• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2006년도 International Symposium on GPS/GNSS Vol.1
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• pp.355-359
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• 2006

For the poor observability of azimuth misalignment angle and east gyro drift rate of the traditional initial alignment, a bran-new SINS stationary fast self-alignment approach is proposed. By means of analyzing the characteristic of the strapdown inertial navigation system (SINS) stationary alignment seriously, the new approach takes full advantage of the specific force and angular velocity information given by inertial measurement unit (IMU) instead of the mechanization of SINS. Firstly, coarse alignment algorithm is presented. Secondly, a new fine alignment model for SINS stationary self-alignment is derived, and the observability of the model is analysed. Then, a modified Sage-Husa adaptive Kalman filter is introduced to estimate the misalignment angles. Finally, some computer simulation results illustrate the efficiency of the new approach and its advantages, such as higher alignment accuracy, shorter alignment time, more self-contained and less calculation.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제26권1호
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• pp.31-46
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• 2009

An Unscented Kalman Filter (UKF) for estimation of the attitude and rate of a spacecraft using only magnetometer vector measurement is developed. The attitude dynamics used in the estimation is the nonlinear Euler's rotational equation which is augmented with the quaternion kinematics to construct a process model. The filter is designed for small satellite in low Earth orbit, so the disturbance torques include gravity-gradient torque, magnetic disturbance torque, and aerodynamic drag torque. The magnetometer measurements are simulated based on time-varying position of the spacecraft. The filter has been tested not only in the standby mode but also in the detumbling mode. Two types of actuators have been modeled and applied in the simulation. The PD controller is used for the two types of actuators (reaction wheels and thrusters) to detumble the spacecraft. The estimation error converged to within 5 deg for attitude and 0.1 deg/s for rate respectively when the two types of actuators were used. A joint state parameter estimation has been tested and the effect of the process noise covariance on the parameter estimation has been indicated. Also, Monte-Carlo simulations have been performed to test the capability of the filter to converge with the initial conditions sampled from a uniform distribution. Finally, the UKF performance has been compared to that of the EKF and it demonstrates that UKF slightly outperforms EKF. The developed algorithm can be applied to any type of small satellites that are actuated by magnetic torquers, reaction wheels or thrusters with a capability of magnetometer vector measurements for attitude and rate estimation.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제40권11호
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• pp.1-9
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• 2003

본 논문에서는 유전체 위에 도체 평판 상의 주기적 술롯이 배열된 다중 스크린 구조에 대한 전자파 해석 방법을 제시하였다. 이런 다중스크린 구조는 위상 변위 벽으로 둘려 싸여진 마이크로웨이브 도파관처럼 볼 수 있어, 모드 해석 방법으로 각 불연속면에서 산란행렬을 구하고 도파 구간에는 전송 산란행렬을 구하여 직렬 연산하여 다중스크린의 전체 산란행렬을 계산하는 방법을 사용하였다. 본 해석 방법을 검증하기 위해 단일스크린 구조에서 기존의 모멘트 방법으로 계산한 결과와 비교하였으며 타당함을 확인하였다. 본 해석의 적용 예로 공간여파기를 설계하여 각도와 주파수에 따른 투과 및 반사 계수의 특성을 분석하였다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.133-140
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• 2008

In this paper, a small and effective attitude estimation system for a humanoid robot was developed. Four small inertial sensors were packed and used for inertial measurements(3D accelerometer and three 1D gyroscopes.) An effective 3D pose estimation algorithm for low cost DSP using an extended Kalman filter was developed and evaluated. The 3D pose estimation algorithm has a very simple structure composed by 3 modules of a linear acceleration estimator, an external acceleration detector and an pseudo-accelerometer output estimator. The algorithm also has an effective switching structure based on probability and simple feedback loop for the extended Kalman filter. A special test equipment using linear motor for the testing of the 3D pose sensor was developed and the experimental results showed its very fast convergence to real values and effective responses. Popular DSP of TMS320F2812 was used to calculate robot's 3D attitude and translated acceleration, and the whole system were packed in a small size for humanoids robots. The output of the 3D sensors(pitch, roll, 3D linear acceleration, and 3D angular rate) can be transmitted to a humanoid robot at 200Hz frequency.

