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KR101257935B1 - 관성 항법 시스템의 바이어스 추정치를 이용한 정렬 장치 및 그 항법 시스템 - Google Patents

관성 항법 시스템의 바이어스 추정치를 이용한 정렬 장치 및 그 항법 시스템 Download PDF

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KR101257935B1
KR101257935B1 KR1020100123812A KR20100123812A KR101257935B1 KR 101257935 B1 KR101257935 B1 KR 101257935B1 KR 1020100123812 A KR1020100123812 A KR 1020100123812A KR 20100123812 A KR20100123812 A KR 20100123812A KR 101257935 B1 KR101257935 B1 KR 101257935B1
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홍운선
백복수
김광진
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국방과학연구소
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Abstract

본 발명의 실시예를 따르는 정렬 장치는, 관성 항법 장치의 정렬을 수행하는 정렬 장치로서, 측정 장치로부터 획득된 제1 운항 정보를 기초로 바이어스 오차 추정치를 계산하는 추정부; 및 상기 측정 장치로부터 획득된 제2 운항 정보 및 상기 계산된 바이어스 오차 추정치를 기초로 자세오차 추정치를 계산하는 정렬부를 포함하되, 상기 바이어스 오차 추정치는 가속도 바이어스 추정치 및 자이로 바이어스 추정치인 것을 특징으로 하는 정렬 장치이다.

Description

관성 항법 시스템의 바이어스 추정치를 이용한 정렬 장치 및 그 항법 시스템{DEVICE FOR ALIGNMENT OF INERTIAL NAVIGATION SYSTEM USING BIAS AND NAVIGATION SYSTEM THEREOF}
본 명세서는 관성 항법 장치에서의 정렬 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
관성 항법 장치(Inertial Navigation System; INS)는 항체에 장착되어 항체의 위치, 속도 및 자세를 감지하고 목적지까지 운행을 유도하는 장치이다. 일반적으로 관성 항법 장치는 관성 계측 장치(Inertial Measurement Unit; IMU)로부터 측정값을 입력받아 기준 좌표계에 대한 항체의 위치, 속도 및 자세를 파악한다. 이때 사용되는 관성 계측 장치에는 가속도 센서(accelerometers)와 자이로센서가 포함되며, 오차를 최소화하기 위하여 별도로 지자기 센서(magnetometers)를 포함하기도 한다.
관성 항법 장치의 정렬은 크게 초기자세를 결정하는 초기 정렬(initial alignment) 및 운항 중 보정센서를 사용하여 수행하는 비행정렬(in-flight alignment)이 있다. 초기 정렬은 항체가 운행을 시작하기 전에 위치, 속도 및 자세를 기준 좌표계와 일치시키는 과정을 말한다. 관성 항법 장치의 초기 정렬과정에서 오차가 발생하지 않아야 항체가 정상적 운행모드에 진입한 후 항체의 운행에서 발생할 수 있는 커다란 오차가 방지될 수 있다.
본 명세서는 관성 항법 장치의 급속초기정렬 방법을 제시한다. 또한 본 명세서는 정렬 중 자세가 변하여도 방위각 추정오차가 유발되지 않도록 초기 정렬을 수행하는 방법을 제시한다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 명세서는 관성 항법 장치의 정렬을 수행하는 정렬 장치를 제공한다.
상기 정렬 장치는 측정 장치로부터 획득된 제1 운항 정보를 기초로 바이어스 오차 추정치를 계산하는 추정부; 및 상기 측정 장치로부터 획득된 제2 운항 정보 및 상기 계산된 바이어스 오차 추정치를 기초로 자세오차 추정치를 계산하는 정렬부를 포함하되, 상기 바이어스 오차 추정치는 가속도 바이어스 추정치 및 자이로 바이어스 추정치일 수 있다.
또한, 상기 제1 운항 정보 및 상기 제2 운항 정보는 특정 주기에 따라 상기 측정 장치로부터 획득되고, 상기 추정부는 상기 주기적으로 획득된 제1 운항 정보를 기초로 상기 바이어스 오차 추정치를 계산하고, 상기 정렬부는 상기 주기적으로 획득된 제2 운항 정보를 기초로 상기 자세오차 추정치를 계산할 수 있다.
