• 제목/요약/키워드: 경로확인 알고리즘

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퍼지를 이용한 자율 이동 로봇의 이동 경로 추종 및 고속 정밀 제어 (Moving Path following and High Speed Precision Control of Autonomous Mobile Robot Using Fuzzy)

  • 이원호;이형우;김상헌;정재영;노태정
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2004년도 추계학술대회 학술발표 논문집 제14권 제2호
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    • pp.207-210
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    • 2004
  • 일반적인 이동 로봇의 주된 관심은 경로 생성과 생성된 경로 추종에 있다. 그러나 일부 고속의 이동성이 필요로 하는 로봇의 경우 동역학적 제한 조건이 존재하며, 이러한 제한 조건내에서 원하는 움직임에 대한 제어가 요구된다. 본 논문에서 환경 지도를 가지고 있지 않은 상태, 즉 미지의 환경에서 이동 로봇의 경로 추종에 있어서 빠른 이동시에 발생할 수 있는 이동 로봇의 미끄러짐이나 전복 현상을 막기 위해 이동 로봇의 동역학적 제한 조건을 퍼지 논리를 이용하여 기준 속도를 변화시켜 안전하고 빠른 경로 추종 성능을 얻고자 하였다. 특히, 라인 추종 이동 로봇을 모델링하여 실시간으로 변화하는 목표점에 대한 추종 제어기를 설계하고 퍼지 최적 속도 제한 제어기를 통해 연속적으로 변화하는 라인에 대해서 지능적으로 로봇이 변화하는 라인에 대해서 지능적으로 로봇의 속도를 제한하여 안정적인 추종 성능을 발휘함을 확인하였다.

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수중음향통신에서 최적의 반복부호 알고리즘 및 성능 실험 (Performance Experimentation and an Optimal Iterative Coding Algorithm for Underwater Acoustic Communication)

  • 박군열;임병수;정지원
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제16권11호
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    • pp.2397-2404
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    • 2012
  • 수중에서의 통신은 해수면과 해저면 등에 의한 신호의 반사가 생겨 다중경로 현상이 발생한다. 이러한 다중경로의 영향으로 신호는 왜곡되고 원활한 수신을 방해하게 된다. 이러한 다중 경로 환경에서 본 논문에서는 수신신호의 성능을 향상시키고자 수중통신에 적합한 반복부호를 설정하였다. 적용가능한 반복부호로는 터보 부호와 LDPC 부호가 있으며, 성능 및 부호화 길이, 등화기 적용 등의 파라메타를 기반으로 수중통신에서는 터보 부호의 적용이 적합하다는 결론을 얻었다. 따라서 터보 부호 기반으로 다중경로로 인한 위상 오차 추정은 decision directed 방식을 이용하여 위상 추적을 하였다. 실제 동해 바다에서 송수신 거리가 3Km 그리고 데이터 속도를 1Kbps로 설정하여 터보 부호의 성능을 확인하였다.

IR-UWB의 다중경로 환경에서감마분포를 이용한 거리 추정 알고리즘 (A Ranging Algorithm for IR-UWB in Multi-Path Environment Using Gamma Distribution)

  • 김진호;김형석;조성호
    • 한국통신학회논문지
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    • 제38B권2호
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    • pp.146-153
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    • 2013
  • IR-UWB 레이더는 송신안테나에서 UWB 대역을 갖는 임펄스를 방사하고 목표물에 부딪혀 수신안테나에 도달하는 지연시간, 즉 Time of Arrival(TOA)를 통해 목표물의 거리를 추정한다. 본 논문에서는 기존의 거리추정 알고리즘을 보완하여 실내 환경에서 더욱 정확한 거리 추정이 가능하게 하는 알고리즘을 제안한다. Novelda(사(社))의 NVA6000 UWB Transceiver를 장착한 IR-UWB Radar모듈을 사용하여 수신신호 데이터들을 취합하였다. 수신신호 데이터를 통해 얻은 Adjusted TOA(ATOA)를 히스토그램으로 나타내어 다중경로의 경향을 알아보고 그 결과 ATOA값들은 감마 분포의 특성을 갖는다는 점을 실험적으로 확인하였다. 이 감마 분포 특성을 이용하여 새로운 알고리즘을 제안하며, 기존의 알고리즘과의 성능비교를 수행하였다.

