• 제목/요약/키워드: Flow Velocity Estimation

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천정부착 랜드마크와 광류를 이용한 단일 카메라/관성 센서 융합 기반의 인공위성 지상시험장치의 위치 및 자세 추정 (Pose Estimation of Ground Test Bed using Ceiling Landmark and Optical Flow Based on Single Camera/IMU Fusion)

  • 신옥식;박찬국
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제18권1호
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    • pp.54-61
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    • 2012
  • In this paper, the pose estimation method for the satellite GTB (Ground Test Bed) using vision/MEMS IMU (Inertial Measurement Unit) integrated system is presented. The GTB for verifying a satellite system on the ground is similar to the mobile robot having thrusters and a reaction wheel as actuators and floating on the floor by compressed air. The EKF (Extended Kalman Filter) is also used for fusion of MEMS IMU and vision system that consists of a single camera and infrared LEDs that is ceiling landmarks. The fusion filter generally utilizes the position of feature points from the image as measurement. However, this method can cause position error due to the bias of MEMS IMU when the camera image is not obtained if the bias is not properly estimated through the filter. Therefore, it is proposed that the fusion method which uses the position of feature points and the velocity of the camera determined from optical flow of feature points. It is verified by experiments that the performance of the proposed method is robust to the bias of IMU compared to the method that uses only the position of feature points.

COSMO-SkyMed SAR 영상을 이용한 동남극 Campbell 빙하의 연간 면적변화 및 유속 추정 (Estimation of Annual Variation of Ice Extent and Flow Velocity of Campbell Glacier in East Antarctica Using COSMO-SkyMed SAR Images)

  • 한향선;지영훈;이훈열
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.45-55
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    • 2013
  • 동남극의 Campbell 빙하는 테라노바 만으로 유출되는 주요한 빙하 중 하나이다. Campbell 빙하는 동남극 빙상의 질량 균형에 영향을 미치고 있기 때문에 정확한 면적 및 흐름속도의 분석이 필요하다. 그러나 Campbell 빙하에 대한 연구는 1990년 이후로 거의 수행되지 않았다. 이 연구에서는 2010년 6월부터 2012년 1월 사이에 Campbell 빙하가 촬영된 59장의 COSMO-SkyMed SAR 영상을 획득하였다. 디지타이징 방법과 영상정합에 의한 변위추적 기법을 적용하여 Campbell Glacier Tongue의 면적과 Campbell 빙하의 흐름속도를 추정하였다. Campbell Glacier Tongue의 면적은 여름철에 얼음의 붕괴로 인해 감소하고 겨울철에 증가하지만 증감의 폭이 크지 않았고, 평균 75.5 $km^2$의 면적을 유지하였다. Campbell Glacier Tongue의 유출량은 $0.58{\pm}0.12km^3/yr$로 추정되었는데, 이는 1989년에 비해 증가한 것이다. Campbell Glacier Tongue의 흐름속도는 181-268 m/yr로서 1988-1989년의 흐름속도에 비해 빠르며, 이는 빙하의 유출량 증가에 영향을 준 것으로 해석되었다.

해저면에 설치된 2차원 복합해저관로 주위의 유동특성에 관한 실험적 연구 (A Study of Flow Pattern around the Two-Dimensional Dual Subsea Pipeline on Sea Bottom)

  • 나인삼;조철희;정우철;김두홍
    • 한국해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해양공학회 2001년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.122-127
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    • 2001
  • As pipelines are often used to transport gas, oil, water and oil products, there are more than one pipeline installed in the offshore field. The size and space of pipelines are various depending on the design specifications. The pipelines are to be designed and installed to secure the stability to external loads during the installation and operation period. The flow patterns are very complex around the pipelines being dependent on incoming flow velocity, pipelines size and space. To investigate the flow patterns, number of experiment are conducted with visualization equipment in a circulating water channel. The flow motion and trajectory were recorded from the laser reflected particles by camera. From the experiment the flow patterns around spaced pipelines were obtained. Also pressure gradient was measured by mano-meter to estimate the hydrodynamic forces on the behind pipeline. The results show that the various sizes and spaces can be affected in the estimation of external load. The complex flow patterns and pressure gradients can be effectively used in the understanding of flow motion and pressure gradient.

