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다중 IMU 및 GNSS의 융합항법시스템을 위한 IMU 센서 고장 검출 방법 및 장치

  • 기술번호 : KST2021011048
  • 담당센터 : 대전기술혁신센터
  • 전화번호 : 042-610-2279
요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 다중 IMU(Inertial Measurement Unit) 및 GNSS(Global Navigation Satellite System)의 융합항법시스템을 위한 IMU 센서 고장 검출 방법 및 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 분권화된(decentralized) 칼만필터를 기반으로 하고 다중 IMU 센서 및 GNSS 센서가 융합된 항법시스템에서, 각각의 IMU 센서로 이루어진 각 서브필터의 고장검출 검정통계량들 간 상관성 분석을 통해 IMU 센서의 고장을 검출하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, IMU 센서 고장을 검출함과 동시에, 고안전성 자율이동체의 운용 지원을 위해 시스템에서 요구하는 항법 연속성 확률 요구조건을 맞출 수 있는, 다중 IMU 및 GNSS의 융합항법시스템을 위한 IMU 센서 고장 검출 방법 및 장치를 제공한다. 하위필터 간 상관관계를 고려함으로써 각 하위필터에 할당되는 연속성 요구조건이 완화되도록 하며, 이와 같이 완화된 연속성 요구조건은 항법 시스템 가용성 향상에 직접적인 영향을 주어 시스템 가용성을 높이는 데에 기여하게 된다.
Int. CL G01C 25/00 (2006.01.01) G01C 21/20 (2006.01.01) G01C 21/26 (2006.01.01) G06F 17/18 (2006.01.01)
CPC G01C 25/00(2013.01) G01C 21/20(2013.01) G01C 21/26(2013.01) G06F 17/18(2013.01)
출원번호/일자 1020200075298 (2020.06.19)
출원인 한국과학기술원
등록번호/일자 10-2302865-0000 (2021.09.10)
공개번호/일자
공고번호/일자 (20210917) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 국내출원/신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2020.06.19)
심사청구항수 10

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술원 대한민국 대전광역시 유성구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 이지윤 대전 유성구
2 이진실 대전 유성구
3 김동우 대전 유성구
4 민동찬 대전 유성구
5 남기훈 대전 유성구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 장수현 대한민국 서울특별시 서초구 바우뫼로 ***, *층(양재동, 영진빌딩)(두리암특허법률사무소)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술원 대전광역시 유성구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application
2020.06.19 수리 (Accepted) 1-1-2020-0635363-57
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search
2021.01.18 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
3 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search
2021.04.16 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-6-2021-0115328-66
4 등록결정서
Decision to grant
2021.06.24 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2021-0499513-33
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번호 청구항
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다중 IMU(Inertial Measurement Unit) 및 GNSS(Global Navigation Satellite System)의 융합항법시스템을 위한 IMU 센서 고장 검출 방법으로서,(a) 센서로부터 칼만필터(Kalman filter)에 입력값으로 사용할 값을 수신하는 단계;(b) 수신한 상기 입력값을 분권화된 칼만필터의 각 하위필터에 입력하는 단계;(c) 상기 각 하위필터에서 고장검출을 위한 검정통계량을 산출하는 단계;(d) 상기 검정통계량들 간의 상관성을 산출하는 단계;(e) 상기 상관성을 기반으로 항법 연속성 요구조건을 충족시킬 수 있는 임계값을 결정하는 단계; 및,(f) 상기 임계값과 검정통계량과의 비교를 통해 IMU 센서 고장을 검출하는 단계를 포함하는, 다중 IMU 및 GNSS의 융합항법시스템을 위한 IMU 센서 고장 검출 방법
