• 항공우주시스템공학회지
• /
• 제16권4호
• /
• pp.60-67
• /
• 2022

일반적인 항공기의 전자광학추적장비(Electro-Optical Tracking System, EOTS)는 EO/IR, 레이저 센서 등의 구성품으로 구성된다. 표적 획득 시 요구되는 표적 좌표는 내부 구성품인 관성측정장비(Inertial Measurement Unit, IMU)에서 측정되는 자세와 가속도 측정값을 이용하여 획득된다. 특히 무장시스템을 운용하는 항공기의 경우, 무장 발사를 위한 표적 좌표를 얼마나 신속하고 정확하게 획득하는가에 따라 무장시스템의 성능이 좌우된다. 무장시스템에서 요구하는 좌표 정확도를 충족하기 위해서는 IMU가 정렬 완료 상태에서 운용되어야 하므로 신속하게 자세와 가속도를 측정하여 IMU 초기 안정화 시간을 단축하여야 한다. IMU의 정렬은 IMU의 자세 오차를 해소하여 초기 자세를 결정하는 과정이며, 항공용 EOTS와 같은 임무장비의 IMU는 항법용 GPS/INS의 속도 정보를 기준으로 하는 속도정합 전달정렬을 수행한다. 본 논문에서는 이러한 속도정합 전달정렬 시간 단축을 위해 항공기와 임무장비의 자세 변화를 통한 전달정렬 성능 개선방안을 제시하였다. 먼저 전달정렬 모델과 시뮬레이션 결과를 통해서 EOTS의 전달정렬이 지연되는 요소가 방위각 오차임을 식별하였다. 그리고 EOTS의 방위각 오차 해소를 위해 항공기의 가속도 기동 및 EOTS의 자세 변화가 요구됨을 확인하였다. 최종적으로 OOO 항공기 체계에 적용한 비행시험 결과, 항공기 가속도 약 0.2g 이상이 발생하면서 EOTS가 6.7deg/s 각속도로 고각 운동 시 그렇지 않을 때보다 5배 이상 빠르게 정렬이 완료되어 전달정렬 성능이 개선되었다.

• 한국정밀공학회지
• /
• 제15권5호
• /
• pp.93-99
• /
• 1998

Although laser interferometer measurement system has advantages of measurement range and accuracy, it has some disadvantages when measurement of multi degrees of freedom of motion are required. Because the traditional error measurement methods for geometric errors (two straightness and three angular errors) of a slide of machine tools measures error components one at a time. It may also create an optical path difference and affect the measurement accuracy. In order to identify and compensate for geometric errors of a moving rigid body in real time processes, an on-line error measurement system for simultaneous detection of the five error components of a moving object is required. Using laser alignment technique and some optoelectronic components, an on-line measurement system with 5 degrees of freedom was developed for the geometric error detection in this study Performance verification of the system has been performed on an error generating mechanism. Experimental results show the feasibility of this system for identifying geometric errors of a slide of machine tools.

• 소음진동
• /
• 제7권2호
• /
• pp.231-238
• /
• 1997

진동하는 구조물의 평면 진동장을 측정하기 위해, 자동화된 스캐닝 레이저 도플러 진동 측정기를 개발하고 이의 성능을 시험하였다. 광섬유를 사용하여 레이저 탐침이 진동체 표면을 따라 움직일 수 있도록 하였으며, 시스템의 자동화를 이루기 위한 알고리즘을 고안하였다. 시스템의 자동화과정은, 레이저 탐침이 진동체 표면을 따라 움직이도록 하며, 표면의 각 측정 점마다 두 레이저 광선들의 초점을 맞추고, 진동 신호 데이터를 얻고 저장하는 모든 과정을 포함한다. 따라서 이 자동화 과정을 이용하여 구조물의 표면 진동장을 측정할 수 있도록 하였다. 이 진동 측정기의 성능을 시험하기 위하여, 연속신호로 가진되는 압전 원통 셸의 진동과 펄스 신호에 의해 가진되는 평판의 진동을 측정하였다. 측정결과로부터, 구조물의 평면 진동장을 측정하고 표면을 따라 전파되는 탄성파들을 분리해내기 위하여, 이 자동화된 스캐닝 레이저 도플러 진동 측정기가 유용한 측정 도구가 될 수 있음을 보였다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
• /
• 제어로봇시스템학회 1993년도 한국자동제어학술회의논문집(국제학술편); Seoul National University, Seoul; 20-22 Oct. 1993
• /
• pp.440-445
• /
• 1993

