• International Journal of Control, Automation, and Systems
• /
• 제1권4호
• /
• pp.444-452
• /
• 2003

An integration system with multi-measurement sets can be realized via combined application of a centralized and federated Kalman filter. It is difficult for the centralized Kalman filter to remove a failed sensor in comparison with the federated Kalman filter. All varieties of Kalman filters monitor innovation sequence (residual) for detection and isolation of a failed sensor. The innovation sequence, which is selected as an indicator of real time estimation error plays an important role in adaptive mechanism design. In this study, the centralized Kalman filter with adaptive measurement fusion is introduced by means of innovation sequence. The objectives of adaptive measurement fusion are automatic isolation and recovery of some sensor failures as well as inherent monitoring capability. The proposed adaptive filter is applied to the GPS/SDINS integration system with an additional sensor. Simulation studies attest that the proposed adaptive scheme is effective for isolation and recovery of immediate sensor failures.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제10권4호
• /
• pp.1611-1629
• /
• 2016

Recently, deploying WiFi access points (APs) for facilitating indoor localization has attracted increasing attention. However, most existing mechanisms in this aspect are typically simulation based and further they did not consider how to jointly utilize pre-existing APs in target environment and newly deployed APs for achieving high localization performance. In this paper, we propose a measurement-based AP deployment mechanism (MAPD) for placing APs in target indoor environment for assisting fingerprint based indoor localization. In the mechanism design, MAPD takes full consideration of pre-existing APs to assist the selection of good candidate positions for deploying new APs. For this purpose, we first choose a number of candidate positions with low location accuracy on a radio map calibrated using the pre-existing APs and then use over-deployment and on-site measurement to determine the actual positions for AP deployment. MAPD uses minimal mean location error and progressive greedy search for actual AP position selection. Experimental results demonstrate that MAPD can largely reduce the localization error as compared with existing work.

• 센서학회지
• /
• 제33권1호
• /
• pp.48-55
• /
• 2024

Metal-oxide-based semiconductor gas sensors are widely used because of their advantages, such as high response and simple sensing mechanism. Recently, with the rapid progress in sensor networks, computing power, and microsystem technology, sensor applications are expanding to various fields, such as food quality control, environmental monitoring, healthcare, and artificial olfaction. Therefore, the development of highly selective gas sensors is crucial for practical applications. This article reviews the developments in novel sensor design consisting of sensing films and physical and chemical filters for highly selective gas sensing. Unlike conventional sensors, the sensor structures with filters can separate the sensing and catalytic reactions into independent processes, enabling selective and sensitive gas sensing. The main objectives of this study are directed at introducing the role of various filters in gas-sensing reactions and promising sensor applications. The highly selective gas sensors combined with a functional filter can open new pathways toward the advancement of high-performance gas sensors and electronic noses.

• 로봇학회논문지
• /
• 제11권2호
• /
• pp.108-114
• /
• 2016

This paper presents a sensor-based cane mechanism for walking aid of the visually impaired person. We also describe an approach to decide properly the length of the specified cane mechanism. The cane mechanism has some sensors to identify the possibility of a collision between the cane user and an object and/or a person, and a signal processing unit that enables the user to recognize such a collision is attached in the mechanism. Thus, the walker using this cane can recognize in advance the possibility of such a collision in his walking process. Consequently, it is helpful for the visually impaired person to walk on a pedestrian road safely. The feature of the proposed cane mechanism and its availability have been shown through experimental works in a typical walking environment.

• 정보처리학회논문지C
• /
• 제15C권5호
• /
• pp.329-342
• /
• 2008

무선 센서 네트워크는 여러 가지 제약점을 가지고 있기 때문에 에너지 효율성과 보안성 제공은 중요한 이슈이다. 기존에 라우팅에 있어서 tree-based와 multipath-based라는 두 가지 접근법을 효과적으로 통합시킨 Tributaries and Deltas(TD)가 제안된 바가 있으며, 본 논문에서는 TD 구조에 계층성이 더해진 클러스터 기반의 TD를 제안하여 기존 TD보다 향상된 성능을 증명하였다. 클러스터 기반의 TD 구조는 두 가지 상황에서 기존의 TD보다 더 좋은 성능을 가짐을 보여 주었다. 하나는 베이스스테이션(BS)이 잘못된 정보를 받았다 판단하고 재전송을 요구할 때와, 또 다른 하나는 BS가 이동성을 가지고 있을 때이다. 또한 제안된 구조에 적합한 키 설립 메커니즘을 제안하여 에너지 효율성뿐만 아니라 보안성도 고려한 새로운 센서 네트워크 구조를 제안하였고 TinyOS 2.0을 기반으로 TmoteSKY 센서 보드에 구현하여 실제 네트워크에서의 응용 가능성을 입증하였다.

