• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
• /
• 제8권4호
• /
• pp.201-208
• /
• 2019

Numerical integration is necessary for satellite orbit determination and its prediction. The numerical integration algorithm can be divided into single-step and multi-step method. There are lots of single-step and multi-step methods. However, the Runge-Kutta method in single-step and the Adams method in multi-step are generally used in global navigation satellite system (GNSS) satellite orbit. In this study, 4th and 8th order Runge-Kutta methods and various order of Adams-Bashforth-Moulton methods were used for GLObal NAvigation Satellite System (GLONASS) orbit integration using its broadcast ephemeris and these methods were compared with international GNSS service (IGS) final products for 7days. As a result, the RMSE of Runge-Kutta methods were 3.13m and 4th and 8th order Runge-Kutta results were very close and also 3rd to 9th order Adams-Bashforth-Moulton results. About result of computation time, this study showed that 4th order Runge-Kutta was the fastest. However, in case of 8th order Runge-Kutta, it was faster than 14th order Adams-Bashforth-Moulton but slower than 13th order Adams-Bashforth-Moulton in this study.

• Kyungpook Mathematical Journal
• /
• 제56권2호
• /
• pp.311-327
• /
• 2016

In this paper, we propose an error embedded Runge-Kutta method to improve the traditional embedded Runge-Kutta method. The proposed scheme can be applied into most explicit embedded Runge-Kutta methods. At each integration step, the proposed method is comprised of two equations for the solution and the error, respectively. These solution and error are obtained by solving an initial value problem whose solution has the information of the error at each integration step. The constructed algorithm controls both the error and the time step size simultaneously and possesses a good performance in the computational cost compared to the original method. For the assessment of the effectiveness, the van der Pol equation and another one having a difficulty for the global error control are numerically solved. Finally, a two-body Kepler problem is also used to assess the efficiency of the proposed algorithm.

• 한국측량학회지
• /
• 제28권6호
• /
• pp.573-578
• /
• 2010

위성항법시스템에서 정확한 위성궤도결정 기술은 측위 정확도 향상의 필수적인 조건이다. 이 연구에서는 GLONASS의 방송궤도력과 4차 Runge-Kutta 수치적분법을 이용하여 위성좌표를 결정하였으며, 적분간격과 적분시간에 따른 위성궤도의 정확도를 비교하였다. 적분간격에 따른 위성궤도 정확도분석결과, 적분간격이 l초일 때와 300초일 때의 3차원 RMS 오자의 차이가 3cm에 불과한 반면 처리시간은 100배 이상 향상되었다. 적분시간에 따른 위성좌표의 3차원 RMS 오차는 적분시간이 30분, 150분, 300분일 때 각각 8.3m, 187.3m, 661.5m로 나타났으며, 이를 통해 적분시간을 짧게 할수록 정확도가 향상되는 것을 확인하였다. 따라서 이 연구에서는 GLONASS 측위를 위한 위성좌표 결정의 정확도 향상을 위해 적분시간을 최소화할 수 있는 Forward와 Backward 적분을 적용하는 방안을 제안하였으며, 이와 같은 방법을 사용할 경우 5m이하의 위성좌표 산출 정확도를 확보할 수 있다.

• 한국소음진동공학회논문집
• /
• 제21권3호
• /
• pp.264-270
• /
• 2011

This paper deals with dynamic response of a beam structure with discrete spring-damper supports under a moving mass. Governing equations of motion taking into account of all inertia effects of the moving mass were derived by Galerkin's mode summation method, and Runge-Kutta integration method was applied to solve the differential equations. The effects of the speed of the moving mass, spring stiffness, damping coefficient, span number of a beam structure, mass ratio of the moving mass on the dynamic response of the beam structure have been studied. Some numerical results provide design engineers for the beam structure design with discrete supports under a moving mass.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
• /
• pp.868-873
• /
• 2003

This paper deals with the linear dynamic response of an elastically restrained beam under a moving mass, where the elastic support was modelled by translational springs of variable stiffness. Governing equations of motion taking into account of all inertia effects of the moving mass were derived by Galerkin's mode summation method, and Runge-Kutta integration method was applied to solve the differential equations. The effects of the speed, the magnitude of the moving mass, stiffness and the position of the support springs on the response of the beam have been studied. A variety of numerical results allows us to draw important conclusions for structural design purposes.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
• /
• 제어로봇시스템학회 1991년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); KOEX, Seoul; 22-24 Oct. 1991
• /
• pp.383-388
• /
• 1991

This paper analizes two numerical integration methods, both based on the Runge Kutta 4-th order formula for deterministic systems, for digital simulation of a differential equation driven by white noise. It is shown that a "standard' Runge Kutta method for stochasitic systems yields solutions of Stratonovich differential equations, while Riggs and Phillips' method results in solutions of Ito differential equations. Therefore the white noise differential equation must be converted into the equivalent Ito equation before the latter method is used. Digital simulation results for a simple differential equation are also presented.nted.

