KR101974522B1 - 관성항법장치의 고도 보정 방법 및 장치 - Google Patents

관성항법장치의 고도 보정 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

실시 예들은 전파고도계와 지표고 데이터베이스를 결합한 관성항법장치의 고도 보정 방법 및 장치에 관한 것으로, 일 실시 예에 따른 고도 보정 방법은 전파고도계와 지표고 DB를 이용한 관성항법장치의 고도 보정을 제공함으로써, 적대적 전파교란 등에 의한 GNSS의 불능 상태나 대기압 변화 등에 따른 큰 고도오차를 가지는 기압고도계를 사용하는 대신 외부 환경 또는 해상 또는 육상에 관계없이 고도 오차를 보정할 수 있다.

Description

관성항법장치의 고도 보정 방법 및 장치{The Method and apparatus of altitude aiding of the inertial navigation system}
본 발명은 관성항법장치의 고도 보정 방법 및 장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 전파고도계와 지표고 데이터베이스를 결합한 관성항법장치의 고도 보정 방법 및 장치에 관한 것이다.
관성항법장치는 자이로와 가속도계의 관성센서를 이용하여 항체의 위치 및 속도, 자세를 결정하여 실시간으로 그 정보를 제공하는 장치로서, 지상에서부터 항공우주 플랫폼 등 다양한 체계에 필요한 핵심 부품이다. 관성항법장치는 외부 도움 없이 항법해를 산출할 수 있는 장점이 있으나, 센서 오차 및 초기 항법오차의 누적에 의해 시간이 지남에 따라 오차가 발산하는 특성이 있다. 따라서 GNSS 등의 외부 보조센서를 이용한 관성항법장치 오차의 추정 및 보상이 요구된다.
저고도로 비행하는 비행체 또는 순항유도무기의 경우 특히 지형 및 지물 등과의 충돌 가능성 때문에, 정확한 고도 정보의 유도조종에의 안정적인 공급이 반드시 필요하다. 시간에 따라 기하급수적으로 증가하는 관성항법장치의 고도를 보정하는데 일반적으로 사용되는 종래의 센서로서는 GNSS 또는 기압고도계가 있다. GNSS는 시간에 관계없이 일정 오차 수준의 항법 정보를 제공할 수 있기 때문에, 관성항법장치의 오차보정을 위한 대표적인 보조센서이다. 그러나 GNSS는 작은 크기의 위성신호를 수신해야 하기 때문에, 적대적 전파교란에 의한 GNSS 항법해 제공 불능 상태가 발생할 수 있다. 기압고도계는 외부 교란에 무관하게 운용 가능한 장점 있다. 그러나 측정된 기압을 대기압 모델에 대입하여 고도를 산출하기 때문에, 초기화 이후 장시간 운용에 따른 온도 변화 및 운용 지역 변화에 따라 대기압에 변화가 발생할 수 있고, 이는 곧 기압고도계 출력 고도에 의해 예측 불가능한 오차를 유발한다.
고도 정보를 측정할 수 있는 다른 보조센서로 전파고도계가 있다. 그러나 전파고도계는 지면으로부터의 상대고도를 측정하기 때문에, 전파고도계 출력 고도 정보만을 이용한 관성항법장치의 고도보정은 그 운용 지역이 해상 상공 또는 이착륙만을 위한 활주로 상공의 국부 지역으로 제한되는 단점이 있다.
GNSS 또는 기압고도계를 사용하는 고도보정 알고리즘은 고정이득의 제어루프 방식이거나 칼만필터 기반의 가변이득 방식이다. 가변이득 방식의 경우에도 측정오차 공분산을 상수로 설정하기 때문에, 칼만필터가 안정화 상태에 도달한 경우 루프의 특성은 고정이득과 상이하지 않다. 그러나 전파고도계 또는 지표고 DB를 사용하여 고도를 안정화하고자 하는 경우 고도 측정오차는 시간에 따라 변화하므로, 이 특성을 반영한 고도보정 루프의 설계가 필요하다. 그렇지 않은 경우, 특히 고도가 일정 수준 이상인 경우 큰 측정오차로 인해 루프의 특성이 불안정해질 수 있는 가능성이 있다.
