KR20220035238A - 관성 유닛 교정 방법 및 장치 - Google Patents

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베노이트 피존
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넥스터 시스템즈
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Abstract

본 발명은 차량과 같은 지상 플랫폼(1)에 제공된 관성 유닛을 교정하는 방법에 관한 것으로, 차량에는 지상에 존재하는 적어도 하나의 물체의 적어도 하나의 포인팅 방향(di)을 결정하기 위해 고도 및 방위로 배향될 수 있는 적어도 하나의 터릿(2)이 장착되고, 지도 제작 데이터베이스가 제공된다. 이 방법에 따르면, 지상에 존재하고 지구 좌표계(RT)의 지리적 좌표가 알려진 적어도 3개의 랜드마크(P1,P2,P3)가 정지중인 차량의 터릿에서 포인팅되고; 각각의 포인팅 방향(d1,d2,d3)의 앙각(β) 및 방위각(α)은 차량 좌표계(RV)에 기록되며; 마지막으로 포인팅 방향의 각도의 측정 및 지구 기준 좌표계(RT)에서의 랜드마크의 좌표의 기지(knowledge)를 이용하여 차량 기준 좌표계(RV)에서의 랜드마크(P1,P2,P3)의 방향의 계산에 의해 지구 기준 좌표계(RT)에서 차량 기준 좌표계(RV)로 이동하기 위한 행렬(MTV)의 계수가 결정된다. 본 발명은 또한 상기 방법을 수행하는 교정 장치에 관한 것이다.

Description

관성 유닛 교정 방법 및 장치
본 발명의 기술 분야는 차량 및 특히 육상 차량과 같은 플랫폼에 제공된 관성 항법 시스템의 재설정을 허용하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
관성 항법 시스템은 지구 기준 좌표계(terrestrial reference frame)에 대해 플랫폼에 연결된 기하학적 기준 좌표계(geometrical reference frame)의 축의 변위 및 회전을 감지하기 위해 가속도계 및 자이로미터를 사용하는 것으로 알려져 있다.
그러나 관성 항법 시스템은 시간이 지남에 따라 유동적이므로 최소 정확도 수준을 보장하기 위해 주기적으로 재설정해야 한다. 또한 시작 시 초기화해야 한다.
오늘날에는 GPS 신호를 통해 재설정을 수행할 수 있다. 그러나 시스템을 초기화해야 하고 차량이 정지 상태를 유지해야 하는 경우, GPS 정보는 시스템을 차량과 정렬하기에 충분하지 않다. 또한, 이러한 신호가 방해를 받으면(jammed), 관성 항법 시스템과 정렬하기 위해 플랫폼의 위치와 배향을 알 수 있게 하는 측정 수단을 임의대로 갖춘 전담 팀에 의해 재설정이 수행된다.
이러한 개입은 제약적이다. 그들은 일정 시간 동안 플랫폼을 고정하고 자격을 갖춘 추가 인력이 필요하다.
또한 대륙간 탄도 미사일 분야에서는 발사 전에 좌표가 입력된 적어도 3개의 기준점이 위치하는 오버플로된 필드의 레이더 이미지로부터 미사일의 관성 항법 시스템을 재설정하는 것으로 알려져 있다. 이 장치는 특허 US5,755,400의 요지이다.
그러나, 이는 필드에서 운용되고 감시 레이더가 장착된 차량과 관련이 있다. 이 장치는 선험적으로 공지된 잘 정의된 기준점이 없는 상태에서 임무 중에 여러 번 관성 항법 시스템을 재설정할 수 있어야 하는 육상 차량과 같은 플랫폼에는 적합하지 않다.
특허 US5,809,457은 또한 고정 또는 모바일 플랫폼으로부터 좌표가 알려진 타겟의 관성 포인팅을 위한 장치 및 방법을 제공한다. 이 장치에서 관성 항법 시스템은 플랫폼에서 분리되어 포인팅 장비에 직접 장착된다. 그러나 이 포인팅 장비는 필드에서 방해를 받거나 억세스가 어려울 수 있는 GPS 측위 시스템을 체계적으로 사용한다.
본 발명의 목적은 특정 장비나 도구가 필요 없고 특정 기술을 도입하지 않고 차량 승무원이 쉽게 구현할 수 있는 관성 항법 시스템을 재설정하는 방법 및 장치를 제안하는 것이다.
따라서 본 발명은 육상 차량에 제공된 관성 항법 시스템을 재설정하는 방법에 관한 것으로, 차량에는 차량 주변의 필드를 관찰하고 필드에 존재하는 적어도 하나의 물체에 대한 적어도 하나의 포인팅 방향을 결정하기 위해 고도 및 방위로 배향될 수 있는 적어도 하나의 터릿이 장착되고, 각도 측정 수단은, 차량 기준 좌표계로 칭하는, 차량에 연결된 기준 좌표계(RV)에서 적어도 하나의 포인팅 방향의 고도 및 방위의 배향 각도를 제공할 수 있으며, 차량에는 각도 측정 수단이 연결된 계산 수단과 지구 기준 좌표계(RT)에서의 필드에 존재하는 다양한 랜드마크의 좌표를 알 수 있게 하는 지도 데이터베이스가 장착되어 있으며, 상기 방법은:
적어도 하나의 터릿으로부터, 필드에 존재하고 지구 기준 좌표계(RT)의 지리적 좌표가 알려져 있는 적어도 3개의 랜드마크의 포인팅을 수행하는 단계;
차량 기준 좌표계(RV)에서의 각각의 포인팅 방향의 앙각(β) 및 방위각(α)을 기록하는 단계;
포인팅 방향의 각도의 측정 및 지구 기준 좌표계(RT)에서의 랜드마크의 좌표의 기지(knowledge)에 의해 차량 기준 좌표계(RV)에서의 랜드마크의 방향의 적어도 하나의 계산을 구현함에 의해 지구 기준 좌표계(RT)에서 차량 기준 좌표계(RV)로 이동하기 위한 행렬(MTV)의 계수를 결정하는 단계; 및
지구 기준 좌표계(RT)에 대한 차량 기준 좌표계(RV)의 이렇게 계산된 배향의 값들 및 경우에 따라서는 위치를 기초로 차량의 관성 항법 시스템을 재설정하는 단계를 포함한다.
