• 제목/요약/키워드: Angle of Yaw

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LMI-BASED $H_{\infty}$ LATERAL CONTROL OF AN AUTONOMUS VEHICLE BY LOOK-AHEAD SENSING

  • Kim, C.S.;Kim, S.Y.;Ryu, J.H.;Lee, M.H.
    • International Journal of Automotive Technology
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    • 제7권5호
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    • pp.609-618
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    • 2006
  • This paper presents the lateral control of an autonomous vehicle by using a look-ahead sensing system. In look-ahead sensing by an absolute positioning system, a reference lane, constructed by straight lanes or circular lanes, was switched by a segment switching algorithm. To cope with sensor noise and modeling uncertainty, a robust LMI-based $H_{\infty}$ lateral controller was designed by the feedback of lateral offset and yaw angle error at the vehicle look-ahead. In order to verify the safety and the performance of lateral control, a scaled-down vehicle was developed and the location of the vehicle was detected by using an ultrasonic local positioning system. In the mechatronic scaled-down vehicle, the lateral model and parameters are verified and estimated by a J-turn test. For the lane change and reference lane tracking, the lateral controllers are used experimentally. The experimental results show that the $H_{\infty}$ controller is robust and has better performance compared with look-down sensing.

A Multistage In-flight Alignment with No Initial Attitude References for Strapdown Inertial Navigation Systems

  • Hong, WoonSeon;Park, Chan Gook
    • International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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    • 제18권3호
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    • pp.565-573
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    • 2017
  • This paper presents a multistage in-flight alignment (MIFA) method for a strapdown inertial navigation system (SDINS) suitable for moving vehicles with no initial attitude references. A SDINS mounted on a moving vehicle frequently loses attitude information for many reasons, and it makes solving navigation equations impossible because the true motion is coupled with an undefined vehicle attitude. To determine the attitude in such a situation, MIFA consists of three stages: a coarse horizontal attitude, coarse heading, and fine attitude with adaptive Kalman navigation filter (AKNF) in order. In the coarse horizontal alignment, the pitch and roll are coarsely estimated from the second order damping loop with an input of acceleration differences between the SDINS and GPS. To enhance estimation accuracy, the acceleration is smoothed by a scalar filter to reflect the true dynamics of a vehicle, and the effects of the scalar filter gains are analyzed. Then the coarse heading is determined from the GPS tracking angle and yaw increment of the SDINS. The attitude from these two stages is fed back to the initial values of the AKNF. To reduce the estimated bias errors of inertial sensors, special emphasis is given to the timing synchronization effects for the measurement of AKNF. With various real flight tests using an UH60 helicopter, it is proved that MIFA provides a dramatic position error improvement compared to the conventional gyro compass alignment.

Shroud의 영향에 따른 제트 베인의 공기역학적 특성 연구 (The Study of Aerodynamic Characteristics of Jet-Vane Affected by the Shroud)

  • 박순종;박종호
    • 한국추진공학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.34-41
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    • 2012
  • 추력편향장치는 일반적으로 노즐 뒤에 장착되어 추진기관에서 분사되는 초음속 제트의 유동방향 자체를 편향시킴으로 단일 추진체의 노즐에서 종축, 횡축, 회전축 방향의 제어를 할 수 있다. 노즐 유동장내에 노출되어 있는 편향장치인 제트 베인의 경우 그 형상과 편향각도에 따라서 상호 유동 간섭에 의한 추력손실이 발생되게 된다. 본 연구에서는 실험에 사용된 노즐의 수치해석과 더불어 제트 베인 각도 변화에 따른 공기역학적 유동가시화를 수행하였으며 베인에 미치는 유동간섭의 특징을 분석하였다.

