• 제목/요약/키워드: 이동 방향 추정

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무인잠수정의 위치추정을 위한 동적단기선 방식의 수중초음파 위치추적시스템 개발 (Development of Slowly moving Short Baseline Underwater Acoustic Positioning System for Estimating the Position of Unmanned Underwater Vehicle)

  • 김준영;변승우
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2009년도 춘계학술발표논문집
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    • pp.240-243
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    • 2009
  • 본 논문에서는 수중에서 이동하는 무인잠수정 및 수중이동체의 위치를 측정하는 방법 중의 하나인 동적 단기선 방식(SBL)에 의한 무인잠수정의 위치측정에 대한 방법을 하이드로폰과 DAQ(Data Aquisition) 시스템을 이용하여 수조에서 테스트를 수행하였고, 실 해역에서의 실험을 실시하였다. 실험을 위해서 4개의 센서가 수조의 벽면에 고정이 되어 있으며, 이동체와 고정된 4개의 센서가 신호를 송수신함으로써 상호간의 위치추적이 가능하게 하는 시뮬레이션을 실시하였으며, 제안하는 SBL시스템과 장기선 방식(Long baseline)을 비교하기위한 시뮬레이션을 실시하여 두 시스템을 비교하였다. 측정된 신호는 DAQ 시스템을 이용하여 데이터를 취득하였고, Labview 프로그램을 이용하여 실시간으로 무인잠수정의 위치를 추정하였다. 위치추정에 사용된 알고리즘은 삼각측량법에 의한 방법을 사용하였으며, X, Y방향에 대해서는 비교적 오차가 적은 추정 결과를 나타내었으나 Z방향에 대하여서는 큰 오차를 보여 데이터로 사용할 수 가 없었다. 이는 수중이동체의 수심측정 센서를 이용하여 보완할 수 있을 것으로 본다. 향후 연구로는 위치추정 알고리즘을 보완하여 실제 선박 선저부에 센서가 부착되었을 경우에 대한 적용연구를 진행할 예정이며, 위치추정 알고리즘을 발전시켜 3차원에서의 정확한 위치 추적을 가능하게 할 예정이다.

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스테레오 영상의 변이 정보를 이용한 머리 회전 각도 추정에 관한 연구 (A Study on Head Rotation Angle Estimation Using Disparity Information of Stereo Images)

  • 김택훈;장종환
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2005년도 춘계학술발표대회
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    • pp.839-842
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    • 2005
  • 본 논문은 스테레오 카메라를 통해 얻은 변이 정보를 이용하여, 3 차원으로 머리의 회전 각도를 추정하는 방법을 제안한다. 머리 회전에 의한 주시 방향은 사람이 관심을 가지는 방향이므로 이동을 추정하는 것에 비해 많은 중요성을 갖는다. 본 논문에서는 얼굴 영역 내의 여러 특징점들 중 3 개의 특징점들을 포함하는 여러 평면(Plane)이 머리가 이동하더라도, 그 평면들 사이의 각은 변하지 않으므로, 회전 각도 추정에 영향을 주지 않는 점을 이용하여 회전 각도를 추정하였다. 또한, 기존 논문이 카메라 보정을 통해 3 차원 위치를 측정하지만, 제안하는 방법은 변이 공간에서 회전 각도를 추정하기 때문에 카메라 보정 과정이 필요하지 않다. 변이 정보를 얻기 위한 스테레오 장비는 평행 카메라 모델로 가정하며, 얼굴 내의 특징점은 KLT(Kanade-Lucas-Tomasi) 특징 추적 알고리즘을 이용하였다. 실험결과는 기준 영상에 대하여 추정된 3 차원 각도를 나타낸다.

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실내 측위 추정을 위한 센서 융합과 결합된 칼만 필터 (A Kalman filter with sensor fusion for indoor position estimation)

  • 양장훈
    • 한국항행학회논문지
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    • 제25권6호
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    • pp.441-449
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    • 2021
  • 지능형 이동체 시스템 발달에 따라서, 보다 정확한 위치 정보 추정 기술에 대한 요구가 증가하고 있다. 특히, 실내에서 사용되는 이동 로봇에게 주어진 일을 정해진 위치에서 수행할 때에는 보다 정확한 위치 추정에 대한 성능을 필요로 한다. 따라서, 이 논문에서는 고정형 또는 이동형 사물에 적용 가능한 진보된 위치 추정 방법을 제안한다. 제안 방법은 미리 설치된 블루투스 비콘 신호로부터 위치 추정 결과를 칼만 필터의 관찰 신호로 사용한다. 또한, 센서의 위치와 각도에 따라서 결정되는 각 방향의 중력 가속도를 추정하기 위해서, 롤(roll)과 피치(pitch) 각도를 먼저 계산하고, 이 결과를 자기장 센서 출력과 결합하여 요(Yaw) 각도를 추정함으로써,이동체의 진행 방향을 정확히 추정한다. 이를 기반으로 이동체의 제어 입력이 되는 가속도 신호를 정확히 계산함으로써, 칼만 필터의 성능을 향상시키는 방법을 제안한다. 제안 방법의 성능은 고정 상태와 이동 상태로 나누어 평균 위치 오차를 계산하여 기존의 칼만 필터와 비교시 위치 오차를 크게 향상시킴을 확인하였다.