• 대한원격탐사학회지
• /
• 제34권2_1호
• /
• pp.227-236
• /
• 2018

다양한 목적으로 개발되는 영상획득용 카메라는 고품질의 영상정보 획득을 위해 초점제어 기능이 탑재될 수 있다. 영상의 품질향상을 위한 후처리 보정에 앞서, 광학계와 영상센서를 비롯한 하드웨어를 통해 우수한 1차 영상 획득이 선행되어야 한다. 고해상도의 영상 촬영 임무를 수행하는 위성탑재용 고해상도 카메라의 경우, 고정된 광학계로 인해 일반 카메라와 달리 초점제어가 필수요건은 아니지만, 여러 외부요인으로 인해 해당 기능이 필요할 수 있다. 위성용 전자광학카메라의 초점제어방식에는 모터를 사용하는 기본적인 방식이 있으나, 이에 비해 다양한 장점(설계, 설치, 운용, 오염, 고신뢰성 등)을 갖는 열 제어에 의한 초점제어 방법이 대안으로 제시될 수 있다. 본 논문에서는 카메라경통에 설치된 온도센서와 히터를 이용한 초점제어방법을 설계하고 구현한 결과를 설명한다. 제안하는 초점제어방법에서, 측정된 온도 정보는 칼만필터를 통해 제어에 필요한 온도 데이터로 변환되고, 이 값을 이용하여 구현된 PI 제어기를 통해 열에 의한 초점제어가 수행된다.

• 태양에너지
• /
• 제19권4호
• /
• pp.81-91
• /
• 1999

The work presented here is a design and development of sun tracking system for the parabolic dish concentrator. Parabolic dish concentrator is mounted on azimuth and elevation tracking mechanism, and controlled to track the sun with computed and measured sun positions. Sun tracking mechanism is composed of 1/30000 speed reducer(3 stages) and 400W AC servomotor for each axis. The nominal tracking speed of each axis is ${\pm}0.6^{\circ}/sec$ and the system has a driving range of $340^{\circ}$ in azimuth and of $135^{\circ}$ in elevation. Sun tracking control system consists of sun sensor, wind speed and direction measurement system, AC servomotor position control system and personal computer as a master controller. Sun sensor detects the sun located within ${\pm}50^{\circ}$ measured from the sun sensor normal direction. Computer computes the sun position, sunrise and sunset times and controls the orientation of parabolic dish concentrator through the AC servomotor position control system. It also makes a decision of whether the system should follow the sun or not based on the information collected from sun sensor and wind speed and direction measurement system. The sun tracking system developed in this work is implemented for the experimental work and shows a good sun tracking performance.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제39권7호
• /
• pp.682-687
• /
• 2011

일반적으로 탑재 교정을 위한 교정 반사경 구동장치는 교정임무 수행 시에는 주광경로 상의 전개위치로 반사경을 구동하며, 교정 후에는 주광경로와 이격된 수납위치로 반사경을 구동한다. 교정 반사경 구동장치의 결함 발생 시에는 반사경이 전개된 상태로 남아 주광경로를 차단하지 않도록 반사경을 강제 수납한다. 본 논문에서 제안한 결함 안전장치를 가지는 교정용 반사경 구동장치는 구동을 위한 스텝모터, 전개 및 수납 상태확인을 위한 마이크로 스위치, 베어링과 스프링의 기능을 동시에 갖는 피봇베어링 등으로 구성된다. 본 논문에서는 상기의 기능을 갖는 교정 반사경 구동장치 구현을 위한 구동장치 구성을 제안하였으며, 구성요소의 최적화 설계치를 도출하고 기능시험을 통해 결함안전 기능을 갖는 교정 반사경 구동장치의 유효성을 검증하였다.

• Ocean Systems Engineering
• /
• 제14권1호
• /
• pp.53-72
• /
• 2024

The interaction of the blade of surface-piercing propellers (SPPs) with the water/air surface is a physical phenomenon that is difficult to model mathematically, so that such propellers are usually designed using empirical approaches. In this paper, a newly developed mechanism for measuring the torque of SPPs in an open water circuit is presented. The mechanism includes a single-component load cell and a deformable torque sensor to detect the forces exerted on the propeller. Deformations in the sensor elements lead to changes in the strain gauge resistance, which are converted into voltage using a Wheatstone bridge. The amplified signal is then recorded by a 16-channel data recording system. The mechanism is calibrated using a 6-DoF calibration system and a Box-Behnken design, achieving 99% accuracy through multivariate regression and ANOVA. Finally, the results of performance tests on a 4-blade propeller were presented in the form of changes in the torque coefficient as a function of feed rate. The results show that the new mechanism is 8% more accurate than conventional empirical methods.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
• /
• 제19권6호
• /
• pp.169-174
• /
• 2019

최근 원격통신용 미러의 정밀 제어를 위한 초정밀 구동 메커니즘 설계에 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 초정밀 구동 메카니즘의 구성 조건을 만족하기 위하여 마이크로미터(um)의 분해능을 가진 탄성힌지(flexure hinge)를 이용한 6자유도 스테이지 메카니즘을 제안한다. 탄성힌지를 조인트로 이용하여 공간상의 6자유도 스테이지를 설계하고, 탄성힌지의 탄성변형을 이용하여 반복적인 운동을 제공한다. 공간상의 6 자유도 스테이지를 개발하기 위하여 탄성힌지를 이용한 평면상의 2 자유도 스테이지를 설계하고 이를 조합하여 6 자유도 스테이지를 제작하였다. 유한요소 해석을 통하여 단위입력에 대한 최대 출력변위를 생성하는 탄성힌지의 크기와 형상을 결정하였고, 전체 스테이지를 구동 할 때, 개별 탄성힌지가 탄성 영역 안에서 구동됨을 유한요소 해석을 통하여 증명하였다. 또한 전체 스테이지 구동의 변위보정과 강성검증을 실험적으로 증명하기 위하여 CCD 레이저 변위센서를 이용한 스테이지 변위 해석을 진행하였다.