• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.468-473
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• 2014

This paper describes the in-flight alignment of SDINS (Strapdown Inertial Navigation Systems) using an EKF (Extended Kalman Filter) and a UKF (Unscented Kalam Filter), which allow large initial attitude error uncertainty. Regardless of the inertial sensors, there are nonlinear error dynamics of SDINS in cases of large initial attitude errors. A UKF that is one of the nonlinear filtering approaches for IFA (In-Flight Alignment) are used to estimate the attitude errors. Even though the EKF linearized model makes velocity errors when predicting incorrectly in case of large attitude errors, a UKF can represent correctly the velocity errors variations of attitude errors with nonlinear attitude error components. Simulation results and analyses show that a UKF works well to handle large initial attitude errors of SDINS and the alignment error attitude estimation performance are quite improved.

• 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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• 제49권8호
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• pp.459-466
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• 2000

In this paper, we propose an attitude controller for an unstructured object using CMG(Control Moment of Gyro) subsystem, which has a stabilizer function. The CMG subsystem consists of one motor for spinning the wheel and the other motor for turning the outer gimbal. While the wheel of CMG subsystem is spinning at high speed, applying force to the spin axis of the wheel leads the torque about the vertical axis. We utilize the torque to control the attitude of object in this study. For the stabilizer function, in additiion, holding the load at the current position, the power applied to the gimbal motor of CMG will be cut, which result in the braking force to stop the load by gyro effect. However, due to the gear reduction connected to outer gimbal, slow load motion cannot generate the braking force. Thus, in this study, we are willing to make a holding force by applying control power to the gimbal motor from the signal of piezoelectric gyroscopic sensor that detected the angular velocity of the load. These two features are demonstrated in experiment, carrying a beam with crane. As a result, load was started to rotate by controlling gimbal positiion and was stopped by turning off the gimbal power. Moreover, slow movement of the load was also rejected by additional control with gyroscopic sensor.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.307-317
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• 2008

Relaxed static stability(RSS) concept has been applied to improve aerodynamic performance of modem version supersonic jet fighter aircraft. Therefore, flight control system are necessary to stabilize an unstable aircraft and provides adequate handling qualities. Also, flight control systems of modem version aircraft employ a safety system to support emergency situations such as a pilot unknown attitude flight conditions of an aircraft in night flight-testing. This situation is dangerous because the aircraft can lose if the pilot not take recognizance of situation. Therefore, automatic recovery system is necessary. The system called the "Pilot Activated Recovery System" or PARS, provided a pilot initiated automatic maneuver capable of an aircraft recoveries in situations of unusual attitudes. This paper addresses the concept of PARS and designed using nonlinear control law design process based on model of supersonic jet trainer. And, this control law is verified by nonlinear analysis and real-time pilot evaluation using in-house software. The result of evaluation reveals that the PARS support recovery of an aircraft unusual attitude and improve a safety of an aircraft.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 1998년도 제10회 학술강연회논문집
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• pp.31-31
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• 1998

위성체의 보조추진시스템은 임구궤도까지의 궤도진입 및 임무궤도상에서의 속도 또는 자세제어에 필요한 임펄스를 제공한다. 단일하이드라진 추력기는 하이드라진(H$_2$H$_4$)과 자발적 촉매(Shell 405)의 발열 및 흡열 열분해 반응에 의해 발생하는 질소($N_2$), 수소(H$_2$), 암모니아(NH$_3$), 혼합가스를 노즐을 통해 방출하므로써 요구되는 impulse를 얻는다. 단일하이드라진 추력기 설계는 주입기, 촉매대, 노즐과 기타 설계 형태에 따른 다지관, 링, 스크린, 지지판 등의 부수적인 부품으로 구성된다. 추력기 제작 과정은 크게 piece-parts 기계가공, HEA(Head End Assembly)와 TCA(Thrust Chamber Assembly)로 구성되고 각 세부공정마다 전수시험 및 검사를 가진다. 연소시험설비는 최소 모사진 공 수준이 고도 100,000 ft(8.4 torr)를 만족시킬 수 있는 진공설비, 시험제어부, 성능변수 측정 및 처리부, 추진제 가압 공급부, 기타 환경 안전 및 부대 설비로 구성된다. 추력기 연소성능시험 절차는 추진제 충전 및 오염 여부 표본 검사, 가압 및 공급 라인 이상여부 확인, 추력기 장착, 추진제 가압 및 공급, 시험장치 보정, 진공 모사 및 연소성능시험, data 처리 등으로 구성된다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2021년도 추계학술발표대회
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• pp.19-22
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• 2021

