KR20090084811A - 무빙 크래프트의 관성 플랫폼의 기능적 제어를 위한 방법, 컴퓨터 프로그램 및 시스템 - Google Patents
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Abstract
운동 시뮬레이터(movement simulator; 3) 상의 무빙 크래프트의 관성 플랫폼(7)을 제어하기 위한 시스템, 컴퓨터 프로그램 및 방법에 관한 것으로서,
관성 플랫폼(7)에 의해 측정되는 것으로 간주되는 측정 관성 데이터 R를 나타내는 이론상의 관성 데이터(T1)를 공급하는, 운동 시뮬레이터(3) 상의 관성 장치(7)의 이론상의 모델링(M1)과, 실제 환경에서의 상기 관성 플랫폼의 모델링을 포함하고, 파일럿 명령(piloting orders) D2가 공급되며, 상기 실제 환경에서의 상기 관성 플랫폼으로부터의 출력 데이터를 나타내는 시뮬레이션 관성 데이터 T2를 제공하는 시뮬레이션 모델링(M2), 상기 파일럿 명령을 측정 관성 데이터 R의 함수로서 계산하고, 상기 시뮬레이션 관성 데이터 T2 및 상기 이론상의 관성 데이터 T1, 및 참조 궤적과 상기 무빙 크래프트의 궤적을 비교함에 의해 상기 관성 플랫폼(7)을 유효화하는 것을 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명의 분야는 운동체(moving body)에 대한 운동 시뮬레이터 상에 장착된 관성 장치의 기능을 검증하기 위한 분야에 관한 것이다.
일반적으로 말하여, 항공기, 로켓 또는 다른 모든 타입의 운동체와 같은 이송수단에는, 온보드 컴퓨터, 관성 장치 및 상기 운동체의 3차원 위치, 제어 및 가이던스를 제공하는 제어 수단을 포함하는 네비게이션 및 제어 시스템이 구비된다.
보다 구체적으로, 상기 제어 수단(예를 들어, 공기역학적 제어 표면들)은 상기 운동체를 정의된 방향을 향하도록 하거나 상기 관성 장치으로부터 관성 정보를 수신하는 상기 온보드 컴퓨터로부터 수신된 명령어에 의해 상기 운동체가 특정 경로를 따르도록 한다. 상기 관성 정보로부터, 상기 온보드 컴퓨터는 상기 운동체의 3차원 위치를 추정하며, 그 기능으로서, 상기 운동체가 그 목적지로의 그 루트를 따르도록 상기 제어 수단으로 지시어 또는 명령어를 보낸다.
그러나, 상기 관성 장치가 오류를 겪는 경우, 상기 컴퓨터는 부정확한 관성 정보로부터 상기 운동체의 상기 3차원 위치의 추정치들을 생성한다. 따라서, 상기 온보드 컴퓨터는 각 계산 단계에서 에러를 범하며, 상기 제어 수단으로 잘못된 명령어들을 보낸다. 결과적으로, 상기 운동체의 진정한 경로는 상기 온보드 컴퓨터에 의해 추정된 경로와는 매우 다르다. 따라서, 상기 관성 장치가 중대한 오류를 겪는 경우, 상기 온보드 컴퓨터에 의해 보내지는 상기 지시어들은 매우 부적절하여 상기 운동체가 불안정화될 수 있는 위험이 있다.
따라서, 운동 시뮬레이터들이 관성 장치들을 검증하기 위해 종종 이용된다. 보다 구체적으로는, 다른 서브 시스템들(예를 들어, 상기 운동체의 추가 구성요소들, 대기, 등)의 수학적 모델들과 함께 실제 서브 시스템들(예를 들어, 관성 장치, 운동 시뮬레이터, 상기 운동체의 온보드 컴퓨터, 상기 운동체의 다른 특정 구성요소들 등)을 채용한 하이브리드 시뮬레이션이 이용된다.
현재, 관성 장치들을 이용한 하이브리드 시뮬레이션에 있어서, 상기 관성 장치의 가속기로부터의 정보에 관한 두(two) 상황들이 발생할 수 있다.
첫 번째 상황에서, 상기 가속기로부터의 정보는 이용되지 않으며, 수학적 모델로부터의 정보에 의해 대체된다. 이는, 상기 운동 시뮬레이터가 트랜슬레이션에서의 움직임을 재생할 수 없다는 사실과 관련된다. 따라서, 상기 관성 장치의 가속기로부터의 정보는 불완전하며, 상기 운동체의 선형 배치에 관한 정보를 포함하지 않는다. 결과적으로, 상기 운동체의 상기 온보드 컴퓨터는 상기 운동체의 위치를 결정하고, 상기 운동체를 제어하고 상기 운동체를 가이드하기 위해 상기 관성 장치의 가속기로부터의 정보를 이용할 수 없다. 상기 정보에 잠재적으로 내재된 변칙들은 결과적으로 상기 하이브리드 시뮬레이션에 의해 검출되지 않는다. 즉, 상기 실제 관성 장치의 가속기의 기여가 없으며, 이는 상기 가속기에 영향을 미치는 가장 작은 잠재적 오류조차 검출하는 것을 배제한다.
두 번째 상황에서, 상기 가속기로부터의 정보는 수학적 모델에 의해 계산된 트랜슬레이션에서의 움직임을 나타내는 정보에 의해 보완된다. 그러나, 상기 관성 장치의 가속기로부터의 정보는 시뮬레이션 실험실의 좌표에 따른 고정된 지점에서 측정되어서, 상기 운동체가 지구 주위의 경로를 따라 이동함에 따라 동일한 물리적 원점에 대해 상기 가속기가 제공할 정보를 아주 전적으로 나타내는 것은 아니다. 예를 들어, 실험실의 고정된 지점에서의 중력장은 불변인 반면, 지구 주위를 이동하는 상기 운동체 상에 내장된 상기 관성 장치의 가속기에 의해 감지된 것은 고도 및 위도의 함수로서 변한다. 따라서, 상기 차이는 상기 실험실의 고정된 지점에서 상기 관성 장치를 이용하여 얻은 상기 운동체의 경로를 왜곡하며, 그 결과를 해석하기 힘들도록 한다. 이 때문에, 상기 방법은 상기 관성 장치의 하나 또는 그 이상의 가속기에 영향을 미치는, 있는 그대로의 오류만을 검출할 수 있다.
게다가, 상기 관성 장치의 상기 자이로(gyros)로부터의 정보는 상기 운동체의 지구 주위로의 실제 움직임 동안 상기 정보가 무엇인지를 아주 전적으로 나타내는 것은 아니다.
