• 제목/요약/키워드: IMU

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관성측정장치의 인자측정 및 재측정 방법 고찰 (A survey of methods for IMU calibration and calibration-update)

  • 이허수;백승철;이종희
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1987년도 한국자동제어학술회의논문집; 한국과학기술대학, 충남; 16-17 Oct. 1987
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    • pp.507-512
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    • 1987
  • Input/output equations in SDINS IMU are modeled from survey of IMU data flow. Given without precise equipments which can generate acceleration and angular velocity, a simple method is derived to calibrate the parameters of i/o eqijations. Also in order to upgrade ins performance, methods to estimate variant magnitudes of time variant parameters are surveyed.

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Observability Analysis of INS with a GPS Multi-Antenna System

  • Sinpyo Hong;Lee, Man-Hyung;Jose A. Rios;Jason L. Speyer
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제16권11호
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    • pp.1367-1378
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    • 2002
  • This paper investigates observability properties of strapdown INS aided by a GPS antenna array. The motivation to consider a GPS antenna array is that the lever-arms between the GPS antennas and IMU play an important role in the estimation of vehicle attitude and biases of IMU. It is shown that time-invariant INS error models are observable with measurements from at least three GPS antennas. It is also shown that time-varying error models are instantaneously observable with measurements from three antennas. Numerical simulation results are given to show the effectiveness of multiple GPS antennas on estimating vehicle attitude and biases of IMU when IMU has considerable magnitude of biases.

K-Wheel : IMU 센서와 회전보드(휠)를 이용한 인터랙티브 가상현실 방송 제작 어플리케이션 (K-Wheel : Interactive Virtual Reality Application Using IMU Sensor And Real Wheel)

  • 양기선;오주현;김병선;김창헌
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2015년도 하계학술대회
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    • pp.81-83
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    • 2015
  • 본 논문은 방송의 가상스튜디오 제작 환경에서 많이 사용되는 회전 또는 스크롤 메뉴를 진행자가 직접 휠(회전보드)을 움직여, 진행자와 그래픽과의 자연스러운 상호작용이 가능한 인터랙티브 가상현실 방송 제작 어플리케이션을 제안한다. 이를 위해, 우리는 물리적인 휠의 움직임을 인지할 수 있도록 관성측정장치(IMU: Inertial Measurement Unit)를 사용하였으며, IMU 센서가 부착된 휠을 크로마키로 처리하기 위해 푸른색의 페인팅된 물리적인 휠을 사용하였다. 본 어플리케이션을 통해서 가상스튜디오의 연기자는 물리적인 휠의 움직임을 느끼면서 휠을 회전시킴으로써 별도의 연습이나 훈련 없이도 직관적으로 회전하는 여러 타입의 가상 그래픽 메뉴를 제어할 수 있다. 우리는 상하 스크롤, 원형 회전, 스크롤 연동형 메뉴 어플리케이션들을 개발하였으며, 이것을 방송에 적용하여, 연기자와 휠에 연동한 그래픽과의 인터랙션이 자연스럽게 합성됨을 확인하였다.

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AUV의 운동계측을 위한 스트랩-다운형 관성계측장치(IMU)의 개발 (A Strap-Down Inertial Measuring Unit for Motion Measurement of an AUV)

  • 이판묵;전봉환;이종식;오준호;김도현
    • 한국해양공학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.95-105
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    • 1997
  • This paper presents a Inertial Measuring Unit(IMU) for motion measurement of an AUV. The IMU is composed of three parts: inertial sensors with three servo accelerometers and three rate gyros, an analog/digital interface board, and a signal processing board with TMS320C31 DSP processor. The IMU is a class of strap-down inwetial navigation system does not applicable directly to the navigation system in consequence of the AUV and integrated sensors for an integrated navigation system of the AUV. Fast calculstion of direction cosine matrix for the coordinate transformation body to reference is obtained through the DSP processor. A switching algotrithm is used to lessen the low frequency drift effect of the gyros in the vertical plane with use of low pass filtering of the signal of the accelerometers.