[선행기술문헌번호]
선행기술문헌 1: 한국등록특허 10-1742126호
선행기술문헌 2: 한국등록특허 10-1387664호　
실시 예들은 저고도로 비행하는 항공기 또는 순항유도무기 등에서 요구되는 안정적인 고도 정보를 위해 기존의 GNSS나 기압고도계 이외에 전파고도계와 지표고 DB를 이용한 관성항법장치의 고도 보정을 제공함으로써, 적대적 전파교란 등에 의한 GNSS의 불능 상태나 대기압 변화 등에 따른 큰 고도오차를 가지는 기압고도계를 사용하는 대신 외부 환경 또는 해상 또는 육상에 관계없이 고도 오차를 보정할 수 있는 고도 보정 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
일 실시 예에 따른 관성항법장치의 고도 보정 방법으로서, 항체의 비행 중 상기 항체에 장착된 전파고도계의 고도 데이터를 측정하는 단계; 지표고 데이터베이스로부터 획득된 상기 항체의 위치에서의 지표고 데이터 및 지구타원체로부터 평균 해수면까지의 고도 데이터를 획득하는 단계; 상기 측정된 고도 데이터와 상기 획득된 고도 데이터를 이용하여 절대 고도 데이터를 계산하는 단계; 상기 계산된 절대 고도 데이터 및 상기 관성항법장치에서 출력된 고도 데이터를 이용하여 고도 오차 데이터를 추정하는 단계; 및 상기 추정된 고도 오차 데이터를 기초로 상기 관성항법장치에서 출력된 고도 데이터를 보상하는 단계를 포함한다.
다른 실시 예에 따른 관성항법장치의 고도 보정 장치로서, 전파고도계; 및 지표고 데이터베이스; 및 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 항체의 비행 중 상기 항체에 장착된 상기 전파고도계의 고도 데이터를 측정하고, 지표고 데이터베이스로부터 획득된 상기 항체의 위치에서의 지표고 데이터 및 지구타원체로부터 평균 해수면까지의 고도 데이터를 획득하고, 상기 측정된 고도 데이터와 상기 획득된 고도 데이터를 이용하여 절대 고도 데이터를 계산하고, 상기 계산된 절대 고도 데이터 및 상기 관성항법장치에서 출력된 고도 데이터를 이용하여 고도 오차 데이터를 추정하는 고도 오차 추정부; 및 상기 추정된 고도 오차 데이터를 기초로 상기 관성항법장치에서 출력된 고도 데이터를 보정하는 고도 오차 보상부를 포함한다.
또 다른 실시 예에 따른 상기 고도 보상 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 기록매체를 포함한다.
실시 예에 따른 고도 보정 방법 및 장치는 저고도로 비행하는 항공기 또는 순항유도무기 등에서 요구되는 안정적인 고도 정보를 위해 기존의 GNSS나 기압고도계 이외에 전파고도계와 지표고 DB를 이용한 관성항법장치의 고도 보정을 제공함으로써, 적대적 전파교란 등에 의한 GNSS의 불능 상태나 대기압 변화 등에 따른 큰 고도오차를 가지는 기압고도계를 사용하는 대신 외부 환경 또는 해상 또는 육상에 관계없이 고도 오차를 보정할 수 있다.
　또한, 전파고도계 측정 고도나 지표고 DB 접근에 필요한 절대위치의 오차를 고려한 측정 잡음에 대한 분산 계산 방법을 포함함으로써, 기존의 고정이득 방식 또는 고정 측정잡음을 적용한 가변이득 방식의 경우 고고도에서의 큰 전파고도계 측정오차나 큰 위치오차로 인한 계산된 지표고 오차로 인해 안정화 루프가 불안정해질 수 있었으나, 현재 상태에 따른 측정오차의 잡음을 실시간으로 계산함으로써 루프를 보다 안정적으로 작동시킬 수 있다.
