지형참조항법은 GPS 사용이 제한적인 환경에서 사용할 수 있는 대표적인 대체항법기법이다. 본 논문에서는 항공 영상에서 추출한 지형고도와 지형고도 데이터베이스를 비교하여 항체의 위치를 추정 하는 영상기반 지형참조항법을 제시한다. 영상센서는 지형참조항법에서 일적으로 사용되는 전파고도계와 비교해 대부분의 플랫폼에 기본적으로 탑재되어 있고, 상대적으로 한번에 더 많은 지형고도 정보를 계측할 수 있다는 장점이 있다. 스테레오 매칭 기법을 통해 3차원 지형정보를 추출하고 얻어진 지형고도를 계측치로 하는 확장칼만필터 기반의 지형참조항법을 수행한다. 제안하는 알고리즘 의 항법 성능을 평가하기 위해 비행체 운동 정보와 항공 영상을 이용한 수치 시뮬레이션을 수행하고 그 결과를 기술한다.

Terrain-Referenced Navigation using Terrain Elevations Generated Through Stereo Matching Algorithm

Taeyun Kim*, Kyungjun Han, Chang-Ky Sung

Terrain-referenced navigation (TRN) is an alternative navigation technique for use in environments with limited GPS availability. In this paper, we present a vision-based TRN that estimates the position of a vehicle by comparing the terrain elevation extracted from aerial images with a terrain elevation database. Compared to the radar altimeter commonly used in TRN, image sensors have the advantage of being built into most platforms and being able to relatively more terrain elevations at a time. Three-dimensional terrain information is extracted through stereo matching technique, and TRN based on extended Kalman filter is performed using the obtained terrain elevation as a measurement. The validity and feasibility of the proposed algorithm is demonstrated through a numerical simulation.
Keywords: terrain-referenced navigation, vision sensor, stereo matching

Speaker 김태윤* 국방과학연구소