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RFID/IMU/Encoder/근접센서를 활용한 무인지게차의 복합센서 시스템 연구 (Technology Development for Composite Sensor System of Automatic Guided Vehicle(AGV) Using RFID/IMU/Encoder/Proximity Sensor)

  • 신희영;최형식;김환성;정성훈
    • 한국항해항만학회지
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    • 제37권3호
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    • pp.309-313
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    • 2013
  • 본 연구는 복합센서를 활용한 무인지게차의 주행 시스템에 대한 것이다. 무인지게차가 화물 이 적재를 위해 랙에 진입할 시 필요한 주행기술로 무인지게차의 위치 및 방향을 정확하게 파악하기 위해 RFID, IMU센서 및 근접센서로 구성된 복합센서 시스템을 이용하였고, 각 센서의 성능실험을 통해 특성을 파악한다. 이를 직접 설계/제작한 실험용 차량에 부착하여 복합센서 시스템을 적용하는 실험을 수행하고 이를 통해 개발된 시스템의 성능을 검증하였다.

GNSS와 IMU센서를 활용한 실시간 트랜스포터 위치추적 시스템 (Real Time Transporter Locating System for Shipyard through GNSS and IMU Sensor)

  • 문승환;안종우;이장명
    • 대한조선학회논문집
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    • 제56권5호
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    • pp.439-446
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    • 2019
  • A real time transporter locating system for shipyard has been implemented through the GNSS and IMU sensor. There are a lot of block movements by transporters at the shipyard, which need to be controlled and monitored for conforming to the shipbuilding process. For the precise and safe transporter motion at the yard, a locating system has been developed by using the GNSS and IMU sensors for the transporter. There are several obstacles of the GPS signals for locating the transporter at the yard, such as, buildings and metal structures. To overcome the weakness of the GPS signal transmission, the IMU data have been properly integrated together. The performance of the proposed real time block locating system has been verified through the real experiments with transporters carrying blocks at a shipyard.

UWB 및 MEMS IMU 복합 센서 기반의 위치 추적 시스템 (Position Tracking System Based on UWB and MEMS IMU)

  • 권성근
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제22권9호
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    • pp.1011-1019
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    • 2019
  • In this paper, we propose a system that can more precisely identify and monitor the position of the tool used in the assembling workplace such as automobile production. The proposed positioning monitoring system is a combination of UWB communication module and MEMS IMU sensor. Since UWB does not need modulation and demodulation function and has low power density, UWB is widely used in indoor positioning field. However, it may cause positioning error due to errors in RF transmission and reception process, which may cause positioning accuracy. Therefore, in this paper, we propose an algorithm that uses IMU as an auxiliary means to compensate for errors that may occur in positioning using only UWB. The tag and anchor of UWB module measure the transmission / reception time by transmitting signals to each other and then estimate the distance between tag and anchor. The MEMS IMU sensor serves to provide positioning calibration information. The tag, which is a mobile node and attached to a moving tool, measures the three-dimensional position of the tool and transfers the coordinate data to the anchor. Thus, it is possible to confirm whether or not the specific tool is properly used according to the prescribed regulations.

시각 동기화 오차가 SAR 영상에 미치는 영향 분석 및 보상 (Analysis and Compensation of Time Synchronization Error on SAR Image)

  • 이수정;박우정;박찬국;송종화;배창식
    • 한국항공우주학회지
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    • 제48권4호
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    • pp.285-293
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    • 2020
  • 본 논문에서는 Synthetic Aperture Radar (SAR, 합성개구레이다) 영상 품질을 향상시키기 위해 EGI/IMU (Embedded GPS/INS, Inertial Measurement Unit) 통합 항법 시스템에서 발생하는 시각 동기화 오차의 영향을 분석하고 이를 보상하기 위해 상태변수증강 기법을 적용한다. SAR 요동 측정 알고리즘으로 항체의 위치를 추적하기 위한 EGI와 추가적으로 안테나에 장착된 IMU를 결합하는 EGI/IMU 통합 항법 시스템이 많이 이용된다. 이와 같은 EGI/IMU 통합 항법 시스템에서 센서간의 시계가 동기화되지 않을 경우 시각 동기화 오차가 발생한다. 시각 동기화 오차가 항법 및 SAR 영상에 미치는 영향 분석을 통해 시각 동기화 오차가 SAR 영상 품질을 악화시키는 것을 확인하였다. 이를 보상하기 위해 상태변수증강 기법을 적용하고, 적용한 결과 SAR 영상 품질이 저하되지 않음을 확인하였다. 또한 기동에 따른 시각 동기화 오차 추정 성능과 가관측성을 분석하여 시각 동기화 오차를 효과적으로 추정하기 위해서는 회전 기동과 같은 시간에 따라 변화하는 기동이 필요함을 보였다. 따라서, SAR 영상에 미치는 시각 동기화 오차의 영향을 줄이기 위해서는 SAR 구간 전에 회전 기동 등 시간에 따라 변화하는 기동을 수행하여 시각 동기화 오차를 보상해 주어야 한다.