• 한국소음진동공학회논문집
• /
• 제21권4호
• /
• pp.365-373
• /
• 2011

This paper presents the dynamic response and the vibration characteristics for a rail-track supported by discrete springs and dampers. Recently, automatic conveyer system, rail-track, rack-master system demand the soundproof facilities and vibration suppression measures in order to satisfy the strict environmental standards. The equations of motions of the dynamic characteristics for a vibration suppression rail-track under a traveling mass were derived by Galerkin's mode summation method considering gravity, centrifugal force, Coriolis force, inertia force of the moving mass, transverse inertia of the rail-track. Also, numerical results were calculated by Runge-Kutta integration method. In order to investigate vibration characteristics and dynamic responses, modal testing and measurement of the responses of the rail-track were performed. Through the experiment and numerical simulations, numerical results have a good agreement with experimental ones.

• 대한조선학회논문집
• /
• 제31권3호
• /
• pp.87-99
• /
• 1994

Reynolds Averaged Navier-Stokes 방정식을 수치해석하여 Wigley 선형 주위의 난류유동을 계산하였다. 정규격자상에서 공간의 이산화는 2차 정도의 유한차분법을, 시간의 적분에는 4단계 Runge-kutta법을 이용하였다. 시간 증분을 크게 하기 위하여 Jameson의 잔류항 평균 기법을 사용하였다. 압력 Poisson 방정식으로부터 압력장을 구하였고 난류닫음 조건을 만족시키기 위하여 Baldwin-Lomax의 난류 모형을 사용하였다. 수치계산은 레이놀드수가 $4.5{\times}10^6$에서 수행하였고 계산된 속도와 압력분포는 실험 결과와 비교적 잘 일치하는 것을 확인하였다.

• 정보처리학회논문지B
• /
• 제13B권1호
• /
• pp.15-20
• /
• 2006

이 논문은 컴퓨터 게임을 위한 물리 엔진의 성능 향상 및 이를 적용한 지능적인 게임 캐릭터에 관한 연구를 서술한다. 물리적 상황을 자동으로 인식하는 알고리즘으로는 Momentum back-propagation을 적용하였다. 또한 우리는 각 상황에 따른 적분 방식의 실험 결과를 제시한다. 실험을 위하여 Euler Method, Improved Euler Method, 및 Runge-kutta Method의 세 가지의 적분 방식을 적용하였다. 각 적분 방식의 실험 결과에서 충돌이 없는 상황에서는 Euler Method가 최적의 성능을 보여주었다. 또한 충돌 상황에서는 세 가지 방식이 모두 비슷한 성능을 보여주었지만, Runge-kutta Method가 최적의 정확도를 보여주었다. 물리 상황인식에 대한 실험결과에서는 입력 층과 출력 층이 고정된 상태에서 은닉 층이 3일 때 가장 좋은 성능을 보여주었고, 또한 학습횟수가 30000일 때 최적의 성능을 보여주었다. 앞으로 우리는 다른 장르의 게임에 이러한 물리적 컨텍스트(context)를 인식하는 연구를 진행할 것이며 또한 전체 게임의 성능을 증가할 수 있도록 M-BP이외의 인식 알고리즘을 적용할 것이다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제10권1호
• /
• pp.1-7
• /
• 1990

이 논문은 자유단에 집중하중과 만재 등분포하중이 작용하는 캔틸레버 보의 과대처짐을 해석한 연구이다. 과대처짐을 해석하기 위하여 처짐곡선의 Bernoulli-Euler 미분방정식을 이용하였고, 이 미분방정식을 Runge Kutta method와 Regula Falsi method를 이용하여 수치해석할 수 있는 기법을 개발하였다. 수치해석의 결과로 하중과 자유단의 수평처짐, 수직처짐 및 회전각과의 관계를 무차원화하여 도시하였고 또한 몇 개의 전형적인 과대처짐곡선을 무차원화하여 도시하였다.