• 한국ITS학회 논문지
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• 제15권3호
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• pp.34-44
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• 2016

본 연구에서는 고속도로 VDS에서 수집된 시간평균속도를 이용하여 공간평균속도를 산출하는 방법들의 성능을 비교하고자 한다. 이를 위해서 먼저, 이전 연구들에서 제시된 시간평균속도를 이용한 공간평균속도 추정방법들을 정리하였다. 현장에서 수집된 시간평균속도와 공간평균속도 자료는 기계 혹은 측정 상의 오차로 정확한 값을 보장하기 힘들다. 따라서 미시교통시뮬레이션모형을 이용하여 이상적인 상황에서 공간평균속도 값을 산출한 후, 본 연구에서 선정된 공간평균속도 산출방법론을 통해 산출된 추정값과 비교하였다. 비교 결과, 개별차량의 시간평균속도 자료를 이용하는 경우, 조화평균 값과 교통량-거리가중 조화평균 값이 공간평균속도 값에 가장 근사하게 분석되었다. 그리고 30초 단위 시간평균속도를 사용하는 경우에는 교통량-거리가중 조화평균 값이 가장 유사하였다. 현장에서 공간평균속도를 구하는 것이 매우 어렵기 때문에 본 연구에서는 중부고속도로에 레이더검지기를 설치하여 개별 차량의 경로자료를 수집한 후, 경로자료를 이용하여 공간평균속도를 산출하였다. 분석 결과, 교통량-거리가중 조화평균을 이용한 추정값이 공간평균속도에 비교적 유사한 것으로 나타났다.

• 전자공학회논문지
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• 제52권1호
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• pp.89-101
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• 2015

본 논문에서는 비냉각방식 적외선 스테레오 카메라 시스템을 이용하여 고속으로 이동하는 고온의 소형 물체의 3차원 위치를 추정함에 있어서 무작위로 추정되는 그 위치를 확률 모델로 표현하는 방법을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 확률적 위치 모델은 디지털 영상으로 인한 픽셀위치의 오차(pixel position error)와 비냉각식 적외선 카메라에서 영상을 취득하는 순간의 차이에 의한 지터오차(jitter error)로부터 유도되는데, 두 가지 오차를 결합한 통합 오차확률모델을 수학적으로 제시하고 실험을 통하여 그 효용성을 보여준다. 우선 본 논문에서 고안한 적외선 카메라의 지터 측정기를 이용하여 적외선 카메라에서 발생하는 타이밍 지터를 통계적으로 관찰하여 확률모델을 설정한다. 또한 디지털 영상의 스테레오 정합 과정에서 발생하는 픽셀 오차에 의하여 정확도가 떨어지는 측정거리를 확률모델로 정의한다. 실험 측정 결과, 지터는 가우시안 확률분포로 모델링하는 것이 가능하며, 픽셀오차는 균일 확률분포로 모델링된다. 이 두 가지 확률분포를 갖는 오차는 상호 독립으로서 선형 결합되는데, 전체 오차에 대한 확률분포는 지터오차 변수의 확률분포와 픽셀위치오차 변수의 확률분포를 컨볼루션함으로써 유도된다. 실제 고속 이동체에 대하여 정밀한 3차원 궤적측정기와 자체 구현한 적외선 스테레오 카메라 시스템을 이용하여 제안한 확률모델을 3차원 위치추적 실험에 적용한 결과 95% 신뢰도 구간에서 물체의 위치를 추정하는 것을 확인하였다. 즉, 물체의 위치를 정확하게 측정하는 것은 이론적으로는 불가능하며, 확률모델을 통하여 물체의 위치를 표현하는 것이 타당함을 확인할 수 있다. 본 논문에서 제안한 확률모델은 적외선 스테레오 카메라를 이용한 거리측정에서 부정확함을 확률적으로 모델링하여 위치정보에 대한 불확실성을 보정해주며, 특히 적외선 스테레오 카메라를 이용한 고속 물체의 위치추적 및 거리측정에서 이론적, 실험적 토대를 제공할 것으로 기대된다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제29권1호
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• pp.1-9
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• 2020

과학기술의 발전에 따라 탄도탄에 대한 위협이 나날이 증대되고 있으며, 이러한 위협에 대처하기 위한 탄도탄 요격미사일에 대한 개발이 요구되고 있다. 대탄도탄용 요격미사일의 개발을 위해서는 요격시험이 필수적이다. 시험을 통해 얻은 계측자료를 활용하여 요격미사일을 포함한 전체적인 요격 시스템의 성능을 확인할 수 있다. 그러나 요격시험 시에는 요격에 의한 파편이 발생되기 때문에 안전을 위한 민간인의 접근 통제가 필요하다. 따라서 요격시험에 앞서 요격 파편에 대한 안전구역의 신뢰도 높은 추정이 선행되어야 한다. 본 논문에서는 모델링 분석 및 시뮬레이션을 활용하여 요격 파편에 대한 안전구역을 산출하였다. 우선, 탄도탄과 요격미사일의 발사단계에서 요격까지의 전 과정에 대한 시뮬레이션을 수행하였고, 요격 시점에서의 상대 속도 및 상대 각도를 산출하였다. 이 결과를 활용하여 요격 시의 에너지를 계산하고 요격 파편의 방출속도를 산출하였다. 이후, 파편에 작용하는 항력과 중력을 고려하여 낙하 궤적을 산출하였고, 파편의 낙하 지점과 위험도를 종합적으로 고려하여 최종 안전구역을 산출하였다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제37권2호
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• pp.68-78
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• 2000

