• 제목/요약/키워드: Trajectory control

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LKS 시스템을 위한 라이다 기반 MRM 알고리즘 개발 (Development of LiDAR-Based MRM Algorithm for LKS System)

  • 손원일;오태영;박기홍
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제20권1호
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    • pp.174-192
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    • 2021
  • 카메라나 레이더에 비해 높은 인지 성능을 제공하는 라이다 센서는 높은 가격으로 의해 ADAS나 자율주행에 적용되기 어려웠으나, 최근 가격이 빠르게 낮아지고 있어 라이다를 활용한 기존 자율주행 기능 개선에 관한 기대가 높아지고 있다. 레벨3 자율주행자동차의 경우, 센서의 결함 또는 한계 등 인지시스템에 위험한 상황이 발생했을 때 운전자에게 수동모드로의 제어권 전환을 요청하며, 만약 이러한 요청에도 운전자가 반응하지 않을 경우 MRM 즉 최소위험기동을 구현하여야 한다. 본 연구에서는 이러한 배경을 바탕으로 인지 시스템에서 생기는 위험으로 인해 LKS의 정상작동이 힘든 경우에 대한, 라이다 기반의 MRM 알고리즘을 개발하였다. 본 논문의 LKS MRM 기술은 라이다에서 수집된 포인트 클라우드 데이터를 기반으로 객체 군집화를 통해 전방에 있는 차량의 이동 경로를 생성하고, 이를 자차량의 목표 경로점으로 변환하여, 카메라 기반의 LKS가 정상 작동을 할 수 없는 경우 라이다 기반의 경로 추종제어를 통해 최소위험기동을 수행한다. 제안된 알고리즘의 성능을 검증하기 위하여 HAZOP 기법을 사용하여 위험원을 식별하였고 이를 바탕으로 검증용 시나리오 3가지를 도출하여, 뵨 연구에서 구축한 시뮬레이션 환경에서 알고리즘 검증을 수행하였다. 그 결과 본 연구에서 제안한 라이다 기반 LKS MRM 알고리즘이 여러 가능한 인지시스템의 위험 상황에 대해 차선이탈을 방지하고 이를 통해 교통사고를 방지하는 것을 확인할 수 있었다.

고유 수용성 신경근 촉진법과 시각 되먹임 기반 관절재현 훈련이 발목관절의 고유 수용성 감각 수준과 한 발 서기 균형 능력에 미치는 영향 (Effects of Proprioceptive Neuromuscular Facilitation and Visual-Feedback based Joint Position Reproduction Training on the Level of Ankle Proprioception and One-leg Standing Balance Ability)

  • 이재선;김종호;강민주;황지선;황선홍
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제43권2호
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    • pp.81-93
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    • 2022
  • Proprioception training has been considered a secondary method to facilitate postural control ability. This study investigated the effects of two different proprioception training methods - the proprioceptive neuromuscular facilitation (PNF) and visual feedback-based joint position and force reproduction (VF) - on postural control advancements. Sixteen healthy people volunteered for this study, and they randomly grouped two. Each group participated in the PNF and VF training for three weeks. We evaluated each subject's proprioception levels and balance ability before and after the training. We used a clinometer and electromyogram (EMG) for VF training. The joint position reproduction test was also used to evaluate the position and force aspects of the proprioception level. We analyzed the trajectory of the center of pressure (COP) while subjects were standing on the firm floor and balance board with one leg using a pressure mat. The improvement of the position aspect of the proprioception level of the VF group (4.93±4.74°) was larger than that of the PNF group (-0.43±2.08°) significantly (p=0.012). The improvement of the anterior-posterior COP velocity of the PNF group (0.01±0.01 cm/s) was larger than that of VF group(0.002±0.01 cm/s) significantly (p=0.046). Changes of position error in the PNF group (rho=0.762, p=0.028) and tibialis anterior force reproduction error in the VF group showed a significantly strong relationship with balance ability variables. These results showed that different PNF and VF have different effects on improving two aspects of proprioception and their relationship with the balance ability. Therefore, these results might be useful for selecting proprioception or balance rehabilitation considering the clinical and patients' situation.

