• 제목/요약/키워드: 3D Navigation

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고정밀 차량 궤적 추정을 위한 3 차원 CSGNSS/DR 융합 시스템 개발 (Development of 3D CSGNSS/DR Integrated System for Precise Ground-Vehicle Trajectory Estimation)

  • 유상훈;임정민;전종화;성태경
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제22권11호
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    • pp.967-976
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    • 2016
  • This paper presents a 3D carrier-smoothed GNSS/DR (Global Navigation Satellite System/Dead Reckoning) integrated system for precise ground-vehicle trajectory estimation. For precise DR navigation on sloping roads, the AHRS (Attitude Heading Reference System) methodology is employed. By combining the integrated carrier phase of GNSS and DR sensor measurements, a vehicle trajectory with an accuracy of less than 20cm is obtained even when cycle slip or change of visibility occur. In order to supplement the weak GNSS environment with DR successfully, the DR sensor is precisely compensated for using GNSS Doppler measurements when GNSS visibility is good. By integrating a multi-GNSS receiver with low-cost IMU, a precise 3D navigation system for land vehicles is proposed in this paper. For real-time implementation, a decoupled Kalman filter is employed in the integrated system. Through field experiments, the performance of the proposed system is verified in various road environments, including sloping roads, good-visibility areas, high multi-path areas, and under-ground parking areas.

Single-Feed, Wideband, Circularly Polarized, Crossed Bowtie Dipole Antenna for Global Navigation Satellite Systems

  • Tran, Huy Hung;Ta, Son Xuat;Park, Ikmo
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제14권3호
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    • pp.299-305
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    • 2014
  • A wideband circularly polarized (CP) antenna with a single feed is proposed for use in global navigation satellite systems. Its primary radiation elements are composed of two orthogonal bowtie dipoles, which are equipped with double-printed vacant-quarter rings to allow direct matching of the antenna to a single $50-{\Omega}$ coaxial line and to produce CP radiation. The crossed bowtie dipole is appropriately incorporated with a planar metallic reflector to produce the desired unidirectional radiation pattern as well as to achieve a wideband characteristic in terms of impedance matching and axial ratio (AR) bandwidths. The designed antenna was fabricated and measured. The prototype antenna with an overall 1.2-GHz frequency size of $0.48{\lambda}_o{\times}0.48{\lambda}_o{\times}0.25{\lambda}_o$ produced a measured ${\mid}S_{11}{\mid}$<-10 dB bandwidth of 1.05-1.79 GHz and a measured 3-dB AR bandwidth of 1.12-1.64 GHz. It also showed right-hand CP radiation with a small gain variation (${\pm}0.3dB$) and high radiation efficiency (>93%) over the operational bandwidth.

경로 추종 적합성 고려 3D A* 기반 접안 경로 계획 알고리즘 개발 (3D A*-based Berthing Path Planning Algorithm Considering Path Following Suitability)

  • 신영하
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2022년도 추계학술대회
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    • pp.351-356
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    • 2022
  • 선박의 운항 경로를 생성하기 위해 사용되는 경로 계획 방법 중, 그래프 기반 탐색 방식은 간결하고 최적해를 보장한다는 장점이 있어 널리 사용되고 있다. 그래프 기반 탐색 방식을 접안 경로 계획에 적용하는 경우, 추종 적합성을 필수적으로 고려 해야 한다. 그 이유는 접안 시 경로 이탈은 접안 시설과의 충돌로 이어질 수 있으므로, 경로의 이탈이 최소화하는 결과를 생성하는 것이 필요하다. 하지만 그래프 탐색 기반 접안 경로 계획의 기존 연구는 접안 시설 직전의 변침이 많은 결과를 생성하기 때문에 실제 운항 환경에 적용하는데 위험이 존재한다. 따라서 본 논문에서는 경로 추종에 적합한 비용 함수를 개발하고, 이를 적용한 3D A* 알고리즘을 제안한다. 또, 실제 운항 환경에 대한 적합성을 평가하기 위해서 유인 운항으로 수집한 데이터의 항적과 알고리즘의 경로 생성 결과를 비교한다.

