• 제목/요약/키워드: Rotational Motion Compensation

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ISAR 영상 형성을 위한 회전운동보상 기법 연구 (A Study on the Rotational Motion Compensation Method for ISAR Imaging)

  • 강병수;배지훈;정성은;김찬홍;김경태
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제27권1호
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    • pp.69-75
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    • 2016
  • 본 논문에서는 표적의 관측각도 변화율이 일정하지 않은 표적의 회전운동 성분의 결과로 인한, 역합성 개구면 레이다(Inverse Synthetic Aperture Radar: ISAR) 영상의 초점 저하 현상을 해결하는 회전운동보상(Rotational Motion Compensation: RMC) 기법을 제안한다. 먼저, 하나의 산란원이 존재하는 레인지 빈(range bin)을 선택한다. 다음으로, 퓨리에 변환(Fourier Transform: FT)과 다항식-위상 변환(Polynomial-Phase Transform: PPT)를 활용하여, 선택된 레인지 빈에 대한 위상함수를 추정한다. 마지막으로, 관측 각도의 변화율을 일정하게 하는 새로운 시간 변수를 정의한 후, 보간법(interpolation)을 통해 새롭게 정의된 시간변수에 대한 레이다 신호를 획득한다. 이에 대한 결과로, 관측 각도의 변화율을 일정하지 않게 하는 표적의 회전운동 성분을 제거함으로써, 초점이 맞는 ISAR 영상을 획득할 수 있다. 전함(battleship) 모델을 사용한 시뮬레이션을 통해 본 논문에서 제안된 RMC 기법의 효용성을 검증하였다.

바이스태틱 ISAR 영상 형성을 위한 회전운동보상 기법 연구 (A Study on Rotational Motion Compensation Method for Bistatic ISAR Imaging)

  • 강병수;유보현;김경태
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제28권8호
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    • pp.670-677
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    • 2017
  • 본 논문에서는 바이스태틱 역합성 개구면 레이다(Bistatic ISAR: Bi-ISAR) 영상 형성에 적합한 회전운동보상(Rotational Motion Compensation: RMC) 기법을 제안한다. 이를 위해 추적된 표적의 궤적, 송신기, 수신기의 위치정보들을 이용하여 바이스태틱 각도 변화에 의해 기인된 기하학적 왜곡 현상을 보상한다. 다음으로, 관측각도의 변화율을 일정하게 하는 새로운 시간변수를 정의한 후, 보간법을 통해 기 정의된 시간 변수에 대한 레이다 신호를 획득함으로써 RMC를 수행한다. 이에 대한 결과로, Bi-ISAR 기하구조에서 표적의 비균일 회전성분을 적절히 보상함으로써 초점이 맞는 Bi-ISAR 영상을 획득할 수 있다. 바이스태틱 기하구조에서 기동하는 비행기 모델 시뮬레이션을 통해 본 논문에서 제안된 Bi-ISAR RMC 기법의 효용성을 검증하였다.

시간-주파수 영역 해석법을 이용한 레이더 영상 품질 개선에 대한 연구 (Improvement of Radar Images Using Time-Frequency Transform)

  • 정상원;김경태
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제21권1호
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    • pp.14-19
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    • 2010
  • 본 논문에서는 흐려진 ISAR(Inverse Synthetic Aperture Radar) 영상의 회전 오차를 보상하기 위해 시간-주파수 영역 해석법을 이용한 회전 이동 보상(rotational motion compensation) 알고리즘을 제시한다. 실제의 비행 환경에서는 표적의 회전이나 가속 등의 움직임으로 인하여 도플러 주파수 천이가 시간에 따라 변하게 되고, 이에 따라 회전 오차(motion error)가 발생한다. 본 알고리즘으로 도플러 주파수 영역 방향으로 흐려진 ISAR 영상을 개선한다. 시뮬레이션 결과, 기동하는 표적에 회전 오차가 있을 경우에 시간-주파수 영역 해석법은 흐려진 레이더 영상의 품질을 개선하는데 효율적임을 알 수 있다.

