• 제목/요약/키워드: 오일러각

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쿼터니온을 이용한 유도탄 자세제어

  • 송찬호;남헌성;김승환;조항주
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.166-188
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    • 1998
  • 본 논문에서는 쿼터니온 궤환 개념이 기존의 오일러각 궤환 개념에 비해 추력벡터제어(Thrust Vector Control) 방식을 사용하는 전술 유도탄 자세제어에 보다 효과적으로 적용될 수 있음을 보인다. 오일러각 궤환 방식을 택한 기존의 자세제어기에서 오일러각 궤환 부분을 쿼터니온 궤환으로 적절히 바꾸어 주게 되면 자세명령 크기 변화에 따른 시간응답 특성의 변화를 줄일 수 있으며, 쿼터니온 궤환 방식을 택할 경우, 우주비행체 자세제어 분야에서 활발히 연구되고 있는 고유축(Eigen Axis) 회전에 의한 자세변환을 수행할 수 있는 자세제어기 설계가 가능하다. 고유축 회전은 최단경로에 의한 자세변환 개념이므로, 이러한 능력을 갖춘 자세제어기는 신속한 자세변환이 필요한 전술 유도탄의 초기비행에 매우 효과적으로 이용될 수 있다. 더욱이, 제어법칙에 공력모멘트를 보상하는 항을 추가하게 되면 변화가 심한 공력 모멘트가 유도탄의 회전운동에 미치는 영향을 줄일 수 있어 고유축 회전성능을 보다 개선시킬 수 있다. 우선, 오일러각 궤환보다 쿼터니온 궤환이 유리한 점을 논하고, 쿼터니온 궤환에 근거한 자세제어기의 설계 개념과 제안된 제어기에 의해 구성되는 폐루우프에 대한 안정성 문제를 다룬 후, 시뮬레이션을 통해 그 타당성을 검증한다.

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로터 시스템 회전운동의 정식화 및 해석 (Inelastic Transient Dynamic Analysis of Two- and Three-dimensional Stress Problems by Particular Integral Boundary Element Method)

  • 윤성호;임리민
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제21권5호
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    • pp.475-482
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    • 2008
  • 본 논문은 로터 시스템의 디스크 회전운동을 표현하는데 있어 운동방정식을 통합하는 과정에서 기존 연구자들이 채택한 오일러 각 사용법이 일관성이 없음을 지적하였다. 기존 연구자들은 오일러 각 순서가 달라서 속도와 운동에너지도 달리 산정하였음은 물론, 운동방정식은 오직 선형 시스템만 취급해 왔다 이러한 오일러 각 사용법의 단점을 극복하기 위하여 회전운동을 더욱 단순하게 매개화할 수 있는 4원법(quaternion)과 구 좌표계를 적용하여 비선형 시스템을 도출하였다. 이를 바탕으로 수치해석을 통하여 기존 방법과 비교하여 제안한 방법의 신뢰성과 우수성을 보였다.

파노라마 영상을 위한 3차원 회전각 이용 영상 정합법 연구 (Image Stitching for Panorama Image Using Three-Deminsional Rotation Angle)

  • 조명아;전준호;김준식;강동진;김규헌
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송∙미디어공학회 2017년도 추계학술대회
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    • pp.214-217
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    • 2017
  • 본 논문은 파노라마 영상 생성을 위한 새로운 영상 정합 방안을 제안한다. 기존의 영상 정합 알고리즘은 영상의 특징이 되는 특징점을 추출하고 영상을 변환하여 정합하는 방식을 사용하는데, 이는 긴 처리 시간을 가지는 단점이 존재한다. 이에 본 논문에서는 보다 향상된 처리 속도를 가지는 영상 정합 알고리즘을 위해, 카메라 센서를 이용한 영상 정합 방안을 제안한다. 본 논문에서는 카메라의 관성센서에서 추출되는 오일러각을 활용한 영상 정합 방안을 제안하고, 실험을 통하여 결과를 검증하며, 그 결과를 기존 영상 정합 알고리즘과 비교하였다.

