• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제20권4호
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• pp.359-364
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• 2003

In this paper, we present multi-sensor data fusion for telematics application. Successful telematics can be realized through the integration of navigation and spatial information. The well-determined acquisition of vehicle's position plays a vital role in application service. The development of GPS is used to provide the navigation data, but the performance is limited in areas where poor satellite visibility environment exists. Hence, multi-sensor fusion including IMU (Inertial Measurement Unit), GPS(Global Positioning System), and DMI (Distance Measurement Indicator) is required to provide the vehicle's position to service provider and driver behind the wheel. The multi-sensor fusion is implemented via algorithm based on Kalman filtering technique. Navigation accuracy can be enhanced using this filtering approach. For the verification of fusion approach, land vehicle test was performed and the results were discussed. Results showed that the horizontal position errors were suppressed around 1 meter level accuracy under simulated non-GPS availability environment. Under normal GPS environment, the horizontal position errors were under 40㎝ in curve trajectory and 27㎝ in linear trajectory, which are definitely depending on vehicular dynamics.

• 한국항행학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.314-320
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• 2016

관성항법시스템 (INS; inertial navigation system)은 센서 오차에 의해 유발되는 항법오차 보정을 위해 보정시스템이나 보정센서를 사용한다. 위성항법시스템 (GNSS; global navigation satellite system), 속도계 (VMS; velocity measurement sensor), 레이더는 INS를 보정하기 위해 일반적으로 사용되는 장치이다. 터널을 지나거나 전파 방해를 받아 GNSS를 사용할 수 없는 환경에서 지상항법시스템 (LNS; land navigation system)이 주로 사용하는 보정센서는 속도계이다. 속도계는 진행방향의 속도성분만 존재하고 횡축 및 종축 속도성분이 없기 때문에 속도계 보정항법을 수행 할 때 직진 주행이 요구된다. 국내는 고속도로라도 원활히 속도계 보정항법을 할 수 있는 구간이 드문데, 이는 국토 형상 및 도로 건설 조건이 속도계 보정에 필요한 직진성 유지에 적합하지 않기 때문이다. 본 논문은 직진성이 보장되지 않는 환경에서 LNS의 속도계를 사용한 보정항법을 수행할 때, 측정치의 필터 갱신 조건을 두어 성능을 개선하는 알고리즘을 제안하였다. 또한 차량탑재 시험결과를 제시하여 알고리즘의 성능을 입증하였다.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제7권1호
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• pp.43-52
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• 2018

In recent years, the need of high accuracy navigation for vehicles has increased due to the development of autonomous driving vehicles and increase in land transportation convenience. This study is performed for vehicle users to achieve a performance of centimeter-level positioning accuracy by utilizing Compact Network Real-time Kinematic (RTK) that is applicable as a national-level infrastructure. To this end, medium-baseline RTK was implemented in real time to estimate accurate integer ambiguities between reference stations for reliable generation of Network RTK correction using the linear combination of carrier-phase observations and L1/L2 pseudo-range measurements. The residual tropospheric error was estimated in real time to improve the accuracy of double-differenced integer ambiguity resolution between network configuration reference stations that have at least 30 km or longer baseline distance. In addition, C++ based software was developed to enable real-time generation and broadcasting of Compact Network RTK correction information by utilizing an accurately estimated double-differenced integer ambiguity values. As a result, the horizontal and vertical 95% accuracy was 2.5cm and 5.2cm, respectively, without performance degradation due to user's position change within the network.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1988년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); 한국전력공사연수원, 서울; 21-22 Oct. 1988
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• pp.633-638
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• 1988

In this paper, a zero-velocity update technique to improve navigation accuracy of a SDINS(Strapdown Inertial Navigation System) has been studied. An indirect feedback Kalman filter which includes SDINS error equations based on a quaternion between body-fixed frame and local level navigation frame is employed for processing zero-velocity updates in an on-board navigation filter. Simulation results for land-mobile vehicle show that the zerovelocity update technique make a significant contribution to improving SDINS performance without any external aids.

