A beam steering system of X-band 2-D phased array antenna for radar application is developed. The beam steering system consists of real-time command generator, beam steering unit, control PCB of array module and power supply. It plays a role of beam steering and on-line check of phased array antenna. The performance of beam steering system is verified with pulse timing of current control in phase shifters and measurement of far-field of phased array antenna. The developed beam steering system offers basic technology to develop full-scale beam steering system of multi-function radar.
Interaction requires dynamic relationship between objects. In ubiquitous computing environment, interaction between human and the environment is implied. Tactile interaction has so far been less addressed, while tactile sensation should be an important topic in the field of multimedia study. This paper describes development of a novel PVDF (Polyvinylidene Fluoride) dynamic tactile sensor and associated experiments. PVDF dynamic tactile sensors detect touch events applied to the sensor skin by low frequency components of the signal. Rubber skin-covered sensing material was mounted on the bones. Robust performance with low noise was figured out in our robotic experiment. Whereas most conventional sensors are interested in measurement, our dynamic tactile sensor is sensitive to change of state, which could be a key for economic understanding of happenings in the dynamic world. We note that dynamic sensing uses motion as a part of sensing modality We suggest that dynamic sensing be understood in technological terms in the perspective of interactive media and ubiquitous computing.
Kim, Byunghyun;Lee, Junhwa;Sim, Sung-Han;Cho, Soojin;Park, Byung Ho
Smart Structures and Systems
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제30권5호
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pp.521-535
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2022
Efficient management of deteriorating civil infrastructure is one of the most important research topics in many developed countries. In particular, the remote displacement measurement of bridges using linear variable differential transformers, global positioning systems, laser Doppler vibrometers, and computer vision technologies has been attempted extensively. This paper proposes a remote displacement measurement system using closed-circuit televisions (CCTVs) and a computer-vision-based method for in-situ bridge bearings having relatively large displacement due to temperature change in long term. The hardware of the system is composed of a reference target for displacement measurement, a CCTV to capture target images, a gateway to transmit images via a mobile network, and a central server to store and process transmitted images. The usage of CCTV capable of night vision capture and wireless data communication enable long-term 24-hour monitoring on wide range of bridge area. The computer vision algorithm to estimate displacement from the images involves image preprocessing for enhancing the circular features of the target, circular Hough transformation for detecting circles on the target in the whole field-of-view (FOV), and homography transformation for converting the movement of the target in the images into an actual expansion displacement. The simple target design and robust circle detection algorithm help to measure displacement using target images where the targets are far apart from each other. The proposed system is installed at the Tancheon Overpass located in Seoul, and field experiments are performed to evaluate the accuracy of circle detection and displacement measurements. The circle detection accuracy is evaluated using 28,542 images captured from 71 CCTVs installed at the testbed, and only 48 images (0.168%) fail to detect the circles on the target because of subpar imaging conditions. The accuracy of displacement measurement is evaluated using images captured for 17 days from three CCTVs; the average and root-mean-square errors are 0.10 and 0.131 mm, respectively, compared with a similar displacement measurement. The long-term operation of the system, as evaluated using 8-month data, shows high accuracy and stability of the proposed system.
해수면의 상태를 보고 파고를 측정하는 목측은 선박이나 먼 바다에서의 파랑관측 방법으로 여전히 이용되고 있으며, 오랜 경험을 가진 숙련자의 경우에는 상당히 정확하게 파고를 관측할 수 있다. 이러한 목측의 표준지표로 뷰퍼트(Beaufort) 풍력계급표가 가장 널리 이용되고 있다. 그러나 이 지표에 설명된 해수면의 모양은 연구자 또는 일반인에게는 친숙하지 않기 때문에 파고별 대표영상 등의 보다 구체적인 참고자료가 필요하다. 현대의 현장계측기술은 실시간으로 해양관측자료를 획득할 수 있는 수준에 이르렀으며, 기존의 파고 및 기상 관측시설과 함께 현장의 해상상태 영상자료까지 획득할 수 있게 되었다. 본 연구에서는 속초 조도동방등표에 설치되어 운영 중인 실시간해양관측 시스템에 무선영상전송장치를 설치하여 파랑자료와 영상이미지를 수집하고 유의파고별로 현장이미지를 비교 및 분류하였다. 관측된 해상상태 영상들과 뷰퍼트 풍력계급표의 해면 상태 설명과 비교한 결과 해상상태 영상자료의 가치를 확인할 수 있었다. 뷰퍼트 풍력계급표는 순수하게 목측이나 파고척을 이용하여 목측으로 만들어진 것에 비해 본 연구의 결과는 정밀한 파고센서와 과학적인 해상상태 영상정보 수집으로 파고의 실체적인 모습을 파악할 수 있었으며 관측파고의 신뢰성을 제고할 수 있는 기회가 되었다.
임의의 필드 분포를 갖는 단일 페치 안테나를 평면 배열하고 각 소자에 공급되는 급전 신호의 크기와 위상을 유전자 알고리즘으로 최적화하여, 여러 방향의 지향성과 널을 갖는 다중 빔 복사 패턴의 합성 방법을 제안하였다. 제안된 방법의 유효성을 확인하기 위해서, $2{\times}2$ 평면 배열 안테나를 제작하고 원거리 복사 패턴의 계산 결과와 측정 결과를 비교하여 동일한 특성을 확인하였으며, 다중 빔 복사 패턴의 합성은 $8{\times}8$ 배열 안테나 시스템을 이용하여, 시뮬레이션을 통해서 각 소자의 급전 신호의 크기와 위상을 최적화하였다.
