KR101988266B1 - Rapid initial alignment method of slave inertial navigation system mounted on rotorcraft - Google Patents
Rapid initial alignment method of slave inertial navigation system mounted on rotorcraft Download PDFInfo
- Publication number
- KR101988266B1 KR101988266B1 KR1020180028209A KR20180028209A KR101988266B1 KR 101988266 B1 KR101988266 B1 KR 101988266B1 KR 1020180028209 A KR1020180028209 A KR 1020180028209A KR 20180028209 A KR20180028209 A KR 20180028209A KR 101988266 B1 KR101988266 B1 KR 101988266B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- alignment
- navigation system
- inertial navigation
- time delay
- mixed
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims description 14
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 3
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 2
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 2
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000008707 rearrangement Effects 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 230000010485 coping Effects 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000002674 ointment Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
- G01C21/10—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration
- G01C21/12—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration executed aboard the object being navigated; Dead reckoning
- G01C21/16—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration executed aboard the object being navigated; Dead reckoning by integrating acceleration or speed, i.e. inertial navigation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
- B64D45/00—Aircraft indicators or protectors not otherwise provided for
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Navigation (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 회전익 항공기에 탑재되는 관성항법시스템 및 상기 관상항법시스템에 포함되는 종속 관성항법장치의 급속 초기정렬 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an inertial navigation system mounted on a flywheel aircraft and to a rapid initial alignment method of a dependent inertial navigation system included in the coronal navigation system.
관성항법장치는 가속도계와 자이로스코프로부터 각각 측정된 가속도 및 각속도 정보를 이용하여 비행기, 배, 자동차 등 항체의 항법정보인 위치, 속도 및 자세 등의 항법정보를 제공하는 장치이다. 관성항법장치는 적분형 시스템으로 시간이 경과할수록 오차가 누적된다. 따라서 정확한 초기값이 요구되며, 관성항법장치의 초기 자세를 결정하는 과정을 초기정렬이라 한다.The inertial navigation system is a device that provides navigation information such as position, speed, and attitude, which is navigation information of an antibody such as an airplane, ship, car, etc., using acceleration and angular velocity information measured from an accelerometer and a gyroscope, respectively. The inertial navigation system is an integral system and the error accumulates with time. Therefore, a precise initial value is required, and the process of determining the initial posture of the inertial navigation system is called initial alignment.
정밀도가 낮은 종속 관성항법장치(SINS, Salve Inertial Navigation System)의 정렬을 위해서는 초기정렬 방법 중 전달정렬방법이 주로 사용된다. 전달정렬 방법은 정밀도가 높은 주 관성항법장치(MINS, Master Inertial Navigation System)의 항법정보를 제공받아 상대적으로 정밀도가 낮은 SINS의 정렬을 수행하는 방법이다.In order to align the SINS (Salve Inertial Navigation System) with low accuracy, the forward alignment method is mainly used among the initial sorting methods. The forward alignment method is a method of performing alignment of SINS with relatively low precision by receiving navigation information of a highly precise Master Inertial Navigation System (MINS).
하지만, 회전익 항공기 플렛폼의 경우 기존의 전달정렬 사용 시 항공기 날개 회전의 영향으로 진동이 발생하며 필터의 추정성능을 저하시켜 정밀정렬 정확도를 달성할 수 없다. 또한, 항체 발사 후 인접탄 충격 및 회피기동 시 발사관 내부 유격에 의해 항체 내의 종 관성항법장치와 항공기 몸체의 주 관성항법장치 사이의 비정렬각이 변하기 때문에 신속한 재정렬이 요구된다.However, in the case of the rotor blade aircraft platform, vibration is generated due to the rotation of the wing of the aircraft in the case of using the conventional transfer alignment, and the precision of the filter is degraded, and precision alignment accuracy can not be achieved. In addition, rapid rearrangement is required because the unaligned angle between the longitudinal inertial navigation system in the antibody and the main navigation system in the aircraft body changes due to the adjacent shot impact after the antibody firing and the internal clearance in the launch tube during the evacuation start.
