KR102304662B1 - Navigation filtering for reproduction of accident of unmanned vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
본 개시는 무인 이동체(Unmanned Vehicle: UV)의 사고의 재현을 위한 항법 필터링(navigation filtering)에 관한 것이다.The present disclosure relates to navigation filtering for reproduction of an accident of an unmanned vehicle (UV).
자율 주행 기술의 개발과 함께, 산업 환경에서 무인 이동체(Unmanned Vehicle: UV)가 적용되는 사례가 더더욱 늘어나고 있다. 자율 주행을 위해, UV는 항법 시스템을 사용할 수 있다. UV의 항법 시스템은 현재의 항법 정보(이는, 예컨대, UV의 위치, 속도 및 자세를 나타냄)를 자이로스코프(gyroscope)나 가속도계(accelerometer)와 같은 관성 센서로부터의 측정 정보 및 이전의 항법 정보에 기반하여 산출하는 관성 항법에 기반할 수 있다. 관성 항법에서는 적분이 거듭되므로 시간이 지남에 따라 항법 오차가 점점 더 누적되기 마련이다. 이러한 항법 오차는 외부 항법 시스템, 예컨대, 글로벌 항법 위성 시스템(Global Navigation Satellite System: GNSS)과 같은 위성 항법 시스템의 보조로써 완화 또는 제거될 수가 있다. 예를 들어, 위성 항법 시스템이 결합되면 UV의 항법 시스템은 확장 칼만 필터(Extended Kalman Filter: EKF)와 같은 필터를 구동하는 항법 알고리즘에서 위성 측정 데이터를 사용할 수 있다.With the development of autonomous driving technology, the number of cases in which an unmanned vehicle (UV) is applied in an industrial environment is increasing. For autonomous driving, UV can use a navigation system. The UV's navigation system bases current navigation information (which represents, for example, the UV's position, velocity, and attitude) based on previous navigation information and measurement information from inertial sensors such as gyroscopes or accelerometers. It can be based on the inertial navigation calculated by In inertial navigation, since the integration is repeated, the navigation error tends to accumulate more and more over time. These navigation errors may be mitigated or eliminated with the aid of an external navigation system, for example, a satellite navigation system such as a Global Navigation Satellite System (GNSS). For example, when a satellite navigation system is combined, UV's navigation system can use the satellite measurement data in a navigation algorithm that drives a filter such as an Extended Kalman Filter (EKF).
UV의 주행 중에 발생한 사고를 재현하기 위한 기존의 많은 시스템은 영상 데이터를 기록하는 영상 블랙박스(black box)를 이용한다. 그러한 사고 재현 방식은 대개 수작업 분석을 동반하는 실정인데, 분석에 소요되는 시간을 줄이고/거나 분석의 명확성을 높이는 것에 대한 관심이 점점 늘어나고 있다.Many existing systems for reproducing accidents that occur while driving UV use an image black box that records image data. Such thought-reproduction methods are often accompanied by manual analysis, and there is a growing interest in reducing the time required for analysis and/or increasing the clarity of the analysis.
무인 이동체(Unmanned Vehicle: UV)의 사고의 재현을 위한 항법 필터링이 본 문서에 개시된다.Navigation filtering for the reproduction of an accident of an unmanned vehicle (UV) is disclosed in this document.
예에서, 복수의 측정 유닛을 포함하는 무인 이동체(Unmanned Vehicle: UV)의 사고의 재현을 위한 항법 필터링의 방법은 다음을 포함한다: 복수의 측정 유닛 중에서 고장(failure)이 발생한 것이 검출된 경우, UV를 위한 항법 필터의 대응하는 고장 상태 필터 모델을 식별하는 단계(항법 필터는 임의의 주어진 시점에 대해 입력으로부터 항법 해(navigation solution)를 생성하고, 항법 해는 주어진 시점에서의 UV의 위치, 속도 및 자세 중 적어도 하나를 포함하고, 대응하는 고장 상태 필터 모델에 의하면, 검출된 측정 유닛에 의해 제공되는 특정 타입의 측정 데이터와 무관하게, 복수의 측정 유닛 중 다른 것에 의해 제공되는 다른 타입의 측정 데이터가 입력으로서 취해져 항법 해가 역방향으로 산출됨); 및 고장에 후속하는 시점에 대해, 대응하는 고장 상태 필터 모델을 사용하여 항법 해를 산출하는 단계.In an example, a method of navigation filtering for reproduction of an accident of an unmanned vehicle (UV) including a plurality of measurement units includes: When it is detected that a failure occurs among the plurality of measurement units, Identifying the corresponding fault state filter model of the navigation filter for the UV (the navigation filter generates a navigation solution from the input for any given point in time, the navigation solution is the position, velocity of the UV at the given point in time) and attitude; and according to a corresponding fault state filter model, other types of measurement data provided by another of the plurality of measurement units, irrespective of the particular type of measurement data provided by the detected measurement units. is taken as input and the navigation solution is calculated in the reverse direction); and for a time point following the failure, calculating a navigation solution using the corresponding failure state filter model.
전술된 개요는 상세한 설명에서 추가로 후술되는 몇몇 양상을 단순화된 형태로 소개하기 위해 제공된다. 이 개요는 청구된 주제(subject matter)의 중요 특징 또는 필수적 특징을 식별하도록 의도되지 않고, 청구된 주제의 범위를 정하는 데 사용되도록 의도되지도 않는다. 나아가, 청구된 주제는 본 명세서에서 논의되는 임의의 또는 모든 이점을 제공하는 구현에 한정되지 않는다.The previous summary is provided to introduce in a simplified form some aspects that are further described below in the Detailed Description. This Summary is not intended to identify key features or essential features of the claimed subject matter, nor is it intended to be used to delineate the scope of the claimed subject matter. Furthermore, claimed subject matter is not limited to implementations that provide any or all advantages discussed herein.
본 개시에 따르면, UV에 발생한 사고를 재현하는 데에 UV에 관한 항법 정보를 사용할 수 있다.According to the present disclosure, navigation information about UV may be used to reproduce an accident that occurred in UV.
본 개시에 따르면, UV의 사고를 재현하기 위해, UV의 위치, 속도 및/또는 자세를 나타내는 항법 해를 역방향으로 제공하는 항법 필터를 구성할 수 있다.According to the present disclosure, in order to reproduce the accident of UV, it is possible to configure a navigation filter that provides a navigation solution representing the position, velocity and/or attitude of the UV in the reverse direction.
본 개시에 따르면, UV의 여러 측정 유닛 중 고장이 발생한 것이 검출된 경우, UV의 여러 측정 유닛 중 다른 것에 의해 제공된 측정 데이터를 처리하여, 그리고 가능하게는 UV의 동적 모델을 또한 사용하여, 항법 해를 산출할 수 있다.According to the present disclosure, when it is detected that a failure has occurred among several measuring units of UV, by processing measurement data provided by another of several measuring units of UV, and possibly also using a dynamic model of UV, the navigation solution can be calculated.
도 1은 예시적인 무인 이동체(Unmanned Vehicle: UV)의 항법 및 제어 시스템의 예를 보여주는 블록도이다.
도 2는 도 1의 UV를 위한 항법 해를 계산하는 다양한 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 1의 UV의 사고의 재현을 위한 예시적인 항법 필터링을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 3의 항법 필터링에서의 사용을 위한 예시적인 분산형(decentralized) 필터를 보여준다.
도 5는 도 1의 UV의 사고의 재현을 위한 항법 필터링의 프로세스의 예를 보여주는 흐름도이다.1 is a block diagram showing an example of a navigation and control system of an exemplary unmanned vehicle (UV).
FIG. 2 is a view for explaining various methods of calculating a navigation solution for UV of FIG. 1 .
FIG. 3 is a diagram for explaining exemplary navigation filtering for reproduction of the UV accident of FIG. 1 .
4 shows an exemplary decentralized filter for use in the navigation filtering of FIG. 3 .
5 is a flowchart showing an example of a process of navigation filtering for reproduction of the incident of UV of FIG. 1 ;
본 개시에서 사용되는 다양한 용어는 본 문서에서의 기능을 고려하여 상용 용어의 용어법으로부터 선택되는데, 이는 당업자의 의도, 준례, 또는 새로운 기술의 출현에 따라서 달리 인식될 수 있다. 특정한 사례에서, 몇몇 용어에는 상세한 설명에서 개진된 바와 같이 의미가 주어질 수 있다. 따라서, 본 문서에서 사용되는 용어는, 단순히 그 명칭에 의해서가 아니라, 본 개시의 맥락에서 그 용어가 갖는 의미와 일관되게 정의되어야 한다.Various terms used in the present disclosure are selected from the terminology of common terms in consideration of their functions in this document, which may be differently recognized according to the intention of those skilled in the art, practice, or emergence of new technology. In certain instances, some terms may be given meanings as set forth in the Detailed Description. Accordingly, terms used in this document should be defined consistent with their meaning in the context of the present disclosure and not simply by their names.
본 문서에서 용어 "포함하다", "가지다" 등은 이후에 열거된 요소, 예컨대, 어떤 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 정보 또는 이들의 조합의 존재를 명시하는 경우에 사용된다. 달리 표시되지 않는 한, 이런 용어 및 이의 변형은 다른 요소의 존재 또는 추가를 배제하도록 의도되지 않는다.In this document, the terms “comprise”, “have” and the like are used when specifying the presence of an element listed hereinafter, such as a certain feature, number, step, operation, component, information, or combination thereof. Unless otherwise indicated, these terms and variations thereof are not intended to exclude the presence or addition of other elements.
