• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2005년도 추계종합학술대회
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• pp.168-172
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• 2005

선박의 방위정보를 제공하는 장비로 자이로콤파스, 마그네틱콤파스, GPS콤파스가 있으며 자동조타기에는 필수적인 요소이다. 지자기센서는 철로 제작된 선박의 구조물 등과 같은 자성물질과 파도에 의한 방위오차 변동이 심하게 나타나며 지자기 센서가 검출하는 자극은 진북 또는 남극과 일치하지 않으므로 검출되는 방위값은 필연적으로 오차를 수반할 수밖에 없다. 본 논문에서는 이와 같은 방위 정보의 변화에 영향을 주는 요인에 대한 방위정보의 요란에 대하여 최소변화 방위를 검색하기 위해 칼만 필터링 기법을 활용하여 각각의 단점을 보완하는 방식으로 지자기센서와 GPS수신기를 이용하여 병행알고리즘의 전자콤파스를 구현하였다.

• 한국항해학회지
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• 제11권2호
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• pp.99-109
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• 1987

• 한국항해학회지
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• 제15권2호
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• pp.1-11
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• 1991

The ship's magnetic compass even if corrected is feasible to indicate the erroneous information due to the change of this ship's magnetism. But if the north-seeking sensor of the transmitting magnetic compass system is located where the effect of the ship's magnetism is the least , that problem is expected to be removed. In this paper, as a basic research to enhance the accuracy and the stability of the ship's magnetic compass by placing the north-seeking sensor at the adequate location, the theoretical model for the overall ship's magnetism were studied from the macroscopic viewpoint, The parameters of the theoretical model were determined by the least square method on the assumption that the overall magnetism of a ship can be regarded as that of the prolate spheroidal magnetic body. The agreement between the modelled and the observed values was found to be good.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.865-871
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• 2011

현재 선박의 자동운항을 위해서는 항체의 위치정보 및 방위정보가 반드시 필요하다. 그 중에서도 방위정보는 자동조타 시스템에 필수적인 요소로 측정 장비로는 자이로컴퍼스, 마그네틱 컴퍼스 그리고 GPS 컴퍼스가 있다. 자이로컴퍼스는 주로 GMDSS(Global Maritime Distress & Safety System)의 대형선박에 사용되고 있으며 정밀도와 신뢰도가 우수하지만 부피가 크고 고가라는 단점이 있다. 그리고 마그네틱 컴퍼스는 비교적 정확하고 저렴하지만 선박의 철제 구조물 등과 같은 자성물체에 의한 영향을 많이 받는다는 단점을 가지고 있다. GPS컴퍼스의 경우는 위치정보의 변화에 따라 진북을 가리키지만 항체가 정지해있거나 오차범위 내에서 운동을 할 경우 정확한 방향을 얻을 수 없다. 본 논문에서는 이러한 방위각 센서의 상호보완을 위해서 least-square curve fitting 방법을 이용하여 GPS 컴퍼스의 성능을 향상시키고 이를 마그네틱 컴퍼스와 공분산 오차의 크기에 따른 가중치를 적용하여 방위각의 정밀도를 향상 시키는 알고리즘을 제안하였다. 실험을 통하여 제안된 알고리즘의 특성을 분석하고 성능을 검증하였으며 실험 결과를 통해 제안된 알고리즘의 적용 가능성을 보여주었다.

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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• 한국퍼지및지능시스템학회 2007년도 춘계학술대회 학술발표 논문집 제17권 제1호
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• pp.37-40
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• 2007

Digital Magnetic Compass(DMC)는 실내의 전자기적 요소나 강한 자성체 건물구조에서는 쉽게 방해를 받던 Compass보다 실내에서 간섭에 강한 특징을 가지고 있다. 그리고 적외선 센서와 초음파 센서는 서로 물체와의 거리를 보완적으로 계산해 줄뿐만 아니라 값싼 센서로서 경제적인 이점을 가지고 있어 Simultaneous Localization and Mapping(SLAM)에서 많이 사용하고 있다. 본 논문에서는 자율 이동 로봇의 구동에서 Digital Magnetic Compass(DMC)와 Ultrasonic Sensors을 이용한 SLAM의 구현에 대해 연구하였다. 로봇의 특성상 한정된 Sensing 데이터만으로 방향과 위치를 파악하고 그 데이터 값으로 가능한 빠르게 Localization을 하여야 한다. 그러므로 자율 이동 로봇에서의 SLAM 적용함으로 Localization 구현과 Mapping을 수행하고 SLAM 구현상의 주된 연구 중의 하나인 Kid Napping 문제에 중점을 두고 연구한다. 특히, Localization 구현을 수행을 위한 데이터의 Sensing 방법으로 적외선 센서와 초음파 센서를 같이 사용하였고 비슷한 위치의 데이터 값이 주어지거나 사전 정보 없는 상태에서는 로봇의 상태를 파악하기 위해서 DMC을 같이 사용하여 더 정확한 위치를 측정에 활용하였다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2006년도 추계학술발표회
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• pp.137-141
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• 2006

선박용 디지털 컴퍼스를 사용하는 경우 선박의 진방위를 획득하기 위해서는 고정밀도의 자차와 편차가 필요하다. 편차는 지구자장의 주 자장과 경년변화에 대한 구면 지구 조화 모델을 이용한 WMM(World Magnetic Model)으로 예측 가능하였고, 자차는 포아송 방정식을 적용한 자차계수 합성과 분석 방법을 적용한 방법을 이용하여 획득 가능하였다. 실습선 '새누리호' 항해 중 디지털 컴퍼스에 편차와 자차를 가해준 결 과 정확한 진방위 획득이 가능하였다.