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디지털 영상 안정화를 위한 오일러각 기반 전역 움직임 추정 모델 (Euler Angle-Based Global Motion Estimation Model for Digital Image Stabilization)

  • 곽휘권;유준
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제16권11호
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    • pp.1053-1059
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    • 2010
  • This paper treats the DIS (Digital Image Stabilization) problem subject to base motions such as translation, rotation and zoom. For the local motion estimation from a raw image, the Harris corner detection algorithm is exploited to extract feature points, and comparing those of consecutive images, the zoom ratio (scale factor) is computed. For the global motion estimation, an equivalent model is derived to account for a 3-dimensional composite motion from which the center point and Euler angle can be determined. Finally, the motion compensation follows. To show the effectiveness of the present DIS scheme, experimental results for synthetic images are illustrated.

변형된 오일러각 기반의 칼만필터를 이용한 자세 추정 성능 향상 (Performance Improvement of Attitude Estimation Using Modified Euler Angle Based Kalman Filter)

  • 강철우;유영민;박찬국
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제14권9호
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    • pp.881-885
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    • 2008
  • To calculate the attitude in ARS(Attitude Reference System) using 3 gyros and 3 accelerometers, gyro drift must be compensated with accelerometer to avoid divergence of attitude error. Kalman filter is most popular method to integrate those two sensor outputs. In this paper, new Kalman filtering method is proposed for roll and pitch attitude estimation. New states are defined to make linear equation and algorithm for changing Kalman filter parameters is proposed to ignore disturbances of acceleration. This algorithm can be easily applied to low cost ARS.

오일러각 정합방식의 전달정렬 칼만필터 설계 (The Kalman Filter Design for the Transfer Alignment by Euler Angle Matching)

  • 송기원;이상정
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제7권12호
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    • pp.1044-1050
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    • 2001
  • This paper presents firstly the method of Euler angle matching designing the transfer alignment using the attitude matching. In this method, the observation directly uses Euler angle difference between MINS and SINS so it needs to describe the rotation vector error to the Euler angle error. The rotation vector error related to the Euler angle error is derive from the direction cosine matrix error equation. The feasibility of the Kalman filter designed for the transfer alignment by Euler angle matching is analyzed by the alignment error results with respect to the roll angle the pitch angle, and the yaw angle matching.

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각변위 방식을 이용한 캡슐의 오리엔테이션 측정 방법 (Orientation Tracking Method based on Angular Displacement for Wireless Capsule Endoscope)

  • 유영선;김명유;유영갑
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제8권2호
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    • pp.27-32
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    • 2008
  • 본 논문은 각변위 방식을 이용한 소화경로 모델링 및 경로에 대한 캡슐의 오리엔테이션 측정 방법을 제안하였다. 제안하는 방법은 캡슐 내시경의 자세를 3차원 방향벡터와 이의 회전성분으로 표현하였다. 소화경로에 대한 캡슐의 오리엔테이션 정보인 롤, 피치 그리고 요우 값은 각각 $1.6^{\circ}$ 이내의 오차를 보였다. 제안된 방법은 자기장을 이용한 오리엔테이션 측정에서 롤값 측정 문제를 해결하였다. 오일러 각을 이용한 기존의 오리엔테이션 측정 방식과 비교하여 알고리즘의 복잡도를 줄였다.

몬테카를로 위치추정 알고리즘을 이용한 수중로봇의 위치추정 (Localization on an Underwater Robot Using Monte Carlo Localization Algorithm)

  • 김태균;고낙용;노성우;이영필
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제6권2호
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    • pp.288-295
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    • 2011
  • 본 논문에서는 몬테 카를로 방법을 사용한 수중로봇의 위치추정 방법을 제안한다. 수중로봇의 위치추정은 자율 주행을 위한 기본 기능의 하나이다. 제안된 알고리즘에 의하면 추측항법(데드 레크닝 방법)의 약점인 위치 오차 누적 문제를 해결할 수 있다. 제안된 방법은 확률적인 방법으로 로봇 동작의 불확실성과 센서 정보의 불확실성을 처리한다. 특히 칼만 필터 방법과 달리, 로봇의 비선형 운동 특성과 센서의 비가우시안 출력 분포 특성을 모델링할 수 있다. 본 논문에서는 수중로봇 위치 추정에 몬테카를로 위치추정(Monte Carlo Localization : MCL, 이하 MCL로 표기함) 알고리즘을 적용하기 위하여 오일러각을 이용하여 모션모델을 구하였다. 또한 수중로봇에 모션모델과 센서모델을 적용하여 시뮬레이션을 구현하고, 이를 통해 수중로봇에 MCL 알고리즘의 적용 가능성을 보였다.