• Title/Summary/Keyword: 자세결정

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Spacecraft Attitude Determination Study using Predictive Filter (Predictive Filter를 이용한 인공위성 자세결정 연구)

  • Choi , Yoon-Hyuk;Bang, Hyo-Choong
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.33 no.11
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    • pp.48-56
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    • 2005
  • Predictive filter theory proposed recently can be characterized by inherent advantages of estimating modelling error and overcoming the disadvantage of the Kalman filter theory. A one-step ahead error is minimized to produce optimized filter performance in the form of the predictive filter. The main advantage of this filter lies in the ability to estimate both state vector and system model error. In this paper, attitude estimation results based upon the predictive filter theory is addressed. Mathematical formulation for estimating bias signal is peformed by using the predictive filter theory, and attitude estimation based upon vector observation is presented. From the results of this study, the potential applicability of the predictive filter is highlighted.

Performance Improvement of Integrated Chassis Control with Determination of Rear Wheel Steering Angle (후륜 조향각 결정을 통한 통합 섀시 제어기의 성능 향상)

  • Yim, Seongjin
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.41 no.2
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    • pp.111-119
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    • 2017
  • This paper presents a method to determine the rear steering angle in integrated chassis control with electronic stability control (ESC) and rear wheel steering (RWS). A control yaw moment needed to stabilize a vehicle should be distributed into the tire forces generated by the ESC and RWS. Weighted pseudo-inverse control allocation (WPCA) is adopted to determine the tire forces. Four methods are proposed to calculate the rear wheel steering angle. To validate the proposed methods, a simulation is performed using a vehicle simulation software package, CarSim. The simulation results show that the proposed method for determining the rear wheel steering angle improves the performance of the integrated chassis control.

Design and Implementation of A Real-Time Operating System (GPS/INS 통합 항법 시스템을 위한 실시간 운영체제의 설계 및 구현)

  • 배장식;송대기;이철훈
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2001.04a
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    • pp.118-120
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    • 2001
  • 본 논문에서는 GPS(Global Positioning System)와 관성 항법 시스템(INS: Inertial Navigation System 이하 INS)을 혼합 구성한 수신보드의 운영을 위한 Embedded 운영체제를 설계하고 구현하였다. 이 운영체제는 실시간으로 인공위성과 IMU로부터 수신되어지는 Raw Measurement 획득, GPS 항법, 자세 결정, 통합항법, 위성 추적을 수행하는 태스크들을 우선순위 기반으로 처리하는 선점형(Premptive) 스케줄링 방식을 채택한 실시간 운영 체제이다. 본 논문에서는 자세 결정용 GPS와 INS를 이용한 통합시스템보드를 위한 실시간 운영체제의 개발 환경, 운영체제의 구조, 개발 내용과 실험내용에 대해 언급하였다.

고기동 위성의 자세제어계 하드웨어 초기운용 성능 분석

  • Im, Jo-Ryeong;Yun, Hyeong-Ju;Park, Geun-Ju;Kim, Yong-Bok;Seo, Hyeon-Ho;Choe, Hong-Taek
    • The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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    • v.37 no.2
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    • pp.166.2-166.2
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    • 2012
  • 국내에서 개발한 고기동 저궤도 위성이 일본 다네가시마 우주센터에서 2012년 5월 18일 발사되었다. 자세제어계는 위성의 임무수행을 완수할 수 있도록 발사 후부터 위성 수명 기간 동안 자세명령을 생성하고 제어 및 결정을 하며, 궤도 조정과 모멘텀 덤핑등의 임무를 수행한다. 이러한 임무 수행을 가능하게 하기 위해 자세제어계는 적절한 센서와 구동기 조합을 사용하여 추력기 기반 안전모드, 궤도 조정을 위한 Del-V Burn 기동 모드, 태양지향 서브모드 및 목표지향 서브모드 등을 설계했다. 고기동 위성의 초기 운용 중 자세제어계는 자세제어계 하드웨어의 초기 구동 및 점검을 수행하고 설계한 각 모드의 기능과 성능 확인을 수행하게 된다. 본 연구는 성공적으로 완료한 자세제어계 하드웨어의 초기 점검 결과를 소개하는 것이 목적이다. 초기 운용은 위성이 발사된 직후 탑재컴퓨터가 깨어나면서부터 시작되는데, 발사 후 최초 접속시 추력기 기반 안전모드에서 태양 획득 성능 및 제어 성능을 확인한 후 정상 상태 모드인 태양지향 자세로 전환하기 위해 자세제어계 하드웨어인 별 추적기, 자기토커, 반작용휠의 초기 구동 및 점검을 수행하였다. 본 연구에서는 각 하드웨어의 초기 구동 점검과 성능 및 기능 요구조건 만족에 대한 성능 분석 결과를 정리하였다.

