brunch

You can make anything
by writing

C.S.Lewis

by 이정원 Aug 29. 2023

단점을 서로 커버하는 추측항법-Dead Reckonin

위성 신호와 관성 정보를 정확도가 높은 쪽을 기본으로 서로 보정해 준다.

지금까지 GPS 신호를 이용한 위성 항법과 가속도계와 자이로스코프 정보를 이용한 관성 항법에 대해 살펴보았다. 위성 항법은 어떤 한 지점에 대한 오차는 있을 수 있지만 신호가 계속 Refresh 되므로 누적 오차는 없다. 반대로 관성 항법은 순간순간의 속도와 자세에 대한 정보는 정확하지만 적분하는 과정에서 오차가 시간이 경과할수록 누적되는 단점이 있다.  


항공기에 적용되던 추측항법 - Air.net 자료


각각의 단점을 서로 보완하는 퓨전 위치 추적을 추측항법 (Dead Reckoning)이라고 부른다. 사실 추측 항법은 항공기에서 먼저 사용된 개념이다. 지표면을 떠나 바람에 영향을 받을 수밖에 없는 하늘에서의 최종적인 위치는 관성 항법을 통해 비행기 스스로가 이동한 벡터와 바람에 의해 상대적으로 이동한 벡터를 합쳐서 추측하곤 했다. 자동차에서는 바람 대신 GPS 신호로 대체된 셈이다.  


DR 항법의 컨셉. 차속 / 자이로/ GPS로 위치를 추정하는 시스템이다.


원리는 간단하다. 어느 쪽이든 신뢰도가 높은 데이터를 따른다. GPS 신호가 부족한 상황에서는 관성항법 정보에서 오는 정보로 위치를 추측하다가 GPS 신호의 정확도가 회복되면 오차를 보정한다. 고속도로 분기점에서 위치만으로 어느 쪽 출구로 나가는지에 대한 정보가 명확하지 않으면 관성항법의 차량 진행 방향 정보를 우선시해서 경로를 추측한다. 순간적인 가속 시에는 관성 항법의 정보를 기본으로 표시하고 GPS 위치 정보의 변화로 보정해 준다.   


Unmansol의 자율주행 로봇 - 참고할 수 있는 모든 신호를 받아서 위치 추정에 활용한다.

스스로의 움직임과 상대적인 위치 정보를 조합하는 기술은 다른 영역으로도 확대 적용할 수 있다. GPS 신호 대신에 기지국에서 오는 통신 신호를 참고로 해서 코엑스몰 같은 복잡한 실내에서도 위치를 정확히 파악하고, 공장에서 움직이는 로봇을 동작하는 데는 주요 위치에 위치 신호를 송신하는 장치를 설치해서 기준으로 삼기도 한다.   

매거진의 이전글 자동차가 어디로 향하고 있는지 알려 주는 자이로 센서
브런치는 최신 브라우저에 최적화 되어있습니다. IE chrome safari