제1 실시예에 따르면, 차량에 위성 측위 시스템(GPS)이 장착된 경우, 방법은 다음 단계:
매핑에 의해 제공되는 지구 기준 좌표계(RT)에서의 랜드마크의 위치와 GPS에 의해 제공되는 지구 기준 좌표계(RT)에서의 차량의 위치로부터 축소된 차량 기준 좌표계(RTV)에서의 랜드마크의 포인팅 방향의 3개의 벡터(Ameri)를 계산하는 단계 - 축소된 차량 기준 좌표계(RTV)는 차량에 연결되나 그 축이 지구 기준 좌표계(RT)의 축에 평행한 기준 좌표계이고, 상기 계산은 따라서 지구 기준 좌표계(RT)에 대한 차량 기준 좌표계(RV)의 배향 각도가 널(null) 임을 고려하여 수행됨 - ;
측정된 앙각 및 방위각으로부터 차량 기준 좌표계(RV)에서의 랜드마크의 포인팅 방향의 3개의 벡터(Ameriv)를 계산하는 단계; 및
3개의 행렬 곱셈(랜드마크 당 하나)의 해를 구하여 지구 기준 좌표계(RT)에 대한 차량 기준 좌표계(RV)의 배향 각도를 추론하는 단계를 포함하되:
Ameri = Rox*Roy*Roz*AmeriV = MTV * AmeriV, 여기서 Ameri 는 매핑에서 추론된 축소된 차량 기준 좌표계(RTV)에서의 랜드마크(Pi)의 포인팅 벡터이고, AmeriV 는 측정된 앙각 및 방위각으로부터 계산된 차량 기준 좌표계(RV)에서의 동일한 랜드마크(Pi)의 포인팅 벡터이고, Rox, Roy 및 Roz는 지구 기준 좌표계에서 차량 기준 좌표계까지 이동할 수 있게 하는 회전 행렬이며, 이들 행렬의 곱 Rox*Roy*Roz 은 지구 기준 좌표계(RT)에서 차량 기준 좌표계(RV)로 이동하기 위한 행렬(MTV)를 구성하며, 상기 행렬은 회전 계수만으로 축소되어 원하는 배향 각도를 제공한다.
제2 실시예에 따르면, 차량에 터릿에 의해 보유되는 거리계가 장착된 경우, 방법은 다음 단계를 포함한다:
측정된 앙각 및 방위각과 거리계에 의해 측정된 거리(Di)로부터 차량 기준 좌표계(RV)에서의 랜드마크(Pi)의 좌표(PiV)를 계산하는 단계;
매핑으로부터 지구 기준 좌표계(RT)에서의 랜드마크(Pi)의 좌표(PiT)를 결정하는 단계;
3개의 행렬 곱셈(랜드마크 당 하나)의 해를 구하여 지구 기준 좌표계(RT)에 대한 차량 기준 좌표계(RV)의 배향 각도와 지구 기준 좌표계(RT)에서의 차량의 좌표를 추론하는 단계를 포함하되:
PiT = MTV * PiV, 여기서 PiT 는 지구 기준 좌표계(RT)에서의 랜드마크(Pi)의 좌표를 제공하는 벡터이고, PiV 는 차량 기준 좌표계(RV)에서의 동일한 랜드마크(Pi)의 좌표를 제공하는 벡터이고, MTV 는 지구 기준 좌표계(RT)에서 차량 기준 좌표계(RV) 로 이동하기 위한 행렬이며, 이 행렬의 계수는 한편으로 지구 기준 좌표계(RT)에 대한 차량 기준 좌표계(RV)의 배향 각도와 다른 한편으로 지구 기준 좌표계(RT)에 대한 차량 기준 좌표계(RV)의 위치를 제공한다.
유리하게는, 측정 오류를 피하기 위해 관성 항법 시스템의 재설정은 차량이 정지되어 있을 때에만 제어되며, 이 정지 상태는 적절한 수단(주행거리계, 속도계)에 의해 감지된다.
유리하게는, 위성 측위 시스템을 사용하는 재설정 계산 모드 또는 거리계를 사용하는 재설정 계산 모드를 선택하는 것이 가능하다.
특정 실시예에 따르면, 오퍼레이터가 랜드마크를 선택한 후, 틸트(tilt), 경사(slope), 선수(heading) 각도에 대한 예측 가능한 각도 불확실성이 사전 설정된 정확도 노모그래프를 판독하여 결정되고, 오퍼레이터에게는 하나 이상의 불확실성이 적어도 하나의 임계값 보다 더 높은 경우에 랜드마크에 대한 오퍼레이터 자신 선택을 수정할 가능성이 제공된다.
본 발명은 또한 육상 차량에 장착된 관성 항법 시스템을 재설정하기 위한 장치에 관한 것으로, 상기 장치는 본 발명에 따른 방법을 구현하며, 상기 장치는 계산 수단 및 필드에 존재하는 적어도 3개의 랜드마크의 지구 기준 좌표계(RT)에서의 좌표를 알 수 있게 하는 지도 데이터베이스를 포함하는 것을 특징으로 하고, 상기 장치는 또한 차량 주변 필드를 관찰할 수 있도록 하고 적어도 하나의 포인팅 방향을 결정할 수 있도록 하는 적어도 하나의 터릿의 고도 및 방위의 배향의 각도 측정 수단을 포함하며, 상기 각도 측정 수단은 차량 기준 좌표계라 칭하는 차량에 연결된 기준 좌표계(RV)에서의 적어도 하나의 포인팅 방향(di)의 고도(β) 및 방위(α)에서의 배향의 각도를 제공할 수 있으며, 상기 계산 수단은 고도 및 방위의 관찰의 각도의 측정값과 지도 데이터베이스의 알려진 랜드마크의 좌표를 결합할 수 있도록 하여 지구 기준 좌표계(RT)에서 차량 기준 좌표계(RV)로 이동하기 위한 행렬(MTV)의 계수를 결정하고, 상기 계산 수단은 지구 기준 좌표계(RT)에 대한 차량 기준 좌표계(RV)의 배향의 값들 및 경우에 따라서는 위치를 기초로 관성 항법 시스템을 재설정할 수 있도록 관성 항법 시스템에 연결된다.
특정 실시예에 따르면, 장치는 위성 측위 시스템(GPS)을 포함하고, 이는 지구 기준 좌표계(RT)에 대한 차량 기준 좌표계(RV)의 위치를 결정하기 위해 계산 수단에 의해 사용된다.