또한, 상기 제1 운항 정보는 가속도 정보 및 자이로 정보이고, 상기 추정부는 추정 필터를 포함하고, 상기 추정 필터를 이용하여 상기 자세 오차 추정치를 계산할 수 있다.
또한, 상기 추정 필터는 6차의 시스템 모델을 사용하는 칼만 필터일 수 있다.
또한, 상기 제2 운항 정보는 속도 정보 및 자세 정보이고, 상기 정렬부는 정렬 필터를 포함하고, 상기 정렬 필터를 이용하여 상기 자세 오차 추정치를 계산할 수 있다.
또한, 상기 정렬 필터는 12차의 시스템 모델을 사용하는 칼만 필터일 수 있다.
한편, 상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 명세서는 항체의 운항을 관리하는 항법 시스템을 제공한다.
상기 항법 시스템은 제1 운항 정보 및 제2 운항 정보를 측정하는 측정 장치; 상기 측정 장치로부터 획득한 상기 제1 운항 정보 및 상기 제2 운항 정보를 기초로 자세 오차 추정치를 계산하는 정렬 장치; 및 상기 정렬 장치로부터 획득한 자세 오차 추정치를 기초로 상기 항체의 운항을 제어하는 항법 연산장치를 포함하되, 상기 정렬 장치는 상기 항체의 속도 및 방향 중 적어도 하나를 변경함으로써 상기 항체의 운항을 제어하는 것일 수 있다.
또한, 상기 정렬 장치는 상기 제1 운항 정보를 기초로 바이어스 오차 추정치를 계산하는 추정부; 및 상기 제2 운항 정보 및 상기 계산된 바이어스 오차 추정치를 기초로 자세오차 추정치를 계산하는 정렬부를 포함하되, 상기 바이어스 오차 추정치는 가속도 바이어스 추정치 및 자이로 바이어스 추정치일 수 있다.
또한, 상기 제1 운항 정보 및 상기 제2 운항 정보는 특정 주기에 따라 상기 측정 장치로부터 획득되고, 상기 추정부는 상기 주기적으로 획득된 제1 운항 정보를 기초로 상기 바이어스 오차 추정치를 계산하고, 상기 정렬부는 상기 주기적으로 획득된 제2 운항 정보를 기초로 상기 자세오차 추정치를 계산할 수 있다.
또한, 상기 제1 운항 정보는 가속도 정보 및 자이로 정보이고, 상기 추정부는 추정 필터를 포함하고, 상기 추정 필터를 이용하여 상기 자세 오차 추정치를 계산할 수 있다.
또한, 상기 추정 필터는 6차의 시스템 모델을 사용하는 칼만 필터일 수 있다.
또한, 상기 제2 운항 정보는 속도 정보 및 자세 정보이고, 상기 정렬부는 정렬 필터를 포함하고, 상기 정렬 필터를 이용하여 상기 자세 오차 추정치를 계산할 수 있다.
또한, 상기 정렬 필터는 12차의 시스템 모델을 사용하는 칼만 필터일 수 있다.
본 발명의 실시예를 따르는 관성 항법 장치는 바이어스 추정치를 이용하여 빠르게 정렬을 수행함으로써 관성 항법 장치의 초기 정렬시간이 단축되는 효과가 있다.
또한 본 발명의 실시예를 따르는 관성 항법 장치는 관성센서의 바이어스 추정치를 사용한 2단 칼만 필터링 기법을 사용함으로써 정렬중 방위각이 변하는 경우에도 그 변화량을 추정하므로 방위각 추정오차가 유발되지 아니한다.
도 1은 본 발명의 실시예를 따르는 정렬 장치를 이용하는 관성 항법 시스템의 블록도이다.
본 발명은 병렬 필터를 이용한 관성 항법 장치의 정렬장치에 적용된다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있는 모든 정렬방법 및 정렬장치, 관성 항법 장치 제어방법 및 그 제어장치, 그리고 관성 항법 장치에도 적용될 수 있다.
관성 항법 장치에서는 항체가 운행을 시작하기 전에 상기 항체의 초기 자세각, 즉 방위각, 롤 및 피치를 결정하는 초기 정렬을 수행함으로써 항체의 초기상태를 결정한다. 이와 같은 상기 관성 항법 장치의 초기 정렬 과정은 항법좌표계에 대한 항법장치의 자세를 결정하는 단계로 상기 항체가 정상적 운행모드로 운행할 수 있을 정도의 성능 정확도를 가지고 빠른 시간 내에 수행되어야 한다.
