• 전자공학회논문지SC
• /
• 제49권3호
• /
• pp.12-18
• /
• 2012

본 논문에서는 항공기에 장착된 안테나가 정지 위성을 향하도록 관성측정기를 사용하여 지향각을 계산하는 방식을 제시한다. 대상 시스템에서 안테나는 항공기 앞에 위치하고 있고 몸체 유연성을 고려하기 위해 관성측정기를 도입하며, 항공기 중심부 GPS/INS와 안테나부 관성항법장치(INS) 사이의 위치와 속도 차이를 활용하여 스트랩다운 INS 표류 오차를 억제하기 위한 칼만필터를 설계한다.

• 한국전자통신학회논문지
• /
• 제19권2호
• /
• pp.437-444
• /
• 2024

회전형 관성항법시스템은 IMU(: Inertial Measurement Unit)를 김블 위에 장착하고 김블을 규칙적으로 회전시켜 IMU의 오차를 상쇄시킴으로써 보다 정확한 항법 정보를 제공할 수 있다. 그러나 파도에 의해 자세 변화가 생기면 회전절차의 한 주기가 끝나는 시점에 자세 오차가 0으로 상쇄되지 않게 되어 큰 위치 오차를 유발한다. 본 논문에서는 이 문제를 고려하여 항체의 롤각 정보를 기반으로 외부 김블을 회전시켜 안정화를 시키는 방법을 제안한다. 시뮬레이션을 기반으로 파도에 의한 영향을 분석하고 외부 김블 안정화의 성능을 검증한다.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
• /
• 대한원격탐사학회 2003년도 Proceedings of ACRS 2003 ISRS
• /
• pp.1215-1220
• /
• 2003

People's Republic of China is one of the most rapidly developing countries in the world today. There is a great demand on highly actual and accurate spatial information of the whole country, especially of West China which becomes the focus of development of the Chinese government right now and in the next years, but where still not enough topographic maps are available. This raises great challenges to the surveying and mapping community in China. Facing the new challenges the Chinese Academy of Surveying and Mapping (CASM) started its pioneer work early 2002 to explore new techniques and technologies available today toward increasing the map productivity. With import of a CCNS/AEROcontrol system in November 2002 the first DGPS/IMU-based photogrammetric project in China was successfully accomplished jointly by CASM and the Germany-based companies IGI and Techedge. Two photogrammetric blocks of 1:4,000 and 1:20,000 photo scale, respectively, were flown in Anyang, China. Direct georeferencing and integrated sensor orientation were conducted. Results achieved were proven by using ground check points and compared with those of aerial triangulation. Orthophotos generated based on direct georeferencing shows the high efficiency and quality, and thus proved the promise of the new technology. Furthermore several DGPS/IMU-based photogammetric projects was accomplished one by one and a big project of more than 100,000 km2 in the Inner Mongolia will be started in August 2003. The paper presents experiences with DGPS/IMU-based photogrammetry in China. Results achieved in concrete projects are shown and evaluated. Politic and technical specialties in China are discussed. Conclusions outline the potential of DGPS/IMU-based photogrammetric production in China.

• 융합신호처리학회논문지
• /
• 제21권2호
• /
• pp.80-85
• /
• 2020

최근 학생 및 사무직 종사자에게서 근골격계 질환의 발병률이 증가하고 있으며, 바른 자세의 유지 및 교정 훈련의 필요성이 요구되고 있으나, 관련 연구는 부족한 현실이다. 기존 연구에서는 의자 방석부분에 멤브레인 센서 또는 압력센서를 배치하여 무게의 편중을 보거나, 사용자를 구속하는 센서를 부착하여 체위 변환을 측정하였다. 본 연구에서는 착용편의성을 고려한 체위 변환 감지 센서 디바이스를 개발하였으며, 측정한 각도를 분석앱을 통해 확인하였다. 앉은 자세에서 체위 변환을 측정하기 위하여 경추 및 척추에 IMU 센서로 구성된 센서 디바이스를 부착한다. 두 개의 센서에서 측정되는 체위의 변화값을 각도로 변환하였으며, 각도값은 실시간으로 분석앱을 통해 보여 진다. 본 연구에서는 체위 변화에 따른 실시간 변화값의 측정 가능성과, 착용편의성, 각도 측정의 경향성을 확인해 보았다. 향후 연구에서는 보다 정밀한 각도의 연산 및 동잡음의 보정을 위한 연구를 진행해야 한다.