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유지유량 증분 방법론(IFIM)에 의한 한강수계 주요 지류에서의 어류서식 필요유량 산정 (Estimation of Instream Flow for Fish Habitat using Instream Flow Incremental Methodology(IFIM) for Major Tributaries in Han River Basin)

  • 이주헌;정상만;이명호;이용수
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권2B호
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    • pp.153-160
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    • 2006
  • 본 연구에서는 한강 수계의 주요 지천별 어류 서식환경을 고려한 필요유량을 산정하기 위하여 어류서식처 환경평가방법의 한가지인 유지유량 증분 방법론(IFIM)을 적용하였으며 어류의 미시서식처 조건을 만족하는 적정 필요유량을 산정하기 위하여 물리적 서식처모의 시스템(PHABSIM)를 이용하였고, 어류의 거시서식처 조건을 만족하는 적정 필요유량을 산정하기 위해서 QUAL2E 모형에 의한 수질모의를 시도하였다. 물리적 서식처모의 시스템을 한강수계에 적용하기 위하여 구간별 대표 어종의 성장단계별 서식처 적합도기준(Habitat Suitability Criteria)을 현장조사에 의한 어류채집을 통하여 수심 및 유속에 대하여 각각 작성하였다. 유지유량 증분 방법론을 한강수계에 적용하는 과정에서 산정결과에 대한 토의와 함께 적용상의 문제점에 대하여 분석하였다. 본 연구결과는 향후 한강수계의 하천유지유량을 결정하는데 중요한 지표로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

H.264에서 에러은닉을 위한 OPtical Flow기반의 움직임벡터 복원 기법 (A Motion Vector Recovery Method based on Optical Flow for Temporal Error Concealment in the H.264 Standard)

  • 김동형;정제창
    • 한국통신학회논문지
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    • 제31권2C호
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    • pp.148-155
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    • 2006
  • H.264/AVC 부호화 표준은 이전의 여러 부호화 표준에는 없던 새로운 부호화 도구들이 추가되었으며 이를 통해 보다 높은 압축 효율을 가진다. 추가된 여러 부호화 도구들 중 최소 4$\times$4 단위의 움직임 추정은 이전보다 인접한 블록들 사이의 움직임벡터 상관도를 높이는 결과를 가져오며, 이러한 특징은 움직임벡터 복원을 통한 에러은닉 기법에 효율적으로 사용될 수 있다. 본 논문은 옵티컬 플로워에 기반하여 움직임 벡터를 복원하는 에러은닉 방법을 제안한다. 인접한 매크로블록들 사이의 움직임벡터들 사이의 상관도가 이전의 여러 부호화 표준들에 비하여 높은 H.264 부호화 표준의 특징을 이용하여 제안하는 알고리듬은 비교적 정확한 초기값의 설정과 속도벡터를 구하기 위한 영역을 16$\times$16크기로 제한함으로써 복잡도를 경감시킨다. 실험결과 제안하는 알고리듬은 다양한 비트율 및 다양한 매크로블록 오류율에서 이전 동일 블록 복사를 수행하는 시방향 복사 방법뿐만 아니라 JM10.1에 구현되어 있는 에러은닉 기법보다 주관적 및 객관적 화질이 높은 것으로 나타난다.

유압관로내 원통형 초크의 분류영역에서 맥동유동의 거동과 유동특성에 관한 연구 (Behavior and flow characteristics of pulsating flow in the jetflow region through cylindrical chokes)

  • 배신철;모양우
    • 대한기계학회논문집
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    • 제19권11호
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    • pp.3041-3053
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    • 1995
  • Cylindrical chokes are used widely as components of hydraulic equipments. The dynamic characteristics between flowrate and pressure drop through the cylindrical chokes were discussed by the frequency characteristics of the chokes. It was assumed no pressure recovery occurred near the downstream of the choke. The pulsating jetflow from the outlet of cylindrical chokes show very complex behaviours which are quite different from the steady jet flow but it's not clarified quantitatively. In order to utilize the chokes as a flowmeter, it is indispensable to discuss the estimation of the dynamics of pressure drop in the downstream jetflow region of cylindrical chokes. In this experimental study, it is clarified that the reattachment length depended on pressure wave is compared with it depended on velocity wave. A pulsating flow is verified by visualization method. In the present study, the flow characteristic variables of laminar pulsating flow are investigated analytically and experimentally in a circular pipe. Characteristic parameters of the ratios of inertia(.PHI.$_{t,1}$) and viscous(.PHI.$_{z,1}$) term to pressure term are introduced to describe the flow pattern of laminar pulsating flow. flow.low.

