• 한국항행학회논문지
• /
• 제20권4호
• /
• pp.314-320
• /
• 2016

관성항법시스템 (INS; inertial navigation system)은 센서 오차에 의해 유발되는 항법오차 보정을 위해 보정시스템이나 보정센서를 사용한다. 위성항법시스템 (GNSS; global navigation satellite system), 속도계 (VMS; velocity measurement sensor), 레이더는 INS를 보정하기 위해 일반적으로 사용되는 장치이다. 터널을 지나거나 전파 방해를 받아 GNSS를 사용할 수 없는 환경에서 지상항법시스템 (LNS; land navigation system)이 주로 사용하는 보정센서는 속도계이다. 속도계는 진행방향의 속도성분만 존재하고 횡축 및 종축 속도성분이 없기 때문에 속도계 보정항법을 수행 할 때 직진 주행이 요구된다. 국내는 고속도로라도 원활히 속도계 보정항법을 할 수 있는 구간이 드문데, 이는 국토 형상 및 도로 건설 조건이 속도계 보정에 필요한 직진성 유지에 적합하지 않기 때문이다. 본 논문은 직진성이 보장되지 않는 환경에서 LNS의 속도계를 사용한 보정항법을 수행할 때, 측정치의 필터 갱신 조건을 두어 성능을 개선하는 알고리즘을 제안하였다. 또한 차량탑재 시험결과를 제시하여 알고리즘의 성능을 입증하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보과학회 2007년도 가을 학술발표논문집 Vol.34 No.2 (C)
• /
• pp.130-134
• /
• 2007

본 연구는 지형참조항법(TRN; Terrain Referenced Navigation)에 근거하는 헬리콥터 항법 시스템을 위한 기본 알고리즘을 개발하기 위해 수행되었다. 현재 본 연구에 위성항법장치(GPS; Global Positioning System)로부터의 정보(X, Y, Z 좌표)는 비행체가 항로를 비행하는 중 매 92.8m의 수평거리로 환산하여 수신되는 것으로 가정하였다. 비행체는 3차원 직교 좌표 체계(Cartesian coordinate system)로 표현되는 수치지형모델 (DTM; Digital Terrain Model)상에서 시점(Origination)-종점(Destination) 기법에 의해 항로를 결정한다. 본 시스템은 우선 조종사에게 지형의 사전 인식을 위해 시점-종점 주변 3차원 지형도와 항로의 종단면도를 보여준다. 본 시스템은 직접적인 지상 충돌을 피하기 위해 지형 여유 층면(terrain clearance floor)의 개념을 도입, 기복 지형 표면에 일정 높이의 완충 공간을 설정한다. 만약 비행체가 항행 중 완충 공간에 접근하게 되면 본 시스템은 즉시 경고음과 메시지를 발한다(Matlab 메뉴를 사용하였음). 물론 헬리콥터의 이착륙 시에는 불필요한 경고를 발생시키지 않기 위해 완충 공간 조정은 가능하다. 수치지형모델은 (주)첨성대가 확보하고 있는 3초 간격의 DTM을 채택, 작성하였다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제41권4호
• /
• pp.327-334
• /
• 2013

2012년 8월, 교육과학기술부와 KAIST 인공위성 센터 주최로 국내 최초의 캔위성 경연대회가 열렸다. 본 논문은 대학부 최우수 수상팀의 캔위성의 설계에 대한 것으로, 개념설계 단계에서 부터 대회 결과에 이르기까지의 전반적인 내용을 다룬다. 캔위성의 임무는 GPS 정보, 자세정보, 지상 이미지 정보를 송신하는 필수임무와 낙하하는 동안 태양이 떠 있는 방향으로 캔위성의 센서부를 지향하는 창의적인 임무로 구분된다. 센서부가 안정적으로 태양의 위치를 추적할 수 있도록 IMU와 Servo motor를 이용하여 자세제어를 수행하도록 설계하였다. 약 150m 상공에서 캔위성을 낙하시켜 임무 수행을 한 결과, 자세제어와 태양 위치 추적 기능이 성공적으로 수행되었음을 알 수 있었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국해양정보통신학회 2004년도 춘계종합학술대회
• /
• pp.101-105
• /
• 2004