지구 회전이 상기 회전체의 축들에 대해 해결되는 방식은, 상기 관성 장치가 고정된 좌표계의 한 점에 위치하고 있는지(실험실 내에서의 하이브리드 시뮬레이션에서처럼) 또는 지구 주위를 이동하는 운동체 상에 있는지에 따라 다르다. 상기 불완전한 표시에 대한 영향은 얻어진 상기 하이브리드 시뮬레이션 결과들의 분석을 복잡하게 만든다.
게다가, 상기 운동 시뮬레이터는 상기 운동체의 경로 전체를 따른 요구조건들과 동일하거나 또는 더 나은 각 역학적 실행성능(angular dynamic performance)을 가져야 하며, 이는 매우 세련되고 매우 비싼 운동 시뮬레이터를 요할 수 있다.
본 발명은, 운동 시뮬레이터(movement simulator)에 장착되어 이 운동 시뮬레이터에 의해 인가되는 운동을 나타내는 측정 관성 데이터를 실시간으로 공급하는 운동체(moving body)용의 관성 장치(inertial unit)의 기능을 검증하는 방법으로서,
상기 운동 시뮬레이터에 의해 실제로 실행되는 운동학적 데이터(kinematic data)가 실시간으로 공급되고, 상기 운동 시뮬레이터 상의 관성 장치에 의해 측정되는 것으로 간주되는 상기 측정 관성 데이터를 나타내는 이론상의 관성 데이터를 실시간으로 공급하는 상기 운동 시뮬레이터 상의 관성 장치의 이론상의 모델링과,
실제 네비게이션 환경에 있는 관성 장치의 모델링으로 이루어지되, 제어 명령이 실시간으로 공급되고, 상기 실제 네비게이션 환경에 있는 관성 장치로부터의 출력 데이터를 나타내는 시뮬레이션 관성 데이터를 실시간으로 공급하며, 상기 제어 명령을 고려하여 상기 관성 장치를 이용하는 운동체의 경로를 계산하는 시뮬레이션 모델링,
상기 제어 명령을 상기 측정 관성 데이터, 상기 시뮬레이션 관성 데이터 및 상기 이론상의 관성 데이터의 함수로서 산출하는 단계 및,
상기 관성 장치를 이용해서 구한 운동체의 경로를 소정의 기준 경로와 비교함으로써 관성 장치를 확인하는 단계를 구비하는 검증방법으로 구성된다.
본 발명의 방법은, 현실에 아주 가까우면서도 고정된 점에서 달성되는 측정과 관련된 문제에 영향을 받지 않는 운동체의 경로를 생성함으로써, 관성 장치가 요구에 따르는 특성을 갖는지 여부의 확인을 가능하게 하고, 그에 따라 품질 및 비용의 점에서 향상을 수반한다.
상기 측정 관성 데이터가 상기 관성 장치의 가속기로부터의 가속기 정보를 포함하는 것이 유리하고, 상기 이론상의 관성 데이터(T1)는 이론상의 가속기 정보를 포함하는 것이 유리하다.
따라서, 상기 관성 장치의 가속기로부터 발산하는 임의의 결함을 검출할 수 있다.
상기 측정 관성 데이터가 상기 관성 장치의 자이로로부터의 자이로 정보를 더 포함하는 것이 유리하고, 상기 이론상의 관성 데이터가 이론상의 자이로 정보를 포함하는 것이 유리하며, 상기 시뮬레이션 관성 데이터는 시뮬레이션 자이로 정보 및 시뮬레이션 가속기 정보를 포함한다.
따라서, 가속기 및 제어 명령을 산출하기 위해 사용되는 자이로 정보는 지구 주위의 그 경로를 따라 여행할 때 운동체 상의 관성 장치에 의해 제공될 수도 있는 정보의 표본(표본)이다. 이는, 이 가속기 및 자이로 정보가 관성 장치로부터의 가속기 및 자이로 정보와 이론상의 모델링 및 시뮬레이션에 의해 실시간으로 산출되는 상보적인 정보로 이루어지기 때문이다.
본 발명의 하나의 특별한 실시예에서는, 상기 제어 명령이 측정 관성 데이터(R) + 시뮬레이션 관성 데이터(T2) - 이론상의 관성 데이터(T1)의 합에 의해 정의되는 관성 데이터(I; 바꾸어 말해서 I = T2 - T1 + R)의 함수로서 산출된다.
따라서, 경로의 아주 동적인 과도 현상을 위해 구체화되지 않은 운동 시뮬레이터(underspecified movement simulator)를 사용할 수 있다. 원리 I = T2 - T1 + R로 인해, R 및 T1이 운동 시뮬레이터에 의해 달성되는 운동에 의존하기 때문에, 시뮬레이터가 명령을 정확하게 실행하고 있지 않더라도 그것들은 계속 유지된다. 이것은, 더 낮은 비용으로 운동체의 정확한 경로를 계산한다.
상기 관성 장치는 관성 데이터(I)와 시뮬레이션 관성 데이터(T2)의 차가 소정의 임계치에 의해 제한될 때(바꾸어 말해서 |I - T2|≤ ε일 때) 유효하다고 간주된다.
따라서, 관성 장치는 유효하게 매우 높은 정밀도로 확인될 수 있다.
본 발명의 방법은, 상기 시뮬레이션 모델링으로부터의 입력 운동학적 명령이 실시간으로 공급되고, 상기 운동 시뮬레이터의 고유한 실행 지연을 보상하기 위해 상기 운동 시뮬레이터로 출력 운동학적 명령을 공급하는 진상(phase advance) 모델링을 더 포함한다.
따라서, 실행 지연을 보상할 수 있고, 운동 시뮬레이터 상에서 관성 장치와 임의의 다른 센서를 동시에 사용하는 것이 표본이라는 것을 확실히 하도록 모든 파라미터가 동상으로 되는 것을 가능하게 한다.
상기 입력 운동학적 명령은 상기 운동학적 데이터의 프로파일과 동기하는 프로파일을 갖는 것이 유리하고, 상기 운동 시뮬레이터의 진폭과 상기 입력 운동학적 명령이 일치하는 것이 유리하다.
따라서, 운동학적 데이터는 운동 시뮬레이터에 의해 실제로 실행되는 운동에 따르고, 리얼 관성 장치가 운동체의 운동학과 동상으로 시뮬레이트되는 것을 가능하게 한다. 이것은, 관성 장치의 이용이 표본이고 관성 장치와 같은 시기에 운동 시뮬레이터 상의 임의의 다른 센서에 대해 운동체의 운동학에 비례한 동기를 확실하게 하는 것을 보증한다.