신경망을 이용한 복도에서의 구륜이동로봇의 위치추정 (Position Estimation of Wheeled Mobile Robot in a Corridor Using Neural Network)

  • 최경진;이용현;박종국
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제14권5호
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    • pp.577-582
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    • 2004
  • 본 논문에서는 비전 기반 구륜이동로봇이 복도에 설치된 조명을 표식으로 사용하여 복도를 주행하기 위해 필요한 벽면으로부터의 거리와 방향각을 신경망을 이용하여 추정하는 알고리즘에 대해 기술하였다. 복도의 천정에 설치된 조명은 구륜이동로봇의 위치에 따라 조명 배열선의 기울기가 변하며, 구륜이동로봇의 방향각에 따라 정의된 소멸점의 위치가 변한다는 특징을 이용하였다. 획득된 영상에서 조명은 크기가 제한되어 있으며, 모양이 원에 가깝다는 특징을 이용하여 단순한 알고리즘에 의해 추출하였다. 기지의 구륜이동로봇의 위치와 방향각에서 복도 영상을 획득하여 조명 배열선의 기울기와 소멸점의 위치를 계산하여 이들 사이의 관계를 확인하였다. 주행 중 구륜이동로봇의 위치와 방향각을 추정하기 위해 신경망을 구성하고, 획득된 데이터를 이용하여 역 전파 알고리즘(back propagation algorithm)에 의해 학습을 수행하였다. 구륜이동로봇의 제작하고, 학습결과를 이용하여 실제 복도 주행 실험을 수행하였다.

영상 감시를 위한 이동하는 사람 수 추정 기법 (People-Flow Density Estimation for Video Surveillance)

  • 김병수;송수한;이광국;김회율
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2007년도 춘계학술발표대회
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    • pp.289-292
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    • 2007
  • 공공 장소에서 통로를 통해 이동하는 사람의 수를 측정하는 것은 영상 감시를 위한 필수 기술이며 이와 관련하여 다양한 연구가 진행되어 왔다. 그러나, 지금까지의 방법들은 카메라를 통로의 바로 위쪽에 수직방향으로 설치해야 하며, 넓은 범위의 영상을 처리하지 못하는 문제점이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 논문에서는 영상의 특징에 기반한 사상함수를 사용하여 카메라 시점에 제약을 받지 않는 사람 수 추정 방법을 제안한다. 실험 결과 카메라가 통로의 수직 방향에 위치하지 않아도 이동하는 사람 수를 추정할 수 있기 때문에 다양한 분야에 이용될 수 있다.

확장칼만필터를 이용한 이동로봇의 위치와 자세 추정 시스템 (The Position and Heading Estimation System of Mobile Robot Using the Extended Kalman Filter)

  • 진광식;윤태성
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 추계학술대회 논문집 학회본부 B
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    • pp.683-686
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    • 1999
  • 이동로봇은 주행성을 가지며 설정된 이동 경로에 따라 목적지까지 자율적으로 이동하기 위해서는 이동로봇의 실제 위치에 대한 정확한 정보가 확보되어야 한다. 정보확보를 위해서 보통 엔코더, 자이로센서, 비젼센서, 레이저 거리등의 센서를 주로 사용한다. 본 연구에서 주행중인 이동로봇의 위치는 상대센서인 엔코더를 통해 측정된 운동변화량과 출발점에서 이동로봇의 위치로부터 자기유도 주행방법에 의해 계산된다. 이들 상대센서는 이동로봇의 실제 이동에 따라 주행거리 및 주행 방향 변화를 항상 측정할 수 있으므로, 전체 주행구간에 걸쳐 이동로봇의 위치를 연속적으로 측정할 수 있다는 장점이 있으나, 상대센서 측정값에 발생된 오차가 위치 평가값이 연속적으로 누적되므로 실제 위치에 대한 오차가 발생하는 단점이 있다. 즉, 바닥의 미끄럼, 요철, 로봇의 요동(Vibration)등 큰 오차의 요인이 된다. 본 연구에서는 위치를 직접 추정하지 않고 엔코드에서 나온 위치오차, Heading 오차, 자체 엔코드오차 그리고, 자이로 오차와 지자기 센서 오차를 Extended Kalman Filter를 통해 추정하여 이 오차를 다시 위치 계산과 Heading에 되돌려 줌으로서 오차를 보정하는 방법을 제시한다.

