• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.426-432
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• 2012

The positions of vessels in JTIDS where each vessel broadcasts its position, can be found using the relative navigation method. Besides positioning, the relative navigation could be adopted for identification friend or foe, tracking targets, monitoring battle field and etc. In this paper, we have explained the fundamental operation and technical structure for the relative navigation and implemented the simulation platform to evaluate the basic function and performance of the system in arbitrary environment. Using platform, the availability of relative navigation within the group network and the characteristic of the algorithm for position prediction was verified. Based on the simulation result, it was verified that EKF based navigation algorithm could produce great initial error and need quite convergence time. To improve the performance, we proposed a new navigation algorithm which uses the minimum norm estimation algorithm until the EKF converges. The simulation results reveal the relative navigation can be effectively used in the formation flight and collision avoidance system.

• 한국측량학회지
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• 제11권1호
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• pp.61-66
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• 1993

위치결정은 삼각측량, 다각측량, 천문측량으로 결정하지만, 측점이 이동하는 경우는 종래의 측량방법으로는 불가능하다. 인공위성측량은 이러한 문제점을 해결하여 자동차에서 위치를 확인하는 것이 가능하다. 자동차 위치결정의 이론적 방법은 인공위성위치결정시스템을 사용할 수 있으며, 위성측량시스템 중공학적으로 가장 활용범위가 넓고 이용이 편리한 것은 1980년대 완성된 미국의 GPS로서 궤도고도 20,000km 상공에 6개의 궤도면에 4개씩 총 24개의 위성을 배치하여 전세계 어디에서도 수초안에 위치를 측량하는 시스템이다. 이 시스템은 항공기나 선박 등의 항법유도에 이용되고 있다. 따라서 본 연구에서는 GPS를 이용한 인공위성측량방법으로 자동차위치결정을 실용화시키고자 하는 실험적 연구이다. 연구방법에는 1점측위와 상대측위를 비교하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제32권7호
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• pp.69-75
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• 2004

비행중인 다른 항공기를 회피하며 항공기를 목표점까지 유도하는 문제를 2차원 평면에서 고려하였다. 항공기는 속도의 크기가 일정한 질점이며, 제어입력으로 측가속도를 사용하는 것으로 가정하였다. 이동장애물에는 척력 포텐셜함수를 목적점에는 인력 포텐셜함수를 인공적으로 부여하여 항공기에 척력과 인력이 작용하도록 하였다. 유도/회피명령은 이들 포텐셜력과 상대속도를 사용하여 실시간으로 구현 가능한 유도/회피법칙을 구현하였다. Log 형태의 포텐셜함수를 사용하면 구현된 유도법칙은 잘 알려진 비례항법유도법칙이 되며, 회피법칙은 장애물까지 도달시간에 반비례하고 시선각 변화의 반대 방향으로 항공기를 회전시킨다. 제안된 유도/회피법칙은 시뮬레이션을 통하여 타당성을 검증하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제8권1호
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• pp.27-40
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• 2013

본 연구는 미래예측방법으로 많이 활용되고 있는 시나리오플래닝 방법론을 적용하여 2006년에 개발된 한국형 수중로봇시스템(심해무인잠수정시스템)의 바람직한 미래상을 도출하였다. 한국이 개발한 이 심해무인잠수정의 설계심도는 6000미터이며, 그 구성을 보면, '해미래'는 실질적인 심해탐사작업을 실행하고, 이 '해미래'를 지원하는 '해누비'는 심해에서 시료채취나 탐사가 가능하다. 한편 이 한국형 심해무인잠수정시스템은 수중복합항법시스템을 사용하고 있지만, 6000m심해에서 5m이내의 항법오차가 있고 50cm이내의 상대 위치오차를 가지고 있다. 따라서 본고는 이를 보완하여 관련 분야에서 기술 선도국이 될 수 있는 한국정부가 추진해야 할 바람직한 미래전략방향을 고찰했다. 그 결과 인디케이터와 가상벽을 갖춘 외부장치를 구비한 심해무인잠수정 시스템 개발이 한국에 있어 미래지향적인 정책추진방안이었다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제17권5호
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• pp.200-209
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• 2018

