• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권10호
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• pp.5215-5220
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• 2013

최근 건설현장에서는 3D 기피 현상으로 자동화에 대한 관심이 증대되고 있다. 본 연구는 개발된 VRS-GPS 기반 자동 측위시스템으로 해안매립지를 측량한 결과에 관한 연구이다. 자동측위시스템에 설치된 GPS는 GRX1 수신기와 SHC250 컨트롤러를 사용하였다. 자동측위시스템은 DSP모듈, 지자기센서, 블루투스, 짐벌, IMU등으로 구성되어 있으며, 입력된 위치경로로 자동주행이 가능하도록 하였다. 개발된 GPS 자동측위시스템은 전방과 구심점 관측 카메라를 설치하여 측량상황을 스마트폰으로 실시간으로 파악 할 수 있도록 하였다. 개발된 자동측위시스템을 건설현장에 적용하여 실험한 결과 평균제곱근오차는 X축에서 0.009m, Y측에서 0.010m, 높이는 0.002m로 나타났으며, 현장적용 가능성이 있음을 확인하였다.

• 전자공학회논문지S
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• 제35S권10호
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• pp.64-76
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• 1998

본 논문에서 4-구륜 2-자유도 이동 로보트의 체계적인 동적 모델링과 경로설계 및 추적 알고리즘을 제안한다. 실시간에서 이동 로보트의 위치 측정을 위해 관성측정장치중의 3가지 요소를 이용한다. 이러한 장치들은 지구의 회전속도 및 중력가속도 등의 여러 요인으로 인해 초기 오차를 가진다. 그래서 초기오차 모델을 유도하고, 실제 데이터와 유도된 모델의 추정 데이터의 확률적 특성을 분석 ${\cdot}$ 비교하여 적합도를 판정하여 사용한다. 관성측정장치의 동작특성은 오차모델과 칼만 필터와 연계된 경우와 배제된 일반적인 경우와 비교한다. 모의실험 결과들은 제안된 경로설계 및 추적 알고리즘이 기존의 방식과 비교하여 보다 유용함을 입증한다.

• 한국해양공학회지
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• 제18권4호
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• pp.33-39
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• 2004

This paper presents a hybrid underwater navigation system for unmanned underwater vehicles, using an additional range sonar, where the navigation system is based on inertial and Doppler velocity sensors. Conventional underwater navigation systems are generally based on an inertial measurement unit (IMU) and a Doppler velocity log (DVL), accompanying a magnetic compass and a depth sensor. Although the conventional navigation systems update the bias errors of inertial sensors and the scale effects of DVL, the estimated position slowly drifts as time passes. This paper proposes a measurement model that uses the range sonar to improve the performance of the IMU-DVL navigation system, for extended operation of underwater vehicles. The proposed navigation model includes the bias errors of IMU, the scale effects of VL, and the bias error of the range sonar. An extended Kalman filter was adopted to propagate the error covariance, to update the measurement errors, and to correct the state equation, when the external measurements are available. To illustrate the effectiveness of the hybrid navigation system, simulations were conducted with the 6-d.o.f. equations of motion of an AUV in lawn-mowing survey mode.

• 전기전자학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.844-851
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• 2019

웨어러블 디바이스의 대중화에 따라 디바이스 내에 탑재된 다양한 센서를 활용하여 동작 인식, 헬스케어, 안전 보조 등 다양한 스마트 서비스를 제공하는 애플리케이션이 급증하고 있다. 본 논문에서는 9축 관성 센서가 탑재된 스마트워치를 이용하여 운전자를 인식하고, 운전 중 운전자의 자동차 핸들의 회전각을 탐지하는 방법을 제안한다. 제안하는 시스템은 i) 스마트워치 위치 인식, ii) 운전자 인식, iii) 핸들의 회전각 계산, 3가지 단계로 구성되어 있다. 이를 위해, IMU 센서와 아두이노(Arduino)를 이용하여 웨어러블 디바이스의 시제품을 자체 제작하고 제안하는 시스템을 구현 하였다. 실험을 통해 핸들의 회전 방향을 높은 정확도로 계산할 수 있고 회전각 또한 평균 $11.77^{\circ}$의 낮은 오차를 보여 제안하는 시스템의 실효성을 입증하였다.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제11권2호
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• pp.71-81
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• 2022

In order for electro-optical tracking system (EOTS) to have accurate target coordinate, accurate navigation results are required. If an integrated navigation system is configured using an inertial measurement unit (IMU) of EOTS and the vehicle's navigation results, navigation results with high rate can be obtained. Due to the time-delay of the navigation results of the vehicle in the EOTS and scale factor errors of the EOTS IMU in high-speed and high dynamic operation of the vehicle, it is much more difficult to have accurate navigation results. In this paper, an integrated navigation system of EOTS which compensates time-delay and scale factor error is proposed. The proposed integrated navigation system consists of vehicle's navigation system which provides time-delayed navigation results, an EOTS IMU, an inertial navigation system (INS), an augmented Kalman filter and integration Kalman filter. The augmented Kalman filter outputs navigation results, in which the time-delay of the vehicle's navigation results is compensated. The integration Kalman filter estimates position, velocity, attitude error of the EOTS INS and accelerometer bias, accelerometer scale factor error, gyro bias and gyro scale factor error from the difference between the output of the augmented Kalman filter and the navigation result of the EOTS INS. In order to check performance of the proposed integrated navigation system, simulations for output data of a measurement generator and land vehicle experiments were performed. The performance evaluation results show that the proposed integrated navigation system provides more accurate navigation results.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.448-453
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• 2023

