실외에서 운용하는 서비스 목적의 자율주행 플랫폼의 경우 다중경로오차 및 노면 마찰로 인한 진동으로 인해 항법시스템의 정확도가 크게 저하된다. Stand Alone 형태의 Global Navigation Satellite System(GNSS) 수신기와 Inertial Measurement Unit(IMU) 통합 항법의 경우 초기화 및 정지상태에서 누적오차 문제로 인해 Localization에 대한 어려움이 발생한다. 본 논문에서는 이와 같은 문제를 해결하고자 GNSS/IMU 외에 추가적으로 encoder기반의 Distance Measurement Information(DMI)를 이용한 센서퓨전을 연구한다. 이를 효율적으로 이 용해 자율주행 플랫폼 제어에서 요구하는 측정치 갱신주기 한계를 극복하고, GNSS 불능 상황에서 Dead Reckoning을 활용하여 일정부분 항법시스템의 안정성을 유지할 수 있다. 이 에 대한 실험을 통하여 본 논문에서 연구한 지상 자율주행 시스템의 사용 가능성을 확인한다.

GNSS/IMU/DMI Sensor Fusion Based Dead Reckoning Method for Unmanned Ground Vehicle Platform

Jae-Un Lee, Seok-Won Ki, Jong-Hoon Won*

The accuracy of an autonomous driving platform for outdoor services is lowered due to multipath errors and vibrations by road frictions. The integration of a stand-alone Global Navigation Satellite System (GNSS) receiver and Inertial Measurement Unit (IMU) has a difficulty in localization due to the initialization and accumulated error problem at static mode. To solve this problem, we study a sensor fusion to use an encoder-based Distance Measurement Information (DMI) in addition to the GNSS and IMU integration. By using this efficiently, the measurement update limit required in the control of unmanned ground vehicle is somehow overcome, and the stability of the navigation system is maintained by utilizing a dead reckoning technique. An experimental test is included to show the feasibility of the autonomous driving system of this study.

Keywords: GNSS/IMU/DMI sensor fusion, dead reckoning, localization

Speaker 이재운 인하대학교