전자자기 컴퍼스를 이용한 GPS 컴퍼스의 선수방위 안정화에 관한 연구

서지정보

· 발행기관 : 한국수산해양기술학회(구 한국어업기술학회)
· 수록지 정보 : 수산해양기술연구 / 41권 / 1호
· 저자명 : 조현정, 신형일, 이대재, 현윤기, 배문기, 김광식

초록

연근해 어선에서 사용되는 저가이면서 고정도의 GPS 컴퍼스는 위성 신호의 차단 및 선박이 고속 선회시 선수방위의 산출이 불안정해지는 문제점을 지니고 있어 전자자기 컴퍼스를 이용하여 안정된 선수방위 검출이 가능하도록 고안한 하이브리드 GPS-전자자기 컴퍼스를 시작(試作)하여, 그 성능을 평가하고 고찰한 결과는 다음과 같다. 스텝모터를 이용한 선회각속도별 실험에서 GPS 컴퍼스는 선회각속도 25˚/sec 이하에서는 1회/sec 씩 0.1˚ 단위로 안정된 선수방위를 검출하였으나, 그 이상의 선회각속도에서는 선수방위를 검출하지 못하였다. 한편, 전자자기 컴퍼스는 선회각속도에 상관없이 항상 선수방위를 나타내었으나, 컴퍼스 오차를 내포하고 있어 GPS 컴퍼스에 비해 정밀도는 낮음을 알 수 있었다. 고정점과 차량으로 이동 중에 하이브리드 GPS-전자자기 컴퍼스의 선수방위 정보를 출력한 결과, GPS 컴퍼스가 정상적으로 작동한 경우에는 GPS 컴퍼스의 선수방위 정보가 출력되고, 그렇지 못할 경우에는 선수방위 정보가 출력되고, 그렇지 못할 경우에는 전자자기 컴퍼스의 선수방위에 컴퍼스 오차를 가감하여 출력됨으로써 선수방위가 안정적으로 제공되었다. 또한, GPS 컴퍼스와 전자자기 컴퍼스에 의한 선수방위의 유사성을 검증하기 위하여, 두 데이터의 이동거리에 대한 선수방위를 이용하여 공분산분석을 행한 결과, 두 컴퍼스의 선수방위는 95%의 신뢰수준으로 유사성이 검증되었다.

영어초록

The study was results obtained from the trial make of the hybrid GPS-electromagnetic(EM) compass which overcome shortcoming of GPS compass and EM compass. The results were summarized as follows: GPS compass detected the stable ship's heading at 0.1˚ intervals with the turning angular velocity of less than 25˚/sec in the experiment for the characteristics of turning angular velocity with stepmotor, but in case of over 25˚/sec the compass did not detect it. On the contrary, the EM compass always indicated the ship's heading with no connection of the turning angular velocity, however the compass is low accuracy compared with GPS one owing to a compass error. The ship's headings by the hybrid GPS-EM compass were displayed at fixed point and moving by car; if the GPS compass work the headings were displayed by GPS compass, if not, the heading is provided stably by adding or subtracting of a compass error to the heading of EM compass. Also, each ship's heading was derived from not only the GPS compass but also the EM one by add or subtract of the compass errors, and then was worked covariance for the analogy. The results show that the ship's heading of two compasses has been verified the similarity to 95% confidence level.

참고자료

· 없음