거리측정의 오차비율 오프셋을 적용한 보정알고리즘 연구

국문 초록 (Abstract)

CSS(Chirp Spread Spectrum)기반에서 SDS-TWR(Symmetric Double Side-Two-Way Ranging)의 거리측정 정확 도는 실험에 의하면 전파환경 간섭으로 인해 일부 레인징 구간에서 매우 큰 오차가 발생함을 확인하였다. 본 논문에 서는 이러한 문제를 해결하기 위해 레인징 오차를 감소시킬 수 있는 측정거리의 오차비율 오프셋을 적용한 SDS-TWR의 보정 알고리즘(<I>CA</I>d)을 제안하였다. <I>CA</I>d는 두 노드를 LOS(Line Of Sight)환경에서 1~25m까지 1m 간 격으로 SDS-TWR으로 거리 값을 측정하여, 거리보정에 필요한 각 파라미터의 값을 계산한 후 이를 사용하여 거리 값을 보정한다. 제안한 보정 알고리즘의 성능분석 결과, <I>CA</I>d는 SDS-TWR에 비해 오차가 평균 95cm, 최대 오차가 526cm 감소하였고, 는 25m에서 약 60cm의 오차가 발생함을 확인하였다. 이러한 결과를 볼 때 제안한 <I>CA</I>d는 LOS 환경에서 SDS-TWR에 비해 매우 정밀한 정확도를 가진 것으로 판단된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

It is confirmed that as the distance measurements accuracy of the SDS-TWR(Symmetric Double-Sided Two-Way Ranging) based on CSS(Chirp Spread Spectrum) is considerably degraded due to frequency interference and it causes to severe errors in the localization applications. In this paper, the compensation algorithm based on error rate offset of distance measurement (<I>CA</I>d) is proposed for the purpose to reduce the ranging errors due to by the SDS-TWR ranging problems. The <I>CA</I>d measures the distance values between two nodes by means of 1m interval about 1~25m distances in the SDS-TWR, and compensates the distance values using the parameters related to the distance compensation. From the experiments, it is analyzed that the <I>CA</I>d have reduced the distance error to average 95cm and maximum 526cm, and the distance error by the <I>CA</I>d was below about 60cm in the 25m distances. In particular, the performance of the distance measurements accuracy by the <I>CA</I>d is very high in LOS(Line Of Sight) environments.

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