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계획된 경로를 가진 이동 객체의 불확실한 미래 시간 추정 (Prediction of Uncertainty Future Time of Moving Object on Planned Route)

  • 원호경;정영진;이양구;류근호
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2005년도 추계학술발표대회 및 정기총회
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    • pp.11-14
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    • 2005
  • 이동 객체 데이터베이스에서 위치 불확실성은 이동 객체의 고유한 성질 중 하나이다. 이것은 모델링과 질의 처리 및 질의 결과에 예상치 못한 문제들을 야기시키기 때문에 이를 해결하기 위해 많은 연구들이 진행되어 왔다. 이전의 연구들은 객체의 최근 속력과 방향 정보를 사용하여 불확실한 객체의 위치를 추정하였다. 이 방법은 추정이 간단하고 가까운 미래의 위치와 시간 추정에는 유용하지만 계획된 경로를 가진 미래의 먼 위치와 시간의 추정에는 적합하지 않다. 따라서, 이 논문에서는 계획된 경로를 가진 이동객체의 미래의 불확실한 시간을 추정하는 방법을 제안한다. 계획된 경로를 이동하는 객체일지라도 기계적인 오류와 예기치 못한 상황들로 인하여 실제 객체의 위치와 계획된 경로는 정확히 일치 하지는 않는다. 그렇지만 객체의 위치는 계획된 경로에 근접하여 위치할 확률이 가장 높으므로 우리는 계획된 경로에 객체의 궤적을 투영시킨다. 또한 미래의 시간을 추정을 위하여 웹사이트에서 제공하는 차량의 평균속도를 사용한다. 제공된 평균 속도는 일반 차량의 평균 속도이므로 우리는 이를 가공하여 미래 시간을 추정한다.

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우리나라 서해안의 조석사주 (Tidal Sand Banks in the West Coast of Korea)

  • 최병호
    • 물과 미래
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    • 제18권3호
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    • pp.235-241
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    • 1985
  • 한국서해안 조석간조들의 토사이동방향을 Kenyon 등(1981)이 제시한 방법에 의해 추정하였다. 이 추정결과와 동지나해 조석수치 모델에 의한 M2와 M4 분조의 최대해안마찰응력벡터가 제시한 전회의 추정(최, 1983)과 비교한 결과는 좋은 일치를 보였다. 지역적 토사이동이 근래 준#된 수로방향으로 추정되는 중앙#퇴의 철저한 조사가 추후의 연구로서 제시되었는 바 본 연구는 황해의 퇴적동역학을 규명하려는 일련의 연구의 초기작업으로 수행되었다.

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경사도로에서 다중 센서를 이용한 이동로봇의 위치추정 성능 개선 (Localization Performance Improvement for Mobile Robot using Multiple Sensors in Slope Road)

  • 김지용;이지홍;변재민;김성훈
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제47권1호
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    • pp.67-75
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    • 2010
  • 본 논문에서는 실외환경에서 주행하는 이동로봇의 위치를 추정하는 알고리즘을 제안한다. 실외환경은 실내와 다르게 바닥이 고르지 않고, 경사진 지형 등 지면에 대한 불확실성을 포함한다. 이러한 환경에서 로봇의 진행 방향을 추정하기 위해 magnetic 센서 또는 IMU(Inertial Measurement Unit)가 예전부터 많이 사용되어 왔다. Magnetic 센서는 진행방향에 대한 절대 각도를 알려주며, IMU는 센서 내부에서 자이로스코프와 가속도계, 전자 나침반을 사용하여 각도 정보를 제공한다. 하지만 본 연구에 사용된 이동로봇은 전기자동차로써 자기장의 영향을 많이 받기 때문에 위 두 센서를 사용할 수가 없는 실정이다. 그래서 자기장의 영향을 받지 않는 1축 자이로 센서 3개를 이용한 자이로 모듈을 구성하여 진행방향을 추정하는 알고리즘을 구현하였다. GPS와 엔코더, 자이로 센서 모듈 등을 통해 얻은 정보를 융합하여 확장 칼만 필터 알고리즘에 의한 이동로봇의 위치추정 알고리즘을 개발하였고 실험을 통하여 제안한 알고리즘의 성능을 검증하였다.

광대역 이동통신 환경에서 초 분해능 방향 탐지 알고리즘의 성능 비구 분석 (A Comparative Performance Analysis of High Resolution Direction Finding Algorithms in Wideband Mobile Environments)

  • 윤영호;박윤옥;박형래
    • 한국통신학회논문지
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    • 제31권8A호
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    • pp.752-759
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    • 2006
  • 본 논문에서는 광대역 이동통신 환경에서 대표적인 초 분해능 방향 탐지 알고리즘들의 도래각 추정 성능을 비교, 분석한다. 먼저, 이동통신 환경에서 발생하는 angular spread 현상을 고찰하고 광대역 OFDMA 신호의 벡터채널 모델을 유도한다. 또한, OFDMA 스마트 안테나 시스템을 위한 방향 탐지 시스템의 구조를 제시하고 광대역이동통신 환경에서 WiBro 시스템을 목표 시스템(target system)으로 설정하여 초 분해능 방향 탐지 알고리즘의 도래각 추정 성능을 시뮬레이션을 통해 비교, 분석한다.