다른 실시예에 따르면, 장치는 터릿에 의해 보유되는 거리계를 포함하고, 거리계는 차량 기준 좌표계(Rv)의 랜드마크의 좌표(PiV)의 계산을 가능하게 하기 위해 터릿의 고도 및 방위의 배향의 각도 측정을 위한 수단과 결합하여 사용된다.
유리하게는, 재설정 장치는 오퍼레이터에게 위성 측위 시스템을 사용하는 재설정 계산 모드와 거리계를 사용하는 재설정 계산 모드 사이에서 선택을 제공하는 인간-기계 인터페이스를 포함할 수 있다.
특정 실시예에 따르면, 장치는 랜드마크가 선택된 후 틸트(tilt), 경사(slope), 선수 각도(heading angles)에 대한 예측 가능한 각도 불확실성을 결정하는 것을 가능하게 하는 적어도 하나의 노모그래프를 통합하고 있다.
특정 실시예에 따르면, 장치는 하나 이상의 불확실성이 적어도 하나의 임계값보다 높은 경우 오퍼레이터에게 표시하는 것을 가능하게 하는 인간-기계 인터페이스를 포함할 수 있다.
유리하게는, 인간-기계 인터페이스는 하나 이상의 불확실성이 적어도 하나의 임계값보다 높은 경우 오퍼레이터에게 오퍼레이터 자신의 랜드마크에 대한 선택을 수정하도록 요구할 수 있다.
본 발명은 다음의 특정 실시예의 설명을 읽으면 더 잘 이해될 것이며, 그 설명은 첨부된 도면을 참조하여 이루어진다.
도 1은 3개의 랜드마크와 관련하여 위치하는 필드의 플랫폼을 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 재설정 장치를 나타내는 개략도이다.
도 3은 본 발명에 따른 방법의 변형을 보여주는 흐름도이다.
도 1을 참조하면, 플랫폼(1)이 필드에 위치한다. 플랫폼(1)은 여기에서 지상 장갑 차량이지만 트럭, 지휘 차량, 경차량 또는 포병 시스템과 같은 무기가 장착된 차량과 같은 다른 유형의 차량일 수 있다.
어떤 경우든, 본 발명에 따른 장치를 구현하는 차량(1)에는 터릿(2), 즉 차량에 연결된 기준 좌표계(RV)에서 고도 및 방위가 배향될 수 있는 모바일 시스템이 장착된다.
여기서 터릿(2)은 장갑차의 주 터릿이며, 터릿에는 대구경(50mm 이상) 주포(3)가 장착된다. 터릿(2)은 중구경 터릿(구경 20mm에서 50mm 사이) 또는 소구경 터릿(구경 20mm 미만) 또는 조준 시스템이 장착된 비무장 관측 터릿일 수 있다.
통상적인 방식으로 도 2에 도시된 바와 같이, 터릿(2)에는 방위로의 포인팅(화살표 G)을 수행하기 위해 수직 축(4)에 대해 터릿(2)을 피봇시키는 것을 가능하게 하는 제1 동력화 장치(M1)가 장착되어 있다. 또한 고도로 포인팅(화살표 S)을 수행하기 위해 수평 축(5)에 대해 무기(또는 비무장 터릿용 조준 시스템)를 피봇시키기 위한 제2 동력화 장치(M2)를 갖추고 있다.
포인팅은 포인팅 서보 시스템(6)에 의해 제어되고 방위(α) 및 고도(β)의 포인팅 각도 값은 인코더: 방위 인코더(7) 및 고도 인코더(8)에 의해 측정된다.
또한 도 2에는 관성 항법 시스템(9)이 도시되어 있으며, 이로부터 정보는 차량의 컴퓨터(10)에 제공되며, 이 컴퓨터는 차량, 특히 포인팅 서보 시스템(6)의 다양한 기능을 감독한다.
본 발명에 따르면, 관성 항법 시스템(9)을 재설정하기 위한 장치는 계산 수단(11) 및 지도 데이터베이스(12)를 포함한다.
계산 수단(11)은 명료함을 위해 도 2에서 분리되어 있지만, 이러한 수단이 그 계산 리소스가 본 발명에 따른 방법을 구현하기 위해 필요한 프로세싱을 수행할 수 있도록 하는 차량의 컴퓨터(10)에 가장 자주 통합될 것이라는 점은 분명하다.
지도 데이터베이스(12)는 또한 분리되어 도시되지만, 유리하게는 계산 수단(11)(또는 컴퓨터(10))의 내부 메모리에 통합될 것이다.
지도 데이터베이스는 통상적이고 상업적으로 이용 가능하다. 그들은 오늘날 차량(민간 또는 군용)의 내비게이션 시스템에 통합되거나 인터넷에서 액세스할 수 있는 종이 지도 또는 디지털 지도의 생산을 허용하는 디지털 데이터베이스이다.
지도 데이터베이스(12)의 정확도가 달성될 수 있는 관성 항법 시스템(9)의 재설정 정확도를 어느 정도 결정할 것이라는 것은 분명하다.
계산 수단(11)은 또한 방위 인코더(7) 및 고도 인코더(8)로부터 방위(α) 및 고도(β) 측위 신호가 제공된다. 포인팅 서보 시스템(6)에서 나와 신호를 계산 수단(11)으로 이끄는 배선이 여기에 도시된다.
계산 수단(11)이 인코더(7, 8)로부터의 신호를 사용할 수 있도록 하는 교정 및 성형 장치를 포함하는 경우 특정 배선이 인코더(7 및 8)에서 직접 나올 수 있다는 것은 분명하다.
본 발명의 제1 실시예에 따르면, 계산 수단(11)에는 위성 측위 수단(13)(약어 GPS 또는 "Global Positioning System"로 더 일반적으로 알려짐)에 의해 제공되는 신호도 제공된다.
본 발명에 따르면, 그리고 도 1을 참조하여, 고정된 지구 기준 좌표계(RT) 에서 차량에 연결된 기준 좌표계(RV)의 위치 및 배향을 알기 위해 모색될 것이다.
이 위치 및 배향 데이터는 관성 항법 시스템(9)에 제공되어 지구 기준 좌표계(RT)에 대해 재설정 하고 그에 따라 그 드리프트를 보상한다. 지구 기준 좌표계(RT)는 중심 O와 축 OX(북쪽 방향), OY(동쪽 방향) 및 OZ(지구 중심 방향)를 가지고 있다.