일반적으로 자율주행 차량은 측위를 위하여 GNSS(Global Navigation Satellite System)에서 절대위치 신호를 수신하여 지도에 매칭하는 방식을 사용한다. 하지만 도심이나 터널에서 정상적인 위성신호를 수신하기 어렵기 때문에 추측항법(Dead Reckoning)으로 절대위치를 추측하므로 누적 오차의 주기적 보정이 병행되어야 한다. 본 연구에서는 자율주행시 GNSS 위치 신호 수신이 어려운 터널 내에서 사용되는 추측항법의 오차를 일정수준 이하로 유지하기 위하여 기존 도로시설물을 이용한 오차 보정을 위한 시설물의 선정 방법을 제안하였다. 시설물의 특성으로서 모양, 설치위치 등 '다양성' 검토를 위하여 관련 기준 검토, 영상 및 라이다센서 조사로 얼마나 잘 인지하는 지에 대한 '인지성' 조사, 설치위치 및 간격에 의한 '규칙성'을 조사하여 후보시설물을 선정하였다. 본 연구 결과로 측위오차 보정 지원시설로 소화전함/안내표지(50m), 유도표지등A(300m), Lane Control System(500m), 최고/최저속도제한표지, 제트팬을 선정하였으며, 기존 시설물만으로 오차 보정이 가능하다고 판단하였다. 본 연구의 결과는 자율주행 차량의 터널내 측위보정시 활용될 것으로 기대된다.

• 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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• 제8권3호
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• pp.467-475
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• 2018

최근 전 세계적으로 지진의 발생이 증가하고 있으며, 우리나라는 2016년 9월 12일 경주지역에서 지진 관측 시작 이후 가장 큰 리히터 규모 5.8의 지진이 발생하였다. 또한 이 지진발생 이후 2017년 1월~2017년 12월까지 약 200회가 넘는 여진이 발생하고 있다. 2017년 발생한 지진 중 가장 큰 규모의 지진은 2017년 11월 15일 포항 인근에서 발생한 5.4 규모의 지진이었다. 본 연구에서는 국내 상시관측소 데이터를 이용하여 지진으로 인한 좌표변동을 분석하고자 하였다. 2017년 11월 15일 발생한 포항지역 지진으로 인한 좌표변화 분석을 위해 이동측위 방법으로 자료처리를 수행하였으며, 2017년 1월~2017년 12월까지 국내 상시관측소 9개소의 관측자료를 상대측위 방법으로 처리하여 지진으로 인한 좌표변화를 분석하였다. 연구결과, 이동측위를 통해 지진으로 인한 순간적인 좌표변화량을 추정할 수 있었으며, 상대측위 결과로부터 국내 상시관측소의 좌표변화가 없음을 제시할 수 있었다. 2017년 경주지진 이후 계속해서 여진이 발생하고 있어 이 지역에 대한 지속적인 모니터링이 필요할 것으로 판단된다.

• 대한공간정보학회지
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• 제3권2호
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• pp.213-220
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• 1995

차량 항법 시스템에서 맵 매칭(map matching) 방법은 데드 레코닝(dead reckoning) 기법으로 구한 차량의 위치가 지도상의 도로위에 일치하지 않는 경우에 이를 도로위에 매칭(matching) 시키기 위한 방법이다. 본 논문에서는 교차로 부근에서 차량의 회전을 감지함으로서 센서 및 수치지도자료에 기인하는 위치오류를 보정할 수 있는 새로운 맵 매칭 알고리즘을 제안하였다. 제안된 알고리즘은 진행거리의 상대오차와 도로거리의 절대오차를 이용하여 교차로 지역의 범위를 설정하고, 설정된 지역에서 차량의 진행각을 감지하여 교차로에 연결된 각 도로에 대한 출발지점을 알아내고, 회전각과 진행각을 비교하여 새로운 위치를 알아내는 방법이다. 제안된 알고리즘의 효율성을 검증하기 위하여 거리센서로 속도센서를, 방향센서로서 광 자이로를 이용하여 휴대용 컴퓨터에 시스템을 구성하고, 대전지역을 시범지역으로 선정하여 알고리즘을 실험한 결과 그 유효성을 입증할 수 있었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제37권10호
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• pp.1002-1009
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• 2009

