• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제12권4호
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• pp.399-408
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• 2023

In this paper, we propose a solution that enables continuous indoor/outdoor positioning of smartphone users through the integration of Pedestrian Dead Reckoning (PDR) and GPS/WiFi signals. Considering that accurate step detection affects the accuracy of PDR, we propose a Deep Neural Network (DNN)-based technology to distinguish between walking and non-walking signals such as walking in place. Furthermore, in order to integrate PDR with GPS and WiFi signals, a technique is used to select a proper measurement by distinguishing between indoor/outdoor environments based on GPS Dilution of Precision (DOP) information. In addition, we propose a technology to adaptively change the measurement error covariance matrix by detecting measurement outliers that mainly occur in the indoor/outdoor transition section through a residual-based χ² test. It is verified through experiments on a testbed that these technologies significantly improve the performance of PDR and PDR/GPS/WiFi fingerprinting-based integrated pedestrian navigation.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2018년도 제58차 하계학술대회논문집 26권2호
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• pp.153-154
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• 2018

본 논문에서는 GPS 기능을 활용하여 고독한 현대인들을 위한 함께 식사할 수 있는 모임 어플리케이션을 설계하고 구현한다. 이 어플리케이션 사용은 크게 식사 모임의 주최자가 단체 그룹 방을 개설하고, 위치에 따라 함께 식사할 일반 사용자가 해당 그룹 방에 접속하는 방식이다. 그룹 방 입장 후 참여한 사용자는 주최자가 회원가입 시 입력한 카카오톡 SNS ID를 참고하여 식사를 원할 경우 주최자에게 메신저를 발송한다. 또한 그룹 방내에 참여한 사용자들은 GPS 기능을 활용해 수집된 사용자 위치 정보를 바탕으로 사용자 서로간의 위치 정보를 확인할 수 있다. 또한, 모임이 진행되는 날의 날씨 정보 제공을 위하여 날씨 API 기능도 함께 활용하여 정보를 제공한다. 이 어플리케이션의 구현으로 최근 1인 가구의 증가로 혼자 식사를 해결하는 혼밥족과 식사 상대가 없어 혼자 식사를 해결하는 현대인들의 외로운 식사 고민을 해결하고자 한다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제7권3호
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• pp.269-275
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• 2001

In land navigation applications, two kinds of GPS/DR integration schemes are commonly used; the loosely-coupled integration scheme and the tightly-coupled one. The loosely-coupled integration filter has a simple structure and is easy to implement. When the number of visible satellites is insufficient, however, it cannot calibrate the errors of the DR sensors. On the contrary the tigthly-coupled integration filter can sup-press the growth of the error in the DR output even when the visibility is poor. However, it has larger com-putation load due to the state dimension and is inconsistent because of the variation in the measurement dimension. This paper presents a GPS/DR integration scheme with dual integration mode. During when the number of visible satellites is sufficient, the proposed scheme operates in a loosely-coupled integration mode. When the visibility becomes poor, it is switched into a tightly-coupled integration mode. Consequently, the pro-posed scheme can calibrate the DR sensors even when the visibility is poor. In addition, its computation time remains constant even if the number of visible satellites increases. Field experiment results show that the performance of the proposed integration method is almost similar to that of the tightly-coupled one.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2006년도 Asia Navigation Conference
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• pp.49-55
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• 2006

Kinematic GPS provides quite good accuracy of position in cm level. Though K-GPS assures high precision measurement in cm level on the basis of an appreciable distance between a station and an observational point, but it has measurable distance restriction within 20 km from a reference station on land. So it is necessary to make out a simple and low-cost method to obtain accurate positioning information without distance restriction. In this paper, the velocity integration method to get the precise velocity information of ship is explained. Next two experimental results (Zig-zag maneuvering test and Williamson turn) as the ship's maneuvering test and also the experimental results of leaving and entering port as slow speed ship's movement were shown. In these experimental results, ship's course, speed and position are compared with those obtained by kinematic-GPS, velocity integration method and dead reckoning position using Gyro-compass and Doppler-log.

• 한국항행학회논문지
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• 제14권6호
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• pp.791-799
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• 2010

본 논문에서는 높은 정확도를 요구하는 육상교통분야에 활용할 수 있는 통합항법 알고리즘을 설계하고 차선이탈경보를 위한 모니터링 프로그램을 개발하였다. 차선이탈경보를 위해서는 차선 구분이 가능한 정확도 높은 위치정보가 필요하므로 GPS와 DR기반의 위치정보를 융합한 위치결정 알고리즘을 설계하였다. 설계한 통합항법 알고리즘의 검증을 위해서 실제 차량을 이용하여 데이터를 수집하고, 후처리한 결과를 모니터링 프로그램으로 확인하였다. 모니터링 프로그램은 주행동영상과 항공사진을 통해서 차로유지 및 차선이탈 유무를 확인할 수 있도록 제작하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2000년도 봄 학술발표논문집 Vol.27 No.1 (A)
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• pp.101-103
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• 2000

본 논문에서는 GPS(Global Positioning System)와 추측 항법 시스템인 DR(Dead Reckoning)을 혼합 구성한 수신보드의 운영을 위한 Embedded 운영체제를 설계하고 구현 하였다. 이 운영체제는 실시간으로 인공위성으로부터 수신되어지는 Raw Measurement 획득, GPS 항법, 자세 결정, 통합항법, 위성 추적을 수행하는 태스크들을 우선순위 기반으로 처리하는 선점형(Preemptive) 스케쥴링 방식을 채택한 실시간 운영체제 이다. 본 논문에서는 자세 결정용 GPS와 DR 센서를 이용한 통합시스템보드를 위한 실시간 운영체제의 개발 환경, 운영체제의 구조와 개발 내용에 대해 언급하였다.

• 대한공간정보학회지
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• 제8권1호
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• pp.73-84
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• 2000

차량용 자동 항법장치가 실생활에 적용됨에 정확한 자동차의 위치를 표현하기 위해서 맵매칭 기술에 대한 중요성은 더욱 부각되고 있다. 맵매칭 기술은 GPS의 오차, 수치지도의 오차 등으로 발생하는 오류를 극복하기 위한 과정으로서 자동 항법시스템은 물론 기타 관련분야인 GPS영역등에도 반드시 필요한 기술중의 하나이다. 그러나, 지금까지 맵매칭에 대한 기술을 정확하기 구분하여 기술하거나 가장 적합한 알고리즘을 제시하지 못하고 있는 바, 본 논문에서는 그 동안 개발된 많은 맵매칭 기술에 대하여 크게 지형정보와 위상구조를 토대로 2가지 유형으로 구분하여 각 기술별 문제점과 개선 방안을 소개하였다 더 나아가, 최근 미국 전부의 주도로 SA(Selective Availability) 개념이 사라짐에 따라, 쉽게 적용할 수 있는 간단한 형태의 맵매칭 알고리즘을 제시하였고, 향후의 응용방안에 대하여 간단히 언급하였다.

• ETRI Journal
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• 제34권3호
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• pp.379-387
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• 2012

In this paper, an error compensation technique for a dead reckoning (DR) system using a magnetic compass module is proposed. The magnetic compass-based azimuth may include a bias that varies with location due to the surrounding magnetic sources. In this paper, the DR system is integrated with a Global Positioning System (GPS) receiver using a finite impulse response (FIR) filter to reduce errors. This filter can estimate the varying bias more effectively than the conventional Kalman filter, which has an infinite impulse response structure. Moreover, the conventional receding horizon Kalman FIR (RHKF) filter is modified for application in nonlinear systems and to compensate the drawbacks of the RHKF filter. The modified RHKF filter is a novel RHKF filter scheme for nonlinear dynamics. The inverse covariance form of the linearized Kalman filter is combined with a receding horizon FIR strategy. This filter is then combined with an extended Kalman filter to enhance the convergence characteristics of the FIR filter. Also, the receding interval is extended to reduce the computational burden. The performance of the proposed DR/GPS integrated system using the modified RHKF filter is evaluated through simulation.

• 한국항행학회논문지
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• 제2권2호
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• pp.75-83
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• 1998

본 논문에서는 저가이면서 높은 정확도를 갖는 GPS와 DR의 통합시스템 및 이 시스템의 위치 결정에 수반되는 오차문제를 고려한다. 이 통합 GPS/DR 시스템은 실시간 또는 비 실시간으로 고정밀도의 위치 정보를 제공하는 성능을 갖는다. DR 측정치에 영향을 주는 주요 오차 요인을 분석하여 이를 8개의 상태 변수의 모델로 표현하였다. 이들 변수의 상태 방정식을 사용하여 DR신호가 제공되는 매 순간에서 상태 변수값을 추산하기 위한 통합시스템용 비선형 필터를 개발한다, 1Hz의 DR 측정치와 3Hz로 제공되는 GPS 위치 정보를 위치 추산치에 대해 이 통합시스템의 정확도를 평가한다. 시뮬레이션을 통해 GPS신호가 정전되는 기간동안 통합 시스템의 성능을 두 가지 서로 다른 잡음모델에 대해 비교 검토한다. 두 잡음모델 중 하나는 단일잡용을 사용하는 반면에 또 다른 모델은 이중 잡음 모델을 채용한다. 시뮬레이션 결과로부터 이중 잡음 모델을 채용하는 GPS/DR 통합시스템은 단일 잡음 모델을 이용하는 경우에 비하여 측위성능이 우수함을 확인하였다.

• 로봇학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.16-23
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• 2020

This paper describes an alignment algorithm that estimates the initial heading angle of AUVs (Autonomous Underwater Vehicle) for starting navigation in a sea area. In the basic dead reckoning system, the initial orientation of the vehicle is very important. In particular, the initial heading value is an essential factor in determining the performance of the entire navigation system. However, the heading angle of AUVs cannot be measured accurately because the DCS (Digital Compass) corrupted by surrounding magnetic field in pointing true north direction of the absolute global coordinate system (not the same to magnetic north direction). Therefore, we constructed an experimental constraint and designed an algorithm based on extended Kalman filter using only inertial navigation sensors and a GPS (Global Positioning System) receiver basically. The value of sensor covariance was selected by comparing the navigation results with the reference data. The proposed filter estimates the initial heading angle of AUVs for navigation in a sea area and reflects sampling characteristics of each sensor. Finally, we verify the performance of the filter through experiments.