• 대한공간정보학회지
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• 제2권2호
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• pp.81-88
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• 1994

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.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2015년도 추계학술대회
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• pp.73-74
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• 2015

전 세계적으로 무인선에 대한 관심이 증가하고 있다. 무인선의 경우 사람이 탑승하지 않기 때문에 무인선의 진수와 회수에 어려움이 크며, 특히 회수에 어려움이 더 크다. 본 연구에서는 무인선의 회수를 용이하도록 지원하는 히빙라인 발사장치를 개발하였고, 발사장치 이용에 대한 검증을 위하여 목업을 제작하였다. 히빙라인 발사장치 목업은 발사관, 원격 격발장치, 공기통, 견인탄과 히빙라인으로 구성되어 있으며, 제작된 목업에 대해서 육상시험을 수행하여 실제로 해상에서 사용이 가능한지 검토하였다. 히빙라인 발사시 무인선에 작용하는 충격력을 검토하기 위하여 발사장치에 의한 힘을 계측할 수 있는 계측 받침대를 제작하여 육상시험에서 계측하였다. 본 논문에는 히빙라인 발사장치 목업의 개발 및 육상시험 결과와 발사장치에 의한 힘 계측 결과가 나타나있다.

• 한국항행학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.557-565
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• 2018

도심환경에서의 GNSS 항법을 위하여 짧은 지연 다중경로 감쇄 기법을 제안하였다. 제안한 기법은 GNSS 수신기가 육상 교통 이동체에 탑재되어 있다는 제한 조건을 이용하여 어느 위성에서 다중경로 신호가 발생했는지를 검출하고, 해당위성의 측정치를 제거하여 새로운 항법결과를 도출한다. 이때 검출 조건은 GNSS 수신기의 성능 등급과 이동체의 동적 특성에 따라 결정된다. 제안 기법을 검증하기 위하여 4가지 시나리오에 대한 다중경로 환경에서 실제 데이터를 수집하였으며, GNSS 수신기에 기본적으로 탑재된 다중경로 감쇄 기법과 제안한 기법을 함께 적용하여 데이터를 처리한 결과 가시위성이 5개 미만인 경우를 제외하고는 측위 결과가 5 m 이하로 나타나는 것을 확인하였다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제22권11호
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• pp.967-976
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• 2016

This paper presents a 3D carrier-smoothed GNSS/DR (Global Navigation Satellite System/Dead Reckoning) integrated system for precise ground-vehicle trajectory estimation. For precise DR navigation on sloping roads, the AHRS (Attitude Heading Reference System) methodology is employed. By combining the integrated carrier phase of GNSS and DR sensor measurements, a vehicle trajectory with an accuracy of less than 20cm is obtained even when cycle slip or change of visibility occur. In order to supplement the weak GNSS environment with DR successfully, the DR sensor is precisely compensated for using GNSS Doppler measurements when GNSS visibility is good. By integrating a multi-GNSS receiver with low-cost IMU, a precise 3D navigation system for land vehicles is proposed in this paper. For real-time implementation, a decoupled Kalman filter is employed in the integrated system. Through field experiments, the performance of the proposed system is verified in various road environments, including sloping roads, good-visibility areas, high multi-path areas, and under-ground parking areas.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2001년도 ICCAS
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• pp.56.1-56
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• 2001

Initial attitude error is one of the large error sources in the navigation errors of SDINS. And it is important to decide the initial attitude of SDINS. The method, like a self-alignment or a transfer alignment method, is required to a precise INS. If we do not have a precise INS, we should get large attitude error. After performing the initial alignment, a vehicle has the initial attitude error. Therefore, it results in navigation error due to the initial attitude error. But, if we use position information during flight, we could estimate and compensate a vehicle attitude error. So, we can maintain a precise attitude in spite of existing the initial attitude error. Using the uplinked position information from a land-based radar system, the new algorithm estimates the attitude of the SDINS during flight ...

• 한국항행학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.417-425
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• 2012

위치결정기법으로 근래에 널리 활용되는 GPS(Global Navigation Satellite System)는 가시성이 확보되지 않은 상황에서는 측위가 어려운 단점을 내포하고 있다. 이와 같은 단점을 극복하고 위치 정확도를 향상시키기 위하여 최근에 영상센서와 기존 항법시스템을 결합하는 복합측위에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 본 논문에서는 GPS 기반 차량 항법의 성능을 보완하기 위하여 GPS와 단일 Webcam을 결합하여 차량의 이동변위를 효과적으로 추정하는 복합측위 방법을 제안하였다. 제안된 방법은 가시 위성이 부족한 구간에서도 2개 이상의 GPS 측정치가 가용할 경우 영상센서 정보를 결합하여 차량 위치해의 정확도를 유지한다. 실측 데이터를 바탕으로 GPS 위성을 2개로 줄인 구간에서도 오차가 바로 발산하지 않고 최대 누적 오차가 N축 방향으로 약 2.5m E축 방향으로 약 3m가 발생하는 것을 확인하였다.