• 제목/요약/키워드: RMS 오차

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자율주행 콤바인을 위한 포장 자동 경로생성 및 추종 시뮬레이션 기초연구 (Preliminary Study on Automated Path Generation and Tracking Simulation for an Unmanned Combine Harvester)

  • 전찬우;김학진;한웅철;김정훈
    • 한국농업기계학회:학술대회논문집
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    • 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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    • pp.20-20
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    • 2017
  • 궤도형 차량의 이동구조는 에너지 소비 측면에서 단점이 있지만 접지압의 감소로 인한 평지 및 야지험지에서도 원활한 주행이 가능한 장점으로 인해 농업분야의 플랫폼에서 많이 사용된다. 곡식을 베는 일과 탈곡하는 일을 한 번에 하는 콤바인도 이러한 무한궤도형 이동구조를 사용한다. 또한 궤도형 차량의 방향전환 및 주행속도 변환은 좌 우 궤도의 회전 속도를 다르게 하여 동시에 제어하기 때문에 정교한 주행 성능을 위해서는 궤도형 차량의 기구학 모델을 고려한 경로 계획이 필요하다. 본 연구에서는 직교형 포장에서 Round harvesting 기법 기반으로 궤도형 차량의 기구학 모델 및 포장정보를 고려한 자율주행 콤바인 경로계획 알고리즘을 개발하고자 하였다. 이를 위해 Labview 기반의 궤도형 차량 시뮬레이션을 구축하여 실제 포장정보를 이용해 생성 된 경로의 적용 가능성을 구명하고자 하였다. 자율주행 콤바인 경로 계획은 콤바인의 길이, 너비, 회전 시 좌 우 궤도의 속도 비, 직진 속도와 회전 속도 비, 회전 각도, 포장의 외부 경계선, 작업 겹침 량, 회경 횟수를 이용하여 좌현 새머리 선회를 포함한 내부 왕복작업 경로를 생성하며 외부 회경 횟수는 2~3회를 가정하였다. 자율주행 시뮬레이션은 차체와 궤도 자체의 미끄러짐과 작동기 지연시간을 단순화 한 궤도형 기구학 모델형태로 구성하였다. 추종 알고리즘은 선견 거리법을 사용하였으며, 측면 변이값과 방향 오차의 선형조합을 이용하여 조향변수를 정의하고 퍼지로직기반으로 좌 우 궤도 속도를 7 단계화하여 조향장치를 모델링하였다. 실험결과 개발 된 경로생성 알고리즘은 실제 취득 된 포장 외부 경계 GPS 위 경도를 이용해 자동으로 생성이 가능하며 간략화 된 콤바인 시뮬레이션에서 직진주행 RMS 위치 오차는 0.05 m, 선회구간에서 직진 구간 진입 시 RMS 위치 오차는 0.11 m, 직진 구간 RMSE 방향 오차는 3.2 deg로 콤바인 예취부 간격인 30 cm보다 작은 위치 오차를 보이며 생성된 경로 전체 추종이 가능함을 나타내었다.

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초신속궤도력 기반 GPS 위성 repeat time 산출 및 궤도 예측 (GPS Satellite Repeat Time Determination and Orbit Prediction Based on Ultra-rapid Orbits)

  • 이창문;박관동;김혜인;박재민
    • 한국측량학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.411-420
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    • 2009
  • GPS 측량 계획을 수립하기 위해서는 GPS 위성의 예측궤도력을 이용하여 측량자가 원하는 시간과 측점에서 측량이 가능한지 여부를 판단해야 한다. 이 연구에서는 예측궤도력을 생성하기 위한 방법으로 GPS 위성의 repeat time을 이용하였다. Repeat time은 초신속궤도력에 포함된 48시간 GPS 궤도력에서 제공하는 3차원 위성좌표의 상관관계를 분석하여 산출하였다. 그리고 계산된 repeat time을 이용하여 13차 Lagrange 보간 다항식으로 7일간 예측 궤도를 생성하였다. 그 결과, 각 위성의 X, Y, Z 성분별 최대오차의 RMS 평균은 각각 39.8km, 39.7km, 19.6km로 나타났다. 그리고 3차원 오차의 최대값은 119.5km 평균값은 48.9km로 나타났다. 또한 위성의 가시성 분석을 위해 3차원 최대 오차 값인 119.5km를 시야각 오차로 변환한 결과, 방위각과 고도각의 오차는 각각 9.7', 14.9'으로 나타났다.