• 한국항해항만학회지
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• 제30권5호
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• pp.363-367
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• 2006

전파천문학에 사용되는 전파망원경 및 수신기의 사용 주파수 대역은 가장 우수한 각 분해능을 제공하는 $10.5GHz\sim10.7GHz$이다. 위 기기들은 우주로부터 오는 미약한 신호를 수신해야 하므로 고성능 대역통과 필터의 개발이 요구되고 있다. 이에 본 논문에서는 전파천문학 기기용 대역통과 필터를 개발하였다. 사용 주파수대역이 $10.5GHz\sim10.7GHz$의 초극초단파 대역이므로 양호한 통과 특성과 대역 외에서의 불필요한 산호에 대한 억압 특성을 얻기 위해 마이크로스트립 선로를 이용하여 필터를 설계하였다. 설계된 대역통과 필터의 중심 주파수는 10.6 GHz로 하였으며, 통과 대역이 중심주파수의 5%인 대역통과 필터이다. ADS Tool을 이용한 시뮬레이션 결과를 토대로 제작한 대역통과 필터는 시뮬레이션으로 설계한 특성과 거의 일치하였기 때문에 제작된 대역통과 필터는 전파천문학 기기용 대역통과 필터로서 적합하다고 판단된다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2006년도 춘계학술대회 및 창립 30주년 심포지엄(논문집)
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• pp.121-125
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• 2006

전파천문학에 사용되는 전파망원경 및 수신기의 사용 주파수 대역은 가장 우수한 각 분해능을 제공하는 $10.3GHz{\sim}10.7GHz$이다. 위 기기들은 우주로부터 오는 미약한 신호를 수신해야 하므로 고성능 대역통과 필터의 개발이 요구되고 있다. 이에 본 논문에서는 전파천문학 기기용 대역통과 필터를 개발하였다. 사용 주파수대역이 $10.5GHz{\sim}10.7GHz$의 초극초단파 대역이므로 양호한 통과 특성과 대역 외에서의 불필요한 신호에 대한 억압 특성을 얻기 위해 마이크로스트립 선로를 이용하여 필터를 설계하였다. 설계된 대역통과 필터의 중심 주파수는 10.6 GHz로 하였으며, 통과 대역이 중심주파수의 3%인 대역통과 필터이다. ADS Tool을 이용한 시뮬레이션 결과를 토대로 제작한 대역통과 필터는 시뮬레이션으로 설계한 특성과 거의 일치하였기 때문에 제작된 대역통과 필터는 전파천문학 기기용 대역통과 필터로서 적합하다고 판단된다.

• 전력전자학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.232-239
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• 2013

This paper proposes an improved stator flux estimator through ensuring conventional PLPF to act as a pure integrator for sensorless control of induction motors. Conventional PLPF uses the estimated synchronous speed as a cut-off frequency and has the gain and phase compensators. The gain and phase compensators are determined on the assumption that the estimated synchronous angular speed is coincident with the real speed. Therefore, if the synchronous angular speed is not same as the real speed, the gain and phase compensation will not be appropriate. To overcome the problem of conventional PLPF, this paper analyzes the relationship between the synchronous speed error and the phase lag error of the stator flux. Based on the analysis, this paper proposes the synchronous speed error compensation scheme. To achieve a start-up without speed sensor, the current model is used as the stator flux estimator at the standstill. When the motor starts up, the current model should be switched into the voltage model. So a stable transition between the voltage model and the current model is required. This paper proposes the simple transition method which determines the initial values of the voltage model and the current model at the transition moment. The validity of the proposed schemes is proved through the simulation results and the experimental results.

