KR101135880B1 - Location measurement system and its method for railroad car using gps and imu - Google Patents

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Abstract

본 발명은 GPS 및 IMU 를 이용한 철도차량용 위치검측시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 위성으로부터 수신되는 데이터를 토대로 철도차량의 위치 데이터를 규칙적인 간격으로 공급하는 GPS 수신기; 관성측정장치인 IMU; 상기 IMU에서 측정된 가속도를 교정하여 교정된 가속도를 구하고, 이를 이용하여 속도와 KP(킬로정)을 구하고, 상기의 GPS 수신기에서 수신한 위치신호로 KP를 보정하는 계산부; 및 상기의 교정된 가속도, 속도 및 KP를 저장하는 저장부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 GPS 및 IMU 를 이용한 철도차량용 위치검측시스템 및 그 방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, 고속철도차량에서 정확한 위치 정보를 제공하는 GPS와 GPS가 동작하지 않는 범위에서도 정확한 가속도 정보를 제공하는 IMU를 통합하여 서로의 에러를 보정함으로써, 주행 중인 열차의 정확한 위치를 측정할 수 있다. 또한 철도차량에 탑재할 수 있는 소형 시스템이므로, 유지 보수 측면에서 손쉬운 장점이 있다.The present invention relates to a position detection system for railroad cars using GPS and IMU and a method thereof, comprising: a GPS receiver for supplying positional data of railroad cars at regular intervals based on data received from satellites; IMU, an inertial measurement unit; A calculation unit for calculating the corrected acceleration by correcting the acceleration measured by the IMU, calculating a speed and KP using the same, and correcting the KP by the position signal received by the GPS receiver; And a storage unit to store the corrected acceleration, speed, and KP. It provides a position detection system for railroad cars using GPS and IMU and characterized in that it comprises a.
According to the present invention, by integrating a GPS that provides accurate position information in a high-speed rail vehicle and an IMU that provides accurate acceleration information even in a range in which GPS does not operate, by correcting each other's errors, it is possible to measure the exact position of a running train. have. In addition, since it is a compact system that can be mounted on a railway vehicle, there is an advantage in terms of easy maintenance.

Description

ＧＰＳ 및 ＩＭＵ를 이용한 철도차량용 위치검측시스템 및 그 방법{LOCATION MEASUREMENT SYSTEM AND ITS METHOD FOR RAILROAD CAR USING GPS AND IMU}LOCATION MEASUREMENT SYSTEM AND ITS METHOD FOR RAILROAD CAR USING GPS AND IMU}

본 발명은 GPS 및 IMU 를 이용한 철도차량용 위치검측시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 정확한 위치 정보를 제공하는 GPS와 GPS가 동작하지 않는 범위에서도 정확한 가속도 정보를 제공하는 IMU를 통합하고 서로의 에러를 보정하여 고정밀 위치측정을 할 수 있도록 하는 GPS 및 IMU 를 이용한 철도차량용 위치검측시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a position detection system for railroad vehicles using GPS and IMU and a method thereof, and more particularly, to integrate GPS that provides accurate position information and IMU that provides accurate acceleration information even in a range where GPS is not operated. The present invention relates to a position detection system for railroad cars using GPS and IMU and a method for correcting the position error.

철도의 운행에 있어서 정확한 위치측정은 매우 중요하다. 정확한 위치가 파악이 되어야 측정된 물리량이 의미가 있으며, 차량이나 선로의 고장 등이 발생한 정확한 위치 파악을 통해 해당 KP(킬로 정)에서 정확한 사고 원인 등을 밝혀낼 수 있다.
Accurate positioning is very important in the operation of railways. The exact physical location is meaningful only when the exact location is known, and the exact cause of the accident can be identified in the KP by determining the exact location where the vehicle or track failure occurred.

종래의 위치 계측 방법인 궤도회로는 좌우의 레일을 차축으로 단락시켜 차량의 존재를 검지하는 회로로서, 레일을 적당한 구간으로 나누어 각 구간마다 차량의 유무를 검지하여 신호와 경보기 등을 제어하는 것이다. Conventional position measuring method is a circuit for detecting the presence of the vehicle by shorting the left and right rails to the axle, and divides the rail into appropriate sections to detect the presence or absence of the vehicle in each section to control signals and alarms.

다시 말하면, 궤도를 통해 흐르는 전류가 열차가 진입함으로써, 통전이 되는 것을 확인하는 회로이다.
In other words, it is a circuit for confirming that electric current flowing through the track is energized by the train entering.

