Integrated Vehicle Navigation Technology Based on Sensors Installed in a Smartphone

대부분의 스마트폰에는 가속도계, 자이로, global navigation satellite system (GNSS) 수신기 등 다양한 센서가 기본적으로 내장되어 있다. 이를 활용하여 별도의 센서 추가없이 차량용 항법 시스템을 구축할 수 있다. 본 논문에서는 스마트폰에 내장된 관성측정장치와 GNSS를 이용하여 inertial navigation system (INS)/GNSS 복합 항법을 구현하고, GNSS 성능 지표인 horizontal accuracy meters (HAM)에 기반한 측정치 선택 기법과 초기 방위각 추정 방법을 적용하였다. HAM 기반 기법은 부정확한 GNSS 측정치를 실시간으로 배제하여 필터 안정성을 높인다. 그리고 extended Kalman filter (EKF)에서 초기 방위각 오차를 최소화함으로써 추정된 초기 방위각 정보를 사용하여 안정적인 필터 구동이 가능하도록 한다. 제안한 시스템은 실제 차량 실험을 통해 평가하였으며, 터널과 같은 GNSS 수신 불가 구간에서의 항법 성능과 터널 통과 후 GNSS 안정화 특성을 분석하였다.