### 0.0.1 GPS Rejection 상태 플래그 활성화 조건 트리 및 유효하지 않은 데이터(Invalid Data) 필터링 지속 시간 산출
EKF2 알고리즘이 특정 센서에 대해 “이 데이터는 가짜다“라고 판정을 내리는 과정은 마치 판사가 피의자에게 사형을 선고하는 것만큼이나 신중하고 엄격한 조건 트리(Condition Tree)를 거친다. 단 한 번의 에러로 멀쩡한 센서를 잘라내는 우를 범해서는 안 되기 때문이다.
본 절에서는 픽스호크 내부에서 GPS Rejection 이라는 무시무시한 상태 플래그(Flag)가 최종적으로 솟아오르기까지 어떠한 수학적, 시간적 논리게이트들을 거치는지, 그 활성화 조건 트리와 대기 시간(Duration) 산출 로직을 파헤친다.
0.1 1차 검증: Innovation Gate Test (물리적 타당성 검사)
GPS에서 새로운 위치/속도 패킷이 5Hz \sim 10Hz 의 속도로 쏟아져 들어올 때, EKF2는 데이터 하나하나를 ’혁신 게이트(Innovation Gate)’라는 체에 거른다.
- 속도 혁신(Velocity Innovation) \vec{\tilde{v}} 와 위치 혁신(Position Innovation) \vec{\tilde{p}} 가 임계값(
EKF2_GPS_V_GATE,EKF2_GPS_P_GATE) 내에 위치하는가? - Yes (Pass): 정상 범주에 속하므로 칼만 필터 상태 갱신(State Update)에 사용한다.
- No (Fail): 현재 샘플은 기각(Transient Rejection)한다. 필터 갱신을 건너뛰고 관성 항법(IMU)에만 의존한다.
0.2 2차 검증: 지속 시간 산출 (Invalid Data Filtering Duration)
단 한 번의 Gate Test 통과 실패로 센서를 완전히 죽이지(Timeout)는 않는다. EKF2는 이 “실패” 증상이 얼마나 오래 지속되는지 타이머를 켜고 기다린다.
- 실패 지속 시간 산출: 통과 실패가 발생한 시점부터 누적된 시간을 잰다.
- 파라미터
EKF2_REQ_VDRIFT(또는 관련 Timeout 파라미터)에 정의된 시간 제약 조건을 평가한다. 보통 이 대기 시간은 기체의 동역학적 특성에 따라 수 초(sec) 이내로 엄격하게 설정된다. - “잠시 튀었던(Glitch) 것이 아니라, N초 이상 연속으로 들어오는 모든 GPS 데이터가 몽땅 게이트를 뚫지 못하고 있는가?”
- 만약 대기 시간 내에 다시 건강한 데이터가 들어와 게이트를 통과한다면, 타이머는 리셋(Reset)되고 기체는 아무 일 없었다는 듯이 비행을 계속한다.
0.3 최종 선고: GPS Rejection 상태 플래그 활성화 및 폴백(Fallback)
지정된 타임아웃 주기가 만료될 때까지 단 하나의 GPS 데이터도 게이트를 통과하지 못하면, EKF2의 논리 트리는 마침내 막다른 길에 도달한다.
- 플래그 세팅:
estimator_status토픽 내부의 비트마스크(Bitmask) 변수인gps_check_fail_flags중 해당 센서의 치명타(Fail) 비트를 1 (True)로 튕겨 올린다. - 데이터 파이프라인 차단: 더 이상 이 GPS 센서의 데이터는 EKF의 공분산 행렬 연산에 단 1%의 가중치도 행사하지 못하도록 수학적으로 완전히 분리(Decoupling)된다.
- 대체 수단 탐색(Fallback Trigger): EKF는 즉각 대체 센서(듀얼 GPS의 서브 안테나, 광학 흐름 센서 등)가 가용한지 스캔하고, 모드 전환(Mode Switch) 또는 안전 장치(Failsafe) 발동을 커맨더(Commander) 모듈로 강력히 요청한다.
결론적으로 GPS Rejection 플래그는 일시적인 노이즈에 대한 ’단순한 짜증’이 아니라, “내가 허용한 시간적, 공간적 관용도(Tolerance)를 모두 초과했으므로, 이 센서는 이미 적에게 탈취당했거나 하드웨어가 파손되었다“고 선포하는 EKF2 신경망의 최종 사망 진단서와 같다.