궤도는 열팽창 때문에 약 1.5Km 간격으로 끊어져 있다. 그래서 선로 양단에 각각 전압을 인가하면 전류가 흐르지 않다가 열차가 진입하게 되면, 열차 바퀴를 통해 통전이 되므로 열차가 이 궤도 구간 안에 있다는 것을 감지하게 된다. The tracks are broken at about 1.5 km intervals due to thermal expansion. Thus, when voltage is applied to both ends of the line, when no current flows and the train enters, the train is energized through the wheels, so that the train is in this track section.

그러나 궤도회로를 이용할 경우 열차가 1.5Km 내에 있다는 것은 알지만 궤도의 어느 위치에 있는지 정확히 알지 못하므로, 최대 1.5Km 의 오차를 포함하고 있다.
However, when using the track circuit, it knows that the train is within 1.5 km, but it does not know exactly where it is on the track, so it contains a maximum error of 1.5 km.

종래의 또 다른 위치 계측 방법인 타코메타는 자동차나 열차의 회전속도를 측정하는 장치이다.Tacometa, another conventional position measuring method, is a device for measuring the rotational speed of a car or a train.

고정밀 타코메타가 있으나, 열차 바퀴는 안쪽과 바깥쪽의 지름이 같지가 않고 바퀴의 안쪽으로 갈수록 지름이 작아지는 형태로 되어있기 때문에 열차가 움직일 때마다 바퀴의 접촉부분이 다르고 그에 따라서 바퀴 둘레 길이도 다르다.
There is a high precision tachometer, but because the wheels of the train are not the same diameter inside and outside, and the diameter decreases toward the inside of the wheel.

따라서 고정밀 타코메타를 사용할지라도 바퀴 둘레의 길이가 항상 변하기 때문에 정밀한 측정이 어렵다.
Therefore, even when using a high precision tachometer, since the length of the wheel circumference always changes, it is difficult to make accurate measurements.

상기와 같이 종래 기술에 의하면 가격 면에서는 저렴하나, 궤도회로의 경우 기본적으로 1.5Km의 오차를 갖고 있으며, 타코메타의 경우는 고정밀 타코메타를 사용하는 경우에도 바퀴 둘레의 길이에 따른 오차를 항상 가지고 있다.
As described above, the conventional technology is inexpensive in terms of price, but the track circuit basically has an error of 1.5 km, and in the case of tacometa, there is always an error according to the length of the wheel circumference even when a high precision tacometa is used.

본 발명은 상기의 종래 기술상의 제반 사정을 감안하여 이를 해결하기 위한 것으로, 정확한 위치 정보를 제공하는 GPS와 GPS가 동작하지 않는 범위에서도 정확한 가속도 정보를 제공하는 IMU를 통합하고 서로의 에러를 보정하여 고정밀 위치측정을 할 수 있도록 된 GPS 및 IMU 를 이용한 철도차량용 위치검측시스템 및 그 방법을 제공하고자 함에 발명의 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances in the prior art, and integrates a GPS that provides accurate location information and an IMU that provides accurate acceleration information even in a range where GPS is not operated and corrects errors of each other. An object of the present invention is to provide a position detection system for railroad vehicles and a method thereof using GPS and IMU which enable high-precision position measurement.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 GPS 및 IMU 를 이용한 철도차량용 위치검측시스템은, 위성으로부터 수신되는 데이터를 토대로 철도차량의 위치 데이터를 규칙적인 간격으로 공급하는 GPS 수신기; 관성측정장치인 IMU; 상기 IMU에서 측정된 가속도를 교정하여 교정된 가속도를 구하고, 이를 이용하여 속도와 KP(킬로정)을 구하고, 상기의 GPS 수신기에서 수신한 위치신호로 KP를 보정하는 계산부; 및 상기의 교정된 가속도, 속도 및 KP를 저장하는 저장부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
A railroad vehicle position detection system using the GPS and IMU of the present invention for achieving the above object, GPS receiver for supplying the positional data of the railroad car at regular intervals based on the data received from the satellite; IMU, an inertial measurement unit; A calculation unit for calculating the corrected acceleration by correcting the acceleration measured by the IMU, calculating a speed and KP using the same, and correcting the KP by the position signal received by the GPS receiver; And a storage unit to store the corrected acceleration, speed, and KP. Characterized in that it comprises a.

또한, 상기 계산부는 IMU에서 측정된 가속도로부터 교정된 가속도를 구하기 위해 온도센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.
In addition, the calculation unit is characterized in that it comprises a temperature sensor to obtain the corrected acceleration from the acceleration measured in the IMU.