• 전자공학회논문지 IE
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• 제43권3호
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• pp.13-21
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• 2006

Ryu 등은 배열센서 출력을 이용하여 추정한 신호부공간으로부터 표적의 방위각 측정치를 구하고, 이를 이용하여 표적의 방위각 궤적을 추적하는 알고리즘을 제안하였다. Ryu 등이 제안한 방위각 추적 알고리즘은 별도의 데이터연관 필터가 필요 없으며 구조가 간단하다는 장점을 가지고 있다. Ryu의 방위각 추적 알고리즘에서는 신호부공간이 센서출력에 의해서 계속 쇄신되고 있지만 표본시간의 신호부공간에서 구한 측정치만을 사용하고 있으며, 신호대잡음비가 낮은 경우에는 Ryu 알고리즘의 추적 성능이 매우 급격히 저하되는 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 Ryu 알고리즘의 방위각 추적 성능을 개선하기 위하여 표본시간의 신호부공간에서 구한 측정치뿐만 아니라 표본시간에 인접한 신호부공간으로부터 구한 측정치까지 사용할 수 있도록 ML(Maximum Lekelihood)에 기반을 둔 측정치 융합 기법을 제안한다. 그리고 제안한 측정치 융합 기법을 이용하여 Ryu 알고리즘과 같은 구조를 가지는 새로운 방위각 추적 알고리즘을 제안한다. 제안한 방위각 추적 알고리즘은 Ryu 알고리즘의 장점을 그대로 유지하면서 Ryu 알고리즘보다 향상된 추적 성능을 가진다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.418-426
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• 2008

본 논문은 스펙트럴 영역에서 마이크로스트립 선로의 접지면에 있는 DGS 슬롯의 임피던스 특성을 구하고, 이를 스텝 임피던스 마이크로스트립 저역 통과 필터 특성 개선에 응용하였다. 슬롯 해석에 사용한 방법은 슬롯에 의한 불연속으로 인한 전압과 스펙트럴 영역에서 self-reaction을 이용한 방법이다. 이 방법을 이용한 수치 해석 결과는 full-wave 방법의 결과와 비교해도 정확하다는 것을 보였다. 그리고 기존 스텝 임피던스 마이크로스트립 저역 통과 필터의 주파수 특성을 개선하기 위해서, 균일한 또는 비균일한 DGS 슬롯을 갖는 필터를 설계 제작하였다. 실험 결과를 통해, 제안된 스텝 임피던스 저역 통과 필터는 기존 필터보다 차단 대역이 넓어지고 차단주파수 이후 급격한 차단 특성과 같은 개선된 필터 특성을 확인할 수 있었다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제15권8호
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• pp.859-866
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• 2009

The article discusses an issue of estimating the airspeed of an autonomous flying vehicle. Airspeed is the difference between ground speed and wind speed. It is desirable to know any two among the three speeds for navigation, guidance and control of an autonomous vehicle. For example, ground speed and position are used to guide a vehicle to a target point and wind speed and airspeed are used to maximize flight performance such as a gliding range. However, the target vehicle has not an airspeed sensor but a ground speed sensor (GPS/INS). So airspeed or wind speed has to be estimated. Here, airspeed is to be estimated. A vehicle's dynamics and its dynamic parameters are used to estimate airspeed with attitude and angular speed measurements. Kalman filter is used for the estimation. There are also two major sources arousing a robust estimation problem; wind speed and altitude. Wind speed and direction depend on weather conditions. Altitude changes as a vehicle glides down to the ground. For one reference altitude, multiple model Kalman filters are pre-designed based on several reference airspeeds. We call this group of filters as a cluster. Filters of a cluster are activated simultaneously and probabilities are calculated for each filter. The probability indicates how much a filter matches with measurements. The final airspeed estimate is calculated by summing all estimates multiplied by probabilities. As a vehicle glides down to the ground, other clusters that have been designed based on other reference altitudes are activated. Some numerical simulations verify that the proposed method is effective to estimate airspeed.