근래에 Poisson 형의 점프 프로세스를 이용하여 표적의 기동 운동을 모델링하고 이것을 이용한 반복형 최소 분산 선형 필터가 제안되었다. 이 필터에서는 기동 표적의 모델링에 사용한 점프의 상태천이 파라미터가 미리부터 필터에 알려져 있다고 가정하였는데 실제는 이것을 모르는 경우가 많다. 본 논문에서는 이러한 기동 추적과정에 수반되는 모델링 오류가 제안된 추적필터의 성능에 어떤 영향을 미치는지 고려한다. 정성적인 분석을 위해서 상태천이 파라미터를 실제와 다른 값을 사용하고, Monte-Carlo 시뮬레이션을 통해 필터의 성능을 해석한다.
본 연구에서는 현재 시행되고 있는 오염총량관리제 모니터링 시스템에 적용가능한 부하량 추정기법에 대하여 제시하였다. 수정 TANK 모형을 통하여 8일 간격 유량자료의 1일 간격 유량자료로 의 확장을 시행하였다. 그리고 최소분산 비편향 추정기법을 통한 7변수 대수 선형 모형으로 오염 부하량을 추정하였다. 그 결과 TOC 및 BOD 부하량 추정에서 만족스러운 결과를 확인할 수 있었다. 연구의 적용의 일환으로, 낙동강유역의 TOC 및 BOD 항목의 부하량 유황 곡선을 작성하여 전체적인 분포를 살펴보았다.
This paper propose a position-speed controller with an estimator which can estimate states and disturbance. The overall control system consists of two parts: the position-speed controller and an estimator. The Kalman filter applied as state-feedback controller is an optimal state estimator applied to a dynamic system that involves random perturbations and gives a linear, unbiased and minimum error variance recursive algorithm to optimally estimate the unknown state. Therefore, we consider the error problem about the servo system modeling and the measurement noise as a stochastic system and implement a optimal state observer, and enhance the estimate performance of position and speed using that. Using two-degree-of freedom(TDOF) conception, we design the command input response and the closed loop characteristics independently. The servo system is to improve the closed loop characteristics without affecting the command imput response. The characteristics of the closed loop system is improved by suppressing disturbance torque effectively with the disturbance observer using a inverse-transfer matrix. Therefore, the performance of overall position-speed controller is enhanced. Finally, the performance of the proposed controller is exemplified by some simulations and by applying the real servo system.
임무를 수행하는데 있어 정확한 자세 정보는 필수적이다. 두 개 또는 그 이상의 관측벡터를 이용하는 자세 결정 알고리듬에는 크게 두 가지가 널리 알려져 있다. 하나는 결정적인 방법인 TRIAD 알고리듬이며, 다른 하나는 최적의 해를 찾는 방법인 QUEST 알고리듬이다. 본 논문은 TRIAD 알고리듬의 성능 향상과 서로 다른 정확도를 가진 센서의 조합을 이용한 자세 결정 방법을 제안하였다. 첫째, 보다 정확한 자세 행렬을 구하기 위하여 직교화 방법을 이용하는 대신 방향 여현 행렬을 오일러 각으로 바꾸고, 분산 대신 공분산행렬을 고려하여 편향되지 않은 최소 공분산 기법을 적용하였다. 또한, 세 개 이상의 측정값이 주어졌을 경우 TRIAD 알고리듬을 적용할 수 있는 방법을 제안하였다. 제안된 평균 TRIAD 알고리듬의 성능은 서로 다른 센서의 조합을 가정하여 표준편차와 확률적 측면에서의 수치 시뮬레이션을 통해 분석되었다.
디지털 위상 고정 루프는 위상 동기화를 위해 사용되는 회로로 일반적으로 통신, 회로분야 등 다양한 분야에서 사용된다. 디지털 위상 고정 루프를 설계 시 상태추정기를 사용하는 경우 보통 칼만 필터와 같은 무한 임펄스 응답 상태추정기를 활용해왔다. 일반적으로 무한 임펄스 응답 상태추정기 기반 디지털 위상 고정 루프의 성능은 우수하지만, 초기값의 부정확, 모델 오차, 외란 등의 예상하지 못하는 상황에서 급격한 성능저하가 발생할 수 있다. 본 논문에서는 새로운 디지털 위상 고정 루프를 설계 하기 위해 최적의 측정값 구간 길이를 갖는 최소 공분산 유한 임펄스 응답 필터를 제안한다. 제안된 유한 임펄스 응답 필터의 중요 파라미터인 측정값 구간 길이를 구하기 위해 수치적 방법을 소개하며, 필터의 이득을 얻기 위해 비용함수로 오차의 공분산 행렬을 설정하고, 이를 최소화 하기 위하여 선형 행렬 부등식을 사용하였다. 제안된 디지털 위상 동기 루프의 우수성과 강인성을 검증하기 위해 노이즈 정보가 부정확한 상황에서 기존 방법과의 비교 및 분석을 위한 시뮬레이션을 수행하였다.
