• 제목/요약/키워드: positioning precision

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TLM 시각 동기 신호를 이용한 고속 이동체의 위치 추정 (Position Estimation Technique of High Speed Vehicle Using TLM Timing Synchronization Signal)

  • 진미현;구떠올라;김복기
    • 한국항행학회논문지
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    • 제26권5호
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    • pp.319-324
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    • 2022
  • 항법 장치가 존재하지 않거나 전파 방해가 발생할 경우, 고속 이동체의 전파 항법은 불가능해진다. 그럼에도 불구하고, 다수의 지상국이 존재하며 고속 이동체와 지상국간의 정밀 거리 측정치를 확보할 수 있다면 이동체의 위치 추정이 가능하다. 본 논문에서는 텔레메트리 (TLM; telemetry) 신호를 사용하여 생성한 고정밀 TDOA (time difference of arrival) 측정치를 이용한 위치 추정 방식을 제안한다. 제안한 방식에서는 TDOA 측정치를 사용하여 이동체의 공통 오차를 제거하였다. 또한 SOQPSK (shaped offset quadrature phase shift keying) PN (pseudo random noise) 심볼을 포함하여 정밀 시각 동기 및 측정이 가능한 TLM 신호를 기반으로 한 측정치를 사용하였다. 따라서 시스템 내 정밀 시각 동기가 이뤄진 상태이므로 지상국간의 시각 동기 오차가 매우 작은 값을 가진다. 이는 측정치의 정밀도를 높여 위치 추정 성능을 향상시킨다. 제안한 방식은 소프트웨어 기반의 시뮬레이션을 통해 검증되었으며, 고속 이동체의 위치 추정 성능이 목표했던 성능을 만족함을 확인하였다.

Textured Ceramics for Multilayered Actuator Applications: Challenges, Trends, and Perspectives

  • Temesgen Tadeyos Zate;Nu-Ri Ko;Hye-Lim Yu;Woo-Jin Choi;Jeong-Woo Sun;Jae-Ho Jeon;Wook Jo
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제36권3호
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    • pp.214-225
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    • 2023
  • Piezoelectric actuators, which utilize piezoelectric crystals or ceramics, are commonly used in precision positioning applications, offering high-speed response and precise control. However, the use of low-performance ceramics and expensive single crystals is limiting their versatile use in the actuator market, necessitating the development of both high-performance and cost-effective piezoelectric materials capable of delivering higher forces and displacements. The use of textured Pb (lead)-based piezoelectric ceramics formed by so-called templated grain growth method has been identified as a promising strategy to address the performance and cost issue. This review article provides insights into recent advances in texturing Pb-based piezoelectric ceramics for improved performance in actuation applications. We discussed the relevant issues in detail focusing on current challenges and emerging trends in the textured piezoelectric ceramics for their reliability and performance in actuator applications. We discussed in detail focusing on current challenges and emerging trends of textured piezoelectric ceramics for their reliability and performance in actuator applications. In conclusion, the article provides an outlook on the future direction of textured piezoelectric ceramics in actuator applications, highlighting the potential for further success in this field.

Comparison of Characteristics of Gamma-Ray Imager Based on Coded Aperture by Varying the Thickness of the BGO Scintillator

  • Seoryeong Park;Mark D. Hammig;Manhee Jeong
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제47권4호
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    • pp.214-225
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    • 2022
  • Background: The conventional cerium-doped Gd2Al2Ga3O12 (GAGG(Ce)) scintillator-based gamma-ray imager has a bulky detector, which can lead to incorrect positioning of the gammaray source if the shielding against background radiation is not appropriately designed. In addition, portability is important in complex environments such as inside nuclear power plants, yet existing gamma-ray imager based on a tungsten mask tends to be weighty and therefore difficult to handle. Motivated by the need to develop a system that is not sensitive to background radiation and is portable, we changed the material of the scintillator and the coded aperture. Materials and Methods: The existing GAGG(Ce) was replaced with Bi4Ge3O12 (BGO), a scintillator with high gamma-ray detection efficiency but low energy resolution, and replaced the tungsten (W) used in the existing coded aperture with lead (Pb). Each BGO scintillator is pixelated with 144 elements (12 × 12), and each pixel has an area of 4 mm × 4 mm and the scintillator thickness ranges from 5 to 20 mm (5, 10, and 20 mm). A coded aperture consisting of Pb with a thickness of 20 mm was applied to the BGO scintillators of all thicknesses. Results and Discussion: Spectroscopic characterization, imaging performance, and image quality evaluation revealed the 10 mm-thick BGO scintillators enabled the portable gamma-ray imager to deliver optimal performance. Although its performance is slightly inferior to that of existing GAGG(Ce)-based gamma-ray imager, the results confirmed that the manufacturing cost and the system's overall weight can be reduced. Conclusion: Despite the spectral characteristics, imaging system performance, and image quality is slightly lower than that of GAGG(Ce), the results show that BGO scintillators are preferable for gamma-ray imaging systems in terms of cost and ease of deployment, and the proposed design is well worth applying to systems intended for use in areas that do not require high precision.