소형 쿼드콥터 드론의 제작이 다양화되고, 고속 처리가 가능한 MCU의 보급으로 인해 FC에 멀티 센서가 장착되면서, 단순 동작이 아닌 특수 목적의 동작을 수행할 수 있는 소형 드론이 구현되었다. 드론에 장착된 FC 안의 IMU를 통하여 호버링과 자세제어 그리고 위치 이동 제어를 할 수 있었으나, 복잡구조를 갖는 폐쇄된 건물 안에서 GPS 연결과 영상통신이 불가능한 경우는 제어가 쉽지 않다. 본 연구에서는 이러한 공간에서 고저 변화가 있는 장애물을 만났을 경우, Lucas-Kanade 방법을 이용한 optical flow와 IR 센서를 이용하여 스스로 장애물을 넘어서 자율 비행을 수행하는 방법을 제안하였다. 실험을 통하여 안정적인 호버링 동작과 폐쇄 공간의 복잡구조를 대신하는 계단에서, 드론의 고저 비행은 주변의 외적 영향에 의한 허용 오차 10[cm] 이내로 98%의 성공률을 보이며 오르고 내리는 신뢰성 있는 자율 비행이 이루어지는 것을 확인하였다.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제6권3호
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• pp.347-358
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• 2010

This paper presents a measurement system for 3D hand-drawn gesture motion. Many pen-type input devices with Inertial Measurement Units (IMU) have been developed to estimate 3D hand-drawn gesture using the measured acceleration and/or the angular velocity of the device. The crucial procedure in developing these devices is to measure and to analyze their motion or trajectory. In order to verify the trajectory estimated by an IMU-based input device, it is necessary to compare the estimated trajectory to the real trajectory. For measuring the real trajectory of the pen-type device, a PHANToMTM haptic device is utilized because it allows us to measure the 3D motion of the object in real-time. Even though the PHANToMTM measures the position of the hand gesture well, poor initialization may produce a large amount of error. Therefore, this paper proposes a calibration method which can minimize measurement errors.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제11권7호
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• pp.633-643
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• 2005

An unmanned aerial vehicle (UAV) is an aircraft controlled by .emote commands from ground station and/o. pre-programmed onboard autopilot system. A navigation system in the UAV provides a navigation data for a flight control computer(FCC). The FCC requires accurate and reliable position, velocity and attitude information for guidance and control. This paper proposes an ADGPS/INS integrated navigation system for a UAV. The proposed navigation system comprises an attitude determination GPS (ADGPS) receive., a navigation computer unit, and a low-cost commercial MEMS inertial measurement unit(IMU). The navigation algorithm contains a fault detection and isolation (FDI) function fur integrity. In order to evaluate the performance of the proposed navigation system, two flight tests were preformed using a small aircraft. The first flight test was carried out to confirm fundamental operation of the proposed navigation system and to check the effectiveness of the FDI algorithm. In the second flight test, the navigation performance and the benefit of the GPS attitude information were checked in a high dynamic environment. The flight test results show that the proposed ADGPS/INS integrated navigation system gives a reliable performance even when anomalous GPS data is provided and better navigation performance than a conventional GPS/INS integration unit.

• Spatial Information Research
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• 제13권1호
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• pp.91-101
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• 2005

모바일매핑시스템은 차량에 GPS, IMU, CCD카메라 등을 장착하여 대상물의 위치 및 영상정보를 획득할 수 있는 효율적인 시스템으로 도로 시설물의 유지$\cdot$관리, 수치지도의 갱신 등 여러 분야에서 활용되고 있다. 이러한 모바일매핑시스템을 통해 획득한 지리정보를 실시간으로 기준국에 전송하면 사용자는 최신의 정보를 이용해 자신이 원하는 형태의 가공 및 처리를 하는 것이 가능해 진다. 본 연구에서는 모바일매핑시스템을 통해 취득되는 위치정보, 자세정보, 영상정보 등의 지리정보를 무선인터넷 환경에서 실시간으로 전송하기 위한 효율적인 방안에 대해 제시하고자 한다.

• 한국측량학회지
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• 제32권3호
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• pp.253-259
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• 2014

There has been a need for replacing human labors with a robot in such dangerous and hard jobs of various construction sites. For that reason, many researches have been made about the high quality robot, which performs its duty instead of human labors. This study is about auto surveying system development based on VRS-GPS which enables autodriving in dangerous areas where it's difficult for humans to measure directly. This study is about the auto-surveying system development, based on VRS-GPS, which enables auto-drive in dangerous areas, whereas difficult for humans to measure directly. The GPS is made with GRXI and SHC250 controllers of the SOKKIA company. The auto surveying system is composed of DPS module, geomagnetism sensor, bluetooth, gimbals, IMU, etc to automatic drive via enter into a route of position. The developed auto surveying system has installed the carmeras for front and vertical axis as well as systems to grasp situation of surveying with smartphone in real time. The result from analysed RMSE of auto surveying system and VRS-GPS surveying is 0.0169m of X-axis and 0.0246m of Y-axis.