• Information and Communications Magazine
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• v.34 no.4
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• pp.17-24
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• 2017

본고에서는 저가형 관성 센서를 이용하여 실내 항법을 수행하는 여러 방법들에 대해 알아본다. 저가형 관성 센서를 이용한 추측 항법은 휴대성이 뛰어나고 외부의 인프라 없이 구현이 가능하고 가격이 저렴하다는 장점이 있지만, 오차가 빠르게 누적된다는 단점이 있다. 이를 해결하기 위해 사용자의 보행 특성을 이용한 보행자 추측 항법이 제안되었다. 본고에서는 보행자 추측 항법의 두 분류 기법인 걸음-이동방향 결합 기법과 관성 항법-영속도 보정 결합 기법의 원리와 각 기법들의 기술 동향에 대해 다루고자 한다.

• The Journal of The Korea Institute of Intelligent Transport Systems
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• v.13 no.1
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• pp.99-108
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• 2014

Recently, the interest in autonomous vehicle which is an aggregate of the automotive control technology is increasing. In particular, researches on the self-localization technology that is directly connected with stable driving of autonomous vehicle have been performed. Various dead reckoning technologies which are solutions for resolving the limitation of GPS have been introduced. However, the conventional dead reckoning technologies have two disadvantages to apply on the autonomous vehicle. First one is that the expensive sensors must be equipped additionally. The other one is that the accuracy of self-localization decreases caused by wheel slip when the vehicle's motion changed rapidly. Based on this background, in this paper, the wheel speed sensor which is equipped on most of vehicles was used and the dead reckoning algorithm considering wheel slip ratio was developed for autonomous vehicle. Finally, in order to evaluate the performance of developed algorithm, the various simulation were conducted and the results were compared with the conventional algorithm.

• KIISE Transactions on Computing Practices
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• v.23 no.4
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• pp.210-216
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• 2017

In the paper we propose and implement a new indoor localization system where the techniques of magnetic field based fingerprinting and pedestrian dead reckoning are combined. First, we determine a target's location by comparing acquired magnetic field values with a magnetic field map containing pre-collected field values at different locations and choosing the location having the closest value. As the target moves, we use pedestrian dead reckoning to estimate the expected moving path, reducing the maximum positioning error of the initial location. The system eliminates the problem of localization error accumulation in pedestrian dead reckoning with the help of the fingerprinting and does not require Wi-Fi AP infrastructure, enabling cost-effective localization solution.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2015.05a
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• pp.548-549
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• 2015

무인 잠수정은 자율 무인잠수정(이하 'AUV' 또는 '자율무인잠수정'을 혼용)과 원격조정잠수정(이하 'ROV'로 지칭)으로 분류를 할 수 있다. ROV는 테더 게이블로 인한 작업 범위의 한계와 운동성능 효율이 떨어지는 단점을 지니고 있어, 테더 케이블이 필요 없는 AUV에 대한 필요성이 증대되고 있다. 추측 항법 시스템인 관성 항법 시스템(inertial navigation system, 이하 'INS'로 지칭)은 외부 도움없이 관성측정 장치(inertial measurement unit, 이하 'IMU'로 지칭)를 활용하여 구성된 시스템을 말한다. IMU는 자이로 스코프(gyroscope), 가속도계(accelerometer), 지자기(magnetic)센서로 구성된 측정 장치로 3개의 센서를 사용하여 상호 보정을 통한 기동 체의 위치, 속도 및 자세 정보를 제공한다. 복합항법시스템은 추측항법시스템이 가지는 누적오차와 측위 항법시스템이 가지는 외부환경에 대한 단점을 상호 보완하는 방법으로 연구가 진행 중이다. 하지만 심해서 또는 해양의 특성에 따라 측위 시스템이 사용되지 못하기 때문에 추측 항법시스템의 다양한 관성 센서를 활용한 상로 보완과 신호처리 방법을 통한 연구 개발이 진행 중이다. 다양한 센서 정보를 통합하는 목적으로 칼만 필터와 같은 최적 필터기법이 보편적으로 사용되고 있다. 칼만 필터는 확률 선형 시스템에 대하여 공정잡음 및 측정 잡음이 가우시안 확률 분포를 따를 때 최적의 추정자가 된다. 또한 가우시안 조건을 만족하지 않는 경우에도 선형 추정자 중에 추정 오차의 분산이 가장 작은 추정자이다. 칼만 필터가 최상의 성능을 발휘 하려면 공정잡음과 측정 잡음의 실제 값을 정확히 알아내는 것이 중요하다. 잡음 수준에 대한 정보가 부정확 할 경우 칼만 필터는 발산 할 수 있기 때문에 시스템에서 잡음 수준의 공산은 칼만 필터의 최적 이득을 결정하는 중요한 요소로 추정치에 큰 영향을 준다. 따라서 칼만 필터를 추측항법시스템에 적용 시킬 경우 실제 모텔의 잡음 공분산을 정확히 추정할 수 있는 기법이 요구된다. 추측항법시스템은 다양한 센서를 활용하기 때문에 움직이는 기동 표적에 적용시 잡음공분상이 변하기 때문에 항법시스템이 저하 될 수 있다. 본 연구에서는 다양한 센서를 융합하여 해양 생체 로봇의 정밀 자세 제어가 가능한 시스템을 제안하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2014.06a
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• pp.287-289
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• 2014

