최근 저가 MEMS INS센서와 GNSS를 결합한 초소형 GNSS/DR 솔루션이 핫이슈이다. 이 솔루션은 통상적인 추측항법 (DR)이 필요로 하는 차량의 차속펄스 정보와 후진신호 정보를 이용하지 않고, 단지 MEMS INS 센서만으로 추측항법을 수행하는 것으로 목표로 하고 있다. 하지만 저가 MEMS센서는 정밀하지도 않고, 정확하지도 않은 성능이기에 또한 통상적인 관성항법솔루션 (INS)을 구현하는 것이 불가능하다. 특히 지상항법용이면 더욱이 그 해를 정확하게 추정하기가 매우 곤란한 경우가 너무 많다. 이를 보완하기 위해 본 연구에서는 barometer 센서를 추가하여 기존 MEMS INS 센서가 갖고 있는 단점을 보완하면서 저가 GNSS와 결합한 최적의 GNSS/DR 솔루션을 개발하는 것으로 목표로 하고 있다. 이 연구에 있어서 무엇보다도 중요한 핵심은 평면 주행에는 없는 언덕을 올라갈 때나 내려갈 때 시스템 성능에 영향을 미치는 중력을 어떻게 잘 보상하는가 하는 점이다. 이 중력 보상은 통상적으로 가속도센서를 이용한 중력값의 축간 이동을 측정해서 보상하는 방식이 있고, 또 다른 방법은 자이로를 이용하여 고도 상승이나 하강을 표현하는 피치각을 추정해서 이를 이용한 중력 보상을 수행하는 방식이 있다. 본 연구에서는 추가로 barometer를 이용하여 절대 고도를 검출하도록 하는 것과 상대 고도 산출 방식을 이용한 중력 보상 알고리즘을 개발하여, GNSS/MEMS INS/Barometer를 결합한 최적의 GNSS/DR 솔루션을 개발한 결과를 보여준다.

Keywords: MEMS INS, barometer, gravity compensation, dead-reckoning navigation