본 발명의 방법은 상기 입력 운동학적 명령이 실시간으로 공급되도록 상기 시뮬레이션 모델링으로부터 하류 및 상기 진상 모델링으로부터 상류에 마스킹 모델링을 더 포함하는 것이 유리하되, 상기 마스킹 모델링이 운동의 위상의 적어도 일부를 마스크하기 위해 진상 모델링으로 마스크된 운동학적 명령을 공급하도록 되어 있다.
따라서, 운동체의 운동의 각도 범위가 운동 시뮬레이터에 의해 허가된 것보다 커지도록 경로를 생성할 수 있다.
한 특징에 따르면, 마스크된 운동학적 명령의 적어도 일부가 상기 입력 운동학적 명령과 독립적인 상기 마스킹 모델링에 내재된 법칙에 의존한다.
이것은, 운동체가 제한된 범위의 각운동량(angular movement)을 갖는 운동 시뮬레이터를 이용해서 계산되는 다수의 루프 또는 순회(circuit)를 실행할 수 있는 경로를 가능하게 한다.
또한, 본 발명은, 운동 시뮬레이터에 장착되어 이 운동 시뮬레이터에 의해 인가되는 운동을 나타내는 측정 관성 데이터를 실시간으로 공급하는 운동체용의 관성 장치의 기능을 검증하는 시스템으로서,
상기 운동 시뮬레이터 상의 관성 장치의 모델링으로 이루어지되, 상기 운동 시뮬레이터에 의해 실제로 실행되는 운동학적 데이터가 실시간으로 공급되고, 상기 운동 시뮬레이터 상의 관성 장치에 의해 측정되는 것으로 간주되는 상기 측정 관성 데이터를 나타내는 이론상의 관성 데이터를 실시간으로 공급하는 이론상의 모델과,
실제 네비게이션 환경에 있는 관성 장치의 모델링으로 이루어지되, 제어 명령이 실시간으로 공급되고, 상기 실제 네비게이션 환경에 있는 관성 장치로부터의 출력 데이터를 나타내는 시뮬레이션 관성 데이터를 실시간으로 공급하며, 상기 제어 명령을 고려하여 상기 관성 장치를 이용하는 운동체의 경로를 계산하는 시뮬레이션 모델,
상기 제어 명령을 상기 측정 관성 데이터, 상기 시뮬레이션 관성 데이터 및 상기 이론상의 관성 데이터의 함수로서 산출하는 산출수단 및,
상기 관성 장치를 이용해서 구한 운동체의 경로를 소정의 기준 경로와 비교함으로써 관성 장치를 확인하는 확인수단을 구비한 검증시스템에 관한 것이다.
상기 산출수단은, 상기 제어 명령을 측정 관성 데이터(R) + 시뮬레이션 관성 데이터(T2) - 이론상의 관성 데이터(T1)의 합에 의해 정의되는 관성 데이터(I)의 함수로서 결정하도록 채용된다.
상기 확인수단은, 관성 데이터와 시뮬레이션 관성 데이터의 차가 소정의 임계치에 의해 제한될(bounded) 때 상기 관성 장치가 유효하다고 간주하도록 채용된다.
이 시스템은, 상기 시뮬레이션 모델링으로부터의 입력 운동학적 명령이 실시간으로 공급되고, 상기 운동 시뮬레이터의 고유한(inherent) 실행 지연을 보상하기 위해 상기 운동 시뮬레이터로 출력 운동학적 명령을 공급하는 진상 모델을 더 구비한다.
이 시스템은, 상기 입력 운동학적 명령이 실시간으로 공급되도록 상기 시뮬레이션 모델과 상기 진상 모델 사이에 마스킹 모델을 더 구비하되, 상기 마스킹 모델이 운동의 위상의 적어도 일부를 마스크하기 위해 진상 모델로 마스크된 운동학적 명령을 공급하도록 되어 있다.
또한, 본 발명은, 컴퓨터 상에서 실행될 때 상술한 특징의 적어도 하나를 갖는 제어방법의 단계를 실행하기 위한 코드 명령을 구비하는 컴퓨터 프로그램에 관한 것이다.
본 발명에 따른 방법 및 장치의 다른 특징들 및 장점들이, 제한적이지 않은 개시 및 첨부된 도면들을 참고로 한 이하에 주어지는 설명들을 읽음에 의해 보다 선명하게 떠오른다.
도 1은 운동체에 대한 관성 장치의 기능을 검증하기 위한 본 발명에 따른 기능 검증 시스템을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 도 1의 기능 검증 시스템의 매우 개략적인 한 예를 나타낸 것이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 것이다.
도 6은 운동체의 경로의 한 예를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 1은 운동체에 대한 관성 장치의 기능을 검증하기 위한 기능 검증 시스템(1)을 개략적으로 나타낸 것이다. 상기 시스템(1)은 본 발명에 따른 방법을 실행하기 위해 채용된 전자적 데이터 처리 프로그램의 지시어 코드들을 실행하기 위해 이용되는 전자적 데이터 처리 장치 또는 컴퓨터(5)에 연결된 운동 시뮬레이터(3)를 포함한다.
상기 운동 시뮬레이터(3)는 롤 축 A1, 피치 축 A2, 및 요(yaw) 축 A3에 대해 각도성 변위를 생성할 수 있다. 결과적으로, 상기 관성 장치(7)를 수용함에 의해, 상기 운동 시뮬레이터(3)는 상기 롤 축 A1, 피치 축 A2, 요 축 A3에 대해 각 운동을 가할 수 있다. 상기 관성 장치(7)가, 상기 운동체(도시되지 않음)의 적어도 일부에, 또는 상기 운동체 내의 그 자신 상의 상기 운동 시뮬레이터(3) 상에 장착될 수 있다는 것에 주목하라.
상기 기능 검증 시스템(1)은 상기 컴퓨터(5) 및 상기 관성 장치(7)에 연결된 상기 운동체의 온보드 컴퓨터(9)를 더 포함한다.
상기 컴퓨터(5), 상기 운동 시뮬레이터(3), 상기 온보드 컴퓨터(9), 및 상기 관성 장치(7) 간의 다양한 연결들이 상기 전기적 또는 광학적 케이블에 의해, 무선으로, 또는 다른 수단으로 제공될 수 있다.
도 2는 운동체(도시되지 않음)에 대한 관성 장치(7)의 기능을 검증하기 위한 본 발명에 따른 기능 검증 시스템(1)의 한 예를 매우 개략적으로 나타낸 것이다. 도 2 또한 본 발명에 따른 제어 방법의 주요 단계들을 나타내는 것임을 주목하라.