적응 필터를 이용한 공동진동주파수 추정에 의한 기체 유량측정 (Estimation of Cavity Vibration Frequency Using Adaptive Filters for Gas Flow Measurement)

  • 남현도
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제17권5호
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    • pp.134-140
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    • 2003
  • 본 논문에서는 공동진동현상을 이용해서 보수비 및 생산 원가를 절감 할 수 있는 기체 유량 측정 기법을 개발하고, 잡음이 있는 환경에서 공동진동주파수를 추정하여 유속 및 유량을 측정하는 기법을 제안하였다. 공동진동주파수를 이용한 기체 유량계인 cavity flowmeter는 기체가 흐르는 관에 설치된 공동으로부터 고유의 진동음을 발생시킨 후 마이크로폰을 이용하여 그 음을 측정한다. 측정된 신호는 적응필터를 이용하여 잡음을 제거한 후 공동진동주파수를 추정하며 이를 이용하여 유속 및 유량으로 계산된다. 여러 가지 측정 변수를 고려하여 계산된 유량의 정확성을 분석하기 위하여 표준 유량계와 제작된 기체 유량 측정 장치를 주파수에 따라 비교 분석하였다. 주위의 잡음이 있을 경우 공동진동주파수 추정에 영향을 받을 수 있음을 고려하여 잡음을 효과적으로 제거할 수 있는 방법으로 NLMS 알고리즘을 적용한 적응 필터를 TMS320C32를 이용하여 구현하였다. 실제 제작된 기체유량 계측 시스템을 이용하여 실험한 결과 표준 유량계와 다소 오차를 보였으나 공동진동 주파수와 유량값 사이의 선형성을 확인할 수 있었다. 공동의 크기나 모양 등을 개선하면 더욱 정확한 결과를 얻을 수 있으리라 기대된다.

나선형 냉각 자켓의 유량에 따른 냉각 특성 (A Study on the Cooling Characteristics of Helical Type Cooling-Jacket according to the Flow Rate)

  • 김태원
    • 한국공작기계학회:학술대회논문집
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    • 한국공작기계학회 1999년도 추계학술대회 논문집 - 한국공작기계학회
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    • pp.231-235
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    • 1999
  • Cooling characteristics of cooling jacket for spindle system with built-in motor are studied. for the analysis, three dimensional model for the cooling jacket is built by using finite volume method. The three dimensional model includes the estimation on the amount of heat generation of bearing and built-in motor and the thermal characteristic values such as heat transfer coefficients on the boundary. The temperature distributions and the cooling characteristics are analyzed by using the commercial software FLUENT. Numerical results show that stream-wise cross section area and flow rate are important factors for cooling characteristics of cooling jacket. Cooling performance of cooling jacket is good in condition that stream-wise cross section's horizontal length is close to its vertical one and flow rate is high. This results show that heat transfer is dominated by velocity profile and heat transfer area.

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해수면 온도분포에 대한 최대상관계수법과 역행렬법의 적용 (Application of MCC and Inverse Method for the AVHRR/SST)

  • 이태신;정종률
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.19-29
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    • 1995
  • The surface velocities were estimated by the Maximum Cross Correlation(MCC) method and an inverse method from AVHRR/SST. In the results of MCC, discontinuous flow fields were estimated in the case that cross correlation coefficient was above 0.5 but these flow pattern disappeared when cross correlation coefficient was above 0.9. This estimation was conspicuous near SST patterns of eddies. In the results of inverse method, flow field was continuous and eddy motion was estimated definitely but the velocity was overstimated in compared with MCC result over the area of small temperature gradient. This result may be due to temperature error included in SST calculated and spatial variation of heat flux.

Transducer analysis and signal processing of PMSF with embedded bluff body

  • Yan, Xiao-Xue;Xu, Ke-Jun;Xu, Wei;Yu, Xin-Long;Wu, Jian-Ping
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제52권2호
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    • pp.296-307
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    • 2020
  • Permanent magnet sodium flowmeter (PMSF) have been used to measure the sodium flow in fast breeder reactors. Due to the effects of irradiation, thermal cycling, time lapse, etc., the magnetic flux density of the PMSF will decrease after being used in the reactor for a period of time. Therefore, it must be calibrated regularly. But some flowmeters that immersed in sodium cannot be removed for an off-line calibration, so the on-line calibration is required. However, the best online calibration accuracy of PMSF using cross-correlation analysis method was 2.0-level without considering the repeatability. In order to further improve this work, the operational principle of the transducer in PMSF is analyzed and the design principle of the transducer is proposed. The transducers were tested on the sodium flow loop to collect the experimental data. The signal characteristics are analyzed from the time and frequency domains, respectively. The cross-correlation analysis method based on biased estimation is adopted to obtain the flow rate. The verification experimental results showed that the measurement accuracy is 1.0-level when the flow velocity is above 0.5 m/s, and the measurement accuracy is 3.0-level when the flow velocity is in the range of 0.2 m/s to 0.5 m/s.