본 문서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "제1", "제2" 등은 몇 개의 서로 닮은 요소를 식별하도록 의도된다. 달리 기재되지 않는 한, 그러한 용어는 이들 요소의 또는 이들의 사용의 특정한 순서와 같은 한정을 부과하도록 의도된 것이 아니라, 단지 여러 요소를 따로따로 지칭하기 위해 사용된다. 예를 들면, 어떤 요소가 일례에서 용어 "제1"로써 참조될 수 있는 한편 동일한 요소가 다른 예에서 "제2" 또는 "제3"과 같은 상이한 서수로써 참조될 수 있다. 그러한 예에서, 이들 용어는 본 개시의 범위를 한정하지 않는 것이다. 또한, 여러 요소의 리스트에서 용어 "및/또는"을 사용하는 것은 열거된 항목 중 임의의 하나 또는 복수 개를 비롯하여 이들 항목의 모든 가능한 조합을 포함한다. 나아가, 단수 형태의 표현은 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 복수 형태의 의미를 포함한다.As used herein, the terms “first,” “second,” and the like are intended to identify several elements that resemble each other. Unless otherwise stated, such terms are not intended to impose limitations, such as the specific order of these elements or their use, but are merely used to refer to the various elements separately. For example, an element may be referenced in one example by the term "first" while the same element may be referenced in another example by a different ordinal number, such as "second" or "third." In such instances, these terms do not limit the scope of the present disclosure. Also, use of the term "and/or" in a list of multiple elements includes all possible combinations of those listed, including any one or multiple of those listed. Furthermore, expressions in the singular form include the meaning of the plural unless clearly used otherwise.
첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 소정의 예가 이제 상세히 기술될 것이다. 다만, 본 개시는 많은 상이한 형태로 체현될 수 있으며, 본 문서에 개진된 예에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 오히려, 이들 예는 본 개시의 범위의 더 나은 이해를 제공하기 위해서 주어지는 것이다.Certain examples of the present disclosure will now be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present disclosure may be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the examples presented in this document. Rather, these examples are given to provide a better understanding of the scope of the present disclosure.
도 1은 예시적인 UV(10)의 항법 및 제어 시스템(100)의 예를 보여주는 블록도이다. UV(10)의 예는 모바일 로봇(가령, 바퀴 달린(wheeled) 모바일 로봇), 드론(가령, 회전익체(rotorcraft) 드론), 다른 타입의 무인 지상 이동체(Unmanned Ground Vehicle: UGV), 다른 타입의 무인 비행체(Unmanned Aerial Vehicle: UAV), 기타 등등을 포함한다.1 is a block diagram showing an example of an
도 1의 예시적인 항법 및 제어 시스템(100)은 UV(10)로 하여금 제어된 위치, 속도 및/또는 자세를 갖게 하는 제어 입력(control input)을 제공하고, UV(10)를 위한 제어 입력 및 UV(10)의 동적 모델을 사용하여 데드 레커닝(Dead Reckoning: DR) 방식으로 항법 정보를 산출하는 메커니즘과 함께, 위성 항법 시스템, 특히 글로벌 포지셔닝 시스템(Global Positioning System: GPS)과 같은 GNSS로부터 보조 정보를 수신하고 이를 사용하는 메커니즘을 갖는다.The exemplary navigation and
도 1의 예에서, 항법 및 제어 시스템(100)은 복수의 측정 유닛(110), 액추에이터(actuator)(120), 저장 유닛(storage unit)(130) 및 처리 유닛(processing unit)(150)을 포함한다. 항법 및 제어 시스템(100)의 다른 예시적인 구현이 또한 고려된다. 예를 들어, 항법 및 제어 시스템(100)은 도시되지 않은 추가적인 컴포넌트를 또한 포함할 수 있고/거나, 도 1에 도시된 컴포넌트 중 일부를 포함하나 전부를 포함하지는 않을 수 있다.In the example of FIG. 1 , the navigation and
도시된 예에서, 복수의 측정 유닛(110)은 관성 측정 유닛(Inertial Measurement Unit: IMU)(112)(이는 자이로스코프 및/또는 가속도계를 포함함), 지자기 센서(114)(이는 자력계(magnetometer)로도 지칭됨) 및 위성 항법 수신기(116)를 포함하는데, 이들은 개별적으로 측정 유닛(100)으로서든 또는 집합적으로 측정 유닛(110)으로서든 칭해질 수 있다.In the example shown, the plurality of
도시된 예에서, 관성 측정 유닛(112)의 자이로스코프는 각속도 측정 데이터가 실린 자이로 출력 신호를 출력한다. 그러면, 처리 유닛(150)은 자이로스코프로부터 수신된 각속도 측정 데이터를, UV(10)의 롤(roll) 각, 피치(pitch) 각 및 요(yaw) 각(즉, 방위각)과 같은 자세를 계산하는 데에 사용할 수 있다. 예를 들어, 자이로스코프는 3축 자이로스코프일 수 있다.In the illustrated example, the gyroscope of the
도시된 예에서, 관성 측정 유닛(112)의 가속도계는 가속도 측정 데이터가 실린 가속도계 출력 신호를 출력한다. 그러면, 처리 유닛(150)은 가속도계로부터 수신된 가속도 측정 데이터를, UV(10)의 롤 각 및 피치 각을 계산하는 데에 사용할 수 있다. 예를 들어, 가속도계는 3축 가속도계일 수 있다.In the illustrated example, the accelerometer of the
도시된 예에서, 지자기 센서(114)는 자기장 측정 데이터가 실린 자력계 출력 신호를 출력한다. 그러면, 처리 유닛(150)은 지자기 센서(114)로부터 수신된 자기장 측정 데이터를 기반으로, 그리고 UV(10)의 계산된 롤 각 및 계산된 피치 각에 또한 기반하여, UV(10)의 방위각을 계산할 수 있다. 예를 들어, 지자기 센서는 3축 자력계일 수 있다.In the illustrated example, the
도 1의 예에서, 위성 항법 수신기(116)는 항법 위성으로부터 위성 항법 신호를 수신한다. 그러면, 처리 유닛(150)은 수신된 위성 항법 신호를 기반으로, 예컨대, 위성 항법 신호를 처리하여 위성 측정 데이터(가령, 가시 위성 및 위성 항법 수신기(116) 간의 의사거리(pseudorange) 및/또는 의사거리율(pseudorange rate) 및/또는 위성 항법 수신기(116)의 위도, 경도 및/또는 방위각)를 생성함으로써 또는 위성 항법 수신기(116)에 의해 위성 항법 신호로부터 생성된 그러한 위성 측정 데이터를 위성 항법 수신기(116)로부터 수신함으로써, UV(10)의 위치, 속도 및/또는 자세를 판정할 수 있다. 예를 들어, 위성 항법 수신기(116)는 GPS 수신기일 수 있다.In the example of FIG. 1 , the
몇몇 예시적인 구현에서, 복수의 측정 유닛(110)은 UV(10)의 항법을 위한 추가적인 센서(가령, 주행기록계(odometry) 및/또는 거리 센서(distance sensor))를 더 포함할 수 있고, 그러한 추가적인 센서는 다른 측정 데이터(가령, 속도 측정 데이터 및/또는 거리 측정 데이터)를 제공할 수 있다. 그러면, 처리 유닛(150)은 UV(10)의 위치, 속도 및/또는 자세를 계산하는 데에 그러한 측정 데이터를 사용할 수 있다.In some example implementations, the plurality of
도 1의 예에서, 처리 유닛(150)의 제어 하에, 예컨대, 처리 유닛(150)으로부터 인가된 제어 입력에 따라, 액추에이터(120)는 UV(10)(또는 그것의 어떤 컴포넌트, 가령 바퀴와 같은 발동 메커니즘)를 소정의 위치에 위치시키고/거나 소정의 속도로 이동시키고/거나 소정의 방향으로 배향시키도록 동작하는 제어가능 유닛이다. 예를 들어, 액추에이터(120)는 전기 모터 액추에이터(electric motor actuator), 로터리 액추에이터(rotary actuator) 및/또는 다른 타입의 액추에이터를 포함할 수 있다.In the example of FIG. 1 , under the control of the
도 1의 예에서, 저장 유닛(130)은 다양한 정보를 저장한다. 예를 들어, 저장 유닛(130)은 비일시적(non-transitory) 형태로 데이터를 저장하는 컴퓨터 판독가능 저장 매체(computer readable storage medium)를 포함할 수 있다. 그러므로, 저장 유닛(130)은 내부에 다양한 정보, 예컨대, 처리 유닛(150)에 의해 실행될 명령어의 세트 및/또는 다른 정보가 저장될 수 있다.In the example of FIG. 1 , the
몇몇 예시적인 구현에서, 저장 유닛(130)은 복수의 측정 유닛(110)으로부터 (가령, 특정 시간 구간에 걸쳐서) 수신된 각자의 타입의 측정 데이터를 저장할 수 있는데, 이는 후술되는 바와 같이 UV(10)의 사고의 재현을 위한 항법 필터링(특히, 나중의 시점에서의 측정으로부터 먼저의 시점에서의 UV(10)의 위치, 속도 및/또는 자세의 추정과 같은 역방향 필터링)을 위해 인출되고 사용될 수 있다.In some example implementations, the