군집단 지능 알고리즘 기반의 정보 속성을 고려한 애드 혹 네트워크 라우팅 (Swarm Intelligence Based Data Dependant Routing Algorithm for Ad hoc Network)

  • 허선회;장형수
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제14권5호
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    • pp.462-466
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    • 2008
  • 본 논문에서는 동적 애드 혹 네트워크(MA-NET)상에서 효율적인 라우팅을 위해 대표적인 군집단지능 알고리즘인 Ant Colony Optimization 알고리즘에 기반을 둔 정보 속성을 고려한 Data Dependent Swarm Intelligence Routing Algorithm(DSRA)을 제안한다. 제안된 알고리즘은 정보를 Realtime 정보와 Non-Realtime 정보로 분류하여 이 두 가지 속성에 의존적인 전송 알고리즘을 적용함으로써 첫째, Realtime 정보의 지연시간을 감소시켜 보다 효율적인 라우팅 경로를 구성하고 둘째, Non-Realtime 정보와 Realtime 정보의 경로 분산 효과를 통해 전체적인 네트워크의 lifetime을 증대시킨다. AODV[1], DSR[2], AntHocNet[3]과 비교를 통해 지연시간과 lifetime 모두에서 DSRA가 더 나은 성능을 보인다는 것을 실험적으로 확인한다.

향상된 성능을 갖는 Directed Diffusion 알고리즘의 개발 (Development of Directed Diffusion Algorithm with Enhanced Performance)

  • 김성호;김시환
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제15권7호
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    • pp.858-863
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    • 2005
  • 센서 네트워크는 다수의 센서 노드들이 싱크노드와 데이터 중심(Data centric) 기반으로 통신을 하게 되며 이때 사용되는 라우팅 알고리즘 중 하나가 Directed Diffusion 알고리즘이다. Directed Diffusion은 싱크노드의 named data 질의에 기반을 둔 라우팅 프로토콜로 다수의 소스 노드와 다수의 싱크 노드의 상황에서도 효율적으로 동작한다는 점과 각각의 질의에 의한 라우팅 경로 상에서 데이터 융합(aggregation) 과 caching을 수행할 수 있다는 장점을 갖는다. 그러나 강화된 gradient 경로를 얻기 위해 요구되는 부담이 크다는 단점을 갖는다. 따라서 본 연구에서는 interest 패킷에 hop-count를 도입함으로써 gradient가 과다하게 설정되는 것을 제한함으로써 에너지 사용 효율을 높일 수 있는 개선된 Directed Diffusion 알고리즘을 제시한다. 또한 시뮬레이션을 통해 제안된 알고리즘의 유용성을 확인하고자 한다.

무선 센서 네트워크에서 보이드 문제 해결을 위한 위치 기반 데이터 전송 기법 (A Geographic Routing based Data Delivery Scheme for Void Problem Handling in Wireless Sensor Networks)

  • 김석규
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제14권4호
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    • pp.59-67
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    • 2009
  • 무선 센서 네트워크에서 위치 기반 그리디 포워딩 기법(Geographic greedy forwarding) 은 한 홉 내의 주위 노드들의 위치 정보만 가지고 데이터 전송 경로를 설정하기 때문에 자신보다 목적지에 더 가까운 노드가 존재하지 않는 경우 데이터를 전달할 수 없는 경우가 발생한다. 본 논문에서는 이러한 보이드 문제가 발생한 환경에서 데이터를 효과적으로 전송하기 위해 향상된 위치 기반 라우팅 알고리즘(CGR: Cost based Geographic Routing)을 제안한다. 제안하는 CGR 알고리즘은 그림자 경계 영역을 설정하고 설정된 영역에 존재하는 노드들끼리 비용 함수 연산 알고리즘을 통하여 효과적인 그리디 포워딩이 수행되도록 한다. 시뮬레이션 결과, 제안한 알고리즘이 기존의 알고리즘보다 평균 전체 라우팅 경로길이가 줄어들 뿐만 아니라, 데이터 전달성공 비율이 높고 에너지 절감 효과가 뛰어남을 확인하였다.

KVMF 전술네트워크에서 링크 품질에 기반한 QoS 향상 방안 (QoS Enhancement Based on Link Quality in Tactical Data Link of KVMF)

  • 권구형;정현숙;임원기;윤영득;김상수;이상진
    • 한국통신학회논문지
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    • 제39C권2호
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    • pp.139-150
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    • 2014
  • 본 논문은 NCW를 지원하는 KVMF 전술네트워크 환경에서 송신지와 목적지 사이에 다중경로가 존재할 때, 기존의 MIL-STD-188-220 프로토콜에서 사용하는 DTR 비트를 활용하여 QoS를 향상시킬 수 있는 알고리즘을 제안한다. MIL-STD-188-220 프로토콜은 경로의 품질을 상대적으로 평가할 수는 있지만, QoS에 맞는 최적의 경로를 제공하지 못하는 문제점을 갖고 있다. 이를 해결하기 위해 전송을 완료한 경로의 지연시간, 처리량, 신뢰성을 측정하여 토폴로지 테이블에 반영하고, 경로 선택에 활용하도록 알고리즘을 설계하였다. 제안한 알고리즘은 OPNET 시뮬레이터를 이용하여 성능을 평가하였으며, 악화된 통신 환경에서 MIL-STD-188-220에 비하여 성능이 향상됨을 확인하였다.