본 논문은 군과 경찰 등에서 수행하는 시뮬레이션 사격 훈련 중 스크린 사격과 VR 사격이 혼합된 복합 훈련 환경에서 사용할 수 있는 일체형 시뮬레이션 사격 서비스에 대해 연구하였다. 이 서비스는 스크린과 HMD에 투사되는 목표물에 대해 사격 훈련이 가능하도록 설계한 서비스로 하나의 가상공간에서 사용할 경우 스크린을 이용한 개인 사격 훈련과 VR을 이용한 팀 사격 훈련이 동시에 가능하다. 일체형 시뮬레이션 총기의 총구에 비가시 적외선 레이저 모듈을 장착하여 스크린 사격이 가능하도록 하고, 총열 상단에 HTC Vive Tracker를 장착하여 VR 사격에서 훈련자의 자세 및 위치를 인식하게 한다. 총열 하단에는 사용자의 행동을 제어하는 손잡이 형태의 인터페이스 모듈을 장착한다. 비가시 적외선 레이저 모듈과 인터페이스 모듈에서 발생한 신호는 일체형 시뮬레이션 총기의 총열에 장착한 무선 통신 모듈에 의해 블루투스 방식으로 통합 제어 장치로 전달되어 처리함으로써 혼합 환경에서 사용이 가능하다. 스크린 사격과 VR 사격이 동시에 가능한 혼합 환경에서 시험한 결과 운용이 가능한 것을 확인하였다. 일체형 시뮬레이션 사격 서비스는 기존 사람 중심의 훈련 서비스에서 자동차 또는 함정 등과 같은 조종 훈련 플랫폼과 연동하여 운용할 수 있는 기술 발전이 필요하다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.159-164
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• 2016

본 논문은 전자식 조정장치 헬리콥터의 비행영역 보호를 위한 하중제안 로직 설계에 대한 결과이다. 헬리콥터는 로터, 동체, 엔진등 구조가 복잡하기 때문에 여러 가지 제약조건에 가지고 비행을 해야 한다. 이 때문에 조종사가 그 제약조건을 고려하여 조종을 하면서 조종사의 작업부하가 증가하고 비행 조종성을 떨어뜨리는 결과가 발생한다. 이러한 헬리콥터의 비행제약조건으로부터 자유롭게 조정 하도록 하여 조종사를 도와주는 기능이 필요하고 본 논문에서는 그 중의 대표적인 제약조건인 하중제약조건에 대한 제한 로직을 전자식 조정장치 헬리콥터에 설계하고자 한다. 하중범위를 벗어나는 비행은 피치 싸이클릭 스틱을 급격하게 입력하여 주로 발생한다. 이때 조종스틱 명령과 피치축 자세명령모델사이에 비행영역제한로직을 추가하여 하중범위를 벗어나지 않도록 하였다. 현재의 하중 값에 대한 자세범위를 동적으로 계산하는 로직을 사용하였고 헬리콥터 모델에 적용하여 시뮬레이션을 통하여 알고리즘을 검증하였다. 시뮬레이션을 통하여 정지비행영역, 전진비행영역에서 하중제한로직을 적용하지 않았을 때와 적용하였을 때를 비교한 결과, 하중제한로직을 적용하지 않았을 때는 하중제한 리미트를 20% 이상 초과하였으나 본 연구에서 제한한 로직을 적용하였을 때는 하중제한 리미트가 초과하지 않음을 확인하였다. 결론적으로 시뮬레이션을 통하여 동적으로 할당하는 제한로직이 헬리콥터 전자식 조정장치 제어기에 적합함을 확인하였다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제27권3호
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• pp.211-218
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• 2002