도 1의 예에서, 처리 유닛(150)은 항법 시스템(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어, 처리 유닛(150)은 본 문서에 기술된 동작을 수행하기 위해 프로세서(processor) 또는 다른 처리 회로(processing circuitry)로써 구현될 수 있다.In the example of FIG. 1 , the
도시된 예에서, 처리 유닛(150)은 UV(10)의 사고를 재현하기 위해 항법 필터링을 수행한다. 이와 같이, UV(10)의 항법 및 제어 시스템(100)은 그러한 사고가 일어난 현장 내지 장면과 같은 외부적 요소에 더하여 또는 이를 대신하여 UV(10)에 관한 항법 정보와 같은 내부적 요소를 사고의 분석 및 재현에 이용할 수 있게 한다. 이것은 UV(10)의 사고가, 예컨대, UV(10)의 어떤 측정 유닛(110)(이는 측정 데이터를 제공함)의 고장, UV(10)의 어떤 제어가능 유닛(이는 액추에이터(120)와 같이 제어 입력을 사용함)의 고장 및/또는 UV(10)의 다른 컴포넌트의 고장을 수반할 가능성이 상당하다는 점을 감안한 것이다.In the illustrated example, the
그러한 항법 필터링에서, 도 2에 도시된 바와 같이, 처리 유닛(150)은 UV(10)를 위한 항법 해를 다양한 방식으로 계산할 수 있다. 도 2의 예에서, UV(10)는 최초에 출발 지점(210)에서 이동하기 시작하여 최종적으로 도착 지점(220)에 이르렀는데, 도중에 지점(215)에서 사고가 발생하였다고 가정하자. 이후에, 처리 유닛(150)은 사고의 재현에서 분석되어야 할 특정 시간 구간을 그러한 이동의 시작 시점(230)부터 종료 시점(240)까지 걸쳐 있는 시간 구간으로서 식별할 수 있고, 이 시간 구간 내의 주어진 시점에 대해, 다음과 같은 방식으로 UV(10)를 위한 항법 해를 계산할 수 있다: (i) 화살표(260)에 의해 나타내어진 바와 같이, (가령, 실시간으로 항법 필터를 구동하는 방식과 마찬가지로) 시간적으로 정방향으로 항법 해를 생성함(즉, "정방향 필터"를 구동함); (ii) 화살표(270)에 의해 나타내어진 바와 같이, 시간적으로 역방향으로 항법 해를 생성함(즉, "역방향 필터"를 구동함); 또는 (iii) 화살표(280)에 의해 나타내어진 바와 같이, 정방향으로 생성된 항법 해 및 역방향으로 생성된 항법 해를 조합하여 정제된 항법 해를 생성함(즉, 정방향 필터 부분 및 역방향 필터 부분으로 된 "이중 필터" 구조를 사용함).In such navigation filtering, as shown in FIG. 2 , the
다양한 예에서, 처리 유닛(150)은 후술되는 바와 같이 항법 필터링을 수행할 수 있어서, 만일 사고 발생 시점(235)에 측정 유닛(110) 또는 액추에이터(120)에서 고장이 발생하였음을 검출한 경우, 무엇보다도 사고 발생 시점(235)에 후속하는 시점에 대해, (가령, 역방향 필터를 사용하는 방식으로) 항법 해를 구하는 데에 그러한 고장난(failed) 컴포넌트가 가능한 한 덜 영향을 미칠 수 있다.In various examples, the
이제, 도 3을 참조하여, UV(10)의 사고를 재현하기 위한 예시적인 항법 필터링이 더욱 상세히 설명된다.Referring now to FIG. 3 , exemplary navigation filtering for reproducing the incident of
몇몇 예시적인 구현에서, 블록(310)에 의해 나타내어진 바와 같이, 처리 유닛(150)은 UV(10)를 위한 항법 필터를 초기화할 수 있다. 항법 필터는 임의의 주어진 시점에 대해 입력을 필터링하여 항법 해를 제공하도록 구성될 수 있다.In some example implementations, as represented by
몇몇 예시적인 구현에서, UV(10)를 위한 항법 필터의 초기화는 항법 필터의 정방향 필터 부분을 정방향 필터 모델로써 구성하는 것을 포함할 수 있다. 정방향 필터 모델은 복수의 측정 유닛(100)으로부터 제공된 각자의 타입의 측정 데이터가 항법 필터의 입력으로서 취해져 항법 해가 산출되는 필터 모델, 또는 복수의 측정 유닛(100) 중 특정한 것으로부터 제공된 측정 데이터가 항법 필터의 입력으로서 취해지지 않는 다른 필터 모델일 수 있다. 특정한 예에서, 정방향 필터는 분산형 필터의 구조(가령, 노-리셋(No-Reset: NR) 모드의 연합형(federated) 필터 구조)를 갖도록 구성될 수 있다. 도 4는 그러한 정방향 필터의 예로서 분산형 필터(400)를 도시한다. 분산형 필터(400)는 내부에 관성 항법 시스템(Inertial Navigation System: INS)(412)이 결합된다. 이 예에서, INS(412)는 주 항법 시스템 내지 참조 시스템(reference system)으로서 채택된다. INS(412)는 IMU(112)로부터 각속도 및/또는 가속도 측정 데이터를 수신하고 이를 처리하여 항법 해(가령, UV(10)의 위치, 속도 및/또는 자세)를 제공하는 필터를 포함한다. 또한, 도 4의 예에서, INS(412)의 항법 해에서의 오차를 보정하기 위한 다른 타입의 측정 데이터를 제공하는 다른 측정 유닛으로서 지자기 센서(114) 및 위성 항법 수신기(116)가 사용된다. 이에 따라, 분산형 필터(400)는 자력계(114)로부터 자기장 측정 데이터를 수신하는 로컬 필터(local filter)(414) 및 위성 항법 수신기(116)로부터 위성 측정 데이터를 수신하는 로컬 필터(416)를 더 포함한다. 로컬 필터(414, 416) 각각에는 INS(412)로부터 INS 항법 해가 참조 데이터(reference data)로서 제공된다. 로컬 필터(414, 416) 각각은 칼만 필터(가령, EKF)로 구성될 수 있다. 더 나아가, 도 4의 예에서, 분산형 필터(400)는 마스터 필터(master filter)(410)를 더 포함하는데, 이는 INS(412)로부터 참조 데이터를, 그리고 각각의 로컬 필터(414, 416)로부터 출력 데이터(가령, 필터링된 상태 변수 및 공분산)를 수신하고 이들을 융합하여 통합 항법 해로 처리한다.In some example implementations, initialization of the navigation filter for
몇몇 예시적인 구현에서, UV(10)를 위한 항법 필터의 초기화는 복수의 역방향 필터 모델을 구성하는 것을 포함할 수 있다. 아래에서 더욱 상세히 기술되는 바와 같이, 처리 유닛(150)은 항법 필터의 역방향 필터 부분을 이들 필터 모델 중 적절한 것에 따라 동작하도록 조정할 수 있다.In some example implementations, initialization of the navigation filter for
몇몇 예시적인 구현에서, 블록(320)에 의해 나타내어진 바와 같이, 처리 유닛(320)은 복수의 측정 유닛(110) 중에서 고장이 발생한 측정 유닛이 있는지를 검출할 수 있다. 추가로, 만일 고장이 발생한 측정 유닛이 존재하는 경우, 처리 유닛(150)은 복수의 측정 유닛(110) 중 어느 것이 그러한 고장난 측정 유닛(110)인지를, 그리고 가능하게는 언제 그러한 고장이 발생한 것인지(즉, 고장 발생 시점)를 또한 검출할 수 있다.In some example implementations, as represented by
이에 따라, 블록(320)에 의해 또한 나타내어진 바와 같이, 처리 유닛(150)은 항법 및 제어 시스템(100)의 상태를 몇 가지(가령, 도시된 바와 같이 1개의 정상 상태 케이스 및 여러 고장 상태 케이스)로 분류할 수 있다. 특정한 예에서, 처리 유닛(150)은 정방향 필터 모델에 따라 정방향으로 항법 해를 생성하고, 이 정방향 생성된 항법 해에 기반하여 그러한 고장 검출을 수행할 수 있다. 예로서, 도 4에 도시된 바와 같이, 고장 검출기(fault detector)(424)가 로컬 필터(414)와 마스터 필터(410) 사이에, 그리고 고장 검출기(426)가 로컬 필터(416)와 마스터 필터(410) 사이에 커플링될 수 있다. 이 예에서, 전파기(propagator)(420)는 마스터 필터(410)의 출력을 사용하여 고장 검출기(424, 426) 각각에 고장 검출을 위한 참조 신호를 제공할 수 있고, 고장 검출기(424, 426)는 커플링된 로컬 필터(414, 416)의 출력을 각자의 참조 신호와 비교하여 해당 측정 유닛(114, 116)의 고장 여부를 검출할 수 있다. 한편, INS(412)는 별도로 (가령, 패리티 공간 기법을 사용함으로써) IMU(112)의 고장 여부를 검출할 수 있다.Accordingly, as also indicated by
몇몇 예시적인 구현에서, 블록(330)에 의해 나타내어진 바와 같이, UV(10)의 어떤 측정 유닛(110)도 고장난 것이 아니라고 판정된 경우, 처리 유닛(150)은 복수의 측정 유닛(110)에 의해 제공되는 각자의 타입의 측정 데이터가 입력으로서 취해져 (가령, 정방향 필터 모델과 동일한 방식으로 또는 상이한 방식으로 융합되고 처리되어) 항법 해가 산출되는 소정의 역방향 필터 모델(이하에서 "정상 상태 필터 모델"로 칭해질 수도 있음)을, 예컨대, 복수의 주어진 역방향 필터 모델 중에서, 식별할 수 있다. 그러면, UV(10)의 사고의 재현에서의 분석을 위한 특정 시간 구간(이하에서 "타겟 시간 구간"으로 칭해질 수도 있음) 내의 복수의 시점 각각에 대해, 처리 유닛(150)은 정상 상태 필터 모델에 따라 역방향으로 항법 해를 산출할 수 있다.In some example implementations, if it is determined that none of the
몇몇 예시적인 구현에서, 블록(340)에 의해 나타내어진 바와 같이, 복수의 측정 유닛(110) 중의 위성 항법 수신기(116)에서 고장이 발생하였다고 판정된 경우, 처리 유닛(150)은 위성 항법 수신기(116)에 의해 제공되는 위성 측정 데이터를 제외한, 복수의 측정 유닛(110) 중 다른 것에 의해 제공되는 다른 타입의 측정 데이터가 입력으로서 취해져 항법 해가 산출되는 다른 역방향 필터 모델(이하에서 "제1 고장 상태 필터 모델"로 칭해질 수도 있음)(가령, 자세 및 헤딩 참조 시스템(Attitude and Heading Reference System: AHRS) 필터 모델)을, 예컨대, 복수의 주어진 역방향 필터 모델 중에서, 식별할 수 있다. 그러면, 타겟 시간 구간 내에 주어진, 그리고 고장 발생 시점에 후속하는 어느 시점(이하에서 "고장 후 시점"으로 지칭될 수도 있음)에 대해서든, 처리 유닛(150)은 제1 고장 상태 필터 모델에 따라 역방향으로 항법 해를 산출할 수 있다. 선택적으로, 타겟 시간 구간 내의 나머지 시점 각각에 대해서, 처리 유닛(150)은 (가령, 제1 고장 상태 필터 모델에 따라, 정상 상태 필터 모델에 따라, 또는 다른 필터 모델에 따라) 역방향으로 항법 해를 산출할 수 있다.In some example implementations, if it is determined that a failure has occurred in the