본 발명은 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다. 또 다른 목적은, 회전익 항공기의 회전날개에 의해 발생하는 진동에 강인하고, 무기 발사 및/또는 회피기동에 의하여 발생하는 비정렬각 변화에 대응 가능한 종속 관성항법장치의 급속 초기정렬 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention is directed to solving the above-mentioned problems and other problems. Yet another object is to provide a rapid initial alignment method of a dependent inertial navigation system which is robust against vibrations caused by rotating blades of a rotorcraft aircraft and which is capable of coping with a change in the unaligned angle caused by a weapon launch and / or evasive maneuver The purpose.
본 발명은, 회전익 항공기에 탑재되는 종속 관성항법장치의 급속 초기정렬 방법에 관한 것으로, 상기 급속 초기정렬 방법은, 주 관성항법장치(MINS)로부터 전달된 속도 및 자세정보를 근거로 주 관성항법장치(MINS)와 종속 관성항법장치(SINS)사이의 비정렬각 및 시간지연을 추정하는 사전전달정렬을 수행하는 단계; 상기 추정된 비정렬각 및 상기 추정된 시간지연을 적용하여 비정렬각과 시간지연을 재추정하는 혼합정렬을 수행하는 단계; 및 상기 사전전달정렬과 상기 혼합정렬 수행하는 동안 적응 노치 필터를 이용하여 회전 날개의 진동 주파수를 제거하는 단계를 포함한다.The present invention relates to a rapid initial alignment method for a dependent inertial navigation system mounted on a flywheel aircraft, wherein the rapid initial alignment method comprises a main inertial navigation system based on speed and attitude information transmitted from a main navigation system (MINS) Performing a pre-transfer alignment to estimate an un-alignment angle and a time delay between a MINS and a dependent inertial navigation device (SINS); Performing a mixed alignment to prescribe an unaligned angle and a time delay by applying the estimated unaligned angle and the estimated time delay; And removing the oscillation frequency of the rotary vane using the adaptive notch filter during the pre-delivery alignment and the mixed alignment operation.
일 실시 예에 따르면, 상기 혼합정렬을 수행하는 단계에서, 상기 종속 관성항법장치가 상기 회전의 항공기의 발사대 내부 유격에 설치되는 경우, Z축을 제외한 수평비정렬각이 재추정될 수 있다.According to one embodiment, in the step of performing the mixed alignment, when the dependent inertial navigation device is installed in the launch pad inner clearance of the rotating aircraft, the horizontal unassisted angles excluding the Z axis can be re-estimated.
일 실시 예에 따르면, 상기 혼합정렬을 수행하는 단계에서, 지터링에 의해 유발되는 비정렬각 추정오차가 최소화되도록 적응이동버퍼가 이용될 수 있다.According to one embodiment, in performing the mixed alignment, an adaptive motion buffer may be used such that the unoriented angle estimation error caused by jittering is minimized.
일 실시 예에 따르면, 상기 회전익 항공기가 회피기동을 수행하는 경우, 상기 혼합정렬이 수행될 수 있다.According to one embodiment, when the flywheel aircraft performs the avoidance maneuver, the mixed alignment may be performed.
일 실시 예에 따르면, 상기 적응 노치 필터는 하나의 사인파를 추정하기 위해 하나의 파라미터가 필요한 2차 무한 임펄스 응답 필터(IIR 필터)일 수 있다.According to one embodiment, the adaptive notch filter may be a second infinite impulse response filter (IIR filter) that requires one parameter to estimate one sine wave.
본 발명은 회전익 항공기의 회전날개에 의해 발생하는 진동에 강인하고, 무기 발사 및/또는 회피기동에 의하여 발생하는 비정렬각 변화에 대응 가능한 급속 초기정렬 방법을 제공한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a rapid initial alignment method that is robust to vibrations caused by the rotating blades of a rotorcraft aircraft and is capable of responding to variations in the unassociated angles caused by weapons launch and / or avoidance maneuvers.
