비동기식 센서 융합을 이용한 수중 구조물 부착형 수중 위치 인식 시스템 개발 KCI

Title
비동기식 센서 융합을 이용한 수중 구조물 부착형 수중 위치 인식 시스템 개발
Alternative Title
Development of Underwater Positioning System using Asynchronous Sensors Fusion for Underwater Construction Structures
Author(s)
오지윤; 신창주; 백승재; 장인성; 정상기; 서정민; 이화준; 최재호; 원성규
KIOST Author(s)
Baek, Seungjae(백승재)Jang, In Sung(장인성)Jeong, Sang Ki(정상기)Seo, Jungmin(서정민)Lee, Hwajun(이화준)Choi, Jae Ho(최재호)
Alternative Author(s)
오지윤; 신창주; 백승재; 장인성; 정상기; 서정민; 이화준; 최재호
Publication Year
2021-03
Abstract
한국해양과학기술원에서는 수중 공사용 구조물에 적용할 수 있는 수중 위치 인식 기술을 개발하고 있다. 정밀한 위치 인식을 위해 관성 항법을 기반으로 한 확장 칼만 필터를 사용하였으며, 비동기화 된 센서들의 데이터를 알고리즘 보정 단계에 적용하기 위하여 내부의 관측 행렬을 데이터에 따라 구분하여 업데이트 하였다. 수중 공사 환경, 설치 위치, 시스템 운용 편의성 등을 종합적으로 고려하여 수중 공사 구조물 하부에 붙여야 신호를 획득할 수 있는 Doppler velocity logger(DVL)는 설치 및 회수가 어렵기 때문에 이를 배제한 수중 공사 구조물 부착용 수중 위치 인식 복합 시험체를 제작하였으며 수조 환경에서 수중 위치 인식 성능 시험을 수행하였다. Ultra short-base line(USBL)로 측정된 수중 위치, 위치 벡터만 보정된 추정 위치, 그리고 위치와 속도 벡터를 보정한 추정 위치 결과를 원형 공산 오차(CEP)를 이용하여 비교 및 평가하였다. 그 결과 USBL 단독 위치 추정 CEP 0.02 m, 위치 벡터만 보정한 추정 위치 CEP 3.76 m., 위치 및 속도 벡터를 보정한 추정 위치 CEP 0.06 m로 평가되었다. 본 연구를 통해 DVL이 미적용된 비동기식 센서들을 이용하여 안정적인 수중 위치를 추정할 수 있음을 확인하였다.
ISSN
1975-4701
URI
https://sciwatch.kiost.ac.kr/handle/2020.kiost/41335
DOI
10.5762/KAIS.2021.22.3.352
Bibliographic Citation
한국산학기술학회논문지, v.22, no.3, pp.352 - 361, 2021
Publisher
한국산학기술학회
Keywords
Asynchronous Sensors; Doppler Velocity Logger; Extended Kalman Filter; Sensor Fusion; Underwater Positioning
Type
Article
Language
Korean
Publisher
한국산학기술학회
Related Researcher
Research Interests

Computer System,System Software,Storage System,컴퓨터 시스템,시스템 소프트웨어,스토리지 시스템

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