블록(340)과 관련하여, 위성 항법 수신기(116)에 고장이 발생한 후에 도래하는 고장 후 시점에서의 UV(10)의 위치 및 속도를 나머지 측정 유닛(110)만으로 추정하는 것은 그렇지 않은 경우보다 정확도가 감소될 공산이 크다는 점이 이해될 것이다. 이에 따라, 특정한 예에서, 처리 유닛(150)은 제1 고장 상태 필터 모델에 따라 역방향으로 그러한 시점에서의 UV(10)의 자세를 항법 해로서 산출하고, 이후에 이 역방향 생성된 항법 해를 위성 항법 수신기(116)가 아닌 측정 유닛(110)(가령, IMU(112))에 의해 제공된 다른 타입의 측정 데이터와 함께 사용하여 해당 시점에서의 UV(10)의 위치 및/또는 속도를 산출할 수 있다.With respect to block 340 , estimating the position and velocity of the
몇몇 예시적인 구현에서, 블록(350)에 의해 나타내어진 바와 같이, 복수의 측정 유닛(110) 중의 IMU(112)에서 고장이 발생하였다고 판정된 경우, 처리 유닛(150)은 IMU(112)에 의해 제공되는 측정 데이터(가령, 각속도 및/또는 가속도 측정 데이터)를 제외한, 복수의 측정 유닛(110) 중 다른 것에 의해 제공되는 다른 타입의 측정 데이터가 입력으로서 취해져 항법 해가 산출되는 또 다른 역방향 필터 모델(이하에서 "제2 고장 상태 필터 모델"로 칭해질 수도 있음)을, 예컨대, 복수의 주어진 역방향 필터 모델 중에서, 식별할 수 있다. 그러면, 타겟 시간 구간 내의 임의의 고장 후 시점에 대해, 처리 유닛(150)은 제2 고장 상태 필터 모델에 따라 역방향으로 항법 해를 산출할 수 있다. 선택적으로, 타겟 시간 구간 내의 나머지 시점 각각에 대해서, 처리 유닛(150)은 (가령, 제2 고장 상태 필터 모델에 따라, 정상 상태 필터 모델에 따라, 또는 다른 필터 모델에 따라) 역방향으로 항법 해를 산출할 수 있다.In some example implementations, if it is determined that a failure has occurred in the
추가적으로, 제2 고장 상태 필터 모델에 따르면, UV(10)를 위한 제어 입력이 또한 입력으로서 취해질 수 있다. 일반적으로, 위성 항법 수신기(116)에 의해 제공되는 위성 측정 데이터의 갱신율(update rate)은 보통 초(sec) 단위로서 다른 측정 유닛(110)(가령, IMU(112), 지자기 센서(114) 등)에 비해 꽤 낮기 때문에(즉, 위성 항법 수신기(116)는 저속 측정 유닛이기 때문에), 그러한 갱신율보다 빠르게 UV(10)를 위해 제어 입력이 인가된다면 제2 고장 상태 필터 모델에서 이를 위성 측정 데이터와 함께 고려하는 것은 더 정확한 항법 해를 구하는 데에 도움이 될 것이다.Additionally, according to the second fault condition filter model, a control input for the
몇몇 예시적인 구현에서, 블록(360)에 의해 나타내어진 바와 같이, 복수의 측정 유닛(110) 중의 지자기 센서(114)에서 고장이 발생하였다고 판정된 경우, 처리 유닛(150)은 지자기 센서(114)에 의해 제공되는 자기장 측정 데이터를 제외한, 복수의 측정 유닛(110) 중 다른 것에 의해 제공되는 다른 타입의 측정 데이터가 입력으로서 취해져 항법 해가 산출되는 또 다른 역방향 필터 모델(이하에서 "제3 고장 상태 필터 모델"로 칭해질 수도 있음)을, 예컨대, 복수의 주어진 역방향 필터 모델 중에서, 식별할 수 있다. 그러면, 타겟 시간 구간 내의 임의의 고장 후 시점에 대해, 처리 유닛(150)은 제3 대체 필터 모델에 따라 역방향으로 항법 해를 산출할 수 있다. 선택적으로, 타겟 시간 구간 내의 나머지 시점 각각에 대해서, 처리 유닛(150)은 (가령, 제3 고장 상태 필터 모델에 따라, 정상 상태 필터 모델에 따라, 또는 다른 필터 모델에 따라) 역방향으로 항법 해를 산출할 수 있다.In some example implementations, if it is determined that a failure has occurred in the
추가적으로, 제3 고장 상태 필터 모델에 따르면, UV(10)를 위한 제어 입력이 또한 입력으로서 취해질 수 있다. 지자기 센서(114)로부터 수신된 자기장 측정 데이터 없이, IMU(112)로부터 수신된 측정 데이터에 기반하여 항법 해를 구하는 것은 종종 부정확한 결과(가령, UV(10)의 추정된 방위각에서의 상당한 오차)로 이어진다는 점에 비추어 볼 때, 그러한 필터 모델은 IMU(112)의 고장의 경우와 유사하게 더 정확한 항법 해를 산출하는 데에 유용할 것이다.Additionally, according to the third fault condition filter model, a control input for the
몇몇 예시적인 구현에서, 처리 유닛(150)이 복수의 측정 유닛(100) 중 어느 것에 고장이 발생하였는지를 검출하는 것은 처리 유닛(150)이 UV(10)의(가령, 항법 및 제어 시스템(100)의) 다른 컴포넌트에 고장이 발생하였는지를 검출하는 것으로 일반화될 수 있다. 예를 들면, 블록(320)에서, 처리 유닛(150)은 추가적으로 UV(10)의 제어가능 유닛, 예컨대, 처리 유닛(150)에 의해 UV(10)를 위해 제공되는 제어 입력에 따라 동작하는 액추에이터(120)와 같은 제어가능 유닛에 고장이 발생한 것인지를 검출할 수 있다. 이 예에서, 블록(330)에서 정상 상태 필터 모델이 식별되는 것은 UV(10)의 어떤 측정 유닛(110)도 고장난 것이 아니라고 판정됨을 조건으로 할 뿐만 아니라 UV(10)의 어떤 제어가능 유닛도 고장난 것이 아니라고 판정됨도 조건으로 한다. 나아가, 만일 UV(10)의 제어가능 유닛(가령, 액추에이터(120))에 고장이 발생한 것을 블록(320)에서 검출한 경우, 처리 유닛(150)은 블록(370)에 의해 나타내어진 바와 같이, UV(10)를 위한 제어 입력을 제외한, 복수의 측정 유닛(110)에 의해 제공되는 각자의 타입의 측정 데이터가 입력으로서 취해져 항법 해가 산출되는 소정의 역방향 필터 모델(이하에서 "제4 고장 상태 필터 모델"로 칭해질 수도 있음)을, 예컨대, 복수의 주어진 역방향 필터 모델 중에서, 식별할 수 있다. 예로서, 제4 고장 상태 필터 모델은 그것의 입력으로서 UV(10)를 위한 제어 입력을 취하지 않는다는 점 이외에는 정상 상태 필터 모델과 동일할 수 있다. 그러면, 타겟 시간 구간 내의 임의의 사고 후 시점에 대해, 처리 유닛(150)은 제4 고장 상태 필터 모델에 따라 역방향으로 항법 해를 산출할 수 있다. 선택적으로, 타겟 시간 구간 내의 나머지 시점 각각에 대해서, 처리 유닛(150)은 (가령, 제4 고장 상태 필터 모델에 따라, 정상 상태 필터 모델에 따라, 또는 다른 필터 모델에 따라) 역방향으로 항법 해를 산출할 수 있다.In some example implementations, the
몇몇 예시적인 구현에 따르면, 처리 유닛(150)은 블록(330 내지 370) 중 어느 것에서든 식별된 역방향 필터 모델에 따라, 타겟 시간 구간 내의 시점에 대해, 역방향으로 생성된 항법 해를 동일한 시점에 대해 정방향으로 생성된 항법 해와 조합하는 방식으로 역추적을 수행함으로써 정제된 항법 해를 제공할 수 있다.According to some example implementations, processing
몇몇 예시적인 구현에 따르면, 처리 유닛(150)은 전술된 방식 중 어느 것으로든 산출된 항법 해를 (가령, 디스플레이를 위한) 처리를 위해 외부 컴퓨팅 장치에 제공할 수 있다.According to some example implementations, processing
도 5는 UV(10)의 사고의 재현을 위한 항법 필터링의 예시적인 프로세스(500)를 보여주는 흐름도이다. 예를 들어, 프로세스(500)는 UV(10)의 항법 및 제어 시스템(100)(특히, 처리 유닛(150))에 의해 수행될 수 있다. 다른 예로서, 프로세스(500)는 UV(10)의 외부의 컴퓨팅 장치(가령, 그것의 프로세서)에 의해 수행될 수 있다. 프로세스(200)의 다른 예시적인 흐름이 또한 고려된다. 예를 들어, 프로세스(500)는 도시되지 않은 추가적인 동작을 또한 포함할 수 있고/거나, 도 5에 도시된 동작 중 일부를 포함하나 전부를 포함하지는 않을 수 있다.5 is a flow diagram showing an
동작(510)에서, UV(10)의 사고의 재현에서의 분석을 위한 특정 시간 구간 내의 복수의 시점 각각에 대해, UV(10)의 복수의 측정 유닛(110)에 의해 제공된 각자의 타입의 측정 데이터가 수집된다. 예를 들어, 그러한 측정 데이터는 수신되면 일단 저장 유닛(130)에 저장되고, 이후에 UV(10)의 이동 중에 사고가 발생하였음이 인지되면 저장 유닛(130)으로부터 인출될 수 있다. 특정한 예에서, UV(10)의 사고의 발생을 인지하는 것은 (가령, 그러한 이동의 시작 시점 및 종료 시점을 식별함으로써 시작 시점부터 종료 시점까지 걸쳐 있는 시간 구간을) 특정 시간 구간을 식별하는 것을 수반할 수 있다.In
동작(520)에서, 특정 시간 구간 내에서 UV(10)의 복수의 측정 유닛(110) 중에서 고장이 발생한 것이 있는지 검출된다. 전술된 바와 같이, 그러한 검출은 복수의 측정 유닛(110) 중 어느 것이 고장이 발생한 것인지 검출하는 것, 그리고 가능하게는 그러한 고장이 발생한 시점을 검출하는 것을 수반할 수 있다.In
동작(530)에서, 복수의 측정 유닛(110) 중 어떤 것도 고장이 발생한 것이라고 검출되지 않은 경우, 특정 시간 구간 내의 각각의 시점에 대해, UV(10)를 위한 항법 필터(이는 임의의 주어진 시점에 대해 입력으로부터 해당 시점에서의 UV(10)의 위치, 속도 및 자세 중 적어도 하나를 포함하는 항법 해를 생성함)의 정상 상태 필터 모델을 사용하여 항법 해가 산출된다. 정상 상태 필터 모델에 의하면, 복수의 측정 유닛(110)에 의해 제공되는 각자의 타입의 측정 데이터가 필터 입력으로서 취해져 항법 해가 역방향(즉, 각각의 시점에 대해 항법 해를 산출하기 위해 취해진 필터 입력은 해당 시점 후에 제공된 것임)으로 산출된다.In
특정한 예에서, 예컨대, UV(10)의 다른 컴포넌트(가령, 액추에이터(120)와 같은 제어가능 유닛) 중에서 고장이 발생한 것이 있는지가 동작(520)에서 추가로 검출되는 예에서, 동작(530)은 복수의 측정 유닛(110) 중 어떤 것도 고장이 발생한 것이라고 검출되지 않음을 조건으로 할 뿐만 아니라, UV(10)의 다른 컴포넌트 중 어떤 것도 고장이 발생한 것이라고 검출되지 않음도 조건으로 할 수 있다. 이 예에 관한 세부사항은 전술된 설명을 참조하며, 여기에서 논의되지는 않는다.In a particular example, for example, in an example in which it is further detected in