또한, 상기 계산부는 GPS 수신기에서 수신한 위치신호로 KP를 보정하기 위해서 순방향 에러보정 방식과 역방향 에러보정 방식을 혼용하여 합산한 후 평균값을 이용하는 것을 특징으로 한다.
In addition, the calculation unit is characterized by using the average value after combining the forward error correction method and the backward error correction method in order to correct the KP with the position signal received from the GPS receiver.

한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 GPS 수신기에서 수신한 위치신호로 KP를 보정하는 방법은, 시간 t0 에서 t0 + Δt 까지 순방향 에러 보정 방식을 적용하는 단계; 시간 t0 + Δt 에서 t0 까지 역방향 에러 보정 방식을 적용하는 단계; 및 상기 순방향 에러 보정 방식과 역방향 에러 보정 방식을 혼용하여 합산한 후 평균값을 구하는 단계; 를 이용하는 것을 특징으로 한다.
On the other hand, the method for correcting the KP with the position signal received by the GPS receiver according to an embodiment of the present invention, applying a forward error correction method from time t0 to t0 + Δt; Applying a reverse error correction scheme from time t0 + Δt to t0; And summing up the forward error correction method and the backward error correction method, and calculating an average value. It characterized by using.

본 발명에 따른 GPS 및 IMU 를 이용한 철도차량용 위치검측시스템 및 그 방법에 의하면, 고속철도차량에서 정확한 위치 정보를 제공하는 GPS와 GPS가 동작하지 않는 범위에서도 정확한 가속도 정보를 제공하는 IMU를 통합하여 서로의 에러를 보정함으로써, 주행 중인 열차의 정확한 위치를 측정할 수 있다. 또한, 차량에 탑재할 수 있는 소형 시스템이므로, 유지 보수 측면에서 손쉬운 장점이 있다.
According to the present invention, the position detecting system for a railroad vehicle using GPS and IMU and its method integrate a GPS providing accurate position information in a high-speed railway vehicle and an IMU providing accurate acceleration information even in a range where GPS is not operated. By correcting the error, it is possible to measure the exact position of the train being driven. In addition, since it is a compact system that can be mounted on the vehicle, there is an easy advantage in terms of maintenance.

도 1은 본 발명에 따른 GPS 및 IMU 를 이용한 철도차량용 위치검측시스템의 예시도,
도 2는 본 발명에 따른 GPS 및 IMU 를 이용한 철도차량용 위치검측시스템의 블록도,
도 3은 본 발명에 따른 가속도 교정부의 블록도,
도 4는 본 발명에 따른 GPS 위치신호를 기준으로 IMU 신호의 에러를 보정하기 위해 순방향 에러 보정 방식과 역방향 에러 보정 방식을 나타내는 예시도.1 is an exemplary view of a position detection system for a railway vehicle using GPS and IMU according to the present invention;
2 is a block diagram of a position detection system for a railway vehicle using GPS and IMU according to the present invention;
3 is a block diagram of an acceleration correction unit according to the present invention;
4 is an exemplary view showing a forward error correction method and a reverse error correction method to correct an error of an IMU signal based on a GPS position signal according to the present invention;

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 보다 상세하게 설명한다.
Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment according to the present invention.

철도 차량에 탑재되는 GPS와 IMU로 구성된 위치검측시스템의 기본적인 알고리즘은 낮은 샘플링 주파수 위치 신호에 대해서 장점을 갖고 있는 GPS를 기본적인 절대 좌표로 삼고, 높은 샘플링 주파수 위치 신호에 대해서 신뢰성을 갖고 있는 IMU로 GPS의 단점을 보완하는 것이다.
The basic algorithm of the position detection system consisting of GPS and IMU installed on a railroad vehicle is GPS, which has the advantage of low sampling frequency position signal as basic absolute coordinate, and IMU which is reliable for high sampling frequency position signal. It is to compensate for the shortcomings.

주행 시, IMU는 위치 측정의 큰 장점을 가지고 있으나, 이동 시간이 길어짐에 따라 오차가 증가하는 단점을 GPS의 정확한 저주파 위치 신호로 보정하는 것이다. 반면, GPS가 수신되지 않는 부분인 터널이나 기타 산악지역에서는, IMU의 신호로 보정할 수가 있다.
While driving, the IMU has a great advantage of position measurement, but the error that the error increases with longer travel time is compensated by the GPS low-frequency position signal. On the other hand, in tunnels and other mountain areas where GPS is not received, it can be corrected by the IMU's signal.

