• 제목/요약/키워드: 자율 항법

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칼만필터를 사용한 자율주행로봇의 항법제어기 설계 (Design of Navigation Controller for Autonomous Mobile Robots using Kalman Filter)

  • 최광섭;박태형
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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    • pp.1807-1808
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    • 2008
  • When it is used for autonomous mobile robots by using dead-reckoning system, odometry system with encorder is the simplest method as well as well-known in the industry. However, odometry system is reflected slide, friction and mechanical errors of wheels when operating the position estimation. And also in order to minimize errors of direction angle which is the most important factor that it is designed the controller in controlling kinematics and quadratic curve, PID that came into the values of sensor fusion with encorder and gyroscope sensor. After designing, the autonomous mobile robot is producted practically and inspected how it works.

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수중 자율이동시스템의 수력학 모델 내장형 항법필터 설계 (Hydrodynamics Embedded Navigation Filter Design for Underwater Autonomous Systems)

  • 김은총;이윤하;정영광;나원상
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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    • pp.1383-1384
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    • 2015
  • In this paper, a dynamics model embedded navigation filter is newly suggested for underwater autonomous systems without position or attitude aid. In order to ensure the observability on the INS errors, the hydrodynamics of the underwater vehicle is incorporated with the INS attitude error. This approach allows us to estimate and compensate the INS errors in spite of using external velocity sensor. Through the simulation, the performance and effectiveness of the proposed scheme are demonstrated.

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GPS와 INS의 센서융합을 이용한 자율항법용 확장형 칼만필터 설계 (Extended kalman filter design for autonomous navigation with GPS and INS sensor system fusion)

  • 윤득선;유환신
    • 센서학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.294-300
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    • 2007
  • Autonomous unmanned vehicle is able to find the path and the way point by itself. For the more precise navigation performance, Extended kalman filter, which is integrated with inertial navigation system and global positioning system is proposed in this paper. Extended kalman filter's performance is evaluated by the simulation and applied to the unmanned vehicle. The test result shows the effectiveness of extended kalman filter for the navigation.

웨이포인트 기반 UAV 비행을 위한 Ground Control Station 구조 설계 연구 (Research on Structure Design of Ground Control Station for Waypoint based-UAV Flight)

  • 심규창;곽정훈;정영식;성연식
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2016년도 춘계학술발표대회
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    • pp.675-678
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    • 2016
  • 최근 무인항공기 (Unmanned Aerial Vehicel, UAV)는 장점인 빠른 이동속도와 장착된 카메라를 이용하여 넓은 지역을 감시하기 위해서 활용되고 있다. 하지만, 조종사가 UAV를 직접 조종하여 넓은 지역을 비행하기에는 많은 비용이 발생한다. UAV가 자율적으로 넓은 지역을 비행하는 방법이 요구된다. 이 논문은 웨이포인트를 기반으로 UAV를 비행시키기 위한 Ground Control Station (GCS)의 구조를 제안한다. 비행할 웨이포인트는 위성항법시스템(Global Positioning System, GPS) 기반으로 설정하고 제안한 구조를 기반으로 다양한 임무 수행을 위해 다수의 비행 알고리즘을 정의하여 UAV를 비행시킨다. 부가적으로, 웨이포인트 기반으로 UAV를 비행시키기 위한 사용자 인터페이스도 소개한다.

미지 동적 환경에서 다중 이동로봇의 GA-Fuzzy 기반 자율항법 (GA-Fuzzy based Navigation of Multiple Mobile Robots in Unknown Dynamic Environments)

  • 조연;이홍규
    • 전기학회논문지
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    • 제66권1호
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    • pp.114-120
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    • 2017
  • The work present in this paper deals with a navigation problem for multiple mobile robots in unknown indoor environments. The environments are completely unknown to the robots; thus, proximity sensors installed on the robots' bodies must be used to detect information about the surroundings. The environments simulated in this work are dynamic ones which contain not only static but also moving obstacles. In order to guide the robot to move along a collision-free path and reach the goal, this paper presented a navigation method based on fuzzy approach. Then genetic algorithms were applied to optimize the membership functions and rules of the fuzzy controller. The simulation results verified that the proposed method effectively addresses the mobile robot navigation problem.