본 방법 또는 시스템은 실제 서브 시스템들(상기 관성 장치(7), 상기 운동 시뮬레이터(3), 상기 운동체의 온보드 컴퓨터(9) 및 가능하게는 상기 운동체의 적어도 일부)을 이용하여 실제 폐루프 하이브리드 시뮬레이션 내에서 및 다른 서브 시스템들(예를 들어, 상기 운동체의 추진 서브 시스템)의 수학적 모델 및 환경(대기) 내에서 이용된다. 상기 실제 서브 시스템의 출력은 상기 수학적 모델을 위한 입력이며, 상기 수학적 모델의 출력은 상기 실제 서브 시스템을 위한 입력이다.
상기 관성 장치(7)는 (상기 운동체의 적어도 일부 또는 그 자체 위의) 상기 운동 시뮬레이터(3) 상에 장착되고, 상기 운동 시뮬레이터(3)에 의해 인가되는 움직임을 나타내는 관성 측정 데이터(즉, 실제 관성 데이터) R을 실시간으로 공급하며, 움직임의 범위, 속도, 및 가속도에 의해 상기 운동체의 각도성 움직임을 재생한다. 상기 관성 측정 데이터 R은 상기 관성 장치(7)의 가속기(도시되지 않음) 및 자이로(레이트 자이로(rate gyro) 또는 프리 자이로(free gyro))로부터 나오며, 일반적으로 상기 운동체의 상기 온보드 컴퓨터(9)가 그 위치를 결정하고, 제어하며, 가이드하는 것이 가능하도록 한다.
상기 제어 시스템(1)은 이론상의 모델 M1, 시뮬레이션 모델 M2, 계산 수단(11), 및 확인 수단(13)을 더 포함한다. 상기 이론상의 모델 M1 및 상기 시뮬레이션 모델 M2는 도 1로부터의 상기 전자적 데이터 처리 장치(5) 내에 포함될 수 있다. 게다가, 상기 계산 수단(11)은 상기 운동체의 상기 온보드 컴퓨터(9)를 포함 한다.
상기 하이브리드 시뮬레이션은 실시간으로 진행된다. 따라서, 상기 운동체의 온보드 컴퓨터(9) 및 상기 이론상의 모델 M1, 시뮬레이션 모델 M2, 상기 관성 장치(7) 사이의 데이터의 교환 및 계산들은 상기 운동체의 상기 온보드 컴퓨터(9)에 의해 및 바람직하게는 실제 주파수에 대응되는 주기보다 작은 시간 주기 내에서 실행되는 동작들이 상기 실제 주파수 타이밍에서 달성된다; 이는 각 계산 루프에 적용된다.
상기 이론상의 모델 M1은 상기 운동 시뮬레이터(3) 상의 상기 온보드 관성 장치(7)를 모델링하며, 운동학적 데이터 D1(상기 운동 시뮬레이터(3)에 의해 실제로 실행되는 위치, 속도 및 각 가속들)으로 상기 운동 시뮬레이터(3)에 의해 실시간으로 공급된다. 결과적으로, 상기 이론상의 모델 M1은 상기 운동 시뮬레이터(3) 내에 탑재된 상기 관성 장치(7)에 의해 측정되어야 하는 것으로 간주된 측정 관성 데이터 R을 나타내는 이론상의 관성 데이터 T1을 실시간으로 상기 계산 수단에 공급한다.
상기 시뮬레이션 모델 M2은 실제 네비게이션 환경에서 상기 관성 장치(7)를 모델링하며, 상기 계산 수단(11)에 의해 실시간으로 제어 데이터 또는 명령 D2가 제공된다. 그 대신에, 상기 시뮬레이션 모델 M2는 실제 네비게이션 환경 내의 상기 관성 장치(7)의 출력 데이터를 나타내는 시뮬레이션 관성 데이터 T2를 실시간으로 공급한다.
따라서, 상기 시뮬레이션 모델 M2는 상기 관성 장치(7)를 이용하여 상기 운 동체의 경로를 계산하기 위해 상기 제어 명령어 D2를 고려한다.
상기 계산 수단(11)은 상기 제어 명령어 D2를 상기 측정 관성 데이터 R, 상기 시뮬레이션 관성 데이터 T2 및 상기 이론상의 관성 데이터 T1의 기능으로서 계산한다.
다음으로 상기 확인 수단(13)은 상기 실제 관성 장치(7)를 이용하여 얻은 상기 운동체의 경로를 미리 정해진 참조 경로와 비교함에 의해 상기 관성 장치(7)를 확인할 수 있다.
상기 미리 정해진 참조 경로는, 거의 수치적 시뮬레이션에 의해, 예를 들어 상기 관성 장치 및 상기 온보드 컴퓨터를 포함하는 모든 실제 장비들의 모델링을 포함하는, 상기 시뮬레이션 모델 M2 만에 의해 계산될 수 있다. 이는 이 분야에서 알려져 있다.
상기 미리 정해진 참조 경로는 컴퓨터 및 관성 장치를 포함하는 모든 실제 장비가 수치적으로 렌더링되는 거의 수치적인 시뮬레이션 모델에 의해 이 분야에서 알려진 방식으로 얻어진다.
따라서, 상기 확인 수단(13)은, 상기 미리 정해진 참조 경로가 거의 수치적으로 생성한 오프 라인과 상기 실제 온보드 컴퓨터(9) 및 상기 실제 관성 장치(7)를 실시간으로 이용하여 상기 기능 검증 시스템(1)에 의해 생성된 상기 운동체의 경로를 비교한다.
상기 결과들의 비교적인 시험은 상기 관성 장치(7)가 유효한 것으로, 즉, 요구조건에 순응하는 특징들을 갖고 있는 것으로, 또는 상기 관성 장치가 유효하지 않은 것으로 결정한다. 특히, 상기 두 경로들이 중첩되면, 상기 관성 장치(7)는 완벽한 것으로 고려될 수 있다.
상기 측정 관성 데이터는 유리하게는, 상기 관성 장치(7)의 자이로로부터의 자이로 정보에 더하여 상기 관성 장치의 가속기로부터의 가속기 정보를 포함한다. 유사하게는, 상기 이론상의 관성 데이터 T1은 이론상의 가속기 정보 및 이론상의 자이로 정보를 포함한다.
상기 실제 관성 장치(7)의 가속기로부터의 정보는 상기 온보드 컴퓨터(9)에 의해 상기 운동체의 위치, 제어 및 가이드에 기여한다. 따라서, 상기 정보 내에 잠재적으로 나타나는 변형들은 상기 실제 관성 장치(7)로부터의 가속기 정보 및 상기 이론상의 모델 M1으로부터의 정보를 비교함에 의해 검출될 수 있다.
