이산 웨이블릿 변환과 Unscented 파티클 필터를 이용한 GPS-INS 결합 시스템의 실외 정밀 위치 추정 (Precise Outdoor Localization of a GPS-INS Integration System Using Discrete Wavelet Transforms and Unscented Particle Filter)

서지정보

· 발행기관 : 대한전자공학회
· 수록지 정보 : 전자공학회논문지 - SC / 48권 / 6호 / 82 ~ 90페이지
· 저자명 : 서원교, 이장명

초록

본 논문에서는 실외 정밀 위치 추정을 위하여 설계된 GPS(Global positioning system)-INS(Inertial navigation system) 결합 시스템의 잡음 필터링 기법과 데이터 결합을 위한 기법을 소개한다. 실외 이동 항체의 속도 변화에 따라 차등적으로 발생하는 INS의 잡음들을 이산 웨이블릿 변환을 통해 신호를 분석하고 발생하는 잡음들을 데이터의 왜곡을 최소화하며 제거할수 있는 차등 임계화 기법을 통한 필터링 기법을 제안하였다. 이는 항체의 가/감/등속을 고려하지 않고 특정 로우/하이 필터를적용하여 데이터의 왜곡이 일어나는 기존 필터링 기법을 개선한 것이다. 또한 UPF를 이용해 비선형 특성과, 비가우시안 잡음의 특성을 가지는 실외 이동 항체의 GPS와 INS의 결합시킴으로서 실외에서 정밀하게 위치를 추정할 수 있게 하였고 이를 설계하여 실험을 통해 성능을 분석하였다.

영어초록

This paper proposes an advanced outdoor localization algorithm of a GPS(global positioning system)-INS(inertial navigation system) integration system. In order to reduce noise from the internal INS sensors, discrete wavelet transform and variable threshold method are utilized. The UPF (unscented particle filter) combines GPS information and INS signals to implement precise outdoor localization algorithm and to reduce noise caused by the acceleration, deceleration, and unexpected slips. The conventional de-noising method is mainly carried out using a low pass filter and a high pass filter which essentially result in signal distortions. This newly proposed system utilizes the vibration information of actuator according to fluctuations of the velocity to minimize signal distortions. The UPF also resolves non-linearities of the actuator and non-normal distributions of noises. Effectiveness of the proposed algorithm has been verified through the real experiments and the results are demonstrated.

참고자료

· 없음