차량 기준 좌표계(RV)는 V의 중심에 있고 축 Vx(차량 전면을 향함), Vy(차량 오른쪽을 향함) 및 Vz(지면을 향함)를 가지고 있다. V 지점은 터릿(2)에서 시선 d의 원점에 해당하는 차량의 임의 지점이다.
차량(1)에 연결된 기준 좌표계(RV)의 위치와 배향은 필드에 존재하는 3 개의 랜드마크(P1, P2, P3)를 이용하여 계산될 것이다. 터릿(2)은 각 랜드마크(Pi)를 향해 연속적으로 가리킬 것이고, 각 랜드마크(αi, βi)에 대한 고도 및 방위의 포인팅 각도는 계산 수단(11)에 제공될 것이다. 각도는 포인팅 서보 시스템(6)에 의해 또는 인코더(7 및 8)에 의해 직접 제공될 것이다.
랜드마크는 관성 항법 시스템(9)을 재설정하는 방법을 구현하는 차량 내에 존재하는 사람에 의해 선택될 것이다. 따라서 이러한 랜드마크는 임무마다 다를 수 있으며 선험적으로 고정된 것이 아니라 재설정 시 선택된다.
그러나 랜드마크(Pi)는 지도 데이터베이스(12)에서 식별할 수 있어야 한다. 명확하게 식별 가능하고 터릿(2)이 정확하게 가리킬 수 있는 조경 요소(건물, 기념물, 산꼭대기 등)를 선택하는 것이 유리할 것이다.
이 제1 실시예에 따르면, 계산 수단(11)은 다음과 같은 입력 데이터를 이용할 수 있다:
지도 데이터베이스(12)에 의해 제공되는 지구 기준 좌표계(RT)의 랜드마크 의 좌표(PiT);
GPS에 의해 제공되는 지구 기준 좌표계(RT)에서의 차량의 좌표(VT);
각 랜드마크에 대한 고도 및 방위(αi, βi)의 포인팅 각도, i는 1에서 3까지 가변.
이 방법에 따르면, V 에 위치하고 축이 지구 기준 좌표계(RT)의 축에 평행한 축소된 차량 기준 좌표계(RTV)에서의 랜드마크의 포인팅 방향의 3개의 방향 벡터(Ameri)가 먼저 계산될 것이다. 이 계산은 매핑에 의해 제공되는 지구 기준 좌표계(RT)에서의 랜드마크 위치와 GPS에 의해 제공되는 지구 기준 좌표계(RT)에서의 차량의 위치에서 이루어진다.
따라서 계산은 지구 기준 좌표계(RT)에 대한 차량 기준 좌표계(RV)의 방위각
Figure pct00001
이 널(null)인 것을 고려하여 수행된다.
도 1의 명확성을 위해 하나의 벡터(Ameri)만 도시된다.
지도 데이터베이스는 지구 기준 좌표계(RT)에서 랜드마크의 좌표를 제공하고 GPS는 동일한 지구 기준 좌표계에서의 차량의 좌표를 제공한다. 따라서 차량 기준 좌표계(RV)와 중심 V는 같지만 축(x,y,z)이 지구 기준 좌표계의 축에 평행한 축소된 차량 기준 좌표계(RTV)에서의 차량과 각각의 랜드마크 사이의 포인팅 방향을 결정할 수 있다.
차량과 각각의 랜드마크 사이의 거리도 지도 데이터베이스에서 계산할 수 있으므로 이러한 포인팅 방향의 방향 벡터를 쉽게 결정할 수 있다.
이 계산을 수행하려면, 먼저 터릿(2)에 의한 랜드마크의 3개의 포인팅 방향(di)에 대해 차량(1)과 각각의 랜드마크(Pi) 사이의 거리를 결정하면 충분하다.
랜드마크의 번호를 i라고 하면: i = {1,2,3}; (VX,VY,VZ)은 지구 기준 좌표계(RT)에서의 차량의 좌표; (PiX,PiY,PiZ)은 지구 기준 좌표계(RT)에서의 랜드마크(i)의 좌표; (dXi,dYi,dZi)은 해당 랜드마크(i)에 차량을 연결하는 방향(di)의 지구 기준 좌표계(RT)에서의 좌표.
따라서 다음을 계산할 수 있다.
dXi= -(VX - PiX)
dYi= -(VY - PiY)
dZi = -(VZ - PiZ)
그런 다음 차량과 각각의 랜드마크 사이의 총 거리 Di: Di = sqrt (dXi 2 + dYi 2 + dZi 2) (참고: 이 표현식에서 "sqrt"는 제곱근을 의미).
축소된 차량 기준 좌표계(RTV)에서, 터릿(2)이 각각의 랜드마크를 가리킬 때 터릿(2)의 방향(di)의 방향 벡터(Ameri)가 추론된다: Amer i = (Xti, Yti, Zti) 이고:
Xti = dXi/Di
Yti = dYi/Di
Zti = dZi/Di 이다.
또한, 차량 기준 좌표계(RV)에서의 랜드마크의 포인팅 방향의 3개의 방향 벡터(AmeriV)는 측정된 앙각 및 방위각으로부터 계산된다.
랜드마크(Pi)에 대한 방위의 포인팅 각도(αi) 및 이 동일한 랜드마크(Pi)에 대한 고도의 포인팅 각도(βi)에 주목한다면, 이하가 계산될 수 있다.
Xi = cos(αi).cos(βi)
yi = sin(αi).cos(βi)
zi = - sin(βi)
따라서 벡터(AmeriV)는 차량 기준 좌표계(RV)에서의 좌표: (xi,yi,zi)를 갖는다.
그런 다음 3개의 행렬 곱셈(랜드마크당 하나씩)의 해를 구하여 지구 기준 좌표계(RT)에 대한 차량 기준 좌표계(RV)의 배향 각도를 추론할 수 있다.
Amer i = R ox *R oy *R oz * Amer iV = M TV * Amer iV
이 수식에서:
Ameri는 매핑에서 추론된 축소된 차량 기준 좌표계(RTV)에서의 랜드마크의 포인팅 벡터이다: Ameri = (Xti, Yti, Zti);
AmeriV는 측정된 앙각와 방위각으로부터 계산된 차량 기준 좌표계(RV)에서의 동일한 랜드마크의 포인팅 벡터이다: AmeriV = (xi,yi,zi);
Rox, Roy 및 Roz 는 지구 기준 좌표계(RT)에서 차량 기준 좌표계(RV)로 이동할 수 있도록 하는 회전 행렬이다.
