GPS

잡음이 있는 GPS 센서 측정값의 시뮬레이션

R2021b 이후

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라이브러리:
UAV Toolbox / UAV Scenario and Sensor Modeling
Navigation Toolbox / Multisensor Positioning / Sensor Models
Sensor Fusion and Tracking Toolbox / Multisensor Positioning / Sensor Models

설명

이 블록은 로컬 좌표 프레임 또는 측지 프레임의 입력 위치와 속도를 기반으로, 잡음으로 인해 손상된 GPS 측정값을 출력합니다. 또한 WGS84 지구 모델을 사용하여 로컬 좌표를 LLA(위도-경도-고도) 좌표로 변환합니다.

예제

Add GPS Sensor Noise to Multirotor Guidance Model

Use a gpsSensor Block to add sensor noise to the position and velocity output of a guidance model in Simulink®.

• 라이브 스크립트 열기

Simulate GPS Sensor Noise

Use the GPS block to add GPS sensor noise to position and velocity inputs in Simulink®.

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포트

입력

Position — 내비게이션 좌표계의 GPS 수신기 위치

행렬

내비게이션 좌표계의 GPS 수신기 입력 위치를 유한한 실수형 N×3 행렬로 지정합니다. 여기서 N은 현재 프레임에서의 샘플 개수입니다. 행렬 행의 형식은 위치 입력 형식 파라미터의 값에 따라 다릅니다.

• 위치 입력 형식 파라미터의 값이 Local이면, 위치의 각 행을 로컬 내비게이션 기준 프레임에 대한 카테시안 좌표(단위: 미터)로 지정합니다. 이 로컬 내비게이션 기준 프레임은 기준 프레임 파라미터에 의해 지정되며 기준 위치 파라미터에 의해 지정된 원점을 포함하고 있습니다.

• 위치 입력 형식 파라미터의 값이 Geodetic이면, 위치 입력값의 각 행을 측지 좌표(형식: [latitude longitude altitude])로 지정합니다. latitude 값과 longitude 값의 단위는 도이며, Altitude는 WGS84 타원체 모델 위의 높이이고 단위는 미터입니다.

데이터형: single | double

Velocity — 로컬 내비게이션 좌표계의 속도(m/s)

행렬

내비게이션 좌표계의 GPS 수신기 입력 속도(단위: 초당 미터)를 유한한 실수형 N×3 행렬로 지정합니다. 여기서 N은 현재 프레임에서의 샘플 개수입니다. 행렬 행의 형식은 위치 입력 형식 파라미터의 값에 따라 다릅니다.

• 위치 입력 형식 파라미터의 값이 Local이면, 로컬 내비게이션 기준 프레임(NED 또는 ENU)에 대한 속도의 각 행을 지정합니다. 이 로컬 내비게이션 기준 프레임은 기준 프레임 파라미터에 의해 지정되며 기준 위치 파라미터에 의해 지정된 원점을 포함하고 있습니다.

• 위치 입력 형식 파라미터의 값이 Geodetic이면, 내비게이션 기준 프레임(NED 또는 ENU)에 대한 속도의 각 행을 지정합니다. 이 내비게이션 기준 프레임은 기준 프레임 파라미터에 의해 지정되며 위치에 의해 지정된 원점을 포함하고 있습니다.

데이터형: single | double

출력

LLA — LLA 좌표계의 위치

행렬

측지 LLA(위도, 경도, 고도) 좌표계의 GPS 수신기 위치로, 유한한 실수형 N×3 배열로 반환됩니다. 위도와 경도의 단위는 도이며, 북쪽과 동쪽은 양수로 표시됩니다. 고도의 단위는 미터입니다.

여기서 N은 현재 프레임에서의 샘플 개수입니다.

데이터형: single | double

Velocity — 로컬 내비게이션 좌표계의 속도(m/s)

행렬

로컬 내비게이션 좌표계의 GPS 수신기 속도(단위: 초당 미터)로, 유한한 실수형 N×3 행렬로 반환됩니다. 여기서 N은 현재 프레임에서의 샘플 개수입니다. 행렬 행의 형식은 위치 입력 형식 파라미터의 값에 따라 다릅니다.

• 위치 입력 형식 파라미터의 값이 Local이면, 속도 출력값은 로컬 내비게이션 기준 프레임(NED 또는 ENU)에 대한 값입니다. 이 로컬 내비게이션 기준 프레임은 기준 프레임 파라미터에 의해 지정되며 기준 위치 파라미터에 의해 지정된 원점을 포함하고 있습니다.

• 위치 입력 형식 파라미터의 값이 Geodetic이면, 속도 출력값은 내비게이션 기준 프레임(NED 또는 ENU)에 대한 값입니다. 이 내비게이션 기준 프레임은 기준 프레임 파라미터에 의해 지정되며 LLA에 의해 지정된 원점을 포함하고 있습니다.

데이터형: single | double

Groundspeed — 로컬 내비게이션 좌표계의 수평 속도 크기(m/s)

벡터

로컬 내비게이션 좌표계의 GPS 수신기 수평 속도 크기(단위: 초당 미터)로, 요소를 N개 가진 유한한 실수형 열 벡터로 반환됩니다.

여기서 N은 현재 프레임에서의 샘플 개수입니다.

데이터형: single | double

Course — 로컬 내비게이션 좌표계의 수평 속도 방향(°)

벡터

로컬 내비게이션 좌표계의 GPS 수신기 수평 속도 방향(단위: 도)으로, 0에서 360 사이의 값을 가지며 요소를 N개 가진 유한한 실수형 열 벡터로 반환됩니다. 북쪽은 0도에 해당하며 동쪽은 90도에 해당합니다.