GPS로 추정한 지각변동 속도 및 판 거동 모델과의 비교 (Crustal Deformation Velocities Estimated from GPS and Comparison of Plate Motion Models)

  • 송동섭;윤홍식
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권5D호
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    • pp.877-884
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    • 2006
  • GPS는 지각판 속도 추정과 같은 높은 정밀도가 요구되는 연구 분야에서 필수적이다. 본 연구에서는 GPS 상시관측소 8개소의 3년간 관측 데이터를 Gipsy-OasisII 소프트웨어를 이용하여 한반도의 지각변동량을 계산하였다. 지각변동 속도벡터는 일별 처리 결과의 시계열 분석에 의한 선형 회귀분석으로 추정하였다. 추정된 변동 속도의 표준편차는 0.1mm/yr 이하였으며, 그 크기는 25.1~31.1mm/yr의 범위로 매우 작게 나타났다. SOPAC에서 계산한 IGS의 계산결과와 비교한 결과 보편적으로 지각변동의 크기와 방향이 잘 일치되는 경향을 나타내었다. 본 연구 결과를 평가하기 위하여 6개의 판 거동 모델의 결과와도 비교를 하였다.

Aruco marker 기반 건설 현장 작업자 위치 파악 적용성 분석 (Scholarly Assessment of Aruco Marker-Driven Worker Localization Techniques within Construction Environments)

  • 최태훈;김도근;장세준
    • 한국건축시공학회지
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    • 제23권5호
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    • pp.629-638
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    • 2023
  • 본 논문에서는 건설현장 작업자의 실내 위치 추적을 위한 새로운 방법을 소개한다. 전통적으로 GPS및 NTRIP과 같은 기술은 주로 야외에서 효과적인 위치 확인을 제공하는 데 사용되었습니다. 그러나 이러한 기술은 실내에서 사용할 경우 정확도가 떨어지는 문제가 있습니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 Aruco marker를 활용하여 작업자의 위치를 추적하는 방법을 제안한다. Aruco marker는 작업자와 마커 사이의 거리를 측정하는 데 사용됩니다. 이 새로운 접근 방식은 기존 위치 확인 방법에 비해 더욱 정확한 실내 위치 확인을 제공합니다. 작업자 위치를 실시간으로 확인할 수 있어 작업 일정을 최적화하고 작업자 간 협업을 촉진합니다. 따라서 Aruco marker를 활용한 실내 측위 방식은 기존의 기술의 문제점을 보완하는 실내 위치 확인 시스템으로 활용될 수 있다.