The objective of this study is to construct the watershed management system with link of the non-point sources model and to estimate delivery ratio duration curves for various pollutants. For the total water pollution load management system, non-point source model should be performed with the study of the characteristic about non-point sources and loadings of non-point source and the allotment of pollutant in each area. In this study, daily flow rates and delivered pollutant loads of Nakdong river basin are simulated with modified TANK model and minimum variance unbiased estimator and SWAT model. Based on the simulation results, flow duration curves, load duration curves, and delivery ratio duration curves have been established. Then GIS analysis is performed to obtain several hydrological geomorphic characteristics such as watershed area, stream length, watershed slope and runoff curve number. As a result, the SWAT simulation results show good agreements in terms of discharge, BOD, TN, TP but for more exact simulation should be kept studying about variables and parameters which are needed for simulation. And as a result of the characteristic discharges, pollutants loading with the runoff and delivery ratios, non-point sources effects were higher than point sources effects in the small-scale test bed of Nakdong river basin.
본 연구에서는 현재 시행되고 있는 오염총량관리제 모니터링 시스템에 적용가능한 부하량 추정기법에 대하여 제시하였다. 수정 TANK 모형을 통하여 8일 간격 유량자료의 1일 간격 유량자료로의 확장을 시행하여 유황곡선의 작성을 가능하게 하였다. 7변수 대수 선형 모형 적용 통한 BOD, COD 및 TOC 부하량 추정에서 만족스러운 결과를 확인할 수 있었다. 연구의 적용의 일환으로, 낙동강유역의 BOD, COD 및 TOC 항목의 부하량 유황 곡선을 작성하여 전체적인 분포를 살펴보았다. 본 연구를 통하여 파악된 부하량 유황곡선은 해당 지점의 현재 전체적인 수질현황을 확률적으로 파악할 수 있음과 동시에 이를 시각적으로 도시할 수 있는 장점을 가지고 있다.
Journal of the Korean Data and Information Science Society
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제24권4호
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pp.847-856
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2013
본 논문에서는 모수적과 비모수적 엔트로피 추정량들에 기초한 정규분포에 대한 적합도 검정을 다룬다. 정규분포의 엔트로피에 대한 모수적 추정량으로 사용할 최소분산비편향추정량을 유도한다. 이 추정량과 대립가설 하에서의 자료생성분포에 대한 비모수적 엔트로피 추정량으로 표본엔트로피와 이것의 변형된 추정량들을 이용하여 검정통계량들을 구축했고 이 검정통계량들을 사용하는 새로운 엔트로피 기반 적합도 검정들을 제시한다. 제안한 검정들의 기각값들을 모의실험을 통해 추정해서 표의 형태로 제시한다. 성능의 조사를 위해 수행한 모의실험에서 제안한 검정들이 기존의 Vasicek (1976) 검정보다는 더 좋은 검정력을 가지는 것으로 나타난다. 응용에서 새로운 검정들이 정규성 검정을 위한 경쟁적인 도구로 시용될 수 있을 것으로 기대된다.
Effective science-based management of the basin water resources requires an understanding of the characteristics of the streams, such as the baseflow discharge. In this study, the base flow was estimated in the two watersheds with the least artificial factors among the Nakdong River watersheds, as determined using the chemical hydrograph separation technique. The 16-year (2004-2019) discontinuous observed stream flow and electrical conductivity data in the Total Maximum Daily Load (TMDL) monitoring network were extended to continuous daily data using the TANK model and the 7-parameter log-linear model combined with the minimum variance unbiased estimator. The annual base flows at the upper Namgang Dam basin and the upper Nakdong River basin were both analyzed to be about 56% of the total annual flow. The monthly base flow ratio showed a high monthly deviation, as it was found to be higher than 0.9 in the dry season and about 0.46 in the rainy season. This is in line with the prevailing common sense notion that in winter, most of the stream flow is base flow, due to the characteristics of the dry season winter in Korea. It is expected that the chemical-based hydrological separation technique involving TANK and the 7-parameter log-linear models used in this study can help quantify the base flow required for systematic watershed water environment management.
본 연구에서는 현재 시행되고 있는 수질오염총량관리제 모니터링 시스템에 적용가능한 하천 오염부하량 추정기법을 제안하고 있다. 하도추적기능과 증발산량 계산 기능을 추가한 수정 TANK 모형을 이용하여 국립환경과학원에서 8일 간격으로 관측된 유량자료를 일 유량 자료로 확장하였다. 관측된 수질-유량 동시관측자료를 이용하여 7변수 대수선형모형의 매개변수를 최소분산 비편향 추정기법에 의해 추정하였다. 확장된 일 유량자료와 7변수 대수선형모형의 결과가 연계되어 관측지점별일 오염부하량이 계산되었다. 그 결과 SS, TN, TP 하천 오염부하량 추정에서 만족스러운 결과를 확인할 수 있었다. 적용의 일환으로 낙동강유역을 대표할 수 있는 SS, TN 및 TP 수질항목별 대표 단위면적당 부하량 유황곡선을 작성하였으며, 이를 통하여 낙동강 유역의 전체적인 하천오염부하량의 배출분포를 살펴보았다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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