• 한국통신학회논문지
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• 제38C권3호
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• pp.318-326
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• 2013

본 논문에서는 선박 내 실내에서 개인 정보 전달의 효율성을 높이는 WUSB over WBAN 프로토콜 구조와 본 프로토콜에 기초한 실내 위치인식 기술을 제안한다. 이를 위해 전력 소모를 최소화 하면서 정밀한 위치 인식이 가능한 위치인식알고리즘을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 위치인식알고리즘은 WUSB over WBAN 프로토콜 기반 센서 노드에서 GPS 없이 독립적으로 실행되어 측정된 값을 사용하여, 각 센서 노드의 위치를 추정함으로써 전력소모를 최소화한다.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제14권4호
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• pp.215-221
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• 2016

We consider a design of a combined quantizer and estimator for distributed systems wherein each node quantizes its measurement without any communication among the nodes and transmits it to a fusion node for estimation. Noting that the quantization partitions minimizing the estimation error are not independently encoded at nodes, we focus on the parameter regions created by the partitions and propose a cluster-based quantization algorithm that iteratively finds a given number of clusters of parameter regions with each region being closer to the corresponding codeword than to the other codewords. We introduce a new metric to determine the distance between codewords and parameter regions. We also discuss that the fusion node can perform an efficient estimation by finding the intersection of the clusters sent from the nodes. We demonstrate through experiments that the proposed design achieves a significant performance gain with a low complexity as compared to the previous designs.

• 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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• 제54권5호
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• pp.291-299
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• 2005

An obstacle avoidance algorithm for a network-based autonomous mobile robot is proposed in this paper. The obstacle avoidance algorithm is based on the VFH(Vector Field Histogram) algorithm and two delay compensation methods with the VFH algorithm are proposed for a network-based robot with distributed environmental sensors, mobile actuators, and the VFH controller. Firstly, the environmental sensor information is compensated by prospection with acquired environmental sensor information, measured network delays, and the kinematic model of the robot. The compensated environmental sensor information is used for building polar histogram with the VFH algorithm. Secondly, a sensor fusion algorithm for localization of the robot is proposed to compensate the delay of odometry sensor information and the delay of environmental sensor information. Through some simulation tests, the performance enhancement of the proposed algorithm in the viewpoint of efficient path generation and accurate goal positioning is shown here.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제1권1호
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• pp.35-43
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• 2012

The UGV is one of the special field robot developed for mine detection, surveillance and transportation. To achieve successfully the missions of the UGV, the accurate and reliable navigation data should be provided. This paper presents design and implementation of multi-sensor-based open architecture integrated navigation for localization of UGV. The presented architecture hierarchically classifies the integrated system into four layers and data communications between layers are based on the distributed object oriented middleware. The navigation manager determines the navigation mode with the QoS information of each navigation sensor and the integrated filter performs the navigation mode-based data fusion in the filtering process. Also, all navigation variables including the filter parameters and QoS of navigation data can be modified in GUI and consequently, the user can operate the integrated navigation system more usefully. The conventional GPS/INS integrated system does not guarantee the long-term reliability of localization when GPS solution is not available by signal blockage and intentional jamming in outdoor environment. The presented integration algorithm, however, based on the adaptive federated filter structure with FDI algorithm can integrate effectively the output of multi-sensor such as 3D LADAR, vision, odometer, magnetic compass and zero velocity to enhance the accuracy of localization result in the case that GPS is unavailable. The field test was carried out with the UGV and the test results show that the presented integrated navigation system can provide more robust and accurate localization performance than the conventional GPS/INS integrated system in outdoor environments.

• 전기전자학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.40-45
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• 2020

본 논문에서는 실내 위치 추정 시스템에서 우수한 성능을 보이는 시퀀스 기반 위치추정(Sequence-Based Localization, SBL) 시스템을 위한 효율적인 양자기 설계 알고리즘에 대해 연구한다. SBL 시스템에서는 목표물 위치공간을 다수개의 영역으로 나누고, 각각의 영역에 고유 시퀀스 번호를 할당해서 위치추정이 수행이 되며, 본 연구에서는 이러한 시스템의 위치추정 방식의 특성을 고려하여 노드와 각 고유 시퀀스간의 거리를 양자기 설계를 위한 샘플로 활용하는 방식을 제안하고 이를 통해 기존기술대비, 복잡도를 혁신적으로 개선됨을 보인다, 또한 성능향상을 위해 SBL 시스템에 특화된 새로운 비용함수를 제시하고 이를 최소화하기 위한 최적의 양자화영역 및 코드워드 검색을 통해 기존 양자기 비해 월등한 성능향상을 이룰 수 있음을 다양한 실험조건을 통해 입증한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.1898-1899
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• 2011

