• 제목/요약/키워드: positioning & directional system

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어군행동 원격감시 시스템의 개발에 관한 연구 ( 1 ) - 하드웨어와 소프트웨어 - ( Development of the Underwater Telemetry System to Monitor the Behavior of Fish ( 1 ) - Hardware and Software - )

  • 신형일
    • 수산해양기술연구
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    • 제30권4호
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    • pp.263-272
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    • 1994
  • The hardware and the software of the prototype telemtry system to monitor the behavior of the fish are designed. This system consistes of five parts I. e. three omni-directional hydrophones, three ultrasonic receivers, a single board computer for the signal processing, two RF transceivers for the data communication, and a personnel computer. The sensitivty of the hydrophones is -170dB(re 1V/$\mu$Pa), the gain and the 3dB receiving bandwidth of the ultrasonic receivers are 115dB and 1500Hz respectively, and the sampling period is 33.3$\mu$sec in the signal processing part. The positioning error of the system using hyperbolic method is estimated to be less than 0.2m in case that the pinger locates inside of the baselines. The perfomance of the system considering a practical use was examined by numerical simulation and a water tank test of a pinger tracking experiment. In results, the system developed in prototype was confirmed that it could be useful for monitoring the behavior of fish in the limited water area.

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유압밸브의 원격제어를 위한 Backcap 시스템 설계 연구 (Ddsign of a backcap system for remote control of hydraulic valves)

  • 이재규;명태식;김경진;김옥현
    • 한국정밀공학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.65-74
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    • 1994
  • Backcap is an electric remote control system for the operation of directional flow control valves. This paper presents a new type of basckcap system which is characterized by its simple construction. The backcap is essentially a hydraulic cylinder of which the piston is connected to a spool of hydraulic valve and controlled by input current. An inherent feedback is imposed on its mechanism so that no artificial noe is needed. Characteristics of the backcap is verified by stability analysis, transient motion and steady state positioning for step inputs. Design parameter analyses have been executer by some analytical approaches and computer simulations, which lead to their optimal valves. These results contributed to an effective new backcap system and its design strategy.

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Bearing Estimation of Narrow Band Acoustic Signals Using Cardioid Beamforming Algorithm in Shallow Water

  • Chang, Duk-Hong;Park, Hong-Bae;Na, Young-Nam;Ryu, Jon-Ha
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • 제21권2E호
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    • pp.71-80
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    • 2002
  • This paper suggests the Cardioid beamforming algorithm of the doublet sensors employing DIFAR (directional frequency analysis and recording) sensor signals in the frequency domain. The algorithm enables target bearing estimation using the signals from directional sensors. The algorithm verifies its applicability by successfully estimating bearings of a target projecting ten narrow-band signals in shallow water. The estimated bearings agree very well with those from GPS (global positioning system) data. Assuming the bearings from GPS data to be real values, the estimation errors are analyzed statistically. The histogram of estimation errors in each frequency have Gaussian shape, the mean and standard deviation dropping in the ranges -1.1°∼ 6.7°and 13.3∼43.6°, respectively. Estimation errors are caused by SNR (signal to noise ratio) degradation due to propagation loss between the source and receiver, daily fluctuating geo-magnetic fields, and non-stationary background noises. If multiple DIFAR systems are employed, in addition to bearing, range information could be estimated and finally localization or tracking of a target is possible.

Deploying a Wireless Sensor Network for Oceanography using ZigBee

  • Park, Soo-Hong;Keat, Kok-Choon
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제6권2호
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    • pp.140-145
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    • 2008
  • We recently developed new offshore observation system using USN buoy, widely used to measure the directional properties of ocean wave, seawater temperature, UV light, longitude and latitude of the buoy using GPS module. This paper also documents the development and implementation of a buoy network for acquisition of data of base station with buoys. The major phases of the project include specification of the network, physical construction of network nodes, software development for control of nodes, and testing of network performance. We described some of the practical issues involved in designing, building and deploying a buoy network for oceanographic monitoring. The paper explains some of the design decisions and their consequences, and some of the lessons learned from a first lesson network trial at sea.

UWB 시스템용 반사판을 갖는 모노폴 안테나 분석 (Analysis of Monopole Antenna Equipped with a Reflector for UWB Systems)

  • 김영진;최동유
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제23권10호
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    • pp.1261-1268
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    • 2019
  • 본 논문에서는 반사판을 갖는 새로운 모노폴 안테나를 제안 하였다. 제안한 안테나는 TRF-45 기판으로 제작하였으며, 제작한 안테나와 결합한 반사판도 FR-4 기판으로 제작하였다. 안테나 후면에 위치한 반사판으로 인해 후면에 반사되는 전류가 억제되는 것을 확인하였다. 제안한 모노폴 안테나의 대역폭은 2.65 GHz이며, 반사판이 없는 모노폴 안테나의 대역폭은 2.88 GHz이다. 또한, 반사판이 없는 안테나는 E-평면에서 양방향 방사 패턴이 관찰되었으며, H-평면에서는 무지향성의 방사패턴이 관찰되었다. 그러나 반사판을 갖는 안테나의 경우 후방 방사를 억제하며, E-평면과 H-평면에서 지향성 방사를 제공한다.