더욱이, 상기 시뮬레이션 관성 데이터 T2는 시뮬레이션 자이로 정보 및 시뮬레이션 가속기 정보를 포함한다.
따라서, 상기 제어 명령들을 계산하는데 이용된 자이로 정보 및 가속기 정보는 지구 주위의 상기 경로를 따라 이동함에 따라 상기 운동체 상에 내장된 상기 관성 장치에 의해 공급될 것을 나타낸다. 이는, 상기 이론상의 모델 M1 및 상기 시뮬레이션 모델 M2에 의해 실시간으로 계산된 부가적인 자이로 정보 및 가속기 정보를, 고정된 좌표계에서의 한 지점에 위치한 상기 관성 장치로부터의 정보에 더하여, 포함하기 때문이다.
상기 실제 관성 장치(7)에 의해 전달된 정보는 상기 실험실의 고정된 지점에서 달성된 측정치들을 포함하며, 지구 주위를 이동하는 운동체 상에 내장된 관성 장치에 의해 전달될 것인 정보를 완전히 나타내지는 않는다.
보다 구체적으로, 상기 이론상의 모델 M1을 이용하여 계산된 상기 이론상의 관성 데이터 T1은, 상기 실험실의 고정된 지점에서 상기 실제 관성 장치(7)가 실행할 것으로 고려되는 측정치들의 이론상의 표현에 대응되며, 상기 계산이 상기 실제관성 장치(7)에 인가되는 운동학적 데이터를 이용하기 때문에 상당히 대표적이다. 게다가, 상기 시뮬레이션 관성 데이터 T2는 지구 주위를 따라 이동하는 때, 상기 운동체 상에 내장된 상기 관성 장치(7)에 의해 달성된 측정치들의 표시이다.
상기 측정 관성 데이터 R 및 상기 대응되는 이론상의 관성 데이터 T1을 고려하는 것은 상기 고정된 지점에서 상기 측정치들을 달성함에 의해 야기되는 모든 에러를 제거한다. 결과적으로, 상기 측정 관성 데이터 R 및 상기 이론상의 관성 데이터 T1에 대해 상기 시뮬레이션 관성 데이터 T2의 기여를 가하는 것은 실제의 표시 및 상기 고정된 지점에서의 측정을 달성함에 연관된 문제에 의해 달성되지 않은 경로를 낳는다.
도 3은 도 2의 기능 검증 시스템의 한 실시예를 개략적으로 나타낸 것이다. 이 실시예에서, 계산 수단(11)은 관성 데이터 I를 계산하기 위해, 상기 측정 관성 데이터 R, 상기 시뮬레이션 관성 데이터 T2, 및 상기 이론상의 관성 데이터 T1에 계산적인 동작들을 인가하는 제1 및 제2 계산 동작 수단(11a, 11b)을 포함한다.
따라서, 상기 제1 계산 동작 수단(11a)은 상기 이론상의 관성 데이터(T1) 및 상기 시뮬레이션 관성 데이터(T2) 사이의 차이를 계산한다. 상기 제2 계산 동작 수단(11b)은 식 I=T2+R-T1에 따라 상기 관성 데이터 I를 나타내기 위해 상기 측정 관성 데이터 R에 상기 결과적인 차(T2-T1)를 더한다.
다음으로 상기 제어 명령 D2는, 상기 이론상의 관성 데이터 T1 보다 작은 상기 시뮬레이션 관성 데이터 T2 및 상기 측정 관성 데이터 R의 합으로서 정의된 상기 관성 데이터 I의 함수로서 계산된다.
본 실시예는 상기 이론상의 모델 M1에 의해 공급된 상기 이론상의 관성 데이터 T1 및 상기 운동 시뮬레이터(3) 상에 내장된 상기 관성 장치(7)에 의해 공급된 상기 측정 관성 데이터 R 사이의 차이를 이용하여 상기 기능 검증 시스템(1)에 의한 하이브리드 시뮬레이션에 기초한다.
식 I=T2-T1+R을 가정하면, R 및 T1이 상기 운동 시뮬레이터(3)에 의해 동반되는 움직임에 의존적이며, 상기 시뮬레이터가 상기 명령어를 정확하게 실행하지 않는 경우에도 일정하게 남는다. 이는, 상기 운동체의 정확한 경로는 낮은 비용의 운동 시뮬레이터(3)를 이용하여 계산될 수 있다는 것을 의미한다.
게다가, 상기 확인 수단(13)이 상기 기능 검증 시스템(1) 오프라인에 의해 생성된 상기 운동체의 경로 및 상기 미리 정해진 참조 경로를 비교하는 때, 상기 관성 장치(7)의 유효성은 R 및 T1 사이의 차이의 함수이다.
R=T1이면, I=T2이며, 이는 중첩된 상기 두 경로에 대응되고, 상기 관성 장치(7)는 완벽하다. 이러한 종류의 관성 장치(7)로 얻어진 상기 운동체의 경로는 하이브리드 시뮬레이션 내에서 상기 실제 온보드 컴퓨터(9) 만을 이용하여 얻어진 결과에 매우 가깝다.
R이 T1에 가까우면(예를 들어, │R-T1│=ε, ε은 낮은 값), 상기 두 경로 사이에서 차이가 감지되나, 그 결과는 허용가능한 한계 내에 남고, 경로는 기대에 부합하는 것으로 고려될 수 있다. 다음으로, 상기 관성 장치(7)는 비 명목적 특징들을 가지나, 그 명세서에 설명된 허용오차 또는 한계 내에 남게 된다.
R이 T1에 가깝지 않으면, 상기 두 경로는 명백히 다르며, 상기 운동체는 타겟(진정한 경로)에 다다르지 않으나, 상기 온보드 컴퓨터(9)는 상기 타겟(추정된 경로)에 다다른 것으로 고려한다. 이는 상기 관성 장치(7)가 심각한 오류를 겪고 있음을 나타낸다.
즉, 상기 관성 장치(7)는, 상기 시뮬레이션 관성 데이터 T2 및 상기 관성 데이터 I 간의 차이가 미리 정해진 임계값에 구속되는 경우(│I-T2│≤ε), 유효한 것으로 고려될 수 있다.
게다가, 상기 실제 관성 장치(7)가 상기 고정된 지점에서 실행한 것으로 고려되는 상기 측정치의 상기 이론상의 표현 T1을 계산함에 의해, R로부터 T1을 감산함에 의해, 및 (지구 주위를 이동하는 상기 운동체 상에 내장된 상기 관성 장치에 의해 달성된 측정치들을 나타내는) 상기 시뮬레이션 관성 데이터 T2의 기여를 더함에 의해, 실제를 나타내는 경로가 얻어진다. η=│R-T1│이고, η의 값은 상기 관성 장치(7)의 불완전함에 직접적으로 비례하는 가운데, R로부터 T1을 감산하는 것은 가장 가까운 η로의 상기 실제 관성 장치의 기여를 제거하는 것임을 주목하여야 한다.