동작(540)에서, 복수의 측정 유닛(110) 중에서 고장이 발생한 것이 검출된 경우, 특정 시간 구간 내의 적어도 고장 후 시점에 대해, UV(10)를 위한 항법 필터의 대응하는 고장 상태 필터 모델을 사용하여 항법 해가 산출된다. 그러한 고장 상태 필터 모델에 의하면, 검출된 측정 유닛에 의해 제공되는 특정 타입의 측정 데이터와 무관하게, 복수의 측정 유닛(110) 중 다른 것(이는 "정상적인 측정 유닛"으로 지칭될 수도 있음)에 의해 제공되는 다른 타입의 측정 데이터가 필터 입력으로서 취해져 항법 해가 역방향(즉, 각각의 시점에 대해 항법 해를 산출하기 위해 취해진 필터 입력은 해당 시점 후에 제공된 것임)으로 산출된다. 예를 들어, 이 고장 상태 필터 모델은 복수의 사전정의된 고장 상태 필터 모델(가령, 전술된 제1 내지 제4 고장 상태 필터 모델) 중에서 식별될 수 있다.In
특정한 예에서, 검출된 고장난 측정 유닛은 위성 항법 수신기 유닛(116)이고/거나, 정상적인 측정 유닛은 IMU(112)일 수 있다. 이 예에서, 동작(540)에서 산출되는 항법 해는 고장 후 시점에서의 UV(10)의 위치, 속도 및 자세 중 일부를 포함하고, 그 시점에서의 UV(10)의 위치, 속도 및 자세 중 다른 일부는 그러한 항법 해 및 정상적인 측정 유닛에 의해 제공되는 다른 타입의 측정 데이터에 기반하여 산출될 수 있다.In a particular example, the detected failed measurement unit may be the satellite
특정한 예에서, 검출된 고장난 측정 유닛은 IMU(112) 또는 지자기 센서(114)이고/거나, 정상적인 측정 유닛은 고장난 측정 유닛보다 갱신율이 낮은 측정 데이터를 제공하는 위성 항법 수신기(116)일 수 있다. 이 예에서, 고장 상태 필터 모델에 의하면 UV(10)를 위한 제어 입력이 또한 입력으로서 취해지며, 이에 따라 항법 해가 산출될 수 있다.In a particular example, the detected failed measurement unit may be the
특정한 예에서, 동작(530)에서든 또는 동작(540)에서든 산출된 항법 해는 (가령, 디스플레이를 위한) 처리를 위해 (가령, 외부 컴퓨팅 장치의 프로세서에) 제공될 수 있다.In a particular example, the calculated navigation solution, either in
다음은 UV의 사고의 재현을 위한 항법 필터링에 관련된 다양한 예이다.The following are various examples related to navigation filtering to reproduce the accident of UV.
예 1에서, 복수의 측정 유닛을 포함하는 무인 이동체(Unmanned Vehicle: UV)의 사고의 재현을 위한 항법 필터링의 방법은, 위 복수의 측정 유닛 중에서 고장이 발생한 것이 검출된 경우, 위 UV를 위한 항법 필터의 복수의 고장 상태 필터 모델 중 대응하는 것을 식별하는 단계(위 항법 필터는 임의의 주어진 시점에 대해 입력으로부터 항법 해를 생성하고, 위 항법 해는 위 주어진 시점에서의 위 UV의 위치, 속도 및 자세 중 적어도 하나를 포함하고, 위 대응하는 고장 상태 필터 모델에 의하면, 위 검출된 측정 유닛에 의해 제공되는 특정 타입의 측정 데이터와 무관하게, 위 복수의 측정 유닛 중 다른 것에 의해 제공되는 다른 타입의 측정 데이터가 위 입력으로서 취해져 위 항법 해가 역방향으로 산출됨)와, 위 고장에 후속하는 시점에 대해, 위 대응하는 고장 상태 필터 모델을 사용하여 위 항법 해를 산출하는 단계를 포함한다.In Example 1, the navigation filtering method for reproducing the accident of an unmanned vehicle (UV) including a plurality of measurement units is a navigation method for the above UV when a failure occurs among the plurality of measurement units. identifying a corresponding one of a plurality of failure state filter models of the filter (the navigation filter generates a navigation solution from the input for any given time point, the navigation solution includes the position, velocity and a different type of measurement data provided by the other one of the plurality of measurement units, irrespective of the specific type of measurement data provided by the detected measurement unit, according to the corresponding fault state filter model. measurement data is taken as the input and the navigation solution is calculated in the reverse direction), and for a time point subsequent to the failure, calculating the navigation solution using the corresponding fault state filter model.
예 2는 예 1의 주제를 포함하는데, 위 방법은, 위 검출된 측정 유닛에서 위 고장이 발생한 시점을 검출하는 단계를 더 포함한다.Example 2 includes the subject matter of Example 1, wherein the method further includes detecting when the fault occurs in the detected measuring unit.
예 3은 예 1 또는 예 2의 주제를 포함하는데, 위 방법은, 위 복수의 측정 유닛 중 어떤 것도 고장이 발생한 것이라고 검출되지 않음을 조건으로, 위 시점에 대해, 정상 상태 필터 모델을 사용하여 위 항법 해를 산출하는 단계를 더 포함하되, 위 정상 상태 필터 모델에 의하면 위 복수의 측정 유닛에 의해 제공되는 각자의 타입의 측정 데이터가 위 입력으로서 취해져 위 항법 해가 역방향으로 산출된다.Example 3 includes the subject matter of Examples 1 or 2, wherein the method comprises, for a time point above, using a steady-state filter model, provided that none of the plurality of measurement units is detected to have failed. The method further comprises calculating a navigation solution, wherein, according to the steady-state filter model, respective types of measurement data provided by the plurality of measurement units are taken as the input and the navigation solution is calculated in the reverse direction.
예 4는 예 3의 주제를 포함하는데, 위 시점에 대해, 위 정상 상태 필터 모델을 사용하여 위 항법 해를 산출하는 단계는, 위 UV를 위한 제어 입력에 따라 동작하고 위 UV에 포함된 어떤 제어가능 유닛도 고장이 발생한 것이라고 검출되지 않음을 또한 조건으로 한다.Example 4 includes the subject matter of Example 3, wherein, for the above time point, calculating the navigation solution using the above steady-state filter model operates according to the control input for the above UV and any control contained in the above UV It is also conditional that the enabled unit is not detected as having failed.
예 5는 예 1 내지 예 4 중 임의의 것의 주제를 포함하는데, 위 방법은, 위 시점에 대해, 위 대응하는 고장 상태 필터 모델을 사용하여 위 항법 해를 산출하기 위해, 위 시점을 포함하여, 특정 시간 구간 내의 복수의 시점 각각에 대해, 위 복수의 측정 유닛에 의해 제공된 각자의 타입의 측정 데이터를 수집하는 단계를 더 포함한다.Example 5 includes the subject matter of any of Examples 1-4, wherein the method comprises, for the time point, to calculate the navigation solution using the corresponding failure state filter model, the time point comprising: The method further includes collecting, for each of a plurality of time points within a specific time interval, respective types of measurement data provided by the plurality of measurement units.
예 6은 예 5의 주제를 포함하는데, 위 방법은, 위 UV의 이동의 시작 시점 및 위 이동의 종료 시점을 식별함으로써 위 특정 시간 구간을 위 시작 시점부터 위 종료 시점까지 걸쳐 있는 시간 구간으로서 식별하는 단계를 더 포함한다.Example 6 includes the subject matter of Example 5, wherein the method identifies the specific time interval as a time interval spanning from the start time to the end time by identifying a start time of movement of the UV and an end time of the movement of the UV. further comprising the step of
예 7은 예 1 내지 예 6 중 임의의 것의 주제를 포함하는데, 위 방법은, 위 산출된 항법 해를 디스플레이를 위해 제공하는 단계를 더 포함한다.Example 7 includes the subject matter of any of Examples 1-6, wherein the method further comprises providing the calculated navigation solution for display.