형상이차미분을 이용한 자유곡면 형상복원법 (Free-Form Surface Reconstruction Method from Second-Derivative Data)

  • 김병창;김대욱;김건희
    • 한국광학회지
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    • 제25권5호
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    • pp.273-278
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    • 2014
  • 일련의 국부영역으로부터 이차미분값을 획득하여 전체 형상을 복원하는 측정법을 제안하였다. 측정시 기울기가 제거된 국부형상에 대해 곡률과 이차미분이 동일시 되는 점을 이용하여, 3개의 이차미분값으로부터 직교하는 2방향을 따라 3차원형상을 복원할 수 있는 알고리즘을 구현하였다. 임의로 발생시킨 Zernike다항식의 계수로 자유곡면형상을 생성시키고, 구현된 알고리즘을 적용함으로써 검증과정을 수행하였다. 적용한 결과 최대 0.8 mm Sag를 갖는 직경 200 mm영역의 자유곡면형상에 대해 RMS 19 nm 형상복원오차를 갖고 복원됨을 확인하였다. 측정오차에 대한 복원오차 민감도를 진단하기 위해 SNR(Signal-to-Noise Ratio) 16의 가우시언 랜덤 노이즈를 부여한 후, 복원되는 형상의 오차를 진단한 결과, 197 nm의 형상복원오차가 발생함을 확인하였다.

GPS를 이용한 항공삼각측량 (GPS-Assisted Aerotriangulation)

  • 김감래;김충평;윤종성
    • 한국측량학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.283-292
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    • 1999
  • 본 논문에서는 대축척 항공 사진(1/5,000)을 촬영할 때 수신한 GPS 자료를 처리하여 결정한 항공 사진 카메라의 투영중심 위치를 이용한 항공삼각측량에 대해서 연구하였다. 항공삼각측량에 적용 가능성을 검토하기 위해 GPS자료를 처리하여 모델 조정법으로 결정한 투영중심의 위치와 비교하여 정확도 및 오차를 분석하였다. 또한, GPS 자료로 결정한 투영중심의 위치를 광속 조정법에 적용하였다. 기준국으로부터 30 km이내인 경우 L1 반송파 자료를 이용하여 결정한 투영중심 위치의 정확도는 일정하고, 4개의 기준점으로 평면(XY) 정확도(RMS)는 13 cm, 높이(Z) 정확도(RMS)는 15 cm로 수치지도 제작에 필요한 정확도를 얻을 수 있었다. 따라서, GPS를 항공삼각측량에 이용함으로써 경제적인 지도 제작 방안을 제시하였다.

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연안 해역의 미래 기온변화 예측을 위한 GCM 자료 Downscaling 기법의 신뢰수준 분석 (Reliability Analysis of the GCM Data Downscaling Methods for the Climate-Induced Future Air Temperature Changes in the Coastal Zone)

  • 이길하;조홍연;조범준
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제20권1호
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    • pp.34-41
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    • 2008
  • 미래 연안 생태환경변화 예측을 위한 기후변화에 따른 수온변화 예측이 필요하며, 연안 수온변화는 GCM 자료에서 제공하는 미래 기온변화 예측자료를 국지적인 기온자료로 Downscaling 기법을 적용하여 사용할 수 있다. 본 연구에서는 선형회귀분석기법을 이용하여 2000년${\sim}$2005년 우리나라 평균기온자료를 연안해역의 국지적인 기온자료로 Downscaling 하는 방법을 제안하고, 제안한 방법의 검증을 수행하였다. Downscaling 방법의 보정과정에서의 RMS오차 평균은 1.584정도이며, 2006년${\sim}$2007년 자료를 이용한 검정과정에서의 RMS 오차 평균은 1.675, 1.448 정도로 추정오차는 보정과정에서의 오차수준을 유지하고 있는 것으로 파악되었다. 또한, NSC 값도 보정과정에서는 0.962, 2006년${\sim}$2007년 자료를 이용한 검정과정에서는 0.955, 0.963으로 보정과정에서의 일치수준을 유지하고 있는 것으로 파악되어 선형회귀분석 기법을 이용한 우리나라 연안의 국지적인 기온은 RMS 오차 $1.0{\sim}2.0^{\circ}C$ 수준으로 전국 평균기온을 이용하여 추정할 수 있다.

일반역행예을 이용한 자유망조정 (Free Network Adjustment by Application of Generalized Inverse)

  • 정영동;강태석;박상진;김욱남
    • 한국측량학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.48-62
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    • 1985
  • 본 논문은 g-inverse를 이용한 자유망 조정으로서, 미지 Parameter를 이용한 해법에 있어서는 모든점의 좌표가 동일경중률에 의한 Parameter로 처리되기 때문에 정규방정식의 행열이 특이행열이 된다. 이 논문은 망조정에 있어서의 특이행열과 삼변측양에 있어서 기존방법의 정확도 분석 및 삼변자유망조정의 문제를 검토하였다. 본 삼변자유망 조정의 경우에 있어서는 조정좌표의 최소제곱근 오차가 심다변망에서 35.6%, 사변망에서 50.5%로 정확도가 향상되었고, 오차구원의 요소에 있어서도 최소제곱근오차가 유심다변망에서 a=24.5%, b=5.0%, 사변망에서는 a=42.6%, b=49.2%로 감소하였다. 따라서 자유망조정 방법의 적용은 기준점의 수평위치결정에 있어서 상대오차의 개선을 위하여 필요한 것으로 사료된다.