다중센서 융합 및 다수모델 필터 개념을 적용한 강인한 기동물체 추적 (Robust Maneuvering Target Tracking Applying the Concept of Multiple Model Filter and the Fusion of Multi-Sensor)

  • 현대환;윤희병
    • 지능정보연구
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    • 제15권1호
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    • pp.51-64
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    • 2009
  • 다중센서를 이용한 기동물체의 추적은 GPS, INS, 레이더 및 광학장비 등의 위치추적 센서가 이용되며, 이러한 시스템은 UAV, 유도미사일, 우주선 등의 추적 탐지 통제를 위해 사용된다. 기동물체의 위치추적과 관련한 대부분의 연구는 다수의 레이더를 융합하거나 INS, GPS에 보조센서 추가하는 것이다. 하지만 이기종의 센서는 각 시스템특성 및 오차특성이 상이하므로 융합 간에 이를 고려하여 반영강도를 달리하는 연구가 필요하다. 본 논문에서는 다중센서 융합에 의한 추적 성능 향상을 위해 GPS, INS에 지상 레이더를 추가하여 각 센서특성에 따른 오차분석을 실시하고, 융합 간 오차특성에 따라 각 센서의 Sensor Probability를 변화시켜 정밀도와 안정성을 향상시키는 추적 알고리즘을 제안한다. 평가를 위해 UAV의 기동모델에 대한 시뮬레이션을 통해 고도값을 추출하고 제안 알고리즘을 적용하여 성능분석을 실시한다. 연구를 통해 각 센서의 항법정보 융합 간에 오차정도에 따라 측정치의 반영강도를 변화시켜 항법정보의 정확도 향상과 외부의 고의적인 환경변화 및 교란에도 강인한 추적이 가능하다.

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산업용 보일러의 질소산화물 제어를 위한 SNCR 적용 연구 (Study of SNCR Application to Industrial Boiler for NOx Control)

  • 신미수;김혜숙;장동순
    • 대한환경공학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.286-292
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    • 2005
  • 본 연구는 향후 산업적으로 질소산화물 규제가 중요한 문제로 대두될 만한 산업용 보일러를 대상으로 수행하였다. 일반적으로 SNCR 방법의 산업용 보일러로의 적용은 혼합을 위한 충분한 체류시간을 제공하지 못한다는 점에서 적합하지 않은 것으로 알려져 있다. 본 연구의 목적은 SNCR 장치의 산업용 보일러 적용가능성을 조사하기 위한 것이다. 구체적으로 연료로 중유를 사용하는 시간당 스팀 발생량 40톤 규모의 산업용 보일러를 연구 대상으로 하였다. 사업용 보일러의 수치 해석을 위한 3-D 직교좌표계 프로그램에는 난류 유동, 난류 연소반응, NOx의 생성과 환원제와의 반응을 통한 소멸반응 등을 포함하고 있다. 또한 개발된 코드에는 Lagrangian 방법에 의한 입자궤적 프로그램이 포함되어 있고, 주입구에서 접선방향으로의 선회효과를 계산에 의해 고려하였다. 선회버너 효과를 고려한 결과 단화염이 생성되었으며 NOx 환원반응에 적합한 온도 영역의 증가로 인해 NOx 제거효율도 향상되었다. 실험결과와의 비교를 통하여 프로그램을 검증하였으며, 계산결과 혼합용 공기 주입을 통한 환원제와의 혼합 향상을 통해서 SNCR 방법의 산업용 보일러 적용가능성을 확인하였다.

드론을 활용한 초소형 SAR 영상 구현 및 품질 보상 분석 (Drone-Based Micro-SAR Imaging System and Performance Analysis through Error Corrections)

  • 이기웅;김범승;문민정;송정환;이우경;송용규
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제27권9호
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    • pp.854-864
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    • 2016
  • 최근 무인기 탑재를 위한 소형 SAR 시스템 관련연구가 활발하게 진행되고 있으나, 드론과 같은 소형 비행 플랫폼에 대한 적용 사례는 매우 드물다. 드론의 경우, 고정익 무인항공기에 비해 기상, 조종환경 등에 취약하므로 고품질의 SAR 영상을 획득하기 위해서는 매우 정밀한 요동 분석 및 오차 보상 알고리즘이 요구된다. 특히 소형 드론에서는 SAR 탑재체 무게 및 전력의 제약으로 자세 제어 및 센서 장착이 어려워 영상 품질 보장이 어려워진다. 본 연구에서는 드론에 SAR를 탑재하여 영상을 획득하는 가능성을 제시한다. 이를 위해 실제 레이다가 탑재된 드론을 사용하여 SAR 영상을 획득하고, 그 품질을 분석하였다. 드론 SAR 기하 구조 분석을 통해 드론의 요동에 의해 발생될 수 있는 위상오차를 분석하고, 불규칙한 드론 이동에 의한 왜곡을 보상함으로써 드론 SAR의 운용 가능성을 검증하였다.

