CNS(Car Navigation System)는 국내외적으로 자율주행차량(Autonomous Land Vehicle)연구분야에서 주행계획 용도보다는 일반차량에서 운전자 보조 시스템으로 더 많이 쓰이고 있다. 본 논문에서는 CNS에 한 연구분야인 Global Path Planning의 새로운 위치추적 알고리즘 결과를 개발하였다. 일본과 같은 경우에는 벌써 이러한 CNS의 연구가 활발히 진행되어서 현재는 상품화되어 년간 $40{\sim}50$만개 정도가 팔리고 있고 미국 및 유럽 각국(EC)에서도 CNS의 개발 및 상품화가 활발히 진행되고 있다. 우리나라의 경우엔 아직 주행중인 차량의 현재위치를 구하고 이를 Digital Map상에 실시간으로 구현하는 제 1세대 CNS가 연구 중에 있으나 아직은 초기 단계에 있다. 이에 본 논문은 현재까지 우리나라에서 연구중인 인공위성과 범지구적 위치결정체계(Global Positioning System)만을 이용한 차량 위치 추정 방법에 추측항법체계(Dead_Reckoning)라는 다른 방법을 결합하여 기존의 차량 위치 추정 오차를 줄여주는 새로운 알고리즘을 제시하고 실제차량에서의 실험결과를 보인다.
GPS 기반 차량 내비게이션은 신호 수신이 어려운 터널과 빌딩 숲 같은 곳에서 위치 정확도가 현저히 떨어진다. 이에 본 연구는 GPS 없이 차량의 내부 센서 데이터만을 이용하여 위치 자세를 결정하는 방법을 제안한다. 제안한 방법의 실현 가능성 확인하기 위하여 내부 센서 데이터와 기준 데이터를 동시에 취득할 수 있는 시스템을 구축하였다. 취득된 데이터와 이를 이용하여 제안된 방법으로 추정한 경로에 대한 정확도 평가를 수행하였다. 내부센서로 측정된 속력과 각속도는 각각 1.1 km/h와 0.8 deg/s정도의 RMS 오차를 보였고, 이를 이용하여 추정한 경로는 약 15분 정도 주행했을 때 20.8 m의 RMS 오차를 보였다. 향후 카메라와 GPS 등의 추가센서와 융합하면, 고가의 고정밀 외부 IMU가 없어도 높은 정확도의 저가 내비게이션으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.
본 논문은 다수의 자율무인차량 (Autonomous Unmanned Ground Vehicle) 들이 서로 협력하여 그룹 이동하는 타겟을 추적하고 지속적인 커버리지를 제공하는 무인차량 기반의 추적 네트워크 (UVTN: Unmanned Vehicle based Tracking Network) 구조와 알고리즘을 제안한다. UVTN은 움직이는 사람 또는 사물을 추적 감시하거나 이동하는 구조팀 또는 병사들에게 지속적인 네트워크 Access를 제공해 주기 위하여 커버리지를 최대화 하는 것을 목적으로 한다. 이러한 목적을 달성하기 위하여 UVTN은 주기적인 네트워크 확장과 수축 과정을 통한 무인차량 노드 재배치 및 네트워크 토폴로지 최적화를 수행한다. 또한 본 논문에서는 평균 커버리지비율과 이동거리 관점에서의 성능향상을 위한 개선 알고리즘들이 제안된다. 시뮬레이션을 통해 UVTN과 개선 알고리즘들이 그룹이 동성을 갖는 대상을 효율적으로 추적하여 지속적인 커버리지를 제공할 수 있음을 보인다.
IoT(Internet of Things) 기술은 통신, 마이크로 프로세서 그리고 임베디드 소프트웨어 기술의 발전과 융합으로 인해 탄생 되었다. 그에 따른 응용 중 하나로 UAV(Unmanned Aerial Vehicle, 무인 항공기) 시스템에도 적용되고 있다. 운용상 유인용 항공기(manned aircraft)는 지상에 있는 관제 시스템을 통해 운항의 지시를 받아, 조종사가 직접 비행 기체를 제어하는 방식으로 운영되지만, UAV는 GCS(Ground Control System, 지상 제어시스템)를 통해 직접 비행 제어를 받는다. 따라서 UAV와 GCS 간의 통신을 위한 프로토콜로 개방형인 MAVLink (Macro Air Vehicle Link)가 주로 사용이 되고 있으나, 범용이고 공개적이다 보니 일부구간에서 제삼자에 의해 쉽게 노출되어 비행체의 상태 및 기타 제어 정보 등의 정보 보안에 취약하다. 본 제안은 UAV를 안전하게 운영하기 위한 GCS 내 통신메시지의 암호화 적용 방안을 제시한다.