이 예에서, 경로들은 상기 관성 장치(7)의 다양한 허용오차들을 고려하여 시뮬레이션 모델 M2와 계산될 수 있다. 예를 들어, 얽힌 경로들을 얻기 위해 변수들 을 그 허용오차 내에서 조절함에 의해 특정 갯수 N개의 경로들이 계산될 수 있다. 상기 "진정한" 경로, 즉 상기 실제 관성 장치(7)로 얻어지는 경로가 수치적인 시뮬레이션에 의해 얻어진 상기 얽힘에 포함된 경우, 상기 관성 장치(7)는 유효한 것으로 고려될 수 있다. 그렇지 않다면, 오류를 겪게 된다.
도 4는 상기 기능 검증 시스템(1)이 상기 시뮬레이션 모듈 M2에 의해 운동학적 명령어 C1 또는 입력 데이터가 실시간으로 공급되는 위상 진보 모델 M3를 더 포함하고, 상기 운동 시뮬레이터(3)에 고유한 실행 지연을 보상하기 위해 상기 운동 시뮬레이터(3)로 출력 운동학적 명령어 C2를 공급하는 것을 개략적으로 나타낸 것이다.
일반적으로 말하면, 운동체를 제어하고 조종하기 위한 상기 시스템은 상기 운동체의 특성들과 호환되는 제어 수단을 운용하기 위한 명령어를 생성할 것을 의도하는 "제어" 기능을 포함한다. 이는, 관성 정보 또는 데이터 및 (만약 부가적인, 비관성 장치가 있다면) 가능하게는 다른 종류의 데이터 또는 정보를 이용하고, 실시간으로 이전에 명령된 지시의 실행도를 평가하며, 필요한 대로 다음 명령 지시어의 수준을 적응시키는 자동적 기능이다. 상기 제어 수단이 충분히 빠른 정도로 반응하지 않는다면, 제어 기능은 이를 인식할 것이며, 이러한 실행 지연을 보상하기 위해 더 강한 명령어들을 줄 것이다.
상기 입력 운동학적 명령어 C1은 유리하게는 상기 운동학적 데이터 D1의 프로파일과 동기의 프로파일을 갖는다. 더욱이, 상기 운동학적 데이터 D1의 진폭 및 상기 입력 운동학적 명령어 C1은 일치한다. 상기 관성 장치의 시뮬레이션은, 상기 관성 장치와 상기 이동 센서 상의 내장된 다른 센서들의 동시 사용이 대표적임을 보장하면서, 상기 운동체의 각도성 운동학과 일치한다.
도 5는 도 4로부터의 상기 기능 검증 시스템이 이 예에서, 상기 시뮬레이션 모델 M2로부터는 아래 방향이고, 상기 위상 전진 모델 M3로부터는 위 방향인 마스킹(masking) 모델 M4를 더 포함하는 것을 개략적으로 나타낸다. 따라서, 상기 마스킹 모델 M4는 상기 시뮬레이션 모델 M2에 의해 상기 입력 운동학 명령 C1이 실시간으로 공급되며, 상기 운동체의 이동의 위상의 적어도 일부를 마스킹하기 위해 상기 위상 전진 모듈 M3로 마스킹된 운동학 명령어 C3를 공급한다.
다음으로 상기 위상 전진 모델 M3는 상기 운동 시뮬레이터(3)로, 상기 운동체의 힘 및/또는 각 움직임의 범위가 상기 운동 시뮬레이터(3)에 의해 인가된 수준을 초과하는 경로를 생성하기 위해 상기 마스킹된 운동학 명령어 C3를 고려한 출력 운동학 명령어 C4를 공급한다.
따라서, 상기 마스킹 모델 M4로부터 의도적으로 명령된, 상기 운동 시뮬레이터(3)의 각 운동 또는 상기 움직임의 중지가 측정 관성 데이터 R 및 이론상의 관성 데이터 T1에 있어서 고려되나, 상기 제어 명령어 D2에 영향을 미치지는 않는다.
도 3의 예에 따르고, 상기 식 I=T2-T1+R에 의해, 상기 관성 데이터 I는 상기 운동 시뮬레이터(3)의 모든 각 운동 또는 상기 마스킹 모델 M4의 명령에서의 그러함 움직임의 중지에 의해 영향을 받지 않는다.
더욱이, 상기 마스킹 모델 M4 내에서 구현되는 감시 기능은, 상기 운동 시뮬레이터(3)의 하드웨어 또는 소프트웨어 조정장치(stops)에 도달하기 전에, 각 운동 의 명령된 범위를 제한한다.
이론상의 모델 M1, 시뮬레이션 모델 M2, 위상 전진 모델 M3, 및/또는 상기 마스킹 모델 M4가 도 1로부터의 상기 전자적 데이터 처리 장치(5) 내에 포함될 수 있다는 것이 주목되어야만 한다.
도 6은 장애물 주위의 경로를 계산하는 한 예를 개략적으로 나타낸 것이다.
예를 들어, 200도의 각 편위(angular excursion)에 대응되는, ±100도의 요축(yaw axis)에 대한 각 운동의 범위의 관점에서의 용량을 갖는 구체화되지 않은(underspecified) 운동 시뮬레이터(3)를 이용하여, 270도의 각 편위를 갖는 경로가 계산될 수 있다. 따라서, 이 예에서, 상기 운동체(21)는 270도의 각 편위에 의해 장애물(29)을 우회하는, 시작점(25)로부터 도달점(27)로의 경로(23)를 따를 수 있다.
상기 경로(23)의 계산 동안, 운동 시뮬레이터(3)의 축의 각 위치는 변경될 수 있다. 예를 들어, 상기 운동 시뮬레이터(3)의 요축 A3는 상기 운동체(21)의 요에 독립적으로 제어될 수 있다.
상기 마스킹된 운동학 명령어 C3의 적어도 일부는 상기 마스킹 모델 M3의 내부의 법칙에 유리하게 의존적일 수 있다. 구체적으로, 상기 내부 법칙은 입력 운동학 명령어 C1과 독립적이다. 따라서, 이동 명령이, 상기 시뮬레이션 모듈 M2로부터의 입력 운동학 명령어 C1과 독립적으로, 상기 마스킹 모델 M4로부터 상기 운동 시뮬레이터(3)로 주입될 수 있다. 이는, 상기 운동체가 제한된 범위의 각 운동을 갖는 운동 시뮬레이터(3)와 복수의 루프들(loops)을 실행할 수 있는 경로가 계 산되는 것이 가능하게 한다.