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Human Pose Matching Using Skeleton-type Active Shape Models (뼈대-구조 능동형태모델을 이용한 사람의 자세 정합)

  • Jang, Chang-Hyuk
    • Journal of KIISE:Software and Applications
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    • v.36 no.12
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    • pp.996-1008
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    • 2009
  • This paper proposes a novel approach for the model-based pose matching of a human body using Active Shape Models. To improve the processing time of model creation and registration, we use a skeleton-type model instead of the conventional silhouette-based models. The skeleton model defines feature information that is used to match the human pose. Images used to make the model are for 600 human bodies, and the model has 17 landmarks which indicate the body junction and key features of a human pose. When applying primary Active Shape Models to the skeleton-type model in the matching process, a problem may occur in the proximal joints of the arm and leg due to the color variations on a human body and the insufficient information for the fore-rear directions of profile normals. This problem is solved by using the background subtraction information of a body region in the input image and adding a 4-directions feature of the profile normal in the proximal parts of the arm and leg. In the matching process, the maximum iteration is less than 30 times. As a result, the execution time is quite fast, and was observed to be less than 0.03 sec in an experiment.

A Study of Attitude Control and Stability Analysis Using D-Decomposition Stability Area Technique for Launch Vehicle (안정성 영역(Stability Area) 판별법을 이용한 발사체 자세제어 이득 설계 및 자세 안정성 분석)

  • Park, Yong-Kyu;Sun, Byung-Chan;Roh, Woong-Rae;Oh, Choong-Seok
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.37 no.6
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    • pp.537-544
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    • 2009
  • This paper concerns analysis technique on determining of attitude control gain in the low frequency region using stability area. The stability area is defined by the D-Decomposition method, which was designed by Neimark. In this paper, it is introduced D-Decomposition method from reference paper and design attitude control gain of generic launch vehicle during first stage flight phase. For selecting PD control gain, it is considered the system parameter uncertainty about whole first-stage flight phase, represented the stability area boundary on each case. After deciding the PD control gain using stability area method, it is applied to launch vehicle linear model, and checking the stability margin requirement, frequency response characteristics.

Postural Stability Measures Estimated from the Center of Pressure Signal During Static Posture Maintenance (정적자세 유지시 압력중심신호를 이용한 자세안정도 지표화)

  • 차은종;김경아;이태수
    • Journal of Biomedical Engineering Research
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    • v.20 no.5
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    • pp.559-566
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    • 1999
  • 환자의 기능평가를 위하여 중요한 자세균형의 유지는 압력중심(COP) 의 동요 신호를 직접 연속적으로 계측함으로써 가능하다. COP 신호로부터 다양한 종류의 자세안정도지표를 산출할 수 있으나 임상적으로 유용한 최소한의 지표종류로는 규명된 바 없다. 이에 본 연구에서는 인체가 서있는 상태의 정적자세를 유지할 때 압력중심 신호로부터 자세안정도지표를 산출하여 분석함으로써 임상적 유용성이 가장 큰 지표의 종류를 결정하고자 하였다. 양발을 편안히 벌리거나 (FS), 모두 모으거나(FT), 한쪽발 만으로(RL, LL)서있는 자세에 대해서 양쪽 눈을 뜨거나(EO) 감은(EC)8가지 정적자세를 취하며 30초간 자세균형을 유지시켰다. 자세형태에 따른 안정도의 척도로서 신체가 지면을 차지하는 면적(S)을 사용하였다. 자세안정도지표로서 1)position deviation, 2) position turn 3) velocity의 3가지로 분류할 수 있는 18가지 지표를 설정하였다. 피검자는 20, 30, 40 ,50 대 정상인을 연령대 별로 각각 남·녀 5명씩 고르게 총 40명을 선정하여 실험하였다. 자세안정도지표 모두가 S와 비교적 높은 유의한 상관관계를 보인 바 인을 연령대 별로 각각 남·녀 5명씩 고르게 총 40명을 선정하여 실험하였다. 자세안정도지표 모두가 S와 비교적 높은 유의한 상관관계를 보인바 (상관계수=0.6∼0.8, P<0.0001), S가 자세형태를 정량화 할 수 있음을 입증하였다. 모든 지표들에 있어서 시각의 영향이 뚜렷하였으며 특히 자세가 불안해질수록 상대적으로 시각의 영향이 두드러졌다. 그러나 시각의 영향의 지표들간의 차이는 없었다. 반면 노화(연령증가)에 따른 안정도지표의 변화는 미미하였으며 위의 3가지 안정도지표분류 중 position deviation 지표만이 통계적으로 유의한(P<0.05) 상관관계를 보였다. 따라서 정적자세유지시 안정도지표로는 position deviation 지표들이 가장 예민함을 알 수 있었다. 그러나 position deviation 지표들과 연령과의 상관계수는 0.5이하로서 매우 느슨한 상관관계를 보였으며, 연령증가에 따른 자제불안정도의 증가도 매우 작아서 그 임상적 응용가능성은 의문시되었다. 또한 위에서 제시한 3가지의 분류의 지표중 position turn 과 velocity 지표의 의미에 관해서는 향후 심층적인 연구가 필요한 것으로 판단되었다.

