본 논문에서는 MEMS 관성센서를 이용한 전술급 IMU 개발과 이를 활용한 복합항법 시스템의 성능평가에 대해 서술한다. 전술급 항법 성능을 위해서 자이로는 30deg/hr, 가속도계는 2mg의 바이어스 반복도를 가지는 MEMS 센서를 개발하였다. 자이로의 경우 우수한 성능을 위해서 높은 Q값을 가지는 tuning fork 형태의 구조물을 설계 제작하였고, 구동 및 검출축의 진동을 제어하는 신호처리 회로를 개발하였다. 또한 입력가속도에 따른 공진주파수 변화를 측정하는 차동 공진형 가속도계 구조를 설계 제작하였고, 자기공진 및 주파수를 측정하는 신호처리 회로를 개발하였다. 개발된 MEMS IMU의 기본 성능은 3축 운동판을 이용하여 평가하였다. 또한 실제 항법 시스템에 IMU가 적용되었을 때의 항법 성능을 평가하기 위하여 저가의 GPS를 이용한 GPS/INS 복합 항법 시스템을 구성하였다. 복합항법 시스템에서의 항법 성능은 RLG 기반 전술급 IMU를 이용한 복합항법 시스템과 차량 실험을 통하여 비교 평가를 수행하였다. 개발된 MEMS 기반 IMU는 GPS 와 결합되어 소형 무인기, 정밀 유도 폭탄, 로켓 유도무기 등 각종 전술급 무기 체계에 적용이 가능할 것으로 예상된다.

Keywords: IMU(Inertial Measurement Unit), MEMS, GPS/INS 복합항법