다목적실용위성-5호는 2010년 발사를 목표로 고도 550km의 저궤도에 위치하게 될 것이다. 다목적실용위성-5호의 임무인 고정밀 SAR(Synthetic Aperture Radar) 영상을 처리하기 위해서는 정확한 위성의 위치(20cm) 와 속도(0.03cm/s)가 결정되어야 한다. 이러한 요구 조건은 한국 전자통신연구원에서 개발한 ETRI GNSS Precise Orbit Determination(EGPOD) 소프트웨어로 검증하였다. 0.1Hz 수신 주기의 SAC-C 위성 반송파위상 데이터로 정밀궤도결정을 수행하였다. 이중 주파수 GPS 데이터를 사용하여 수신 선호의 전리층 오차를 대부분 제거하고 이중 차분된 데이터를 생성함으로써 GPS 위성과 수신기의 공통된 시계 오차를 없앴다. 동역학 모델 접근 방법을 이용하였고, Batch Least Square Estimator(BLSE) 필터로 각 데이터 아크(arc) 에 해당하는 위성의 위치와 속도, 대기저항 계수, 태양풍 계수를 추정하였다. 또한 정밀한 동역학 모델을 위하여 모델 되지 않은 부정확한 가속도 항을 보충하는 경험 가속도를 추가하였다. 경험 가속도는 위성의 공전 주기(revolution) 당 한번씩 시선방향(radial), 진행방향(along-track), 수직방향(cross-track)으로 추정하고, 수직방향의 상수 항에 대해서는 해당 데이터 아크에 관하여 부가적으로 추정하였다. 정밀궤도결정 결과 검증을 위하여 EGPOD 소프트웨어에서 얻어진 결과와 JPL에서 제공하는 정밀궤도력(Precise Orbit Ephemeris)을 비교하였다.
위치를 추적하기 위해 사용되는 대표적인 방법은 위성항법시스템(GPS)과 관성 항법장치(INS)이다. 위성항법장치는 어떤 한 지점에 대해 오차가 발생할 수 있으나 누적 오차가 없다는 장점이 있다. 위치 정보를 얻기 위해서 3개 이상의 위성으로부터 GPS정보를 수신하여야 하나 수신 강도가 약하거나 터널과 같은 수신 불능지역인 지역에서는 위성항법시스템의 정보를 획득할 수 없다는 단점이 있다. 관성항법장치의 경우 자이로스코프 및 가속도계의 정보를 이용하여 항체의 위치 및 자세 정보를 수Hz부터 수백 Hz의 높은 데이터 송수신율로 속도 및 방향을 측정한다. 관성항법장치는 짧은 시간 동안 매우 정밀한 항법 성능을 나타내지만 가속도 및 각속도에서 속도성분으로 적분하는 과정에서 오차가 누적되어 시간이 경과함에 따라 항법 오차가 증가하는 단점이 있다. 본 논문에서는 이 두 시스템의 단점을 상호 보완하여 위성항법장치와 관성항법장치의 위치 정보에 센서융합 알고리즘 적용 및 실험을 통하여 성능분석을 하였다. 위성항법시스템의 수신 불능지역에서는 측정된 데이터를 SVD를 이용하여 모델링한 후 위치 보정 알고리즘을 적용하여 위치 정보를 획득하는 실험 결과를 통해 확인한다.
Park, Cheol Woo;Lee, Changho;Lim, SooHee;Ni, Aleksey;An, Jin Hyo;Lee, Ho;Bae, Jae Sung;Kim, Jeehyun
Journal of the Optical Society of Korea
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제16권2호
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pp.174-180
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2012
In this study, the feasibility of spectral domain optical Doppler tomography for measuring blood flow characteristics in a micro-tube was demonstrated through several experiments. The use of an SD-ODT system in blood flow measurement can provide high resolution images (5 microns resolution). We prepared three capillary tubes to reveal the effect of different concentrations of hematocrit ratio (HR). One tube serves as the control. The two other tubes contained different concentrations of HR (5%, 25%). Three different capillary tube inlet flow velocities were tested in the present study. The Reynolds number (Re) which is based on the capillary tube inner diameter ranges from Re=6 to 48. We calculated a Doppler shift of the power spectrum of the temporal interference fringes with Kasai autocorrelation function to achieve the velocity profile of the flow. As a result, SD-ODT systems could not detect the cell depletion layer in the present study due to the limitation of spatial resolution. Nevertheless, these systems were proven to be capable of observing the RBCs of blood.
GPS 수신기는 잡음이 섞인 의사거리와 도플러 측정값으로부터 사용자의 위치, 속도 및 시간을 결정하여야한다. GPS 수신기는 일반적으로 최소자승법(Least Square Method)을 사용한다. 칼만필터(Kalman Filter)는 시스템의 동적특성과 시스템 잡음의 확률적 특성을 이용하는 최적 예측기로 알려져 있다. 본 논문에서는 GPS 수신기를 위한 8차 칼만 필터를 설계하고, 필터의 계산 부담을 줄이고 안정도를 향상시키기 위해 UD칼만필터, Steady-State 칼만필터, Schmidt 칼만필터 등의 기법들을 적용하였다. 설계된 필터의 성능을 실제 수신기에 구현하여 검증하고 결과를 분석하였다.
