• 제목/요약/키워드: Kinematic Accuracy

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바퀴구동 로봇을 이용한 농업용 자동 호스 릴 장치 개발 (Development of Agriculture Auto Hose Reel by using Wheeled Mobile Robot)

  • 김경철;고민혁;유범상
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권3호
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    • pp.1299-1304
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    • 2014
  • 본 논문은 바퀴구동 로봇을 이용한 농업용 자동 호스 릴 장치 개발에 대한 연구이다. 다양한 농작업 중에서 방제는 농작물의 생육과 직결되는 중요한 작업이다. 이에 본 연구에서는 공급 호스에 대한 자동화를 위하여 바퀴 구동 로봇을 이용하여 구동이 가능하고 장력 검출을 통하여 공급 호스가 자동으로 풀리고 감길 수 있는 시스템을 개발하였다. 바퀴 구동 로봇에 대한 조향 성능에 대한 기구학적인 해석을 통하여 협소한 농장에서도 원활한 동작이 가능한 형태를 고안하였으며, 시뮬레이션을 통하여 이를 검증하였다. 자동 호스 공급 장치의 정밀도를 높이기 위하여 호스에 걸리는 장력을 검출하는 방식과 호스의 정렬을 위한 기구를 고안하였다. 개발되어진 시스템에 대한 성능평가와 농장에서의 평가를 실시하였다. 개발되어진 시스템은 최고 주행 속도 2.5m/s, 주행 정밀도 ${\pm}0.18^{\circ}$ 그리고 주행 안전 속도 2m/s를 갖는다. 개발되어진 시스템은 농업 인구의 고령화 및 인력 부족에 도움이 될 것으로 판단되어진다.

DATUM PROBLEM OF NETWORK-BASED RTK-GPS POSITIONING IN TAIWAN

  • Yeh, Ta-Kang;Hu, Yu-Sheng;Chang, Ming-Han;Lee, Zu-Yu;Liou, Yuei-An
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2007년도 Proceedings of ISRS 2007
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    • pp.90-94
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    • 2007
  • The conventional single-reference station positioning is affected by systematic errors such as ionospheric and tropospheric delay, so that the rover must be located within 10 km from the reference station in order to acquire centimeter-level accuracy. The medium-range real-time kinematic has been proven feasible and can be used for high precision applications. However, the longer of the baseline, the more of the time for resolving the integral ambiguity is required. This is due to the fact that systematic errors can not be eliminated effectively by double-differencing. Recently, network approaches have been proposed to overcome the limitation of the single-reference station positioning. The real-time systematic error modeling can be achieved with the use of GPS network. For expanding the effective range and decreasing the density of the reference stations, Land Survey Bureau, Ministry of the Interior in Taiwan set up a national GPS network. In order to obtain the high precision positioning and provide the multi-goals services, a GPS network including 66 stations already been constructed in Taiwan. The users can download the corrections from the data center via the wireless internet and obtain the centimeter-level accuracy positioning. The service is very useful for surveyors and the high precision coordinates can be obtained real time.

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2차원 대칭 스트럿 주위의 초월 공동 유동 문제의 해석 (Super-Cavitating Flow Problems about Two-Dimensional Symmetric Strut)

  • 김영기;이창섭
    • 대한조선학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.15-26
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    • 1990
  • 본 연구는 표면 양력관 이론을 이용하여 초월 공동이 발생한 2차원 날개의 유동해석을 위한 제반 경계 조건을 검증하고 공동 뒷부분의 모형을 비교 검토한다. 해석해가 존재하는 2차원 대칭 스트럿 주위의 초월 공동 현상을 수치적으로 해석하여 그 결과를 해석해와 비교함으로써 표면 양력판 이론에 의한 프로펠러 공동 문제 해석의 가능성을 입증하였다. 특히, 공동 뒷부분의 비 선형 닫힘 모형, 타원형 닫힘 모형, 그리고 선형 닫힘 조건을 서로 비교 분석함으로써 공동 문제 해결에서 가장 중요한 공동 닫힘 조건의 영향을 보였다.