자이로 컴파싱 정렬을 사용하는 종래의 관성 항법 장치는, 항법 좌표계(NED Frame)에 대한 동체(body) 좌표계의 상대적인 자세값을 구하는 과정을 이용하며, 이를 위하여 수평축 가속도 센서와 자이로 센서의 측정치를 이용하여 방위각, 롤, 및 피치를 계산한다. 다만, 이와 같은 자이로 컴파싱 정렬 방식에 의한 경우 일반적으로 자이로 센서의 랜덤 워크(random walk) 및 가속도 센서 출력의 표류(drift) 효과의 영향으로 인하여 오차가 발생하므로 상기 항체의 정상적 운행모드 진입을 위하여 일반적으로 요구되는 성능 정확도를 만족시킬 수 있을 때까지 초기 정렬을 수행하며 기본적으로 8-15분 정도의 시간이 소요될 수 있다.
본 발명의 실시예를 따르는 정렬 장치는 관성 항법 장치의 초기 정렬을 빠르게 (예컨대, 4분 이내) 수행하기 위하여 칼만 필터를 사용하고, 상기 정렬 장치는 초기 정렬을 수행하기 위하여 필터 모델에 센서 모델을 추가하여 추정함으로써 센서 계수 보정(calibration)을 동시에 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예를 따르는 정렬 장치는, 필터 모델의 차수가 높아짐으로 인하여 계산 시간이 많이 소모되고, 그로 인하여 초기 정렬 중 상기 항체의 자세가 변하여 방위각의 추정 오차가 발생할 수 있는 문제를 해결하고자 병렬 칼만 필터 구조를 포함하도록 구성된다.
구체적으로, 상기 정렬 장치는 가속도 센서 및 자이로 센서와 갈은 관성 센서의 실시간 바이어스를 추정하는 추정부를 포함하고, 상기 추정치 및 속도 제한 조건을 측정치로 사용하는 정렬부를 포함할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것 일뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다. 본 발명의 사상은 첨부된 도면 외에 모든 변경, 균등물 내지 대체물에 까지도 확장되는 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명의 실시예를 따르는 정렬 장치를 이용하는 관성 항법 시스템의 블록도이다. 상기 관성 항법 시스템(100)은 측정 장치(110), 정렬 장치(120) 및 항법 연산장치(130)를 포함한다.
상기 측정 장치(110)는 상기 관성 항법 시스템(100)이 탑재된 항체의 가속도를 측정하기 위한 가속도 센서를 포함하고, 기준 방향에 대하여 상기 항체의 돌아간 방향을 감지할 수 있도록 상기 항체의 각속도를 측정하는 자이로 센서를 포함한다. 상기 측정 장치(110)는 상기 가속도 센서 및 상기 자이로 센서를 이용하여 측정한 가속도 정보 및 각속도 정보를 기초로 초기 정렬에 필요한 위치, 속도, 자세 등을 포함한 상기 항체의 운항 정보를 계산하여 상기 정렬 장치(120)로 전달 할 수 있다.
상기 정렬 장치(120)는 상기 측정 장치(110)로부터 획득한 상기 항체의 운항 정보를 이용하여 상기 항체의 자세오차를 추정한 값을 생성하고, 상기 항체의 운행을 제어할 수 있도록 상기 생성된 자세오차 추정치를 상기 항법 연산장치(130)로 전달한다. 상기 정렬 장치(120)는, 관성 센서로부터 획득한 측정 정보를 이용하여 초기 정렬 중에 발생하는 오차의 효과를 최소화하면서 짧은 시간에 상기 초기 정렬 과정을 수행할 수 있도록, 추정부(122) 및 정렬부(124)를 포함하도록 구성된다.
상기 항법 연산장치(130)는 상기 정렬 장치(120)로부터 획득한 자세 오차 추정치를 획득하여 상기 항체의 위치, 속도 및 자세를 연산하고 운항을 제어한다. 상기 항법연산 장치(130)는 상기 자세 오차 추정치를 기초로 상기 항체의 속도 및 방향 중 적어도 하나를 변경하는 방법으로 상기 항체의 운항을 제어할 수 있다.
