• 제목/요약/키워드: 레이저 센서

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UGV에서 효율적인 노면 모니터링을 위한 퓨전 센서 시스템 (A Fusion Sensor System for Efficient Road Surface Monitorinq on UGV)

  • 유성환;김서연;신지우;김태식;정진만
    • 스마트미디어저널
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    • 제13권3호
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    • pp.18-26
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    • 2024
  • 노면 모니터링은 노면의 함몰 정도 및 크랙 감지와 같은 위험 요소 관리를 통해 도로 환경의 안전성을 유지하는 필수적인 과정이다. 고성능 2D 레이저 센서를 탑재한 자율주행 기반 UGV를 활용한 정밀 측정이 가능하지만, 고성능 센서의 에너지 소모량 증가로 인해 배터리 용량에 대한 한계가 있다. 본 논문에서는 UGV에서 효율적인 노면 모니터링을 위한 퓨전 센서 시스템을 제안한다. 제안된 퓨전 센서 시스템은 카메라를 통한 칼라 정보와 선레이저 센서를 통한 깊이 정보를 결합하여 노면 모니터링의 정밀한 변위 탐지를 가능하게 한다. 또한 카메라 센서를 이용해 모니터링 대상의 탐지 여부에 따라 선레이저 센서 스캔 주파수를 동적으로 제어하는 동적 샘플링 알고리즘을 적용함으로써 불필요한 에너지 소모를 절감한다. 제안된 퓨전 센서 시스템에서의 평균 소비전력 모델을 제시하고 다양한 미션 환경의 크랙 분포 및 센서 특성을 고려하여 에너지 효율성을 분석한다. 성능 분석 결과, 선레이저 센서의 Active 상태 소비 전력이 Saving 상태의 2배이고, λ=10, µ=10인 환경에서 고정 샘플링 기법에 비해 전력 소비 효율이 13.3% 향상됨을 확인하였다.

마커인식 및 레이저 센서를 이용한 드론의 도킹 시스템 설계 (The Design of Docking Drone System using Marker Detection)

  • 백종환;박희수;오세령;신지훈;김상훈
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2016년도 추계학술발표대회
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    • pp.755-758
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    • 2016
  • 본 논문에서는 마커 인식과 레이저 센서를 이용하여 드론과 모듈 로봇 간의 상호작용이 가능하며 도킹 가능한 드론을 설명한다. 모듈 로봇은 4족 로봇으로 4개의 다리를 이용하여 보행이 가능하며 스스로 장애물 회피 등의 지능적 행동이 가능하다. 연구에서는 1대의 카메라를 이용하여 마커 인식을 하고 레이저 센서 송수신을 통하여 모듈 로봇과의 상호작용이 가능함을 보인다. 실험은 마커 인식과 레이저 센서를 융합하였을 때의 도킹 성공률이 뛰어났다는 결과를 보이며 드론의 페이로드가 다른 상황에서도 안정적인 결과를 보여 영상이나 방범, 농업 분야에서 특수한 기술을 갖는 로봇을 드론과의 도킹을 통해 다른 모듈화 된 로봇들과 교체하여 실효성을 극대화 시킬 수 있을 것이다.

800nm급 펨토초 레이저로 제작된 FBG 센서의 내방사선 특성 (Radiation resistant Characteristics of Fiber Bragg Grating Sensors made with 800-nm femtosecond laser)

  • 김종열;이남호;정현규;손익부
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2017년도 추계학술대회
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    • pp.711-713
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    • 2017
  • 본 논문에서는 800nm급 펨토초 레이저와 위상마스크를 이용하여 게르마늄이 첨가된 일반 광섬유(Corning SMF-28)에 FBG 센서를 가공하였다. 제작된 FBG 센서는 누적방사선 100 kGy급 감마선에 조사하여 방사선 영향을 평가하였다. fs-FBG-2 센서는 방사선 조사 중에 불완전한 광특성을 보였지만, fs-FBG-1 센서는 누적선량 100kGy에서 Bragg 파장변화가 10pm 이하로 나타나 뛰어난 내방사선 특성을 보였다.

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기획특집 2: 군사용 전자광학 기술의 현재와 미래 -국방 레이저 기술 발전 방향

  • 강응철
    • 광학세계
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    • 통권130호
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    • pp.25-28
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    • 2010
  • 1960년대 초부터 레이저 기술은 새로운 무기나 군사용 레이저 센서를 개발하는데 응용되어 왔으며, 현대전에서 일반적으로 사용되는 정밀유도탄이나 대부분의 사격통제장치에 활용되고 있다. 레이저 기술은 재 운용 중인 무기의 정밀도를 더욱 향상시키는데 활용될 것이며, 미래전에 필요한 새로운 장비나 무기를 개발하는 데에도 필수적인 기술이 될 것으로 전망된다.

