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INS/GPS 강결합 기법에 대한 EKF 와 UKF의 성능 비교
A Performance Comparison of Extended and Unscented Kalman Filters for INS/GPS Tightly Coupled Approach

김광진   (서울대학교 기계항공공학부/항공우주신기술연구소UU0000691  ); 유명종   (국방과학연구소 기술연구본부CC0136088  ); 박영범   (국방과학연구소 기술연구본부CC0136088  ); 박찬국   (서울대학교 기계항공공학부/항공우주신기술연구소UU0000691  );
  • 초록

    This paper deals with INS/GPS tightly coupled integration algorithms using extend Kalman filter (EKF) and unscented Kalman filter (UKF). In the tightly coupled approach, nonlinear pseudorange measurement models are used for the INS/GPS integration Kalman filter. Usually, an EKF is applied for this task, but it may diverge due to poor functional linearization of the nonlinear measurement. The UKF approximates a distribution about the mean using a set of calculated sigma points and achieves an accurate approximation to at least second-order. We introduce the generalized scaled unscented transformation which modifies the sigma points themselves rather than the nonlinear transformation. The generalized scaled method is used to transform the pseudo range measurement of the tightly coupled approach. To compare the performance of the EKF- and UKF-based tightly coupled approach, real van test and simulation have been carried out with feedforward and feedback indirect Kalman filter forms. The results show that the UKF and EKF have an identical performance in case of the feedback filter form, but the superiority of the UKF is demonstrated in case of the feedforward filer form.


  • 주제어

    INS .   GPS .   tightly coupled approach .   kalman filter .   unscented transform.  

  • 참고문헌 (17)

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    1. 2003 "레이다 보정형 스트랩다운 관성항법시스템을 위한 적응필터 구성" 제어·자동화·시스템공학 논문지 = Journal of control, automation and systems engineering 9 (6): 420~424    
    2. 2003 "인공위성 자세결정 시스템을 위한 등가 오차모델" 제어·자동화·시스템공학 논문지 = Journal of control, automation and systems engineering 9 (10): 852~860    
    3. 2005 "INS/GPS를 위한 적응필터 구성" 제어·자동화·시스템공학 논문지 = Journal of control, automation and systems engineering 11 (8): 717~725    
    4. 2006 "링레이저 자이로 관성항법시스템의 비교환 오차 해석" 韓國航空宇宙學會誌 = Journal of the Korean society for aeronautical & space sciences 34 (1): 81~88    
    5. 2006 "링레이저 자이로 관성항법시스템의 편향 오차 해석" 제어·자동화·시스템공학 논문지 = Journal of control, automation and systems engineering 12 (6): 608~613    
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