　임베디드 환경 등에서 계산량이 제한되는 경우 보다 작은 계산양으로 지표고에 대한 평균과 오차 분산을 계산할 수 있다.
　도 1은 일 실시 예에 따른 전파고도계와 지표고 데이터베이스를 이용한 고도 보정 방법을 설명하기 위한 예시 도이다.
　도 2는 다른 실시 예에 따른 전파고도계와 지표고 데이터베이스를 이용한 고도 보정 장치(100)의 개략 도이다.
　도 3은 도 2에 도시된 고도 오차 추정부(110)의 상세 개략 도이다.
　도 4는 도 3에 도시된 전파고도계 오차의 분산 계산을 설명하기 위한 개략 도이다.
　도 5는 도 3에 도시된 지표고 평균 및 오차의 분산 계산을 설명하기 위한 개략 도이다.
　도 6은 또 다른 실시 예에 따른 간략화된 지표고 평균 및 분산 계산을 위한 영역 산출의 개념 도이다.
　도 7은 또 다른 실시 예에 따른 고도 보정 장치(100)의 항공기 탑재 시험 결과를 설명하기 위한 도면이다.
본 실시 예들에서 사용되는 용어는 본 실시 예들에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 기술분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 임의로 선정된 용어도 있으며, 이 경우 해당 실시 예의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서, 본 실시 예들에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 실시 예들의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
실시 예들에 대한 설명에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 구성요소를 사이에 두고 전기적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 실시 예들에 기재된 “...부”의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
본 실시 예들에서 사용되는 “구성된다”또는“포함한다”등의 용어는 명세서상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계는 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
하기 실시 예들에 대한 설명은 권리범위를 제한하는 것으로 해석되지 말아야 하며, 해당 기술분야의 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 것은 실시 예들의 권리범위에 속하는 것으로 해석되어야 할 것이다. 이하 첨부된 도면들을 참조하면서 오로지 예시를 위한 실시 예들을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 일 실시 예에 따른 전파고도계와 지표고 데이터베이스를 이용한 고도 보정 방법을 설명하기 위한 예시 도이다.
도 1을 참조하면, 항체가 비행 중 항체에 장착된 전파고도계는 항체로부터 지표면까지의 상대고도
Figure 112019001971529-pat00001
를 측정한다. 그리고 항체에 탑재된 컴퓨터는 내장된 지표고 데이터베이스를 이용하여 관성항법 또는 보정항법 출력 위치 근방의 지표고
Figure 112019001971529-pat00002
, 지구타원체로부터 지표고까지의 고도
Figure 112019001971529-pat00003
을 계산한다. 그러면
Figure 112019001971529-pat00004
의
Figure 112019001971529-pat00005
는 지구타원체 기준의 절대고도가 된다. 이 고도 값은 오차를 가지고 있는 관성항법고도
Figure 112019001971529-pat00006
의 오차를 추정하기 위한 기준고도 값으로서 고도오차 추정 알고리즘에 입력된다. 고도 오차 추정 알고리즘을 통해 추정된
Figure 112019001971529-pat00007
의 고도오차
Figure 112019001971529-pat00008
는 간접되먹임 또는 간접앞먹임 형태의
Figure 112019001971529-pat00009
오차를 보정하기 위한 고도오차 보상 알고리즘에 입력된다.
도 2는 다른 실시 예에 따른 전파고도계와 지표고 데이터베이스를 이용한 고도 보정 장치(100)의 개략 도이다.
도 2를 참조하면, 고도 보정 장치(100)는 고도 오차 추정부(110) 및 고도 오차 보상부(120)를 포함한다. 고도 보정 장치(100)는 비행체의 관성항법장치에 추가될 수 있으며, 전파고도계 및 지표고 데이터베이스(미도시)를 포함할 수 있다.