A two dimensional large scale laser digitizer with a cordless cursor was developed. The coordinate detecting scheme of this digitizer is fundamentally based on the triangulation method, in which two laser-rays are scanned by the rotating plane mirros, reflected backward by the cursor, reflected again by the rotating mirrors, and detected by optical sensors. From angles in which the cursor reflections are detected, we can determine the position of the cursor. But this method involves several problems about optical alignment and its calibration especially when it is applied to a large scale digitizer. In this paper, especially we propose simulation for error analysis with connection to angles measured at five control points which are needed to decide an appropriate model for calculating coordinates and optimal simulation for deciding the position of five control points to give the better coordinate accuracy. In this way, we realized the on-site calibration and on-site insurance of measurement accuracy with our appropriate model for calculating coordinates. The time required for on-site calibration is within 5 minutes and the average accuracy of 4m * 3m digitizer is about .+-.0.12mm.

• Journal of Mechanical Science and Technology
• /
• 제19권4호
• /
• pp.968-975
• /
• 2005

The shearing process for the sheet metal is normally used in the precision elements such as semi-conductor components. In these precision elements, the burr formation brings a bad effect on the system assembly and demands the additional de-burring process, so this imposes high cost on manufacturing. In this paper, we have developed the in-situ auto-aligning precision meso-punching system to investigate the burr formation mechanism and ultimately minimize burr. Firstly, we introduced the punch-die contact sensing method to align the punch and the die at initial state prior to the punching process. Secondly, by using the low-price semi-con­ductor laser, burr formed on the edges is measured intermittently during the punching process. We could, finally, make burr on the sheet metal uniformized and minimized by controlling of the precision X - Y table, $1\;{\mu}m$ resolution, and measuring burr height by semiconductor laser. Experimental results show the validity of our system for pursuing the burr-free punched elements.

• International Journal of Precision Engineering and Manufacturing
• /
• 제8권2호
• /
• pp.54-58
• /
• 2007

This paper describes an atomic force microscope (AFM)-based instrument for measuring the nanoscale cutting edge profiles of diamond cutting tools. The instrument consists of a combined AFM unit and an optical sensor to align the AFM tip with the top of the diamond cutting tool edge over a submicron range. In the optical sensor, a aser beam is emitted from a laser diode along the Y-axis and focused to a small beam spot with a diameter of approximately $10{\mu}m$ at the beam waist, which is then received by a photodiode. The top of the tool edge is first brought into the center of the beam waist by adjusting it in the X-Z-plane while monitoring the variation in the photodiode output. The cutting tool is then withdrawn and its top edge position at the beam center is recorded. The AFM tip can also be positioned at the beam center in a similar manner to align it with the top of the cutting edge. To reduce electronic noise interference on the photodiode output and thereby enhance the alignment accuracy, a technique is applied that can modulate the photodiode output to an AC signal by driving the laser diode with a sinusoidal current. Alignment experiments and edge profile measurements of a diamond cutting tool were carried out to verify the performance of the proposed system.