도 1은 본 발명에 따른 GPS 및 IMU 를 이용한 철도차량용 위치검측시스템의 예시도이다.1 is an exemplary view of a position detection system for a railway vehicle using GPS and IMU according to the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명은 GPS 수신기(10), IMU(20), 가속도와 속도 및 KP(킬로 정)을 계산하는 계산부(100), 및 가속도, 속도 그리고 KP 를 저장하는 저장부(30)로 구성되어 있다.
Referring to FIG. 1, the present invention provides a GPS receiver 10, an IMU 20, a calculation unit 100 for calculating acceleration and speed and KP (kilogram), and a storage unit for storing acceleration, speed, and KP ( 30).

상기 계산부(100)는 IMU(20)에서 측정된 가속도를 온도센서를 이용하여 교정하고, 교정된 가속도를 적분하여 속도를 구하며, 속도를 적분하여 KP(킬로 정)를 구한다.The calculation unit 100 corrects the acceleration measured by the IMU 20 using a temperature sensor, calculates the speed by integrating the corrected acceleration, and obtains KP (kilogram) by integrating the speed.

또한 상기 GPS 수신기(10)에서 수신한 위치신호를 이용하여 KP를 보정하는 기능을 수행한다.
In addition, by using the position signal received by the GPS receiver 10 performs a function to correct the KP.

상기 저장부(30)는 계산부(100)에서 계산된 가속도, 속도, 및 KP를 저장하는 기능을 수행한다.
The storage unit 30 stores the acceleration, the speed, and the KP calculated by the calculation unit 100.

도 2는 본 발명에 따른 GPS 및 IMU 를 이용한 철도차량용 위치검측시스템의 블록도이다.2 is a block diagram of a position detection system for a railway vehicle using GPS and IMU according to the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명은 GPS 수신기(10), IMU(20), 저장부(30) 와 계산부(100)로 구성된다.
Referring to FIG. 2, the present invention includes a GPS receiver 10, an IMU 20, a storage unit 30, and a calculation unit 100.

상기 계산부(100)는 가속도 교정부(110), 속도계산부(120), KP계산부(130), 및 KP보정부(140)로 구성된다.The calculator 100 includes an acceleration correction unit 110, a speed calculator 120, a KP calculator 130, and a KP compensator 140.

IMU(20)에서 측정한 가속도는 온도에 따른 오차를 가지고 있기 때문에 상기 가속도 교정부(110)에는 IMU(20)에서 측정한 가속도의 오차를 교정하기 위해 온도센서를 구비하고 있다.Since the acceleration measured by the IMU 20 has an error according to temperature, the acceleration correction unit 110 is provided with a temperature sensor to correct the error of the acceleration measured by the IMU 20.

속도계산부(120)는 상기 가속도 교정부(110)에서 교정된 가속도를 적분하여 속도를 구하며, KP계산부(130)는 아래와 같이 속도를 적분하여 KP를 구하게 된다.
The speed calculator 120 calculates the speed by integrating the acceleration corrected by the acceleration corrector 110, and the KP calculator 130 calculates KP by integrating the speed as follows.

KPf = ∫v dt + KPi KP f = ∫v dt + KP i

KP보정부(140)에서는 GPS 수신기(10)를 이용하여 수신한 위치신호로 상기의 KP를 보정한다.The KP correction unit 140 corrects the KP by using the position signal received using the GPS receiver 10.

보정방식은 순방향 에러보정 방식과 역방향 에러보정 방식을 혼용하여 합산한 후 평균값을 이용한다.
The correction method is a combination of the forward error correction method and the backward error correction method, which is summed to use an average value.

도 3은 본 발명에 따른 가속도 교정부의 블록도이다. 3 is a block diagram of an acceleration correction unit according to the present invention.

도 3을 참조하면, 가속도 교정부(110)는 온도센서(113)을 구비하며, 상기의 온도센서(113)는 IMU의 온도에 따른 오차를 보정하는 기능을 수행한다.
Referring to FIG. 3, the acceleration correction unit 110 includes a temperature sensor 113, and the temperature sensor 113 performs a function of correcting an error according to the temperature of the IMU.

가속도의 보정을 위해 Gain K(112)가 있으며, 온도의 변화에 따른 Gain H(115) 를 피드백을 통해 사용한다. 대부분의 IMU에 대해서 온도에 따른 바이어스(bias)가 나와있다. There is a gain K (112) for the correction of the acceleration, the gain H (115) according to the change in temperature is used through the feedback. Temperature bias is shown for most IMUs.