도 1은 본 발명에 따른 종속 관성항법장치의 급속 초기정렬 방법을 설명하기 위한 흐름도
도 2는 혼합정렬을 설명하기 위한 개념도1 is a flowchart for explaining a rapid initial alignment method of a dependent inertial navigation device according to the present invention;
2 is a conceptual diagram for explaining a mixed alignment;
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, wherein like or similar components are denoted by the same reference numerals, and redundant explanations thereof will be omitted. The suffix "module" and " part "for the components used in the following description are given or mixed in consideration of ease of specification, and do not have their own meaning or role. In the following description of the embodiments of the present invention, a detailed description of related arts will be omitted when it is determined that the gist of the embodiments disclosed herein may be blurred. It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed. , ≪ / RTI > equivalents, and alternatives.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms including ordinals, such as first, second, etc., may be used to describe various elements, but the elements are not limited to these terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In the present application, the terms "comprises", "having", and the like are used to specify that a feature, a number, a step, an operation, an element, a component, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
일반적으로 항체에 장착되는 종속 관성합법장치(SINS)의 초기정렬을 위해서는 항공기 몸체에 장착되는 주 관성항법장치(MINS)의 도움을 받아 초기자세를 구하게 된다.Generally, for the initial alignment of the SINS attached to the antibody, the initial posture is obtained with the aid of the main navigation system (MINS) mounted on the aircraft body.
회전익 항공기형 초기정렬방법의 수행순서는 도 1과 같다.The procedure of the initial sorting method of the rotor blade type is shown in FIG.
먼저, 발사관에 항체를 장착(101)하고 사전전달정렬을 위한 기동을 시작한다. 사전전달정렬(103)은 정렬 수행 전 적응 노치 필터(102)를 적용하여 회전 날개 진동 주파수를 제거한 후 항공기 내의 주 관성항법장치(MINS)와 항체 내 종속 관성합법장치(SINS) 사이의 X축, Y축, Z축의 비정렬각과 시간지연을 추정한다. 그리고 추정된 값을 메모리에 저장(104)한다.First, an antibody is attached 101 to the launch tube and start maneuvering for pre-delivery alignment. The
다음으로 발사 전 항체를 선택(105)하고 적응 노치 필터(106)를 수행하여 회전 날개 진동 주파수를 제거한 후 혼합정렬을 수행한다(107). 이때, 사전전달정렬을 통해 저장한 X축, Y축, Z축 비정렬각과 시간지연을 이용한다.Next, the pre-firing antibody is selected (105) and the adaptive notch filter (106) is performed to remove the rotating blade vibration frequency, and then the mixed alignment is performed (107). In this case, the X-axis, Y-axis, and Z-axis non-alignment angles and time delay stored through pre-alignment are used.
발사관 내부 유격에 의해 종속 관성합법장치(SINS)의 수평비정렬각(X축, Y축)만 변화되는 시스템의 경우 Z축의 비정렬각은 혼합정렬 수행 시 재추정하지 않고 저장된 Z축 비정렬각을 동일하게 사용한다.In systems where only horizontal unaligned angles (X and Y axes) of the dependent inertial law devices (SINS) are changed by the launch tube internal clearance, the unassisted angles of the Z axis are not re-estimated at the time of mixed alignment, .
시간지연은 사전전달정렬을 통해 추정한 값을 적용하고 ms단위의 변화를 재 추정한다. 이때, 지터링에 의해 유발되는 비정렬각 추정오차를 최소화하기 위해 적응이동버퍼를 적용한다. 정렬이 완료되면 항법(108)을 수행하고 정상인지 확인한다. 확인 후 정상이면 다시 항체를 선택하고 105∼108을 반복 수행한다.The time delay applies the estimated value through pre-order sorting and re-estimates the change in ms. In this case, adaptive moving buffer is applied to minimize the misalignment angle estimation error caused by jittering. When the alignment is completed, the
사전전달정렬 방법은 정렬시간단축을 위해 wn 관성합법장치(MINS)와 종속 관성합법장치(SINS)의 비정렬각 및 시간지연을 미리 찾는 단계이다. 기준이 되는 MINS의 관성측정 정보를 종속 관성합법장치(SINS)의 관성측정 정보와 연속적으로 비교하고, 칼만필터를 통해 SINS의 자세를 추정하는 전달정렬 방법을 사용하였다. 이 방법은 시간이 수 십초 이상 소요되기 때문에 발사대에 항체를 장착 후 1회 수행한다.The pre-transfer alignment method is a step of pre-aligning the un-alignment angles and the time delays of the wn inertial law device (MINS) and the dependent inertial law device (SINS) to shorten the alignment time. The inertial measurement information of the reference MINS is continuously compared with the inertia measurement information of the SINS, and the transfer alignment method is used to estimate the SINS attitude through the Kalman filter. Since this method takes more than several tens of seconds, mount the antibody on the launch pad and perform it once.
