• 제목/요약/키워드: Integrated navigation

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비행기록자료를 이용한 복합항법 알고리즘 구성 (Research on the Method of a Composite Navigation Algorithm Using Aircraft Recorder Data)

  • 김재형;유준
    • 한국항공우주학회지
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    • 제36권5호
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    • pp.462-471
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    • 2008
  • 비행기록장치는 사고원인 분석이나 사고방지를 위한 용도로 사용되고 있는데 비행 기록장치의 해석에서 가장 중요한 변수는 항공기의 위치 추정방법으로, 일반적인 항법과는 달리 항공항법에서는 정밀한 위치 추정이 쉬운 일은 아니다. 이에 본 논문에서는 정확한 항공기의 위치 추정을 위해 센서들의 특성과 비행기록장치 제한사항을 분석하였고 이를 바탕으로 비행기록장치 기반의 최상의 추정조건을 추출하여 복합항법알고리즘을 구성하고 시뮬레이션을 수행하여 기준 위치에 근사화된 위치를 추정해 낼 수 있음을 증명하였다.

개인휴대 추측항법 시스템을 위한 신경망을 이용한 보폭 결정 방법 (Step size determination method using neural network for personal navigation system)

  • 윤선일;홍진석;지규인
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2000년도 제15차 학술회의논문집
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    • pp.80-80
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    • 2000
  • The GPS can provide accurate position information on the earth. But GPS receiver can't give position information inside buildings. DR(Dead-Reckoning) or INS(Inertial Navigation System) gives position information continuously indoors as well as outdoors, because they do not depend on the external navigation information. But in general, the inertial sensors severely suffer from their drift errors, the error of these navigation system increases with time. GPS and DR sensors can be integrated together with Kalman filter to overcome these problems. In this paper, we developed a personal navigation system which can be carried by person, using GPS and electronic pedometer. The person's footstep is detected by an accelerometer installed in vertical direction and the direction of movement is sensed by gyroscope and magnetic compass. In this case the step size is varying with person and changing with circumstance, so determining step size is the problem. In order to calculate the step size of detected footstep, the neural network method is used. The teaming pattern of the neural network is determined by human walking pattern data provided by 3-axis accelerometer and gyroscope. We can calculate person's location with displacement and heading from this information. And this neural network method that calculates step size gives more improved position information better than fixed step size.

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GPS/의사위성의 통합 항법에 대한 응용 연구 (A Study on the Applications of GPS/Pseudolite Navigation System)

  • 이택진;김강호;소형민;기창돈;노광현;이기덕
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제12권8호
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    • pp.729-738
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    • 2006
  • In recent days, navigation technology becomes more important as location based service (LBS) such as E911 and telematics are considered as attractive business fields. Commercial LBS requires that navigation system should be inexpensive and available anytime and anywhere - indoors and outdoors. If we consider these requirements, it is out of question that GPS is the most favorite system in the world. However, GPS has a serious problem. The one is that GPS does not operate indoors well. This is because GPS satellites are about 20,000km above the ground so that indoor signals are too weak to be tracked in GPS receiver. And the other is that vertical accuracy is less than horizontal accuracy, because of GPS satellites' geometry. To solve these problems, many researches have been done around the world since 1990s. This paper is also one of them and we will introduce an excellent solution by use of pseudolite. Pseudolite is a kind of signal generator, which transmits GPS-like signal. So it is same as GPS satellite in ground. In this paper, we will propose the integrated navigation system of GPS and pseudolite and show the flight test results using RC airplane to proof our navigation system. As a result, we could improve the vertical accuracy of airplane into the horizontal accuracy.

의사위성 활용방안 연구 (Practical Applications Study of the Pseudolite)

  • 장재원;권태희;이상정
    • 한국항행학회논문지
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    • 제8권2호
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    • pp.129-135
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    • 2004
  • 본 논문에서는 의사위성의 기본개념과 더불어 응용방안에 대해 설명하였다. GPS의 성능 향상을 위한 많은 방법들이 현재 연구 중에 있다. 이러한 방법들은 대개 GPS 수신기외에 비컨(Becon) 수신기와 같은 별도의 장비를 요구한다. 의사위성의 경우 별도의 장비 없이 기존의 프로그램의 수정만으로도 GPS 성능을 향상시킬 수 있다. 본 논문에서는 의사위성만을 이용한 항법시스템과 보다 정밀한 항법 시스템을 위한 GPS와 의사위성의 통합 시스템에 대해서 소개하였다. 또한 의사위성의 장점에 대해 시뮬레이션을 통해 검증하였다.