그리드핀을 적용한 작은 세장비를 갖는 자탄의 천음속 공력특성 전산해석 (Numerical simulation of the aerodynamic characteristics on the grid-fin adapted sub-munition with low aspect ratio under transonic condition)

  • 유재헌;김창기;최윤정;임예슬
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제28권2호
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    • pp.23-33
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    • 2019
  • 작은 세장비(aspect ratio)를 갖는 형상의 자탄(sub-munition)은 자유낙하 시 비행 자세 안정성이 불량하고 항력조절이 어렵다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 일반적인 비행 날개 대신 그리드핀이라고 불리는 핀을 설계하여 자탄에 적용하였다. 우선 자탄의 기본모델을 설정하고, 해당 모델에 대한 자유낙하 하는 천음속(transonic) 조건에서의 전산해석이 수행되었으며 풍동시험을 통해 전산해석 결과를 검증하였다. 기본모델의 경우 요구되는 수준의 높은 항력은 얻었으나 자세 안정성이 확보되지 않았다. 이를 개선하기 위해 그리드핀의 설계변수 중 하나인 웹 두께(web-thickness)를 변경하여 2종의 핀을 추가로 설계하였으며 해당 설계안에 대한 전산해석을 수행하였다. 수행 결과, 웹 두께가 가장 얇은 조건에서 자세 안정성이 가장 우수하게 확보되었으며 항력계수도 큰 값을 유지하였다. 해석 결과를 기반으로 그리드핀 설계를 완료하고, 자탄에 대한 공력자료를 확보하여 이를 토대로 자탄의 탄도를 예측할 수 있는 기반이 마련되었다. 또한, 그리드핀이 다양한 형태의 비행체와 탄에 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

캠방식 채소 정식기의 작동 특성 및 식부장치 작동 메커니즘 분석 (Operational Characteristics of a Cam-type Vegetable Transplanter and Mechanism of a Transplanting Device)

  • 박정현;황석준;남주석
    • 농업생명과학연구
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    • 제53권4호
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    • pp.113-124
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    • 2019
  • 본 연구에서는 국내 밭작물 재배농가에서 주로 사용되는 캠방식 채소 정식기를 대상으로 작동특성 및 식부장치 작동 메커니즘 분석을 수행하였다. 정식기의 주요 구성요소 및 동력전달경로를 파악하였으며, 주행속도 및 주간거리 단수 변화에 따른 최대 및 최소 작동주기를 도출하였다. 이를 바탕으로 3D모델링 및 시뮬레이션을 수행하여 식부호퍼 극하단점의 궤적 및 조건별 주간거리를 도출하였으며 필드시험을 통해 실제 주간거리와 비교 검증하였다. 주요 결과로써, 식부장치는 13개의 링크와 17개의 회전 조인트 및 1개의 하프 조인트로 구성된 1 자유도의 기구이며, 각 부분들은 캠과 링크장치들의 복합구조를 갖는다. 식부장치 요소들의 연속적이고 반복적인 운동에 의해 식부호퍼는 지면과 연직인 자세를 유지하며 묘를 안정적으로 정식한다. 동력은 엔진과 변속기를 통해 주행부 및 식부장치로 전달되었으며 식부장치의 최대 및 최소 주간거리는 각각 약 900 mm 및 350 mm이다.

지하대공간 초동 화재진압에 적용가능한 자율형 소화체계의 폼 분사 해석 기법 연구 (Numerical study on the foam spraying for AFDSS applicable to initial fire suppression in large underground spaces)

  • 박진욱;유용호;김휘성
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제23권6호
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    • pp.503-516
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    • 2021
  • 자율형 초동소화 체계는 복합적 감지 기술 및 화재 위치별 정확한 타격을 위한 분사/제어 기술등에 대한 고도의 기술이 필요하다. 또한, 상황에 따라 유류화재에 대한 대응을 위해 폼(foam) 분사 기능이 포함하여야 한다. 다만, 단일 분사 모니터를 공용으로 사용할 시 청수와 폼(foam) 분사 특성이 상이하므로 정확한 화재 진압을 위해서는 분사궤적 및 거리에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 자율형 소화체계 구축을 위해 개발된 분사 모니터를 통한 폼 분사 특성 분석을 위해 실험적 연구와 수치해석적 연구를 복합적으로 수행하였다. 폼 분사에 대한 유동해석을 위해 OpenFOAM 해석 소프트웨어를 사용하여 모델링을 하였으며, 폼 특성은 일반적인으로 사용되고 있는 포소화약제 수성막포를 적용하였다. 폼 형태에 따라 분사압, 분사각에 따른 분사 거리 해석을 수행하였으며, 동시에 분사 실험을 통해 결과에 대한 검증 및 결과를 제시하였다.

