• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2011년도 춘계학술대회
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• pp.13-15
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• 2011

전원 공급이 제한되거나 전원 공급이 불가능한 소형 요트, 작업선, 바지선 등에도 항해 안전을 위한 다양한 항법장치가 필요하고, 해양사고 발생 시 사고원인을 분석하기 위한 기능이 필요하다. 그러나 기존 상선 및 수상레저용 개별 항법 장치는 고가, 대용량 전원공급, 조작의 어려움, 넓은 설치 공간의 필요 등의 문제점이 있다. 본 연구에서는 3축 반도체 가속도 센서와 3축 반도체 경사 센서 및 다양한 기상 측정 센서와 CCD 카메라, 방수 캡슐에 내장된 메모리 등을 이용한 소형 스마트 항법 장치(Multi-Tasking Integrated Navigation System, MINS)를 설계하였다. 기존에 개발된 다양한 기술과 상용 센서 등을 이용하면 MINS 개발이 가능함을 알았고, 이러한 MINS 개발에 필요한 시스템을 제안하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제10권4호
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• pp.469-475
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• 2015

본 논문은 반도체 센서를 이용하여 공간상 시스템의 자세를 정확히 측정할 수 있도록 확장 칼만 필터를 설계하는 방법에 관한 연구이다. 공간상 자세는 관성좌표계(고정 좌표계)로부터 몸체에 부착된 회전좌표계의 상호 관계로 표현한다. 자세를 표현하는데 있어서 간결한 방법인 쿼터니언을 상태변수로 이용하며, 속도 센서로부터 계측된 값을 입력으로 가정하고, 상태 변화를 추정하였다. 그리고 가속도 센서로부터 획득된 값을 관측 데이터로 하여 추정한 값과의 정합과정을 통해 최적의 추정치를 얻어낸다. 이때 추정의 정밀도를 높이기 위해 추정 주기를 센서특성에 맞춰 조절하도록 확장 칼만 필터를 설계하였다. 그 결과, 3축 속도 센서와 3축 가속도 센서를 이용하여 설계된 추정기의 RMS(: Root Mean Square) 추정오차가 시뮬레이션에서 약 1.7 [$^{\circ}$] 이하로 유지되었고, 실험에서 100 [ms] 의 주기로 상태추정을 함으로 추정기가 유용함을 입증하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2012년도 추계학술대회
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• pp.148-150
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• 2012

바람이나 파도에 의해서 요트 계류장과 요트 사이 또는 요트 계류장과 계류장 사이에는 충격이 발생하는데, 이러한 충격으로 인하여 계류장 또는 요트가 파손되거나 전복된다. 특히, 방파제 없이 외해에 설치한 요트 계류장은 이러한 위기에 항상 노출되어 있어 이에 대한 대책이 시급한 실정이다. 논문에서는 요트 계류장의 롤링, 히브, 핏칭 등의 운동을 측정하기 위한 하드웨어의 구축과 평가에 관해서 기술하였다. 하드웨어는 MEMS 기반 자이로와 가속도계 등의 관성 센서를 내장한 반도체 센서 SD746을 이용하여 구축하였고, 구축한 하드웨어를 이용하여 소형 요트 계류장에서 발생할 수 있는 운동을 수작업으로 생성하여 측정 및 평가하였다. 실험결과 x-축, y-축, z-축 등 3축 가속도와 3축 각속도 측정이 가능하여 요트 계류장의 운동 상태 모니터링이 가능함을 알았다. 본 연구는 추후 요트 계류장의 위기상태를 평가하고 통보하기 위한 시스템 구축에 이용할 예정이다.