가령, 0.2m/s2/degree 등의 바이어스가 있기 때문에 온도가 변할 때마다 변화량에 온도에 대한 바이어스를 곱하면 Gain H(115)를 구할 수 있으며, 이를 Negative Feedback을 통해 사용하게 된다.
For example, since there is a bias such as 0.2 m / s 2 / degree, the gain H 115 can be obtained by multiplying the change amount by the bias for the temperature each time the temperature changes, which is used through negative feedback.

측정된 가속도(111)는 IMU를 이용하여 측정한 가속도의 초기값이며, 이를 온도에 따라 정확한 값으로 보정을 한 것이 가속도a(114)가 된다.
The measured acceleration 111 is an initial value of the acceleration measured using the IMU, and the acceleration a 114 is corrected to the correct value according to the temperature.

도 4는 본 발명에 따른 GPS 위치신호를 기준으로 IMU 신호의 에러를 보정하기 위해 순방향 에러 보정 방식과 역방향 에러 보정 방식을 나타내는 예시도.4 is an exemplary view showing a forward error correction method and a reverse error correction method to correct an error of an IMU signal based on a GPS position signal according to the present invention;

도 4를 참조하면, (A)와 같이 기존의 순방향 에러 보정 방식은 시간 t0+Δt에서, (C)만큼의 에러를 갖는다. 시간 t0+Δt에서 GPS 신호를 수신하면 (C)만큼의 에러를 0으로 강제적으로 세팅하여 보정하게 된다.
Referring to FIG. 4, the conventional forward error correction scheme as shown in (A) has an error of (C) at time t0 + Δt. When the GPS signal is received at the time t0 + Δt, the error by (C) is forcibly set to zero and corrected.

이러한 순방향 에러 보정 방식은 시간 t0+Δt에서는 GPS 신호에 대한 IMU 신호의 에러가 0으로 보정이 되지만, 시간 t0와 시간 t0+Δt 사이의 t1에서는 에러를 보정할 수가 없다.
The forward error correction method corrects the error of the IMU signal with respect to the GPS signal to 0 at time t0 + Δt, but cannot correct the error at t1 between the time t0 and time t0 + Δt.

가령, 시간 t0에서의 GPS 신호에 대한 IMU 신호의 에러가 (D)일 경우, 선형적으로 시간 t1일 때의 에러를 (E)로서 구할 수 있다. 그러나, 보통 GPS의 데이터 처리 속도는 수 Hz이고, IMU의 데이터 처리 속도는 수 kHz이기 때문에, GPS 신호를 받는 주기인 Δt 안에, 많은 IMU 데이터가 기록된다.
For example, when the error of the IMU signal with respect to the GPS signal at time t0 is (D), the error at linear time t1 can be obtained as (E). However, since the data processing speed of the GPS is usually several Hz and the data processing speed of the IMU is several kHz, a large amount of IMU data is recorded in Δt, which is a period of receiving GPS signals.

따라서, 본 발명에서는 시간 t0+Δt에서 시간 t0까지 -Δt만큼 역으로 에러 곡선을 그려서, 역방향 에러 보정 방식을 적용함으로써 두 곡선의 합산을 평균하면, 시간 t1에서 (F)만큼 에러를 줄일 수 있다. 그리고, 시간 t0와 시간 t0+Δt 사이 Δt만큼의 시간 동안, 많은 순방향 에러 보정 곡선과 역방향 에러 보정 곡선을 서로 중첩시키면 에러를 크게 줄일 수 있다.
Therefore, in the present invention, if the error curve is drawn backward by -Δt from time t0 + Δt to time t0, and the reverse error correction method is applied, the sum of the two curves is averaged, thereby reducing the error by (F) at time t1. . In addition, by overlapping a large number of forward error correction curves and reverse error correction curves for a time Δt between time t0 and time t0 + Δt, errors can be greatly reduced.

시간 t0일 때의 에러 값과 시간 t0+Δt일 때의 에러 값이 동일하지 않으므로, 두 곡선은 대칭이 아니다. IMU는 가속도 신호를 다루는 장비이므로, 가속도를 두 번 적분하면 이동거리가 나타나며, 위치 측정을 할 경우 에러가 이차 함수의 꼴로 나타나므로, 순방향 에러 보정 방식과 역방향 에러 보정 방식을 혼용하여 합산 후 평균을 취하면 GPS 신호에 대한 IMU 신호의 에러를 크게 줄일 수 있다.
Since the error value at time t0 and the error value at time t0 + Δt are not the same, the two curves are not symmetrical. Since the IMU is a device that handles acceleration signals, the integration of acceleration twice results in the travel distance, and the error is displayed as a quadratic function when measuring position. This greatly reduces the error of the IMU signal relative to the GPS signal.