혼합정렬은 사전전달정렬을 수행하여 추정 및 저장한 비정렬각과 시간지연을 이용하여 재정렬을 수행하는 방법이다.Mixed alignment is a method of performing rearrangement by using pre-transfer sorting and estimating and storing the unaligned angle and time delay.
혼합정렬방법은 먼저 종속 관성합법장치(SINS)의 속도증분 및 자세증분값과 주 관성합법장치(MINS)의 항법정보가 출력되면 사전전달정렬(202) 수행 후, 미리 추정한 사전전달정렬 데이터(TFA_TIlt_X, TFA_Tilt_Y, TFA_Tilt_Z, TimeDelay)를 이용하여 전달정렬 필터 초기화(204)를 수행한다.The mixed sorting method is a method in which, after outputting the speed increment and attitude increment values of the dependent inertial law apparatus (SINS) and the navigation information of the main inertial apparatus (MINS), pre-transfer
초기화가 완료되면 외부요인에 의해 변할 수 있는 수평 비정렬각 및 시간지연 잔차 값을 급속으로 재추정(205)하고 종속 관성합법장치(SINS)의 항법정보를 갱신한다. 따라서 항공기의 회피기동 및 항체 발사 후 인접탄 충격 시 wn 관성합법장치(MINS)와 종속 관성합법장치(SINS) 사이의 비정렬각이 변하여도 정밀정렬 정확도를 달성할 수 있다.When the initialization is completed, the horizontal unassigned angle and the time delay residual value that can be changed by an external factor are rapidly re-estimated 205 and the navigation information of the dependent inertial law apparatus (SINS) is updated. Therefore, precision alignment accuracy can be achieved even when the unaligned angle between the wn inertial law device (MINS) and the dependent inertial law device (SINS) changes in the case of aircraft impact avoidance and the impact of the adjacent shot after the antibody launch.
앞의 초기정렬방법을 적용하기 위해서는 정확한 비정렬각 및 시간지연 값을 추정하여야 한다. 하지만 회전익 항공기의 경우 날개 회전 시 진동이 크게 발생하기 때문에 기존의 전달정렬방법의 경우 진동으로 인해 필터 추정성능이 저하되어 비정렬각 추정오차가 크게 발생한다. 따라서 정렬오차를 감소시키기 위해서는 회전 날개 진동의 영향을 최소화시켜야한다.In order to apply the initial sorting method described above, it is necessary to estimate accurate un-alignment angles and time delay values. However, in the case of a rotor blade aircraft, vibration is greatly generated when the blade is rotated. Therefore, in the case of the conventional transfer alignment method, the estimation performance of the filter is degraded due to the vibration, Therefore, in order to reduce the misalignment, the influence of the rotary vane vibration must be minimized.
따라서, 본 발명에서는 회전 날개 진동의 영향을 줄이기 위해 적응 노치 필터를 적용하였다. 노치필터는 특정 주파수만 제거하고 나머지는 통과시키는 필터 (또는 그 반대) 이며, 여러 가지의 주파수 성분이 동시에 있는 경우에도 그 차수만 늘이면 각각의 성분이 크기와 주파수, 위상이 보존된 상태로 얻을 수 있으므로 잡음이 제거된 신호를 얻고, 이로부터 크기, 주파수, 위상을 얻는 신호처리가 가능하다.Accordingly, in the present invention, an adaptive notch filter is applied to reduce the influence of the rotary vane vibration. The notch filter is a filter that removes only a specific frequency and passes the rest (or vice versa). If the degree of the frequency component increases, It is possible to obtain a noise canceled signal, and to obtain a signal processing that obtains the magnitude, frequency, and phase from it.
