• 한국항공우주학회지
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• 제48권6호
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• pp.401-410
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• 2020

본 연구에서는 전술급 무인항공기의 GPS 신호간섭 및 재밍(Jamming)/기만(Spoofing) 공격 시 위치항법 정보의 취약성을 보완하기 위해 개발한 영상정보 기반 실시간 비행체 위치보정 시스템을 기술하고자 한다. 전술급 무인항공기는 GPS 두절 시 항법장비가 GPS/INS 통합항법에서 DR/AHRS 모드로 전환하여 자동비행이 가능하나, 위치 항법의 경우 대기속도 및 방위각을 활용한 추측항법(DR, Dead Reckoning)으로 인해 시간이 지나면 오차가 누적되어 비행체 위치 파악 및 데이터링크 안테나 자동추적이 제한되는 등의 문제점을 갖고 있다. 이러한 위치 오차의 누적을 최소화하기 위해 영상감지기를 이용한 특정지역 위치보정점을 바탕으로 비행체 자세, 영상감지기 방위각/고각 및 수치지도 데이터(DTED)를 활용하여 비행체 위치를 계산하고 이를 실시간으로 항법장비에 보정하는 시스템을 개발하였다. 또한 GPS 시뮬레이터를 이용한 지상시험과 추측항법 모드의 비행시험으로 영상정보 기반 실시간 비행체 위치보정 시스템의 기능 및 성능을 검증하였다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제6권10호
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• pp.928-935
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• 2000

In order to improve the performance of a GPS/DR integration system, the error sources of DR sensors should be modeled accurately, This results in the increases in the dimension of the integration filter and, consequently, computational load becomes large. To reduce the computational load, suggested in this paper is a decoupled GPS/DR integration scheme that consists of two cascaded Kalman filters. The GPS velocity output is used in the first filter to calibrate the DR sensor and to fix the velocity as well. The velocity from the first filter is fed to the second filter where the position is corrected using the GPS position output. Experimental results show that the proposed integration scheme has positioning performance comparable to the conventional coupled one, while its computation is reduced to about 2/3.

• 로봇학회논문지
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• 제5권1호
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• pp.55-63
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• 2010

This paper describes performance improvement of GPS/DR Integration system using area decision algorithm and vehicle movement information. In GPS signal blockage area, i.e., tunnel and underground parking area, DR sensor errors are accumulated and navigation solution is gradually diverged. We use the car movement information according to moving area to correct the DR sensor error. Also, vehicle movement is decided as stop, straight line, turn and movement changing region through DR sensor data analysis. The car experiment is performed to verify the supposed method. The results show that supposed method provides small position and heading error than previous method.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2000년도 봄 학술발표논문집 Vol.27 No.1 (A)
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• pp.101-103
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• 2000

본 논문에서는 GPS(Global Positioning System)와 추측 항법 시스템인 DR(Dead Reckoning)을 혼합 구성한 수신보드의 운영을 위한 Embedded 운영체제를 설계하고 구현 하였다. 이 운영체제는 실시간으로 인공위성으로부터 수신되어지는 Raw Measurement 획득, GPS 항법, 자세 결정, 통합항법, 위성 추적을 수행하는 태스크들을 우선순위 기반으로 처리하는 선점형(Preemptive) 스케쥴링 방식을 채택한 실시간 운영체제 이다. 본 논문에서는 자세 결정용 GPS와 DR 센서를 이용한 통합시스템보드를 위한 실시간 운영체제의 개발 환경, 운영체제의 구조와 개발 내용에 대해 언급하였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2000년도 추계종합학술대회 논문집(3)
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• pp.189-192
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• 2000

This paper presents a new DR(Dead Reckoning) algorithm in client-server-based networked virtual environment using network delay estimation. In the algorithm, a new update packet is sent to server (or client) whenever the difference of current real value and tracking value after network delay is larger than threshold. To confirm the proposed algorithm, a test network game was implemented. Through iterative field tests, we knew that this algorithm provides fair service and stability.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제7권3호
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• pp.269-275
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• 2001

In land navigation applications, two kinds of GPS/DR integration schemes are commonly used; the loosely-coupled integration scheme and the tightly-coupled one. The loosely-coupled integration filter has a simple structure and is easy to implement. When the number of visible satellites is insufficient, however, it cannot calibrate the errors of the DR sensors. On the contrary the tigthly-coupled integration filter can sup-press the growth of the error in the DR output even when the visibility is poor. However, it has larger com-putation load due to the state dimension and is inconsistent because of the variation in the measurement dimension. This paper presents a GPS/DR integration scheme with dual integration mode. During when the number of visible satellites is sufficient, the proposed scheme operates in a loosely-coupled integration mode. When the visibility becomes poor, it is switched into a tightly-coupled integration mode. Consequently, the pro-posed scheme can calibrate the DR sensors even when the visibility is poor. In addition, its computation time remains constant even if the number of visible satellites increases. Field experiment results show that the performance of the proposed integration method is almost similar to that of the tightly-coupled one.