자율주행을 위한 레이더 기반 인지 알고리즘의 정량적 분석 (Quantitative Analysis of Automotive Radar-based Perception Algorithm for Autonomous Driving)

  • 이호준;채흥석;서호태;이경수
    • 자동차안전학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.29-35
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    • 2018
  • This paper presents a quantitative evaluation method and result of moving vehicle perception using automotive radar. It is also important to analyze the accuracy of the perception algorithm quantitatively as well as to accurately percept nearby moving vehicles for safe and efficient autonomous driving. In this study, accuracy of the automotive radar-based perception algorithm which is developed based on interacting multiple model (IMM) has been verified via vehicle tests on real roads. In order to obtain experimental data for quantitative evaluation, Long Range Radar (LRR) has been mounted on the front of the ego vehicle and Short Range Radar (SRR) has been mounted on the rear side of both sides. RT-range has been installed on the ego vehicle and the target vehicle to simultaneously collect reference data on the states of the two vehicles. The experimental data is acquired in various relative positions and velocity, and the accuracy of the algorithm has been analyzed according to relative position and velocity. Quantitative analysis is conducted on relative position, relative heading angle, absolute velocity, and yaw rate of each vehicle.

Novel Backprojection Method for Monocular Head Pose Estimation

  • Ju, Kun;Shin, Bok-Suk;Klette, Reinhard
    • International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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    • 제13권1호
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    • pp.50-58
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    • 2013
  • Estimating a driver's head pose is an important task in driver-assistance systems because it can provide information about where a driver is looking, thereby giving useful cues about the status of the driver (i.e., paying proper attention, fatigued, etc.). This study proposes a system for estimating the head pose using monocular images, which includes a novel use of backprojection. The system can use a single image to estimate a driver's head pose at a particular time stamp, or an image sequence to support the analysis of a driver's status. Using our proposed system, we compared two previous pose estimation approaches. We introduced an approach for providing ground-truth reference data using a mannequin model. Our experimental results demonstrate that the proposed system provides relatively accurate estimations of the yaw, tilt, and roll angle. The results also show that one of the pose estimation approaches (perspective-n-point, PnP) provided a consistently better estimate compared to the other (pose from orthography and scaling with iterations, POSIT) using our proposed system.

X-stern 배열을 가진 대형급 무인잠수정의 경로점 추적 (Waypoint Tracking of Large Diameter Unmanned Underwater Vehicles with X-stern Configuration)

  • 김도완;김문환;박호규;김태영
    • 전기학회논문지
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    • 제66권2호
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    • pp.387-393
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    • 2017
  • This paper focuses on a horizontal waypoint tracking and a speed control of large diameter unmanned underwater vehicles (LDUUVs) with X-stern configuration plane. The concerned design problem is converted into an asymptotic stabilization of the error dynamics with respect to the desired yaw angle and surge speed. It is proved that the error dynamics under the proposed control scheme based on the linear control and the feedback linearization can be considered as a cascade system; the cascade system is asymptotically stable if its nominal systems are so. This stability connection enables to separately deal with the waypoint tracking problem and the speed control one. By using the sector nonlinearity, the nominal system with nonlinearities is modeled as a polytopic linear parameter varying (LPV) system with parametric uncertainties. Then, sufficient linear matrix inequality (LMI) conditions for its asymptotic stabilizability are derived in the sense of Lyapunov stability criterion. An example is given to show the validity of the proposed methodology.

차량 전복 방지를 위한 정적 출력 피드백 제어기 설계 (Design of Static Output Feedback Controllers for Rollover Prevention)

  • 임성진;오동호
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제22권1호
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    • pp.20-28
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    • 2014
  • This paper presents static output feedback LQ and $H_{\infty}$ controllers for rollover prevention. Linear quadratic static output feedback controllers have been proposed for rollover prevention in such a way to minimize the lateral acceleration and the roll angle. Rollover prevention capability can be enhanced if $H_{\infty}$ controller is designed. To avoid full-state measurement for feedback requirement or sensitiveness of an observer to nonlinear model error, static output feedback is adopted. To design static output feedback controllers, Kosut's method is adopted because it is simple to calculate. Differential braking and active anti-roll bar are adopted as actuators that generate yaw and roll moments, respectively. The proposed method is shown to be effective in preventing rollover through the simulations on nonlinear multi-body dynamic simulation software, CarSim.