In estimating the freguency-dependent attenuation coefficient, we analyzed the range-dependent ultrasonic beam and proposed the method of calculating the experimental equation of beam pattern in order to reduce the error on the influence of beam pattern. These experimental equations are divided into the spectral centroid and the spec ural standard deviation slope according to axial propagation length. These are repnesented by the first-order equation in the near field of the beam and the second- order eqLlatlon In the far field. In order to prove the validity of this method, the attenuation coefficients of the non-corrected ease and the corrected case are compared. Using the reflected signal from acryle plate, the attenuation coefficients were estimated by the spectral shift method ann the spectral difference method. The result shows attenuation coeffi talents after correction are better than attenuation coefficients before correction. And this method can be applied In vivo measurement.
In general, a cooling tower has two major noise sources, one is the fan and the other is the falling water. The fan noise is produced by passage of its blades through the air and radiates from the fan stack. Noises from the falling water are caused by splashing and dropping of water cascading over the internal filler of the cooling tower and into the basin and radiate from the louvered face. In this paper, the noise measurements and its frequency analysis are carried out for the locations facing the louvered side and near the fan stack referring the related code and standards in order to study the noise characteristics of the induced-draft cooling tower, especially for the buildings. As a result, it is found that for every doubling of distance from the noise source the noise level decreases by 2~4dBA in the near field with reflect surfaces and decreases by about 6dBA also in the far field without reflect surfaces. As a supplement to the noise measurements, a computer program with simple algorithm is developed in order to estimate the noise level at a distance from the cooling tower, so that the user could apply and modify it for the particular boundary conditions easily.
배수성 포장에 있어 기능적 평가인 투수성 실험과 더불어 소음저감 측정을 서울시에서 시공한 구간에서 실시하였다. 소음측정은 두 가지 방법을 이용하였는데 그 방법은 Pass-by 방법과 NCPX(Novel Close Proximity) 방법을 이용하였다. Passby 방법은 교통량에 따른 소음원이 전달되는 것을 측정하는 방법이고, NCPX는 타어어와 포장 표면간의 마찰음을 측정하는 방법이다. 현장투수시험을 위해서는 총 5개의 구간에서 실시하였으며 각 구간마다 주행부와 비주행부로 나뉘어 측정하였다. 3개 구간의 Pass-by 측정을 위해서는 교통소음원 발생점으로부터 인접한 곳에서 측정을 실시하였고 또한 공원내부 혹은 단지 내부에서도 소음을 측정하였다. 마지막으로 NCPX 측정은 4군데서 실시하였다. 결과적으로 배수성 포장의 기능인 투수성과 소음저감이 2, 3년 사이에서는 그 기능을 잘 유지함을 알 수 있었다.
본 논문은 근거리 빔 스캐닝 배열 안테나의 3차원 초점을 갖도록 급전하는 방법에 대하여 연구하였다. 기존의 배열 안테나 이론은 원거리 측정점에 대한 것이 대부분이다. 기본적 개념은 방사되는 신호의 위상을 원하는 지점에서 동위상이 되도록 급전하는 것이다. 본 연구에서도 이러한 기본적인 원리를 적용하여 배열 안테나 크기에 비해 측정점의 거리가 근거리에 위치한 점에서 최대 수신 전력을 갖도록 위상을 보상해 주는 방법을 제안 하였다. 제안한 방법으로 자유 공간에 11개의 안테나를 3가지 방법으로 배열하여 3차원 공간에서의 방사패턴과 근거리내의 평면에서의 수신 신호의 크기에 계산하여 대한 등고선 그래프를 작성하였다. 그래프를 분석한 결과 배열 안테나의 근거리 영역에서 빔 스캐닝이 가능하다는 것을 확인하였다.
본 논문은 CDMA 단말기의 위치추정방법으로 기지국 순방향 Pilot신호의 단말기 도착시간의 차(TDOA)를 이용하는 기법을 제안한다. 단말기 Searcher는 기지국의 Pilot신호를 획득하여 TDOA를 측정한다. 이를 위하여 Searcher의 Processing 이득은 매우 중요하다. 이득은 신호의 동기누적구간에 비례함을 이론적으로 유도하고 분석하였으며 이를 증거함으로서 미약한 Pilot신호의 획득과 안정적인 TDOA값의 측정이 가능함을 Field 시험하였다. 또한, 신호의 세기는 전송거리에 따라 지수적으로 감쇄한다. 그러므로, Searcher 이득의 향상은 기지국에서 멀리 떨어진 곳에서도 Pilot신호의 획득을 가능하게 한다. 셀 내 신호세기에 대하여 가능한 위치추정영역의 변화를 컴퓨터로 모의실험 하였다. Shadow 영향을 무시하고도 90%이상의 영역을 포함하기 위하여 -35dB이하의 신호검출이 필요함을 제시하였다. 따라서, 미약한 Pilot신호 획득을 통한 위치추정영역의 확장과 안정적인 TDOA값의 측정을 위하여 Searcher 동기누적구간의 최대화가 요구된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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