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분광 영역 모드록킹 레이저를 이용한 공진형 광섬유 격자 센서 (Resonance Fiber Bragg Grating Sensor system based on Fourier Domain Mode-locking Laser)

  • 최병권;전민용
    • 한국광학회지
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    • 제23권5호
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    • pp.211-216
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    • 2012
  • 본 논문은 분광 영역 모드록킹(Fourier domain mode-locking: FDML) 레이저를 기반으로 공진형 광섬유 격자 센서를 구현한 결과를 보고한다. FDML 레이저는 파브리-페롯 가변 필터를 이용하여 링 형태로 구성하며, 레이저 공진기 안에 광섬유 격자 2개를 한 쌍으로 하여 센서부 2개를 삽입한 구조이다. 광섬유 격자는 반사 거울 역할을 하며, 광섬유 격자의 위치에 따라 독립된 FDML 레이저 공진기를 구성한다. 각각 센서부의 공진 주파수는 46.687 kHz 와 44.340 kHz이다. FBG 센서 시스템에 정적 및 동적 스트레인을 가하였으며, 정적 스트레인에 대해 파장 영역과 시간 영역에서 측정된 스트레인에 대한 변화율은 각각 $0.61pm/{\mu}{\epsilon}$, $0.8ns/{\mu}{\epsilon}$ 이다.

링레이저 자이로의 몸체진동 검출센서를 이용한 dither-stripping 연구 (A study on the dither-stripping with dither motion sensor of a ring laser gyroscope)

  • 심규민;임후장
    • 한국항공우주학회지
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    • 제31권5호
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    • pp.63-71
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    • 2003
  • 본 논문에서는 몸체진동형 링레이저 자이로에서 몸체진동을 검출하기 위한 각속도 센서 출력을 V-F 변환하여 링레이저 출력에서 몸체진동에 의한 출력을 제거하는 dither-stripping 방법에 대하여 논의하였다. Dither-stripping에서는 V-F 출력펄스와 링레이저 출력펄스간의 환산계수를 산출하는 방법과 V-F 출력펄스의 offset를 보정해주는 방법이 중요하다. 각속도 센서의 출력을 V-F 변환하여 dither-stripping하는 경우에는 offset을 보정하는 과정에서 몸체진동의 진폭잡음에 의한 자이로 출력의 오차가 크게 발생한다. 우리는 V-F 출력펄스를 미분하여 offset을 제거하는 방법을 고안하였다. 이를 위해서는 각속도 센서의 출력을 90deg 위상 이동시켜서 각도신호를 만들고 V-F 변환해야 하며 링레이저 출력의 위상도 샘플링의 반주기만큼 이동시켜야 한다. 그리고 두 펄스간의 환산계수는 분산을 이용하여 산출하였다. 이러한 각도신호 미분방식의 dither-stripping에 의하여 개선된 결과를 얻을 수 있었다.

레이저포인터와 단일카메라를 이용한 거리측정 시스템 (A Distance Measurement System Using a Laser Pointer and a Monocular Vision Sensor)

  • 전영산;박정근;강태삼;이정욱
    • 한국항공우주학회지
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    • 제41권5호
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    • pp.422-428
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    • 2013
  • 최근에 소형무인기(small UAV)에 대한 관심이 증대되고 있는데, 이는 소형무인기가 비용대비 효율적이고 사람의 접근이 어려운 재난 환경 등에 적합하기 때문이다. 이러한 소형무인기에서 거리측정을 통한 매핑(mapping)은 필수적인 기술이다. 기존의 무인시스템 연구에서 거리 측정 센서는 주로 레이저 센서와 스테레오 비전 센서를 많이 사용하였다. 레이저 센서는 정확도와 신뢰성이 우수하지만 대부분 고가의 장비이고 스테레오 비전 센서는 구현이 용이하지만 무게 측면에서 소형무인기에 탑재하여 사용하기에는 적합하지 않다. 본 논문에서는 레이저 포인터와 단일 카메라를 사용하여 저가의 거리측정기를 구성하는 방안을 소개한다. 제안한 시스템을 이용하여 거리를 측정하고 이로부터 맵을 구성하는 실험을 수행하였고 실제 데이터와 비교 분석하여 시스템의 신뢰성을 검증하였다.

레이저 레이더 센서를 이용한 건널목 지장물 검지장치의 기능시험 (Functional Testing of Level Crossing Obstruction Detecting System Using Laser Radar Sensor)

  • 신동호;백종현;최현영;김용규
    • 한국통신학회논문지
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    • 제39C권3호
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    • pp.307-315
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    • 2014
  • 기존의 건널목 지장물 검지장치는 선검지 방식으로 지장물을 검지하지 못하는 구간이 발생하며, 분산적인 기기설치로 인해 유지보수 비용 및 안전성 측면에서 문제가 되고 있다. 따라서 이러한 지장물 검지장치의 문제점을 해결하기 위해 레이저레이더 센서를 이용한 건널목 지장물 검지장치가 개발되었다. 본 논문에서는 개발된 레이저레이더 센서를 이용한 건널목 지장물 검지장치의 기능시험을 수행한 결과에 대해 설명하고 있다. 기능시험은 지장물 검지에 따른 센서부와 제어부의 정상작동 시험과 센서부와 제어부에 고장 발생 시 고장정보를 표시하는 시험으로 구성하여 수행하였다. 수행된 기능시험을 통해 레이저레이더 센서를 이용한 건널목 지장물 검지장치의 기능들이 모두 정상동작하는 것을 확인하였다.