하나의 IMU를 이용한 앉은 자세 분류 연구 (Research on Classification of Sitting Posture with a IMU)

  • 김연욱;조우형;전유용;이상민
    • 재활복지공학회논문지
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    • 제11권3호
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    • pp.261-270
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    • 2017
  • 바르지 못한 앉은 자세는 다양한 질병과 신체 변형을 유발한다. 하지만 오랜 시간동안 바른 앉은 자세를 유지하는 것은 쉬운 일이 아니다. 이러한 이유 때문에 그동안 자동으로 바른 앉은 자세를 유도하기 위한 다양한 시스템이 제안되어왔다. 이전에 제안되었던 앉은 자세 판별 및 바른 앉은 자세 유도 시스템은 영상 처리를 이용한 방법, 의자에 압력센서를 달아 측정하는 방법, IMU(Internal Measurement Unit)를 이용한 방법이 있었다. 이 중 IMU를 이용한 측정 방법은 하드웨어 구성이 간단하고, 공간, 광량 등의 환경적 제한이 적어 측정에 있어서 용이한 이점이 있었다. 본 논문에서는 하나의 IMU를 이용하여 적은 데이터로 효율적으로 앉은 자세를 분류하는 방법을 연구하였다. 특징추출 기법을 이용하여 데이터 분류에 기여도가 낮은 데이터를 제거하였으며, 머신러닝 기법을 이용하여 앉은 자세 분류에 적합한 센서 위치를 찾고, 여러 개의 머신러닝 모델 중 가장 분류 정확도가 높은 머신러닝 모델을 선정하였다. 특징추출 기법은 PCA(Principal Component Analysis)를 사용하였고, 머신러닝 모델은 SVM(Support Vector Machine), KNN(K Nearest Neighbor), K-means (K-means Algorithm) GMM (Gaussian Mixture Model), and HMM (Hidden Marcov Model)모델을 사용하였다. 연구결과 데이터 분류율이 높게나온 뒷목이 적합한 센서 위치가 되었으며, 센서 데이터 중 Yaw데이터는 분류 기여도가 가장 낮은 데이터임을 PCA 특징추출 기법을 이용하여 확인하고, 제거하여도 분류율에 영향이 매우 작음을 확인하였다. 적합 머신러닝 모델은 SVM, KNN 모델로 다른 모델에 비하여 분류율이 높게 나오는 것을 확인할 수 있었다.

관성측정장치를 이용한 동태손상증후군의 평가 가능성에 관한 고찰 (Feasibility on Evaluation of Movement System Impairment Syndromes by MEMS-IMU)

  • 김현호;김정균;서재호;박영재;박영배
    • 대한한의진단학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.223-234
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    • 2011
  • Objectives: This study shows feasibility and suitability of a microelectromechanical system inertial measurement unit(MEMS-IMU) as a helpful measurement device for evaluating movement system impairment syndrome. Methods: We reviewed articles of two fields in this study. First, we reviewed articles about movement system impairment syndrome(MSIS) as a brand new viewpoint of diagnosing and treating musculoskeletal pain. Second, we reviewed articles about conventional motion analysis system and inertial measurement unit(IMU) to show the superiority of IMU in analyzing the human movement. All papers were searched by SciVerse, world largest search engine and database about many academic fields including engineering and medicine. Results: Some physical quantities of human motions can be useful to the diagnosis of MSIS, and those data can be obtained by the MEMS-IMU without the weak points of the conventional motion analysis systems. Conclusions: Using MEMS-IMU as a measurement unit for diagnosing and evaluating MSIS is feasible and can be extended to many further studies.