무인자동화와 인간의 안전에 필요한 실외 항법은, 해양, 항공, 국방, 로봇분야 등에서 GPS와 INS센서를 융합하는 기술에 대한 요구를 급격히 확대하고 있다. 이와 같은 목적으로 고성능 항법장치의 꾸준한 연구개발이 추진되고 있으나, 높은 센서가격으로 수요확대가 지연되고 있고, 인간의 안전 보장과 무인화를 위한 도로기반 자율주행용 항법 실현 및 시장 확보에도 어려움을 주고 있다. 또한, 기존 통합항법장치는 관성항법/위성항법장치로 위치자세속도를 구하지만, 정확한 위치자세방향을 구하기 위해서는 GPS 정확도에 많은 영향을 받는다. 이러한 GPS의 신뢰도를 <1 m급으로 향상 시키는 방법으로 DGPS 기준국을 운용 하지만 GPS 수신환경이 열악한 건물 밀집과 위성안각, 멀티패스가 심한 곳은 GPS 및 DGPS 효율 급격히 떨어져 DGPS와 INS를 결합하여도 정밀도에 대한 효율성을 크게 기대하기 어려운 문제점을 가지고 있다. 저가형 INS센서 활용에 있어서도 물리적 특성의 기본오차성분 때문에 일정시간이 지나면 위치 자세속도 정보에 대한 오차가 급격히 증가하여 실외환경의 장애물 밀집 지역에서 통합항법장치를 이용한 정밀주행을 보장하기 어려운 것이 현실이다. 실외항법에서 이러한 INS의 오차보정을 해결하기 위해 GPS/DGPS 다중센서 융합기법 NN(Nearest Neighbor), SN(Strongest Neighbor), PDA(Probabilistic Data, Association)방법 등을 연구하여 활용되고 있지만 이는 고가의 센서와 GPS 수신환경이 양호한 조건에서 활용되고 있어 저가 센서를 이용한 대책이 요구 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 연구는 GPS 수신 음영지역(GPS 수신율 50% 이내)이 포함된 근거리(Local) 테스트 환경에서, GPS 수신기와 INS(5~10도/Hr)의 융합 모듈 데이터를 기준으로 저가형 DGPS 기준국 이용 보정효과 비교분석하고, 영상 랜드마크 인식을 이용한 초기정열기법을 추가 적용하여 주행 신뢰도 정밀(100 cm ~ 50 cm)급 오차를 보장하는지에 대한 비교시험 연구이다.

Keywords: INS, GINS, DGPS, DGINS, 통합항법장치, 초기정열