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가변 항법 주기 및 전파 송수신 주기를 결정하기 위한 타이밍 신호를 RF 송수신부로 전달하여 상기 타이밍 신호에 따라 결정되는 전파 송수신 주기로 RF 안테나를 통해 전파가 방사되도록 하는 가변 타이밍 스케줄링부;상기 타이밍 신호와 상기 RF 안테나의 전파 방사 시간 간의 지연시간을 계산하고, 상기 지연시간을 기초로 상기 가변 항법 주기의 연산 주기를 결정하는 타이밍 제어부;상기 연산 주기를 기초로 생성되는 하트비트와 동기화되어 주기적으로 상기 가변 항법 주기의 연산을 수행하는 관성 항법 정보 연산부; 및상기 가변 항법 주기의 연산 결과를 기초로 SAR의 영상을 처리하는 영상 처리부를 포함하는관성 항법 시스템의 항법 정보 제공 장치
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제 1 항에 있어서,상기 타이밍 제어부는,상기 전파가 방사될 때 상기 가변 타이밍 스케줄링부, 상기 RF 송수신부 및 상기 RF 안테나의 전송 시작 신호를 동기화하여 시간지연을 연산하는 시간 지연 제어부; 및상기 가변 타이밍 스케줄링부로부터 가변 연산 주기를 전송 받아 상기 시간 지연 제어부에서 연산한 시간 지연을 적용하여 가변 타이밍을 상기 관성 항법 정보 연산부로 전송하는 가변 항법 수행 시간 제어부를 포함하는관성 항법 시스템의 항법 정보 제공 장치
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제 2 항에 있어서,상기 시간 지연 제어부는,상기 가변 타이밍 스케줄링부로부터 제1 전송 시작 신호가 입력될 때까지 시간 지연 동작을 반복하고, 상기 제1 전송 시작 신호가 입력되면 상기 RF 송수신부로부터 제2 전송 시작 신호가 입력될 때까지 상기 시간 지연 동작을 반복하며, 상기 RF 송수신부로부터 상기 제2 전송 시작 신호가 입력되면 상기 RF 안테나로 제3 전송 시작 신호가 입력될 때까지 상기 시간 지연 동작을 반복하다가 상기 제3 전송 시작 신호가 입력되면 상기 지연시간을 계산하여 상기 가변 항법 수행 시간 제어부로 제공하고,상기 관성 항법 정보 연산부 및 상기 영상 처리부로 가변 타이밍 클럭을 제공하는관성 항법 시스템의 항법 정보 제공 장치
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제 3 항에 있어서,상기 시간 지연 제어부는,상기 가변 타이밍 스케줄링부로부터 출력된 동기화 유효 신호가 유효하면 상기 가변 타이밍 스케줄링부의 가변 타이밍 클럭과 시간지연을 데이터로 출력하거나, 시간지연을 보상한 가변 타이밍 클럭을 출력하는관성 항법 시스템의 항법 정보 제공 장치
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제 4 항에 있어서,상기 가변 타이밍 클럭은 상기 하트비트와 동기화되는관성 항법 시스템의 항법 정보 제공 장치
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제 4 항에 있어서,상기 관성 항법 정보 연산부는,상기 동기화 유효 신호가 유효하지 않을 경우, 유효하지 않은 상태로 천이하는 하강 에지(Falling Edge)에 동기화되어 관성 항법 정보 연산부 내부 클럭을 초기화하고 관성 항법 정보 연산부의 내부 클럭을 하트비트로 하며, 상기 동기화 유효 신호가 유효할 때 상기 가변 타이밍 클럭을 상기 항법 정보 연산부의 하트비트와 동기화하여 사용하는관성 항법 시스템의 항법 정보 제공 장치
