• 한국항해항만학회지
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• 제30권5호
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• pp.321-329
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• 2006

이 연구의 최종목적은 기존의 선박용 자기 컴퍼스를 대체할 수 있는 디지털 컴퍼스 개발에 있다. 우선, 3축의 고정밀 프럭스-게이트센서와 소형 스텝 모터를 이용하여 새로운 디지털 컴퍼스 장치를 개발하였다. 그리고 기존 자차측정 방법과 달리 선박의 선회 없이 자동으로 자차의 분석과 수정이 가능하도록 기존 자차이론에 칼만필터 개념을 접목시킨 새로운 자차수정 이론을 제안하였다. 개발한 디지털 컴퍼스와 제안한 자차수정 방법의 유효성을 실습선 '새누리호'를 이용한 성능평가 실험을 통하여 유효성을 검증하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2006년도 춘계학술대회 및 창립 30주년 심포지엄(논문집)
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• pp.77-85
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• 2006

이 연구의 최종목적은 기존의 선박용 자기 컴퍼스를 대체할 수 있는 디지털 컴퍼스 개발에 있다. 우선, 3축의 고정밀 프럭스-게이트 센서와 소형 스텝 모터를 이용하여 새로운 디지털 컴퍼스 장치를 개발하였다. 그리고 기존 자차측정 방법과 달리 선박의 선회 없이 자동으로 자차를 분석하고 수정하며 갱신할 수 있는 자차수정 이론을 제안하였다. 실습선 '새누리호'를 이용한 성능평가 실험을 통하여 개발한 디지털 컴퍼스와 제안한 자차수정 방법의 유효성을 검증하였다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제14권8호
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• pp.767-773
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• 2008

This paper presents a localization system based on the use of electric compass and tracking IR light source. Digital RGB(Red, Green, Blue)signal of digital CMOS Camera is sent to CPLD which converts the color image to binary image at 30 frames per second. CMOS camera has IR filter and UV filter in front of CMOS cell. The filters cut off above 720nm light source. Binary output data of CPLD is sent to DSP that rapidly tracks the IR light source by moving Camera tilt DC motor. At a robot toward north, electric compass signals and IR light source angles which are used for calculating the data of the location system. Because geomagnetic field is linear in local position, this location system is possible. Finally, it is shown that position error is within ${\pm}1.3cm$ in this system.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.506-510
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• 2007

전자나침반(DMC)은 실내의 전자기적 요소나 강한 자성체 건물구조에서는 쉽게 방해를 받던 나침반보다 실내에서 간섭에 강한 특징을 가지고 있다. 그리고 초음파 센서는 물체와의 거리를 계산해 줄뿐만 아니라 값싼 센서로서 경제적인 이점을 가지고 있어 Simultaneous Localization and Mapping(SLAM)에서 많이 사용하고 있다. 본 논문에서는 자율 이동 로봇의 구동에서 전자나침반과 초음파 센서를 이용한 SLAM의 구현에 대해 연구하였다. 로봇의 특성상 한정된 센싱 데이터만으로 방향과 위치를 파악하고 그 데이터 값으로 가능한 빠르게 위치 측정을 하여야 한다. 그러므로 자율 이동 로봇에서의 SLAM 적용함으로 위치측정의 구현과 지도 작성을 수행한다. 그리고 SLAM 구현상의 주된 연구 중의 하나인 Kid Napping 문제에 중점을 두고 연구한다. 특히, 위치 측정의 구현을 수행하기 위한 데이터의 센싱 방법으로 초음파 센서를 사용하였고 비슷한 위치의 데이터 값이 주어지거나 사전 정보 없는 상태에서는 로봇의 상태를 파악하기 위해서 전자 나침반을 사용하였다. 그래서 자율 이동 로봇의 위치를 정확하게 측정하기 위해서 활용하였다.

• 공학논문집
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• 제7권1호
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• pp.61-70
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• 2005

일반적인 지질조사에서는 많은 양의 지질구조 측정을 위하여 수동 컴퍼스를 사용하고 있다. 암반사면의 건축과 터널의 증가로 인해 좀 더 정밀한 지질조사 요구 때문에 휴대용 다용도 디지털 컴퍼스가 필요하다. 이 시스템은 마이크로 컨트롤러로서 Intel PXA 255 임베디드 보드가 사용되어 만들어졌으며, 기울기 센서, 방위각 센서, 그리고 위성항법장치로 구성되어져 있다. 우리가 개발한 시스템으로 측정되어진 경사 값과 주향 값, 그리고 위치 값은 PDA나 노트북으로 전송되어 지질구조 분석을 위하여 쓰여질 것이다. 본 논문에서 개발된 값싸며 성능이 향상된 디지털 컴퍼스는 광대한 지질 조사에 있어서 많은 비용과 시간을 절약하는 역할을 하리라 기대된다.

