스크린캐스트 11-08-2025 03:28:33 PM.webm

GNSS 시스템을 ROS에 적용하기 위해서는 robot_localization이 제공하는 navsat_transform_node를 이용하는 것이 편리하다. GNSS Receiver는 위·경도 좌표를 송신하므로, 이를 m 단위의 지역 좌표계(ENU)로 변환해 사용한다.

위 그림은 GPS, IMU, Odometry를 기반으로 한 일반적인 robot_localization 구성이다.

공식 문서에 따르면, continuous한 Odometry, IMU 데이터는 Local EKF 에서 융합하며, GPS처럼 비연속적인 데이터(위성 신호)는 Global EKF에서 함께 융합한다.

📍 본 프로젝트에서의 구성

선박 연구를 수행하며 wheel odometry를 사용할 수 없는 환경이었기 때문에,

이 프로젝트에서는 IMU + GPS 기반의 EKF Fusion으로 구성하였다.

ekf_global과 navsat_transform은 서로 데이터를 주고받는 구조로 되어 있으며,

언뜻 보면 순환참조처럼 보이지만 이는 정상적인 구조이다.

navsat_transform은 ekf_global의 odometry/filtered를 구독하고,

변환된 GPS 기반의 위치(odometry/gps)를 다시 EKF로 전달하는 순환 흐름이 형성된다.

따라서 yaml 파일 구성 시 토픽 방향이 서로 뒤바뀌지 않도록 주의해야 한다.

⚙️ 설정 파일 구성 (ekf_navsat.yaml)

ekf_filter_node: # subscribe : imu, odometry/gps, publish : odometry/filtered & TF
  ros__parameters:
    frequency: 30.0
    sensor_timeout: 0.1
    two_d_mode: true

    odom0: /odometry/gps
    odom0_config: [true, true, false,
                   false, false, false,
                   false, false, false,
                   false, false, false,
                   false, false, false]

    imu0: /imu
    imu0_config: [false, false, false,
                  false, false, true,
                  false, false, false,
                  false, false, false,
                  false, false, false]

    publish_tf: true
    world_frame: map 
    base_link_frame: base_link
    odom_frame: map 
    use_sim_time: true

navsat_transform_node: # subscribe : /imu, /gps/fix, /odometry/filtered, publish : odometry/gps
  ros__parameters:
    frequency: 30.0
    two_d_mode: true
    magnetic_declination_radians: 0.0
    yaw_offset: 0.0
    zero_altitude: true
    broadcast_utm_transform: false
    broadcast_utm_transform_as_parent_frame: false
    publish_filtered_gps: true
    use_odometry_yaw: false
    wait_for_datum: false
    use_manual_datum: false
    base_link_frame: base_link
    odom_frame: odom
    world_frame: map
    use_sim_time: true