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칼만필터를 이용한 항법 무결성 보장 시스템이, 상태 예측단계에 사용되는 센서 고장에 대한 항법 보호수준을 산출하는 방법으로서,(a) 센서로부터, 칼만필터에 입력으로 사용할 값(이하 '칼만필터 입력값'이라 한다)을 수신하는 단계;(b) 수신된 칼만필터 입력값을 칼만필터에 입력하는 단계;(c) 상기 칼만필터 입력값으로부터 상기 칼만필터에 의해 계산된 값(이하 '칼만필터 계산값'이라 한다)으로부터 노이즈 수준을 계산하는 단계; 및(d) 상기 칼만필터 계산값 및 상기 노이즈 수준으로부터, 수직위치 보호수준(VPL, vertical protection level)을 산출하는 단계를 포함하고,상기 칼만필터 입력값은, IMU 센서 측정치인 , GNSS 센서 측정치인 , GNSS 센서 노이즈 공분산 행렬인 을 포함하는,상태 예측단계에 사용되는 센서 고장에 대한 항법 보호수준 산출 방법
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청구항 1에 있어서,상기 칼만필터 계산값은,IMU 센서 활용한 예측 상태(위치)벡터 ;GNSS 센서 활용한 업데이트 상태(위치)벡터 ;IMU 센서 측정치를 활용한 예측 모델 ;칼만 게인(gain) ;GNSS 센서 측정치 행렬 ; 및이노베이션 벡터 를 포함하고,상기 노이즈 수준 ,은,에 의해 계산되고, 아래첨자 v는 수직방향 (vertical) 위치의 노이즈 수준을 의미하며, 여기서 = 이고, = 이며,아래첨자 p는 각 행렬 , 의 위치(position) 도메인 관련 항을 의미하는 것을 특징으로 하는, 상태 예측단계에 사용되는 센서 고장에 대한 항법 보호수준 산출 방법
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청구항 3에 있어서,상기 수직위치 보호수준(VPL)은,에 의하여 산출되고,여기서 는 미리 설정되는 무결성 확률 상수로서, 시스템에 할당 된 상태 예측단계에 사용되는 센서 고장에 대한 무결성 요구조건 확률에 따라 결정되는 값인 것을 특징으로 하는, 상태 예측단계에 사용되는 센서 고장에 대한 항법 보호수준 산출 방법
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청구항 1에 있어서,상기 단계(d) 이후,(e) 상기 산출된 수직위치 보호수준(VPL)이 임계값보다 작을 경우에는, 상태 예측단계에 사용되는 센서가 정상동작하는 안정된 상황으로 판단하고, 그렇지 않을 경우에는 센서가 기 설정된 수준 이상으로 이상 동작하는 것으로 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 상태 예측단계에 사용되는 센서 고장에 대한 항법 보호수준 산출 방법
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상태 예측단계에 사용되는 센서 고장에 대한 항법 보호수준을 산출하기 위한 컴퓨터 프로그램으로서,비일시적 저장 매체에 저장되며, 프로세서에 의하여,(a) 센서로부터, 칼만필터에 입력으로 사용할 값(이하 '칼만필터 입력값'이라 한다)을 수신하는 단계;(b) 수신된 칼만필터 입력값을 칼만필터에 입력하는 단계;(c) 상기 칼만필터 입력값으로부터 상기 칼만필터에 의해 계산된 값(이하 '칼만필터 계산값'이라 한다)으로부터 노이즈 수준을 계산하는 단계; 및(d) 상기 칼만필터 계산값 및 상기 노이즈 수준으로부터, 수직위치 보호수준(VPL, vertical protection level)을 산출하는 단계가 실행되도록 하는 명령을 포함하고,상기 칼만필터 입력값은, IMU 센서 측정치인 , GNSS 센서 측정치인 , GNSS 센서 노이즈 공분산 행렬인 을 포함하는,상태 예측단계에 사용되는 센서 고장에 대한 항법 보호수준을 산출하기 위한 컴퓨터 프로그램
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청구항 6에 있어서,상기 칼만필터 계산값은,IMU 센서 활용한 예측 상태(위치)벡터 ;GNSS 센서 활용한 업데이트 상태(위치)벡터 ;IMU 센서 측정치를 활용한 예측 모델 ;칼만 게인(gain) ;GNSS 센서 측정치 행렬 ; 및이노베이션 벡터 를 포함하고,상기 노이즈 수준 ,은,에 의해 계산되고, 아래첨자 v는 수직방향 (vertical) 위치의 노이즈 수준을 의미하며, 여기서 = 이고, = 이며,아래첨자 p는 각 행렬 , 의 위치(position) 도메인 관련 항을 의미하는 것을 특징으로 하는, 상태 예측단계에 사용되는 센서 고장에 대한 항법 보호수준을 산출하기 위한 컴퓨터 프로그램
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청구항 8에 있어서,상기 수직위치 보호수준(VPL)은,에 의하여 산출되고,여기서 는 미리 설정되는 무결성 확률 상수로서, 시스템에 할당 된 상태 예측단계에 사용되는 센서 고장에 대한 무결성 요구조건 확률에 따라 결정되는 값인 것을 특징으로 하는, 상태 예측단계에 사용되는 센서 고장에 대한 항법 보호수준을 산출하기 위한 컴퓨터 프로그램
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청구항 6에 있어서,상기 단계(d) 이후,(e) 상기 산출된 수직위치 보호수준(VPL)이 임계값보다 작을 경우에는, 상태 예측단계에 사용되는 센서가 정상동작하는 안정된 상황으로 판단하고, 그렇지 않을 경우에는 센서가 기 설정된 수준 이상으로 이상 동작하는 것으로 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 상태 예측단계에 사용되는 센서 고장에 대한 항법 보호수준을 산출하기 위한 컴퓨터 프로그램
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상태 예측단계에 사용되는 센서 고장에 대한 항법 보호수준을 산출하는 시스템으로서,적어도 하나의 프로세서; 및컴퓨터로 실행가능한 명령을 저장하는 적어도 하나의 메모리를 포함하되,상기 적어도 하나의 메모리에 저장된 상기 컴퓨터로 실행가능한 명령은, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의하여, (a) 센서로부터, 칼만필터에 입력으로 사용할 값(이하 '칼만필터 입력값'이라 한다)을 수신하는 단계;(b) 수신된 칼만필터 입력값을 칼만필터에 입력하는 단계;(c) 상기 칼만필터 입력값으로부터 상기 칼만필터에 의해 계산된 값(이하 '칼만필터 계산값'이라 한다)으로부터 노이즈 수준을 계산하는 단계; 및(d) 상기 칼만필터 계산값 및 상기 노이즈 수준으로부터, 수직위치 보호수준(VPL, vertical protection level)을 산출하는 단계가 실행되도록 하고,상기 칼만필터 입력값은, IMU 센서 측정치인 , GNSS 센서 측정치인 , GNSS 센서 노이즈 공분산 행렬인 을 포함하는,상태 예측단계에 사용되는 센서 고장에 대한 항법 보호수준 산출 시스템
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