본 논문은 연속적인 항법 정보를 획득하기 위해 GPS와 가속도계를 통합시킨 위치 시스템을 제안한다. 시스템은 칼만 필터를 사용하여 가속도계의 진동 및 잡음 성분을 제거한다. GPS 위치 정보와 중력 가속도를 고려하여 동체에 작용하는 진행 방향과 구심 가속도를 획득하고 GPS 위치 정보와 통합하여 연속적인 항법 정보 계산을 수행한다. 시뮬레이션 및 가속도계와 GPS 안테나를 부착한 자동차 주행 실험을 수행하였으며, 가속도계를 추가함으로써 GPS의 성능이 향상될 수 있음을 확인하였다. 제안하는 시스템은 터널이나 빌딩등으로 인해 GPS 신호를 사용하지 못하는 때에도 끊김 없는 위치 정보를 제공할 수 있다. 또한 다양한 설치 조건들을 만족하며 작은 회로 설계 및 낮은 생산 비용으로도 구현이 가능하다.
In order to obtain continuous navigation information at low cost, we demonstrate, in this work, a position system which is constructed by integrating accelerometers with GPS. The proposed system eliminates vibration and noise elements of accelerometers by using Kalman filter. Calculating continuous navigation information is executed by unifying GPS position data and accelerations of moving and centripetal directions which affect the vehicle. Through simulations and experiments, we show that the performance of GPS can be improved by employing accelerometers. Our proposed system can provide stable and seamless position information where the GPS signal is unavailable due to obstruction like tunnels, and high buildings. The designed system can be implemented at low cost of circuit design and production, and satisfy various installation conditions.