회전 및 병진 흔들림 영상의 안정화 기법 (A Stabilization Method for Rotated and Translated Images)

  • 석호동;유준
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제12권8호
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    • pp.810-817
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    • 2006
  • This paper presents a rotational motion estimation and correction technique for digital image stabilization. An equivalent rotation model is derived so as to accommodate a combined rotational and the translational motion. Thanks to this simplification, the suggested estimation algorithm can directly find the rotational center using geometric characteristic of local motion vectors instead of using searching method. And we also present recursive version of frame to reference algorithm(FRA) for the real time implementation. The proposed DIS system does not require time consuming parameter searching process, while showing comparatively good performance compared with the previous ones. To show the effectiveness of the DIS scheme, the algorithm has been implemented on the DSP based hardware system and experimental results are also discussed.

2 차원 탐색 레이다를 위한 국부 항법 좌표계에서의 운동보상을 포함한 추적필터 (A Tracking Filter with Motion Compensation in Local Navigation Frame for Ship-borne 2D Surveillance Radar)

  • 김병두;이자성
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제13권5호
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    • pp.507-512
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    • 2007
  • This paper presents a tracking filter with ship's motion compensation for a ship-borne radar tracking system. The ship's maneuver is described by displacement and rotational motions in the ship-centered east-north frame. The first order Taylor series approximation of the measurement error covariance of the converted measurement is derived in the ship-centered east-north frame. The ship's maneuver is compensated by incorporating the measurement error covariance of the converted measurement and displacement of the position state in the tracking filter. The simulation results via 500 Monte-Carlo runs show that the proposed method follows the target successfully and provides consistent tracking performance during ship's maneuvers while the conventional tracking filter without ship motion compensation fails to track during such periods.

ISAR 영상 형성을 위한 PPP 기반 회전운동 보상기법 연구 (Study of Rotational Motion Compensation Method Based on PPP for ISAR Imaging)

  • 강기봉;박상홍;강병수;유보현;김경태
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제29권2호
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    • pp.109-117
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    • 2018
  • 비선형적으로 회전하는 표적의 inverse synthetic aperture radar(ISAR) 영상을 형성하기 위해서는 표적의 수신 신호에 적절한 회전운동 보상기법을 수행해 주어야 한다. 대표적인 회전운동 보상기법인 prominent point processing(PPP)은 산란점의 위상정보를 이용하여 비선형 회전성분을 선형화하는 기법이다. 본 논문에서는 integrated cubic phase function(ICPF)을 이용하여 산란점의 위상정보를 추정한 다음 PPP를 수행하여 ISAR 영상을 형성하는 방법을 제안한다. ICPF는 다수의 산란점으로부터 중첩된 신호가 수신되었을 때 1차원 영역(domain)의 최댓값을 찾는 작업을 수행함으로써 산란점의 위상정보를 추정할 수 있다. 시뮬레이션 결과 ICPF를 이용한 산란점 위상정보 추정 후 PPP를 수행함으로써 지배적 산란점이 존재하지 않는 환경에서 실시간으로 높은 품질의 ISAR 영상을 획득하였다.

고속 고정밀 볼 스크류 구동에 따른 강제 냉각방식의 효과에 관한 연구 (A Study on Effect of Various Cooling Methods in Motion of High-Precision Ball Screw)

  • 김수상;허철수;김현구;류성기
    • 한국정밀공학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.254-259
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    • 2013
  • Ball screw system is widely used as a precision mechanical linear actuator that translates rotational motion to linear motion for its high efficiency, great stiffness and long life. Recently, according to the requirements of high accuracy and stiffness, the pre-load on the ball screw which means of remove the backlash in the ball screw is usually used. Because of the preload which means the frictional resistance between the screw and nut, becomes a dominating heat source and it generates thermal deformation of ball screw which is the reason for low accuracy of the positioning decision. There are several methods to solve the problem that includes temperature control, thermal stable design and error compensation. In the past years, researchers focused on the error compensation technique for its ability to correct ball screw error effectively rather than the capabilities of careful machine design and manufacturing. Significant amounts of researches have been done to real-time error compensation. But in this paper, we developed a series of cooling methods to get thermal equilibrium in the ball screw system. So we find the optimum cooling type for improving positioning error which caused by thermal deformation in the ball screw system.

