• 제목/요약/키워드: Autonomous guidance

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보행자 안전을 위한 차량정보안내시스템 도입에 따른 통행속도 변화에 미치는 영향 분석 (Analysis on the Effect of Vehicle Speed Change on the Vehicle Information Guide System for Pedestrian Safety)

  • 정광복;김영율;한재윤
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제22권1호
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    • pp.93-102
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    • 2023
  • 본 연구는 운전자에게 차량속도와 횡단보도 인근 보행자 존재 유무에 대한 정보를 제공하는 차량정보안내시스템의 설치 전·후에 대한 효과평가를 수행했다. 시나리오는 운전자에게 정보를 제공하지 않는 경우(S1), 차량주행속도만 제공하였을 경우(S2), 횡단보도에 보행자의 존재 유무와 차량주행속도를 모두 제공하였을 경우(S3) 등 3가지로 구성했다. 조사결과 시나리오 S1보다 운전자에게 정보를 제공하는 S2, S3에서 차량의 속도감속률이 약 0.4~0.7km 큰 것으로 나타났다. 또한 시나리오 S3에서 횡단보도 인근에 보행자가 있는 경우에 없는 경우보다 속도 감속률이 0.2km 높아 차량 속도를 더 줄이는 것으로 나타났다. 통계분석 결과에서도 시나리오 3개에 대한 평균 차량의 속도감속률에 차이가 있는 것으로 분석됐고, 보행자가 있는 경우 속도 감속률이 큰 것으로 나타났다.

광학식 유도장치를 이용한 자율 무인잠수정의 수중 도킹 알고리즘에 관한 연구 (Study on the Docking Algorithm for Underwater-Docking of an AUV Using Visual Guidance Device)

  • 최동현;전봉환;이판묵;김상현;임근남
    • 한국해양공학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.33-39
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    • 2007
  • The more deeply the researches make progress in ocean researches including the seabed resource investigation or the oceanic ecosystem investigation, the more important the role of UUV gets. In case of study on the deep sea, there are difficulties in telecommunications between AUV and ships, and in data communication and recharging. Therefore, docking is required. In AUV docking system, the AUV should identify the position of docking device and make contact with a certain point of docking device. MOERI (Maritime & Ocean Engineering Research Institute), KORDI has conducted the docking testing on AUV ISIMI in KORDI ocean engineering water tank. As AUV ISIMI approachs the docking device, there is some cases of showing an unstable attitude, because the lights which is on Image Frame are disappeared. So we propose the docking algorithm that is fixing the rudder and stem, if the lights on image frame are reaching the specific area in the Image Frame. Also we propose the new docking device, which has a variety of position and light number. In this paper, we intend to solve the some cases of showing an unstable attitude that were found in the testing, which, first, will be identified the validity via simulation.

출력기반 적응제어기법을 이용한 틸트로터 항공기의 회전익 모드 설계연구 (Flight Control of Tilt-Rotor Airplane In Rotary-Wing Mode Using Adaptive Control Based on Output-Feedback)

  • 하철근;임재형
    • 한국항공우주학회지
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    • 제38권3호
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    • pp.228-235
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    • 2010
  • 본 논문에서는 틸트로터 항공기의 회전익 모드에 대한 자율비행 유도제어 알고리즘을 적응제어기법을 이용하여 설계하는 것이다. 이를 위해 우선 출력기반 근사적 궤환선형화 기법을 통하여 알고리즘의 내부루프를 구성하고 그로부터 발생하는 모델오차를 단일 은닉층-신경망을 적용하여 상쇄하였다. 그리고 리아푸노프 안정성 이론에 따른 적응제어 갱신법칙은 선형 관측기를 기반으로 설계하였다. 나아가 외부루프는 경로점 유도법칙으로부터 생성되는 궤적을 추종하도록 하였으며 특히 엄밀한 자동착륙 궤적추종 성능 향상을 위하여 방향각 및 비행경로각 시선유도법칙을 설계하였다. 틸트로터 비선형 모델 시뮬레이션 결과는 콜렉티브 입력에서 보이는 순간적인 작동기 포화현상 이외에는 만족할 만한 안정성과 추종성능을 보여 주고 있다.