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청구항 1에 있어서,상기 단계(a)의 센서는,GNSS 센서 및 다수의 IMU 센서를 구비하는 것을 특징으로 하는, 다중 IMU 및 GNSS의 융합항법시스템을 위한 IMU 센서 고장 검출 방법
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청구항 2에 있어서,상기 단계(b)에서,각 하위필터의 입력은,상기 GNSS 센서의 의사거리 측정치(이하, 'GNSS 의사거리 측정치'라 한다) 및, 해당 하위필터에 매칭된 IMU 센서의 측정치인 것을 특징으로 하는, 다중 IMU 및 GNSS의 융합항법시스템을 위한 IMU 센서 고장 검출 방법
4 4
청구항 3에 있어서,상기 검정통계량은,상기 GNSS 의사거리 측정치와, IMU 센서 측정치로부터 계산된 IMU 의사거리 측정치 간의 차인 것을 특징으로 하는, 다중 IMU 및 GNSS의 융합항법시스템을 위한 IMU 센서 고장 검출 방법
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청구항 4에 있어서,상기 단계(c)에서,상기 하위필터의 갯수가 n개이고, 상기 각 하위필터에 입력된 상기 GNSS 의사거리 측정치의 개수가 m개인 경우,상기 검정통계량은 m x n 개를 산출하는 것을 특징으로 하는, 다중 IMU 및 GNSS의 융합항법시스템을 위한 IMU 센서 고장 검출 방법
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청구항 5에 있어서,상기 단계(d)에서, 상기 상관성은,서로 동일한 GNSS 의사거리 측정치를 활용하는 서로 다른 하위필터의 검정통계량들 간의 상관성인 것을 특징으로 하는, 다중 IMU 및 GNSS의 융합항법시스템을 위한 IMU 센서 고장 검출 방법
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청구항 6에 있어서,상기 다중 IMU 및 GNSS의 융합항법시스템에 설정된 연속성 위협확률을 시스템 연속성 위협확률이라 할 경우,상기 단계(e)에서, 상기 임계값은,상기 단계(d)에서 구한 상관성 정보로부터, 모든 하위필터의 검정통계량의 결합확률분포를 산출하고, 상기 결합확률분포에 따라, 상기 모든 하위필터의 검정통계량이 모두 각각에 해당하는 특정의 임계값을 넘는 확률이 상기 시스템 연속성 위협확률이 될 경우, 상기 각 임계값을 각각의 검정통계량에 대한 임계값으로 결정하는 것을 특징으로 하는, 다중 IMU 및 GNSS의 융합항법시스템을 위한 IMU 센서 고장 검출 방법
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청구항 7에 있어서,상기 단계(f)에서,상기 각 하위필터에 대한 m개의 검정통계량 중 1개 이상의 검정통계량이 해당 검정통계량에 대한 임계값을 초과할 경우, 상기 하위필터에 해당하는 IMU 센서의 고장인 것으로 결정하는 것을 특징으로 하는, 다중 IMU 및 GNSS의 융합항법시스템을 위한 IMU 센서 고장 검출 방법
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다중 IMU 및 GNSS의 융합항법시스템을 위한 IMU 센서 고장을 검출하기 위한 컴퓨터 프로그램으로서,비일시적 저장 매체에 저장되며, 프로세서에 의하여,(a) 센서로부터 칼만필터에 입력값으로 사용할 값을 수신하는 단계;(b) 수신한 상기 입력값을 분권화된 칼만필터의 각 하위필터에 입력하는 단계;(c) 상기 각 하위필터에서 고장검출을 위한 검정통계량을 산출하는 단계;(d) 상기 검정통계량들 간의 상관성을 산출하는 단계;(e) 상기 상관성을 기반으로 항법 연속성 요구조건을 충족시킬 수 있는 임계값을 결정하는 단계; 및,(f) 상기 임계값과 검정통계량과의 비교를 통해 IMU 센서 고장을 검출하는 단계가 실행되도록 하는 명령을 포함하는, 다중 IMU 및 GNSS의 융합항법시스템을 위한 IMU 센서 고장을 검출하기 위한, 비일시적 저장 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램
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다중 IMU 및 GNSS의 융합항법시스템을 위한 IMU 센서 고장을 검출하기 위한 장치로서,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 입력값으로 사용할 값을 수신하는 단계;(b) 수신한 상기 입력값을 분권화된 칼만필터의 각 하위필터에 입력하는 단계;(c) 상기 각 하위필터에서 고장검출을 위한 검정통계량을 산출하는 단계;(d) 상기 검정통계량들 간의 상관성을 산출하는 단계;(e) 상기 상관성을 기반으로 항법 연속성 요구조건을 충족시킬 수 있는 임계값을 결정하는 단계; 및,(f) 상기 임계값과 검정통계량과의 비교를 통해 IMU 센서 고장을 검출하는 단계가 실행되도록 하는, 다중 IMU 및 GNSS의 융합항법시스템을 위한 IMU 센서 고장을 검출하기 위한 장치
지정국 정보가 없습니다
패밀리정보가 없습니다
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순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 과학기술정보통신부 한국과학기술원 이공분야기초연구사업 (EZBARO)PPP 시스템을 활용하는 자율이동체의 실시간 항법 안전성 정량화 기법 연구(2019)
2 과학기술정보통신부 한국과학기술원 이공분야기초연구사업 (통합EZ)안전한 UAM 운용을 위한 융복합 항법의 무결성 보장 기술 개발 연구(2020)