• 대한공간정보학회지
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• 제14권3호
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• pp.47-53
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• 2006

본 연구에서는, 보행자의 연속적이고 정확한 위치결정을 위한 보행자 측위시스템의 알고리즘을 소개하고 그 정확도를 분석하였다. 다양한 환경에서의 GPS 신호의 두절에 따른 위치의 불연속성을 해결하기 위하여, GPS, INS, 기압계와 방위계를 강결합의 형태인 중앙 집중형 칼만필터에서 융합하였다. 특히, 저가의 실질적인 시스템을 구성하기 위하여, MEMS IMU를 사용하였고, 실시간 계산의 용이성을 위하여 의사거리를 처리하였다. 이때 저가기기의 선택에 따른 높이와 방위값의 정확도를 보완하기 위하여 압력계와 방위계로부터 측정된 값을 이용한다. 편이, 스케일 오차 등의 상세한 수학적 모델과 융합방법을 소개하였고, 그 결과를 고성능의 GPS/INS 로부터 나온 결과와 비교 검토하였다. 특히 GPS 신호가 단절되었을 경우에 대한 위치 및 자세의 결과 비교를 통하여 위치 획득 정확도 및 가능성을 분석하였고, 향후 연구 방향을 소개하였다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.106-112
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• 2006

A new model for the continuous-magnetic interferences has been proposed in this paper to remove external interferes of magnetic field to the dual electric compass. By this removal, the dual electric compass can be used for proving the azimuth angle in an automobile navigation system instead of the rate gyroscope. In the navigation system with a GPS receiver, a DR sensor such as a rate gyroscope is needed to overcome the shielded areas, which is relatively expensive and requires frequent calibrations. However the dual electric compass designed by this research is cheap and provides absolute azimuth angle precisely, which is beneficiary to be used as a DR sensor. The main contribution of this paper is that the long-lasting magnetic interferences have been removed out by using the proposed model, which never be studied before. With a hybrid navigation system using a DR sensor, we demonstrated that dual electric compass is better than a rate gyroscope in terms of both economics and performances.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2005년도 추계종합학술대회
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• pp.168-172
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• 2005

선박의 방위정보를 제공하는 장비로 자이로콤파스, 마그네틱콤파스, GPS콤파스가 있으며 자동조타기에는 필수적인 요소이다. 지자기센서는 철로 제작된 선박의 구조물 등과 같은 자성물질과 파도에 의한 방위오차 변동이 심하게 나타나며 지자기 센서가 검출하는 자극은 진북 또는 남극과 일치하지 않으므로 검출되는 방위값은 필연적으로 오차를 수반할 수밖에 없다. 본 논문에서는 이와 같은 방위 정보의 변화에 영향을 주는 요인에 대한 방위정보의 요란에 대하여 최소변화 방위를 검색하기 위해 칼만 필터링 기법을 활용하여 각각의 단점을 보완하는 방식으로 지자기센서와 GPS수신기를 이용하여 병행알고리즘의 전자콤파스를 구현하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2018년도 춘계학술발표대회
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• pp.545-548
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• 2018

본 논문에서는 모바일 디바이스의 GPS, Compass, Gyroscope Sensor를 이용하여 실외 공간의 위치를 찾아주는 실시간 AR 나침반을 제안한다. 제안 AR 나침반에서는 모바일 디바이스의 Sensor 이용하여 사용자의 위치와 방향, 실외 공간의 위치와 방향을 계산하여 안내 Object의 크기와 가시화 여부를 결정하고 보여줌으로 사용자가 실외 공간의 위치를 찾아갈 수 있도록 하는 나침반을 설계 구현하였다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.27-35
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• 2008

A navigation system is one of the important components of an unmanned ground vehicle (UGV). A GPS receiver collects data signals transmitted by (Earth orbiting) satellites. However, these data signals may contain many errors resulting misinformation and depending on one's position (environment), reception may be impossible. The proposed self-driven algorithm uses three low-cost GPS in order to minimize errors of existing inexpensive single GPS's driving algorithm. By using reliable final data, which is analyzed and combined from each of three GPS's received data signals, gathering a vehicle's steering performance information and its current pin-point position is improved even with error containing signals or from a place where signal gathering is impossible. The purpose of this thesis is to explain navigation system algorithm using multiple GPS and compass sensor and prove the algorithm through experiments.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.69-70
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• 2008

통합 항법 시스템 구현시 각 센서 측정치의 동기를 맞추어 칼만 필터의 상태변호를 갱신을 해야 하지만, 상용 센서를 사용 할 경우 각 센서 측정치의 출력 동기를 맞추기 어려울 뿐만 아니라, 통합 항법 컴퓨터까지의 전송 과정에서 지연시간이 생기므로 특히 고기동 항체에서는 센서측정치 비동기로 인하여 항법 성능이 저하가 커진다. 본 논문에서는 GPS/INS/Magnetic compass 통합 항번 시스템의 동기 방법을 제안한다. 이 방법은 센서 하드웨어의 변경이 필요 없이 동기를 맞출 수 있어 상용 센서를 사용하여 항법 시스템을 개발할 때 유용하게 사용 할 수 있다. 이 방법의 성능을 검증하기 위해 고속 항체의 시나리오 구성하고 모의실험을 통해 유효성을 확인 할 수 있었다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.151-156
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• 2015

스마트폰의 사용이 크게 활성화됨에 따라 거의 모든 사람들이 항상 휴대하고 있으며, 실외에서는 GPS 위성시스템을 이용하여 자신의 위치를 인식하고 관련된 응용 서비스를 제공받을 수 있다. 그러나 실내에서는 스마트폰의 위치를 인식하기도 어렵고 TDOA 방식의 상대 위치를 측정하는 방식에서는 글로벌 좌표를 인식할 수 없다. 본 논문에서는 음향 신호를 이용한 TDOA 방식의 상대 위치 추정 시스템에서, GPS 수신기와 지자기 센서를 이용하여 실내에서 스마트폰의 글로벌 좌표를 인식하는 시스템이 제안되었고, 그 성능과 실험 결과가 기술되었다.

• 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.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.481-487
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• 2013

This paper presents an FIR (Finite Impulse Response) fixed-interval smoothing filter for fast and exact estimating state variables of a discrete nonlinear system with modeling uncertainty. Conventional IIR (Infinite Impulse Response) filter and smoothing filter can estimate state variables of a system with an exact model when the system is observable. When there is an uncertainty in the system model, however, conventional IIR filter and smoothing filter may cause large errors because the filters cannot estimate the state variables corresponding to the uncertain model exactly. To solve this problem, FIR filters that have fast estimation properties and have robustness to the modeling uncertainty have been developed. However, there is time-delay estimation phenomenon in the FIR filter. The FIR smoothing filter proposed in this paper makes up for the drawbacks of the IIR filter, IIR smoothing filter, and FIR filter. Therefore, the FIR smoothing filter has good estimation performance irrespective of modeling uncertainty. The proposed FIR smoothing filter is applied to the integrated navigation system composed of a magnetic compass based DR (Dead Reckoning) and a GPS (Global Positioning System) receiver. Even when the magnetic compass error that changes largely as the surrounding magnetic field is modeled as a random constant, it is shown that the FIR smoothing filter can estimate the varying magnetic compass error fast and exactly with simulation results.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 1996년도 The Korean Institute of Navigation 1996년도 춘계학술발표회 논문집
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• pp.31-40
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• 1996