상기 항체의 운항 정보는 상기 측정 장치(110)에 의하여 특정 주기에 따라 측정되고, 이중병렬필터 구조의 상기 정렬 장치(120)가 급속정렬을 수행함으로써 매우 짧은 시간내에 항체의 진동 및 자세변화에 무관하게 항체의 요구성능을 만족시킬 수 있도록 정렬을 수행한다.
구체적으로, 상기 정렬 장치(120)는 입력되는 속도 성분이 "0"이라는 영속도 측정치를 이용하여 정렬을 수행하고, 초기 정렬의 오차 모델로서 속도 오차, 자세 오차, 가속도 바이어스, 자이로 바이어스의 12차 모델로 구성된 정렬용 칼만 필터를 이용한다. 다만, 상기 정렬 장치(120)는, 12차의 시스템 오차 모델과 3차의 속도 측정치를 이용하여 초기 정렬을 수행하는 경우 칼만 필터가 가속도계와 자이로 바이어스 추정 및 그에 따른 자세 오차 수렴을 위하여 소모되는 시간을 단축할 수 있도록 추정 필터와 정렬 필터로 이루어진 병렬 필터 구조로 구성된다. 상기 추정 필터는 가속도 및 자이로의 바이어스 추정을 수행하는 칼만 필터로서 상기 추정부(122)에 포함되고, 상기 정렬 필터는 12차 정렬을 수행하는 칼만 필터로서 상기 정렬부(124)에 포함된다.
상기 추정부(122)는 상기 측정 장치(110)로부터 가속도 정보 및 자이로 정보를 획득하고, 상기 추정 필터를 통하여 상기 가속도 정보 및 상기 자이로 정보를 기초로 가속도 바이어스 추정치 및 자이로 바이어스 추정치를 계산하고, 상기 가속도 바이어스 추정치 및 상기 자이로 바이어스 추정치를 상기 정렬부(124)에 전달한다.
상기 정렬부(124)는 상기 측정 장치(110)로부터 속도 정보 및 자세 정보를 획득하고, 상기 추정부(122)로부터 상기 가속도 바이어스 추정치 및 상기 자이로 바이어스 추정치를 획득하고, 상기 정렬 필터를 통하여 상기 속도 정보, 상기 자세 정보, 상기 가속도 바이어스 추정치 및 상기 자이로 바이어스 추정치를 기초로 오차 상태 변수를 계산한다.
상기 정렬부(124)에 포함된 정렬 필터는 12차 오차 모델과 영속도 측정치 3개를 이용하는 모델을 사용하고, 그에 따른 상기 오차 상태 변수를 계산하는 방법은 <수학식 1>과 같다.
Figure 112010080320367-pat00001
여기서, 각각
Figure 112010080320367-pat00002
는 오차 상태 변수,
Figure 112010080320367-pat00003
는 화이트 노이즈 그리고
Figure 112010080320367-pat00004
는 상태 방정식을 나타낸다. 상기 오차 상태 변수 및 상태 방정식은 다음과 같이 표현된다.
Figure 112010080320367-pat00005
Figure 112010080320367-pat00006
Figure 112010080320367-pat00007
여기서,
Figure 112010080320367-pat00008
는 속도 오차 성분 및 자세 오차를 나타내는 벡터로서 각각의 성분은 North, East 및 Down 축의 속도 오차(
Figure 112010080320367-pat00009
)와, North, East 및 Down 축의 자세 오차(
Figure 112010080320367-pat00010
)를 나타내고,
Figure 112010080320367-pat00011
는 가속도 바이어스 오차 및 자이로 바이어스 오차를 나타내는 벡터로서 각각의 성분은 x, y 및 z 축의 가속도 바이어스 오차(
Figure 112010080320367-pat00012
)와, x, y 및 z 축의 자이로 바이어스 오차(
Figure 112010080320367-pat00013
)를 나타낸다. 상기 추정부(122)는 상기
Figure 112010080320367-pat00014
의 각각의 성분을 구성하는 가속도 바이어스 오차 및 자이로 바이어스 오차를 계산하여 상기 정렬부(124)가 오차 상태 방정식을 구하는 과정을 수행할 때 입력으로서 제공한다.