자율 주행로봇을 위한 국부 경로계획 알고리즘 (A local path planning algorithm for free-ranging mobil robot)

  • 차영엽;권대갑
    • 한국정밀공학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.88-98
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    • 1994
  • A new local path planning algorithm for free-ranging robots is proposed. Considering that a laser range finder has the excellent resolution with respect to angular and distance measurements, a simple local path planning algorithm is achieved by a directional weighting method for obtaining a heading direction of nobile robot. The directional weighting method decides the heading direction of the mobile robot by estimating the attractive resultant force which is obtained by directional weighting function times range data, and testing whether the collision-free path and the copen parthway conditions are satisfied. Also, the effectiveness of the established local path planning algorithm is estimated by computer simulation in complex environment.

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자율항법 무인측량선을 이용하여 산정된 노후저수지의 퇴사량 기준 최적경험식 산정 (Estimation of Optimal Empirical Equations based on Sediments of Ageing Reservoir Estimated Using Autonomous Navigation USV)

  • 원창희;윤현철;김원범
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권3호
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    • pp.1-9
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    • 2020
  • 가뭄은 한번 발생하면 사회·경제·산업 활동 등 인간의 생활 전반에 걸쳐 영향을 미치게 된다. 이러한 가뭄 등의 자연 재해로부터 국민의 생명과 재산을 보호하는 것은 국가의 중요한 책무이다. 현재 우리나라 저수지의 약 75.7%는 준공 후 50년 이상 경과된 노후 저수지이며, 이로 인한 토사 퇴적 등의 영향으로 제원정보 대비 저수능력이 부족할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 자율항법 무인측량선을 활용하여 노후 저수지 10개소에 대해 저수용량을 분석하고, 과거 경험적 공식에 의해 추정된 퇴사량과 비교·분석하였다. 분석 결과 6개 저수지는 제원정보 대비 약 16.2% ~ 55.3%의 저수용량이 감소하였으며, 4개 저수지는 제원정보 대비 약 1.5% ~ 380.2%의 저수용량이 증가하였다. 실제 측량 결과와 경험적 공식에 의한 퇴사량 비교·분석 결과 어린지와 용포 저수지는 유역면적만을 활용한 윤용남 공식(1982), 대곡과 우곡2, 오치 저수지는 유역면적과 유역경계의 총 연장, 유료연장을 매개변수로 활용한 서승덕(1988) 공식이 가장 유사하게 추정되었다. 연구 결과는 저수지 노후화에 따른 퇴적 증감폭과 같이 저수지의 효율적인 운영·관리를 위해서는 지속적인 측량이 필요함을 제안하였다.

PRT 차량을 위한 자기표지 기반 무인 자율주행 시스템 (Magnetic Markers-based Autonomous Navigation System for a Personal Rapid Transit (PRT) Vehicle)

  • 변윤섭;엄주환;정락교;김백현;강석원
    • 디지털융복합연구
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    • 제13권1호
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    • pp.297-304
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    • 2015
  • 최근 들어 무인 자율주행 기반의 수요응답형 순환교통(PRT)시스템에 대한 수요가 증가하고 있다. 이에 따라 유형 궤도 및 일반적인 도로에서 운용 가능한 PRT 시스템의 적용이 다양하게 검토되고 있다. 유형 궤도가 없이 일반 도로 상에서 운행되는 무인자동 차량의 경우, 실시간으로 차량의 위치 정보를 계측하는 것은 무인 차량의 자동안내를 위해 매우 중요하다. 위성항법장치(GPS)는 차량의 위치 확인을 위해 상업적으로 적용되어 활용되고 있다. 하지만 터널 또는 빌딩 등의 실내 환경에서 적용될 수 없다. 본 논문에서는 이러한 환경적 제약을 극복할 수 있는 자기표지 기반의 PRT 차량 무인운전 시스템의 구성장치와 제어시스템에서 사용하기 위한 차량의 주행제어 모델을 제시하였다. 또한 차량의 주행중 실시간 위치를 추정하기 위해 개발된 자기검출센서를 제시하였고 차량의 무인운전에 필요한 지령을 생성하기 위한 제어SW와 이를 통한 제어시험 결과를 제시하였다.

