• 제목/요약/키워드: positioning system

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LQG 기반 벡터 추적 루프를 적용한 GPS 수신기의 위치 및 측정치 성능 분석 (Position and Measurement Performance Analysis of GPS Receiver applied LQG based Vector Tracking Loop)

  • 박민혁;전상훈;김종원;기창돈;서승우;장재규;소형민;박준표
    • 한국항행학회논문지
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    • 제21권1호
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    • pp.43-49
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    • 2017
  • 일반적인 위성 항법 장치 수신기는 루프 필터 기반의 스칼라 추적 루프를 통해 신호 추적이 이루어진다. 본 논문에서는 루프 필터를 LQG 제어기로, 스칼라 추적 루프를 벡터 추적 루프로 대체한 LQG 기반 벡터 추적 루프의 성능을 정확성과 강건성 측면에서 살펴보았다. 정확성을 판단하기 위해서, 일반적인 루프 필터 기반 스칼라 추적 루프 대비 LQG 기반 스칼라 추적 루프의 측정치 추정 오차가 60% 이상 향상됨을 확인하였다. 다음으로 LQG 기반 스칼라 추적 루프 대비 LQG 기반 벡터 추적 루프의 측정치 추정 오차의 성능 향상과 위성 개수 증가에 따른 위치/속도 추정 오차 성능 향상을 확인함으로써 정확성을 확인하였다. 마지막으로 4초 동안의 30 dB-Hz의 일시적 신호 감쇄 상황에서 루프 필터 기반의 스칼라 추적 루프는 신호 추적에 실패하는 반면, LQG 기반 벡터 추적 루프는 연속적으로 위치/속도, 측정치 추정이 가능함을 확인함으로써 강건성을 확인하였다.

확장칼만필터를 이용한 호버링타입 무인잠수정의 위치추정알고리즘 개발 (Development of the Localization Algorithm for a Hovering-type Autonomous Underwater Vehicle using Extended Kalman Filter)

  • 강현석;홍승민;서주노;김동희;정재훈;정성훈;최형식;김준영
    • 한국항행학회논문지
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    • 제21권2호
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    • pp.171-178
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    • 2017
  • 본 논문에서는 위성항법장치 (GPS; global positioning system)를 보조센서로 사용하는 위치추정알고리즘의 성능을 검증하기 위해 호버링타입 무인잠수정에 알고리즘을 적용하여 실제 해역에서 실험을 수행하였다. 적용된 알고리즘은 무인잠수정에 탑재된 도플러 속도계 (DVL; doppler velocity logger), TCM (tilt-compensated compass module)을 이용한 추측항법의 시간에 따라 누적되는 위치오차를 개선하기 위한 알고리즘이다. 수면에서 GPS 위치정보를 수신하여 무인잠수정의 위치와 진북에 대한 TCM의 방향각 바이어스 오차를 추정하고, 이를 통해 진북 (geodetic north) 기준의 좌표계에 대한 추측항법을 수행한다. 실제 해역에서 방향각 제어 실험을 수행한 결과, 위치추정알고리즘을 통해 기존 추측항법의 위치오차가 개선되고 TCM의 방향각 바이어스 오차를 추정함을 확인하였다.

방사선 치료계획 시 불균질 보정에 관한 고찰 (A Study of Heterogeneity Corrections for Radiation Treatment Planning)

  • 이제희;김보겸;박흥득
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.89-96
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    • 2006
  • 목 적: 방사선치료를 목적으로 촬영된 CT영상을 이용하여 조직내 불균질 물질 및 체위고정 기구에 대한 보정이 선량계산 결과에 미치는 영향을 알아보고자 한다. 대상 빛 방법: 체내불균질 물질의 다양한 사례를 알아보기 위하여 본원에서 제작한 물팬텀($250{\times}250{\times}250mm^3$) 내부에 (1) 뼈 (2) 금속 (3) 조영제 (4) 고정기구(Head holder/Vac-lok) 등 CT Number를 변화시킬 수 있는 물질을 삽입하여 CT촬영을 시행 하였다. 각기 다른 형태의 불균질 CT영상을 전산화치료계획장치(RTP)에 입력하여 동일한 조건(SAD=100 cm 조사야=$10{\times}10cm^2$, 깊이=10cm, 1문조사)으로 에너지별(4, 6, 10 MV X-선) 처방선량 100 cGy를 얻기 위한 선량계산(MU)을 시행하여 비교, 분석하였다. 결 과: 물로만 구성된 팬텀을 기준값으로, 불균질 보정계수 차이는 뼈조직 상태인 경우는 $2.7{\sim}5.3%$, 금속물질인 경우 $2.7{\sim}3.8%$, 조영제인 경우 $0.9{\sim}2.3%$, Head holder $0.9{\sim}2.3%$, Head holder와 Pillow인 경우 $3.5{\sim}6.9%$, 그리고 Vac-lok인 경우 $0.9{\sim}1.5%$의 차이로 나타났다. 결 론: 체내의 불균질 보정계수 차이는 임상적으로 그 적용 형태가 다양하고, 일관성을 보이지 않으며, 조사문수가 증가함에 따라 그 차이가 1%미만으로 허용 가능할 것이나, 고정 기구등에 의한 불균질 보정은 충분히 고려하여 선량계산의 부정확도를 최소화 시켜야 할 것으로 사료된다.