유한 상태 기계를 이용한 자율무인기뢰처리기의 다중센서융합기반 수중유도항법시스템 설계 (Multi-sensor Fusion Based Guidance and Navigation System Design of Autonomous Mine Disposal System Using Finite State Machine)

  • 김기훈;최현택;이종무
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제47권6호
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    • pp.33-42
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    • 2010
  • 본 연구에서는 실해역에서 해류를 고려한 실용적인 유도 시스템을 제안하고 있다. 본 논문에서는 생성된 경로의 최적성은 주요 이슈가 아니다. 시작점부터 목표점까지의 경로는 주요 해류의 방향축을 고려하여 운용 경험이 많은 전문가의 경유점 선택을 통하여 생성된다. 본 논문에서는 또한 초단기선, GPS, 도플러 속도계 그리고 자세센서 등의 계측치를 통해서 다중센서융합알고리즘을 이용하여 정밀 수중항법 솔루션 구현에 대하여 설명하고 있다. 정밀하고 정확하고 갱신 주기가 빠른 수중항법 솔루션을 구현하기 위하여 세 가지 전략을 사용하였다. 첫째는 추측항법의 단독 성능을 향상시키기 위하여 선수각 정밀 정렬을 수행하였다. 둘째는 기본이 되는 단독추측항법이 적분 알고리즘에 기반을 두었기 때문에 시간의 추이에 따른 누적오차의 증가 특성을 가지고 있는데 이를 막기 위하여 주기적으로 절대 위치 정보를 다중센서융합 기법을 이용하여 융합하여 주는 것이다. 셋째는 융합알고리즘의 품질 향상을 위하여 효율적인 특이점 제거 알고리즘을 도입하는 것이다. 개발된 정밀수중항법알고리즘의 성능을 검증하기 위하여 자율기뢰처리기와 심해무인잠수정의 실해역 데이터를 사용하였다.

캠퍼스 자율 안내로봇 개발 (Development of an Autonomous Guide Robot for Campus Tour)

  • 임종환;김희정
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제41권6호
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    • pp.543-551
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    • 2017
  • 캠퍼스를 자율적으로 주행하면서 내방객을 안내하는 안내로봇을 개발하였다. 이 로봇은 DGPS와 로봇 바퀴에 부착된 엔코더 정보를 이용하여 자신의 최적 위치를 평가하여 사전에 설정된 안내경로를 자율적으로 주행하면서 안내를 수행한다. 본 연구에서는 안내할 정보를 미리 순서대로 설정하는 기존 방법과 달리 이동 중 자신의 현재 위치를 평가하고 그 위치 주변에 안내할 정보가 있으면 그 정보를 이용하여 안내를 수행하는 위치기반 안내방법을 제안한다. 또한 안내효율을 극대화 할 수 있는 안내시나리오 구성방법을 제시한다. 개발된 안내로봇의 성능을 실제 캠퍼스 안내에 적용하여 평가하였다.

Development and Degeneration of Retinal Ganglion Cell Axons in Xenopus tropicalis

  • Choi, Boyoon;Kim, Hyeyoung;Jang, Jungim;Park, Sihyeon;Jung, Hosung
    • Molecules and Cells
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    • 제45권11호
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    • pp.846-854
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    • 2022
  • Neurons make long-distance connections via their axons, and the accuracy and stability of these connections are crucial for brain function. Research using various animal models showed that the molecular and cellular mechanisms underlying the assembly and maintenance of neuronal circuitry are highly conserved in vertebrates. Therefore, to gain a deeper understanding of brain development and maintenance, an efficient vertebrate model is required, where the axons of a defined neuronal cell type can be genetically manipulated and selectively visualized in vivo. Placental mammals pose an experimental challenge, as time-consuming breeding of genetically modified animals is required due to their in utero development. Xenopus laevis, the most commonly used amphibian model, offers comparative advantages, since their embryos ex utero during which embryological manipulations can be performed. However, the tetraploidy of the X. laevis genome makes them not ideal for genetic studies. Here, we use Xenopus tropicalis, a diploid amphibian species, to visualize axonal pathfinding and degeneration of a single central nervous system neuronal cell type, the retinal ganglion cell (RGC). First, we show that RGC axons follow the developmental trajectory previously described in X. laevis with a slightly different timeline. Second, we demonstrate that co-electroporation of DNA and/or oligonucleotides enables the visualization of gene function-altered RGC axons in an intact brain. Finally, using this method, we show that the axon-autonomous, Sarm1-dependent axon destruction program operates in X. tropicalis. Taken together, the present study demonstrates that the visual system of X. tropicalis is a highly efficient model to identify new molecular mechanisms underlying axon guidance and survival.