여기서 N은 현재 프레임에서의 샘플 개수입니다.

데이터형: single | double

파라미터

기준 프레임 — 기준 프레임

NED (디폴트 값) | ENU

기준 프레임을 NED(북쪽-동쪽-아래쪽) 또는 ENU(동쪽-북쪽-위쪽)로 지정합니다.

위치 입력 형식 — 위치 좌표 입력 형식

Local (디폴트 값) | Geodetic

위치 좌표 입력 형식을 Local 또는 Geodetic으로 지정합니다.

• 이 파라미터를 Local로 설정하면, Position 포트에 대한 입력값은 로컬 내비게이션 프레임에 대한 카테시안 좌표 형식이어야 합니다. 이 로컬 내비게이션 프레임은 기준 프레임 파라미터에 의해 지정되며 기준 위치 파라미터에 의해 수정되고 정의된 원점을 포함하고 있습니다. Velocity 입력 포트에 대한 입력값도 이 로컬 내비게이션 프레임에 대한 값이어야 합니다.

• 이 파라미터를 Geodetic으로 설정하면, Position 포트에 대한 입력값은 [latitude longitude altitude] 형식의 측지 좌표여야 합니다. Velocity 입력 포트에 대한 입력값도 내비게이션 프레임에 대한 값이어야 합니다. 이 내비게이션 프레임은 기준 프레임 파라미터에 의해 지정되며 Position 포트에 해당하는 원점을 포함하고 있습니다.

기준 위치 — 로컬 내비게이션 기준 프레임의 원점

[0,0,0] (디폴트 값) | 요소를 3개 가진 벡터

측지 좌표 [latitude longitude altitude]에서 로컬 기준 프레임의 원점을 요소를 3개 가진 벡터로 지정합니다. 여기서 altitude는 기준 타원체 모델 WGS84 위의 높이입니다. 기준 위치 값의 단위는 각각 도, 도, 미터입니다. 도(Degree) 형식은 DD(십진수 도)입니다.

종속성

이 파라미터를 활성화하려면 위치 입력 형식 파라미터를 Local로 설정해야 합니다.

수평 위치 정확도 — 수평 위치 정확도(m)

1.6 (디폴트 값) | 음이 아닌 실수형 스칼라

수평 위치 정확도를 음이 아닌 실수형 스칼라로 지정합니다(단위: 미터). 수평 위치 정확도는 수평 위치 측정 시 잡음의 표준편차를 지정합니다. 이 값을 늘리면 측정값에 잡음이 추가되어 정확도가 떨어집니다.

조정 가능: Yes

수직 위치 정확도 — 수직 위치 정확도(m)

3 (디폴트 값) | 음이 아닌 실수형 스칼라

수직 위치 정확도를 음이 아닌 실수형 스칼라로 지정합니다(단위: 미터). 수직 위치 정확도는 수직 위치 측정 시 잡음의 표준편차를 지정합니다. 이 값을 늘리면 측정값에 잡음이 추가되어 정확도가 떨어집니다.

조정 가능: Yes

속도 정확도 — 속도 정확도(m/s)

0.1 (디폴트 값) | 음이 아닌 실수형 스칼라

초당 속도 정확도를 음이 아닌 실수형 스칼라로 지정합니다(단위: 미터). 속도 정확도는 속도 측정 시 잡음의 표준편차를 지정합니다. 이 값을 늘리면 측정값에 잡음이 추가되어 정확도가 떨어집니다.

조정 가능: Yes

감쇠 인자 — 전역 위치 잡음 감쇠 인자

0.999 (디폴트 값) | 범위 [0, 1] 내의 스칼라

전역 위치 잡음 감쇠 인자를 범위 [0, 1] 내의 숫자형 스칼라로 지정합니다. 감쇠 인자를 0으로 설정하면 전역 위치 잡음이 백색 잡음 과정으로 모델링됩니다. 감쇠 인자를 1로 설정하면 전역 위치 잡음이 무작위 행보 과정으로 모델링됩니다.

조정 가능: Yes

시드값 — 초기 시드값

67 (디폴트 값) | 음이 아닌 정수

mt19937ar 난수 생성기 알고리즘의 초기 시드값을 음이 아닌 정수로 지정합니다.

다음을 사용하여 시뮬레이션 — 실행할 시뮬레이션 유형

Interpreted execution (디폴트 값) | Code generation

다음 옵션에서 실행할 시뮬레이션 유형을 선택합니다.

• 인터프리터형 실행 — MATLAB^® 인터프리터를 사용하여 모델을 시뮬레이션합니다. 자세한 내용은 Interpreted Execution vs. Code Generation (Simulink) 항목을 참조하십시오.

• 코드 생성 — 생성된 C 코드를 사용하여 모델을 시뮬레이션합니다. 시뮬레이션을 처음 실행하면 Simulink^®는 블록에 대한 C 코드를 생성합니다. 이 C 코드는 모델이 바뀌지 않는 한 후속 시뮬레이션에 재사용됩니다.

확장 기능

C/C++ 코드 생성
Simulink® Coder™를 사용하여 C 코드나 C++ 코드를 생성할 수 있습니다.

버전 내역

R2021b에 개발됨

참고 항목

객체

• gpsSensor

도움말 항목

• Design and Tune Controller for VTOL UAV