예 8은 예 1 내지 예 7 중 임의의 것의 주제를 포함하는데, 위 항법 해는 위 시점에서의 위 UV의 위치, 속도 및 자세 중 일부를 포함하고, 위 시점에서의 위 UV의 위치, 속도 및 자세 중 다른 일부는 위 항법 해 및 위 다른 타입의 측정 데이터에 기반하여 산출된다.Example 8 includes the subject matter of any of Examples 1-7, wherein the navigation solution comprises some of the position, velocity, and posture of the UV at the time point, the position, velocity, and Another part of the posture is calculated based on the navigation solution above and other types of measurement data above.
예 9는 예 8의 주제를 포함하는데, 위 검출된 측정 유닛은 위성 항법 수신기 유닛이고/거나, 위 다른 측정 유닛은 관성 항법 유닛(Inertial Measurement Unit: IMU)이다.Example 9 includes the subject matter of Example 8, wherein the detected measurement unit is a satellite navigation receiver unit and/or the other measurement unit is an Inertial Measurement Unit (IMU).
예 10은 예 1 내지 예 9 중 임의의 것의 주제를 포함하는데, 위 대응하는 고장 상태 필터 모델에 의하면 위 UV를 위한 제어 입력이 또한 입력으로서 취해져 위 항법 해가 산출된다.Example 10 includes the subject matter of any of Examples 1-9, wherein the control input for the UV is also taken as an input according to the corresponding fault state filter model above to yield the navigation solution.
예 11은 예 10의 주제를 포함하는데, 위 다른 타입의 측정 데이터는 위 특정 타입의 측정 데이터보다 갱신율(update rate)이 낮다.Example 11 includes the subject matter of Example 10, wherein the other types of measurement data have a lower update rate than the specific types of measurement data.
예 12는 예 10 또는 예 11의 주제를 포함하는데, 위 검출된 측정 유닛은 관성 측정 유닛(Inertial Measurement Unit: IMU) 또는 지자기 센서 유닛이고/거나, 위 다른 측정 유닛은 위성 항법 수신기 유닛이다.Example 12 includes the subject matter of Examples 10 or 11, wherein the detected measurement unit is an Inertial Measurement Unit (IMU) or a geomagnetic sensor unit and/or the other measurement unit is a satellite navigation receiver unit.
예 13은 예 1 내지 예 12 중 임의의 것의 주제를 포함하는데, 위 무인 이동체는 무인 지상 이동체(Unmanned Ground Vehicle: UGV)이다.Example 13 includes the subject matter of any of Examples 1-12, wherein the unmanned vehicle is an Unmanned Ground Vehicle (UGV).
예 14는 예 1 내지 예 12 중 임의의 것의 주제를 포함하는데, 위 무인 이동체는 무인 비행체(Unmanned Aerial Vehicle: UAV)이다.Example 14 includes the subject matter of any of Examples 1-12, wherein the unmanned vehicle is an Unmanned Aerial Vehicle (UAV).
예 15는 예 1 내지 예 14 중 임의의 것의 주제를 포함하는데, 위 무인 이동체는 모바일 로봇이다.Example 15 includes the subject matter of any of Examples 1-14, wherein the unmanned vehicle is a mobile robot.
예 16에서, 컴퓨팅 장치는, 프로세서와, 메모리를 포함하되, 위 메모리는 복수의 측정 유닛을 포함하는 무인 이동체(Unmanned Vehicle: UV)의 사고의 재현을 위한 항법 필터링을 위해 위 프로세서에 의해 실행가능한 컴퓨터 프로그램 명령어의 세트로써 인코딩되되, 위 세트는, 위 복수의 측정 유닛 중에서 고장이 발생한 것이 검출된 경우, 위 UV를 위한 항법 필터의 복수의 고장 상태 필터 모델 중 대응하는 것을 식별하는 명령어(위 항법 필터는 임의의 주어진 시점에 대해 입력으로부터 항법 해를 생성하고, 위 항법 해는 위 주어진 시점에서의 위 UV의 위치, 속도 및 자세 중 적어도 하나를 포함하고, 위 대응하는 고장 상태 필터 모델에 의하면, 위 검출된 측정 유닛에 의해 제공되는 특정 타입의 측정 데이터와 무관하게, 위 복수의 측정 유닛 중 다른 것에 의해 제공되는 다른 타입의 측정 데이터가 위 입력으로서 취해져 위 항법 해가 역방향으로 산출됨)와, 위 고장에 후속하는 시점에 대해, 위 대응하는 고장 상태 필터 모델을 사용하여 위 항법 해를 산출하는 명령어를 포함한다.In Example 16, a computing device includes a processor and a memory, wherein the memory is executable by the processor for navigation filtering for reproduction of an accident of an unmanned vehicle (UV) comprising a plurality of measurement units. Encoded as a set of computer program instructions, the set comprising instructions for identifying a corresponding one of a plurality of failure state filter models of a navigation filter for the UV when a failure has been detected among the plurality of measurement units (the navigation The filter generates a navigation solution from the input for any given time point, the navigation solution including at least one of the position, velocity and attitude of the UV at the given time point, and according to the corresponding fault state filter model above, Irrespective of the specific type of measurement data provided by the detected measurement unit, other types of measurement data provided by another one of the plurality of measurement units are taken as the input so that the navigation solution is calculated in the reverse direction; for a time point subsequent to the above fault, including an instruction for calculating the above navigation solution using the above corresponding fault state filter model.
예 17은 예 16의 주제를 포함하는데, 위 세트는, 위 검출된 측정 유닛에서 위 고장이 발생한 시점을 검출하는 명령어를 더 포함한다.Example 17 includes the subject matter of Example 16, wherein the set further includes instructions to detect when the failure occurs in the detected measurement unit.
예 18은 예 16 또는 예 17의 주제를 포함하는데, 위 세트는, 위 복수의 측정 유닛 중 어떤 것도 고장이 발생한 것이라고 검출되지 않음을 조건으로, 위 시점에 대해, 정상 상태 필터 모델을 사용하여 위 항법 해를 산출하는 명령어를 더 포함하되, 위 정상 상태 필터 모델에 의하면 위 복수의 측정 유닛에 의해 제공되는 각자의 타입의 측정 데이터가 위 입력으로서 취해져 위 항법 해가 역방향으로 산출된다.Example 18 includes the subject matter of Examples 16 or 17, wherein the set comprises, for a time point above, using a steady-state filter model, provided that none of the plurality of measurement units is detected to have failed. Further comprising an instruction for calculating a navigation solution, wherein, according to the steady-state filter model, respective types of measurement data provided by the plurality of measurement units are taken as the input and the navigation solution is calculated in the reverse direction.
예 19는 예 18의 주제를 포함하는데, 위 시점에 대해, 위 정상 상태 필터 모델을 사용하여 위 항법 해를 산출하는 명령어는, 위 UV를 위한 제어 입력에 따라 동작하고 위 UV에 포함된 어떤 제어가능 유닛도 고장이 발생한 것이라고 검출되지 않음을 또한 조건으로 한다.Example 19 includes the subject matter of Example 18, wherein, for the time point above, the instructions for calculating the navigation solution using the steady-state filter model above operate according to the control input for the UV above and any control contained in the UV above. It is also conditional that the enabled unit is not detected as having failed.
예 20은 예 16 내지 예 19 중 임의의 것의 주제를 포함하는데, 위 세트는, 위 시점에 대해, 위 대응하는 고장 상태 필터 모델을 사용하여 위 항법 해를 산출하기 위해, 위 시점을 포함하여, 특정 시간 구간 내의 복수의 시점 각각에 대해, 위 복수의 측정 유닛에 의해 제공된 각자의 타입의 측정 데이터를 수집하는 명령어를 더 포함한다.Example 20 includes the subject matter of any of Examples 16-19, wherein the set comprises, for the time point, to calculate the navigation solution using the corresponding fault state filter model, the time point comprising: and, for each of a plurality of time points within a specific time period, collecting respective types of measurement data provided by the plurality of measurement units.
예 21은 예 20의 주제를 포함하는데, 위 세트는, 위 UV의 이동의 시작 시점 및 위 이동의 종료 시점을 식별함으로써 위 특정 시간 구간을 위 시작 시점부터 위 종료 시점까지 걸쳐 있는 시간 구간으로서 식별하는 명령어를 더 포함한다.Example 21 includes the subject matter of Example 20, wherein the set identifies the specific time interval as a time interval spanning from the start time to the end time by identifying a start time of movement of the UV and an end time of the movement of the UV. It further includes a command to
예 22는 예 16 내지 예 21 중 임의의 것의 주제를 포함하는데, 위 세트는, 위 산출된 항법 해를 디스플레이를 위해 제공하는 명령어를 더 포함한다.Example 22 includes the subject matter of any of Examples 16-21, wherein the set further includes instructions to provide the calculated navigation solution for display.
예 23은 예 16 내지 예 22 중 임의의 것의 주제를 포함하는데, 위 항법 해는 위 시점에서의 위 UV의 위치, 속도 및 자세 중 일부를 포함하고, 위 시점에서의 위 UV의 위치, 속도 및 자세 중 다른 일부는 위 항법 해 및 위 다른 타입의 측정 데이터에 기반하여 산출된다.Example 23 includes the subject matter of any of Examples 16-22, wherein the navigation solution comprises some of the position, velocity and pose of the UV at the time point, the position, velocity, and Another part of the posture is calculated based on the navigation solution above and other types of measurement data above.
예 24는 예 23의 주제를 포함하는데, 위 검출된 측정 유닛은 위성 항법 수신기 유닛이고/거나, 위 다른 측정 유닛은 관성 항법 유닛(Inertial Measurement Unit: IMU)이다.Example 24 includes the subject matter of Example 23, wherein the detected measurement unit is a satellite navigation receiver unit and/or the other measurement unit is an Inertial Measurement Unit (IMU).
예 25는 예 16 내지 예 24 중 임의의 것의 주제를 포함하는데, 위 대응하는 고장 상태 필터 모델에 의하면 위 UV를 위한 제어 입력이 또한 입력으로서 취해져 위 항법 해가 산출된다.Example 25 includes the subject matter of any of Examples 16-24, wherein the control input for the UV is also taken as an input according to the corresponding fault state filter model to yield the navigation solution.