상대속도를 고려한 포텐셜 필드 기반 군집 무인수상선의 대형 제어 (A Formation Control of Swarm Unmanned Surface Vehicles Using Potential Field Considering Relative Velocity)

  • 백승대;김민승;우주현
    • 대한조선학회논문집
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    • 제61권3호
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    • pp.170-184
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    • 2024
  • With the advancement of autonomous navigation technology in maritime domain, there is an active research on swarming Unmanned Surface Vehicles (USVs) that can fulfill missions with low cost and high efficiency. In this study, we propose a formation control algorithm that maintains a certain shape when multiple unmanned surface vehicles operate in a swarm. In the case of swarming, individual USVs need to be able to accurately follow the target state and avoid collisions with obstacles or other vessels in the swarm. In order to generate guidance commands for swarm formation control, the potential field method has been a major focus of swarm control research, but the method using the potential field only uses the position information of obstacles or other ships, so it cannot effectively respond to moving targets and obstacles. In situations such as the formation change of a swarm of ships, the formation control is performed in a dense environment, so the position and velocity information of the target and nearby obstacles must be considered to effectively change the formation. In order to overcome these limitations, this paper applies a method that considers relative velocity to the potential field-based guidance law to improve target following and collision avoidance performance. Considering the relative velocity of the moving target, the potential field for nearby obstacles is newly defined by utilizing the concept of Velocity Obstacle (VO), and the effectiveness and efficiency of the proposed method is verified through swarm control simulation, and swarm control experiments using a small scaled unmanned surface vehicle platform.

강한 맞바람이 발생 했을 때 무인기의 후진경로추종에 관한 연구 (Backward Path Following Under a Strong Headwind for UAV)

  • 변광열;박상혁
    • 한국항공우주학회지
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    • 제42권5호
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    • pp.376-382
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    • 2014
  • 본 논문에서는 원하는 경로를 따라 자동비행 중인 무인 항공기가 전진비행이 어려울 만큼 강한 맞바람을 받게 되었을 때 지나온 경로를 다시 추종하며 후진 비행하는 방법을 제시한다. 본 연구에서 후진경로추종의 목적은 바람이 다시 약해졌을 경우 단시간에 정상임무에 복귀하기 위함이다. 비선형경로추종 유도법칙에 의해 경로 상에 두 개의 Reference points가 생성된다. 후진방향을 고려하여 적절한 것을 선택하고 그 점과 항공기까지의 변위벡터 $\vec{L}$을 이용하여 경로추종에 이용한다. 또한 바람이 발생한 시점에서 바람방향에 대한 초기 기수방향이 후진경로추종 가능여부를 결정한다. Matlab으로 수행된 시뮬레이션을 통하여 운동학 모델에 근거해 본 연구에서 제시된 방법의 결과를 확인했다.

Effect of Spoofing on Unmanned Aerial Vehicle using Counterfeited GPS Signal

  • Seo, Seong-Hun;Lee, Byung-Hyun;Im, Sung-Hyuck;Jee, Gyu-In
    • Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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    • 제4권2호
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    • pp.57-65
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    • 2015
  • Global Navigation Satellite System (GNSS) including Global Positioning System (GPS) is an important element for navigation of both the military and civil Unmanned Aerial Vehicle (UAV). Contrary to the military UAVs, the civil UAVs use the civil signals which are unencrypted, unauthenticated and predictable. Therefore if the civil signals are counterfeited, the civil UAV’s position can be manipulated and the appropriate movement of the civil UAV to the target point is not achieved. In this paper, spoofing on the autonomous navigation UAV is implemented through field experiments. Although the demanded conditions for appropriate spoofing attack exists, satisfying the conditions is restricted in real environments. So, the Way-point of the UAV is assumed to be known for experiments and assessments. Under the circumstances, GPS spoofing signal is generated based on the Software-based GNSS signal generator. The signal is emitted to the target UAV using the antenna of the spoofer and the effect of the signal is analyzed and evaluated. In conclusion, taking the UAV to the target point is hardly feasible. To implement the spoofing as expectation, the position and guidance system of the UAV has to be known. Additionally, the GPS receiver on the UAV could be checked whether it appropriately tracks the spoofing signal or not. However, the effect of the spoofing signal on the autonomous UAV has been verified and assessed through the experimental results. Spoofing signal affects the navigation system of the UAV so that the UAV goes off course or shows an abnormal operation.

다중모델 칼만 필터를 이용한 무추력 비행체의 대기속도 추정 (Robust Airspeed Estimation of an Unpowered Gliding Vehicle by Using Multiple Model Kalman Filters)

  • 진재현;박정우;김부민;김병수;이은용
    • 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.