• 제목/요약/키워드: geomagnetic

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무향 칼만 필터를 이용한 무인 운송체의 자세 추정 (Attitude Estimation of Unmanned Vehicles Using Unscented Kalman Filter)

  • 송경섭;고낙용;최현승
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제14권1호
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    • pp.265-274
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    • 2019
  • 본 논문은 저가형 AHRS(: Attitude Heading Reference System)센서를 이용하여 무인 운송체(Unmanned vehicle)의 자세를 무향 칼만 필터 (Unscented Kalman filter)통해 추정하는 방법을 제안한다. 측정된 가속도와 지구자기장 값을 이용하여 UKF의 보정 단계에서 사용될 자세를 계산한다. 롤 (roll)과 피치 (pitch)는 가속도로부터 구해지며 요 (yaw)는 지구 자기장을 이용하여 연산한다. 이때 사용되는 지구자기장 측정값은 강철 효과(hard-iron effect)와 연철 효과(soft-iron effect)에 의해 쉽게 왜곡되기 때문에 계산된 요의 불확실성이 롤이나 피치의 불확실성에 비하여 크다. 본 논문은 이러한 불확실성을 줄이기 위하여 측정된 지구자기장에 포함된 편차성분을 추정하고 보정하여 더 정밀한 요값을 구한다. 제안된 방법을 수조에서의 무인 운송체 항법 실험을 통하여 검증하였다. 실험결과, 자세 추정 성능이 개선되고 이에 따라 위치 추정 성능도 개선됨을 확인하였다.

LSTM을 이용한 지자기 방위각 추정 기술 연구 (A Study on Estimating Geomagnetic Azimuth using LSTM)

  • 오종택;김성훈
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제22권6호
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    • pp.137-141
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    • 2022
  • 지자기를 측정하여 방위각을 추정하는 방법은 매우 오래전부터 사용되어 왔다. 그러나 실내외의 금속 구조물 때문에 지자기에 외란이 발생하여 추정된 방위각에 오차가 발생하는 경우가 많다. 이를 보정하기 위한 연구가 많이 진행되어 왔지만 오차를 줄이는데 한계가 있다. 본 논문에서는 측정된 지자기 센서 값을 LSTM 구조의 신경망에 적용하여 방위각을 추정하는 방법을 제안한다. 신경망을 학습시키기 위해서는 데이터의 사전 처리가 매우 중요하며, 본 논문에서는 스마트폰에 내장된 가속도 센서와 자이로 센서, 지자기 센서를 이용하여 데이터를 수집하고, EKF를 사용하여 지자기 센서 값을 균등하게 샘플링하는 방법으로 학습 데이터를 생성하였다. 4개의 은닉층을 사용하여 평균 방위각 추정 오차가 0.9도인 결과를 얻었다.

지자기 폭풍 영향에 의한 GPS 위치 변화량 연구 (The influence of Geomagnetic Storms on GPS Positioning)

  • 황학;이동하;윤홍식
    • 한국측량학회:학술대회논문집
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    • 한국측량학회 2004년도 춘계학술발표회논문집
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    • pp.9-14
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    • 2004
  • In this study, we analyzed that the geomagnetic storms in the end of October 2003 influenced a positioning of GPS permanent stations. The data that observed in total 23 permanent GPS stations are used, and did a precisely analysis every hour with GIPSY-OASIS II software to produced ITRF2000 coordinates of each stations. After that we analyzed and compared the ITRF2000 coordinates calculated every hour with public ITRF2000 results of each stations. As a result of this study, the increases of positioning errors showed well when geomagnetic storms happened and the maximum error reached about 0.80m.

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지자기 구조해석에 의한 해저년대의 측정과 해산의 자기기기반구조의 연구 (Age Dating of Seafloor by Interpretation of Geomagnetic Structure and Study on the Magnetic Basement of the Sea Mount)

  • 신기철;한건모
    • 한국해양공학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.35-42
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    • 1990
  • The area where age dating of the seafloor and interpretation of geomagnetic basic structure are conducted is also important in the aspect of geophysics. Near the sea mount (water depth to the top is 3900m and 6500m to the bottom), there are Mesozoic magnetic lineations at the sea-side flank along the trench axis. A two dimensional model analysis of Talwani and Heirtzler(1964) and a three dimensional model analysis of Talwani are performed by using data obtained from the marine proton magnetometer. Distribution, direction of the lineation, amplitude and period of magnetic anomaly are correlated and analysed with speed of the plate movement and lineation of the sea mount. In the west and north-west Pacific there are lots of huge sea mounts retaining the history of oceanic crust. This indicates that geomagnetic basis subsided into the oceanic crust and has interest in the aspects of the isostasy theory of the gravity.

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태양광/지자기 센서를 이용한 회전안정형 탄체의 자세 측정 (Measuring the Attitude of a Spin-Stabilized Projectile Using Solar/Geomagnetic Sensors)

  • 이용선
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제23권6호
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    • pp.565-573
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    • 2020
  • Unlike fin-stabilized projectiles, there has been some difficulty measuring the attitudes of spin-stabilized projectiles during the long-range flight due to their high spin rates. In this work, solar and geomagnetic sensors were used to measure the attitude of a spin-stabilized projectile. A method to calculate the attitude of the projectile from the signals of the sensors was introduced as well as the methods to process the signals of the sensors. To validate the methods, the attitude of a projectile was calculated with the sensor signals from the actual flight data.