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Method of Clock Noise Generation Corresponding to Clock Specification

  • Lee, Young Kyu;Yang, Sung Hoon;Lee, Chang Bok;Kim, Sanhae;Song, Kyu-Ha;Lee, Wonjin;Ko, Jae Heon
    • Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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    • 제5권3호
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    • pp.157-163
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    • 2016
  • Clocks for time synchronization using radio signals such as global navigation satellite system (GNSS) may lose reference signals by intentional or unintentional jamming. This is called as holdover. When holdover occurs, a clock goes into free run in which synchronization performance is degraded considerably. In order to maintain the required precise time synchronization during holdover, accurate estimation on main parameters such as frequency offset and frequency drift is needed. It is necessary to implement an optimum filter through various simulation tests by creating clock noise in accordance with given specifications in order to estimate the main parameters accurately. In this paper, a method that creates clock noise in accordance with given specifications is described.

선박 안전항행을 위한 항로표지의 위치오차 분석 (A Study on the Position Error of the Aids to Navigation as a Safety Factor at Sea)

  • 권혁동;김웅규;이주형;박계각
    • 한국항행학회논문지
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    • 제10권3호
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    • pp.226-234
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    • 2006
  • 항로표지는 해상에서의 인명과 재산의 안전을 확보하기 위하여 매우 중요한 항행지원시설이다. 하지만 이 시설을 설계하고 설치 및 관리 그리고 이용하는 과정에서 매체별 또는 관리주체별로 서로 상이한 위치정보를 포함하고 있다. 항로표지의 위치신뢰도에 가장 영향을 미치는 요인으로서는 조류의 방향과 수심의 함수가 생성하는 선회반경이 있고, 위치측정의 주요 수단인 수평육분의 및 dGPS로 인한 시점별 변수가 있다. 본 논문은 이러한 잠재오차를 수치적으로 해석하고, 요인별 영향력과 감소방안을 제시하였다.

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Development of a Combined GPS/GLONASS PPP Method

  • Choi, Byung-Kyu;Roh, Kyoung-Min;Lee, Sang Jeong
    • Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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    • 제3권1호
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    • pp.31-36
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    • 2014
  • Precise Point Positioning (PPP) is a stand-alone precise positioning approach. As the quality of satellite orbit and clock products from analysis centers has been improved, PPP can provide more precise positioning accuracy and reliability. A combined use of Global Positioning System (GPS) and Global Orbiting Navigation Satellite System (GLONASS) in PPP is now available. In this paper, we explained about an approach for combined GPS and GLONASS PPP measurement processing, and validated the performance through the comparison with GPS-only PPP results. We also used the measurement obtained from the GRAS reference station for the performance validation. As a result, we found that the combined GPS/GLONASS PPP can yield a more precise positioning than the GPS-only PPP.

가상공간에서 실시간 네비게이션을 위한 셀 로딩 알고리즘 (Cell Loading Algorithm foror the Purpose of Realtime Navigation in Virtual Space)

  • 이기동;손정봉;최창은
    • 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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    • 한국콘텐츠학회 2003년도 춘계종합학술대회논문집
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    • pp.454-460
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    • 2003
  • 3차원 실세계를 2차원 평면상에 표현하기에는 화면의 복잡도, 정보의 왜곡, 생동감의 결핍 둥의 한계가 뒤따른다. 또한 각 객체의 디자인 한계성과 지속적인 데이터 양의 갱신이 필수조건이지만 실시간 네비게이션의 복잡성과 많은 데이터양의 활동에 있어 속도감의 문제가 발생한다. 이를 해결하기 위해 실시간 네비게이션 셀로딩 알고리즘을 제안한다.