In this paper, we propose an algorithm for planning an optimal path to capture a moving object by a mobile robot in real-time. The direction and rotational angular velocity of the moving object are estimated using the Kalman filter, a state estimator. It is demonstrated that the moving object is tracked by using a 2-DOF active camera mounted on the mobile robot and then captured by a mobile manipulator. The optimal path to capture the moving object is dependent on the initial conditions of the mobile robot, and the real-time planning of the robot trajectory is definitely required for the successful capturing of the moving object. Therefore the algorithm that determines the optimal path to capture a moving object depending on the initial conditions of the mobile robot and the conditions of a moving object is proposed in this paper. For real-time implementation, the optimal representative blocks have been utilized for the experiments to show the effectiveness of the proposed algorithm.
In this paper, we propose an algorithm for planning an optimal path to capture a moving object by a mobile robot in real-time. The direction and rotational angular velocity of the moving object are estimated using the Kalman filter, a state estimator. It is demonstrated that the moving object is tracked by using a 2-DOF active camera mounted on the mobile robot and then captured by a mobile manipulator. The optimal path to capture the moving object is dependent on the initial conditions of the mobile robot, and the real-time planning of the robot trajectory is definitely required for the successful capturing of the moving object. Therefore the algorithm that determines the optimal path to capture a moving object depending on the initial conditions of the mobile robot and the conditions of a moving object is proposed in this paper. For real-time implementation, the optimal representative blocks have been utilized for the experiments to show the effectiveness of the proposed algorithm.
본 논문은 가변게인 회전자 자속관측기를 이용하여 전동기의 영 속도를 포함하는 전 속도대역에서 우수한 성능을 갖는 스핀들 유도전동기의 센서리스 벡터제어기법을 제안하였다. 제안한 유도전동기의 센서리스 속도제어를 위한 고피나스 모델 자속관측기는 전동기의 저속영역에서 추정속도에 따른 가변구조 PI이득을 사용한다. 실험 결과는 제안한 센서리스 알고리즘의 만족스러운 운전 결과를 보여준다.
최근 수 년 동안 이족보행 로봇 제어는 로봇 분야에서 각광을 받는 분야인 한편, 어려운 분야이기도 하다. 본 논문에서는 이족보행 로봇을 위한 적응 퍼지 논리를 이용한 새로운 강인한 제어 방법을 제안한다. 적응 퍼지 논리는 알려지지 않은 불확실성을 제거하기 위한 시스템 추정기로 사용된다. 우선 발바꿈과 불확실성, 외란 등의 영향을 포함한 로봇 모델을 제안한다. 다음, 관절의 속도 측정을 하지 않는 제어기를 설계한다. 퍼지 논리를 튜닝하기 위하여 퍼지 추정 오차 관측기를 시스템에 포함시켰다. 마지막으로 제어방법의 타당성을 보이기 위하여 시뮬레이션 결과를 보여준다.
Yang, Dan;Jiang, Yunchun;Yang, Jiayan;Bi, Yi;Yang, Bo
천문학회지
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제47권3호
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pp.105-113
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2014
We apply differential affine velocity estimator (DAVE) to the Solar Dynamics Observatory (SDO)/Helioseismic and Magnetic Imager (HMI) 12-min line-of-sight magnetograms, and separately calculate the injected magnetic helicity for the leading and the following polarities of nine emerging bipolar active regions (ARs). Comparing magnetic helicity flux of the leading polarity with the following polarity, we find that six ARs studied in this paper have the following polarity that injected more magnetic helicity flux than that of the leading polarity. We also measure the mean area of each polarity in all the nine ARs, and find that the compact polarity tend to possess more magnetic helicity flux than the fragmented one. Our results confirm the previous studies on asymmetry of magnetic helicity that emerging bipolar ARs have a polarity preference in injecting magnetic helicity. Based on the changes of unsigned magnetic flux, we divide the emergence process into two evolutionary stages: (1) an increasing stage before the peak flux and (2) a constant or decreasing stage after the peak flux. Obvious changes on magnetic helicity flux can be seen during transition from one stage to another. Seven ARs have one or both polarity that changed the sign of magnetic helicity flux. Additionally, the prevailing polarity of the two ARs, which injects more magnetic helicity, changes form the following polarity to the leading one.
In this paper, a nonlinear controller based on adaptive back-stepping method is proposed for high performance operation of Interior Permanent Magnet Synchronous Motor (IPMSM). First, in order to improve the performance of speed tracking, a nonlinear back-stepping controller is designed. In addition, since it is difficult to achieve the high quality control performance without considering parameter variation, a parameter estimator is included to adapt to the variation of load torque in real time. Finally, for the efficiency of power consumption of the motor, controller is designed to operate motor with the minimum current for the required maximum torque. The proposed controller is tested through experiment with a 1-hp Interior Permanent Magnet Synchronous Motor (IPMSM) for the angular velocity reference tracking performance and load torque volatility estimation, and to test the Maximum Torque per Ampere (MTPA) operation. The result verifies the efficacy of the proposed controller.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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