사용된 노치필터는 사인파 하나의 추정에 파라미터 하나만 필요한 2차 IIR 필터이다. 사인파 하나를 제거하기 위해서는 원하는 주파수에 zero가 있어야 하고 그 근처에 pole을 두어야 한다. 그러면 zero에 해당하는 주파수 성분만 제거하고 나머지 잡음성분은 통과시키는 필터가 된다. 이 필터를 통과한 신호를 입력에서 빼 주면 반대로 특정 사인파만 얻을 수 있다. 그리고 입력 사인파를 모르는 경우에 적응과정을 통해서 노치의 위치, 즉 사인파의 주파수를 추정할 수 있다.The notch filter used is a second order IIR filter requiring only one parameter to estimate one sine wave. To remove a sine wave, you must have zero at the desired frequency and place a pole near it. Then, it removes only the frequency component corresponding to zero and passes the remaining noise components. If the signal passed through this filter is subtracted from the input, only a specific sine wave can be obtained. If the input sinusoidal wave is not known, the position of the notch, that is, the frequency of the sinusoidal wave can be estimated through the adaptation process.
pole의 위치를 라 하고 zero의 위치를 라고 하면 이 필터의 전달함수는 수학식 1과 같다.Position the pole And the position of zero The transfer function of this filter is expressed by Equation (1).
[수학식 1][Equation 1]
이 식을 약간 변형시키면 [수학식 2]와 같은 필터가 된다. 여기서 이다.A slight modification of this equation results in a filter such as Equation (2). here to be.
[수학식 2]&Quot; (2) "
모르는 주파수 를 갖는 [수학식 3]과 같은 사인파가 들어갔을 때 이 주파수를 추정하기 위해서는 필터의 출력을 최소로 하는 필터계수 를 [수학식 4]와 같은 적응 알고리즘을 통하여 찾는다.Unknown frequency In order to estimate the frequency when a sinusoidal wave such as Equation (3) is input, the filter coefficient Is found through an adaptive algorithm such as Equation (4).
[수학식 3]&Quot; (3) "
[수학식 4]&Quot; (4) "
여기서 은 all-pole 부분의 출력이며, 은 추정하고자 하는 의 시간 n에서의 추정값이고, 는 스무딩을 수행하기 전의 중간값이다. 는 기억상수, 는 스무딩 상수이다. 위에서 계수를 [-1,1] 범위로 제한함으로써 IIR 필터의 안정성을 보장할 수 있다. 계수 는 pole의 위치와 관계가 있고, pole의 위치가 사인파 입력에서 주파수 와 같은 방향으로 위 적응 알고리즘이 수렴하므로 결국 입력의 주파수 는 [수학식 5]와 같이 추정할 수 있다.here Is the output of the all-pole portion, Is the Lt; RTI ID = 0.0 > n < / RTI > Is the median value before performing the smoothing. Is a memory constant, Is a smoothing constant. By limiting the above coefficients to the range [-1,1], the stability of the IIR filter can be guaranteed. Coefficient Is related to the position of the pole, and the position of the pole is the frequency The adaptive algorithm converges in the same direction as Can be estimated as in Equation (5).
[수학식 5]&Quot; (5) "
한편, 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 상기 컴퓨터는 단말기를 포함할 수도 있다.On the other hand, the present invention can be implemented as a computer readable code on a medium on which a program is recorded. The computer readable medium includes all kinds of recording devices in which data that can be read by a computer system is stored. Examples of the computer readable medium include a hard disk drive (HDD), a solid state disk (SSD), a silicon disk drive (SDD), a ROM, a RAM, a CD-ROM, a magnetic tape, a floppy disk, , And may also be implemented in the form of a carrier wave (e.g., transmission over the Internet). The computer may also comprise a terminal.
따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.Accordingly, the above description should not be construed in a limiting sense in all respects and should be considered illustrative. The scope of the present invention should be determined by rational interpretation of the appended claims, and all changes within the scope of equivalents of the present invention are included in the scope of the present invention.