고도 오차 추정부(110)는 항체의 비행 중 항체에 장착된 전파고도계의 고도 데이터를 측정하고, 지표고 데이터베이스로부터 획득된 항체의 위치에서의 지표고 데이터 및 지구타원체로부터 평균 해수면까지의 고도 데이터를 획득하고, 측정된 고도 데이터와 획득된 고도 데이터를 이용하여 절대 고도 데이터를 계산하고, 계산된 절대 고도 데이터 및 관성항법장치에서 출력된 고도 데이터를 이용하여 고도 오차 데이터를 추정한다. 고도 오차 추정부(110)의 상세 구성에 대해서는 도 3 내지 5를 참조하여 후술한다.
고도 오차 보상부(120)는 고도 오차 추정부(100)에서 추정된 고도 오차 데이터를 기초로 관성항법장치에서 출력된 고도 데이터를 보상한다.　
도 3은 도 2에 도시된 고도 오차 추정부(110)의 상세 개략 도이다.
도 3을 참조하면, 고도 오차 추정부(110)는 전파고도계 오차 분산 계산(111), 지표고 평균 및 오차 분산 계산(112), 고도 오차 추정 필터(113)로 이루어진다.
전파고도계 측정 고도
Figure 112019001971529-pat00010
를 이용하여 고도오차 추정 필터 알고리즘에 필요한 전파고도계 오차분산
Figure 112019001971529-pat00011
를 계산한다. 다음으로 관성항법 또는 보정항법 출력 위치 및 위치 오차범위, 즉 보정항법 출력 위치오차 공분산을 이용하여 오차범위에 대한 지표고 평균
Figure 112019001971529-pat00012
과 고도오차 추정필터 알고리즘에 필요한 지표고의 오차분산
Figure 112019001971529-pat00013
을 계산한다. 고도오차 추정필터(113)에 측정치 정보가 되는
Figure 112019001971529-pat00014
은 다음과 수학식 1과 같이 계산된다.　　　
[수학식 1]
　　　　
Figure 112017103801487-pat00015
Figure 112017103801487-pat00016
에 대한 오차 분산
Figure 112017103801487-pat00017
은 전파고도계 측정 고도오차와 지표고로부터 산출된 오차는 서로 상관관계가 없다. 또한 지구타원체로부터 평균해수면까지의 고도
Figure 112017103801487-pat00018
에 대한 오차는 평균해수면 자체가 넓은 영역에 대해 상수로 근사화될 수 있으므로, 항법장치 오차범위 내에서 오차가 없는 것으로 간주하여
Figure 112017103801487-pat00019
이라 할 수 있다. 그러므로 측정오차에 대한 최종 분산은 다음 수학식 2와 같이 계산된다.
[수학식 2]
　
Figure 112019001971529-pat00020
　고도오차 추정필터(113)는 고도오차
Figure 112019001971529-pat00021
, 수직축 속도오차
Figure 112019001971529-pat00022
와 수직축 가속도오차
Figure 112019001971529-pat00023
를 상태변수로 하는 3차의 칼만필터로 설계한다. 추정필터의 시스템 모델은 다음 수학식 3과 같다.
[수학식 3]
Figure 112017103801487-pat00024
　여기서,
Figure 112019001971529-pat00025
은 각각 추정필터 수행주기, 슐러주기, 시스템오차를 나타낸다. 추정필터의 측정모델은 다음 수학식 4와 같다.
[수학식 4]
　
Figure 112019001971529-pat00026
측정치 갱신에 필요한 측정오차 분산
Figure 112017103801487-pat00027
는 앞서 계산한
Figure 112017103801487-pat00028
이다. 고도가 낮은 경우나 평지를 비행하는 경우
Figure 112017103801487-pat00029
또는
Figure 112017103801487-pat00030
이 매우 작은 값으로 산출될 수 있으며, 이 경우 작은 측정잡음 분산으로 필터의 이득이 커져 루프가 불안정해질 수 있으므로,
Figure 112017103801487-pat00031
에 하한을 둘 수 있다.
