• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권9호
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• pp.2227-2232
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• 2013

유도제어 시스템 체계개발의 초기단계에는 운용 효과도 도출 및 요구사항 적합성 검토를 통한 체계 개략사양도출을 위해 효과도 분석을 수행한다. 본 논문의 목표는 M&S (Modeling & Simulation)를 활용한 운용 효과도 분석을 통해 고속 무인 수중운동체의 목표점 도달 임무를 위한 체계 요구사항 도출이다. 운용 효과도는 대상 수중운동체의 목표점 도달 정확도로 정의한다. 도달 정확도에 가장 큰 영향을 미칠 것으로 예상되는 변수는 항법센서 성능이다. 본 논문에서는 관성항법센서(Inertial Navigation Sensor, INS)와 도플러 속도 측정 장치(Doppler Velocity Log, DVL)를 이용한 복합항법을 고려하였다. 몬테카를로 수치 시뮬레이션을 통해 항법센서 성능에 대한 효과도 분석을 수행한다. 몬테카를로 수치 시뮬레이션 결과는 CEP(Circular Error Probability)와 분산을 이용한 확률분석을 통해 분석한다. 상용 항법센서 가격을 고려하여 최적의 가격대 성능비를 갖는 항법센서 성능을 제시한다.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.141-148
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• 2003

This paper presents a rotating ann test for assessment of an underwater hybrid navigation system for a semi-autonomous underwater vehicle. The navigation system consists of an inertial measurement unit (IMU), an ultra-short baseline (USBL) acoustic navigation sensor and a doppler velocity log (DVL) accompanying a magnetic compass. The errors of inertial measurement units increase with time due to the bias errors of gyros and accelerometers. A navigational system model is derived to include the error model of the USBL acoustic navigation sensor and the scale effect and bias errors of the DVL, of which the state equation composed of the navigation states and sensor parameters is 25 in the order. The conventional extended Kalman filter was used to propagate the error covariance, update the measurement errors and correct the state equation when the measurements are available. The rotating ann tests are conducted in the Ocean Engineering Basin of KRISO, KORDI to generate circular motion in laboratory, where the USBL system was absent in the basin. The hybrid underwater navigation system shows good tracking performance against the circular planar motion. Additionally this paper checked the effects of the sampling ratio of the navigation system and the possibility of the dead reckoning with the DVL and the magnetic compass to estimate the position of the vehicle.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 2000년도 하계학술발표대회 논문집 제19권 1호
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• pp.377-380
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• 2000

도플러 로그용 센서를 이용하여 선박의 속도를 측정하면, 선박의 수평방향 이외의 움직임, 즉 핏칭이나 롤링 등에 의한 측정 속도의 부정확성이 문제가 된다. 본 연구에서는 이러한 핏칭과, 수중이라는 환경요인에 기인하여 다른 속도 측정용 센서들이 가지는 문제점을 극복할 수 있도록 진동판을 수평축에서 일정한 각을 가지도록 두 개 또는 네 개를 등 간격으로 배열한 야누스형 초음파 트랜스듀서를 개발하였다. 트랜스듀서 개발을 위하여 그 작동 구조를 해석하고 그에 따라 시제품을 제작한 후, 실험적인 성능 평가를 수행하였다. 시제작된 초음파 트랜스듀서는 지향성 및 감도가 우수하고, 대역폭이 넓은 성능을 가지고 있어, 실제 선박에 장착되어 도플러 로그용 초음파 트랜스듀서로 사용될 수 있는 가능성이 확인되었다.

• International Journal of Ocean System Engineering
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• 제1권2호
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• pp.102-109
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• 2011

This paper describes the implementation of a precise underwater navigation solution using a multiple sensor fusion technique based on USBL, GPS, DVL and AHRS measurements for the operation of a remotely operated mine disposal vehicle (MDV). The estimation of accurate 6DOF positions and attitudes is the key factor in executing dangerous and complicated missions. To implement the precise underwater navigation, two strategies are chosen in this paper. Firstly, the sensor frame alignment to the body frame is conducted to enhance the performance of a standalone dead-reckoning algorithm. Secondly, absolute position data measured by USBL is fused to prevent cumulative integration error. The heading alignment error is identified by comparing the measured absolute positions with the DR algorithm results. The performance of the developed approach is evaluated with the experimental data acquired by MDV in the South-sea trial.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.352-361
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• 2021

