거의 전역 안정성을 보장하는 비선형 관측기 설계와 관성 항법 시스템

초록

**
본 논문은 관성 측정 장치와 다양한 외부 센서를 결합한 확장 자세 추정 문제를, 선형 시변(LTV) 서브시스템과 SO(3) 위에서 동작하는 비선형 재구성 필터의 계단식 구조로 재구성한다. LTV 서브시스템의 균일 가시성을 가정하면 전체 관측기가 거의 전역적으로 수렴함을 증명하고, GPS‑랜드마크 기반 시나리오에서 충분조건을 제시한다. 시뮬레이션을 통해 제안 방법의 정확성과 강인성을 확인한다.

**

상세 분석

**
이 논문은 기존 INS‑EKF 방식이 비선형성에 대한 선형화에 의존해 초기 오차에 취약하다는 점을 지적하고, 이를 극복하기 위해 두 단계의 관측기 구조를 제안한다. 첫 번째 단계는 관성 항법 모델을 15차원 상태 (x_B=