• 수산해양기술연구
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• 제19권2호
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• pp.111-116
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• 1983

국산 자기컴퍼스의 제작에 필요한 기초자료를 제공하기 위하여 인공자기장 발생장치를 제작하여 그 특성을 조사하였고, 인공자장내에서의 자기컴퍼스의 제진 특성을 시험하여 자기컴퍼스의 성능을 부석, 검토한 결과는 다음과 같다. 1. 코일의 굵기 1mm, 직경 1 m, 권회수 117회인 인공자장발생장치의 전류(I sub(i))와 자장의 세기와의 사이에는 수직자장: Z(Gauss)=0.34+1.506 I sub(i) 수평자장: H(Gauss)=0.1834+1.506 I sub(i)의 관계가 있다. 2. T190형 자기컴퍼스는 T165형 자기컴퍼스에 비하여 전 tnbud자장 범위에서 주기는 길었으며, 진폭은 0.08 Gauss 이상에서는 크고, 그 이하에서는 작은 경향을 보였다. 3. 수평자장이 강할수록 주기와 자기자오선에 복귀하는 시간은 짧아지고, 진폭과 주행각은 커졌으며, 제진곡선의 주요점까지의 경과시간(Ti)은 수평자장(H)의 -0.65승에 비례하였고, 과행각(P sub(i))은 0.18승에 비례하였다.

• 한국항해학회지
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• 제10권1호
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• pp.81-100
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• 1986

Self-contained portable remote-indicating magnetic compass was designed and tested. Its sensing part consists of main scale disk of rotary encoder with photo-etched 180, oopaque slits and three pairs of light sources and detectors seperated by a transparent index scale, so that any angular deflection of main scale disk against the bowl may be detected optically. The outputs from the sensing part are transformed into digital ship's course indication by electronics unit which consists of operational amplifier, phase discriminator, up-down counter and counting starter circuit. The results from testign the above compass with turntable at variable rate of turn are as following : 1) The main scale disk deflection against the bowl can be detected without any disturbing influence to the freedom of its north-seeking function. 2) The digital indication resolution is found to be $\circ \pm$1 degree. 3) Misrepresenting indication can be avoided by ensuring dimension uniformity and arrangement accuracy of slits on main and index scale disks and by centering pivot in the encoder disk. 4) Indication resolution should be improved by modifying the signal processing and by doubling the number of slits on compass card. 5) Further study should be made on developing non-conductive compass liquid, analogue repeater driving system and more compact processing element.

• 수산해양기술연구
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• 제21권1호
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• pp.28-34
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• 1985

액체식 자기컴퍼스 방위지시부의 제진특성을 인공자장발생장치내에서 수평자장의 세기에 따라, 컴퍼스종류 및 컴퍼스액의 점성계수별로 측정한 결과는 다음과 같다. 1. 컴퍼스종류별 제진특성은, 실험용 컴퍼스(A, B, C, D, E) 모두 수평자장의 세기가 강할수록 주기는 짧으며, 과행각은 커지는 경향을 나타내었다. 2. 실험용 컴퍼스 모두 지자기의 수평자장이 0.39 gauss인 적도부근에 가까울수록 자기컴퍼스 카아드는 비교적 빨리 안정되고, 평균자장이 아주 약한 극지인 0.03 gauss에서는 주기는 45초 이상으로 길어져 불안정하였다. 3. 컴퍼스종류별 제요소를 ISO의 성능기준과 비교한 결과, A컴퍼스가 그 성능이 가장 양호하여, 자침의 자기능률과 카아드의 직경이 자기컴퍼스 방위 지시부의 제진특성에 큰 영향을 미침을 알 수 있었다. 4. 컴퍼스액의 점성계수별 제진특성은 점성계수가 크고 수평자장이 강할수록 진폭은 커지며, 주기는 짧아지는 경향을 나타내었다. 5. 컴퍼스종류별 제진곡선의 주요점까지의 경과시간(t 하(i))은 수평자장(H)의 -0.71승에, 과행각(P 하(i))은 0.22승에 비례하였으며, 컴퍼스액의 점성계수에 따른 제진곡선의 주요점까지의 경과시간(t 하(i))은 수평자장(H)의 -0.80승에, 과행각(P 하(i))은 0.13~1.08승에 비례하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.69-70
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• 2008

통합 항법 시스템 구현시 각 센서 측정치의 동기를 맞추어 칼만 필터의 상태변호를 갱신을 해야 하지만, 상용 센서를 사용 할 경우 각 센서 측정치의 출력 동기를 맞추기 어려울 뿐만 아니라, 통합 항법 컴퓨터까지의 전송 과정에서 지연시간이 생기므로 특히 고기동 항체에서는 센서측정치 비동기로 인하여 항법 성능이 저하가 커진다. 본 논문에서는 GPS/INS/Magnetic compass 통합 항번 시스템의 동기 방법을 제안한다. 이 방법은 센서 하드웨어의 변경이 필요 없이 동기를 맞출 수 있어 상용 센서를 사용하여 항법 시스템을 개발할 때 유용하게 사용 할 수 있다. 이 방법의 성능을 검증하기 위해 고속 항체의 시나리오 구성하고 모의실험을 통해 유효성을 확인 할 수 있었다.