한국해양과학기술원에서는 수중 공사용 구조물에 적용할 수 있는 수중 위치 인식 기술을 개발하고 있다. 정밀한 위치 인식을 위해 관성 항법을 기반으로 한 확장 칼만 필터를 사용하였으며, 비동기화 된 센서들의 데이터를 알고리즘 보정 단계에 적용하기 위하여 내부의 관측 행렬을 데이터에 따라 구분하여 업데이트 하였다. 수중 공사 환경, 설치 위치, 시스템 운용 편의성 등을 종합적으로 고려하여 수중 공사 구조물 하부에 붙여야 신호를 획득할 수 있는 Doppler velocity logger(DVL)는 설치 및 회수가 어렵기 때문에 이를 배제한 수중 공사 구조물 부착용 수중 위치 인식 복합 시험체를 제작하였으며 수조 환경에서 수중 위치 인식 성능 시험을 수행하였다. Ultra short-base line(USBL)로 측정된 수중 위치, 위치 벡터만 보정된 추정 위치, 그리고 위치와 속도 벡터를 보정한 추정 위치 결과를 원형 공산 오차(CEP)를 이용하여 비교 및 평가하였다. 그 결과 USBL 단독 위치 추정 CEP 0.02 m, 위치 벡터만 보정한 추정 위치 CEP 3.76 m., 위치 및 속도 벡터를 보정한 추정 위치 CEP 0.06 m로 평가되었다. 본 연구를 통해 DVL이 미적용된 비동기식 센서들을 이용하여 안정적인 수중 위치를 추정할 수 있음을 확인하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1997년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.459-461
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• 1997

This paper describes a simulation method of the correlation-signal output, which has Doppler effect (variation of amplitude, phase, and frequency) caused by the moving-effect of target and encounter conditions. Using these results, we can develope and verify the algorithm of the signal processing parts of the code correlation range sensor with ease.

• 전기전자학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.446-452
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• 2020

본 논문에서는 실외용 움직임 감지에 적합한 K대역 마이크로파 움직임 감지 센서를 활용한 에너지 절감형 LED 모듈을 제안하였다. 헤어핀 형태의 마이크로스트립 공진기를 이용한 발진기를 설계하여 안정성을 높이고 제작이 쉽도록 하였다. 신호의 방사를 위해 송수신 2채널 패치 배열 안테나를 개발하여 적용하였다. 수신된 신호로부터 도플러 천이 값을 획득하기 위해 윌킨슨 전력분배기 및 링 하이브리드 혼합기를 개발하여 적용하였다. 신호의 안정성 및 원치 않는 외부잡음으로부터 보호하기 위해 쉴드 캔을 제작하여 장착하였다. 제안된 움직임 감지 센서를 실증용 LED 모듈에 장착하여 에너지 절감 성능을 모의실험을 통하여 검증하였다.

• 한국분무공학회지
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• 제5권1호
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• pp.49-57
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• 2000

This study presents the flow visualization results, velocity and turbulence intensity measurements made within an air filter cover and entry region of a mass air flow sensor (MAFS) which is used in an induction system of 3.8L engine. Flow structure in two air filter cover assemblies were examined. The first was a clear plastic replica of the production cover while the second was a modified clear plastic cover with a geometry configured to reduce fluctuations. High speed flow visualization and laser doppler velocimetry (LDV) systems were used to reveal and analyze the flow field characteristics encountered in the sensor design process under steady flow conditions. A 40-watt copper vapor laser was used as a light source. Its beam is focused down to a sheet of light approximately 1.5mm thick. The light scattered off the particles was recorded by a 16mm high speed rotating prism camera at 5000 frames per second. A comparison of the flow patterns and LDV measurements in the original and modified air filter covers is presented to illustrate the controlling effect of the cover design on the turbulence structure formation near the bypass and on the sensor output signal. In both axial and radial planes of the main passage it was found that the turbulence flow pattern is remarkably influenced by the air filter cover and main passage configuration.

• 전기학회논문지
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• 제64권3호
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• pp.445-450
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• 2015

In the moving target problem, the velocity information of the moving target is very important as well as the high accuracy position information. To solve this problem, active researches are being conducted recently with combine the Time Difference of Arrival (TDOA) and Frequency Delay of Arrival(FDOA) measurements. However, since the FDOA measurement is utilizing the Doppler effect due to the relative velocity between the target source and the receiver sensor, it may be difficult to use the FDOA measurement if the moving target speed is not sufficiently fast. In this paper, we propose a method for estimating the position and the velocities of the target by using only the TDOA measurements for the low speed moving target in the indoor environment with sensor network. First, the target position and heading angle are obtained from the estimated positions of two attached transmitters on the target. Then, the target angular and linear velocities are also estimated. In addtion, we apply the Instrumental Variable (IV) technique to compensate the estimation error of the estimated target velocity. In simulation, the performance of the proposed algorithm is verified.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2008년도 춘계학술대회논문집
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• pp.551-556
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• 2008

Possibility of the remote eavesdropping through window glass is investigated using a laser sensor. Various thicknesses and types of glass windows are excited by maximum length sequency (MLS) signal and the vibration sound is detected by a laser doppler vibrometer. Intelligibility of the detected sound is evaluated using the speech transmission index (STI), which is based on the modulation transfer function (MTF). In order to identify the disturbing effect, different level of disturbing wave is generated by an outside speaker and a window shaker attached on the glass window. On the different thickness of glass windows, decrease effect of the speech intelligibility is analysed.