더욱이, 상기 경로는 상기 운동 시뮬레이터(3)에 의해 인증된 것보다 더 큰 역학 범위를 가질 수 있다.
예를 들어, 순간적 이벤트에 대한 상기 입력 운동학 명령어 C1이 운동 시뮬레이터(3)가 발생시킬 수 있는 속도 보다 더 큰 속도를 명령하는 경우, 상기 운동 시뮬레이터(3)에 의해 실제로 실행된 상기 운동학 데이터 D1의 특성은 상기 입력 운동학 명령어 C1에 비해 감소된다. 이러한 충분하지 않은 움직임은 상기 측정 관성 데이터 R 및 상기 이론상의 관성 데이터 T1 내에서 고려된다. 그럼에도 불구하고, 식 I=T2-T1+R에 의해, 상기 관성 데이터 I는 불충분한 움직임에 의해 영향을 받지 않는다. 따라서, 상기 경로는 상기 운동 시뮬레이터(3)의 구체화의 부족(underspecification)에 의해 영향을 받지 않는다.
본 발명은 또한 통신 네트워크로부터 다운로드 가능하고, 본 발명에 따른 제어 방법이 컴퓨터(5)에서 실행되는 경우 본 발명에 따른 제어 방법의 단계들을 실행하기 위한 프로그램 코드 지시어들을 포함하는 컴퓨터 프로그램에 관한 것이다. 상기 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체 상에 저장될 수 있으며, 마이크로프로세서에 의해 실행이능하다.
상기 프로그램은 모든 프로그래밍 언어들을 이용할 수 있으며, 소스 코드, 오브젝트 코드 또는 부분적으로 컴파일된 형태와 같은 소스 코드와 오브젝트 코드 사이의 코드 중간자, 또는 다른 모든 형태의 바람직한 형태를 취할 수 있다.
본 발명은 또한 상기 컴퓨터 프로그램의 지시어들을 포함하는 컴퓨터로 읽을 수 있는 정보 매체에 관한 것이다.
상기 정보 매체는 상기 프로그램을 저장하는 것이 가능한 모든 장치일 수 있다. 예를 들어, 상기 매체는 예를 들어, CD ROM이나 마이크로 전자 회로 ROM 등의 ROM과 같은 저장 수단이나, 예를 들어 플로피 디스크나 하드 디스크와 같은 자기적 저장 수단을 포함할 수 있다.
Claims (15)
- 운동 시뮬레이터(3)에 장착되어 이 운동 시뮬레이터에 의해 인가되는 운동을 나타내는 측정 관성 데이터(R)를 실시간으로 공급하는, 운동체용의 관성 장치(7)의 기능을 검증하는 방법으로서,상기 운동 시뮬레이터에 의해 실제로 실행되는 운동학적 데이터(D1)가 실시간으로 공급되고, 상기 운동 시뮬레이터(3) 상의 관성 장치(7)에 의해 측정되는 것으로 간주되는 상기 측정 관성 데이터(R)를 나타내는 이론상의 관성 데이터(T1)를 실시간으로 공급하는, 상기 운동 시뮬레이터(3) 상의 관성 장치(7)의 이론상의 모델링(M1)과,실제 네비게이션 환경에 있는 관성 장치의 모델링으로 이루어지되, 제어 명령(D2)이 실시간으로 공급되고, 상기 실제 네비게이션 환경에 있는 관성 장치로부터의 출력 데이터를 나타내는 시뮬레이션 관성 데이터(T2)를 실시간으로 공급하며, 상기 제어 명령(D2)을 고려하여 상기 관성 장치를 이용하는 운동체의 경로를 계산하는 시뮬레이션 모델링(M2),상기 제어 명령(D2)을 상기 측정 관성 데이터(R), 상기 시뮬레이션 관성 데이터(T2) 및 상기 이론상의 관성 데이터(T1)의 함수로서 산출하는 단계 및,상기 관성 장치를 이용해서 구한 운동체의 경로를 소정의 기준 경로와 비교함으로써 관성 장치(7)를 확인하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 검증방법.
- 제1항에 있어서, 상기 측정 관성 데이터(R)가 상기 관성 장치의 가속기로부터의 가속기 정보를 포함하고, 상기 이론상의 관성 데이터(T1)가 이론상의 가속기 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 검증방법.
- 제2항에 있어서, 상기 측정 관성 데이터(R)가 상기 관성 장치의 자이로로부터의 자이로 정보를 더 포함하고, 상기 이론상의 관성 데이터(T1)가 이론상의 자이로 정보를 포함하며, 상기 시뮬레이션 관성 데이터(T2)가 시뮬레이션 자이로 정보 및 시뮬레이션 가속기 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 검증방법.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 명령(D2)이 측정 관성 데이터(R) + 시뮬레이션 관성 데이터(T2) - 이론상의 관성 데이터(T1)의 합에 의해 정의되는 관성 데이터(I)의 함수로서 산출되는 것을 특징으로 하는 검증방법.
- 제4항에 있어서, 상기 관성 장치(7)는 관성 데이터(I)와 시뮬레이션 관성 데이터(T2)의 차가 소정의 임계치에 의해 제한되는 때 유효하다고 간주되는 것을 특징으로 하는 검증방법.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 시뮬레이션 모델링(M2)으로부터의 입력 운동학적 명령(C1)이 실시간으로 공급되고, 상기 운동 시뮬레이터의 고유한 실행 지연을 보상하기 위해 상기 운동 시뮬레이터(3)로 출력 운동학적 명령(C2)을 공급하는 진상(phase advance) 모델링(M3)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 검증방법.
- 제6항에 있어서, 상기 입력 운동학적 명령(C1)이 상기 운동학적 데이터(D1)의 프로파일과 동기하는 프로파일을 갖고, 상기 운동학적 데이터(D1)의 진폭과 상기 입력 운동학적 명령(C1)이 일치하는 것을 특징으로 하는 검증방법.
- 제7항에 있어서, 상기 입력 운동학적 명령(C1)이 실시간으로 공급되도록 상기 시뮬레이션 모델링(M2)으로부터 하류 및 상기 진상 모델링(M3)으로부터 상류에 마스킹 모델링(M4)을 더 포함하되, 상기 마스킹 모델링(M4)이 운동의 위상의 적어도 일부를 마스크하기 위해 진상 모델링(M3)으로 마스크된 운동학적 명령(C3)을 공급하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 검증방법.