배추 생산에 있어서 수확, 운반, 적재 작업은 가장 노동이 집약적으로 요구되는 작업들이다. 최근, 여러 종류의 양배추 수화기가 일본과 유럽에서 개발되었다. 하지만 국내에서 재래되는 배추는 크기와 형태에 있어 양배추와는 달라 기 개발 기종의 도입이 어렵다. 또한 수확작업의 생력화 효과는 운반, 정선, 적재 작업과 밀접하게 연계되어 있어 출하시의 작업체계를 고려하여 수화에 따른 수집.반출 시스템을 개발하여야 한다. 수확시의 배추는 중량이 25~45 N 정도로 다 작물에 비하여 무겁고 부피가 크기 때문에 수확작업의 기계화를 위해서는 수확장치와 더불어 연속적으로 수확되는 배추를 적절하게 수집하여 적재하고 반출하는 시스템의 개발이 중요하다. 본 연구에서는 수확작업의 생력화 효과를 높이고 생력화 시스템 비용의 절감을 목적으로 작업자 1인에 의해 작업할 수 있는 반자동 형태의 트랙터 부착형 배추 수집, 적재, 반출시스템 시작기를 개발하였다. 시작기는 배추 이송장치, 적재장치, 팔렛 및 반출장치의 3개 부분과 PLC를 이용한 주 제어기로 구성하였다. 배추 수집용기로는 대략 70개의 배추를 담을 수 있는 크기가 1,050 mm$\times$1.050mm$\times$1,000mm 인 접이식 메쉬 팔렛을 사용하였으며 하단부에 롤러 안내판을 부착하여 적재한 팔렛의 배출이 용이하도록 하였다. 팔렛을 제외한 전체 시작기의 중량은 235 N 이였으며 크기는 3,940mm$\times$520mm$\times$1,630mm 이었다. 본 연구는 수확장치의 기능 및 생력화 효과를 극대화하고 배추의 손상정도를 최소화하는 시스템을 구성하고자 하였다. 이송장치는 트랙터 부착시 횡공간 점유율을 최소화하도록 하였으며 적재장치는 적재시 배추의 손상을 줄이고 배추가 놓이는 자세를 능동적으로 조절할 수 있도록 주름관을 부착하였다. 시작기의 실내시험 결과 이송장치는 0.18 m/s~0.36 m/s의 범위에서 적재장치는 0.4 m/s~2.4 m/s 범위에서 안정적으로 구동하였으며 두 장치를 동시에 구동하여 시험한 결과 이송장치는 0.26 m/s~0.36 m/s, 그리고 적재장치는 0.9 m/s~2.4 m/s 에서 적정하게 안정적으로 구동하였다. 적재장치의 성능에 있어서 1~3단 적재시에는 주름관을 이용하여 적재하고 4~5단 적재시에는 자유낙하에 의한 적재를 수행할 경우 인력에 의한 적재와 거의 동등한 적재량을 보였으며 손상정도는 거의 무시할 정도였다. 트랙터가 0.3 m/s로 주행하는 경우 노지로부터 배추를 뽑아 이송하는 뽑기벨트의 적정속도가 0.46 m/s인 점을 고려할 때 배추 이송 컨베이어는 0.34 m/s 이상의 속도를 유지할 필요가 있었으며 적재 컨베이어는 2 m/s~2.4 m/s의 속도에서 안정적으로 작동하였다. 배추의 주간 거리가 대략 30~40 cm 인 점을 감안하면 적재장치는 초당 1개의 적재성능을 보였다. 실내에서 수행한 시스템의 성능은 배추에 큰 손상없이 전반적으로 성공적으로 구동하였으나 향후 노면이 고르지 못한 포장에서의 성능 시험이 필요하다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.591-598
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• 2017