• 한국해양공학회지
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• 제24권3호
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• pp.46-51
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• 2010

This paper describes the implementation of a precise underwater navigation solution using a multi-sensor fusion technique based on USBL, DVL, and IMU measurements. To implement this precise underwater navigation solution, three strategies are chosen. The first involves heading alignment angle identification to enhance the performance of a standalone dead-reckoning algorithm. In the second, the absolute position is found quickly to prevent the accumulation of integration error. The third one is the introduction of an effective outlier rejection algorithm. The performance of the developed algorithm was verified with experimental data acquired by the deep-sea ROV, Hemire, in the East-sea during a survey of a methane gas seepage area at a 1,500 m depth.

• ETRI Journal
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• 제34권3호
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• pp.379-387
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• 2012

In this paper, an error compensation technique for a dead reckoning (DR) system using a magnetic compass module is proposed. The magnetic compass-based azimuth may include a bias that varies with location due to the surrounding magnetic sources. In this paper, the DR system is integrated with a Global Positioning System (GPS) receiver using a finite impulse response (FIR) filter to reduce errors. This filter can estimate the varying bias more effectively than the conventional Kalman filter, which has an infinite impulse response structure. Moreover, the conventional receding horizon Kalman FIR (RHKF) filter is modified for application in nonlinear systems and to compensate the drawbacks of the RHKF filter. The modified RHKF filter is a novel RHKF filter scheme for nonlinear dynamics. The inverse covariance form of the linearized Kalman filter is combined with a receding horizon FIR strategy. This filter is then combined with an extended Kalman filter to enhance the convergence characteristics of the FIR filter. Also, the receding interval is extended to reduce the computational burden. The performance of the proposed DR/GPS integrated system using the modified RHKF filter is evaluated through simulation.

• 한국항행학회논문지
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• 제14권6호
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• pp.791-799
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• 2010

본 논문에서는 높은 정확도를 요구하는 육상교통분야에 활용할 수 있는 통합항법 알고리즘을 설계하고 차선이탈경보를 위한 모니터링 프로그램을 개발하였다. 차선이탈경보를 위해서는 차선 구분이 가능한 정확도 높은 위치정보가 필요하므로 GPS와 DR기반의 위치정보를 융합한 위치결정 알고리즘을 설계하였다. 설계한 통합항법 알고리즘의 검증을 위해서 실제 차량을 이용하여 데이터를 수집하고, 후처리한 결과를 모니터링 프로그램으로 확인하였다. 모니터링 프로그램은 주행동영상과 항공사진을 통해서 차로유지 및 차선이탈 유무를 확인할 수 있도록 제작하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제2권2호
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• pp.75-83
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• 1998

본 논문에서는 저가이면서 높은 정확도를 갖는 GPS와 DR의 통합시스템 및 이 시스템의 위치 결정에 수반되는 오차문제를 고려한다. 이 통합 GPS/DR 시스템은 실시간 또는 비 실시간으로 고정밀도의 위치 정보를 제공하는 성능을 갖는다. DR 측정치에 영향을 주는 주요 오차 요인을 분석하여 이를 8개의 상태 변수의 모델로 표현하였다. 이들 변수의 상태 방정식을 사용하여 DR신호가 제공되는 매 순간에서 상태 변수값을 추산하기 위한 통합시스템용 비선형 필터를 개발한다, 1Hz의 DR 측정치와 3Hz로 제공되는 GPS 위치 정보를 위치 추산치에 대해 이 통합시스템의 정확도를 평가한다. 시뮬레이션을 통해 GPS신호가 정전되는 기간동안 통합 시스템의 성능을 두 가지 서로 다른 잡음모델에 대해 비교 검토한다. 두 잡음모델 중 하나는 단일잡용을 사용하는 반면에 또 다른 모델은 이중 잡음 모델을 채용한다. 시뮬레이션 결과로부터 이중 잡음 모델을 채용하는 GPS/DR 통합시스템은 단일 잡음 모델을 이용하는 경우에 비하여 측위성능이 우수함을 확인하였다.