• 한국GIS학회:학술대회논문집
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• 한국GIS학회 2008년도 공동추계학술대회
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• pp.249-250
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• 2008

본 연구는 전년도 지형참조항법(TRN; Terrain Referenced Navigation)에 근거하는 3-D 헬리콥터 항법 시스템을 위한 알고리즘 개발의 후속 연구로서 실용적 완성을 위해 수행되었다. 본 연구에서 헬리콥터의 위성항법장치(GPS)로부터의 정보(X,Y,Z 좌표)는 자동차가 도로주행중 매 1초 간격으로 수신되는 GPGGA Code로 대체되었다. 비행체는 3차원 직교 좌표 체계(Cartesian coordinate system)로 표현되는 수치지형모델(DTM; Digital Terrain Model)상에서 시점(Origination)-종점(Destination) 분석 기법에 의해 항로를 결정한다. 본 시스템은 우선 조종사에게 지형의 사전 인식을 위해 시점-종점 주변 3차원 지형도와 항로의 종단면도를 보여준다. 본 시스템은 직접적인 지상 충돌을 피하기 위해 지형 여유 층면(Terrain Clearance Floor)의 개념을 도입, 기복 지형 표면에 일정 높이의 완충 공간을 설정한다. 본 시스템은 매초 GPS로부터 실시간 수신되는 X,Y,Z 위치와 DTM상의 x,y,z를 비교하여 만약 비행체가 완충 공간에 접근하게 되면 즉시 경고음과 메시지를 발한다. 수치지형모델은 (주)첨성대가 확보하고 있는 3초 간격의 DTM을 채택, 작성하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제34권10호
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• pp.48-55
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• 2006

본 논문에서는 다중 필터 융합을 위한 기법을 제안하고 이를 INS/GPS 결합항법장치에 적용한다. IIR 형태의 EKF와 FIR 형태의 RHKF 필터를 각 필터의 잉여값(residual)을 이용한 적응형 융합 확률을 계산하여 융합함으로써 두 필터의 장점을 갖도록 한다. 이 융합 기법을 적용한 INS/GPS 결합항법장치는 기존의 단독 필터를 사용하는 것보다 강인한 특성을 갖는 항법정보를 제공한다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2006년도 International Symposium on GPS/GNSS Vol.2
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• pp.537-540
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• 2006

항법 장치의 특성을 이해하고 통합 필터를 설계하기 위한 기본 도구로 많이 활용되는 것이 시뮬레이션 도구이다. 이것은 실재 시스템을 구현할 때 부딪히는 각종 어려움으로부터 벗어나, 비교적 쉽게 성능분석을 할 수 있다는 장점 때문이다. 본 논문에서는 윈도우 기반의 전산 모의 소프트웨어를 개발하고, 이 프로그램을 이용하여 GPS와 INS 등의 센서를 이용한 복합 지상항법 시스템의 성능을 분석하였다.

• 한국해양공학회지
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• 제11권3호
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• pp.180-190
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• 1997

잠수함이 저심도 조건에서 특수임무 수행시, 표면파도 및 조류등 외란의 영향하에서 요구심도 및 위치 유지를 위한 강인한 자동항법장치 설계는, 첨단 군용 잠수함 개발에 필수적이다. 본 연구는 잠수함 조종 운동역학계에 기초하여, 정확한 심도 및 피치 운동 제어를 위해 선형 행렬 부등식을 이용한 혼합 $H_2/H_{\infty}$ 설계법을 사용, 다중 목적 함수로 표현된 잠수함의 조종성능들을 개선하였다. 또한, 제어기 설계법의 타당성을 수치 시뮬레이션을 통하여 검증하였다. 결과적으로 본 제어법은 각종 외란 및 계의 불확실성하에서 잠수정의 만족스러운 과도 상태 응답과 일정 심도 유지 및 피치 각도 변동 최소화에 적합한 강인한 방법임이 검증되었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제39권8호
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• pp.788-795
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• 2011

본 논문에서는 각종 탑재체에 가장 광범위하게 사용되는 중급성능의 레이저 관성항법 장치에 적용 가능한 소형 링레이저 자이로를 설계하기 위한 요구규격을 제시한다. 이를 위하여 우선 중급성능 관성항법장치 구성을 위하여 요구되는 링레이저 자이로의 요구 성능규격을 분석하였다. 그리고 이를 만족시키기 위하여 해외기술 조사 및 이론적으로 분석을 통하여 링레이저 자이로 시스템을 설계한 결과를 제시하였으며 요구 기술을 정리하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제28권4호
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• pp.379-385
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• 2024

관성항법장치는 정지 상태에서 가속도계 및 자이로 센서가 측정한 중력과 지구 자전 각속도 정보를 이용하여 정렬을 수행하며, 일반적으로 선형 항법 오차 모델 기반의 영속도 보정 칼만필터를 사용하여 수행된다. 하지만 이는 정지 상태를 가정하여 설계된 알고리즘으로 해상 정박 중 정렬을 수행하는 경우, 파도로 인해 발생하는 움직임으로 정렬 오차가 커지거나 필터가 발산하게 된다. 본 논문에서는 큰 방위각 오차 모델과 초기위치 보정 기법을 사용하여 해상 플랫폼을 위한 정박 중 정렬 알고리즘을 설계하고 시뮬레이션을 통해 검증하였다. 또한 이를 회전형 관성항법장치에 적용하였을 경우 바이어스가 상쇄되는 원리를 통해 비약적으로 성능이 개선됨을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제45권6호
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• pp.463-472
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• 2017