- 제8항에 있어서, 상기 마스크된 운동학적 명령(C3)의 적어도 일부가 상기 입력 운동학적 명령(C1)과 독립적인 상기 마스킹 모델링(M4)에 내재된 법칙에 의존하는 것을 특징으로 하는 검증방법.
- 운동 시뮬레이터(3)에 장착되어 이 운동 시뮬레이터에 의해 인가되는 운동을 나타내는 측정 관성 데이터(R)를 실시간으로 공급하는 운동체용의 관성 장치(7)의 기능을 검증하는 시스템으로서,상기 운동 시뮬레이터(3) 상의 관성 장치(7)의 모델링으로 이루어지되, 상기 운동 시뮬레이터에 의해 실제로 실행되는 운동학적 데이터(D1)가 실시간으로 공급되고, 상기 운동 시뮬레이터(3) 상의 관성 장치(7)에 의해 측정되는 것으로 간주되는 상기 측정 관성 데이터(R)를 나타내는 이론상의 관성 데이터(T1)를 실시간으로 공급하는 이론상의 모델(M1)과,실제 네비게이션 환경에 있는 관성 장치의 모델링으로 이루어지되, 제어 명령(D2)이 실시간으로 공급되고, 상기 실제 네비게이션 환경에 있는 관성 장치로부터의 출력 데이터를 나타내는 시뮬레이션 관성 데이터(T2)를 실시간으로 공급하며, 상기 제어 명령(D2)을 고려하여 상기 관성 장치를 이용하는 운동체의 경로를 계산하는 시뮬레이션 모델(M2),상기 제어 명령(D2)을 상기 측정 관성 데이터(R), 상기 시뮬레이션 관성 데 이터(T2) 및 상기 이론상의 관성 데이터(T1)의 함수로서 산출하는 산출수단(11) 및,상기 관성 장치를 이용해서 구한 운동체의 경로를 소정의 기준 경로와 비교함으로써 관성 장치를 확인하는 확인수단(13)을 구비한 것을 특징으로 하는 검증시스템.
- 제10항에 있어서, 상기 산출수단(11)은, 상기 제어 명령(D2)을 측정 관성 데이터(R) + 시뮬레이션 관성 데이터(T2) - 이론상의 관성 데이터(T1)의 합에 의해 정의되는 관성 데이터(I)의 함수로서 결정하도록 채용되는 것을 특징으로 하는 검증시스템.
- 제10항에 있어서, 상기 확인수단(13)은, 관성 데이터(I)와 시뮬레이션 관성 데이터(T2)의 차가 소정의 임계치에 의해 제한되는 때 상기 관성 장치(7)가 유효하다고 간주하도록 채용되는 것을 특징으로 하는 검증시스템.
- 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 시뮬레이션 모델링(M2)으로부터의 입력 운동학적 명령(C1)이 실시간으로 공급되고, 상기 운동 시뮬레이터의 고유한 실행 지연을 보상하기 위해 상기 운동 시뮬레이터(3)로 출력 운동학적 명령(C2)을 공급하는 진상 모델(M3)을 더 구비한 것을 특징으로 하는 검증시스템.
- 제12항에 있어서, 상기 입력 운동학적 명령(C1)이 실시간으로 공급되도록 상기 시뮬레이션 모델(M2)과 상기 진상 모델(M3) 사이에 마스킹 모델(M4)을 더 포함하되, 상기 마스킹 모델(M4)이 운동의 위상의 적어도 일부를 마스크하기 위해 진상 모델(M3)로 마스크된 운동학적 명령(C3)을 공급하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 검증시스템.
- 컴퓨터 상에서 실행될 때 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 제어방법의 단계를 실행하기 위한 코드 명령을 구비한 것을 특징으로 하는 컴퓨터 프로그램.
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TWI459234B (zh) * | 2010-07-14 | 2014-11-01 | Hon Hai Prec Ind Co Ltd | 手持裝置及利用其控制無人飛行載具的方法 |
CN102331778B (zh) * | 2010-07-14 | 2014-04-30 | 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 | 手持装置及利用其控制无人飞行载具的方法 |
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CN102589352A (zh) * | 2012-02-09 | 2012-07-18 | 哈尔滨建成集团有限公司 | 低成本高精度制导控制装置 |
CN102914225B (zh) * | 2012-10-25 | 2015-05-27 | 江西洪都航空工业集团有限责任公司 | 一种提高惯导全动态地面仿真真实性的方法 |
DE102014004060B4 (de) * | 2014-03-10 | 2015-10-22 | Northrop Grumman Litef Gmbh | Verfahren und vorrichtung zum bestimmen von navigationsdaten |
CN107107355B (zh) * | 2015-01-15 | 2020-01-17 | 皇家飞利浦有限公司 | 用于确定设备相对于用户的取向的系统 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3200004C2 (de) * | 1982-01-02 | 1983-12-15 | Heinz-Werner 4401 Everswinkel Oberholz | Verfahren und Einrichtung zur Messung von Entfernungsdifferenzen |
US4734702A (en) * | 1986-02-25 | 1988-03-29 | Litton Systems, Inc. | Passive ranging method and apparatus |
US5610815A (en) * | 1989-12-11 | 1997-03-11 | Caterpillar Inc. | Integrated vehicle positioning and navigation system, apparatus and method |
RU2044274C1 (ru) * | 1992-05-27 | 1995-09-20 | Производственное объединение "Корпус" | Стенд для контроля прецизионного гироскопического датчика угловой скорости |
RU2099665C1 (ru) * | 1995-06-19 | 1997-12-20 | Военная академия противовоздушной обороны им.маршала Советского Союза Жукова Г.К. | Способ формирования сигнала управления ракетой класса "воздух-воздух" и устройство для его осуществления |
US5987371A (en) * | 1996-12-04 | 1999-11-16 | Caterpillar Inc. | Apparatus and method for determining the position of a point on a work implement attached to and movable relative to a mobile machine |
FR2841013B1 (fr) * | 2002-06-12 | 2004-09-03 | Mbda France | Procede et systeme de gestion des evenements |
RU2272256C1 (ru) * | 2004-08-24 | 2006-03-20 | Открытое акционерное общество "Раменское приборостроительное конструкторское бюро" | Динамический стенд |
CN1588093A (zh) * | 2004-09-20 | 2005-03-02 | 怡利电子工业股份有限公司 | 车速检测装置 |
US7526402B2 (en) * | 2005-04-19 | 2009-04-28 | Jaymart Sensors, Llc | Miniaturized inertial measurement unit and associated methods |
US7469827B2 (en) * | 2005-11-17 | 2008-12-30 | Google Inc. | Vehicle information systems and methods |
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