지자기데이터를 이용한 응급대피용 핑거프린트 위치 추정에 관한 연구 (A Study on the Fingerprint Location Determination using Smartphone Geomagnetic Data For Emergency Evacuation)

  • 진혜명;장정환;장청윤;조용철;이창호
    • 대한안전경영과학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.59-65
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    • 2019
  • The Location Based Service is growing rapidly nowadays due to the universalization of the use for smartphone, therefore the location determination technology has been placed in an important position. This study suggests a method that can provide the estimate of users' location by using PDR method and smartphone geomagnetic sensor data. This method assists the measure of enhancing the accuracy of indoor localization. Moreover, it is to study ways to provide the exact indoor layout for evacuating the workers in emergency such as fires and natural disasters.

멸종, 범람 현무암과 지구자기장 (Extinction, Flood Basalts, and Geomagnetic Field)

  • 유용재
    • 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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    • 한국지구물리탐사학회 2008년도 공동학술대회
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    • pp.33-36
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    • 2008
  • 대량 멸종과 범람 현무암 분출은 동일 시기에 관찰된다. 지구자기장의 역전이 결여된 Superchorn은 현생대에 3회 존재한다 (118-83 Ma의 CNS, 310-260 Ma의 KLRS, 490-460 Ma의 MLRS). 이들 각각의 Superchron이 끝나는 시점을 기준으로 2천 만년 이내에 대규모 범람 현무암의 분출이 관측된다. 대형 맨틀 Plume의 상승이 현무암 분출을 야기하고, 현무암의 대량 피복이 급격한 기후 변화를 유발하여, 궁극적으로는 생태계의 파괴로 이어진다.

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GPS와 지자기장을 이용한 수맥탐사 시스템의 PDA구현 (PDA Implementation of Water Vein Detection System using GPS & Geomagnetic Field)

  • 이상열;황병곤
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제8권2호
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    • pp.92-97
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    • 2003
  • 본 논문은 전역위치 시스템(GPS)과 지자기장을 이용하여 수맥을 좀더 효율적으로 탐사하기 위한 시스템구축이다. 본 논문에서 개발한 시스템은 휴대하기 간편한 PDA를 이용하여 탐색 영역의 수맥에 관한 정보를 자동적으로 데이터베이스로 저장시킬 수 있기 때문에 탐색에 소요되는 인력과 시간을 절약시킬 수 있다. 한편 개발된 시스템은 획득한 자료분석을 통해서 시추하여야할 위치를 정확히 분석할 수 있다.

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Noise Reduction of Geomagnetic Signals From Randomly Oriented Sensors

  • Song, Yong J.;Lee, Choong S.;Kim, Ki C.;Lim, Sun-Ho;Kim, Duk-Yung;Son, Dong-Hwan;Kim, Dae Y.
    • Journal of Magnetics
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    • 제9권3호
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    • pp.69-74
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    • 2004
  • A method of processing signals of unaligned geomagnetic sensors placed on the seabed is presented. The offset drifts of the fluxgate sensors are processed by polynomial fitting and the orientations of the sensor axes are found by minimizing the noise power using wavelet analysis. The noise power was reduced by 9.1 dB by processing the components of magnetic field separately using subtraction filter, polynomial fitting and wavelet analysis.

순환신경망을 이용한 자기장 기반 실내측위시스템 (Indoor Positioning System using Geomagnetic Field with Recurrent Neural Network Model)

  • 배한준;최린;박병준
    • 한국차세대컴퓨팅학회논문지
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    • 제14권6호
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    • pp.57-65
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    • 2018
  • BLE 또는 Wi-Fi 기반 지문인식과 같은 기존의 RF 신호 기반 실내 위치인식 기술은 RF 신호의 불안정한 수신 신호 세기로 인해 소규모 실내 환경에서도 작지 않은 오차를 발생시키며 공항, 백화점과 같은 대규모 실내 환경에 적용하기가 어렵다. 이 논문에서는 RF 신호보다 안정적인 신호 강도를 갖는 자기장 신호를 이용한 실내측위 시스템을 제안한다. 유사한 자기장 값이 같은 실내 공간에 여럿 존재하지만, 사용자의 이동이 계속됨에 따라 자기장 신호는 고유 시퀀스를 가지게 된다. 본 논문에서는 시간에 따라 변화하는 센서 데이터 시퀀스를 인식하는 데 효과적인 순환 신경망 (Recurrent neural network, RNN)이라 불리는 심층 신경망 모델을 사용하여 사용자의 현재 위치와 이동 경로를 추적한다. 제안된 신경망 기반의 지자기 실내측위시스템의 평가를 위해 약 $94m{\times}26$ 크기의 교내 테스트베드에서 자기장 맵을 구축하고 자기장맵으로부터 추출한 다양한 이동 경로와 위치 정보를 이용하여 RNN을 학습한 결과, 테스트베드에서 제안된 시스템은 평균 1.20 미터의 테스트 측위 오차를 달성할 수 있었다.