덕티드 팬 무인기의 동익과 정익 공력상호작용에 대한 실험적 연구 (Experimental Study on the Aerodynamic Interaction of the Rotor and Stator for the Ducted fan UAV)

  • 류민형;조이상;조진수
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2009년도 제33회 추계학술대회논문집
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    • pp.387-391
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    • 2009
  • 소형 무인항공기 추진용 덕티드 팬의 실험적 연구가 수행되었다. 이 논문에서는 덕티드 팬의 입구, 로터 뒤, 스테이터 뒤에서 허브에서 팁 방향으로 $45^{\circ}$ 경사 열선으로 측정하여 비정상 3차원 유동 특성을 연구하였다. 경사열선 요각을 고정시켜 데이터를 획득하였다. 이 데이터는 위상평균기법을 이용하여 평균되었다. 이 데이터는 Newton-Rhapson 수치해법을 통하여 3개의 비선형 연립방정식을 풀었다. 축 방향, 반경 방향 그리고 원주 방향 속도의 윤곽을 통해 팁 후류, 이차유동 그리고 팁 누설유동과 같은 유동 특성을 확인 하였다.

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각도정보 기반 360 VR 콘텐츠 내 사용자 시점예측기법 및 비트율 할당 방법 (An Method of Viewport Prediction and Bitrate Allocation based on Angle Information in 360 VR Contents)

  • 정은영;서봉석;현창종;김동호
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송∙미디어공학회 2018년도 추계학술대회
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    • pp.77-80
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    • 2018
  • 360 VR 콘텐츠는 기존의 선형적인 일반 영상에 비해 사용자에게 더 많은 정보와 높은 몰입감을 제공할 수 있어 의학, 군사, 교육, 게임 등 다양한 분야에서 활용되고 있다. 최근에는 모바일 기기의 성능 향상과 통신기술의 발달에 힘입어 모바일 네트워크를 사용한 360 VR 콘텐츠 소비가 증가하는 추세이다. 모바일 네트워크는 대역폭이 한정적이고 가변적인 특성이 있어 이를 통해 용량이 큰 360 VR 콘텐츠 전송 시 초기 접속 지연 및 재생 끊김이 발생하여 사용자의 만족도를 감소시킬 수 있다. 이에 본 논문은 위에 언급한 문제를 해결하기 위해 360 VR 콘텐츠 전송 시 전체 요구대역폭을 감소시키고 사용자 초기 접속 속도를 향상시키는 것을 목표로, 360 VR 콘텐츠의 지오메트리 값과 사용자의 요(i.e. yaw)값을 활용하여 각도 기반으로 사용자의 현재 시점에 해당하는 타일을 확인하고 해당 타일에 높은 비트율을 할당하는 방법 및 웹 기반 전송에 대해 연구 개발하였다. 이를 위하여 웹 기반 3D 렌더링 API 인 WebVR API, HTTP Adaptive Streaming 기술의 표준 MPEG-DASH의 dash.js API를 활용하여 개발하고, 성능 확인 실험을 통해 요구대역폭 감소, 클라이언트 접속 속도 향상을 제시한다.

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칼만 필터를 이용한 GPS/INS융합의 다중 보정 방법 (GPS/INS Fusion Using Multiple Compensation Method Based on Kalman Filter)

  • 권영민
    • 전자공학회논문지
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    • 제52권5호
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    • pp.190-196
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    • 2015
  • 본 논문은 항법장치 위치보정을 위해 칼만필터를 적용한 GPS/INS융합의 다중보정방법을 제안한다. 연구에서는 관성항법장치를 구현하기 위해 9축 항법장치로 보정알고리즘을 적용하여 위치오차를 감소시킨 방법을 적용했다. 일반적으로 GPS/INS는 위치정보를 얻어낼 수 있지만 위치정보를 구하는 과정에서 오차 또한 더불어 커지게 되기에 이를 보정하기 위한 강인한 오차 보정 알고리즘이 필요하다. 본 논문에서는 9축 관성센서(mpu-9150)의 외란에 대한 강인성 향상을 위해 가속도계 보정 알고리즘을 사용하여 tilt보정을 수행했으며, 제어 대상체의 정확한 방위를 파악할 수 있도록 Yaw각 재정의 알고리즘을 적용하였다. 최종적으로 GPS/INS와 칼만 필터를 함께 결합한 통합시스템을 구현하였다.