Bufferbloat 환경에서 MPTCP 성능 개선을 위한 전송 상태 모니터링 방법 (Transmission status monitoring method for improving the performance of MPTCP in Bufferbloat environment)

  • 정일형;이재용;김병철
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제11권3호
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    • pp.259-269
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    • 2018
  • Multipath TCP (MPTCP)는 다중 경로를 통해 데이터를 전송하므로 향상된 네트워크 성능을 기대할 수 있으나, 예고 없이 전송 경로에서 발생되는 Bufferbloat은 해당 경로의 성능뿐만 아니라 다른 경로의 성능 역시 저하시켜 단일 TCP 보다 오히려 좋지 않은 성능이 발생한다. 이와 같은 Bufferbloat 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 송신단에서 MPTCP 레벨의 전송 상태 모니터링 방법과 HoL 패킷 재전송 알고리즘을 제안하였다. 제안한 알고리즘은 송신단 독자적으로 Bufferbloat 감지를 가능하게 하며, 전송 상태 모니터링 버퍼에서 HoL 패킷을 식별하여 정상 경로로 재전송함으로 HoL Blocking문제를 해결할 수 있도록 하였다. NS-3기반 시뮬레이션 결과 제안한 알고리즘은 기존 MPTCP 대비 전송 성능은 최대 22.8%까지 향상되었고, 송신 버퍼 및 수신 버퍼에 대기하는 평균 패킷 수는 기존 대비 각각 44.3%와 9.2% 수준으로 감소되었음을 확인하였다.

4족보행 로봇 TITAN-VIII의 Dijkstra's Algorithm을 이용한 최적경로 탐색 (Optimizing Path Finding based on Dijkstra's Algorithm for a Quadruped Walking Robot TITAN-VIII)

  • ;안병원;배철오
    • 해양환경안전학회지
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    • 제23권5호
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    • pp.574-584
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    • 2017
  • 본 논문에서는 보행로봇의 일종인 TITAN-VIII라 불리는 로봇을 이용하여 가장 짧은 경로를 탐색하여 이동하는 방법에 관한 연구를 나타낸다. 보행로봇의 경우 바퀴구동 로봇에 비해 불규칙한 지면 위를 자유로이 이동 가능한 장점 등을 가지고 있는데 반해 이동속도는 바퀴구동 로봇에 비해 느린 편이다. 따라서 본 논문에서는 목적지에 도달하기까지 시간을 최소화하는 최적경로 탐색 제어방법을 제시하였다. 경로를 탐색하기 위해 Dijkstra's algorithm라 불리는 알고리즘을 기반으로 하여 적용하였다. 또한 로봇이 항상 정적인 자세를 유지하는 로봇의 다양한 자세에 대해서도 다루었다. 로봇의 자세제어와 알고리즘을 통하여 로봇의 관절각 결정에 필요한 여러 수학방정식을 제시하였다. 그 후 원하는 궤적으로 로봇이 이동하고 탐색하는 알고리즘을 고안하였고, 제안한 방법의 결과를 실험으로 확인하였다.

WSN 기반 화재 상황 모니터링을 통한 대피 경로 도출 알고리즘 (Customized Evacuation Pathfinding through WSN-Based Monitoring in Fire Scenarios)

  • 윤진이;진연진;박소연;이형준
    • 한국통신학회논문지
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    • 제41권11호
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    • pp.1661-1670
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    • 2016
  • 본 논문에서는 화재 상황에서의 위험도 예측 시스템과 화재 대피 경로 도출 알고리즘을 제안한다. 온도 예측 시스템에서는 무선 센서 네트워크를 통해 수집한 온도 정보를 기반으로 멀티레벨 클러스터링 기법을 통해 사용자가 대피할 시점의 온도를 예측한다. 예측된 온도와 이의 신뢰도를 바탕으로 사용자의 현재 위치부터 가장 안전한 출구까지의 대피 경로를 도출하는 화재 대피 경로 알고리즘을 제안한다. NIST의 FDS(Fire Dynamics Simulator) 시뮬레이터를 이용하여 47개의 정적 노드로 구성된 무선 센서 네트워크에 대해 1436.41초 동안 성능 평가를 한 결과, 제안하는 온도 예측 시스템을 사용하였을 때, 예측 정확도가 1.48배 증가하였으며, 예측 정확도가 높은 군에 속하는 노드에 대해서는 4.21배로 크게 증가한 것으로 나타났다. 또한, 화재 대피 경로 알고리즘을 통해 도출한 대피 경로가 실제 ground-truth 온도를 사용하여 대피했을 때에 비하여 안전한 노드를 경유하는 비율이 큰 차이를 보이지 않았으며, 최단 대피 경로에 비해서는 약 12% 이상 더 안전한 경로를 도출하였음을 확인할 수 있었다.