Claims (5)
주 관성항법장치(MINS)로부터 전달된 속도 및 자세정보를 근거로 주 관성항법장치(MINS)와 종속 관성항법장치(SINS)사이의 비정렬각 및 시간지연을 추정하는 사전전달정렬을 수행하는 단계;
상기 추정된 비정렬각 및 상기 추정된 시간지연을 적용하여 비정렬각과 시간지연을 재추정하는 혼합정렬을 수행하는 단계; 및
상기 사전전달정렬과 상기 혼합정렬을 수행하는 동안 적응 노치 필터를 이용하여 회전 날개의 진동 주파수를 제거하는 단계를 포함하며,
상기 혼합정렬을 수행하는 단계에서,
지터링에 의해 유발되는 비정렬각 추정오차가 최소화되도록 적응이동버퍼가 이용되는 것을 특징으로 하는 종속 관성항법장치의 급속 초기정렬 방법.The present invention relates to a rapid initial alignment method of a dependent inertial navigation system mounted on a rotary wing aircraft,
Performing pre-transfer sorting to estimate the unaligned angle and time delay between the main navigation system (MINS) and the dependent inertial navigation system (SINS) based on the speed and attitude information delivered from the main inertial navigation system (MINS) ;
Performing a mixed alignment to prescribe an unaligned angle and a time delay by applying the estimated unaligned angle and the estimated time delay; And
Removing an oscillation frequency of the rotary vane using an adaptive notch filter while performing the pre-delivery sorting and the mixed sorting,
In performing the mixed alignment,
Wherein an adaptive motion buffer is used to minimize the non-alignment angular error caused by jittering.
상기 혼합정렬을 수행하는 단계에서,
상기 종속 관성항법장치가 상기 회전익 항공기의 발사대 내부 유격에 설치되는 경우, Z축을 제외한 수평비정렬각이 재추정되는 것을 특징으로 하는 종속 관성항법장치의 급속 초기정렬 방법.The method according to claim 1,
In performing the mixed alignment,
Wherein the horizontal unassisted angles except for the Z axis are reestimated when the dependent inertial navigation system is installed in the launch pad internal clearance of the rotorcraft aircraft.
상기 회전익 항공기가 회피기동을 수행하는 경우, 상기 혼합정렬이 수행되는 것을 특징으로 하는 종속 관성항법장치의 급속 초기정렬 방법.The method according to claim 1,
Wherein the hybrid alignment is performed when the flywheel aircraft performs the avoidance maneuver.
상기 적응 노치 필터는 하나의 사인파를 추정하기 위해 하나의 파라미터가 필요한 2차 무한 임펄스 응답 필터(IIR 필터)인 것을 특징으로 하는 종속 관성항법장치의 급속 초기정렬 방법.The method according to claim 1,
Wherein the adaptive notch filter is a quadratic infinite impulse response filter (IIR filter) that requires one parameter to estimate one sinusoidal wave.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020180028209A KR101988266B1 (en) | 2018-03-09 | 2018-03-09 | Rapid initial alignment method of slave inertial navigation system mounted on rotorcraft |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020180028209A KR101988266B1 (en) | 2018-03-09 | 2018-03-09 | Rapid initial alignment method of slave inertial navigation system mounted on rotorcraft |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR101988266B1 true KR101988266B1 (en) | 2019-06-12 |
Family
ID=66845905
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020180028209A KR101988266B1 (en) | 2018-03-09 | 2018-03-09 | Rapid initial alignment method of slave inertial navigation system mounted on rotorcraft |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101988266B1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111707292A (en) * | 2020-07-18 | 2020-09-25 | 东南大学 | Fast transfer alignment method of self-adaptive filtering |
KR102280750B1 (en) * | 2020-02-28 | 2021-07-21 | 세종대학교산학협력단 | Initial alignment technique for inertial navigation system of vehicle subject to structural vibration |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06317428A (en) * | 1993-05-06 | 1994-11-15 | Tech Res & Dev Inst Of Japan Def Agency | Inertial navigation method |
KR20080086711A (en) * | 2007-03-23 | 2008-09-26 | 국방과학연구소 | Initial alignment method of inertial navigation system |
KR20130056022A (en) * | 2011-11-21 | 2013-05-29 | 국방과학연구소 | Missile and operating method the same having roll vibration restrainer |
KR20130061331A (en) * | 2011-12-01 | 2013-06-11 | 국방과학연구소 | A rapid alignment mechanism applying an adaptive filter and disturbance detection technique |
KR101741076B1 (en) * | 2016-04-28 | 2017-06-15 | 국방과학연구소 | Apparatus for compensating time delay of inertial navigation system and method thereof |
KR101752724B1 (en) * | 2015-12-29 | 2017-06-30 | 국방과학연구소 | Alignment method for inertial navigation system |
-
2018