예 26은 예 25의 주제를 포함하는데, 위 다른 타입의 측정 데이터는 위 특정 타입의 측정 데이터보다 갱신율이 낮다.Example 26 includes the subject matter of Example 25, wherein the other types of measurement data have a lower update rate than the specific types of measurement data.
예 27은 예 25 또는 예 26의 주제를 포함하는데, 위 검출된 측정 유닛은 관성 측정 유닛(Inertial Measurement Unit: IMU) 또는 지자기 센서 유닛이고/거나, 위 다른 측정 유닛은 위성 항법 수신기 유닛이다.Example 27 includes the subject matter of Examples 25 or 26, wherein the detected measurement unit is an Inertial Measurement Unit (IMU) or a geomagnetic sensor unit and/or the other measurement unit is a satellite navigation receiver unit.
예 28은 예 16 내지 예 27 중 임의의 것의 주제를 포함하는데, 위 UV는 무인 지상 이동체(Unmanned Ground Vehicle: UGV)이다.Example 28 includes the subject matter of any of Examples 16-27, wherein the UV is an Unmanned Ground Vehicle (UGV).
예 29는 예 16 내지 예 27 중 임의의 것의 주제를 포함하는데, 위 UV는 무인 비행체(Unmanned Aerial Vehicle: UAV)이다.Example 29 includes the subject matter of any of Examples 16-27, wherein the UV is an Unmanned Aerial Vehicle (UAV).
예 30은 예 16 내지 예 29 중 임의의 것의 주제를 포함하는데, 위 UV는 모바일 로봇이다.Example 30 includes the subject matter of any of Examples 16-29, wherein the UV is a mobile robot.
예 31에서, 컴퓨터 프로세서에 의해 실행되는 경우 위 컴퓨터 프로세서로 하여금 예 1 내지 예 15 중 어느 한 항에 기재된 방법을 수행하게 하는 컴퓨터 실행가능 명령어가 저장된 컴퓨터 판독가능 저장 매체가 제공된다.In Example 31, there is provided a computer-readable storage medium having stored thereon computer-executable instructions that, when executed by a computer processor, cause the computer processor to perform the method of any one of Examples 1-15.
예 32에서, 예 16 내지 예 30 중 임의의 것에 기재된 복수의 측정 유닛 및 컴퓨팅 장치를 포함하는 무인 이동체가 제공된다.In Example 32, an unmanned vehicle is provided that includes a computing device and a plurality of measurement units described in any of Examples 16-30.
특정한 예에서, 본 문서에서 언급된 장치, 디바이스, 시스템, 머신 등은 임의의 적합한 유형은 컴퓨팅 장치이거나, 이를 포함하거나, 이에 구현될 수 있다. 컴퓨팅 장치는 프로세서 및 프로세서에 의해 판독가능한 컴퓨터 판독가능 저장 매체를 포함할 수 있다. 프로세서는 컴퓨터 판독가능 저장 매체 내에 저장된 하나 이상의 명령어를 실행할 수 있다. 프로세서는 또한 컴퓨터 판독가능 저장 매체 내에 저장된 다른 정보를 판독할 수 있다. 추가로, 프로세서는 컴퓨터 판독가능 저장 매체 내에 새로운 정보를 저장할 수 있고 컴퓨터 판독가능 저장 매체 내에 저장된 어떤 정보를 갱신할 수 있다. 프로세서는, 예컨대, 중앙 처리 유닛(Central Processing Unit: CPU), 디지털 신호 프로세서(Digital Signal Processor: DSP), 그래픽 처리 유닛(Graphics Processing Unit: GPU), 프로세서 코어(processor core), 마이크로프로세서(microprocessor), 마이크로제어기(microcontroller), 필드 프로그램가능 게이트 어레이(Field-Programmable Gate Array: FPGA), 애플리케이션 특정 집적 회로(Application Specific Integrated Circuit: ASIC), 다른 하드웨어 및 로직 회로, 또는 이의 임의의 적합한 조합을 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독가능 저장 매체는 다양한 정보, 예컨대, 프로세서에 의해 수행될 수 있는 프로세서 실행가능(processor executable) 명령어의 세트 및/또는 다른 정보로써 인코딩된다. 예를 들어, 컴퓨터 판독가능 저장 매체는 프로세서에 의해 실행되는 경우 컴퓨팅 장치(가령, 프로세서)로 하여금 본 문서에 개시된 몇몇 동작을 수행하게 하는 컴퓨터 프로그램 명령어 및/또는 그러한 동작에서 사용되는 정보, 데이터, 변수, 상수, 데이터 구조, 기타 등등이 내부에 저장될 수 있다. 컴퓨터 판독가능 저장 매체는, 예컨대, 판독 전용 메모리(Read-Only Memory: ROM), 랜덤 액세스 메모리(Random-Access Memory: RAM), 휘발성(volatile) 메모리, 비휘발성(non-volatile) 메모리, 착탈가능(removable) 메모리, 비착탈가능(non-removable) 메모리, 플래시(flash) 메모리, 솔리드 스테이트(solid-state) 메모리, 다른 타입의 메모리 디바이스, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD와 같은 광 기록 매체, 플롭티컬 디스크와 같은 자기-광 매체, 다른 타입의 저장 디바이스 및 저장 매체, 또는 이의 임의의 적합한 조합을 포함할 수 있다.In certain instances, any suitable type of apparatus, device, system, machine, etc. referred to herein may be, include, or be embodied in a computing device. A computing device may include a processor and a computer-readable storage medium readable by the processor. The processor may execute one or more instructions stored in a computer-readable storage medium. The processor may also read other information stored within the computer readable storage medium. Additionally, the processor may store new information in the computer-readable storage medium and update any information stored in the computer-readable storage medium. The processor is, for example, a central processing unit (CPU), a digital signal processor (DSP), a graphics processing unit (GPU), a processor core, a microprocessor. , a microcontroller, a Field-Programmable Gate Array (FPGA), an Application Specific Integrated Circuit (ASIC), other hardware and logic circuitry, or any suitable combination thereof. can A computer-readable storage medium is encoded with various information, such as a set of processor executable instructions and/or other information that can be executed by a processor. For example, a computer-readable storage medium may include computer program instructions that, when executed by a processor, cause a computing device (eg, a processor) to perform some operations disclosed herein and/or information, data, and/or information used in those operations; Variables, constants, data structures, etc. can be stored inside. Computer-readable storage media include, for example, read-only memory (ROM), random-access memory (RAM), volatile memory, non-volatile memory, removable Removable memory, non-removable memory, flash memory, solid-state memory, other types of memory devices, magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, CDs - optical recording media such as ROM, DVD, magneto-optical media such as floppy disks, other types of storage devices and storage media, or any suitable combination thereof.
특정한 예에서, 본 문서에 기술된 동작, 기법, 프로세스, 또는 이의 어떤 양상이나 부분은 컴퓨터 프로그램 제품 내에 구체화될 수 있다. 그러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 어떤 유형의 (가령, 컴파일형(compiled) 또는 해석형(interpreted)) 프로그래밍 언어, 예컨대, 어셈블리(assembly), 기계어(machine language), 프로시저형(procedural) 언어, 객체지향(object-oriented) 언어 등등으로 구현될 수 있고, 하드웨어 구현과 조합될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 컴퓨터 판독가능 저장 매체의 형태로 배포될 수 있거나 온라인으로 배포될 수 있다. 온라인 배포를 위해, 컴퓨터 프로그램 제품의 일부 또는 전부가 서버(가령, 서버의 컴퓨터 판독가능 저장 매체) 내에 일시적으로 저장되거나 일시적으로 생성될 수 있다.In certain instances, the acts, techniques, processes, or any aspect or portion thereof described herein may be embodied in a computer program product. Such computer programs may be implemented in any type (eg, compiled or interpreted) programming language that can be executed by a computer, such as assembly, machine language, procedural. It may be implemented in a language, an object-oriented language, etc., and may be combined with a hardware implementation. The computer program product may be distributed in the form of a computer-readable storage medium or may be distributed online. For online distribution, some or all of the computer program product may be temporarily stored or temporarily created in a server (eg, a computer-readable storage medium of the server).
이상의 설명은 상세하게 몇몇 예를 예시하고 기술하기 위해 제시되었다. 본 개시의 범주에서 벗어나지 않고서 위의 교시에 비추어 많은 수정 및 변형이 가능함을 당업자는 응당 이해할 것이다. 다양한 예에서, 전술된 기법이 상이한 순서로 수행되고/거나, 전술된 시스템, 아키텍처, 디바이스, 회로 및 유사한 것의 컴포넌트 중 일부가 상이한 방식으로 결합 또는 조합되거나, 다른 컴포넌트 또는 이의 균등물에 의해 대치 또는 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.The foregoing description has been presented to illustrate and describe some examples in detail. It will be appreciated by those skilled in the art that many modifications and variations are possible in light of the above teachings without departing from the scope of the present disclosure. In various instances, the above-described techniques are performed in a different order, and/or some of the components of the above-described systems, architectures, devices, circuits and the like are combined or combined in different ways, replaced by other components or equivalents thereof, or Appropriate results can be achieved even if substituted.
그러므로, 본 개시의 범주는 개시된 그 형태에 한정되어서는 안 되며, 후술하는 청구항 및 이의 균등물에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present disclosure should not be limited to the form disclosed, but should be defined by the following claims and their equivalents.