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도심에서의 측정치 추정을 적용한 항법성능 향상 연구 (A Performance Improvement on Navigation Applying Measurement Estimation in Urban Weak Signal Environment)

  • 박슬기;조득재
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제18권11호
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    • pp.2745-2752
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    • 2014
  • 미래의 교통체계를 대비하기 위하여 차량 전자장비의 기술도 급속히 발전하고 있다. 특히, 자율주행의 연구는 활발히 이루어지고 있으며, 정확하고 믿을 수 있는 위치결정이 가장 중요한 요구사항이다. 그러나 도심지역에서 위치결정의 가장 큰 문제점은 위선 신호 단절과 다중경로 오차이다. 본 논문에서는 GPS(Global Positioning System) 단독으로 이상신호를 판단하고 이를 제거 또는 측정치를 추정하여 위치결정하는 방법을 제안하였다. GPS 신호만으로 다중경로 혹은 위성신호차단을 판단하기 위하여 앙각과 신호잡음비 데이터간의 연관관계를 정의하였으며, 이를 기준으로 측정치를 추정할 것인지 제거할 것인지를 결정하며, 정상상태 신호의 시차분 측정치를 이용하여 현재 측정치를 추정할 수 있다. 제안한 알고리즘의 효용성을 검증하기 위하여 차량을 이용하여 도심에서 실험을 수행하였다. 제안한 이상신호 판단 기준을 통하여 전체 실험 수행구간중 이상신호는 11% 발생하였으며, 크게는 100m가량의 오차를 보였다. 이러한 이상신호를 제거하거나 측정치를 추정하여 위치결정 결과 수평측위오차가 RMS 9.48m 향상되었다.

해양모니터링 자료의 장기결측 보충 기법 (Long-gap Filling Method for the Coastal Monitoring Data)

  • 조홍연;이기섭;이욱재
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제33권6호
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    • pp.333-344
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    • 2021
  • 해양모니터링 자료에서 빈번하게 발생하는 장기결측구간의 자료 보충기법을 제안한다. 제안하는 방법은 결측구간의 장기변동 추세 성분과 단기변동 잔차성분을 추정하여 조합하는 방식으로 결측구간의 미지 정보를 추정한다. 이 방법을 이용하여 울릉도 해상부이 자료의 수온 항목, 약 1개월 정도의 장기결측 구간의 자료를 보충하였으며, 부이에서 관측하는 자료 항목에 대해서도 결측 보충을 수행하였다. 보충된 자료는 항목에 따라 차이를 보이지만 변동양상이 적절하게 재현되는 것으로 파악되었다. 이 방법은 추세추정과 잔차 반영에 따른 편향오차와 분산오차가 발생하지만, 장기결측으로 인한 통계적인 측도 추정의 편향오차는 크게 절감하는 것으로 파악되었다. 결측보충 모형의 추정 RMS 오차의 평균과 90% 신뢰구간은 각각 0.93, 0.35~1.95 범위이다.

반사거울 설치 방향 조정에 의한 Heliostat 기구오차에서 기인하는 태양추적오차의 보정 (Compensation of Sun Tracking Error caused by the Heliostat Geometrical Error through the Canting of Heliostat Mirror Facets)

  • 박영칠
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제29권6호
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    • pp.22-31
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    • 2009
  • Canting is the optical alignment of mirror facets of heliostat such that the heliostat could focus the energy as a unit concentrator. Canting could improve the optical performance of heliostat and thus improves the efficiency of heliostat and ultimately improves the efficiency of the solar thermal power plant. This study discusses the effect of mirror canting, especially off-axis canting, used to compensate the sun tracking error caused by the heliostat geometrical errors. We first show that the canting could compensate the sun tracking error caused by the heliostat geometrical errors. Then we show that the proper canting time could exist, depending on the heliostat location. Finally we show how much the sun tracking performance could be improved by canting, by providing RMS sun tracking error. The limitation and caution of using canting to improve the sun tracking performance are also discussed.

단상 계통연계형 컨버터의 SRF-PLL 옵셋 오차로 인한 전류 맥동 저감에 관한 연구 (A Study of Current Ripple Reduction Due to Offset Error in SRF-PLL for Single-Phase Grid-connected Converters)

  • 성의석;정병국;황선환;김장목
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.451-452
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    • 2014
  • 본 논문에서는 단상 계통연계형 컨버터의 전원 위상각을 추종함에 있어 필수적인 전압 센서의 옵셋 오차에 대한 영향을 분석하고 이를 검출 및 보상하기 위한 알고리즘을 제안하였다. 전원전압 측정에 따른 옵셋 오차는 전원 주파수의 1배 맥동을 야기하여 전원 위상각이 왜곡된다. 왜곡된 전원 위상각에 의한 좌표변환시 동기 좌표계 dq축 전류에 전원 주파수 1배의 맥동을 야기하며 이는 계통측 상전류에 직류성분과 전원 주파수 2배의 고조파 성분을 발생시키게 된다. 따라서, 본 논문에서는 전원측정시 야기되는 옵셋 오차의 영향을 분석하고 이의 검출신호로 전원 위상각 제어기의 적분출력을 선정하였다. 또한 RMS(Root Mean Square) 기법을 이용하여 옵셋 성분을 검출 및 보상하는 알고리즘을 제안하였다. 제안된 알고리즘의 성능은 시뮬레이션과 실험을 통하여 검증하였다.

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