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저자정보
Gihun Nam (Department of Aerospace Engineering Korea Advanced Institute of Science and Technology Daejeon 34141 Korea) Junsoo Kim (Department of Aerospace Engineering Korea Advanced Institute of Science and Technology Daejeon 34141 Korea) Dongchan Min (Department of Aerospace Engineering Korea Advanced Institute of Science and Technology Daejeon 34141 Korea) Jiyun Lee (Department of Aerospace Engineering Korea Advanced Institute and Science Technology Daejeon 34141 Korea)
저널정보
사단법인 항법시스템학회 Journal of Positioning, Navigation, and Timing Journal of Positioning, Navigation, and Timing 제12권 제1호
발행연도
2023.3
수록면
51 - 58 (8page)
DOI
10.11003/JPNT.2023.12.1.51

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Geo-fencing supports Unmanned Aerial Vehicle (UAV) operation by defining stay-in and stay-out regions. National Aeronautics and Space Administration (NASA) has developed a prototype of geo-fencing function, SAFEGUARD, which prevents stay-out region violation by utilizing position estimates. Thus, SAFEGUARD depends on navigation system performance, and a safety risk associated with navigation system uncertainty should be considered. This study presents a methodology to compute the safety risk assessment based along-track position error bound under nominal and GNSS failure conditions. A Kalman filter system using pseudorange rate measurements as well as pseudorange measurements is considered for position uncertainty induced by velocity uncertainty. The worst case pseudorange and pseudorange rate faults-based position error bound under the GNSS failure condition is derived. The position error bound simulations are also conducted for different GNSS fault hypotheses, and constellation conditions with a GNSS/INS integrated navigation system. The results show that proposed along-track position error bounds depend on satellite geometries caused by UAV attitude change and are reduced to about 40% of those of the single constellation case when using the dual constellation.
#geo-fencing #navigation system error #position error bound #receiver autonomous integrity monitor

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