• 한국항해항만학회지
• /
• 제40권6호
• /
• pp.369-374
• /
• 2016

최근 스마트 컴퓨팅 기술(IEEE, 2016)의 급격한 발달에 따라 3차원 항해시스템에 대한 연구가 활발해지고 있으며, 이를 적용한 상용 3차원 항해 시스템 및 3D VTS 시스템이 등장하고 있다. 비록 3차원 기술이 널리 알려지고 사용되고 있다 하더라도, 베일에 쌓인 숨겨진 코드에 대한 내용은 밝혀진 바가 없다. 본 연구의 목적은 S-52 전자해도 표현 표준을 만족할 수 있도록, 3차원 디스플레이 환경 하에서 전자해도 객체를 표현하는 기초적인 접근 방법을 보이는 것이다. 향후에 스마트폰 및 패드와 같은 모바일 기기에서도 사용하고, 웹기반의 선박관제시스템에도 사용할 수 있도록 OpenGL ES를 이용하여 3D ENC Viewer를 개발하였다. 특히 면객체 삼각화(area object triangulation), 텍스처 매핑에 의한 복합선 표현, 폴리곤 패턴 채우기, 심볼 작도 등에 대해 자세히 설명한다. 삼각화된 공간정보를 포함하는 시스템전자해도(System ENC)의 파일크기와 디스플레이 속도의 상관관계를 검토하여 성능을 검증하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보과학회 2000년도 봄 학술발표논문집 Vol.27 No.1 (B)
• /
• pp.643-645
• /
• 2000

This paper puts emphasis on navigation in virtual environment, which is one of the major interfaces for the interactivity between human and virtual environment in virtual reality circumstances and worlds. It proposes a new navigation method: 2d Map-Based navigation, which prevents user's spatial lost in 3D Virtual Environment. The 2D Map-Based Navigation is composed of three major processes, Constant Velocity Navigation, Collision Detection and Avoidance, and Path Adjustment. The 2D Map-Based Navigation can reduce user's difficulties and improve user's sense of presence and reality in the virtual environments. The experiment study proved that the 2D Map-Based Navigation is a very natural, straightforward and useful navigation interface in the virtual environment.

• 항공우주기술
• /
• 제11권2호
• /
• pp.140-148
• /
• 2012

자율 주행을 위해 주행 지도, 위치 추적 및 목적지까지의 최단 경로 설정 연구가 필요하다. 특히 실내에서는 GPS 신호를 수신 받을 수 없기 때문에 이미지 프로세싱과 같은 방법을 통해 현재 위치를 인식하고 3차원 지도를 생성해야 한다. 본 논문에서는 Depth 카메라인 키넥트를 이용하여 3차원 지도를 생성하고, 일반 카메라로 촬영한 2차원 이미지를 이용하여 3차원 지도에서 현재 위치를 파악하는 방법에 대해 설명한다. 그리고 지도에서 장애물을 확인하고 단순화하는 방법에 대해서도 설명한다.

• 로봇학회논문지
• /
• 제9권3호
• /
• pp.154-159
• /
• 2014

The Global Positioning System (GPS) is widely used to aid the navigation of aerial vehicles. However, the GPS cannot be used indoors, so alternative navigation methods are needed to be developed for micro aerial vehicles (MAVs) flying in GPS-denied environments. In this paper, a real-time three-dimensional (3-D) indoor navigation system and closed-loop control of a quad-rotor aerial vehicle equipped with an inertial measurement unit (IMU) and a low-cost light detection and ranging (LIDAR) is presented. In order to estimate the pose of the vehicle equipped with the two-dimensional LIDAR, an octree-based grid map and Monte-Carlo Localization (MCL) are adopted. The navigation results using the MCL are then evaluated by making a comparison with a motion capture system. Finally, the results are used for closed-loop control in order to validate its positioning accuracy during procedures for stable hovering and waypoint-following.

• Spatial Information Research
• /
• 제15권4호
• /
• pp.363-370
• /
• 2007

본 연구는 지형참조항법(TRN; Terrain Referenced Navigation)에 근거하는 헬리콥터 항법 시스템을 위한 기본 알고리즘을 개발하기 위해 수행되었다. 현재 본 연구에 위성 항법장치(GPS; Global Positioning System)로부터의 정보(X, Y, Z 좌표)는 비행체가 항로를 비행하는 중 매 92.8m의 수평거리로 환산하여 수신되는 것으로 가정하였다. 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. 만약 비행체가 항행 중 완충 공간에 접근하게 되면 본 시스템은 실시간으로 즉시 경고음과 메시지를 발한다(Matlab 메뉴를 사용하였음). 물론 헬리콥터의 이착륙 시에는 불필요한 경고를 발생시키지 않기 위해 완충 공간 조정은 가능하다. 수치지형모델은 (주)첨성대가 확보하고 있는 3초 간격의 DTM을 채택, 작성하였다.