• 한국항해학회지
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• 제10권1호
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• pp.81-100
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• 1986

Self-contained portable remote-indicating magnetic compass was designed and tested. Its sensing part consists of main scale disk of rotary encoder with photo-etched 180, oopaque slits and three pairs of light sources and detectors seperated by a transparent index scale, so that any angular deflection of main scale disk against the bowl may be detected optically. The outputs from the sensing part are transformed into digital ship's course indication by electronics unit which consists of operational amplifier, phase discriminator, up-down counter and counting starter circuit. The results from testign the above compass with turntable at variable rate of turn are as following : 1) The main scale disk deflection against the bowl can be detected without any disturbing influence to the freedom of its north-seeking function. 2) The digital indication resolution is found to be $\circ \pm$1 degree. 3) Misrepresenting indication can be avoided by ensuring dimension uniformity and arrangement accuracy of slits on main and index scale disks and by centering pivot in the encoder disk. 4) Indication resolution should be improved by modifying the signal processing and by doubling the number of slits on compass card. 5) Further study should be made on developing non-conductive compass liquid, analogue repeater driving system and more compact processing element.

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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• 한국퍼지및지능시스템학회 2007년도 춘계학술대회 학술발표 논문집 제17권 제1호
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• pp.37-40
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• 2007

Digital Magnetic Compass(DMC)는 실내의 전자기적 요소나 강한 자성체 건물구조에서는 쉽게 방해를 받던 Compass보다 실내에서 간섭에 강한 특징을 가지고 있다. 그리고 적외선 센서와 초음파 센서는 서로 물체와의 거리를 보완적으로 계산해 줄뿐만 아니라 값싼 센서로서 경제적인 이점을 가지고 있어 Simultaneous Localization and Mapping(SLAM)에서 많이 사용하고 있다. 본 논문에서는 자율 이동 로봇의 구동에서 Digital Magnetic Compass(DMC)와 Ultrasonic Sensors을 이용한 SLAM의 구현에 대해 연구하였다. 로봇의 특성상 한정된 Sensing 데이터만으로 방향과 위치를 파악하고 그 데이터 값으로 가능한 빠르게 Localization을 하여야 한다. 그러므로 자율 이동 로봇에서의 SLAM 적용함으로 Localization 구현과 Mapping을 수행하고 SLAM 구현상의 주된 연구 중의 하나인 Kid Napping 문제에 중점을 두고 연구한다. 특히, Localization 구현을 수행을 위한 데이터의 Sensing 방법으로 적외선 센서와 초음파 센서를 같이 사용하였고 비슷한 위치의 데이터 값이 주어지거나 사전 정보 없는 상태에서는 로봇의 상태를 파악하기 위해서 DMC을 같이 사용하여 더 정확한 위치를 측정에 활용하였다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2006년도 추계학술발표회
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• pp.137-141
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• 2006

선박용 디지털 컴퍼스를 사용하는 경우 선박의 진방위를 획득하기 위해서는 고정밀도의 자차와 편차가 필요하다. 편차는 지구자장의 주 자장과 경년변화에 대한 구면 지구 조화 모델을 이용한 WMM(World Magnetic Model)으로 예측 가능하였고, 자차는 포아송 방정식을 적용한 자차계수 합성과 분석 방법을 적용한 방법을 이용하여 획득 가능하였다. 실습선 '새누리호' 항해 중 디지털 컴퍼스에 편차와 자차를 가해준 결 과 정확한 진방위 획득이 가능하였다.

• 수산해양기술연구
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• 제30권3호
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• pp.182-188
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• 1994

In recent years, navigational and fisheries instruments are rapidly advancing. Especially data processing. data transferring and data interchange throughout the digital signals has been in high progress. Even though the ship's heading is also provided by a gyro-compass, an electro-magnetic compass studying by us currently is easy to issue adequate data to instruments requiring the information for the ship's heading. especially in small fishing boats. As the main element of the electro-magnetic compass is a three-axis magnetic sensors, the developing of the high performance sensor is in highly necessity in the beginning. This paper describes on the development of electro-magnetic compass of three-axis fixed type by using three-axis detection new type magnetic sensor without gimbals. even though usual electro-magnetic compass have to need necessarily a gimbal system in order to keep horizontal condition of the compass.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2004년도 Asia Navigation Conference
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• pp.29-36
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• 2004

The paper describes recent experimental results on the development of Digital Magnetic Compass (DMC), which can provide smart automatic correction functions to the magnetic interferences. The design methodology of magnetic sensing circuit with ring-core fluxgate sensor is represented. The performance results of the sensing circuits are discussed with error analysis by polynomial regressions. As test results, the sensing circuit filtered only the second harmonic signal that is proportional to the direction of earth's magnetic field, and it leads to the obtainment of bearing information. In addition, the total residual errors of DMC can be analyzed by the adoption of polynomial regressions. It shown that the possibility of high precise DMC, in the future.