고전적인 방식으로:
[수식 1]
Figure pct00002
수식에서:
Figure pct00003
는 틸트각(지구 기준 좌표계(RT)의 축(ox)에 대한 차량 기준 좌표계(RV)의 회전);
Figure pct00004
는 경사각(지구 기준 좌표계(RT)의 축(oy)에 대한 차량 기준 좌표계(RV)의 회전), 및
Figure pct00005
는 선수 각도(지구 기준 좌표계(RT)의 축(oz)에 대한 차량 기준 좌표계(RV)의 회전).
이들 행렬의 곱(Rox*Roy*Roz)은 지구 기준 좌표계(RT)에서 차량 기준 좌표계(RV)로 이동하기 위한 행렬(MTV)를 구성하며, 여기서 행렬은 회전 계수로만 축소된다(따라서 한 기준 좌표계에서 다른 기준 좌표계로의 병진은 포함하지 않음).
이것은 각 랜드마크에 대해 3개의 방정식을 제공하고, 9개의 방정식의 해를 구하면 세 가지 필수 배향 각도
Figure pct00006
를 계산할 수 있다.
이러한 계산을 통해 차량 기준 좌표계(RV)의 축 사이의 각도
Figure pct00007
를 알 수 있으며, 차량의 위치도 GPS를 통해 알 수 있다. 따라서 이 새로운 차량 위치 및 배향 정보를 사용하여 관성 항법 시스템(9)을 쉽게 재설정할 수 있다.
재설정 자체는 자세히 설명할 필요가 없는 표준 작업이다. 시장에 나와 있는 모든 관성 항법 시스템에는 업데이트된 위치 및 배향 데이터를 제공하기 위한 신호 입력이 있다.
본 발명의 이 실시예는 랜드마크가 차량 터릿을 가리키는 것만으로 위치되기 때문에 특히 분별이 있다.
그러나 연산형 GPS 시스템(operational GPS system)이 필요하므로, 방해받지 않는다.
본 발명의 제2 실시예는 터릿(2)에 거리계(14)가 장착되어 있고(도 2), 이는 무기(3)로 조준되어 목표물과 차량(1) 사이의 거리(D)를 결정할 수 있다는 점에서 본 발명의 제1 실시예가 다르다.
거리계(14)에 의해 공급된 신호는 컴퓨터(10)와 관련된 사격통제기(6)에 의해 사용된다.
본 발명의 이 실시예에 따르면, 이들 신호는 또한 계산 수단(11)(와이어 링크 D)으로 전송된다.
이전 실시예에서와 같이, 차량의 컴퓨터(10)와 관성 항법 시스템(9)의 재설정 전용 계산 수단(11) 사이의 구조적 구분은 단지 설명을 더 명확하게 하기 위한 것임을 이해해야 한다. 본 발명에 따른 재설정 방법은 (전용 계산 수단(11)이 필요 없이) 컴퓨터(10)에 통합될 알고리즘을 구현할 수 있고, 컴퓨터(10)는 계산 수단(11)의 역할을 할 것이다.
이 제2 실시예에서, 계산 수단(11)은 이용 가능한 다음 입력 데이터를 갖는다:
지도 데이터베이스(12)에 의해 제공되는 지구 기준 좌표계(RT)의 랜드마크 의 좌표(PiT);
각각의 랜드마크에 대한 고도 및 방위(αi, βi)의 포인팅 각도, i는 1에서 3까지 가변.
거리계(14)에 의해 제공되는 차량과 각각의 랜드마크(Pi) 사이의 거리(Di).
먼저, 터릿(2)은 3개의 랜드마크(Pi)의 연속적인 포인팅을 수행하는 데 사용되며, 각각의 랜드마크에 대한 고도 및 방위(αi, βi)의 포인팅 각도가 계산 수단(11)에 제공된다.
각각의 포인팅 동안 해당 랜드마크의 범위 찾기도 수행되고, 거리계(14)에 의해 측정된 거리(Di)의 값은 계산 수단(11)으로 전송된다. 이 값은 포인팅 서보 시스템(6)에 의해 또는 거리계(14)에 의해 직접 계산 수단(11)에 제공된다.
이 정보를 통해 차량 기준 좌표계(RV)에서 랜드마크(PiV)의 좌표를 계산할 수 있다 즉, 차량(중심 V를 갖는 기준 좌표계(RV))을 3개의 랜드마크(Pi) 각각에 연결하는 3개의 벡터(VPi)의 좌표를 규정할 수 있다.
차량 기준 좌표계(RV)에서의 각각의 벡터(PiV)의 좌표(xi,yi,zi)는 다음과 같다.
xi = Di­cos(αi)­cos(βi)
yi = Di­sin(αi)­cos(βi)
zi = - Di­sin(βi)
지구 기준 좌표계(RT)에서의 3개의 랜드마크(PiT)의 좌표도 매핑(12)에서 결정된다.
따라서 랜드마크의 좌표는 지구 기준 좌표계(RT) 및 차량 기준 좌표계(RV)에서 규정된다.
따라서 지구 기준 좌표계(RT)에 대한 차량 기준 좌표계(RV)의 배향 각도와 지구 기준 좌표계(RT)에서의 차량의 좌표를 계산할 수 있다.
이를 위해 3개의 행렬 곱셈(랜드마크 당 하나씩)의 해를 구한다.
P iT = M TV * P iV
이 수식에서:
PiT는 지구 기준 좌표계(RT)에서의 랜드마크(Pi)의 좌표를 제공하는 벡터;
PiV는 차량 기준 좌표계(RV)에서의 랜드마크(Pi)의 좌표를 제공하는 벡터;
MTV는 지구 기준 좌표계(RT)에서 차량 기준 좌표계(RV)로 전달하기 위한 행렬.
통상적인 방식으로, 기준 좌표계 변화 행렬(MTV)의 계수는 한편으로는 지구 기준 좌표계(RT)에 대한 차량 기준 좌표계(RV)의 축의 배향 각도
Figure pct00008
를 제공하고, 다른 한편으로는 지구 기준 좌표계(RT)에 대한 차량 기준 좌표계(RV)의 위치 및 따라서 차량 기준 좌표계(RV)의 중심인 포인트 V의 지구 기준 좌표계(RT)에서의 좌표를 제공한다.
행렬 곱셈은 일반적으로 다음과 같이 작성된다.
