본 논문은 무선충전기에 있어서 효율 증대 기법에 관한 것으로, 송수신 장치간 정렬상태를 수신 장치인 스마트폰에 표시할 수 있는 방법을 제시한다. 구현된 무선충전기는 세계 표준인 WPC( Wireless Power Consortium ) 방식을 기반으로 되어 있어 수 100kHz 이하의 주파수로 동작하고 누설 자속을 최소화할 수 있도록 자기장 차폐제를 사용한 송수신 코일 구조를 갖는다. 송수신 장치의 정렬 상태를 확인할 수 있는 종래 방식은 수신단 코일의 수신 레벨만을 표시하는 단순 방식이지만 본 방식은 수신 장치의 위치까지 알 수 있어 보다 진보된 방식이라 할 수 있다. 무선 충전기 송수신 장치의 정렬상태 검출을 위하여 수신 코일의 위치변화와 자기장 세기가 서로 선형관계에 있음을 확인하고 삼각측량법을 이용하여 이 선형관계가 위치 정보로 변환될 수 있음을 보였다. 실험을 통하여 선형관계에 영향을 미칠 수 있는 요소들을 분석하고 이 요소들을 최적화한 상태에서의 선형 특성을 가질 수 있음을 보였다.
우리는 국내에서 처음으로 직경 300 mm인 광집속장치를 정렬 및 조립하였다. 이 장치는 주경, 부경 그리고 5개의 연결 거울로 구성된다. 이중에서 가장 중요한 부품인 주경은 각 구조물들과의 조립때마다 발생할 수 있는 변형을 정밀 측정하였다. 또한 사용되는 거울의 개수가 많기 때문에 광학정렬에는 체계적인 정렬 알고리즘을 도입하였다. 최종 조립결과 파면수차는 1.9 wave rms(wave =633 nm)로 예상치의 7배정도 큰 값이었다. 이것의 주원인은 조립 과정에서 발생한 연결 거울들의 변형인 것으로 확인되었다. 본 광집속장치를 정렬하면서 발생했던 문제점들에 대한 고찰은 향후 대형광학계를 만들 때 유용하게 사용될 수 있다.
뱅크턴을 수행하는 항공기에 운용되는 관성항법장치의 특정 자이로 비정렬 오차가 수직축 자세오차를 연속적으로 증가시키는 현상에 대해서 분석을 수행하고, 이 자이로 비정렬 오차를 제거하기 위해 GPS을 결합한 INS/GPS 시스템에 대해서 새로운 비정렬 모델링 방법을 제시하고, 그 성능 향상을 시뮬레이션을 통해 제시한다.
ITU-T에서 표준 비디오 코딩 알고리즘으로 채택한 MPEG 코딩방식은 세 가지의 코딩방식 (I,B,P,방식)을 주기적으로 사용하기 때문에, 코딩된 정보량에 강한 주기성을 보인다. 본 연구에서는 이러한 MPEG 비디오 트래픽의 주기성을 반영하는 개별 비디오 원의 트래픽을 모형화하고 이를 바탕으로 다중화 장치의 성능분석을 실시하였다. 개별 비디오 원에서 발생된 트래픽은 I, B, P의 코딩순서를 반영하고, I, B, P 프레임 별로 셀 수를 모형화 하였다. 그리고 다중화 장치에 입력되는 트래픽은 프레임 시간 단위로 이산화시켜 셀 수를 모형화하였고, 이를 이산시간 마코프 연쇄를 이용해 다중화 장치에서의 셀 손실률을 구하였다. 다중화 장치에서 셀 손실은 입력되는 잘대적인 트래픽의 양 뿐만 아니라, 비디오 원 정렬 (Source Alignment)에도 많은 영향을 받는다. 이러한 비디오 원의 정렬 효과를 반영하여 다중화 장치에 연결될 수 있는 비디오 원의 수를 결정하였다.