본 논문에서는 GPS에 의해 측정된 차량의 주행 궤적을 지도상의 도로와 매칭시키기 위한 새로운 지도매칭 알고리즘을 제안한다 이는 차량항법장치에서 중요한 기능인 차량의 위치 정밀도를 간접적으로 향상시켜 준다 제안한 알고리즘은 주행중인 차량을 Singer 모델의 상태방정식으로써 모델링한 후 칼만 필터를 적용하여 차량의 위치를 정확히 도로 위로 위치시킴과 동시에 위치정확도를 개선시켜 준다 그리고 교차로에서는 실제 주행경로를 정확히 판단하기 어렵기 때문에 칼만 필터링에 의해 추정된 위치값을 선형회귀(linear regression) 시킴으로써 차량의 진행 방향각을 결정한 다음 각 도로의 방향각과 비교하여 치량의 주행경로를 판단하도록 한다

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.359-365
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• 2001

본 논문에서는 바이러스-진화 유전 알고리즘에 기반한 퍼지 기저 함수 확장을 이용한 표적 추적 시스템의 설계 방법을 제안한다. 일반적으로 표적 추적의 목적은 센서로부터 얻어진 표적의 과거 위치에 기반하여, 미래에 대한 표적의 궤적을 추정하는 것이다. 확장 칼만 필터와 같은 전통적이고 수학적인 비선형 필터링 기법에서 강한 비선형성은 시스템의 성능을 저하시킬 수 있다. 이러한 비선형 필터링 기법의 장점을 결합한다. 제안된 방법에서, 확장 칼만 필터의 파라미터로 학습 데이터를 구성하고, 강한 근사화 능력을 가지는 퍼지 기저 함수에 유전 알고리즘의 유전적 다양성 상실로 이한 조기 수렴을 방지하는 바이러스-진화 유전 알고리즘을 결합하여, 파라미터와 규칙 수를 동시에 동정시킴으로써 확장 칼만 필터의 오차를 보정한다. 마지막으로, 제안된 방법은 3차원 상의 모의 실험을 통해 그 성능이 입증된다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제28권3호
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• pp.237-245
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• 2017

본 논문에서는 우선, 진폭 비교 모노펄스(amplitude comparison monopulse) 방식으로 표적을 추적하는 모노펄스 센서(monopulse sensor)를 모델링하여 부가적인 방해 신호가 없는 경우, 표적에 대한 원활한 추적이 가능하도록 모델링하였다. 그 후, 여러 점 잡음 재밍(spot noise jamming) 시나리오들에 대한 시뮬레이션을 수행하여 모노펄스 센서의 각도 추정 결과 및 운동 궤적을 비교 및 분석하였다. 결과적으로, 본 연구를 통해 모노펄스 센서에 대한 점 잡음 재밍 기법의 효과적인 성능 분석이 가능하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.534-543
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• 2015

본 논문에서는 다수의 DME (distance measuring equipment) 지상국에 대한 거리 측정치들을 결합할 경우 문제가 될 수 있는 시각 비동기 오차를 소개하고 이를 대비한 위치 결정 방법을 제안하였다. 소개된 시각 비동기 오차는 한 개의 DME와 한 개의 VOR (VHF omnidirectional range)을 활용하는 기존의 위치 결정 방법에서는 발생하지 않는 오차요인이다. 제안된 방법은 항공기의 속도벡터를 이용하여 동기화 되지 않은 다수의 임의 시점의 DME 거리 측정값들을 위치 결정 시점으로 투영하는 원리를 활용하였다. 한 개의 대표적 궤적을 활용한 시뮬레이션을 통하여 제안된 방법을 활용할 경우 이미 구축되어진 DME 인프라의 변경 없이 다수의 DME를 활용하여 항공기의 위치를 높은 정확도로 추정할 수 있음을 확인하였다.