M TV = T* R ox *R oy *R oz 이 수식에서, 행렬이 다음과 같이 표현된다:
[수식. 2]
Figure pct00009
[수식. 3]
Figure pct00010
본 발명의 이 실시예의 장점은 차량의 관성 항법 시스템을 재설정할 수 있을 뿐만 아니라 GPS 없이도 차량의 업데이트된 위치를 제공할 수 있다는 점이다.
차량에 두 가지 유형의 알고리즘을 포함하는 계산 수단을 장착하여 원하는 대로 본 발명에 따른 방법의 두 가지 실시예 중 어느 하나를 작동시킬 수 있다는 것은 분명하다.
이 방법은 GPS가 방해받지 않는 경우 GPS와 연계하여 사용할 수 있다. 범위를 찾지 않고 포인팅하는 재량을 갖는다는 것이 장점이다.
GPS를 사용할 수 없고 차량 재량권을 상실한 경우에 거리계와 관련된 방법을 사용할 수 있다.
사용할 알고리즘의 선택은 인간-기계 인터페이스의 화면에서 오퍼레이터에게 제공된다.
제1 실시예 또는 제2 실시예를 사용하는지 여부에 관계없이, 측정의 부정확성은 필연적으로 정확히 만족되지 않는 방정식의 분해로 이어진다.
따라서, 계산은 바람직하게는 최적화 계산의 형태로, 예를 들어 해를 구할 각각의 방정식의 두 항(members) 사이의 편차 조건(deviation criterion) F에 대한 최소값을 제공하는 매개변수의 값을 찾는 연속적인 반복의 형태로 수행될 것이다.
예를 들어, 제1 실시예에서 조건 F는 다음과 같다.
[수식. 4]
Figure pct00011
이전에 설명된 바와 같이 Ameri는 축소된 차량 기준 좌표계(RTV)에서의 랜드마크의 포인팅 벡터이고; AmeriV는 측정된 앙각과 방위각으로부터 계산된 차량 기준 좌표계(RV)에서의 동일한 랜드마크의 포인팅 벡터이고, MTV는 지구 기준 좌표계(RT)에서 차량 기준 좌표계(RV)까지 이동하기 위한 행렬이며, 여기서 행렬은 회전 계수로만 축소된다.
제2 실시예의 경우 조건 F는 다음과 같습니다.
[수식. 5]
Figure pct00012
PiV는 차량 기준 좌표계(RV)에서의 랜드마크(Pi)의 좌표의 벡터에 해당하고, PiT는 지구 기준 좌표계(RT)에서의 랜드마크(Pi)의 좌표의 벡터에 해당하며, MTV는 지구 기준 좌표계(RT)에서 차량 기준 좌표계(RV)으로 이동하기 위한 행렬이다.
두 경우 모두, 예를 들어 잘 알려진 경사법(gradient method)을 적용하여 조건 F를 최소화하려고 한다.
두 경우 모두 관성 항법 시스템을 재설정하기 위하여 차량이나 플랫폼이 정지되어 있어야 한다.
결정 오류를 피하기 위해, 장치는 관성 항법 시스템 재설정 방법을 시작하기 전에 차량이 정지했는지 확인하는 수단과 연결되어야 한다.
예를 들어, 장치는 차량의 주행 거리계 또는 속도계에 연결될 수 있다.
계산의 정확도는 사용된 디지털 매핑의 정확도에 달려 있음을 위에서 언급했다.
정확도는 또한 포인팅의 고도 및 방위의 배향 각도 또는 관찰 방향(di)를 측정하기 위한 수단의 정확도에 달려있다.
사용된 실시예에 따르면, 정확도는 또한 사용된 GPS(13)의 정확도 및/또는 거리측정기(14)의 정확도에 달려있다.
포인팅 각도 측정 수단, GPS 및/또는 거리계, 최소 정확도로 갖는 디지털 지도를 구비한 플랫폼(1)이 소망된 정확도 수준으로 재설정하는 것을 선험적으로 보장할 수 있도록 규정하는 것이 가능하다는 것이 명백하다.
그러나 오퍼레이터가 랜드마크(Pi)를 선택하는 것과 관련하여 여전히 일부 불확실성이 있다.
실제로 랜드마크가 서로 너무 가깝거나 차량과 너무 가까우면 계산 정확도가 떨어진다.
어떤 경우에도 원하는 정확도 수준을 보장하기 위해, 그리고 제1 또는 제2 실시예의 변형에 따르면, 소프트웨어가 플랫폼 또는 차량에 통합되기 전에, 차량에 대한 랜드마크의 장소들(차량 기준 좌표계에서의 각각의 랜드마크의 포인팅 방향의 앙각 및 방위각 및 차량에 대한 측정된 또는 계산된 거리)에 따라 계산된 자세각(attitude angles)(틸트, 기울기 및 선수)에 대한 불확실성을 제공하는 수치 노모그래프(15)가 생성된다.
이러한 노모그래프(15)는 주어진 기하학적 영역에서 랜드마크의 위치를 변경할 때 얻어지는 불확실성을 미리 계산하여 쉽게 생성된다. 물론 불확실성 계산은 측정 수단과 매핑의 정확도도 고려한다.
도 3은 본 발명에 따른 방법의 이러한 변형의 주요 단계를 도시한다.
블록 A는 오퍼레이터의 선택과 세 개의 랜드마크의 포인팅에 해당한다. 단계 B, C 및 D는 이러한 선택과 관련된 불확실성의 노모그래프(15) 추출에 해당한다. 단계 B: 틸트
Figure pct00013
의 불확실성, 단계 C: 슬로프
Figure pct00014
의 불확실성, 단계 D: 선수
Figure pct00015
의 불확실성.
각각의 테스트 T1, T2 및 T3은 미리 정의되고 프로그래밍된 임계값 L로 얻은 각도 불확실성을 비교한다. 불확실성 임계값은 유리하게 각 테스트에 대해 동일하지만, 각각의 각도에 대해 다른 임계값을 선택할 수 있다.
획득한 불확실성이 각도 중 적어도 하나에 대해 임계값 L보다 높으면(OR 게이트), 적색등(V1)이 켜지고 오퍼레이터는 랜드마크 선택을 수정하도록 권유된다(단계 A로 돌아감).
모든 불확실성이 임계값 L 미만이면(AND 게이트), 녹색등(V2)이 켜지고 방법은 관성 항법 시스템을 재설정하기 위한 데이터의 효과적인 계산을 계속할 수 있다.