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가변 타이밍 스케줄링부가 가변 항법 주기 및 전파 송수신 주기를 결정하기 위한 타이밍 신호를 RF 송수신부로 전달하여 상기 타이밍 신호에 따라 결정되는 전파 송수신 주기로 RF 안테나를 통해 전파가 방사되도록 하는 단계;타이밍 제어부가 상기 타이밍 신호와 상기 RF 안테나의 전파 방사 시간 간의 지연시간을 계산하고, 상기 지연시간을 기초로 상기 가변 항법 주기의 연산 주기를 결정하는 단계;관성 항법 정보 연산부가 상기 연산 주기를 기초로 생성되는 하트비트와 동기화되어 주기적으로 상기 가변 항법 주기의 연산을 수행하는 단계; 및영상 처리부가 상기 가변 항법 주기의 연산 결과를 기초로 동기화된 가변 항법 정보의 영상을 처리하는 단계를 포함하는관성 항법 시스템의 항법 정보 제공 방법
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제 7 항에 있어서,상기 관성 항법 정보 연산부의 하트비트에 동기화되어 가속도계로부터 취득된 가속도 값을 입력 받는 단계;상기 관성 항법 정보 연산부에 기 저장된 교정값을 사용하여 오차 보정을 수행하는 단계;사이즈 이펙트(Size Effect) 및 가변 계산 주기에 상응하는 샘플링 개수를 사용하여 스컬링 보상을 수행하는 단계; 및상기 스컬링 보상을 기초로 가변 연산 주기를 갖는 정렬 루프를 수행하거나 가변 시간 항법 방정식을 연산하는 단계를 더 포함하는관성 항법 시스템의 항법 정보 제공 방법
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제 7 항에 있어서,상기 관성 항법 정보 연산부의 하트비트에 동기화되어 자이로스코프로부터 취득된 각가속도 값을 입력 받는 단계;상기 관성 항법 정보 연산부에 기 저장된 교정값을 사용하여 오차 보정을 수행하는 단계;가변 계산 주기를 위한 샘플링 개수를 사용하여 코닝 보상을 수행하는 단계; 및상기 코닝 보상을 기초로 가변 연산 주기를 갖는 정렬 루프를 수행하거나 가변 시간 항법 방정식을 연산하는 단계를 더 포함하는관성 항법 시스템의 항법 정보 제공 방법
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제 8 항에 있어서,상기 관성 항법 정보 연산부의 가변 하트비트에 동기화되어 자이로스코프의 샘플을 취득하는 단계; 및가변연산 주기에 따른 오차 및 코닝 모션을 보상하는 단계를 더 포함하는관성 항법 시스템의 항법 정보 제공 방법
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제 10 항에 있어서,상기 하트비트에 따라 상기 가속도계와 상기 자이로스코프의 샘플을 취득하는 단계를 더 포함하는관성 항법 시스템의 항법 정보 제공 방법
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제 8 항에 있어서,상기 오차 보정을 수행하는 단계는,상기 가속도계로부터 비력을 입력 받는 단계;상기 비력을 표준 단위로 변환하는 단계;상기 관성 항법 정보 연산부의 가변 연산 주기에 따라 변하는 온도 필터 이득을 실시간 연산하여 온도를 필터링하는 단계;상기 온도의 필터링이 완료되면 상기 온도의 필터링 결과를 적용하여 상기 가속도계의 센서 오차를 보정하는 단계; 및상기 센서 오차의 보정 결과를 가변 연산 주기에 상응하는 시정수로 변환하는 단계를 포함하는관성 항법 시스템의 항법 정보 제공 방법
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제 12 항에 있어서,상기 오차 보정을 수행하는 단계는,상기 가변 연산 주기에 따른 속도 증분값을 입력 받는 단계; 및상기 속도 증분값을 재 정렬한 후 사이즈 이펙트(size effect) 및 스컬링(sculling)을 보상하여 상기 속도 증분값을 보상하는 단계를 포함하는관성 항법 시스템의 항법 정보 제공 방법
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제 8 항에 있어서,상기 가속도계의 오차만 보상된 속도 성분의 가변 연산 주기에 따른 사이즈 이펙트 및 스컬링 오차 보상을 위해 취득 샘플을 재정렬하는 단계; 및상기 가변 연산 주기의 길고 짧은 특성을 기초로 실시간으로 스컬링 기법을 선택하는 단계를 더 포함하는관성 항법 시스템의 항법 정보 제공 방법
