만족시키는 무결성 검증된 제1 의사거리를 출력하는 IM 필터; 및상기 제2 의사거리와 상기 무결성 검증된 제1 의사거리의 차분인 측정치를 입력받아, 상기 측정치에 기반하여 위치 오차, 속도 오차, 자세 오차 및 관성센서 오차를 출력하는 마스터 필터를 포함하고,상기 마스터 필터는 확장된 칼만 필터(extended kalman filter)이며, 상기 관성항법장치는 상기 이동체의 위치, 속도 및 자세에 상기 위치 오차, 속도 오차 및 자세 오차를 가해 상기 위치, 속도 및 자세를 보정하여 출력하며,상기 IM 필터는 상기 기압-관성 고도 및 상기 보정하여 출력된 위치 중 수평축 위치를 기반으로 상기 무결성을 검사하는 것을 특징으로 하는 항법 시스템
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제 8항에 있어서, 상기 무결성 검사는,상기 제2 의사거리에 포함된 보정된 위도, 보정된 경도 및 상기 기압-관성 고도가 나타내는 좌표와, 상기 제2 의사거리에 포함된 위성의 위치가 나타내는 좌표 간의 거리를 의미하는 제3 의사거리를 구하고,상기 제3 의사거리 및 상기 제1 의사거리의 차가 미리 결정된 특정 범위 내에 있는지 여부를 검사하는 것을 특징으로 하는 항법 시스템
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제 8항에 있어서, 상기 무결성 검사는,상기 제2 의사거리에 포함된 보정된 위도, 보정된 경도 및 상기 기압-관성 고도가 나타내는 좌표와, 상기 제2 의사거리에 포함된 위성의 위치가 나타내는 좌표 간의 거리를 의미하는 제4 의사거리를 구하고,상기 제4 의사거리 및 상기 제1 의사거리의 차에 공통으로 존재하는 오차의 크기가 미리 결정된 특정 범위 내에 있는지 여부를 검사하는 것을 특징으로 하는 항법 시스템
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위성항법장치 의사거리를 입력받아, 상기 위성항법장치 의사거리에 대해 무결성을 검사하여, 무결성 조건을 만족시키는 무결성 검증된 위성항법장치 의사거리를 출력하는 IM 필터;관성항법장치 의사거리와 상기 무결성 검증된 위성항법장치 의사거리의 차분인 측정치를 입력받아, 상기 측정치에 기반하여 위치 오차, 속도 오차, 자세 오차 및 관성센서 오차를 출력하는 마스터 필터; 및이동체의 위치, 속도 및 자세를 입력받아, 상기 이동체의 위치, 속도 및 자세에 상기 위치 오차, 속도 오차 및 자세 오차를 가해 보정된 위치, 속도 및 자세를 출력하는 가감부를 포함하고,상기 마스터 필터는 확장된 칼만 필터(extended kalman filter)이며, 상기 IM 필터는 기압-관성 고도 및 상기 보정된 위치 중 수평축 위치를 입력받고, 상기 기압-관성 고도 및 상기 수평축 위치를 기반으로 무결성을 검사하는 것을 특징으로 하는 관성항법장치 필터
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제 11항에 있어서, 상기 무결성 검사는,상기 관성항법장치 의사거리에 포함된 보정된 위도, 보정된 경도 및 상기 기압-관성 고도가 나타내는 좌표와, 상기 관성항법장치 의사거리에 포함된 위성의 위치가 나타내는 좌표 간의 거리를 의미하는 예측된 의사거리를 구하고,상기 예측된 의사거리 및 상기 위성항법장치 의사거리의 차가 미리 결정된 특정 범위 내에 있는지 여부를 검사하는 것을 특징으로 하는 관성항법장치 필터
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제 11항에 있어서, 상기 무결성 검사는,상기 관성항법장치 의사거리에 포함된 보정된 위도, 보정된 경도 및 상기 기압-관성 고도가 나타내는 좌표와, 상기 관성항법장치 의사거리에 포함된 위성의 위치가 나타내는 좌표 간의 거리를 의미하는 예측된 의사거리를 구하고,상기 예측된 의사거리 및 상기 위성항법장치 의사거리의 차에 공통으로 존재하는 오차의 크기가 미리 결정된 특정 범위 내에 있는지 여부를 검사하는 것을 특징으로 하는 관성항법장치 필터
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위성항법장치로부터 위성항법장치 의사거리를 입력받고, 상기 위성항법장치 의사거리에 대해 무결성을 검사하는 단계;상기 무결성 조건을 만족시키는 무결성 검증된 위성항법장치 의사거리를 추출하는 단계;관성항법장치로부터 관성항법장치 의사거리를 입력받아 상기 관성항법장치 의사거리를 상기 무결성 검증된 위성항법장치 의사거리와 더하여 측정치를 계산하는 단계;상기 측정치에 기반하여 위치 오차, 속도 오차 및 자세 오차를 계산하는 단계;상기 관성항법장치로부터 이동체의 위치, 속도 및 자세를 입력받아, 상기 위치, 속도 및 자세에 각각 상기 위치 오차, 속도 오차 및 자세 오차를 더하여 보정된 위치, 속도 및 자세를 계산하는 단계; 및상기 보정된 위치, 속도 및 자세를 출력하는 단계를 포함하고,상기 무결성 검사는 상기 관성항법장치로부터 입력받은 기압-관성 고도 및 이전 단계에서 계산된 상기 보정된 위치 중 수평축 위치에 기반하고, 상기 위치 오차, 속도 오차 및 자세 오차를 계산하는 단계는 칼만 필터링에 기반하는 것을 특징으로 하는 관성항법장치 필터링 방법
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제 14항에 있어서, 상기 무결성을 검사하는 단계는,상기 관성항법장치 의사거리에 포함된 보정된 위도, 보정된 경도 및 상기 기압-관성 고도가 나타내는 좌표와, 상기 관성항법장치 의사거리에 포함된 위성의 위치가 나타내는 좌표 간의 거리를 의미하는 예측된 의사거리를 구하는 단계; 및상기 예측된 의사거리 및 상기 위성항법장치 의사거리의 차가 미리 결정된 특정 범위 내에 있는지 여부를 검사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 관성항법장치 필터링 방법
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제 14항에 있어서, 상기 무결성을 검사하는 단계는,상기 관성항법장치 의사거리에 포함된 보정된 위도, 보정된 경도 및 상기 기압-관성 고도가 나타내는 좌표와, 상기 관성항법장치 의사거리에 포함된 위성의 위치가 나타내는 좌표 간의 거리를 의미하는 예측된 의사거리를 구하는 단계; 및상기 예측된 의사거리 및 상기 위성항법장치 의사거리의 차에 공통으로 존재하는 오차의 크기가 미리 결정된 특정 범위 내에 있는지 여부를 검사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 관성항법장치 필터링 방법
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