　도 4는 도 3에 도시된 전파고도계 오차의 분산 계산을 설명하기 위한 개략 도이다.
　도 4를 참조하면, 전파고도계 오차는 고도에 따라 오차가 선형으로 변하는 특성이 있으므로, 이를 고려하여 다음과 수학식 5와 같이 계산한다.
[수학식 5]
　
Figure 112019001971529-pat00032
여기서
Figure 112017103801487-pat00033
는 전파고도계의 환산계수 오차를 의미한다.
도 5는 도 3에 도시된 지표고 평균 및 오차의 분산 계산을 설명하기 위한 개략 도이다.
도 5를 참조하면, 현재 위치에 대한 오차 범위를 이용하여 지표고 통계치를 계산할 영역
Figure 112019001971529-pat00034
을 산정한다. 영역
Figure 112019001971529-pat00035
는 계산량을 고려하여 위도오차와 경도오차 범위를 각각 고려한 타원형이나 직사각형, 둘 중 큰 값을 기준으로 한 원형이나 정사각형으로 설정할 수 있다. 영역의 각 점에 대한 현재 위치로부터의 상대위치는
Figure 112019001971529-pat00036
이다. 다음으로 오차의 분포 모양을 고려하여 영역의 각 점에 대한 가중치
Figure 112019001971529-pat00037
를 계산한다. 계산량에 제한이 있는 경우 영역 전체에 대한 균등분포를 적용한다. 영역의 각 점에 대한 절대위치는
Figure 112019001971529-pat00038
가 되고, 이 점에서의 지표고는 지표고 DB로부터 계산된
Figure 112019001971529-pat00039
이다. 다음으로 영역에 대한 평균과 분산계산이며, 이는 다음 수학식 6과 같다.
[수학식 6]
Figure 112017103801487-pat00040
Figure 112017103801487-pat00041
　　　　　　
도 6은 또 다른 실시 예에 따른 간략화된 지표고 평균 및 분산 계산을 위한 영역 산출의 개념 도이다.
도 6을 참조하면, 임베디드 시스템 등에서 계산량을 고려한 지표고 평균 및 오차 분산 계산 방법에 대한 개념도이다. 먼저 항체위치로부터 가장 가까운 최근 지표고 격자점을 찾는다. 위치오차 범위를 이용하여 격자점 기준 항체 위치오차 영역을 산정한다. 영역 내 가중치는 균등 분포로 설정하면, 지표고 평균과 오차 분산은 영역 내에 포함된 격자점에서의 지표고들의 평균과 이에 대한 분산이 된다.
도 7은 또 다른 실시 예에 따른 고도 보정 장치(100)의 항공기 탑재 시험 결과를 설명하기 위한 도면이다. 항공기 탑재시험 당시 항공기가 실재로 육지를 비행하고 있음에도 불구하고, 임무계획 상 해상으로 비행하고 있는 것으로 설정되었기 때문에, 초반 2300초까지는 정상 시나리오가 아니었다. 이후 육상 비행, 육상 플래그의 정상 시나리오 구간에서는 평균 10.1m, 표준편차 11.48m 성능을 보였다. 이는 일반적인 GNSS 수직축 성능인 15m PE 이내의 값이기 때문에, 실시 예에 따른 고도 오차 보정이 기존의 GNSS 또는 기압고도계를 이용한 고도보정 기법을 대체하여 적용될 수 있음을 확인할 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체 및 통신 매체를 모두 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 통신 매체는 전형적으로 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈, 또는 반송파와 같은 변조된 데이터 신호의 기타 데이터, 또는 기타 전송 메커니즘을 포함하며, 임의의 정보 전달 매체를 포함한다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (6)

  1. 관성항법장치의 고도 보정 방법으로서,
    항체의 비행 중 상기 항체에 장착된 전파고도계의 고도 데이터를 측정하는 단계;
    지표고 데이터베이스로부터 획득된 상기 항체의 위치에서의 지표고 데이터 및 지구타원체로부터 평균 해수면까지의 고도 데이터를 획득하는 단계;