정밀 GPS 위성궤도 결정 및 오차 특성 분석 (Precision GPS Orbit Determination and Analysis of Error Characteristics)

  • 배태석
    • 한국측량학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.437-444
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    • 2009
  • 동역학적 방법을 이용한 GPS(Global Positioning System) 위성궤도 결정을 위해 양방향 적분이 가능한 multi-step 방식의 수치적분기를 개발하였으며, 이는 GPS 위성 고도에서 마이크로미터 수준의 정확도를 보였다. 가속도 모델링에서 달, 태양 이외의 천체에 의한 인력은 매우 작으므로 태양복사압에서 경험적 모델로 대체하였다. 위성궤도 미지수는 수치적분된 위성궤도와 IGS(International GNSS Service) 정밀궤도를 이용하여 최소제곱방법으로 결정했다. 이를 위해서는 수치적분기에서 가속도와 함께 미지수에 대한 편미분값을 동시에 적분해야 한다. 추정된 위성궤도 미지수를 이용하여 계산한 잔차의 RMS(Root Mean Squares error)로 부터 위성궤도의 정확도를 검증했다. 2009년 3월 한달의 평균적인 궤도오차 RMS는 5.2mm 였으며, 궤도오차의 절대적인 크기는 위성체의 종류 및 위성진행방향기준 좌표계 상에서 특별히 편향된 형태를 보이지는 않는 것으로 나타났다. 본 연구에서 적용한 태양복사압 모델은 상수항 및 궤도당 1주기에 대한 변화만을 포함하고 있으므로, 궤도당 2주기에 해당하는 궤도오차 양상을 크게 보이고 있으며 이에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.

자립식 위치측정을 위한 Map Matching 알고리즘 (Map Matching Algorithm for Self-Contained Positioning)

  • 이종훈;강태호;김진서;이우열;채관수;김영기
    • 대한공간정보학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.213-220
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    • 1995
  • 차량 항법 시스템에서 맵 매칭(map matching) 방법은 데드 레코닝(dead reckoning) 기법으로 구한 차량의 위치가 지도상의 도로위에 일치하지 않는 경우에 이를 도로위에 매칭(matching) 시키기 위한 방법이다. 본 논문에서는 교차로 부근에서 차량의 회전을 감지함으로서 센서 및 수치지도자료에 기인하는 위치오류를 보정할 수 있는 새로운 맵 매칭 알고리즘을 제안하였다. 제안된 알고리즘은 진행거리의 상대오차와 도로거리의 절대오차를 이용하여 교차로 지역의 범위를 설정하고, 설정된 지역에서 차량의 진행각을 감지하여 교차로에 연결된 각 도로에 대한 출발지점을 알아내고, 회전각과 진행각을 비교하여 새로운 위치를 알아내는 방법이다. 제안된 알고리즘의 효율성을 검증하기 위하여 거리센서로 속도센서를, 방향센서로서 광 자이로를 이용하여 휴대용 컴퓨터에 시스템을 구성하고, 대전지역을 시범지역으로 선정하여 알고리즘을 실험한 결과 그 유효성을 입증할 수 있었다.

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Loran H-field 안테나의 지향성 보상 기법 연구 (Study on Compensation Method of Anisotropic H-field Antenna)

  • 박슬기;손표웅
    • 한국항해항만학회지
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    • 제43권3호
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    • pp.172-178
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    • 2019
  • 위성항법시스템의 안정적인 항법정보 제공에 대한 요구사항은 점차 증가하고 있지만, 의도적인 전파교란 및 자연환경 변화에 의한 성능 저하는 현실적으로 완벽히 해결하기 어렵다. 이러한 위성항법 시스템의 단점을 보완하기 위한 대표적인 항법시스템으로 고출력 신호를 이용한 지상파항법시스템인 eLoran이 주목받고 있고, 의도적인 전파교란에 강인하다는 장점이 있다. 사용자는 eLoran 시스템에서 사용 환경에 따라 E-field 또는 H-field 수신 안테나 중에서 적합한 것을 사용한다. 안정적인 접지 연결에 대한 제약이 없고, 상대적으로 주변 전자장비의 잡음에 강인한 H-field 안테나는 두 개의 루프로 구성되어 루프 간의 위상과 이득차이로 인해 등방성을 가지지 못한다. 그러므로 H-field 안테나는 정지위치에서도 수신한 신호의 방향에 따라 측정치의 변화가 발생하는 단점이 있고, 보다 정확한 측위 결과를 위해서는 신호의 방향에 따른 오차를 제거해야한다. 본 논문에서는 H-field 안테나와 송신국간의 기하학적 방향에 따른 오차를 제거하기 위한 지향성 보상기법을 제안하였다. eLoran 모의 신호생성기를 활용하여 오차를 분석하고 모델링하여 보상하는 기법을 개발하였고, 시뮬레이션과 차량실험을 통해 제안한 기법의 성능을 검증하였다.