본 발명에 따르면, 고속철도차량에서 정확한 위치 정보를 제공하는 GPS와 GPS가 동작하지 않는 범위에서도 정확한 가속도 정보를 제공하는 IMU를 통합하여 서로의 에러를 보정함으로써, 주행 중인 열차의 정확한 위치를 측정할 수 있다.
According to the present invention, by integrating a GPS that provides accurate position information in a high-speed rail vehicle and an IMU that provides accurate acceleration information even in a range in which GPS does not operate, by correcting each other's errors, it is possible to measure the exact position of a running train. have.

본 발명은 상기한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 되는 것임은 자명하다.
The present invention is not limited to the above-described specific preferred embodiments, and various modifications can be made by those skilled in the art without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. Of course, it is obvious that such changes will fall within the scope of the claims.

10: GPS 수신기, 20: IMU
30: 저장부, 100: 계산부
110: 가속도 교정부, 111: 측정된 가속도
112: Gain K, 113: 온도센서
114: 가속도a, 115: Gain H
120: 속도계산부, 130: KP계산부
140: KP보정부10: GPS receiver, 20: IMU
30: storage unit, 100: calculation unit
110: acceleration correction unit, 111: measured acceleration
112: Gain K, 113: Temperature sensor
114: acceleration a, 115: gain H
120: speed calculator, 130: KP calculator
140: KP Government

Claims (4)

위성으로부터 수신되는 데이터를 토대로 철도차량의 위치 데이터를 규칙적인 간격으로 공급하는 GPS 수신기;
관성측정장치인 IMU;
상기 IMU에서 측정된 가속도를 교정하여 교정된 가속도를 구하고, 이를 이용하여 속도와 KP(킬로정)을 구하며, GPS 수신기에서 수신한 위치신호로 KP를 보정하기 위해서 순방향 에러보정 방식과 역방향 에러보정 방식을 혼용하여 합산한 후 평균값을 이용하여 KP를 보정하는 계산부; 및
상기의 교정된 가속도, 속도 및 KP를 저장하는 저장부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 GPS 및 IMU 를 이용한 철도차량용 위치검측시스템.
A GPS receiver for supplying position data of a railway vehicle at regular intervals based on data received from a satellite;
IMU, an inertial measurement unit;
The accelerometer measured by the IMU is calibrated to obtain the calibrated acceleration, the velocity and KP are calculated using the accelerometer, and the forward error correction method and the backward error correction method are used to correct the KP with the position signal received from the GPS receiver. A mixed unit for mixing and summing and then correcting KP using an average value; And
A storage unit for storing the corrected acceleration, speed, and KP; Position detection system for railroad cars using GPS and IMU, characterized in that it comprises a.
제 1항에 있어서,
상기 계산부는 IMU에서 측정된 가속도로부터 교정된 가속도를 구하기 위해 온도센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 GPS 및 IMU 를 이용한 철도차량용 위치검측시스템.
The method of claim 1,
The calculation unit comprises a temperature sensor for obtaining a calibrated acceleration from the acceleration measured in the IMU, the position detection system for a railway vehicle using GPS and IMU.
삭제delete GPS 수신기에서 수신한 위치신호로 KP를 보정하는 방법은,
시간 t0 에서 t0 + Δt 까지 순방향 에러 보정 방식을 적용하는 단계;
시간 t0 + Δt 에서 t0 까지 역방향 에러 보정 방식을 적용하는 단계; 및
상기 순방향 에러 보정 방식과 역방향 에러 보정 방식을 혼용하여 합산한 후 평균값을 구하는 단계; 를 이용하는 것을 특징으로 하는 GPS 및 IMU 를 이용한 철도차량용 위치검측방법.

The method of correcting KP with a position signal received from a GPS receiver is
Applying a forward error correction scheme from time t0 to t0 + Δt;
Applying a reverse error correction scheme from time t0 + Δt to t0; And
Calculating a mean value after mixing the forward error correction method and the backward error correction method in a mixed manner; Position detection method for a railway vehicle using GPS and IMU, characterized in that using.

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