Implementation of Air Pollutant Monitoring System using UAV with Automatic Navigation Flight

  • Shin, Sang-Hoon;Park, Myeong-Chul
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제27권8호
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    • pp.77-84
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    • 2022
  • 본 논문에서는 자동항법 비행이 가능한 무인기를 활용하여 미세먼지 등의 대기 오염물질을 모니터링 하는 시스템을 제안한다. 기존 대기 질 관리 시스템은 고정된 센서 박스를 통한 관제나 조종장치를 이용한 드론의 측정 센서를 통하여 정보를 취득하는 방식을 사용했다. 이는 한정된 공간과 모니터링을 위한 별도의 데이터 수집 및 전송들의 추가적인 절차가 진행되어야 하는 단점을 가진다. 본 논문에서 이러한 문제점을 극복하기 위하여 비행정보 지정을 통한 자율항법 비행이 가능한 무인기에 위치 정보를 위한 GPS 모듈과 미세먼지 측정을 위한 PMS7003 모듈을 내장하고 수집된 정보는 SD 모듈에 저장하고 비행 종료 후 전송버튼을 통해 블루투스로 연결된 스마트폰 앱을 통하여 원격 데이터베이스에 저장되는 원스톱 구조의 시스템을 구성한다. 또한, 실시간 모니터링을 위한 HTML5 기반의 웹 모니터링 페이지를 구성하여 관심 사용자에게 제공된다. 본 연구의 결과는 무인 비행체를 통한 환경 모니터링 시스템에 활용될 수 있으며, 향후 아황산가스 및 이산화탄소 등의 다양한 오염물질 측정 센서를 추가하여 토털 환경 관제 시스템으로 발전시키고자 한다.

마이크로 UAV 다중영상센서 페이로드개발과 정사영상제작 (The Development of a Multi-sensor Payload for a Micro UAV and Generation of Ortho-images)

  • 한승희
    • 대한토목학회논문집
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    • 제34권5호
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    • pp.1645-1653
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    • 2014
  • 대부분의 지형정보획득을 위한 영상에는 RGB, 근적외선, 열영상이 주로 사용된다. 이 멀티밴드영상은 위성이나 유인항공기에 탑재되어 획득되고 있으나 주기해상도, 비용, 공간해상도, 그리고 구름의 영향 등으로 사용자를 만족시키기 어렵다. 자동항법UAV에 적합한 페이로드와 콘트롤러를 개발한다면 원하는 시간과 주기로 고해상도 멀티밴드영상을 획득할 수 있다. 본 연구에서는 멀티밴드 영상획득을 위한 센서와 페이로드의 개발을 통해 저가의 고해상 영상획득시스템을 구축하고 이를 이용하여 geo-referencing data와 함께 RGB, NIR과 열영상을 획득하였다. 획득한 RGB영상으로 정사모자익영상을 제작하여 검사점에 대한 위치정확도를 분석한 결과 수평좌표에서 0.181m, 수직좌표에서 0.203m의 편차를 얻을 수 있었다. 이는 1:1,000~5000수치지도제작과 소규모지역에 대한 원격탐측이 가능한 공간정확도를 만족하므로 페이로드의 활용성을 검증할 수 있었으며 활용이 기대된다.