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GPS/INS 통합시스템의 측정치 시간지연오차 보상 (Measurement Delay Error Compensation for GPS/INS Integrated System)

  • 유준;임유철
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제41권1호
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    • pp.1-8
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    • 2004
  • INS는 위치, 속도 및 자세정보를 고속으로 제공하며 스스로 항법정보를 제공하는 장점이 있으나 오차가 시간에 따라 증가하는 단점이 있다. 반면에 GPS는 데이터를 저속으로 제공하며 재밍(Jamming)에 영향을 쉽게 받으나 오차가 시간에 상관없이 일정하다는 장점이 있다. 따라서 상호보완적인 특성을 가지는 INS와 GPS를 통합하였을 때 더욱더 정확한 항법해를 제공할 수 있다. 그러나 INS와 GPS를 통합하는 과정에서 INS정보와 GPS정보의 정확한 시각적 동기가 어려우며, 시각적 비동기에 의한 오차는 일정한 측정오차를 유발하며 고속으로 운항하는 경우에는 큰 영향을 미치게 된다. 본 연구는 GPS/INS 통합항법 시스템에서 측정치 시간지연에 의해 유발되는 오차를 효과적으로 줄이기 위해 바이어스 분리형 칼만필터를 이용한 시간지연오차 보상기법을 강결합 방식과 약결합 방식에 대하여 각각 제안하였다. 각각의 통합모델에서 위치와 속도보정의 측정방정식을 지연시간에 관하여 선형화하였고 지연 상태변수를 기존의 선형 오차방정식에 추가하고 바이어스 분리형 칼만필터를 적용하여 시간지연을 초기에 추정하여 보상하도록 구성하였으며 시뮬레이션을 통하여 성능을 검증하였다.

항법소프트웨어 Software Product Line 프레임워크 운영개념 (Operational Concept for the Software Product Line Framework of Navigation Software)

  • 박삼준;노성규;김도형;이순주;박병수;이인섭
    • 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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    • 제10권6호
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    • pp.201-210
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    • 2021
  • 무기체계에 탑재되는 항법소프트웨어의 기능요소들은 다양한 무기체계에 공통적으로 활용될 수 있는 가능성이 높은 것으로 식별되었다. 무기체계 항법소프트웨어 SPL 프레임워크는 다양한 무기체계에 적용되는 항법소프트웨어가 갖는 공통의 기능들을 표준화된 플랫폼으로 개발 및 관리하고, 이를 이용하여 유도무기, 무인기, 잠수함 등의 체계별 항법소프트웨어를 개발하는 방법론을 말한다. 본 논문에서는 SPL 기반 항법소프트웨어 개발 프로세스와 통합개발환경을 제시하고, SPL 프레임워크의 운영개념에 대해 설명한다. 프로세스에 관여하게 되는 참여자의 역할을 정의하고 각 역할자별 활동 시나리오를 도출함으로써 SPL 프레임워크의 운영개념을 정의한다. 제시한 운영개념은 여타 도메인에 SPL을 실현하기 위한 구체적인 지침 마련에 활용될 수 있을 것이다.

저가형 무인항공기 운용을 위한 항법시스템 설계 (Design of Navigation System for Low Cost Unmanned Aerial Vehicle)

  • 이장호;김성필;박무혁;안이기
    • 한국항행학회논문지
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    • 제8권2호
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    • pp.105-111
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    • 2004
  • 최근의 무인항공기는 정찰임무를 비롯하여 무인기에 미사일을 장착하여 지대공 공격 임무를 수행하기까지 군용으로 뿐만 아니라 기상 관측, 해상 관측 등의 목적으로 폭넓게 활용하고 있으며, 점차 필요성이 높아지고 있다. 이러한 무인기는 정밀한 자세제어를 위하여 자세정보를 제공하는 AHRS와 같은 센서를 장착하는데 비용이 500만원 정도에서 고급 센서는 수 천 만원에 이르고 있다. 최근 한국항공우주연구원에서는 이러한 고가의 센서 출력정보인 자세각 정보를 사용하지 않고 각속도 정보를 기반으로 저가형 자동비행시스템을 개발하여 소형표적기와 무인표적기 비행시험을 통하여 성능을 입증하였다. 본 논문에서는 무인항공기의 항법시스템 설계를 위하여 목표로 하는 신뢰성을 충족시키면 동시에 저가형인 GPS 센서를 선택하기 위하여 Hardware in the Loop Simulation(HILS)을 통하여 GPS 출력주파수에 따른 성능을 확인하였다. 마지막으로 무인표적기에 자동비행시스템과 항법시스템을 장착하여 비행시험을 수행하였으며, 설계된 항법시스템 성능을 비행시험 결과를 통하여 확인하였다.

