실내 위치 서비스에 대한 수요가 증가함에 따라 고정밀 실내 위치 결정 기술은 내비게이션 서비스 산업의 주요 연구 포인트가 되었다. 기존 위치 결정 기술은 정확한 항법 시스템에 필요한 여러 기준을 충족하지 못하는 경우가 많다. 연구진은 관성항법장치(INS)와 와이파이, 블루투스 또는 UWB(Ultra Wide Band) 기술을 이용한 무선 위치추적 기술을 결합해 항법장치의 위치추적 정확도, 신뢰성, 환경적응성을 향상시키려 시도하고 있다.
하얼빈공대 연구진은 자율주행차 내비게이션에 맞서 초광대역 기술을 접목한 관성 내비게이션 시스템을 기반으로 실내 통합 위치추적 기술의 성능을 실험했다. 그들은 UWB 기술의 위치 결정 정확도와 INS의 자율 위치 결정 기능을 결합하여 가시거리가 없는 환경에서 UWB의 성능이 떨어지고 INS에 내재된 큰 오차 한계를 극복하는 것을 목표로 했다.
연구진은 UWB/INS 결합 위치추적 시스템의 성능을 실제 개별 UWB 및 INS 위치추적 시스템의 성능과 비교하기 위해 실내 근시점(NLOS) 환경에서 NOKOV 모션 캡처 시스템을 통한 실험을 수행했다. 그들은 또한 이 실험 설정을 사용하여 위치 결정 정확도 향상과 관련하여 확장 칼만 필터(EKF), 연합 확장 칼만 필터, 무향 칼만 필터(UKF), 차등 적응형 무향 칼만 필터 알고리듬의 실현 가능성을 테스트했다.
네 개의 위치 결정 베이스는 정사각형 형태로 모션 캡처 시스템의 범위 내에 배치되었다. 반사 마커는 모션 캡처 시스템으로 식별하기 위해 네 가지 베이스 모두에 배치되었다. 또한 무인자동차에는 라벨이 부착된 마커를 부착하여 모션 캡처 시스템이 차량의 위치를 추적할 수 있도록 하였다.
NOKOV 모션 캡처 시스템은 밀리미터 미만의 정확도에 도달할 수 있기 때문에 모션 캡처 시스템에서 얻은 위치 데이터를 사용하여 차재 관성 측정 장치(IMU)의 위치 결정 정확도를 평가하였다. NOKOV 모션 캡처 시스템은 VRPN(Virtual-Reality Peripheral Network)을 통한 데이터 전송을 지원하므로 무인 차량의 탑승 컴퓨터는 UWB 범위 데이터와 모션 캡처 시스템의 위치 결정 데이터의 동기화된 판독을 실시간으로 얻을 수 있다.
참조:
[1] Liu Li. Research on indoor integrated positioning technology based on UWB/INS[D].Harbin Institute of Technology, 2021.DOI:10.27061/d.cnki.ghgdu.2021.001231.
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