본 논문은 GNSS/IMU 기반 복합 항법 알고리즘을 적용하여 개선된 ADAS 시스템을 접목해 다양한 주행 환경에서도 주행 미션을 수행할 수 있는 무인 지상 차량(Unmanned Ground Vehicle, UGV)을 설계한다. UGV는 BLDC 모터로 구동하는 무인 전기자동차이며, 상용 전기자동차의 구동특성을 모사한 더블 위시본 식 서스펜션, 랙 앤 피니언 조향기 등의 엑추에이터가 설치되었으며, 다양한 미션주행 환경에 대응하기 위해 CAM, Lidar, Encoder와 같은 주행환경 인지 센서를 장착하였다. GNSS는 항법해 오차성능을 개선하기 위해 RTK 서비스를 도입하며, 이를 기반으로 MEMS IMU 누적오차 보정기를 설계한다. GNSS와 IMU는 약결합 방식의 칼만필터 알고리즘을 사용하여 구현한다. 구현한 복합 항법기를 통해 도심 혼잡지형 주행환경에 대응 가능한 첨단 운전자 보조 시스템(ADAS)의 성능을 개선하고 ADAS의 성능 평가를 수행한다.

Design of Precise Integrated Navigation System-based ADAS for Unmanned Ground Vehicles

Sang-Hun Ahn, Young-Hoon Do, Dong-Hyuk Park, Jong-Hoon Won*

In this paper, we design an unmanned ground vehicle (UGV) that can perform driving missions in various driving environments by incorporating an improved ADAS system with a GNSS/IMU-based navigation algorithm. The UGV is an unmanned electric vehicle driven by a BLDC motor and actuators such as a double wishbone type suspension and a rack and pinion steer that simulate the driving characteristics of a commercial electric vehicle. It is also equipped with camera, Lidar and encoder for recognition of driving environment. A GNSS-RTK receiver is employed to obtain the improved navigation solution performance which is also used for the compensation of cumulative error of MEMS-IMU. A loosely coupled Kalman filter is used for GNSS and IMU integration. The performance of the ADAS is improved through the use of the combined navigation system so that the UGV can cope with the urban congestion type driving environment.

Speaker 안상훈 인하대학교