- 2018-03-09 KR KR1020180028209A patent/KR101988266B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06317428A (en) * | 1993-05-06 | 1994-11-15 | Tech Res & Dev Inst Of Japan Def Agency | Inertial navigation method |
KR20080086711A (en) * | 2007-03-23 | 2008-09-26 | 국방과학연구소 | Initial alignment method of inertial navigation system |
KR20130056022A (en) * | 2011-11-21 | 2013-05-29 | 국방과학연구소 | Missile and operating method the same having roll vibration restrainer |
KR20130061331A (en) * | 2011-12-01 | 2013-06-11 | 국방과학연구소 | A rapid alignment mechanism applying an adaptive filter and disturbance detection technique |
KR101752724B1 (en) * | 2015-12-29 | 2017-06-30 | 국방과학연구소 | Alignment method for inertial navigation system |
KR101741076B1 (en) * | 2016-04-28 | 2017-06-15 | 국방과학연구소 | Apparatus for compensating time delay of inertial navigation system and method thereof |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102280750B1 (en) * | 2020-02-28 | 2021-07-21 | 세종대학교산학협력단 | Initial alignment technique for inertial navigation system of vehicle subject to structural vibration |
CN111707292A (en) * | 2020-07-18 | 2020-09-25 | 东南大学 | Fast transfer alignment method of self-adaptive filtering |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108759845B (en) | Optimization method based on low-cost multi-sensor combined navigation | |
Tseng et al. | Motion and attitude estimation using inertial measurements with complementary filter | |
EP1585939B1 (en) | Attitude change kalman filter measurement apparatus and method | |
US8186627B2 (en) | Attitude control data creating method, and attitude control system applying the method | |
KR101988266B1 (en) | Rapid initial alignment method of slave inertial navigation system mounted on rotorcraft | |
JP3172700B2 (en) | Method and apparatus for compensating for sculling in a strapdown inertial navigation system and a digital processor including a memory for use in the strapdown inertial navigation system | |
US5060175A (en) | Measurement and control system for scanning sensors | |
KR101990405B1 (en) | Inertial navigation system with adaptive time delay compensation and rapid initial alignment method thereof | |
Crocoll et al. | Model‐aided navigation for a quadrotor helicopter: A novel navigation system and first experimental results | |
JP3726884B2 (en) | Attitude estimation apparatus and method using inertial measurement apparatus, and program | |
JP5605539B2 (en) | MOBILE POSITION ESTIMATION TRACKING DEVICE, MOBILE POSITION ESTIMATION TRACKING METHOD, AND MOBILE POSITION ESTIMATION TRACKING PROGRAM | |
KR101741076B1 (en) | Apparatus for compensating time delay of inertial navigation system and method thereof | |
JP6417659B2 (en) | Signal processing device, detection device, sensor, electronic device, and moving object | |
EP1678460B1 (en) | System and method with adaptive angle-of-attack autopilot | |
CN111397603B (en) | inertial/Doppler moving base rough alignment method under dynamic condition of carrier attitude | |
CN111832690A (en) | Gyro measurement value calculation method of inertial navigation system based on particle swarm optimization algorithm | |
JP6330309B2 (en) | Signal processing device, detection device, sensor, electronic device, and moving object | |
JP4902868B2 (en) | Information processing apparatus and program | |
CN109959391B (en) | Signal synchronization method for evaluating dynamic performance of fiber-optic gyroscope | |
CN110987003B (en) | Calculation method for MEMS inertial navigation rapid transfer alignment | |
JP2018128467A (en) | Signal processing device, detection device, sensor, electronic device, and movable body | |
US8355635B1 (en) | Gyro-aided pointing control for laser communications | |
JP3354353B2 (en) | Adjustment calculation method during movement of inertial navigation system provided on flying vehicle | |
RU2331890C2 (en) | Method of autonomous velocity and acceleration vector measurement | |
CN112284421A (en) | IMU internal reference adjusting method and related device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |