• 한국항해학회지
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• 제7권2호
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• pp.1-45
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• 1983

This paper concerns the applications of the Kalman filter to navigation and the develment of computer programs of the navigational calculations. Methods to apply the Kalman filter to celestial fix, fix by cross bearing and cocked hat are proposed, and numerical simulations under various noise conditiions are conducted. The accuracy of the optimal positions obtained by the Kalman filter is compared with that of the fixed positiions by radial error method. In the case of celestial fix, an algorithm to estimate the optimal positions by using the linear Kalman filter is presented. The optimal positions by the Kalman filter are compared with the running fixes and with the most probable positions obtained from a single line of position. It is confirmed that the resutls of the proposed method are more accurate than the others. In practical piloting, bearings are generally measured intermittently and the measurement process is nonlinear. It is, therefore, difficult for us to apply the Kalman filter to fix by cross bearing. In order to be used in such an unfavorable case, the extended Kalman filter is revised and the aplicability of the revised extended Kalman filter is checked by numerical simulation under various noise conditions. In a cocked hat, an inside or outside fix is dependent only upon azimuth spread, if the error of each line of position is assumed to be equal both in magnitude and sign. A new technique of selecting a ship's position between an inside fix and an outside fix in a cocked hat by using fix determinant derived from the equation of three lines of position is also presented. The relations among the optimal position by Kalman filter, incentre (or excentre) and random error centtre of the cocked hat are discussed theoretically and the accuracy of the optimal position is compared with that of the others by numerical simulation.

• 대한원격탐사학회지
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• 제21권2호
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• pp.163-171
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• 2005

합성구경레이더(Synthetic Aperture Radar) 원시 자료(raw data)를 range-Doppler 알고리듬을 이용하여 처리하는 교육용 공개 프로그램을 개발하였다 이 프로그램은 SAR 시스템에 따라 자료처리에 필요한 변수를 자유롭게 조절함으로써, 특정 SAR 시스템에 치우치지 않고 다양한 자료를 처리할 수 있도록 일반화된 알고리듬을 구현하였다. 저가 사양의 컴퓨터에서도 최소 단위의 영상을 선택적으로 처리할 수 있고 자료 처리 중간 단계별로 영상 출력이 가능하기 때문에, 프로그램 작동 상태와 SAR의 원리를 직접 확인할 수 있도록 하였다. 특히 Doppler 변수를 자료 처리 중간 단계의 영상을 보고 직접 구할 수 있도록 고안하여 교육적 효과를 높였다. 또한 자료 처리 알고리듬과 원시프로그램을 모두 공개함으로써, SAR 시스템 원리를 이해하고 응용하는데 도움을 주고자 한다. 이 논문에서는 프로그램의 원리와 작동 환경을 소개하고, ERS-1 원시 자료를 이용한 자료 처리의 예를 보였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제10권2호
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• pp.1-15
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• 1994

SAR는 1987년 미국의 인공위성 Seasat에 의해 사용된 이후 현재 그 활용의 중요성이 점차 증대하고 있는 원격탐사 방법 중 하나이다. SAR는 특수 신호처리를 통하여 실제 안테나의 길이보다 매우 큰 안테나를 사용하는 합성효과를 이용하여 고해상도를 얻는다. 따라서 안테나 자 체의 개발뿐만 아니라 신호처리 기술의 개발이 SAR기술의 중요한 부분을 차지한다. 따라서 실제 신호처리에 관계자 뿐만아니라 SAR영상자료를 해석하여 이용하고자하는 사용자들도 SAR 신호 처리에 대한 이해가 필요시된다. 비록 rangd-Droppler domain을 이용하는 전통적인 SAR신호처 리 방법이 많이 사용되고 있으나 range migration과 azimuch compression에서 여러 문제점을 갖 고 있다. 최근 개발되고 있는 wavenumber domain을 이용한 방법은 좀더 나은 SAR 영상복원을 성취할 수 있는 기반을 마련해 준다. Born(first) 근사법을 이용하여 얻은 새로운 wavenumber domain을 이용한 알고리즘과 비교해볼 때 전통적인 방법의 transfer function은 새로운 방법의 일 차항까지만으로 이뤄진 근사값이다. 새로운 알고리즘을 이용한 모의실험 및 항공기 c-band SAR 로 얻어진 실제 데이터에 적용결과 그 우수성이 판명되었다.

• Wind and Structures
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• 제29권5호
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• pp.323-337
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• 2019

Wind tunnel testing technique has been established as a powerful experimental method for predicting wind-induced loads on high-rise buildings. Accurate assessment of the design wind load combinations for tall buildings on the basis of wind tunnel tests is an extremely important and complicated issue. The traditional design practice for determining wind load combinations relies partly on subjective judgments and lacks a systematic and reliable method of evaluating critical load cases. This paper presents a novel optimization-based framework for determining wind tunnel derived load cases for the structural design of wind sensitive tall buildings. The peak factor is used to predict the expected maximum resultant responses from the correlated three-dimensional wind loads measured at each wind angle. An optimized convex hull is further developed to serve as the design envelope in which the peak values of the resultant responses at any azimuth angle are enclosed to represent the critical wind load cases. Furthermore, the appropriate number of load cases used for design purposes can be predicted based on a set of Pareto solutions. One 30-story building example is used to illustrate the effectiveness and practical application of the proposed optimization-based technique for the evaluation of peak resultant wind-induced load cases.

• Smart Structures and Systems
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• 제2권2호
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• pp.115-126
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• 2006

The Terra-Scope system is an affordable 4-D down-hole seismic monitoring system based on independent, microprocessor-controlled sensor Pods. The Pods are nominally 50 mm in diameter, and about 120 mm long. They are expected to cost approximately $6000 each. An internal 16-bit, extremely low power MCU controls all aspects of instrumentation, eight programmable gain amplifiers, and local signal storage. Each Pod measures 3-D acceleration, tilt, azimuth, temperature, and other parametric variables such as pore water pressure and pH. Each Pod communicates over a standard digital bus (RS-485) through a completely web-based GUI interface, and has a power consumption of less than 400 mW. Three-dimensional acceleration is measured by pure digital force-balance MEMS-based accelerometers. These accelerometers have a dynamic range of more than 115 dB and a frequency response from DC to 1000 Hz with a noise floor of less than $30ng_{rms}/{\surd}Hz$. Accelerations above 0.2 g are measured by a second set of MEMS-based accelerometers, giving a full 160 dB dynamic range. This paper describes the system design and the cooperative shared-time scheduler implemented for this project. Restraints accounted for include multiple data streams, integration of multiple free agents, interaction with the asynchronous world, and hardened time stamping of accelerometer data. The prototype of the device is currently undergoing evaluation. The first array will be installed in the spring of 2006.

• Geomechanics and Engineering
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• 제6권2호
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• pp.153-172
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• 2014

In order to investigate the effect of different perforation angles (the angle between the perforation direction and the maximum horizontal principal stress) on the fracture initiation and propagation during hydraulic fracturing of highly deviated well in oil & gas saturated formation, laboratory experiments of the hydraulic fracturing had been carried out on the basis of non-dimensional similar criteria by using 400^3 $mm^3$ cement cubes. A plane fracture can be produced when the perforations are placed in the direction of the maximum horizontal principal stress. When the perforation angle is $45^{\circ}$, the fractures firstly initiate from the perforations at the upper side of the wellbore, and then turn to the maximum horizontal principal stress direction. When the well deviation angle and perforation angle are both between $45^{\circ}$ and $90^{\circ}$, the fractures hardly initiate from the perforations at the lower side of the wellbore. Well azimuth (the angle between the wellbore axis and the maximum horizontal principal stress) has a little influence on the fracture geometries; however it mainly increases the fracture roughness, fracture continuity and the number of secondary fractures, and also increases the fracture initiation and propagation pressure. Oriented perforating technology should be applied in highly deviated well to obtain a single plane fracture. If the well deviation angle is smaller, the fractures may link up.

• 융합정보논문지
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• 제7권2호
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• pp.37-42
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• 2017

본 논문에서는 비행체나 함정 방어를 위해 사용되고 있는 채프의 RCS 예측을 위해 확률분포를 이용하는 방법을 제시하고 있다. 일반적으로 채프의 RCS는 레이다 사용주파수 대역에서 각각의 채프를 다이폴 안테나로 가정하고, 안테나의 산란특성 이용하여 RCS 값을 예측한다. 지금 까지 소개된 채프의 RCS 예측 연구 결과들은 주로 채프 한 발의 RCS를 이론적으로 계산하는 방법들이 제시되었다. 본 논문에서는 다중 채프의 RCS 예측 방법을 제시하였고, 특히 두 발 이상의 채프를 발사하였을 때 방위각에 따른 RCS 변화를 관찰 하였다. 채프 구름의 분포의 공간적 표현과 방향과 주파수에 따른 RCS 계산을 위해 Matlab이 사용되었다. 레이다 신호의 입사 방향에 따라 채프가 가려지는 경우 각 채프의 확률 분포를 고려하여 공간적으로 중첩되는 개수를 제외하여 실제 RCS를 예측하는 방법을 제시하였다.

• 품질경영학회지
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• 제49권3호
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• pp.245-254
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• 2021

Purpose: In order to accurately reach an underwater projectile to a target point, reliable INS and accurate arrangement of INS between master and slave INS is paramount. Unlike terrestrial and aerial environments, underwater projectile will operates in a restricted environment where location information cannot be received or sent through satellites. In this report, we review the factors affecting the transfer alignment of master and slave INS, as well as how to improve the positional error between INS through improved transfer alignment algorithms. Methods: In this work, we propose an improvement algorithm and verify it through simulation and driving test. The simulation confirmed the difference in the transfer alignment azimuth by fitting the MINS and SINS indoors, displacement in posture, and the process of transfer alignment between MINS and SINS through a driving test to confirm algorithm can improve the arrangement. Results: According to this study, reason for the error in the transfer alignment between MINS/SINS is the factors of the system where movements such as roll, pitch, yaw are not inter locked in real time due to the delay in transmit/receive system. And confirm that the improved algorithm has a desirable effect on accuracy. Conclusion: Through this work, it is possible to identify ways to improve the accuracy of underwater projectiles to reach their target points under various underwater environments and launch condition.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.789-798
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• 2021

본 연구는 레이다 시스템의 성능 검증 및 개선을 위한 표적 신호 모의장비의 표적별 레이다반사면적(RCS) 데이터의 수집 및 분석을 목적으로 민항기(B-747, B-737) 및 전투기(F-16) 기종에 대한 VHF 대역의 모노스태틱/바이스태틱 RCS를 전자기장 분석한 연구이다. 분석에 앞서, 전자기장 분석 도구들에 대한 데이터 교차 검증 및 분석 시간 비교를 통해 소요 시간을 최소화하였으며, 분석 해상도에 따른 보간 오차를 검토하여 분석범위를 선정하였다. 각 기종별로 획득된 RCS 데이터는 입/반사 고각 및 주파수별로 나누어 분석하였으며, 기체 모양 및 입/반사 각도에 따른 RCS 특징을 기술하였다. 마지막으로 RCS 분포 히스토그램을 통해 각 기종별 통계적 RCS 분포값을 제시한다. 향후 본 연구를 통해 획득한 RCS 데이터베이스는 VHF 대역 레이다 시스템의 항적 신호 모의를 위한 신호모사장치에 활용할 예정이다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제30권5호
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• pp.407-417
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• 2019

탄도 미사일은 상공에서 자유 낙하하며 표적을 요격하기 때문에 탄도 미사일에 부착되는 탐색기는 높은 지표각에서 해상 클러터 영향을 받게 되며, 그 결과 탐색기의 탐지 성능이 급격히 낮아지게 된다. 이를 해결하기 위해서는 다양한 시나리오 기반의 시뮬레이션들을 통한 해상 표적 탐지 성능 분석이 반드시 필요하다. 따라서 본 논문에서는 실제와 유사한 높은 지표각의 해상 클러터 수신 신호를 모델링한 후, 이를 신호 대 클러터 비에 따라 해상 표적 수신 신호와 합성하여 2차원 레이다 영상을 생성한다. 이후, 레이다 영상에 2차원 CA-CFAR 탐지기를 적용하여 다양한 시나리오에서 해상표적 탐지 성능을 분석하였다. CAD 모델과 전자기 수치해석 도구를 사용한 시뮬레이션 결과, 지표각과 방위각에 따라 해상 표적의 탐지 여부가 다르게 나타남을 확인할 수 있었다.