관성항법장치(Inertial Navigation System)는 항법 수행 전 동체 좌표계(body frame)와 항법 좌표계(navigation frame)사이의 좌표 변환 행렬(Direction Cosine Matrix: DCM)을 결정하여 초기자세를 구하는데 이 과정을 정렬(alignment)이라 한다. 정렬을 시작하기 위해서는 INS의 초기 위치 정보가 필요한데 해당 정보가 INS에 미리 입력되어 있지 않거나 당장에 초기위치를 모를 경우 이로 인해 INS에 전원이 인가된 후 정렬에 진입하기까지의 대기시간이 존재한다. 이러한 대기시간을 제거하기 위하여 본 논문에서는 INS 전원 인가 즉시 현재위치와 상이한 가상의 초기위치 값을 장입하여 스트랩다운 INS 정렬을 시작하고 추후에 정확한 위치를 INS에 입력하여 자세오차를 보상하는 정렬 알고리즘을 제시하였다. 항법 좌표계에서의 INS 센서 오차가 시간이 지남에 따라 자세오차에 미치는 영향성을 분석하여 가상의 초기위치 값 입력 시 발생하는 자세오차 만큼을 보상하는 폐루프 정렬 알고리즘의 성능을 검증하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권5호
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• pp.497-503
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• 2014

골절 치료에서 최소 침습 수술 방법은 그 효용성이 입증 되었지만, 의료진이 골편을 직접 볼 수 없기 때문에 방사선 투시영상장치(C-armed fluoroscopy)에 의존하여 수술을 진행하게 된다. 최소침습 수술은 환자에게는 감염이 적고 회복이 빠르다는 장점이 있지만 의료진에게는 과도한 방사선 피폭과 부정확한 골절정복 가능성이 높아지는 문제점이 발생할 수 있다. 본 연구에서는 이와 같은 문제를 해결하기 위해 수술 항법장치와 수술 지원로봇을 활용하는 방법을 제안한다. 골편의 3D CT 모델을 실제 골편과 특징점을 이용해서 정합하는 오픈 소스 기반으로 구성된 수술 항법 장치와 2D 투시 영상에서 골편간의 회전 변위를 정상측 투시 영상과 비교하여 확인 할 수 있는 방법을 제안하였고, 모델 뼈를 이용한 실험으로 제안한 방법의 임상적 타당성을 확인하였다. 그 결과 3D CT-기반 수술 항법 장치의 모델 뼈와 영상정합 정확도는 약 2mm 로 정형외과 수술에서 요구되는 사양을 만족했으며, 2D 투시 영상에서는 ${\pm}15^{\circ}$범위의 골편간의 회전에서 $2.5^{\circ}$이하의 변별력을 나타내었다.

• 한국항행학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.1025-1033
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• 2011

본 논문은 상용 HSDPA(High Speed Downlink Packet Access)이동통신 모뎀을 이용한 무인항공기 항법 모니터링용 Peer-to-Peer 통신시스템 구현에 대하여 연구 하였다. 본 시스템은 통신 중계용 서버, 탑재통신 장비 및 다수의 모니터링 장치로 구성되며, 상용 HSDPA 모뎀을 이용하여 무인항공기 항법정보를 서버를 통하여 다수의 모니터링 장치로 실시간 전송한다. 본 논문에서는 이러한 시스템에서 발생할 수 있는 현상들을 관찰 하고자 지상실험 및 비행실험을 통해 데이터를 확보 하였다. 실험 결과, 통신환경에 따라 탑재통신장치와 모니터링 장치 사이의 지연시간이 평균 약 300msec 가량 측정 되었으며, 탑재통신장치와 서버간의 데이터의 체증(congestion) 및 패킷 손실이 발생하였지만, 차량을 이용한 고속의 장거리 이동 테스트와 무인기 비행에 의한 고도 테스트를 통하여 무인기 항법 모니터링 시스템 구현이 가능함을 확인 하였다.

• 항공우주산업기술동향
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• 제8권2호
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• pp.76-85
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• 2010

본 논문에서는 우주환경에 사용되는 광섬유자이로(FOG)의 최근 개발동향에 대해 기술하고자 한다. 광섬유자이로는 샤냑효과를 이용하여 각속도를 측정하는 장치로 링레이저자이로(RLG)에 비해 짧은 개발역사를 가지고 있지만, 관련 소자 및 신호처리 방법의 발전으로 인해 고성능의 우주용 관성항법장치로 링레이저자이로를 대체하기에 충분한 것으로 알려져 왔다. 본 논문에서는 광섬유자이로의 개발동향을 현재까지 개발된 광섬유자이로 제품을 바탕으로 각각의 성능과 특징에 대해 알아보고, 앞으로 고성능 우주용 관성항법장치로서의 광섬유자이로의 발전 방향에 대해 살펴보기로 한다.