현재 무인항공기의 기술 변화와 시장 규모는 발 빠르게 확산되고 있다. 활용 범위의 확대로 드론을 쉽게 접할 수 있게 되면서 조종자의 조종 미숙으로 인한 피해가 발생한다. 이러한 문제 발생으로 인한 피해를 최소화하기 위해서 드론의 안정적인 비행 능력이 요구되며 이를 위하여 모터의 안정적인 속도 제어가 요구된다. 따라서 본 논문에서는 모터의 제어 방안으로 Arduino를 주 제어장치로 사용하였으며 기체의 자세 안정화를 위하여 가속도 센서와 자이로 센서를 사용하였다. 또한, 초음파 센서를 드론에 탑재하여 일정 높이에서 호버링이 가능하도록 하였다. 안드로이드 앱을 이용하여 드론을 제어하였으며 그 결과 0~2m 범위의 지정한 위치에서 안정적으로 호버링이 가능함을 확인하였다.

• 대한교통학회지
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• 제35권4호
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• pp.307-320
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• 2017

본 연구는 메타분석(Meta-Analysis) 기법을 적용하여 ESC(Electronic Stability Control) 시스템의 교통안전 측면의 효과를 평가하였다. 교통안전성의 평가지표로 사고율, 사망사고율, 통제상실 사고율을 설정하였으며 ESC를 주요 키워드로 선정하여 기존 문헌을 수집하였다. 수집된 연구결과를 승산비의 효과크기(Effect-size)로 정리하였고, 개별 연구들 간의 이질성을 고려하여 랜덤효과모형을 적용해 통합 승산비 효과크기를 도출하였다. 분석결과, 사고율의 승산비 효과크기는 0.90으로 차량에 ESC 적용 시 사고율이 10% 감소하는 것으로 나타났다. 또한 사망사고율의 승산비 효과크기는 0.64로 차량에 ESC 시스템 적용 시 사망사고율이 36% 감소하는 것으로 분석되었다. 통제상실 사고율의 승산비 효과크기는 0.73으로 도출되어 ESC 시스템 적용 시통제상실 사고율이 27% 감소하는 것으로 분석되었다. 본 연구의 결과는 상용차 ESC 장착 의무화를 위한 제도 정비 및 관련 기술 개발 전략 수립 시 유용하게 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2015년도 추계학술대회
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• pp.86-89
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• 2015

자동노출제어장치 (AEC : Auto Exposure Control)를 사용하는 경우와 사용하지 않았을 경우, 관전압과 관전류 설정에 따른 영상의 정량적인 평가를 통하여 최적의 영상을 찾고자 한다. 이를 통해 AEC 사용유무 및 촬영조건의 조절과 영상간의 관계를 파악하여, DR의 올바른 사용방법을 제안하고자 한다. 흉부팬텀으로 조건변화에 따른 Chest PA 영상을 획득한 뒤 영상평가인자인 신호 대 잡음비 (SNR), 대조도 대 잡음비 (CNR), 최대신호 대 잡음비 (PSNR), 평균 제곱근 (RMS)을 이용하여 영상평가를 실시한다. 관전압이 감소, 관전류가 증가함에 따라 SNR, CNR, PSNR은 증가하는 경향을 보였으며, RMS는 감소하는 경향을 나타내었다. 또한 고관전압, 저관전류 영역에서는 AEC를 사용하지 않았을 경우가 AEC를 사용하는 경우에 비해 SNR, PSNR이 높게 나타났으며, RMS는 낮게 나타났다. 그리고 저관전압, 고관전류영역에서는 AEC가 SNR, PSNR이 높게 나타났으며, RMS는 낮게 나타났다. 촬영조건의 변화와 AEC의 사용유무에 따라 영상의 질에서 차이를 확인할 수 있었다. 전체적인 상황과 방사선 종사자의 효율적인 업무를 위해 AEC 사용이 더 적합함을 알 수 있었다. 그러나 종사자의 무조건적인 AEC의 사용보다는 환자의 상태 및 촬영 자세 등 여러 조건을 고려한 능동적인 AEC 사용자세로 최적의 영상의 질을 얻도록 권장한다.