선박의 선위 추측(DR, Dead Reckoning)은 수신되거나 측정된 위치 데이터와 속력, 침로 데이터만을 반영하여 계산하므로 대양의 항해나 연근해의 해역에서는 유효할 수 있으나 침로의 변경과 선속의 변화가 잦은 항계 내의 조선에 있어서는 적용이 어렵다는 문제점이 있다. 본 논문에서 제안하는 선박의 추측위치(DRP, Dead Reckoning Position)는 선박의 운항 패턴에 따라 항계 내의 항적 데이터를 수집하고, 수신된 위치 데이터와 속력, 침로 데이터를 점장위도항법(Mercator Sailing)을 통하여 계획항로(Planned Route)의 각 변침점(WP, Waypoint)간 침로(Course)와 항정(Ship's Passage)에 반영하였다. 제안된 추측위치 산출방법을 통하여 항계 내의 조선과정에서 계획항로를 선박의 추측위치와 결합하여 특정 시간 후의 상황패턴을 미리 예측하고 관제사의 의사결정에 기여하고자 한다.

• 한국공간정보시스템학회:학술대회논문집
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• 2007.06a
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• pp.390-394
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• 2007

시간과 장소에 구애받지 않고 실시간으로 정보를 전달받을 수 있는 유비쿼터스 시대가 도래함에 있어서 실시간으로 움직이는 대상물의 위치를 알아내는 기술은 가장 근본적이며 필수적인 요소라 할 수 있다. 추측항법(Dead Reckoning)은 움직이는 대상물에 외부의 도움 없이 자신의 방향각과 가속도, 시간을 관측할 수 있는 관성항법장치(Inertial Navigation System)를 장착하여 이전의 위치 정보를 바탕으로 현재의 위치를 관측하는 방법이다. 또한 RFID(Radio Frequency IDentification)는 이러한 유비쿼터스 근거리무선통신의 핵심 기술로서 본 논문에서는 RFID에 기반한 위치 결정 시스템에 실시간 변화하는 대상물의 위치를 예측하기 위해 추측항법과 칼만필터(Kalman-filter)의 개념을 적용시켰다. 또한 RMSE(Root Mean Square Error)값을 통해 칼만필터의 적용에 따른 정확도의 향상과 각 디자인 요소들의 변화에 따라 위치의 정확도가 어떠한 변화를 갖는지를 분석하였다. 시뮬레이션 결과 칼만필터를 적용했을 때 이전보다 RMSE값이 현저히 작아지는 결과를 통해 위치의 정확도가 크게 향상되는 것을 확인하였다. 또한 RFID의 탐지 범위는 정확도에 큰 영향을 미칠 수 있는 주된 요소가 아니며, RFID 탐지 범위의 표준편차가 작을수록 위치 정확도는 높아지고, RFID 태그의 탐지 확률이 높을수록 RMSE 값의 변동이 작은 안정된 시스템을 갖으며 위치의 정확도 또한 높아진다는 것을 확인하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 1997.07b
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• pp.571-574
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• 1997

