항법장치(Navigation Equipments)는 해양, 항공, 국방, 로봇 등의 산업에 폭넓게 활용되고 있으며 항법센서는 나침반, 고도계, 관성측정장치(Inertial Measurement Unit), 위성항법장치(GNSS)를 이용 각속도, 가속도, 위치, 자세정보 등을 구하고 있다. 그러나 모든 센서는 고유오차가 존재하고 있어 각각의 센서보정 과 결합알고리즘 연구가 꾸준히 진행되고 있다. 또한 위성항법수신기 성능향상과 MEMS기반 관성항법장치 소형화 개발로 정밀도가 향상된 저가 복합항법센서가 무인비행체에 핵심기술로 자리잡고 있다. 최근 무인로봇 산업에서 무인비행기 수요가 급격히 늘어나고 센서수요가 급증하고 있지만 센서고유 오차특성과 센서간의 결합알고리즘이 안정화된 제품개발이 어려워 센서 오동작 및 추락에 의한 인적, 물적 피해가 확산되고 있다. 이는 저가 MEMS센서와 GPS에 의존하는 드론환경에서 센서 신뢰성 오류로 자주 발생하는 현상 있다. 따라서 센서에 의존하는 무인비행체의 정확한 위치정보와 자세를 알기 위해서는 자세방위결정장치 AHRS(Attitude Heading Reference System)과 신뢰성 있는 GPS 수신환경 확보를 통한 데이터 결합으로 안정적인 솔루션 개발이 요구된다. 본 논문은 수요가 급증하는 무인이동체 안전을 위해 센서 신뢰성 향상을 위해 이동방향, 현재 포즈(pose), 현재 위치(Position), 상태(status)를 보다 진보된 자세방위 위치결정이 될 수 있도록 무인비행환경 GPS+IMU결합 알고리즘의 GINS(GPS Internal Navigation System)모듈을 개발하여 저가 무인비행체의 안전한 자세방위 위치결정 센서 모듈을 제시하고 무인비행체 시험을 통해 정밀도가 향상된 GINS모듈개발에 대해 고찰하고자 한다.

Keywords: AHRS, GINS , GPS , IMU, INS