• Current Optics and Photonics
• /
• 제7권4호
• /
• pp.419-427
• /
• 2023

The structural design of an optical-telescope assembly (OTA) for satellite laser ranging (SLR) is conducted in two steps. First, the results of a parametric study of the major design variables (e.g. dimension and shape) of the OTA part are explained, and the detailed structural design of the OTA is derived, considering the design requirements. Among the structural-shape concepts of various OTAs, the Serrurier truss concept is selected in this study, and the collimation of the telescope according to the design variables is extensively discussed. After generating finite-element models for different structural shapes, self-gravity analyses are performed. To minimize the deflection and tilt of the mirror and frame for the OTA under the limited design requirements, a parametric study is conducted according to design variables such as the shapes of the upper and lower struts and the spider vane. The structural features found in the parametric study are described. Finally, the OTA structure is designed in detail to maintain the optical alignment by balancing the gravity deflections of the upper and lower trusses using the optimal combination of the parameters. Additionally, thermal analysis of the optical telescope design is evaluated.

• Composites Research
• /
• 제35권1호
• /
• pp.47-51
• /
• 2022

전자기기 발열을 효율적으로 제어하기 위해 열전도성 복합재료에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 solvent 별 분산에 따른 carbon fiber의 배열성 관계를 알아보기 위해 Milled Carbon Fiber를 4가지 Solvent에 분산하고 Vacuum filtration 방법을 통해 탄소섬유강화 복합재료(CFRP)를 제작하였다. CFRP의 배열성을 알아보기 위해 광학현미경 관측과 섬광법을 통한 열전도도를 측정하였다. NMP와 Ethanol을 Solvent로 사용하여 성형한 CFRP의 평면두께방향 열전도도가 각각 10.79 W/mK, 10.57 W/mK 값을 보였고 이는 평면내부방향 열전도도에 비해 218%, 209% 향상된 결과를 보였다. Solvent의 상대적으로 높은 점도 값은 solvent 유체의 높은 전단력에 영향을 주어 성형 시 필러의 배열성을 결정하는데 영향을 주는 것으로 판단된다.

• 한국도로학회논문집
• /
• 제8권2호
• /
• pp.105-116
• /
• 2006

본 논문은 차량에 각종 센서를 장착한 도로안전성 조사 분석 차량을 이용하여 도로의 횡단경사를 측정하는 방법에 관해 소개하였다. 횡단경사는 평면선형, 종단선형과 더불어 도로 설계의 중요한 요소이며, 도로의 안전성을 평가하는 데에도 필수적인 요소이다. 그러나 횡단경사의 경우 도로의 잦은 덧씌우기로 도면과 다르게 나타날 수 있으며, 교통량이 많은 도로에서 횡단경사를 측정하는 데에는 많은 어려움이 존재한다. 이에 본 연구에서는 GPS/INS 및 레이저 스캐너 등을 장착한 도로 안전성 조사 분석 차량으로 주행 종횡단경사를 측정하는 알고리즘을 개발하였다. 또, 현장에서 개발된 알고리즘의 적용성을 검토하기 위해 횡단경사 중 편경사가 설치된 곡선구간을 선택하여 레이저 스캐너와 GPS/INS 통합시스템을 사용하여 주행중 편경사를 측정하고. 이를 통계적으로 검증하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보통신학회 2015년도 춘계학술대회
• /
• pp.346-349
• /
• 2015

일반적으로 타이어의 마모도나 비정상적인 마모를 알아보기 위해서는 운전자나 정비사가 직접 타이어를 육안으로 타이어의 마모도 및 타이어의 이상 여부를 확인하거나, 측정 게이지 장비를 이용한 방법을 이용한다. 이러한 방법은 개개인의 주관적인 판단이 들어가거나 시간적인 부담과 휠 얼라인먼트 장비를 사용하는 비용을 지불하게 되어 운전자가 받는 부담을 더욱 클 수밖에 없다. 그래서 본 논문에서는 이상마모와 타이어의 마모도를 체크 하고자 복수개의 레이저 센서를 이용하여 각 타이어마다 이상마모와 타이어의 마모도를 체크하고 타이어의 정보를 알기 위해 타이어의 옆면을 체크 하는 시스템을 개발하여 주관적인 판단을 극복하고 객관적이고 정확한 판단을 내릴 것이다.