예를 들어, 화면이나 전용 표시기에 적색 또는 녹색등의 디스플레이는 랜드마크를 선택할 수 있도록 하는 인간-기계 인터페이스에 유리하다. 스크린은 제어 수단(키보드, 마우스)과 연관될 것이고, 스크린은 터치 스크린일 수 있다.
적색등(V1)이 켜지면, 오퍼레이터에게 "더 멀리 있는 랜드마크를 선택하라" 또는 "더 멀리 떨어진 랜드마크를 선택하라"라는 조언을 표시할 수 있다.
이러한 메시지는 불확실성 정의 노모그래프(15)에 유리하게 통합될 수 있어, 실제로 이러한 노모그래프를 사용하면 원하는 정확도를 제공하는 영역을 알 수 있으므로, 노모그래프에서 3개의 랜드마크의 위치를 통해 원하는 정확도를 제공하는 노모그래프 영역에 더 가까워지기 위해 하나 이상의 랜드마크에 어떤 수정이 필요한지 알 수 있다.
대안으로, 테스트 T1, T2 및 T3의 각각의 출력 >L에서 검사될 제2 임계값 L'(L'>L)을 정의하는 것도 가능하다. 이 검사는 부정확도가 제2 임계값 L' 미만인지 여부를 검사하는 3개의 새로운 테스트 T1', T2' 및 T3'(도시되지 않음)에 의해 수행될 것이다.
이렇게 하면 부정확도가 L 보다 높지만 L' 미만인 경우 예를 들어 주황색등의 점등을 제어하고 오퍼레이터가 약간 저하된 정확성으로 관성 항법 시스템의 재설정을 시작할 가능성을 남겨 둘 수 있다.
부정확성이 L'보다 높게 유지되면, 오퍼레이터는 랜드마크 선택을 수정해야 한다.
이 변형을 사용하면 필드의 특정 영역에서 우수한 랜드마크를 얻는 데 있을 수 있는 어려움을 극복할 수 있다.

Claims (12)

  1. 육상 차량(1)에 제공된 관성 항법 시스템(9)을 재설정하는 방법으로서, 차량에는 차량 주변의 필드를 관찰하고 필드에 존재하는 적어도 하나의 물체에 대한 적어도 하나의 포인팅 방향(di)을 결정하기 위해 고도 및 방위로 배향될 수 있는 적어도 하나의 터릿(2)이 장착되고, 각도 측정 수단(7, 8)은, 차량 기준 좌표계로 칭하는, 차량에 연결된 기준 좌표계(RV)에서의 적어도 하나의 포인팅 방향(di)의 고도 및 방위의 배향 각도를 제공할 수 있으며, 차량에는 또한 각도 측정 수단(7, 8)이 연결된 계산 수단(11)과 지구 기준 좌표계(RT)에서의 필드에 존재하는 다양한 랜드마크(Pi)의 좌표를 알 수 있게 하는 지도 데이터베이스(12)가 장착되어 있으며, 상기 방법은 상기 차량이 정지된 경우에 수행되는 이하 단계들:
    적어도 하나의 터릿(2)으로부터, 필드에 존재하고 지구 기준 좌표계(RT)의 지리적 좌표가 알려져 있는 적어도 3개의 랜드마크(P1,P2,P3)의 포인팅을 수행하는 단계;
    차량 기준 좌표계(RV)에서의 각각의 포인팅 방향(d1,d2,d3)의 앙각(β) 및 방위각(α)을 기록하는 단계;
    포인팅 방향의 각도의 측정 및 지구 기준 좌표계(RT)에서의 랜드마크의 좌표의 기지(knowledge)에 의해 차량 기준 좌표계(RV)에서의 랜드마크(P1,P2,P3)의 방향의 적어도 하나의 계산을 구현함에 의해 지구 기준 좌표계(RT)에서 차량 기준 좌표계(RV)로 이동하기 위한 행렬(MTV)의 계수를 결정하는 단계; 및
    지구 기준 좌표계(RT)에 대한 차량 기준 좌표계(RV)의 이렇게 계산된 배향의 값들 및 경우에 따라서는 위치를 기초로 차량의 관성 항법 시스템(9)을 재설정하는 단계를 포함하는, 관성 항법 시스템을 재설정하는 방법.
  2. 청구항 1에 있어서, 차량(1)에 위성 측위 시스템(GPS)(13)이 장착된 경우, 상기 방법은 이하 단계들:
    매핑에 의해 제공되는 지구 기준 좌표계(RT)에서의 랜드마크의 위치와 GPS(13)에 의해 제공되는 지구 기준 좌표계(RT)에서의 차량(1)의 위치로부터 축소된 차량 기준 좌표계(RTV)에서의 랜드마크(Pi)의 포인팅 방향의 3개의 벡터(Ameri)를 계산하는 단계 - 축소된 차량 기준 좌표계(RTV)는 차량에 연결되나 그 축이 지구 기준 좌표계(RT)의 축에 평행한 기준 좌표계이며, 상기 계산은 따라서 지구 기준 좌표계(RT)에 대한 차량 기준 좌표계(RV)의 배향 각도가 널(null) 임을 고려하여 수행됨 - ;
    측정된 앙각 및 방위각으로부터 차량 기준 좌표계(RV)에서의 랜드마크(Pi)의 포인팅 방향의 3개의 벡터(Ameriv)를 계산하는 단계; 및
    3개의 행렬 곱셈(랜드마크 당 하나)의 해를 구하여 지구 기준 좌표계(RT)에 대한 차량 기준 좌표계(RV)의 배향 각도를 추론하는 단계를 포함하되:
    Ameri = Rox*Roy*Roz*AmeriV = MTV * AmeriV, 여기서 Ameri 는 매핑에서 추론된 축소된 차량 기준 좌표계(RTV)에서의 랜드마크(Pi)의 포인팅 벡터이고, AmeriV 는 측정된 앙각 및 방위각으로부터 계산된 차량 기준 좌표계(RV)에서의 동일한 랜드마크(Pi)의 포인팅 벡터이고, 또한 Rox, Roy 및 Roz는 지구 기준 좌표계에서 차량 기준 좌표계까지 이동할 수 있게 하는 회전 행렬이며, 이들 행렬의 곱 Rox*Roy*Roz 은 지구 기준 좌표계(RT)에서 차량 기준 좌표계(RV)로 이동하기 위한 행렬(MTV)를 구성하며, 상기 행렬은 회전 계수만으로 축소되어 원하는 배향 각도를 제공하는, 관성 항법 시스템을 재설정하는 방법.