고속 광 디스크 드라이브를 위한 디스크의 편심 보상 방법 (A Method for Reducing the Effect of Disk Radial Runout for a High-Speed Optical Disk Drive)

  • 유정래;문정호
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제12권2호
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    • pp.101-105
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    • 2006
  • Disk radial runout creates a periodic relative motion between the laser beam spot and tracks formed on an optical disk. While only focus control is activated, the periodic relative motion yields sinusoid-like waves in the tracking error signal, where one cycle of the sinusoid-like waves corresponds to one track. The frequency of the sinusoid-like waves varies depending on the disk rotational speed and the amount of the disk radial runout. If the frequency of the tracking error signal in the off-track state is too high due to large radial runout of the disk, it is not a simple matter to begin track-following control stably. It might take a long time to reach a steady state or tracking control might fail to reach a stable steady state in the worst case. This article proposes a simple method for reducing the relative motion caused by the disk radial runout in the off-track state. The relative motion in the off-track state is effectively reduced by a drive input obtained through measurements of the tracking error signal and simple calculations based on the measurements, which helps reduce the transient response time of the track-following control. The validity of the proposed method is verified through an experiment using an optical disk drive.

요 모션 갠트리 제어 시 공기베어링 스테이지의 리플 보상 (Ripple Compensation of Air Bearing Stage upon Gantry Control of Yaw motion)

  • 안다훈;이학준
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권11호
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    • pp.554-560
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    • 2020
  • 평판 디스플레이 제조 공정에서 대상물의 위치 결정을 위해 고정밀 평면 모션 스테이지를 사용한다. 이 유형의 스테이지는 일반적으로 마찰이 없는 선형 모터와 에어 베어링을 사용하며, 고정밀 위치 센서로 레이저 간섭계를 사용한다. 스테이지의 불가피한 기생 운동에 의해 야기되는 요 모션 오차는 위치 결정 대상체의 향 변화를 의미하므로, 스테이지의 성능과 공정 정밀도 향상을 위해 요 모션 오차의 실시간 동적 보정은 매우 중요하다. 요 모션 오차 보상에는 갠트리 제어가 일반적이며, 이 방법을 공기베어링 가이드를 사용하는 스테이지에 적용하기 위해서 회전 모션을 허용하는 유연기구가 스테이지에 적용된다. 본 논문은 공기베어링과 유연기구를 갖춘 H형 XY 스테이지의 정속 구동 성능을 개선하는 방법을 제안한다. 유연기구를 포함한 스테이지의 갠트리 제어 시 선형 모터로부터 발생하는 상호 리플의 발생 원인을 분석하고, 이러한 상호 리플을 보상하는 방안으로 적응 학습 제어를 제시한다. 제시 방안의 검증을 위해 시뮬레이션을 수행하여, 보상 제어를 통해 속도 리플이 약 22 % 수준으로 감소함을 확인하였다. 그리고 요 모션 오차가 발생하는 스테이지 상태를 가정하여 리플 저감 효과를 검증하였다.

진공용 초소형 제품조작을 위한 매니퓰레이터 제작 (Development of manipulator for handling micro components in vacuum)

  • 윤덕원;최현석;한창수;최헌종;홍원표;강은구
    • 한국공작기계학회:학술대회논문집
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    • 한국공작기계학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.40-44
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    • 2005
  • Recently PZT is used in ultra precision mechanism field. PZT itself has a small driving range although it has a high resolution. Many methods, such as inchworm, impact driving, inertial sliding method, etc., have been applied for moving range expansion. In this study, a new actuating mechanism for rotational motion with two driving PZT is proposed. The Fixed-Fixed beam support is applied for compensation of the difference in driving force between expansion and contraction of PZT. The behavior and design parameters of the proposed mechanism are analyzed for improving performance.

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