• 정보처리학회논문지B
• /
• 제11B권7호
• /
• pp.793-802
• /
• 2004

3차원 가상환경은 시각정보 위주의 제한적인 정보를 제공한다 이는 사용자가 환경 안에서 방향을 상실하게 되는 원인이 된다. 이를 보완하기 위해 여러 가지 방법의 탐색항해 도구에 대한 연구가 진행 되었다. 본 연구에서는 시맨틱 웹 구축 기술의 하나인 토픽맵 기법을 3차원 가상환경에 적용하여 탐색항해 도구를 설계했다. 토픽맵은 토픽과 토픽 사이의 연결 관계를 정의함으로 의미적 연결지도를 구축한다. 이를 적용한 탐색항해 도구의 활용성 실험에서 대표성이 높은 목표 보다는 세밀한 목표를 찾을 때 효과적으로 탐색항해에 도움이 되고 있음을 보여주었다. 또한 찾고자 하는 목표가 정확하지 않은 상태에서의 탐색항해에서 주제에 관련된 주변 지식의 제공은 사용자의 목표 선택에 효과적임을 확인할 수 있었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국해양정보통신학회 2008년도 추계종합학술대회 B
• /
• pp.544-547
• /
• 2008

3차원 가상환경에서 탐색항해는 현실세계에 비해 부족한 정보를 활용하기 때문에 많은 어려움이 있다. 3차원 가상환경에서의 탐색항해 보조도구 개발은 3차원 가상현실에서 중요한 연구주제 이다. 본 연구는 스플라인 곡선을 활용한 탐색항해 패스 설정에 대해연구 하였다. 스플라인 곡선은 다항식 함수이기 때문에 미분가능하다. 특히, 2차 3차 스플라인 곡선은 2번이상 미분가능하기 때문에 컴퓨터그래픽스에서 요구하는 충분히 부드러운 곡선이다.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
• /
• 제28권4호
• /
• pp.327-337
• /
• 2001

이 논문에서 제시된 2D Map-Based Navigation (MBN)은 다중 사용자 환경의 가상공간을 이동할 때, 실세계와 유사한 이동방법을 제공하여 사용자로 하여금 가상공간에 대한 현장감 및 현실감의 제고에 초점을 두었다. MBN은 사용자들이 가상공간에서 발생하기 쉬운 spatial loss를 방지하고, 이동 시 부가적인 입력이 없이도 일정한 속도로 이동을 지원하는 Automatic Constant-velocity Navigation, 이동중 장애물 및 다른 사용자(아바타)와의 충돌현상을 감지 및 회피하는 Collision Detection and Avoidance, 그리고 충돌회피 후 기존 방향으로의 계속된 이동을 지원하는 Path Adjustment 등의 기능을 제공한다. MBN은 spatial loss의 방지, 사용자의 부가적인 노력의 감소 및 병행작업의 보장, 현실과 유사한 사용자 중심의 navigation 기법의 제공, 그리고 가상공간과 현실과의 괴리를 줄임으로써 가상현실이 추구하는 현실감 및 현장감을 높일 수 있도록 하였다. 실험을 통하여 본 연구에서 제안한 MBN이 사용자 중심의 매우 자연스럽소, 쉽고 편리한 가상공간 navigation 인터페이사라는 평가를 얻었다.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
• /
• 제7권3호
• /
• pp.155-163
• /
• 2018

This study examined methods to enhance navigation performance and reduce the divergence of navigation solutions that may occur in the event of global positioning system (GPS) failure by integrating the GPS/inertial navigation system (INS) with the three-dimensional (3D) magnetic vector measurements of a magnetometer. A magnetic heading aiding method that employs a magnetometer has been widely used to enhance the heading performance in low-cost GPS/INS navigation systems with insufficient observability. However, in the case of GPS failure, wrong heading information may further accelerate the divergence of the navigation solution. In this study, a method of integrating the 3D magnetic vector measurements of a magnetometer is proposed as a countermeasure for the case where the GPS fails. As the proposed method does not require attitude information for integration unlike the existing magnetic heading aiding method, it is applicable even in case of GPS failure. In addition, the existing magnetic heading aiding method utilizes only one-dimensional information in the heading direction, whereas the proposed method uses the two-dimensional attitude information of the magnetic vector, thus improving the observability of the system. To confirm the effect of the proposed method, simulation was performed for the normal operation and failure situation of GPS. The result confirmed that the proposed method improved the accuracy of the navigation solution and reduced the divergence speed of the navigation solution in the case of GPS failure, as compared with that of the existing method.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제39권5호
• /
• pp.570-576
• /
• 2015

3D visualization of navigation simulation is to visualize the environment conditions (e.g. nearby ships, dynamic characteristics, environment, terrain, etc) for any users on ships at sea. Realistic 3D visualization enables the users to be immersed to it and guarantees the reliability of the simulation. In particular, terrain visualization contains many virtual objects, so it is time and cost-intensive for object modelling. This paper proposes a 3D terrain visualization method that can be realized in a short time and with low cost by using the Unity 3D development tool. The 3D terrain visualization system requires bathymetric and elevation terrains, and Aids to Navigations (AtoNs) to be realized. It also needs to include 3D visualization objects including bridges, buildings and port facilities for more accurate simulation. Bathymetric and AtoN elements are acquired from ENC, and the elevation element is acquired from SRTM v4.1 digital elevation chart database developed by NASA. Then, the bathymetric and elevation terrains are generated, and the satellite images are superposed by using this terrain information. The longitudinal and latitudinal information of the AtoNs are converted to the 3-axis information to position the AtoN locations. The 3D objects such as bridges, buildings and port facilities are generated and the terrain visualization is completed. The proposed method realizes more realistic 3D terrain visualization of Busan Port.