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제 8 항에 있어서,상기 샘플링 개수의 많고 적은 특성 및 상기 관성 항법 정보 연산부의 동특성에 따라 스컬링 기법과 코닝 기법을 선택하는 단계;상기 스컬링 기법과 상기 코닝 기법이 선택되면 현재 시점의 연산 주기를 체크하고 상기 스컬링 기법과 상기 코닝 기법을 체크하는 단계; 및상기 스컬링 기법과 상기 코닝 기법의 체크 후 사용하려는 전체 샘플에 대해 현재 시점의 연산 주기와 과거 시점의 연산 주기를 확인하여 현재 시점의 연산 주기에 맞도록 과거의 샘플링 값 들을 보간하는 단계를 더 포함하는관성 항법 시스템의 항법 정보 제공 방법
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제 15 항에 있어서,상기 스컬링 기법과 상기 코닝 기법을 체크한 후 현재 시점에서 선택된 샘플링 개수에 필요한 연산 시간을 계산하는 단계;과거 시점의 샘플링 개수에 필요한 연산 시간을 계산하는 단계;상기 현재 시점의 샘플링을 이용한 연산 시간이 상기 과거 시점의 연산 시간보다 크면 과거 샘플링을 확장하여 현재의 연산 시간과 동일한 양의 샘플을 확보하는 단계; 및상기 현재 시점의 샘플링을 이용한 연산 시간이 상기 과거 시점의 연산 시간보다 작으면 상기 현재 시점의 연산 시간에 맞도록 과거 샘플의 개수를 분할하는 단계를 더 포함하는관성 항법 시스템의 항법 정보 제공 방법
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제 15 항에 있어서,상기 현재 시점에서 취득된 가속도계/자이로스코프 샘플의 연산 주기가 이전 샘플의 연산 주기보다 길 경우 복수의 과거 샘플을 시간 순서대로 늘어 놓고 상기 현재 시점의 샘플 시간 및 보상 기법에 맞추어 과거의 샘플링 데이터를 확장하여 상기 현재 시점의 연산 주기와 일치시키는 단계; 및상기 현재 시점의 연산 주기가 상기 과거 시점의 연산 주기보다 짧을 경우 과거의 샘플 값을 분할하여 현재의 연산 주기와 일치시키는 단계를 더 포함하는관성 항법 시스템의 항법 정보 제공 방법
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제 8 항에 있어서,입력된 각도 증분값 및 온도 값을 표준 단위로 변환 후 실시간 가변 이득을 갖는 온도 필터를 거쳐 온도에 따른 자이로스코프의 오차 요소를 보상하는 단계; 및현재의 연산주기를 갖는 데이터로 변환하는 단계를 더 포함하는관성 항법 시스템의 항법 정보 제공 방법
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제 8 항에 있어서,정렬이 시작되면 가변 연산 시간에 맞추어 오차 보상된 속도 증분값 및 각속도 증분값을 호출하는 단계;상기 속도 증분값 및 상기 각속도 증분값을 이용하여 자세를 연산하기 위한 폐루프 제어기에서 가변 연산 주기를 폐루프의 시정수로 적용시키는 단계;매 연산마다 상기 폐루프의 댐핑 이득을 계산하는 단계;상기 댐핑 이득에 상응하는 각 회전량을 결정하는 단계;상기 각 회전량을 이용한 가변 연산 쿼터니언을 갱신하여 자세를 추정하는 단계;기 설정된 개략 정렬 시간에 도달하면 방위각을 갱신하고, 정렬 방식이 폐루프 방식이면 기 설정된 정밀 정렬 시간에 도달할 때까지 상기 댐핑 이득을 증가 또는 감소 또는 유지시키면서 폐루프 정렬을 지속적으로 수행하는 단계; 및상기 정렬 방식이 상기 폐루프 방식이 아니면 영속도 보정필터를 사용하여 정렬을 수행하는 단계를 더 포함하는관성 항법 시스템의 항법 정보 제공 방법