  3. 청구항 1에 있어서, 차량(1)에 터릿(2)에 의해 보유되는 거리계(14)가 장착된 경우, 상기 방법은 이하 단계들:
    측정된 앙각 및 방위각과 상기 거리계에 의해 측정된 거리(Di)로부터 차량 기준 좌표계(RV)에서의 랜드마크(Pi)의 좌표(PiV)를 계산하는 단계;
    매핑으로부터 지구 기준 좌표계(RT)에서의 랜드마크(Pi)의 좌표(PiT)를 결정하는 단계; 및
    3개의 행렬 곱셈(랜드마크 당 하나)의 해를 구하여 지구 기준 좌표계(RT)에 대한 차량 기준 좌표계(RV)의 배향 각도와 지구 기준 좌표계(RT)에서의 차량의 좌표를 추론하는 단계를 포함하되:
    PiT = MTV * PiV, 여기서 PiT 는 지구 기준 좌표계(RT)에서의 랜드마크(Pi)의 좌표를 제공하는 벡터이고, PiV 는 차량 기준 좌표계(RV)에서의 동일한 랜드마크(Pi)의 좌표를 제공하는 벡터이고, MTV 는 지구 기준 좌표계(RT)에서 차량 기준 좌표계(RV)로 이동하기 위한 행렬이며, 상기 행렬의 계수는 한편으로 지구 기준 좌표계(RT)에 대한 차량 기준 좌표계(RV)의 배향 각도와 다른 한편으로 지구 기준 좌표계(RT)에 대한 차량 기준 좌표계(RV)의 위치를 제공하는, 관성 항법 시스템을 재설정하는 방법.
  4. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서, 상기 방법은 위성 측위 시스템(13)을 사용하는 재설정 계산 모드 또는 거리계(14)를 사용하는 재설정 계산 모드를 선택하는 단계를 포함하는, 관성 항법 시스템을 재설정하는 방법.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서, 오퍼레이터가 랜드마크(Pi)를 선택한 후, 틸트(tilt), 경사(slope), 선수(heading) 각도에 대한 예측 가능한 각도 불확실성이 사전 설정된 정확도 노모그래프(15)를 판독하여 결정되고, 상기 오퍼레이터에게는 하나 이상의 불확실성이 적어도 하나의 임계값(L) 보다 더 높은 경우에 랜드마크(Pi)에 대한 상기 오퍼레이터 자신의 선택을 수정할 가능성이 제공되는, 관성 항법 시스템을 재설정하는 방법.
  6. 육상 차량(1)에 장착된 관성 항법 시스템(9)을 재설정하는 장치로서, 상기 장치는 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 기재된 방법을 실행하며, 상기 장치는 계산 수단(11) 및 필드에 존재하는 적어도 3개의 랜드마크(P1,P2,P3)의 지구 기준 좌표계(RT)에서의 좌표를 알 수 있게 하는 지도 데이터베이스(12)를 포함하는 것을 특징으로 하고, 상기 장치는 또한 차량(1) 주변 필드를 관찰하고 적어도 하나의 포인팅 방향(di)을 결정할 수 있도록 하는 적어도 하나의 터릿(2)의 고도(β) 및 방위(α)의 배향의 각도 측정 수단(7, 8)을 포함하며, 상기 각도 측정 수단은 차량 기준 좌표계로 칭하는 차량에 연결된 기준 좌표계(RV)에서의 적어도 하나의 포인팅 방향(di)의 고도(β) 및 방위(α)에서의 배향의 각도를 제공할 수 있으며, 상기 계산 수단(11)은 고도 및 방위의 관찰의 각도의 측정값과 지도 데이터베이스(12)로부터 알려진 랜드마크(Pi)의 좌표를 결합할 수 있도록 하여 지구 기준 좌표계(RT)에서 차량 기준 좌표계(RV)로 이동하기 위한 행렬(MTV)의 계수를 결정하고, 상기 계산 수단(11)은 지구 기준 좌표계(RT)에 대한 차량 기준 좌표계(RV)의 이렇게 계산된 배향의 값들 및 경우에 따라서는 위치를 기초로 관성 항법 시스템을 재설정할 수 있도록 관성 항법 시스템(9)에 연결되는, 관성 항법 시스템을 재설정하는 장치.
  7. 청구항 6에 기재된 관성 항법 시스템을 재설정하고 청구항 2에 기재된 방법의 실행을 가능하게 하는 장치로서, 상기 장치는 지구 기준 좌표계(RT)에 대한 차량 기준 좌표계(RV)의 위치를 결정하기 위해 계산 수단(11)에 의해 사용되는 위성 측위 시스템(GPS)(13)을 포함하는, 장치.
  8. 청구항 6에 기재된 관성 항법 시스템을 재설정하고 청구항 3에 기재된 방법의 실행을 가능하게 하는 장치로서, 상기 장치는 터릿(2)에 의해 보유되는 거리계(14)를 포함하고, 상기 거리계는 차량 기준 좌표계(Rv)의 랜드마크의 좌표(PiV)의 계산을 가능하게 하기 위해 상기 터릿의 고도 및 방위의 배향의 각도 측정을 위한 수단(7, 8)과 결합하여 사용되는, 장치.
  9. 청구항 7 또는 청구항 8에 있어서, 상기 장치는 오퍼레이터에게 위성 측위 시스템(13)을 사용하는 재설정 계산 모드와 거리계(14)를 사용하는 재설정 계산 모드 사이에서 선택을 제공하는 인간-기계 인터페이스를 포함하는, 장치.
  10. 청구항 6 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장치는 랜드마크(Pi)가 선택된 후 틸트(tilt), 경사(slope), 선수(heading) 각도에 대한 예측 가능한 각도 불확실성을 결정하는 것을 가능하게 하는 적어도 하나의 노모그래프(15)를 통합하고 있는, 장치.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 장치는 하나 이상의 불확실성이 적어도 하나의 임계값(L) 보다 높은 경우 오퍼레이터에게 표시하는 것을 가능하게 하는 인간-기계 인터페이스를 포함하는 것을 특징으로 하는, 장치.
  12. 청구항 11에 있어서, 상기 인간-기계 인터페이스는 하나 이상의 불확실성이 적어도 하나의 임계값(L) 보다 높은 경우 오퍼레이터에게 오퍼레이터 자신의 랜드마크(Pi)에 대한 선택을 수정하도록 요구하는 것을 특징으로 하는, 장치.
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