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게임 캐릭터를 위한 폴리곤 모델 단순화 방법 (Polygonal Model Simplification Method for Game Character)

  • 이창훈;조성언;김태훈
    • 한국항행학회논문지
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    • 제13권1호
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    • pp.142-150
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    • 2009
  • 컴퓨터 게임에서 사용하는 복잡한 3차원 캐릭터 모델을 단순한 모델로 만드는 것은 매우 중요하다. 제안 방법은 3차원 게임 캐릭터에서 특징선을 추출하여 모델을 단순화 시키는 새로운 방법에 대해 제안한다. 주어진 3차원 캐릭터 모델은 텍스처 정보를 포함하고 있다. 3차원 캐릭터 모델에서의 텍스처 및 곡률의 변동을 이용해서 2차원 맵인 모델특징맵(Model Feature Map)을 생성한다. 모델특징맵은 곡률 맵(curvature map)과 텍스처 맵(texture map)으로부터 생성되며, 본 맵을 통해 에지 추출 기법을 이용하여 특징선을 추출한다. 모델특징맵은 표준 영상처리툴을 이용해 쉽게 편집할 수 있다. 실험을 통하여 본 알고리즘의 효율성을 보여주며, 실험은 얼굴 캐릭터에 한정하지 않는다.

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교통 표지판의 3차원 추적 경로를 이용한 자동차의 주행 차로 추정 (Lane-Level Positioning based on 3D Tracking Path of Traffic Signs)

  • 박순용;김성주
    • 로봇학회논문지
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    • 제11권3호
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    • pp.172-182
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    • 2016
  • Lane-level vehicle positioning is an important task for enhancing the accuracy of in-vehicle navigation systems and the safety of autonomous vehicles. GPS (Global Positioning System) and DGPS (Differential GPS) are generally used in navigation service systems, which however only provide an accuracy level up to 2~3 m. In this paper, we propose a 3D vision based lane-level positioning technique which can provides accurate vehicle position. The proposed method determines the current driving lane of a vehicle by tracking the 3D position of traffic signs which stand at the side of the road. Using a stereo camera, the 3D tracking paths of traffic signs are computed and their projections to the 2D road plane are used to determine the distance from the vehicle to the signs. Several experiments are performed to analyze the feasibility of the proposed method in many real roads. According to the experimental results, the proposed method can achieve 90.9% accuracy in lane-level positioning.

능·수동 듀얼(Dual) 모드 GPS 안테나를 위한 0.13㎛ CMOS 고주파 프론트-엔드(RF Front-end) (A 0.13 ㎛ CMOS Dual Mode RF Front-end for Active and Passive Antenna)

  • 정춘식;이승민;김영진
    • 한국항행학회논문지
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    • 제13권1호
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    • pp.48-53
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    • 2009
  • 본 논문은 1P8M CMOS $0.13{\mu}m$ 공정을 이용하여 GPS응용에 적합한 프론트-엔드(front-end)를 구현하였다. 저잡음 증폭기(LNA)는 능동 안테나와 수동 안테나를 지원하기 위해 높은 전압이득과 낮은 잡음지수(Noise Figure)의 LNA1모드와 낮은 이득과 높은 입력 3차 교차점(IIP3: 3rd Input Intercept Point)의 LNA2모드로 동작한다. 두 LNA의 측정된 성능은 1.2 V의 공급전압에서 각각 3.2/2 mA의 전류를 이용하여 16.4/13.8 dB 이득과, 1.4/1.68 dB NF, 그리고 -8/-4.4 dBm의 IIP3값을 갖는다. 쿼드 하향주파수 혼합기(quadrature downconversion 혼합기)는 트랜스임피던스 증폭기(transimpedance amplifier)와 가변저항을 이용하여 27.5 dB에서 41 dB의 변환이득을 갖는다. 프론트-엔드는 LNA1모드 동작 시 6.6 mW의 전력을 소모하여 39.8 dB의 변환이득, 2.2 dB의 잡음지수와 -33.4 dBm의 IIP3의 성능을 갖는다.

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