Enhanced Throughput and QoS Fairness for Two-Hop IEEE 802.16j Relay Networks

  • Kim, Sang-Won;Sung, Won-Jin;Jang, Ju-Wook
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제13권1호
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    • pp.32-42
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    • 2011
  • Frequency reuse among relay stations (RSs) in a down-link access zone is widely adopted for throughput enhancement in IEEE 802.16j relay networks. Since the areas covered by the RSs or the base station (BS) may overlap, some mobile stations (MSs) at the border between two neighboring transmitting stations (RS or BS) using an identical frequency band may suffer severe interference or outage. This co-channel interference within the cell degrades the quality of service (QoS) fairness among the MSs as well as the system throughput. Exclusive use of a frequency band division (orthogonal resource allocation) among RSs can solve this problem but would cause degradation of the system throughput. We observe a trade-off between system throughput and QoS fairness in the previously reported schemes based on frequency reuse. In this paper, we propose a new frequency reuse scheme that achieves high system throughput with a high fairness level in QoS, positioning our scheme far above the trade-off curve formed by previous schemes. We claim that our scheme is beneficial for applications in which a high QoS level is required even for the MSs at the border. Exploiting the features of a directional antenna in the BS, we create a new zone in the frame structure. In the new zone, the RSs can serve the subordinate MSs at the border and prone to interference. In a 3-RS topology, where the RSs are located at points $120^{\circ}$ apart from one another, the throughput and Jain fairness index are 10.64 Mbps and 0.62, respectively. On the other hand, the throughput for the previously reported overlapped and orthogonal allocation schemes is 8.22 Mbps (fairness: 0.48) and 3.99 Mbps (fairness: 0.80), respectively. For a 6-RS topology, our scheme achieves a throughput of 18.38 Mbps with a fairness of 0.68; however, previous schemes with frequency reuse factors of 1, 2, 3, and 6 achieve a throughput of 15.24 Mbps (fairness: 0.53), 12.42 Mbps (fairness: 0.71),8.84 Mbps (fairness: 0.88), and 4.57 Mbps (fairness: 0.88), respectively.

무인항공기 탑재 안테나 간 간섭을 고려한 안테나 최적 위치 분석 (Analysis of Optimum Antenna Placement Considering Interference Between Airborne Antennas Mounted on UAV)

  • 최재원;김지훈
    • 전자공학회논문지
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    • 제52권6호
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    • pp.32-40
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    • 2015
  • 본 논문에서는 무인항공기에 탑재된 안테나 간의 간섭을 고려한 안테나 최적 위치 분석에 대해서 서술하였다. 분석은 전방향성 안테나들 중 운용 주파수 대역이 인접하고, 상호 간 이격거리가 가까운 곳에 위치한 안테나들을 선정하여 수행하였다. 분석을 수행한 안테나는 제어용 데이터링크, TCAS(Traffic Collision & Avoidance System), IFF(Identification Friend or Foe), GPS(Global Positioning System)와 RALT(Radar ALTimeter) 안테나들이다. 안테나 최적 위치 분석은 세 단계로 구분된다. 첫 번째 단계는 안테나 용도, 형상 및 방사패턴을 고려한 안테나 초기 위치 선정 후 안테나 장착 시 무인항공기 구조물에 의한 안테나 방사패턴과 반사손실 특성 변화를 관찰하여 최적의 특성을 갖는 지점을 선정하는 것이다. 두 번째 단계는 안테나 간의 결합특성과 송신 안테나의 불요파 세기 및 수신 안테나의 최저수신감도를 고려하여 안테나 간 간섭 정도를 분석하는 것이다. 간섭이 발생할 경우, 간섭이 미발생하는 최소이격거리를 분석하여 간섭이 발생하지 않는 최적 위치를 선정한다. 마지막 단계는 안테나 간 추가 거리 이격으로도 간섭이 제거되지 않을 경우, 안테나 간 주파수 이격 분석을 통한 주파수 간섭 대책을 확정하는 것이다. 이러한 분석 과정은 개발단계에서 안테나 간 간섭을 예측하여 간섭이 발생하지 않는 안테나 최적 위치 선정에 유용하게 사용된다.