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실시간/후처리 기법을 고려한 복합 항법 컴퓨터 개발 (Development of Integrated Navigation Computer for On/Off Line Processing)

  • 진용;박찬국
    • 한국항공우주학회지
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    • 제30권8호
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    • pp.133-140
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    • 2002
  • 본 논문에서는 미사일, 비행체, 잠수함이나 그 외 특수한 환경에서 사용될 실험용 항체에서 사용 가능하도록 실시간 데이터 처리와 장시간 데이터 저장이 가능한 복합 항법 컴퓨터의 구조를 제안한다. 개발된 복합 항법 컴퓨터는 24시간 이상의 오랜 시간동안 운항하면서 항법 센서와 GPS, 속도계나 고도계, 심도계, 경사계 등과 같이 다양한 보조 센서 데이터들을 처리할 수 있으며 외부 충격이나 사고 등에 의하여 저장된 데이터의 손실을 없애기 위하여 기계적인 충격에 강한 테입 저장 장치를 주 저장 장치로 사용하여 시스템의 안정성을 확보한다. 실시간 처리 능력을 위해서 센서 처리를 위한 보조 마이크로 프로세서와 데이터 저장 또는 항법 알고리즘 계산을 위한 주 마이크로 프로세서를 분리하여 400Hz 이상의 샘플링 주기에서도 실시간으로 모든 계산이나 저장 과정을 수행할 수 있다. 또한 주 알고리즘은 임베디드 리눅스(Embedded Linux)에서 동작하도록 구현되었으며 센서 데이터 처리는 IMU 데이터를 기준으로 하여 시각동기를 이루도록 구성한다.

비전센서와 INS 기반의 항법 시스템 구현 시 랜드마크 사용에 따른 가관측성 분석 (Observability Analysis of a Vision-INS Integrated Navigation System Using Landmark)

  • 원대희;천세범;성상경;조진수;이영재
    • 한국항공우주학회지
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    • 제38권3호
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    • pp.236-242
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    • 2010
  • 위성항법시스템과 INS가 결합된 항법 시스템은 가용 위성이 없는 경우 항법 정보를 제공하지 못하는 단점이 있다. 이러한 단점을 극복하기 위해 비전센서를 결합한 항법 시스템이 대안으로 사용되지만, 일반적으로 특징점만 사용하여 항법을 수행하므로 가관측성이 부족한 문제점이 존재한다. 이때 사전에 위치가 알려져 있는 랜드마크를 추가적으로 사용하면 특징점만 이용하는 경우에 비해 가관측성을 향상 시킬 수 있다. 본 논문에서는 추가적인 랜드마크를 사용하는 경우에 대하여, TOM/SOM 분석과 고유치 분석을 통해 가관측성 향상 정도를 분석하였다. 시뮬레이션 결과 특징점만 사용하는 경우 항상 가관측성이 부족하나 랜드마크를 사용하는 경우 2번째 갱신과정 이후에는 완전 가관측한 특성을 보였다. 따라서 랜드마크를 사용하면 가관측성이 향상되므로 전체 시스템 성능을 향상시킬수 있다.

STEP을 이용한 해양건축물의 통합구조설계 기법 (Integrated Structural Design of Oceanic Buildings using STEP)

  • 송화철
    • 한국항만학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.77-86
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    • 2000
  • The planning process of complex projects in oceanic architectural engineering is characterized by the cooperation of many involved specialists and by a high degree of information exchange. In order to improve the quality of the structural design of oceanic buildings, information of different involved partners in the planning process has to be integrated. This paper aims to introduce a concept of the integrated structural design for the floating-type oceanic building using STEP(Standard for the Exchange of Product Model Data). STEP(ISO 10303) is an international standard for the computer-interpretable representation and exchange of product data and it provides a consistent data exchange format and application interfaces between different application systems. In this paper, the structural design process and information of oceanic buildings is analyzed and product models are preposed fir the exchange of the structural design information between superstructure and floating structure. The entities for calculating wind loads, metacenter and restoring forces are represented by Express. As a case study a floating hotel is applicated to describe the STEP physical file.

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