본 논문은 선박의 마그네틱 컴파스와 자이로 컴파스의 제한점을 극복하기 위하여 첨단 위성항법 방식이 GPS 시스템을 이용하여 고안된 GPS-Compass를 현재의 향상된 GPS 시스템 환경(2000. 5. 1 미국의 전격적인 SA 오차가 중지되어 정밀도가 7∼8배 향상된 환경)을 적용하여 모델을 재검토하고 실험을 통하여 함정에서의 제 2 방위센서 사용 가능 여부를 화인하기 위하여 연구하였다. 따라서 본 논문에서는 GPS-Compass 구성을 위한 이론식을 정립하고 GPS-Compass 모델을 확인하여 이론적 검증을 하였고, 두 대의 GPS 수신기로 실험장치를 구축하여 분석한 결과 선박의 제 2 방위센서로서의 사용 가능 여부를 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제17권10호
• /
• pp.609-617
• /
• 2016

일반적으로 보행자의 위치를 파악하는데 사용하는 시스템을 개인 항법 장치 (PNS: Personal Navigation System)라고 한다. 위성 항법 시스템(GPS: Global Positioning System)은 PNS의 대표적인 사례이나, GPS 위성 신호 수신이 어려운 지역에서는 적용이 어려운 단점이 있다. GPS 신호 음영지역에서의 위치정보를 획득하기 위한 방법으로서 보행자 관성 항법(PDR: Pedestrian Dead Reckoning)은 별도의 인프라 없이 관성측정장치(IMU: Inertial Measurement Unit)만을 이용하여 보행자의 위치를 추정하는 방식으로서 인프라 구축이 어려운 특수 분야에 적용이 적합한 방식이다. 본 논문에서는 전장환경과 같은 GPS가 제한되는 특수한 환경 하에서 보행자의 다양한 이동유형을 고려한 관성항법 기반의 보행자용 위치인식 기법을 제안한다. 걷기, 뛰기, 포복과 같은 다양한 이동 형태에 따른 보행 거리 추정을 위해 IMU에서 제공되는 센서의 정보를 활용하여 걸음 검출과 보폭 추정으로 구성되는 보행거리 추정 기법과 HDR 알고리즘과 EKF(Extended Kalman Filter) 기반의 보행방향 추정 기법을 제안한다. 또한 건물입구와 같은 GPS 신호가 수신이 되나 신뢰성이 떨어지는 구간에서의 GPS와 PDR간 위치정보 융합 기법을 제안한다. 제안 기법의 성능 검증을 위해 자체 위치인식 모듈을 제작하여 국외제품과 비교 실험을 실시하였다. 실험결과, 제안 기법은 약 600m의 이동경로에서 평균 위치오차 거리는 5.64m, 이동거리 오차율 3.41%의 결과를 보였다.

• 정보보호학회지
• /
• 제24권2호
• /
• pp.56-62
• /
• 2014

최근 건조되고 있는 선박에는 안전 운항을 위하여 엔진제어시스템, 선박자동항법장치, 선박자동식별장치, CCTV 등의 전자장치들이 선박네트워크로 연결되어 있으며, 위성을 통하여 선박의 엔진상태 등의 선박 운항정보를 실시간으로 원격지에서 모니터링 할 수 있다. 선박의 내부와 외부통신 체계는 대체로 폐쇄적인 네트워크로 구성되어 있으나, 선박고유식별번호, 선박명, 선박종류, 항로, 목적항, 입항예정일, 화물종류 등의 선박의 주요 정보를 전송하는 선박자동식별장치는 무선 VHF로 전송되고, 선원은 개인용 컴퓨터를 이용하여 인터넷에 접속이 가능하기 때문에 선박 정보의 해킹 또는 바이러스에 취약해질 수 있다. 컴퓨터 바이러스 또는 해킹 등의 외부 칩입으로 인하여 선박항해시스템의 오류가 발생할 가능성이 높아지고 있다. 본 논문에서는 선박통합네트워크에서 제어네트워크의 표준화 동향과 정보보호 기술의 필요성에 대하여 기술한다.