본 논문에서는 U-시차 지도(U-disparity map)와 정방향-역방향 에러 제거를 통하여 자동차 환경에서의 새로운 모션 필드 예측기법을 제안한다. 일반적으로 자동차에 장착된 카메라로 획득된 영상에서는 자동차의 움직임에 따라 모션 벡터가 발생하게 된다. 그러나 이러한 모션 벡터는 주변 환경에 영향을 받기 때문에 정확도가 떨어진다. 특히 도로면에서는 인접한 화소값이 유사하기 때문에 정확한 모션 벡터의 추출이 어렵다. 따라서 제안하는 기법에서는 U-시차 지도를 이용하여 도로면을 제거하고 나머지 부분에 대하여 옵티컬 플로우(optical flow)를 수행한다. 또한 모션 벡터의 정확도를 향상시키기 위해 정방향-역방향 에러 제거 방법을 활용한다. 최종적으로 획득한 모션 벡터에 RANSAC(RANdom SAmple Consensus)을 적용하여 차량의 움직임을 예측하고 모션 필드를 생성한다. 실험을 통해 제안하는 기법이 기존의 기법보다 성능이 우수한 것을 확인하였다.
본 논문에서는 밀리미터파 대역의 주파수를 실시간으로 이루어지는 차량간 통신시스템에 적용하기 위해 전파경로 분석과 전파경로손실 예측 모델을 제안하였다. 다중경로에 의한 반사파의 영향을 분석하기 위해 차량정체가 많은 대도시 지역 편도 2차선의 도로에서 차량과 차량 사이에 통신이 이루어지는 경우를 가정하였다. 제안모델의 시뮬레이션 결과, 전파직선경로 100[m]를 진행하는 동안 반사파에 의한 전파경로는 직접파에 비해 0.1[m]$\sim$5.1[m]정도 더 길었다. 또한 전파경로 손실을 비교한 결과 벽면에 의한 반사의 경우 -0.8[dB]$\sim$-4.2[dB], 차량에 의한 반사의 경우 -0.8[dB]$\sim$-1[dB] 정도 더 손실이 커짐을 알 수 있었다. 이상의 결과 벽면에 의해 발생한 반사파의 경로손실이 인접 차량에 의해 발생한 경로 손실 보다 -3.2[dB] 정도 더 큼을 알 수 있었다.
IT기술의 발전에 힘입어 지능형 센서 및 지능형 액추에이터 채택이 증가하면서 차량내 통신 네트워크를 통한 데이터 전송은 꾸준한 증가 추세를 보이고 있다. 2015년에는 차량내 통신 네트워크를 통한 전송 데이터량이 2010년 대비 2배 이상 증가하며, 차량제어에 필요한 네트워크 노드 수는 2010년 대비 1.5배 이상 증가할 것으로 전망된다. 이와 같이 차량내 데이터량의 증가가 예상됨에 따라 최근 자동차 산업계에서는 차량용 통신 네트워크로서 EtherCAT, TTEthernet 등 산업용 Ethernet에 대한 관심이 증대되고 있다. 본 논문에서는 차량내 데이터 전송을 위한 산업용 Ethernet으로 주목받고 있는 EtherCAT의 전송지연 특성과 고장복구 특성을 분석할 수 있는 모델을 제안한다. 실험용 EtherCAT 네트워크를 구성하여 제안한 모델의 정확성을 검증하였다.
최근 운전자의 편의와 안전을 위해 전방 차량 추돌 감지 시스템(Front Collision Warning System : FCWS)과 같은 다양한 운전자 보조 시스템(Advanced Driver Assistance System : ADAS)이 개발되고 있다. FCWS는 주행 중 실시간으로 동작해야 하기 때문에 높은 처리속도를 필요로 한다. 또한 자동차의 전장화에 따라 FCWS를 차량용 임베디드 시스템에서 동작시키기 위해 저전력 시스템이 필요하다. 본 논문에서는 FCWS를 CPU-FPGA 구조에서 실시간 처리가 가능하도록 구현하였다. 차선 검출은 Inverse Transform Perspective(IPM)와 슬라이딩 윈도우 방식을 이용하여 CPU에서도 빠른 속도로 동작할 수 있도록 하였다. 차량검출은 높은 인식률을 가지는 Convolutional Neural Network(CNN)을 이용하였고, FPGA에서 병렬처리로 가속하였다. 제안하는 구조는 저전력으로 동작하는 ARM-Core A9과 FPGA를 내장한 Intel FPGA Cyclone V SoC(System on Chip)에서 검증하였다. HD해상도에서 FCWS는 44FPS로 실시간으로 동작하며, 고성능 PC 환경보다 처리속도 대비 에너지 효율이 약 3.33배 높은 것을 확인했다.
The post-launch mission analysis of the KOMPSAT-1 spacecraft was carried out. The injection accuracy of the Taurus launch vehicle was analyzed by comparison of the target and the realized orbit parameters. The tracking station contact analysis was also performed based on the state vectors applied at the day of launch. The offset angles between the predicted orbit and realized orbit were calculated for various tracking stations. The injection orbit parameters of the KOMPSAT-1 were analyzed for the possible options in Launch and Early Orbit Phase(LEOP) operations. Variations of the Local Time of Ascending Node(LTAN) were also obtained.
Urban transit system consist of complex system such as vehicle, signal, train control equipment, railway facilities, electricity facilities, station facilities and information & communications facilities. So a study on construction of management system for complex system. using system-engineering tool, Urban transit standardization of steps 2 perform architecture for urban transit standardization, requirement management and data-base construction. A study expect that provide more efficient and methodical information system to all user for using standardization.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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