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수치사진측량을 이용한 도로평면선형정보체계 개발 (Development of Horizontal Alignment Information System of Road Using Digital Photogrammetry)

  • 서동주;이종출
    • 한국측량학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.347-353
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    • 2003
  • 최근 수치사진측량은 각종 첨단 산업분야에 그 응용이 증대되고 있으며, 많은 관심과 연구가 진행되고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 수치사진측량에 의한 도로평면선형정보체계 개발하였다 먼저 수치사진측량에서 취득된 자료들을 객체 지향적인 언어인 Delphi를 이용하여 도로평면선형정보(BC,EC,R,IP)를 구축하는 프로그램을 개발하였고, 개발된 프로그램은 영상자료를 많이 이용하여 기존보다 시각적인 효과를 극대화할 수 있었다. 그리고 개발한 도로평면선형정보의 제원 값은 동적GPS에 의해 취득된 자료를 최소제곱법의 원리를 이용한 평면선형추출 프로그램값과 비교하면, IP값은 약 X,Y방향으로 약 2m정도 정확도가 향상되었고, 곡선반경(R)은 약 2.5m정도의 정확도향상이 있었다.

RTK-GPS 측량에 의한 해상파일 시공관리에 관한 연구 (A Study on Marine Pile Construction Management by Real-Time Kinematic GPS Positioning)

  • 강길선
    • 한국측량학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.393-401
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    • 2003
  • 해상파일 항타 공사를 위한 자동제어 기술은 해상에서 파일을 설계 도서상의 위치 좌표에 신속하고 정확하게 시방기준의 기울기와 방위로 항타 관입하여 시공품질 달성 및 시공 유지관리의 편리함을 제공할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 해상 파일 항타를 위한 위치 자동제어에 RTK GPS 측량기법으로 정밀시공을 요구하는 파일을 이용한 해상구조물에 적용하여 해상준설공사, 파일 시설물 등의 해상 정밀시공관리 분야에 적용할 수 있는 3차원위치정확도를 결정함으로써 해상시공관리를 위한 보다 경제성 있는 RTK GPS 측량의 활용 방향을 제시하고자 하였다. 실시간 측정 정확도가 4cm 이내로 해상위치를 측정할 수 있으므로 시방기준에 비해 시공오차를 60% 감소시킬 수 있었고, GPS에 의한 해상 자동 위치제어 기술을 적용한 결과 해상공사 기간을 기존 공법 대비 30%를 단축하고, 해상공사 비용을 35% 절감할 수 있었다.

네트워크 RTK 환경에 적합한 감시 시스템 설계 (Design of Monitoring System for Network RTK)

  • 신미영;한영훈;고재영;조득재
    • 한국항해항만학회지
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    • 제39권6호
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    • pp.479-484
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    • 2015
  • 네트워크 RTK는 네트워크 내 다중 기준국의 반송파 측정치 보정정보를 활용하는 정밀 측위 기법으로 성능 개선을 목적으로 꾸준히 연구가 진행되어 왔다. 최근까지는 주로 측지 측량 분야에서 사용하였기 때문에 정확도 개선을 위한 연구 위주로 진행되었으며, 무결성 확보를 위한 연구는 아직 미비하다. 본 논문에서는 네트워크 RTK에서의 무결성 확보를 위한 기초연구로 네트워크 RTK 환경에 적합한 감시 시스템을 설계하였다. 이를 위하여 네트워크 RTK에서의 무결성 결함 조건을 도출하고, 각 결함 조건 별로 활용할 수 있는 이상 검출 및 식별 기법을 소개하였으며, 이를 기반으로 네트워크 RTK를 서비스하는 중앙처리국에서 활용할 수 있는 감시 시스템을 설계하였다.

A Study on Obtaining Tree Data from Green Spaces in Parks Using Unmanned Aerial Vehicle Images: Focusing on Mureung Park in Chuncheon

  • Lee, Do-Hyung;Kil, Sung-Ho;Lee, Su-Been
    • 인간식물환경학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.441-450
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    • 2021
  • Background and objective: The purpose of study is to analyze the three-dimensional (3D) structure by creating a 3D model for green spaces in a park using unmanned aerial vehicle (UAV) images. Methods: After producing a digital surface model (DSM) and a digital terrain model (DTM) using UAV images taken in Mureung Park in Chuncheon-si, we generated a digital tree height model (DHM). In addition, we used the mean shift algorithm to test the classification accuracy, and obtain accurate tree height and volume measures through field survey. Results: Most of the tree species planted in Mureung Park were Pinus koraiensis, followed by Pinus densiflora, and Zelkova serrata, and most of the shrubs planted were Rhododendron yedoense, followed by Buxus microphylla, and Spiraea prunifolia. The average height of trees measured at the site was 7.8 m, and the average height estimated by the model was 7.5 m, showing a difference of about 0.3 m. As a result of the t-test, there was no significant difference between height values of the field survey data and the model. The estimated green coverage and volume of the study site using the UAV were 5,019 m2 and 14,897 m3, respectively, and the green coverage and volume measured through the field survey were 6,339 m2 and 17,167 m3. It was analyzed that the green coverage showed a difference of about 21% and the volume showed a difference of about 13%. Conclusion: The UAV equipped with RTK (Real-Time Kinematic) and GNSS (Global Navigation Satellite System) modules used in this study could collect information on tree height, green coverage, and volume with relatively high accuracy within a short period of time. This could serve as an alternative to overcome the limitations of time and cost in previous field surveys using remote sensing techniques.