• 정보와 통신
• /
• 제10권11호
• /
• pp.74-84
• /
• 1993

Hyundai Electronics Industries Corp has developed a navigation system which automatically computes the current position and displays it on the map using GPS(Global Positioning System). This system has such features as follow : searching of destination by means of digital mapping, locating of the present position on the map and detecting of guidance timing through signals from the artificial satellites and vehicle's sensors, and having a few of functions as TV & VTR monitoring, tracing the route, displaying service information which include hotels, restaurants, entertainments, et al. This paper describes the operations and construction of this navigation system.

• 한국위성정보통신학회논문지
• /
• 제8권2호
• /
• pp.62-67
• /
• 2013

최근 위성항법장치를 활용한 GPS(Global Positioning System)를 통해 위성에서 보내는 위치정보를 이용하여 사용자에게 다양한 서비스를 제공하는 위치기반서비스가 이뤄지고 있다. 하지만 위성신호의 특성상 고층 건물이 밀집되어 있는 도심과 같은 지역에서는 반사, 굴절로 인해 오차를 가진 위치정보를 얻게 된다. 본 연구과제는 GPS 위치신호 오차를 보정하기 위해 사용자의 이동방향 정보의 방향벡터를 계산하여 분산된 위치좌표를 방향벡터 위로 보정하는 후처리 알고리즘을 제안하고자 한다. 도심지역에서의 차량주행 실험을 통하여 기존 GPS 보다 평균 11.1m(43%)의 정확도 향상을 통하여 제안한 후처리 알고리즘의 우수성을 입증하였다.

• 대한교통학회지
• /
• 제25권2호
• /
• pp.157-165
• /
• 2007

본 연구에서는 GPS(Global Positioning System), INS(Inertial Navigation System), DMI(Distance Measuring Unit) 등 각종 센서를 장착한 차량을 이용하여 차량의 위치정보와 자세정보를 취득하고, 취득된 차량의 주행정보를 이용하여 도로 종단선형을 분석할 수 있는 알고리즘을 개발하였다. 개발된 종단선형 분석 알고리즘은 도로의 종단경사, 종단곡선 시종점 및 도로 종단곡선 길이 등을 분석할 수 있고, 종단경사와 종단곡선을 모형화하였다. 또 개발한 알고리즘의 현장 적용성을 검증하기 위하여, 실제 도로에서 취득한 데이터를 이용하여 종단선형을 분석하였고, 이 결과를 도면과 비교하였다.

• 한국멀티미디어학회논문지
• /
• 제12권4호
• /
• pp.600-607
• /
• 2009

본 논문은 연속적인 항법 정보를 획득하기 위해 GPS와 가속도계를 통합시킨 위치 시스템을 제안한다. 시스템은 칼만 필터를 사용하여 가속도계의 진동 및 잡음 성분을 제거한다. GPS 위치 정보와 중력 가속도를 고려하여 동체에 작용하는 진행 방향과 구심 가속도를 획득하고 GPS 위치 정보와 통합하여 연속적인 항법 정보 계산을 수행한다. 시뮬레이션 및 가속도계와 GPS 안테나를 부착한 자동차 주행 실험을 수행하였으며, 가속도계를 추가함으로써 GPS의 성능이 향상될 수 있음을 확인하였다. 제안하는 시스템은 터널이나 빌딩등으로 인해 GPS 신호를 사용하지 못하는 때에도 끊김 없는 위치 정보를 제공할 수 있다. 또한 다양한 설치 조건들을 만족하며 작은 회로 설계 및 낮은 생산 비용으로도 구현이 가능하다.