본 논문에서는 저가의 스트랩다운 센서 및 탐색기 기반의 정밀한 유도필터 설계를 다룬다. 고려된 스트랩다운 센서는 3축의 가속도계와 자이로로 구성된 IMU, 3 축 자기장계 및 압력고도계이다. 유도탄의 위치, 속도, 자세 및 압력고도계의 바이어스 오차가 유도필터의 상태변수로 고려된다. 상태방정식 및 측정방정식의 비선형성이 크기 때문에 UKF(Unscented Kalman Filter)를 도입한다. 제안된 유도필터는 표적 위치오차가 없을 경우 항법필터로 동작한다. 표적오차가 존재하는 경우에도 유도탄-표적간 상대 정보를 정확히 추정함으로서 정밀한 유도성능을 보장한다. 특수한 교전상황에서는 유도필터의 가관측성 문제가 발생함이 확인되었다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.290-295
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• 2011

최근접점과 최근접시간에 기초를 둔 종래 선박충돌회피 알고리즘은 국제해상충돌예방규칙(COLREG, International Regulations for Preventing Collisions at Sea, 1972)에 의한 선박간의 항법규정을 고려하지 않는다는 문제점이 있다. 본 논문에서 제안하는 알고리즘은 조우선박의 상대방위를 측정함으로써 자선이 피항선인가 유지선이 될 것인가를 판단한다. 피항시점을 결정하기 위하여 타원형의 선박안전영역 모델을 이용하여 타선과 위험한 위치에 도달하는 지점과 시간을 계산함으로써 피항을 수행한다. 두 선박의 위치, 속도 및 방위를 임의로 생성하여 타원모델에 의한 충돌회피 과정을 시뮬레이션 한다. 또한 실제적인 해양사고 발생 자료를 이용하여 충돌위험 분석 및 선박간 충돌회피를 위한 방안을 제시한다. 제안한 알고리즘은 안개 및 기상악화의 경우 시계가 제한되거나 야간항해 중 항해등의 식별이 어려워 피항선과 유지선의 판단이 불확실한 경우에도 국제해상충돌예방규칙에 의한 충돌회피 동작에 효과적으로 적용할 수 있다.

• 전자공학회논문지
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• 제51권3호
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• pp.164-173
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• 2014

수중 로봇 분야에서 수중 환경 인식은 매우 중요하나, 탁도 등의 제약으로 인하여 수중 광학 카메라의 사용은 제한적이다. 대안으로 기대하는 수중 영상 소나의 경우, 소나 영상의 품질이 영상 처리에 의해 자연물을 그대로 인식하기에 충분히 안정적이며 정확하지 못하다. 이를 극복하고자 본 논문의 Part 1에서 초음파의 특징을 고려한 인공 표식을 제안하였으며, 형상 행렬 기반의 인식 방법을 함께 제안하고 검증하였다. 그러나 실제 해양 환경은 복잡하고 동적인 잡음 요소가 많다. 이러한 문제를 추가로 해결하기위해 본 논문의 Part 2에서는 연속되는 소나 영상에서 확률적으로 인식 후보를 선별하여 인식하고, 추적하는 프레임워크를 제안한다. 이 프레임워크는 4단계, 즉 유사도 기반 관심 후보의 선정, 확률 기반 최종 후보의 선정, 선정된 후보의 인식, 그리고 인식된 물체의 추적으로 구성되어 있다. 이러한 4단계의 구조가 병렬로 처리되어 실시간 처리가 가능하며 인식 대상체의 변경이나 알고리즘의 보강을 위한 유연한 구조를 가진다. 제안한 프레임워크를 구성하는 파티클 필터 기반의 후보 선별 알고리즘과 평균-이동 (mean-shift) 기법에 의한 추적 방법을 함께 제안하였다. 수조 실험과 실해역 실험을 수행을 통하여 성능을 검증하였으며 결과에 대한 상세한 분석을 수행하였다. 인공 표식의 추적에서 얻어진 상대거리, 방향 등의 정보는 수중 로봇의 제어와 항법을 위해 사용될 것으로 기대하고 있다.