Precise attitude determination strategy for spacecraft based on information fusion of attitude sensors: Gyros/GPS/Star-sensor

  • Mao, Xinyuan;Du, Xiaojing;Fang, Hui
    • International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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    • 제14권1호
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    • pp.91-98
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    • 2013
  • The rigorous requirements of modern spacecraft missions necessitate a precise attitude determination strategy. This paper mainly researches that, based on three space-borne attitude sensors: 3-axis rate gyros, 3-antenna GPS receiver and star-sensor. To obtain global attitude estimation after an information fusion process, a feedback-involved Federated Kalman Filter (FKF), consisting of two subsystem Kalman filters (Gyros/GPS and Gyros/Star-sensor), is established. In these filters, the state equation is implemented according to the spacecraft's kinematic attitude model, while the residual error models of GPS and star-sensor observed attitude are utilized, to establish two observation equations, respectively. Taking the sensors' different update rates into account, these two subsystem filters are conducted under a variable step size state prediction method. To improve the fault tolerant capacity of the attitude determination system, this paper designs malfunction warning factors, based on the principle of ${\chi}^2$ residual verification. Mathematical simulation indicates that the information fusion strategy overwhelms the disadvantages of each sensor, acquiring global attitude estimation with precision at a 2-arcsecs level. Although a subsystem encounters malfunction, FKF still reaches precise and stable accuracy. In this process, malfunction warning factors advice malfunctions correctly and effectively.

ON THE LINEARIZATION OF DEFECT-CORRECTION METHOD FOR THE STEADY NAVIER-STOKES EQUATIONS

  • Shang, Yueqiang;Kim, Do Wan;Jo, Tae-Chang
    • 대한수학회지
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    • 제50권5호
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    • pp.1129-1163
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    • 2013
  • Based on finite element discretization, two linearization approaches to the defect-correction method for the steady incompressible Navier-Stokes equations are discussed and investigated. By applying $m$ times of Newton and Picard iterations to solve an artificial viscosity stabilized nonlinear Navier-Stokes problem, respectively, and then correcting the solution by solving a linear problem, two linearized defect-correction algorithms are proposed and analyzed. Error estimates with respect to the mesh size $h$, the kinematic viscosity ${\nu}$, the stability factor ${\alpha}$ and the number of nonlinear iterations $m$ for the discrete solution are derived for the linearized one-step defect-correction algorithms. Efficient stopping criteria for the nonlinear iterations are derived. The influence of the linearizations on the accuracy of the approximate solutions are also investigated. Finally, numerical experiments on a problem with known analytical solution, the lid-driven cavity flow, and the flow over a backward-facing step are performed to verify the theoretical results and demonstrate the effectiveness of the proposed defect-correction algorithms.

고차 혼합 곡선보 요소에 의한 아치의 자유진동해석 (Free Vibration Analysis of Arches Using Higher-Order Mixed Curved Beam Elements)

  • 박용국;김진곤
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제30권1호
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    • pp.18-25
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    • 2006
  • The purpose of this research work is to demonstrate a successful application of hybrid-mixed formulation and nodeless degrees of freedom in developing a very accurate in-plane curved beam element for free vibration analysis. To resolve the numerical difficulties due to the spurious constraints, the present element, based on the Hellinger-Reissner variational principle and considering the effect of shear deformation, employed consistent stress parameters corresponding to cubic displacement polynomials with additional nodeless degrees. The stress parameters were eliminated by the stationary condition, and the nodeless degrees were condensed by Guyan Reduction. Several numerical examples indicated that the property of the mass matrix as well as that of the stiffness matrix have a great effect on the numerical performance. The element with consistent mass matrix produced best results on convergence and accuracy in the numerical analysis of Eigenvalue problems. Also, the higher-order mixed curved beam element showed a superior numerical behavior for the free vibration analyses.