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제 19 항에 있어서,상기 영속도 보정필터를 사용하여 정렬을 수행하는 단계는,상기 가변 연산 시간을 사용하는 개략 정렬 시 추정된 자세 값을 보정 필터의 초기 값으로 사용하는 단계;상기 영속도 보정필터를 위해 개략 정렬에서 구해진 자세 값을 이용하여 가변 연산 주기로 항법 방정식을 연산하는 단계;상기 영속도 보정필터 적용기준을 샘플 개수 또는 일정 시간으로 수행하는 단계;상기 샘플 개수 기준일 경우, 상기 영속도 보정 필터의 상태 천이 행렬 및 측정행렬에 필요한 서로 다른 연산 주기를 갖는 변수들을 기준 샘플 개수에 도달할 때까지 누적하는 단계;상기 기준 샘플 개수에 상응하는 총 샘플 시간을 계산하는 단계샘플 개수가 기 설정된 수량에 도달하면 총 샘플 시간을 이용하여 보정필터를 이산화하는 단계;연산된 필터 추정값을 사용하여 항법 및 센서오차를 보상하는 단계;상기 영속도 보정필터 방식이 일정 시간을 기준으로 선택되면, 관성 센서로부터 데이터 샘플을 취득할 때마다 샘플을 누적하고, 동시에 상기 영속도 보정필터의 상태 천이 행렬 및 측정치 행렬에 필요한 변수들을 누적하는 단계;상기 누적된 샘플 개수에 상응하는 누적 연산 시간이 기 설정된 기준 시간보다 크거나 같아지면 상기 일정 시간 기준에 맞추어 샘플을 재정렬하고 보간하는 단계;상기 보간이 완료되면 기준 시간(predefined time)을 시정수로 하여 연속 시간 영역의 오차 방정식을 이산 시간으로 변환하는 단계;이산 모델로 변환된 오차 방정식을 이용하여 정렬필터를 구동하여 항법오차, 센서오차 및 장착오차를 추정하여 항법 및 센서오차를 보상하는 단계; 및 상기 정렬 시간이 상기 기준 시간에 도달하면 항법 모드로 천이하는 단계를 포함하는관성 항법 시스템의 항법 정보 제공 방법
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제 7 항에 있어서,상기 하트비트를 기준 시간으로 사용하여 상기 가변 항법 정보의 자세, 속도 및 위치를 연산하는 단계를 더 포함하는관성 항법 시스템의 항법 정보 제공 방법
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가변 항법 주기 및 전파 송수신 주기를 결정하기 위한 타이밍 신호를 RF 송수신부로 전달하여 상기 타이밍 신호에 따라 결정되는 전파 송수신 주기로 RF 안테나를 통해 전파가 방사되도록 하는 단계;상기 타이밍 신호와 상기 RF 안테나의 전파 방사 시간 간의 지연시간을 계산하고, 상기 지연시간을 기초로 상기 가변 항법 주기의 연산 주기를 결정하는 단계;상기 연산 주기를 기초로 생성되는 하트비트와 동기화되어 주기적으로 상기 가변 항법 주기의 연산을 수행하는 단계; 및상기 가변 항법 주기의 연산 결과를 기초로 동기화된 가변 항법 정보의 영상을 처리하는 단계를 수행하는 명령어를 포함하는 프로그램이 기록된컴퓨터 판독 가능 기록 매체
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가변 항법 주기 및 전파 송수신 주기를 결정하기 위한 타이밍 신호를 RF 송수신부로 전달하여 상기 타이밍 신호에 따라 결정되는 전파 송수신 주기로 RF 안테나를 통해 전파가 방사되도록 하는 단계;상기 타이밍 신호와 상기 RF 안테나의 전파 방사 시간 간의 지연시간을 계산하고, 상기 지연시간을 기초로 상기 가변 항법 주기의 연산 주기를 결정하는 단계;상기 연산 주기를 기초로 생성되는 하트비트와 동기화되어 주기적으로 상기 가변 항법 주기의 연산을 수행하는 단계; 및상기 가변 항법 주기의 연산 결과를 기초로 동기화된 가변 항법 정보의 영상을 처리하는 단계를 수행하는컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램
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