Pig production in Latin America

  • Luciano Roppa;Marcos Elias Duarte;Sung Woo Kim
    • Animal Bioscience
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    • 제37권4_spc호
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    • pp.786-793
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    • 2024
  • Latin America is a culturally, geographically, politically, and economically diverse region. Agriculture in Latin America is marked by a remarkable diversity of production systems, reflecting various agroecological zones, farm sizes, and technological levels. In the last decade, the swine industry increased by 30.6%, emerging as a great contributor to food security and economic development in Latin America. Brazil and Mexico dominate the pig production landscape, together accounting for 70% of sow inventory in the region. The swine industry in Latin America is predominantly comprised of small and medium-sized farms, however, in the past 30 years, the number of pig producers in Brazil dropped by 78%, whereas pork production increased by 326%. Similar to the global pork industry, the growing demand for pork, driven by population growth and changing dietary habits, presents an opportunity for the industry with an expected growth of 16% over the next decade. The export prospects are promising, however subject to potential disruptions from global market conditions and shifts in trade policies. Among the challenges faced by the swine industry, disease outbreaks, particularly African Swine Fever (ASF), present significant threats, necessitating enhanced biosecurity and surveillance systems. In 2023, ASF was reported to the Dominican Republic and Haiti, Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome (PRRS) in Mexico, Costa Rica, the Dominican Republic, Colombia, and Venezuela, and Porcine Epidemic Diarrhea (PED) in Mexico, Peru, the Dominican Republic, Colombia, and Ecuador. Additionally, feed costs, supply chain disruptions, and energy expenses have affected mainly the smaller and less efficient producers. The swine industry is also transitioning towards more sustainable and environmentally friendly practices, including efficient feed usage, and precision farming. Ensuring long-term success in the swine industry in Latin America requires a holistic approach that prioritizes sustainability, animal welfare, and consumer preferences, ultimately positioning the industry to thrive in the evolving global market.

전이 학습을 이용한 선형 이송 로봇의 정렬 이상진단 시스템 (A Diagnosis system of misalignments of linear motion robots using transfer learning)

  • 홍수빈;이영대;박아름;문찬우
    • 문화기술의 융합
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    • 제10권3호
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    • pp.801-807
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    • 2024
  • 선형 로봇은 자동화 시스템에서 부품의 이송이나 위치 결정에 널리 사용되며 보통 높은 정밀도가 요구된다. 선형 로봇을 응용한 시스템의 제작회사에서는 로봇의 이상 유무를 작업자가 판단하는데, 작업자의 숙련도에 따라 이상 상태를 판단하는 정확도가 달라진다. 최근에는 인공지능 등의 기술을 사용하여 로봇 스스로 이상을 검출하는 방법에 관한 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 전이 학습을 이용하여 선형 로봇의 볼 스크류 정렬 이상과 선형 레일 정렬 이상을 검출하는 시스템을 제안하고 가속도 센서와 토크 센서 정보를 이용한 별개의 실험을 통해 제안한 시스템의 이상 검출 성능을 검증 및 비교한다. 센서로부터 얻어진 신호를 스펙트로그램 이미지로 변환한 후, 영상 인식 인공지능 분류기를 사용하여 이상의 종류를 진단하였다. 제안한 방법은 선형 로봇뿐만 아니라 일반적인 산업용 로봇에도 적용할 수 있을 것으로 기대한다.

아리랑위성 5호의 GPS 전파 엄폐 자료처리시스템 개발을 위한 전리층 전자밀도 산출 (RETRIEVAL OF ELECTRON DENSITY PROFILE FOR KOMPSAT-5 GPS RADIO OCCULTATION DATA PROCESSING SYSTEM)

  • 이우경;정종균;조성기;박종욱;조정호;윤재철;이진호;천용식;이상률
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제24권4호
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    • pp.297-308
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    • 2007
  • 2010년에 발사될 예정인 아리랑위성 5호의 부 탑재체인 AOPOD(Atmosphere Occultation and Precision Orbit Determination) 시스템은 GPS(Global Positioning System) 전파 엄폐(radio occultation) 자료를 제공한다. 이 논문에서는 아리랑위성 5호 궤도에서 발생하는 GPS 전파 엄폐의 발생 빈도 및 분포를 시뮬레이션하고, 현재 천문연구원에서 개발 중인 GPS 전파 엄폐 자료처리시스템인 KROPS(KASI Radio Occultation Processing System)를 사용한 전리층 전자밀도 산출결과를 제시하였다. 전자밀도를 산출하기 위해 2004년 6월 20일에 발생한 CHAMP(CHAllenging Minisatellite Payload) 위성의 GPS 전파 엄폐 관측값을 사용하였고 산출된 결과는 IRI(International Reference Ionosphere) - 2001 모델과 CHAMP 위성의 랑뮈어 탐침기(Planar Langmuir Probe) 및 이온존데 간과 비교하였다. 산출된 전자밀도를 이온존데 값과 비교했을 때, $F_2$층 최대전자밀도 고도인 $hmF_2$에서 약 5km, $F_2$층 최대전자밀도인 $NmF_2$에서 약 $3{\times}10^{10}el/m^3$의 차이를 보였으며, 랑뮈어 탐침기 값과 비교하여 고도 365.6km에서 두 값 모두 $1.6{\times}10^{11}el/m^3$로 일치하였다.