In this paper, we propose an obstacle avoidance algorithm for a network-based autonomous mobile robot. The obstacle avoidance algorithm is based on the VFH (Vector Field Histogram) algorithm and delay-compensative methods with the VFH algorithm are proposed for the network-based robot that is a unified system composed of distributed environmental sensors, mobile actuators, and the VFH controller. Firstly, the compensated readings of the sensors are used for building the polar histogram of the VFH algorithm. Secondly, a sensory fusion using the Kalman filter is proposed for the localization of the robot to compensate both the delay of the readings of an odometry sensor and the delay of the readings of the environmental sensors. The performance enhancements of the proposed obstacle avoidance algorithm from the viewpoint of efficient path generation and accurate goal positioning are also shown in this paper through some simulation experiments by the Marilou Robotics Studio Simulator.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.1916-1917
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• 2011

A development of a new moving obstacle avoidance algorithm using a delay-time Compensation for a network-based autonomous mobile robot is proposed in this paper. The moving obstacle avoidance algorithm is based on a Kalman filter through moving obstacle estimation and a Bezier curve for path generation. And, the network-based mobile robot, that is a unified system composed of distributed environmental sensors, mobile actuators, and controller, is compensated by a network delay compensation algorithm for degradation performance by network delay. The network delay compensation method by a sensor fusion using the Kalman filter is proposed for the localization of the robot to compensate both the delay of readings of an odometry and the delay of reading of environmental sensors. Through some simulation tests, the performance enhancement of the proposed algorithm in the viewpoint of efficient path generation and accurate goal point is shown here.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제37권5호
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• pp.409-414
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• 2010

무선 센서 네트워크에서 센서노드의 지리적인 위치를 요구하는 응용들이 현저하게 증가하고 있다. 최근 다양한 위치 측위 알고리즘들이 제안 되었지만, 대부분의 알고리즘은 특정한 하드웨어로 얻은 RSSI와 LQI 측정치를 기반으로 위치를 추정하고 있다. 본 논문에서는 이러한 추가적인 정보를 이용하지 않아도 기존 연구와 근사한 측정 결과를 얻을 수 있는 '가중 다중 링을 이용한 측위' 알고리즘 WMRL(Weighted Multiple Rings Localization)을 제안한다. 고정노드(anchor nodes)들이 배치되어 있으며, 각 고정노드는 주기적으로 서로 다른 신호 세기의 비콘(beacon) 신호를 송출한다고 가정한다. 그러면, 비콘 신호는 공간상에 링을 형성하게 되며, 파워 레벨의 세기에 따라 다수의 동심원을 형성하는 동시에 링 간에 교차영역을 생성한다. 본 논문에서는 효율적인 측위 계산을 위해 각 링의 거리 비율에 따른 가중치 모텔을 제안한다. 또한, 센서노드는 수신이 가능한 고정노드로부터 가장 가까운 링을 발견할 수 있으며, 이를 활용하여 센서노드는 자신의 위치를 고정노드 좌표의 가중 합으로 구한다. 제안된 알고리즘은 분산적으로 위치를 계산할 수 있으며, 추가적인 하드웨어를 요구하지 않는다. 추가적으로, 비 신뢰적인 RSSI 및 LQI에 의존하지 않고, 각 링 간의 거리 비율로 측위가 가능한 것이 특정이다. 그럼에도 불구하고, WMRL은 시뮬레이션 결과 2개의 링, 즉 2개의 파워 레벨로 구성하였을 경우에는 기존의 centroid 방식보다 평균 측위 에러가 2배 감소하였고, 3개의 링을 구성하였을 경우에는 WCL(Weighted Centroid Localization)과 대등한 측위 결과를 보였다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제9권2호
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• pp.172-188
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• 2006

본 논문은 무선 센서 네트워크(wireless sensor network)에서 노드들의 위치 추정 문제를 다룬다. 위치 추정을 위한 기존의 기법들은 인접한 노드들 간의 거리를 이용하여 자신의 위치를 추정하는 LGB 기법과 멀리 떨어진 노드들 간의 거리를 추정하여 위치 추정에 이용하는 GGB 기법으로 분류할 수 있다. 그러나 LGB 기법의 경우 상대적으로 정확도가 낮은 거리 측정 기법 하에서는 적합하지 않은 면이 있고, 반면 GGB 기법의 경우 장애물이 있거나 혹은 노드들이 분포한 영역이 사각형이나 원형과 같은 정형이 아닌 경우에는 적용하기 어려운 면이 있다. 본 논문에서는 두 가지 기법을 절충하여 부정확한 거리 측정 기법 하에서 장애물이 있거나 비정형의 영역 내에 분포한 노드들에 대해서도 위치 추정을 가능하게 하는 새로운 위치 추정 알고리즘을 제안하고, 그 성능을 모의실험을 통해서 비교 분석한다.

• 전기전자학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.710-715
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• 2019

We consider parameter estimation in distributed systems in which measurements at local nodes are quantized in a non-regular manner, where multiple codewords are mapped into a single local measurement. For the system with non-regular quantization, to ensure a perfect independent encoding at local nodes, a local measurement can be encoded into a set of a great number of codewords which are transmitted to a fusion node where estimation is conducted with enormous computational cost due to the large cardinality of the sets. In this paper, we propose an efficient estimation technique that can handle the non-regular quantized data by efficiently finding the feasible combination of codewords without searching all of the possible combinations. We conduct experiments to show that the proposed estimation performs well with respect to previous novel techniques with a reasonable complexity.