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The Study on the Development of a Ship's GPS-COMPASS Using GPS Position Information (GPS 위치정보를 이용한 선박용 GPS-Compass 개발에 관한 연구)

  • 고광섭;임정빈;심영호
    • Journal of the Korean Institute of Navigation
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    • v.20 no.3
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    • pp.73-84
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    • 1996
  • 선진국에서의 GPS 위성정보를 활용한 자세결정 센서개발은 새로운 GPS 관련연구 분야로 떠오르고 있는 실정이다. 지금까지 국제학회에 보고된 대부분의 연구는 GPS 위성신호의 Carrier phase 측정을 통해 고중차등을 이용한 방법으로 주로 3-D 자세결정방식에 치중하고 있으나, 아직 실무에서의 활용은 이른 것으로 알려지고 있다. 본 논문은 GPS 위성신호의 범용이 C/A 코드 프로세싱 GPS 수신기 정보를 활용하여 선박의 방위센서 개발에 관한 연구이다. 본 연구에서는 1차적으로 GPS 위성신호의 오차벡터를 진시간으로 측정 및 분석을 통해 GPS 위성오차중 가장 심각한 S/A 오차 발생기간에도 방위센서 구측을 위한 정보획득에는 문제가 되지 않음을 확인하였고, 수신된 Two-Point 위성정보를 이용 새로운 선박의 방위센서 "GPS-Compass"를 구측 비선형 모델하에서의 해상 실험을 통해 본 연구에서 제시한 "GPS-Compass"의 새로운 선박 방위센서로의 활용가능성을 보였다.박 방위센서로의 활용가능성을 보였다.

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An Implementation Control Stick and Flying Attitude in Flight Simulator (Flight Simulator에서의 조종간 조작에 따른 비행자세 구현 방법)

  • 한용식
    • Proceedings of the Korea Society for Simulation Conference
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    • 1999.10a
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    • pp.150-155
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    • 1999
  • 비행 Simulator는 조종사가 실제 비행할 때와 같은 느낌을 받도록 구성되어야 하는데 조종사가 비행을 느끼게 되는 것은 여러 가지 감각기관을 통한 종합적인 느낌이다. 시각을 위하여 계기가 현재 비행 상태를 표시해야되고 외부 경치에서 고도, 속도, 자세 및 상승률을 감지하여야 한다. 이런 외부상태를 표시하기 위해서는 조종사의 Stick조작에 의한 비행기의 위치 변화와 속도 등을 실시간으로 계산하여 Graphic Engine과 Actuator로 데이터를 전송하여야 한다. 이러한 Parameter를 결정하기 위해서는 조정사의 조작에 의한 stick의 위치와 그로 인한 항공기의 자세 그리고 상태와 비행 속도 등에 따라 결정되며, 대상 항공기에 대한 제원으로 부터 조종사가 조종간의 이동크기와 조종면의 각 변위와의 관계를 계산하여 위치, 방향과 높이에 관한 Parameter를 계산해 줄 수 있는 방법 구현하였다.

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An Automatic Engagement Robot System Using Combined Acoustic and Visual Sensors (결합된 음향 및 시각 센서를 사용한 자동 인게즈먼트 로봇 시스템)

  • 장종환;양우석;정재길
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.18 no.10
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    • pp.1444-1453
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    • 1993
  • 비 구조적인 주면 환경에서 평면 팔레트(planar pallet)를 포크리프트(forklift)로 적재하거나 하역하기 위한 물류용 재료운송 로보트 시스템을 제안한다. 제안한 시스템은 음향(acoustic)센서와 시각(visual) 센싱데이타를 사용하여 팔레트에 지정된 2개의 스롯(slot)의 위치를 결정하고 포크리프트를 팔레트의 스롯에 인게즈(engage) 한다. 본 연구에서는 재료운송 시스템의 복잡성을 줄이기 위해서 폴라로이드(Poraloid) 음향센서의 3차원 거리 데이터와 CCD 카메라에서 얻은 2차원 시각 네이타를 통합하는 방법을 개발한다. 2개의 다른 소스로부터 얻은 데이타는 서로의 미비점을 보안하며 재료운송 로보트 시스템을제어하기 위한 효율적인 알고리즘을 제공한다. 카메라는 far-away vision 개념에 의한 음향센서의 선형 스캔닝(scanning) 대역을 우선 결정한다. 선형 스캔닝에 의하여 얻어지는 거리 데이타(range Map)는 least mean square방법을 사용하여 팔레트의 위치와 자세(position and orientation)를 결정한다(near vision). 팔레트에 대한 위치와 자세가 결정되면 다시 시각센서를 이용하여(close vision) 에지(edge)탐지와 Hough transfrom 기술을 적용하여 팔레트에 대한 포크리프트의 인게이지먼트 위치를 구한다. 개발된 시스템은 하드웨어와 소프트웨어로 구현하고 평가하며 실험적인 결과도 제시한다.

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