다변측정감시시스템 신호 입력 시각 정밀 측정을 위한 DRS(Delayed Reference Sample)를 이용한 Cross Correlation 방안 연구 (Study of Cross Correlation Using DRS(Delayed Reference Sample) for Precision Time Measurement of Input Signal on Multilateration)

  • 장재원;이상정
    • 한국항공우주학회지
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    • 제46권3호
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    • pp.244-250
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    • 2018
  • 다변측정감시시스템은 탑재 트랜스폰더에서 전송되는 신호를 지상에 설치된 여러 수신기에서 획득하고 각각의 수신기의 신호 획득시간의 차를 이용하여 표적의 위치를 계산한다. TDOA(Time Difference Of Arrival) 계산 방법을 이용하는 다변측정감시시스템의 위치 정확도에 가장 큰 영향을 주는 요소 중 하나는 신호 입력 시각 측정 시 발생하는 오차이다. 수신기에서 신호 입력 시각을 측정할 경우 수신기의 기준 클럭을 이용하여 입력 신호를 샘플링하고 동일한 샘플링 레이트를 가지는 기준 샘플(Reference Sample)을 Cross Correlation 기법에 적용한다. 따라서 신호 입력 시각의 정밀도는 기준 클럭에 비례한다. 본 논문에서는 기준 샘플과 이를 샘플링 레이트보다 작은 시간으로 기준 샘플을 지연시킨 다수의 샘플(DRS, Delayed Reference Sample)을 수신기의 입력신호와 Cross Correlation을 수행하여 신호 입력 시각을 보다 정밀하게 측정하기 위한 알고리즘을 제안하였다. 이를 검증하기 위해 Matlab을 이용하여 타겟에서 송출하는 트랜스폰더의 펄스 신호를 구현하였으며 시뮬레이션을 통해 제안한 DRS와 입력신호와의 Cross Correlation을 수행하였다. 이 결과로 부터 신호 입력 시각 정밀 측정의 성능을 분석하였다.

저속 WPAN용 비동기 OOK 방식 UWB 송수신기 성능 분석 (Performance Analysis of Noncoherent OOK UWB Transceiver for LR-WPAN)

  • 기명오;최성수;오휘명;김관호
    • 한국통신학회논문지
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    • 제30권11A호
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    • pp.1027-1034
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    • 2005
  • 수십 센터미터 이내의 오차를 만족시키는 거리/위치인식 기능 및 저속 데이터 송수신 기능 구현을 주목적으로 발족된 저속 WPAN(LR-WPAN: Low Rate Wireless Personal Area Network)의 표준화 그룹인 IEEE802.15.4a에서는 간단하고 경제적이며 전력 소모가 적은 송수신기 구조를 요구한다. 이에 본 논문에서는 PEWB(Parallel Energy Window Banks)를 이용한 독창적인 비동기 OOK(On-Off Keying) 방식 UWB(Ultra-Wide Band) 송수신기 구조를 제안한다. 또한 무선 다중경로 페이딩 채널 상황을 다소 극복할 수 있게 유연성 있는 운영이 가능한 송수신기 구조를 위해 펄스 및 비트 반복 기법을 사용한다. 제안된 송수신기 구조의 잡음 특성 분석을 위해 chi-square 분포가 적용되며, 반복적 계산을 통해 얻어진 최적임계값을 적용하며 비트오율 성능을 분석한다. 모의실험 결과, 10-5의 비트오율을 얻기 위한 신호대잡음비 및 수신에너지 적분시간은, LOS(Line-Of-Sight) 주거 환경의 경우 15.3dB, 32ns이고, NLOS(Non-Line-Of-Sight) 실외 환경의 경우 16.2dB, 72ns이다. 최소의 비트오율을 얻기 위한 적분에너지 대 전체 수신에너지 비는 약 $86\%$이다.