• 정보과학회 논문지
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• 제42권6호
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• pp.748-754
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• 2015

본 연구에서는 다중 상태 변수의 인수 HMM을 일반화하여 연속 은닉 변수와 이산 은닉 변수가 결합된 순차 상태 추정 모형을 제안하고 이에 기반한 보행 동작 모형을 설계한다. 유한 상태의 이산변수는 마르코프 연쇄 구조로 보행의 동역학적 특성을 표현하고 각 이산 상태에 대해 연속 변수를 독립변수로 한 가우스 과정을 정의한다. 마르코프 상태 천이는 여러 가우스 과정 사이의 스위칭을 제어하며 각 가우스 과정은 동일한 자세의 회전 또는 다양한 시각을 표현한다. 온라인 필터링 추론을 위해 입자 필터 방식의 추론 알고리듬도 제시한다. 이 알고리듬은 입력 벡터 열이 주어졌을 때 이들 병렬적 가우스 과정을 동적으로 갈아타는 스위칭 궤적을 디코딩 해준다. 실험 결과 비선형적 보행자 비디오 영상을 보행방향과 보행 상태의 열로 분리하며 매우 직관적인 해석을 할 수 있음을 보였다.

• 건축역사연구
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• 제7권4호
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• pp.191-198
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• 1998

로마의 판테온은 고대 로마 시대의 건축 유구 중에서 그 원형을 가장 잘 유지하고 있는 건축물중의 하나이다. 않은 부분이 헐리거나 다시 지어졌음에도 불구하고 대형 로툰다와 벽체, 그리고 포티코는 아직도 원래의 장중한 모습을 그대로 지니고 있다. 직경 43.3M의 로툰다 내부는 그와 같은 높이인 돔 상부에 뚫려있는 직경 8.1M의 '눈'(Oculo)을 통해 들어오는 햇빛만으로 밝혀진다. 판테온은 정 남-북으로 방위를 잡았고 포티코는 로툰다의 정 북 방향으로 놓였다. 어떤 건축물이 정 방위하는 것은 그 자체로 매우 특이한 일이다. 이집트의 피라미드, 메소포타미아의 지구라트 등이 그러한 예에 해당한다. 이는 개략적인 정 방위와는 근본적으로 다른 배치 개념인 것이다. 필자는 그 중에서도 특히 정 남-북 방위를 잡은 경우는 일사각과 뗄 수 없는 관계가 있다고 믿는다. 이집트의 피라미드가 정 사각추 라는 단순한 기하학적 형태를 지닌 것처럼 판테온도 구형 및 원통형이라는 단순한 기하학적 형태를 지녔다. 돔 상부의 '눈'을 통해 들어오는 원형의 햇빛은 마치 규칙적으로 돌아가는 탐조등처럼 하루하루 로툰다 내부를 비추며 돌아간다. 햇빛은 당연히 규칙적으로 돌아가는 것이다. 그렇다면 햇빛과 판테온의 형태 사이에 어떤 관계가 있을 수 있으리라고 추정할 수 있다. 필자는 이러한 관계를 찾기 위해 scanning한 판테온 도면 위에, autocad로 로마의 위도에 맞춘 해의 궤적도를 그리는 작업을 했다. 기대했던 만큼의 결과는 아니었지만 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. (1) 포티코 앞쪽 지붕 정점은 동지일 정오 돔의 그림자와 만난다. (2) 포티코 앞쪽 기둥열의 평면상 중심선은 돔의 입체적 중심에서 그린 동지일 정오 해의 고도각과 일치한다. (3) 춘, 추분 정오, '눈'을 통해 들어오는 햇빛은 로툰다 출입구 아치를 지나 포티코 바닥에 특이한 형태의 빛을 만든다. 이는 춘, 추분 정오에만 만들어지는, 아치의 원호와 '눈'의 원호가 만나서 만드는 특이한 형태의 빛이다. 여기서 판테온이 춘, 추분을 정시(定時)하기 위한 일종의 해시계였다는 가설이 성립될 수 있다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제15권4호
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• pp.68-80
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• 2016

자율주행 차량은 다양한 센서를 활용하여 사람과 유사한 수준으로 실시간 도로환경 변화를 인지, 환경 변화에 대한 적절한 판단 및 제어를 수행하여야 한다. 특히 영상센서는 차선인식 기능을 통해 주행방향 결정 및 차로이탈 방지 등 조향제어 수행을 위한 인지에 활용된다. 하지만 관련 성능기준은 ADAS(Advanced Driver Assistance System)와 연계된 '운전자 보조' 역할에 초점이 맞춰져, 자율주행시 요구되는 '주체적 상황 인지'를 위한 성능조건과 다를 것으로 판단된다. 본 연구에서는 자율주행시 차선인식 기능이 정상적으로 작동되지 않는 상황이 지속될 때 차량 진행방향과 도로 선형방향의 불일치에 따라 발생되는 횡방향 차로이탈을 차량의 이동 궤적을 기반하여 추정하고, 안전성 확보를 위한 차로이탈 허용 수준 및 영상센서 성능수준을 제시하였다. 분석 결과 승용차 조건에서 차선인식 기능이 1초 이상 연속적인 오작동을 일으킨다면 차로이탈에 의한 위험한 상황에 놓일 수 있는 것으로 나타났다. 따라서 자율주행 차량을 위한 차선인식 기능 평가 시 현재 기준보다 큰 횡방향 차로이탈상황에 대한 검토가 필요할 것으로 판단된다.