항법장치의 핵심요소인 가속도센서와 자이로센서는 선형거리추측(Linear position estimation)과 각 변위 추측(orientation estimation)시 출력 데이터에 포함된 오차성분의 적분에 의하여 시간이 증가함에 따라 선형거리 오차와 각 변위 오차가 누적된다. 이에 따라 본 논문에서는 정밀한 항법을 위한 저가의 IMU (Inertial Measurement Unit)를 설계하고, 오차성분의 사전해석을 통하여 정확한 오차모델을 찾는데 그 목적이 있다.

• ICROS
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• v.2 no.3
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• pp.3-14
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• 1996

본 논문에서는 CNS를 구성하는 주요기술 및 이들의 전반적인 기술동향에 대하여 알아보았다. 2장에서는 일부 국가에서 실용화된 CNS의 전형적인 요소들의 구성 및 구현방법에 대하여 기술하였으며, 3장에서는 최근의 기술 및 제품동향에 대하여 언급하였다. 4장에서는 CNS의 성능을 좌우하는 항법부를 구성하는 추측항법, GPS 측위, 지도매칭의 원리에 대하여 기술한 후, 이들을 집적하는 방법에 대하여 토의하였고 5장에서 결론으로서 향후 발전방향에 대하여 언급하였다.

• Journal of Navigation and Port Research
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• v.26 no.3
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• pp.303-310
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• 2002

Nowadays, the combined land navigation system using GPS(Global Positioning System) and DR(Deduced Reckoning), etc. has been used. Although GPS is popular with the land navigation system, this is not useful for the kinematic positioning of the vehicles in the urban canyon because of its few satellites. Thus, this study deals with the kinematic positioning of the vehicles with the combined GPS/GLONASS(GLObal Navigation Satellite System) to compliment the drawbacks of GPS. So the kinematic positioning of the vehicles can be performed constantly by the combined GPS/GLONASS based on the high acquisition rate of data with the help of GLONASS despite of many obstacles and few satellites tracked in the test sites. Consequently, the combined GPS/GLONASS can be applicable to the control of traffic flow and the effective management of read system.

• Journal of the Korean Society of Fisheries and Ocean Technology
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• v.20 no.2
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• pp.105-111
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• 1984

Recently, Hybrid Navigation Systems combining Omega, NNSS, Loran C and Dead reckoning etc. served to give us highly accurate ship's position, and a number of ships are equipped with these navigation systems. In order to evaluate for the accuracy of this navigation system observations of Loran C, 5970 and 9970 chains and Radar at the same time were made on board m.s Jeonbuk 401 and 403 training ships of Gunsan Fisheries Collage at nine stations in the yellow sea from July, 1982 to June, 1983, and then were done by the Hybrid Navigation System combining Dead reckoning and Loran C at the same areas. The authors investigated the accuracy of the Hybrid Navigation System based on measurements of the relative positional error which is defined as the difference between the position fixed by this system or the Loran C system, and the one by the Radar. The obtained results are as follows; 1. The mean standard deviation of the time difference of Loran C were about 0.21$\mu$s in 9970 chain and about 0.06$\mu$s in 5970 chain, and the fluctuation of the time difference of Loran C in 5970 chain was smaller than that in 9970 chain. 2. The positional error between two positions by Radar and the Hybrid Navigation System in 9970 chain was about 0.4 miles, and between two positions by Radar and Loran C was about 0.51 miles. The Hybrid Navigation System was therefore more accurate than Loran C System. 3. The positional error between two positions by Radar and Hybrid Navigation System in 5970 chain was about 0.4 miles, and between two positions by Radar and computer simulation of Loran C was about 0.98 miles. Consequently, Hybrid Navigation System was more accurate than computer simulation of Loran C system.