AUV추측항법 (AUV Dead Reckoning)
쉽게 풀면
방금 전 위치에서 얼마나 빠르게, 어느 방향으로, 얼마나 오래 움직였는지를 계산해서 지금 위치를 짐작하는 방법이다.
왜 중요한가
추측항법은 속도·방위·시간만으로 위치를 추정하므로 외부 신호가 전혀 없는 수중에서 자율무인잠수정이 임무를 수행하게 하는 가장 기본적인 항법이며, 다른 모든 수중 항법은 추측항법의 누적 오차를 어떻게 줄이느냐로 이해할 수 있습니다. 임무 계획 시 얼마나 오래 잠항해도 되는지를 이 오차 성장률로 결정합니다. 외부 신호가 전혀 없는 환경에서도 최소한의 위치 추정을 가능하게 하는 가장 근본적인 항법이라, 다른 모든 보정 기법이 이를 전제로 설계됩니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
해저케이블 경로조사에서 자율무인잠수정이 추측항법으로 계획 경로를 따라가며 주기적으로 음향위치측위로 위치를 보정한다.
보조 센서 결합이 추측항법의 한계를 보완하는 방식을 설명합니다.
조금 더 깊게 보면
오차는 시간에 비례해 무한히 커지므로 주기적인 부상 GPS 수신이나 음향 측위로 재설정하지 않으면 장시간 임무에 쓸 수 없습니다. 속도를 도플러속도계로 재면 해류 오차를 없앨 수 있지만 고도가 높아 해저 추적이 끊기면 다시 해류만큼 표류 오차가 생깁니다. 관성항법과 결합하면 방위 정확도가 크게 개선되며, 두 방식을 구분하지 않고 쓰는 문헌이 많으니 어떤 센서 조합인지 확인해야 합니다. 일부 임무에서는 해저에 미리 설치한 음향비콘을 이용한 장기선기지 측위(LBL)로 추측항법 오차를 주기적으로 재설정하기도 하며, 이는 GPS 부상이 어려운 얼음 아래나 심해에서 특히 유용합니다. 초단기선 측위(USBL)는 모선에서 실시간으로 AUV 위치를 확인하는 보조 수단으로 함께 쓰입니다. 장시간 임무를 계획할 때는 예상 오차 성장률을 바탕으로 중간 보정 지점의 수와 위치를 미리 설계에 반영합니다. 임무 종료 후 실제 회수 위치와 추정 위치를 비교하는 사후 분석이 항법 알고리즘 성능 개선의 중요한 자료로 쓰입니다.
주의할 점
해류나 조류의 영향을 반영하지 않으면 추측항법 결과가 실제 항적과 크게 벗어날 수 있다.