    상기 측정된 고도 데이터와 상기 획득된 고도 데이터를 이용하여 절대 고도 데이터를 계산하는 단계;
    상기 계산된 절대 고도 데이터 및 상기 관성항법장치에서 출력된 고도 데이터를 이용하여 고도 오차 데이터를 추정하는 단계; 및
    상기 추정된 고도 오차 데이터를 기초로 상기 관성항법장치에서 출력된 고도 데이터를 보상하는 단계를 포함하고,
    상기 절대 고도 데이터는,
    상기 측정된 고도 데이터, 상기 항체의 위치에서의 지표고 데이터 및 지구타원체로부터 평균 해수면까지의 고도 데이터의 합으로 계산되고,
    상기 계산된 절대 고도 데이터는 상기 관성항법장치에서 출력된 고도 데이터를 보상하기 위한 기준고도 값인 것을 특징으로 하는 고도 보정 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 측정 단계는,
    상기 전파고도계의 고도 데이터를 이용하여 오차분산을 계산하는 단계를 더 포함하고,
    상기 획득 단계는,
    상기 항체의 위도 및 경도, 위치 오차 범위를 기초로, 상기 위치 오차 범위에 대한 지표고 데이터의 평균과 지표고 데이터의 오차 분산을 계산하는 단계를 더 포함하고,
    상기 추정 단계는,
    상기 계산된 전파고도계의 고도 데이터의 오차 분산과 상기 계산된 지표고 데이터의 평균 및 오차 분산을 기초로 고도 오차 데이터를 추정하는 것을 특징으로 하는 고도 보정 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 추정 단계는,
    고도 오차 추정 필터를 이용하고, 상기 고도오차추정필터는 고도오차
    Figure 112017103801487-pat00042
    , 수직축 속도오차
    Figure 112017103801487-pat00043
    와 수직축 가속도오차
    Figure 112017103801487-pat00044
    를 상태변수로 하는 3차의 칼만필터인 것을 특징으로 하는 고도 보정 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 지표고 데이터의 평균과 지표고 데이터의 오차 분산은 다음 수학식 6을 이용하여 계산되는 것을 특징으로 하는 고도 보정 방법.
    [수학식 6]
    Figure 112017103801487-pat00045

    Figure 112017103801487-pat00046
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 따른 고도 보정 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 기록매체.
  6. 관성항법장치의 고도 보정 장치로서,
    전파고도계; 지표고 데이터베이스; 및 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    항체의 비행 중 상기 항체에 장착된 상기 전파고도계의 고도 데이터를 측정하고, 지표고 데이터베이스로부터 획득된 상기 항체의 위치에서의 지표고 데이터 및 지구타원체로부터 평균 해수면까지의 고도 데이터를 획득하고, 상기 측정된 고도 데이터와 상기 획득된 고도 데이터를 이용하여 절대 고도 데이터를 계산하고, 상기 계산된 절대 고도 데이터 및 상기 관성항법장치에서 출력된 고도 데이터를 이용하여 고도 오차 데이터를 추정하는 고도 오차 추정부; 및
    상기 추정된 고도 오차 데이터를 기초로 상기 관성항법장치에서 출력된 고도 데이터를 보상하는 고도 오차 보상부를 포함하고,
    상기 절대 고도 데이터는,
    상기 측정된 고도 데이터, 상기 항체의 위치에서의 지표고 데이터 및 지구타원체로부터 평균 해수면까지의 고도 데이터의 합으로 계산되고,
    상기 계산된 절대 고도 데이터는 상기 관성항법장치에서 출력된 고도 데이터를 보상하기 위한 기준고도 값인 것을 특징으로 하는 고도 보정 장치.
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