상기 상태 방정식
Figure 112010080320367-pat00015
를 구성하는 각 항목들은 다음과 같이 계산될 수 있다.
Figure 112010080320367-pat00016
여기서,
Figure 112012067117874-pat00017
는 회전 각속도 성분으로서 각각 North, East 및 Down 축의 회전 각속도(
Figure 112012067117874-pat00018
)를 나타내고,
Figure 112012067117874-pat00058
는 지구 회전 성분으로서 각각 North, East 및 Down 축의 지구 회전(
Figure 112012067117874-pat00019
)을 나타내고,
Figure 112012067117874-pat00020
및
Figure 112012067117874-pat00021
는 각각 지구 장반경과 지구 단반경을 나타낸다.
Figure 112010080320367-pat00022
여기서,
Figure 112010080320367-pat00023
는 가속도계 비력 성분으로서 각각 North, East 및 Down 축의 가속도계 비력(
Figure 112010080320367-pat00024
)을 나타낸다.
Figure 112010080320367-pat00025
여기서,
Figure 112010080320367-pat00026
은 항법 좌표계에서 동체 좌표계로의 변환에 사용되는 디렉션 코사인 메트릭스(direction cosine matrix)를 나타낸다.
Figure 112010080320367-pat00027
Figure 112010080320367-pat00028
Figure 112010080320367-pat00029
여기서,
Figure 112010080320367-pat00030
는 고도를 나타내며 다른 값들은 상기 식에서 사용된 바와 동일하다.
일반적인 정렬 장치가 오차 상태 변수를 계산하는 경우에는 다음과 같이 표현되는 측정치가 사용될 수 있다.
Figure 112010080320367-pat00031
여기서,
Figure 112010080320367-pat00032
는 측정치(measurement)이며
Figure 112010080320367-pat00033
는 상기 측정 장치(110)로부터 획득된 속도,
Figure 112010080320367-pat00034
는 실제 속도, 그리고
Figure 112010080320367-pat00035
는 다음과 같이 표현되는 측정치 상태 방정식이다.
Figure 112010080320367-pat00036
전술된 바와 같이 일반적인 정렬 장치가 오차 상태 변수를 계산하는 방식에서는 칼만 필터의 갱신을 위하여 속도 오차, 자세 오차, 가속도 바이어스 및 자이로 바이어스와 같은 12개 성분이 모두 추정되나, 상기 갱신을 위한 측정치로는 속도 오차 성분인
Figure 112010080320367-pat00037
,
Figure 112010080320367-pat00038
,
Figure 112010080320367-pat00039
만이 사용될 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 정렬 장치(120)는 상기 정렬부(124)가 초기 정렬을 위한 수렴 시간과 성능을 고려하여, 일반적인 정렬 장치의 경우와 달리, 12개 성분을 모두 추정하여 사용하지 아니하고 상기 추정부(122)로부터 계산된 가속도 바이어스 추정치 및 자이로 바이어스 추정치를 획득하여 사용하게 된다.
상기 추정부(122)가 상기 가속도 바이어스 추정치 및 상기 자이로 바이어스 추정치를 계산하기 위한 6차의 시스템 모델은 <수학식 3>과 같이 표현되고, 이 경우의 측정치 모델은 <수학식 4>와 같이 표현된다.
Figure 112010080320367-pat00040
Figure 112010080320367-pat00041
Figure 112010080320367-pat00042
여기서,
Figure 112010080320367-pat00043
,
Figure 112010080320367-pat00044
,
Figure 112010080320367-pat00045
는 가속도 출력의 평균값이며,
Figure 112010080320367-pat00046
,
Figure 112010080320367-pat00047
,
Figure 112010080320367-pat00048
는 자이로 출력의 평균값이다. <수학식 4>에 사용되는 롤(
Figure 112010080320367-pat00049
), 피치(
Figure 112010080320367-pat00050
) 및 요(
Figure 112010080320367-pat00051
)는 <수학식 5>와 같이 표현될 수 있다.
Figure 112010080320367-pat00052
Figure 112010080320367-pat00053
Figure 112010080320367-pat00054
상기 추정부(122)에 포함된 6차 칼만 필터인 추정 필터에 의하여 계산된 상기 가속도 바이어스 추정치 및 상기 자이로 바이어스 추정치는 상기 정렬부(124)에 포함된 12차 정렬 칼만 필터인 정렬 필터의 측정치로 사용되며, 이 경우의 측정치 모델을 <수학식 6>과 같이 표현 된다.