10: 무인 이동체
100: 항법 및 제어 시스템
110: 측정 유닛
112: 관성 측정 유닛
114: 지자기 센서
116: 위성 항법 수신기
120: 액추에이터
130: 저장 유닛
150: 처리 유닛10: unmanned vehicle
100: navigation and control system
110: measuring unit
112: inertial measurement unit
114: geomagnetic sensor
116: satellite navigation receiver
120: actuator
130: storage unit
150: processing unit
Claims (16)
상기 복수의 측정 유닛 중 특정한 것이 검출된 경우, 상기 UV를 위한 항법 필터의 복수의 고장 상태 필터 모델 중 대응하는 것을 식별하는 단계 - 상기 특정한 측정 유닛은 상기 복수의 측정 유닛 중에서 고장이 발생한 것이고, 상기 항법 필터는 임의의 주어진 시점에 대해 입력으로부터 항법 해를 생성하고, 상기 항법 해는 상기 주어진 시점에서의 상기 UV의 위치, 속도 및 자세 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 대응하는 고장 상태 필터 모델에 의하면, 상기 특정한 측정 유닛으로부터 제공된 특정 타입의 측정 데이터가 상기 입력으로서 취해지지 않고, 상기 복수의 측정 유닛 중 다른 것에 의해 제공되는 다른 타입의 측정 데이터가 상기 입력으로서 취해져 상기 항법 해가 역방향으로 산출됨 - 와,
상기 고장에 후속하는 고장 후 시점에 대해, 상기 대응하는 고장 상태 필터 모델을 사용하여 상기 항법 해를 산출하는 단계를 포함하는
방법.As a method of navigation filtering for reproduction of an accident of an unmanned vehicle (UV) including a plurality of measurement units,
when a specific one of the plurality of measurement units is detected, identifying a corresponding one of a plurality of failure state filter models of the navigation filter for UV, the specific measurement unit having a failure among the plurality of measurement units, the The navigation filter generates a navigation solution from an input for any given point in time, the navigation solution comprising at least one of a position, velocity and attitude of the UV at the given point in time, according to the corresponding fault state filter model: , that a specific type of measurement data provided from the specific measurement unit is not taken as the input, and other types of measurement data provided by another one of the plurality of measurement units are taken as the input so that the navigation solution is calculated in the reverse direction; Wow,
for a post-failure time point following the failure, calculating the navigation solution using the corresponding failure state filter model.
Way.
상기 항법 해는 상기 고장 후 시점에서의 상기 UV의 위치, 속도 및 자세 중 일부를 포함하고, 상기 고장 후 시점에서의 상기 UV의 위치, 속도 및 자세 중 다른 일부는 상기 항법 해 및 상기 다른 타입의 측정 데이터에 기반하여 산출되는,
방법.According to claim 1,
The navigation solution includes some of the position, velocity and attitude of the UV at the time point after the failure, and another part of the position, velocity and attitude of the UV at the time point after the failure is the navigation solution and the other type calculated based on the measurement data,
Way.
상기 다른 측정 유닛은 관성 항법 유닛(Inertial Measurement Unit: IMU)인,
방법.3. The method of claim 2,
The other measurement unit is an Inertial Measurement Unit (IMU),
Way.
상기 대응하는 고장 상태 필터 모델에 의하면 상기 UV를 위한 제어 입력이 또한 입력으로서 취해져 상기 항법 해가 산출되는,
방법.According to claim 1,
a control input for the UV is also taken as an input according to the corresponding fault condition filter model to yield the navigation solution;
Way.
상기 다른 타입의 측정 데이터는 상기 특정 타입의 측정 데이터보다 갱신율(update rate)이 낮은,
방법.5. The method of claim 4,
The other type of measurement data has a lower update rate than the specific type of measurement data,
Way.
상기 다른 측정 유닛은 위성 항법 수신기 유닛인,
방법.5. The method of claim 4,
wherein the other measuring unit is a satellite navigation receiver unit;
Way.
상기 복수의 측정 유닛 중 어떤 것도 고장이 발생한 것이라고 검출되지 않음을 조건으로, 상기 주어진 시점에 대해, 정상 상태 필터 모델을 사용하여 상기 항법 해를 산출하는 단계를 더 포함하되, 상기 정상 상태 필터 모델에 의하면 상기 복수의 측정 유닛에 의해 제공되는 각자의 타입의 측정 데이터가 상기 입력으로서 취해져 상기 항법 해가 역방향으로 산출되는,
방법.According to claim 1,
calculating, for the given time point, the navigation solution using a steady-state filter model, provided that none of the plurality of measurement units is detected as having failed; according to which respective types of measurement data provided by the plurality of measurement units are taken as the input and the navigation solution is calculated in the reverse direction,
Way.
프로세서와,
메모리를 포함하되, 상기 메모리는 복수의 측정 유닛을 포함하는 무인 이동체(Unmanned Vehicle: UV)의 사고의 재현을 위한 항법 필터링을 위해 상기 프로세서에 의해 실행가능한 컴퓨터 프로그램 명령어의 세트로써 인코딩되되, 상기 세트는,
상기 복수의 측정 유닛 중 특정한 것이 검출된 경우, 상기 UV를 위한 항법 필터의 복수의 고장 상태 필터 모델 중 대응하는 것을 식별하는 명령어 - 상기 특정한 측정 유닛은 상기 복수의 측정 유닛 중에서 고장이 발생한 것이고, 상기 항법 필터는 임의의 주어진 시점에 대해 입력으로부터 항법 해를 생성하고, 상기 항법 해는 상기 주어진 시점에서의 상기 UV의 위치, 속도 및 자세 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 대응하는 고장 상태 필터 모델에 의하면, 상기 특정한 측정 유닛으로부터 제공된 특정 타입의 측정 데이터가 상기 입력으로서 취해지지 않고, 상기 복수의 측정 유닛 중 다른 것에 의해 제공되는 다른 타입의 측정 데이터가 상기 입력으로서 취해져 상기 항법 해가 역방향으로 산출됨 - 와,
상기 고장에 후속하는 고장 후 시점에 대해, 상기 대응하는 고장 상태 필터 모델을 사용하여 상기 항법 해를 산출하는 명령어를 포함하는
컴퓨팅 장치.A computing device comprising:
processor and
a memory encoded as a set of computer program instructions executable by the processor for navigation filtering for reproduction of an accident of an unmanned vehicle (UV) comprising a plurality of measurement units, the set comprising: Is,
instructions for identifying a corresponding one of a plurality of fault state filter models of the navigation filter for UV, when a specific one of the plurality of measurement units is detected, the specific measurement unit having a failure among the plurality of measurement units; The navigation filter generates a navigation solution from an input for any given point in time, the navigation solution comprising at least one of a position, velocity and attitude of the UV at the given point in time, according to the corresponding fault state filter model: , that a specific type of measurement data provided from the specific measurement unit is not taken as the input, and other types of measurement data provided by another one of the plurality of measurement units are taken as the input so that the navigation solution is calculated in the reverse direction; Wow,
for a post-failure time point following the failure, including instructions for calculating the navigation solution using the corresponding failure state filter model
computing device.
상기 항법 해는 상기 고장 후 시점에서의 상기 UV의 위치, 속도 및 자세 중 일부를 포함하고, 상기 고장 후 시점에서의 상기 UV의 위치, 속도 및 자세 중 다른 일부는 상기 항법 해 및 상기 다른 타입의 측정 데이터에 기반하여 산출되는,
컴퓨팅 장치.10. The method of claim 9,
The navigation solution includes some of the position, velocity and attitude of the UV at the time point after the failure, and another part of the position, velocity and attitude of the UV at the time point after the failure is the navigation solution and the other type calculated based on the measurement data,
computing device.
상기 다른 측정 유닛은 관성 항법 유닛(Inertial Measurement Unit: IMU)인,
컴퓨팅 장치.11. The method of claim 10,
The other measurement unit is an Inertial Measurement Unit (IMU),
computing device.
상기 대응하는 고장 상태 필터 모델에 의하면 상기 UV를 위한 제어 입력이 또한 입력으로서 취해져 상기 항법 해가 산출되는,
컴퓨팅 장치.10. The method of claim 9,
a control input for the UV is also taken as an input according to the corresponding fault condition filter model to yield the navigation solution;
computing device.
상기 다른 타입의 측정 데이터는 상기 특정 타입의 측정 데이터보다 갱신율(update rate)이 낮은,
컴퓨팅 장치.13. The method of claim 12,
The other type of measurement data has a lower update rate than the specific type of measurement data,
computing device.
상기 다른 측정 유닛은 위성 항법 수신기 유닛인,
컴퓨팅 장치.13. The method of claim 12,
wherein the other measuring unit is a satellite navigation receiver unit;
computing device.
상기 세트는, 상기 복수의 측정 유닛 중 어떤 것도 고장이 발생한 것이라고 검출되지 않음을 조건으로, 상기 주어진 시점에 대해, 정상 상태 필터 모델을 사용하여 상기 항법 해를 산출하는 명령어를 더 포함하되, 상기 정상 상태 필터 모델에 의하면 상기 복수의 측정 유닛에 의해 제공되는 각자의 타입의 측정 데이터가 상기 입력으로서 취해져 상기 항법 해가 역방향으로 산출되는,
컴퓨팅 장치.10. The method of claim 9,
The set further includes instructions for calculating the navigation solution using a steady-state filter model for the given time point, provided that none of the plurality of measurement units is detected as having failed, According to a state filter model, respective types of measurement data provided by the plurality of measurement units are taken as the input and the navigation solution is calculated in the reverse direction;
computing device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210054932A KR102304662B1 (en) | 2021-04-28 | 2021-04-28 | Navigation filtering for reproduction of accident of unmanned vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020210054932A KR102304662B1 (en) | 2021-04-28 | 2021-04-28 | Navigation filtering for reproduction of accident of unmanned vehicle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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KR102304662B1 true KR102304662B1 (en) | 2021-09-23 |
Family
ID=77926261
Family Applications (1)
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KR1020210054932A KR102304662B1 (en) | 2021-04-28 | 2021-04-28 | Navigation filtering for reproduction of accident of unmanned vehicle |
Country Status (1)
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KR (1) | KR102304662B1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20110114218A (en) * | 2010-04-13 | 2011-10-19 | 위드로봇 주식회사 | System for navigation system using multi-sensor and providing method thereof |
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KR102113593B1 (en) * | 2019-04-30 | 2020-05-21 | 한국과학기술원 | Method to Compute Protection Level against sensor fault used in the state prediction step of Kalman-Filter |
-
2021
- 2021-04-28 KR KR1020210054932A patent/KR102304662B1/en active IP Right Grant
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Title |
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