국립미술관의 재구성: 운영의 자율성을 향한 궤적 그리고 논란 - 국립현대미술관의 사례를 중심으로 - (Reframing the National Art Museum: the Trajectory and Controversy towards the Operational Autonomy: the Case of the National Museum of Modern and Contemporary Art, Korea)

  • 김연재
    • 예술경영연구
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    • 제53호
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    • pp.71-99
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    • 2020
  • 본 연구는 전지구화의 일면인 신자유주의적 경제논리와 맞물리며 예술기관의 자율성 확보라는 과제에 대응해왔던 국립현대미술관(이하 국현)의 사례를 다룬다. 국현은 개관 이후 정부의 개발주도형 국가체제와 관료주의적 논리로 인해 그 운영 자율성이 제한된 상태로 운영되어왔다. 1997년의 IMF 금융위기 이후, 국현은 신자유주의적 패러다임의 세계적 확산과 동시에 정부 부문의 구조조정 차원에서 시도된 책임운영기관화와 특수법인화의 대상기관으로 지정되면서 그 운영적 자생력을 평가받게 된다. 논문에서는 두 정책 사업이 어떠한 문화사회적 배경 하에 추진되었는지를 살펴본다. 나아가 이 사업의 시행 또는 철회 여부와는 별개로 국립예술기관의 운영 자율성을 보장한다는 취지에서 시행하고자 했던 책임운영기관화와 특수법인화가 국현의 이해주체들 간의 어떠한 충돌을 야기했는지 논의해본다. 연구 결과, 신자유주의 담론에 입각한 조직개편은 국현으로 하여금 차별적 맥락의 '공공성'을 동시적으로 충족시켜야 하는 운영적 딜레마를 야기할 수 있다. 또한 정부의 개입을 최소화하여 경쟁 원리에 따른 성과중심 체제를 정착시킨다는 본래의 취지와는 달리, 위제도들의 실질적 운영 주체가 여전히 국가(정부)이며 그 영향력이 영속적인 형태로 유지될 수 있음을 조명했다.

외력에 따른 항로 폭 설정을 위한 항만 및 어항 설계기준에 관한 연구 (A Study on Proposing the Harbor and Fishery Design Criteria for the Channel Width based on External Factors)

  • 이대한;권유민
    • 해양환경안전학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.184-193
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    • 2024
  • 항만 및 및 어항 설계기준에서는 항로의 설정 시 선박의 안전 항행을 보장하고 조선이 용이하도록 설계되어야 한다고 정의하고 있다. 그중 항로 폭 설정은 항로를 설정함에서 중요한 조건 중 하나이다. 그러나 우리나라 항로 폭 설정 기준은 국외의 정량적 평가기준과 비교하여 정성적 평가 기준에 비중이 있다. 선박이 항주 중에 받는 저항에 직·간접적으로 영향을 미치는 것이 바람, 조류, 파랑 등의 자연환경 요소이다. 자연환경 요소의 크기에 따라 항주 중인 선박에 미치는 영향이 안전 운항에 위협이 되기도 한다. 이를 방증하듯 우리나라에서는 자연환경 여건에 따라 선박 출항 통제를 규정하고 있다. 이처럼 선박 안전 운항에 밀접한 관계가 있는 자연 환경적 요인을 반영하기 위해 국외의 항로 설계지침에서는 자연환경 요소들의 정량적 평가 기준을 제시하여 항로 폭 설계 시 반영하고 있지만 우리나라는 외력을 고려한 구체적인 평가 기준이 마련되어 있지 않은 실정이다. 본 연구에서는 목포항 입·출항 선박들의 항적을 기초 자료로 활용하여 실제 선박들이 운항하면서 사용한 항로 폭과 자연환경 요소와의 관계를 분석하고 이를 바탕으로 조류 크기에 따른 필요 항로 폭을 제시하고 국외의 항로 설계지침과 비교하였다.