• 한국측량학회지
• /
• 제27권2호
• /
• pp.225-234
• /
• 2009

실시간 공중 자료획득 시스템은 긴급상황에서 DEM, 정사영상과 같은 공간정보를 실시간으로 생성하기 위해 빠른 자료 수집을 수행하는 시스템이다. 이러한 시스템에서 GPS와 INS는 플랫폼의 위치와 자세정보를 획득 하는데 중요한 역할을 한다. 그러므로 이번 연구에서는 실시간 공중 자료획득 시스템에 장착될 GPS/MEMS IMU 센서의 성능을 평가하였다. 그리고 시뮬레이션 데이터를 통하여 실시간 자료 수집에 더욱 적절한 GPS/INS 통합 알고리즘을 확인하였다. 정지 상태와 이동 상태에서의 GPS/MEMS IMU 센서 성능 평가 결과 각각 3$\sim$4m, 2$\sim$3m의 위치오차를 확인하였다. 또한 자기장 센서를 사용하는 Aerospace 모드에서 더 높은 정밀도의 자세 결과를 확인하였다. EKF와 UKF의 비교에서는 직선 뿐만 아니라 곡선에서도 많은 차이를 보이지 않았다. 하지만 계산 시간에서 EKF가 UKF에 비하여 약 25배 빠르므로 실시간 공중 자료획득 시스템의 GPS/INS 통합 알고리즘에는 EKF가 더욱 적합한 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제17권10호
• /
• pp.609-617
• /
• 2016

일반적으로 보행자의 위치를 파악하는데 사용하는 시스템을 개인 항법 장치 (PNS: Personal Navigation System)라고 한다. 위성 항법 시스템(GPS: Global Positioning System)은 PNS의 대표적인 사례이나, GPS 위성 신호 수신이 어려운 지역에서는 적용이 어려운 단점이 있다. GPS 신호 음영지역에서의 위치정보를 획득하기 위한 방법으로서 보행자 관성 항법(PDR: Pedestrian Dead Reckoning)은 별도의 인프라 없이 관성측정장치(IMU: Inertial Measurement Unit)만을 이용하여 보행자의 위치를 추정하는 방식으로서 인프라 구축이 어려운 특수 분야에 적용이 적합한 방식이다. 본 논문에서는 전장환경과 같은 GPS가 제한되는 특수한 환경 하에서 보행자의 다양한 이동유형을 고려한 관성항법 기반의 보행자용 위치인식 기법을 제안한다. 걷기, 뛰기, 포복과 같은 다양한 이동 형태에 따른 보행 거리 추정을 위해 IMU에서 제공되는 센서의 정보를 활용하여 걸음 검출과 보폭 추정으로 구성되는 보행거리 추정 기법과 HDR 알고리즘과 EKF(Extended Kalman Filter) 기반의 보행방향 추정 기법을 제안한다. 또한 건물입구와 같은 GPS 신호가 수신이 되나 신뢰성이 떨어지는 구간에서의 GPS와 PDR간 위치정보 융합 기법을 제안한다. 제안 기법의 성능 검증을 위해 자체 위치인식 모듈을 제작하여 국외제품과 비교 실험을 실시하였다. 실험결과, 제안 기법은 약 600m의 이동경로에서 평균 위치오차 거리는 5.64m, 이동거리 오차율 3.41%의 결과를 보였다.

• 대한조선학회 특별논문집
• /
• 대한조선학회 2008년도 특별논문집
• /
• pp.68-75
• /
• 2008

This paper describes the design and implementation of a low cost inertial navigation system(INS) using an inertial measurement unit(IMU), a digital compass, GPS, and an embedded system. The system has been developed for a transporter that load and unload ship blocks in a shipbuilding yard. When the transporter would move from place to place, they would periodically pass under obstructions that would obscure the GPS signal. This increases the error when estimating the position. Thus the INS has been used to improve position accuracy. INS is also capable of providing continuous estimates of the transporter's position and orientation. Even though IMU is typically very expensive, this INS is made of "low cost" components and the indirect Kalman filtering algorithm.