Figure 112010080320367-pat00055
Figure 112010080320367-pat00056

이상, 본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100 : 관성 항법 시스템 130 : 항법 연산장치
110 : 측정 장치 122 : 추정부
120 : 정렬 장치 124 : 정렬부

Claims (13)

  1. 관성 항법 장치의 정렬을 수행하는 정렬 장치로서,
    측정 장치로부터 획득된 가속도 정보 및 자이로 정보를 포함하는 제1 운항 정보를 기초로 바이어스 오차 추정치를 계산하는 추정부; 및
    상기 측정 장치로부터 획득된 속도 정보 및 자세 정보를 포함하는 제2 운항 정보 및 상기 계산된 바이어스 오차 추정치를 기초로 자세오차 추정치를 계산하는 정렬부를 포함하며,
    상기 바이어스 오차 추정치는 가속도 바이어스 추정치 및 자이로 바이어스 추정치이며,
    상기 추정부는 추정 필터를 포함하고, 상기 추정 필터를 이용하여 상기 자세 오차 추정치를 계산하며,
    상기 정렬부는 정렬 필터를 포함하고, 상기 정렬 필터를 이용하여 상기 자세 오차 추정치를 계산하며,
    상기 추정 필터는 6차의 시스템 모델을 사용하는 칼만 필터이며,
    상기 정렬 필터는 12차의 시스템 모델을 사용하는 칼만 필터인 것을 특징으로 하는 정렬 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 운항 정보 및 상기 제2 운항 정보는 특정 주기에 따라 상기 측정 장치로부터 획득되고, 상기 추정부는 상기 주기적으로 획득된 제1 운항 정보를 기초로 상기 바이어스 오차 추정치를 계산하고, 상기 정렬부는 상기 주기적으로 획득된 제2 운항 정보를 기초로 상기 자세오차 추정치를 계산하는 것을 특징으로 하는 정렬 장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 항체의 운항을 관리하는 항법 시스템에 있어서,
    가속도 정보 및 자이로 정보를 포함하는 제1 운항 정보와, 속도 정보 및 자세 정보를 포함하는 제2 운항 정보를 측정하는 측정 장치;
    상기 측정 장치로부터 획득한 상기 제1 운항 정보 및 상기 제2 운항 정보를 기초로 자세 오차 추정치를 계산하는 정렬 장치; 및
    상기 정렬 장치로부터 획득한 자세 오차 추정치를 기초로 상기 항체의 운항을 제어하는 항법 연산장치를 포함하되,
    상기 정렬 장치는 상기 항체의 속도 및 방향 중 적어도 하나를 변경함으로써 상기 항체의 운항을 제어하며,
    상기 정렬 장치는 상기 제1 운항 정보를 기초로 바이어스 오차 추정치를 계산하는 추정부와, 상기 제2 운항 정보 및 상기 계산된 바이어스 오차 추정치를 기초로 자세오차 추정치를 계산하는 정렬부를 포함하며, 상기 바이어스 오차 추정치는 가속도 바이어스 추정치 및 자이로 바이어스 추정치이며,
    상기 추정부는 추정 필터를 포함하고, 상기 추정 필터를 이용하여 상기 자세 오차 추정치를 계산하며,
    상기 정렬부는 정렬 필터를 포함하고, 상기 정렬 필터를 이용하여 상기 자세 오차 추정치를 계산하며,
    상기 제1 운항 정보 및 상기 제2 운항 정보는 특정 주기에 따라 상기 측정 장치로부터 획득되고, 상기 추정부는 상기 주기적으로 획득된 제1 운항 정보를 기초로 상기 바이어스 오차 추정치를 계산하고, 상기 정렬부는 상기 주기적으로 획득된 제2 운항 정보를 기초로 상기 자세오차 추정치를 계산하며,
    상기 추정 필터는 6차의 시스템 모델을 사용하는 칼만 필터이며,
    상기 정렬 필터는 12차의 시스템 모델을 사용하는 칼만 필터인 것을 특징으로 하는 항법 시스템.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
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  13. 삭제
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