본 논문에서는 소형 위성 카메라의 영상안정화를 위해 진동외란 보상 및 궤도상 광학정렬이 가능한 능동형 광학 보정장치의 설계에 대해 연구하였다. 능동형 광학 보정장치는 초점면부 보정장치와 부경 보정장치로 이루어져 있다. 초점면부 보정장치는 영상센서에 유입되는 진동 외란을 초점면부에서 직접 보상하는 장치이다. 또한 부경 보정장치는 초점면부 보정장치와 협력하여 궤도상에서 능동적으로 광학정렬을 수행할 수 있는 장치이다. 본 논문에서는 해상도 1 m급 소형 위성에 적용 가능한 능동형 광학 보정장치 설계를 위해 소형 고해상도 위성 카메라의 요구도를 분석하고, 진동 외란 보상과 궤도상 광학정렬이 능동적으로 가능하도록 초점면부 보정장치와 부경 보정장치의 요구도를 선정하였다. 선정된 요구도를 기준으로 본 연구에서 설계된 능동형 광학 보정장치는 초점면부에서 진동외란 보상 및 초점조절, 부경에서 틸트 및 디스페이싱 보상이 가능하므로 독립적으로 5축 제어가 가능한 시스템이다.
통신망 스위칭 장치들을 상호 연결하여 구성한다. 스위칭 장치는 경로배정 정보의 의하여 입력포트와 출력포트 사이를 연결하는 역할을 한다. 그런데 반얀 망을 사용하는 대부분의 스위치 망은 두개의 셀 들이 같은 길을 사용하려고 시도할 때 내부 충돌이 발생한다. 본 논문은 입력과 출력사이에 목적지가 같은 두 개의 셀 들이 충돌이 없도록 동시에 두 개 경로를 설정하여 셀 처리율을 향상시키는 개선된 정렬 반얀 망을 제안하고 설계하였다. 하드웨어 설계는 2개의 $4{\times}4$ 정렬 부 블록들과 1개의 ${8\times}8$ 스위칭 망 블록으로 구성하였는데 기존의 정렬망인 베쳐 반얀 망보다 스위치의 셀 처리능력은 4% 향상되었고 정렬 부의 하드웨어 복잡도는 반으로 감소하였다.
본 논문은 사격 차선 정렬을 위하여 움직일 수 있는 교정 대상을 이용해 각속도계와 가속도계의 편차를 보상하는 방법을 다룬다. 교정 대상에 대한 정보는 영상 센서를 통해 획득하며 이를 이용해 발사장치에 부착된 관성측정 장치의 오차를 보정한다. 시뮬레이션을 통해 제안한 알고리즘의 성능을 검증하였으며, 특히 관성 좌표계에서 교정 대상에 대한 위치 정보를 정확하게 획득함으로써 발사장치의 관성 센서 편차를 효과적으로 보상할 수 있음을 보인다.
링 레이저 공진기를 광학적으로 정렬하는 방법은 여러 가지가 있지만, 투과광 스펙트럼 측정법(cavity transmission spectrum control)은 측정이 매우 간단하고 공진기의 손실을 측정하면서 동시에 정렬을 할 수 있는 장점이 있다. 투과광 스펙트럼 측정법을 이용한 공진기의 광학적 정렬 장치를 구성하여, 레이저 자이로스코프에 사용할 링형 공진기에 모두 네 개의 반사경을 정렬 부착시켰으며, 동시에 정렬한 공진기의 내부 손실 값을 측정했다. 그 결과 최소 내부 손실은 0.98%였으며, 네 개의 반사경에 대한 총 반사 계수는 99.02%로 계산된다.
In this paper, we developed the automatic optical fiber aligner by image processing and automatic loading system. Optical fiber is indispensable for optical communication systems that transmit large volumes of data at high speed, but super-precision technology in sub-micron units is required for optical axis adjustment, we have developed 6-axis micro stage system for I/O optical fiber arrays, the initial automatic aligning system/software for a input optical array by the image processing technique, fast I/O-synchronous aligning strategy, the automatic loading/unloading system and the automatic UV bonding mechanism. In order to adjust the alignment it used on PC based motion controller, a $10\mu\textrm{mm}$ repeat-detailed drawing of automatic loading system is developed by a primary line up for high detailed drawing. Also, at this researches used the image processing system and algorithm instead of the existing a primary hand-line up. and fiber input array and waveguide chip formed in line by automatic. Therefore, the developed and manufactured optical aligning system in this research fulfills the great role of support industry for major electronics manufacturers, telecommunications companies, universities, government agencies and other research institutions.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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