• 디지털융복합연구
• /
• 제11권4호
• /
• pp.243-249
• /
• 2013

본 논문에서는 GPS(Global Positioning System)를 사용할 수 있는 실외와 GPS(Global Positioning System)를 사용할 수 없는 실내에서 Wi-Fi(Wireless Fidelity)를 이용한 안드로이드 기반의 위치 정보 시스템을 설계 및 구현하였다. 보행자의 위치를 실내에서 추정하기 위해서는, 보행자의 위치에 상관없이 절대위치를 구하는 것이 필요하고, 보행자의 움직임에 따라서 상대위치를 연속적으로 추정하는 것이 필요하다. 보행자의 초기위치를 추정하기 위해서 Wi-Fi fingerprinting을 사용하였다. 기존의 Wi-Fi fingerprinting에서 가장 위치 오차가 작은 WKNN(Weighted K Nearest Neighbor) 알고리즘의 단점을 보완한 EWKNN(Enhanced Weighted K Nearest Neighbor) 알고리즘을 사용해 위치의 정확도를 높였다. 그리고 보행자의 상대위치를 추정하기 위해서는, 스마트폰에 탑재되어 있는 IMU(Inertial Measurement Unit)를 사용하였기 때문에 추가적인 장비가 필요하지 않았다.

• 한국항행학회논문지
• /
• 제16권6호
• /
• pp.927-934
• /
• 2012

본 논문은 저가의 GPS 수신기와 MEMS급 IMU, B-CDMA 무선 통신 모듈을 이용한 다수 차량의 상대위치 추정에 관한 연구이다. 차량의 상대위치를 추정함에 있어서, 각 차량의 가시 위성 조합이 불일치 할 경우 오차가 급증하는 현상이 발생한다. 본 논문에서는, 이를 개선하기 위하여 측정치 기반으로 상대위치를 계산하는 RGPS 알고리즘을 제안한다. 동시에 GPS/INS 통합 항법 알고리즘을 적용하여 각 차량의 방향각과 속도를 추정한다. 최종적으로 RGPS 알고리즘과 각 차량의 GPS/INS 통합항법 알고리즘 결과를 사용한 Position Integration Filter 알고리즘으로부터 최종적인 상대위치와 상대속도를 추정한다. 이와 같은 연구 결과를 증명하기 위하여 실제 실험을 통하여 추정 결과를 확인하였다. 실시간 프로그램과 실험용 모형 차량을 제작하여 상대위치, 상대속도 추정 실험을 실시, 실제 환경에서의 알고리즘의 성능을 검증하였다.

• Journal of Biosystems Engineering
• /
• 제40권1호
• /
• pp.28-34
• /
• 2015

Purpose: This study aimed to install an RTK-GPS (Real Time Kinematic-Global Positioning System) and IMU (Inertial Measurement Unit) on a tractor used in a farm to measure positions, pasture topography, posture angles, and vibration accelerations, translate the information into maps using the GIS, analyze the characteristics of grass harvesting work, and establish new technologies and construction standards for pasture infrastructure improvement based on the analyzed data. Method: Tractor's roll, pitch, and yaw angles and vibration accelerations along the three axes during grass harvesting were measured and a GIS map prepared from the data. A VRS/RTK-GPS (MS750, Trimble, USA) tractor position measuring system and an IMU (JCS-7401A, JAE, JAPAN) tractor vibration acceleration measuring systems were mounted on top of a tractor and below the operator's seat to obtain acceleration in the direction of progression, transverse acceleration, and vertical acceleration at 10Hz. In addition, information on regions with bad workability was obtained from an operator performing grass harvesting and compared with information on changes in tractor posture angles and vibration acceleration. Results: Roll and pitch angles based on the y-axis, the direction of forward movements of tractor coordinate systems, changed by at least $9-13^{\circ}$ and $8-11^{\circ}$ respectively, leading to changes in working postures in the central and northern parts of the pasture that were designated as regions with bad workability during grass harvesting. These changes were larger than those in other regions. The synthesized vectors of the vibration accelerations along the y-axis, the x-axis (transverse direction), and the z-axis (vertical direction) were higher in the central and northwestern parts of the pasture at 3.0-4.5 m/s2 compared with other regions. Conclusions: The GIS map developed using information on posture angles and vibration accelerations by position in the pasture is considered sufficiently utilizable as data for selection of construction locations for pasture infrastructure improvement.