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차세대 위성항법체계 갈릴레오 센서스테이션 유치 후보지 전파 수신환경 조사: II. 실제 예정 부지에 대한 2007년 한국천문연구원과 ESA 공동조사 결과 (RF ENVIRONMENT TEST ON A PROPOSED SITE FOR THE SENSOR STATION OF THE NEXT GENERATION SATELLITE NAVIGATION SYSTEM, GALILEO: II. THE RESULT OF THE TEST ON THE CANDIDATE SITE IN THE YEAR OF 2007 BY KASI AND ESA)

  • 조중현;;;박종욱;이창훈;박필호;황정욱;최남미
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제25권1호
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    • pp.53-60
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    • 2008
  • 갈릴레오 센서스테이션 유치 후보지에 대한 전파 환경 조사가 유럽 우주국(ESA)과 계약된 알카텔 알레니아사와 한국천문연구원의 우주측지연구부에 의해 제주 탐라대학교 한국 우주전파관측망(KVN) 사이트에서 2007년에 6월 21일부터 24일까지 이루어졌다. 세 개의 안테나 후보지의 갈릴레오 신호 대역의 전파 간섭에 대한 24시간 전 대역 및 대역내 관측, 정밀 측위, 다중경로 오차 조사가 이루어졌다. 이번 조사의 주목적은 2006년도에 한국천문연구원에서 수행한 조사 결과를 재점검하기 위한 것이다. 조사 결과의 예비분석과 전체적인 조사는 2007년 7월말까지 한국천문연구원와 ESA에 의해 공동수행 되었다.

가스 스프링 Elevation 동작 마찰력 보상 변수 조합 연구 (1) (A Combination Study on the Elevation Motion Friction Compensation Parameters in Gas Spring (1))

  • 이정익
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권5호
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    • pp.657-666
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    • 2017
  • 본 연구에서는, 50인치 이상 대형 텔레비전의 높낮이의 마찰을 줄이기 위한 요인 분석이 실시되었다. 첫째는 피스톤 로드의 정확한 위치 제어를 위한 관형 전단면 제어에 대한 것이다. 여기서 관형 오리피스 전단면과 미로형 오리피스 전단면이 비교되었다. 두 번째 연구는 가스 씰 립 기술에 의한 마찰력 줄이기가 시행되었다. 세 번째는 실린더의 체적의 보상을 위한 주변장치가 피스톤 로드의 체적을 압축함으로서 세부사양을 결정하고 체적 보상 실험을 수행하는 것이다. 이로 인한 연구 결과들은 다음과 같다. 첫째는 CAE 및 실험적 고려를 통한 관형과 미로형 사이의 오리피스 전단면에 있어서, 미로형 오리피스의 전단면이 마찰을 줄이는데 뛰어났다. 둘째는 가스 씰 립 기술에서, 중공 로드의 실험 결과에서 외경 20 mm, 내경 8 mm의 직경을 가지는 것이 30 킬로그램을 가정한 50인치 이상의 텔레비전에 가장 적합한 것으로 확인되었다. 셋째는 사양결정과 체적 보상 실험을 위한 체적 보상의 안전성 문제와 성능의 총체적 고려사항 결과 중공로드 외경 8 mm, 내경 4 mm와 리벳 시스템이 결정되었다. 마지막으로, 300 mm의 이동거리에서는 관형, 미로형 오리피스에 있어 직경 0.4~0.6의 오리피스에서는 미로형 오리피스가 발견되지 않았다.

정밀 3차원 지상좌표 추출을 위한 IRA의 효율적인 신호처리 기법 (An Efficient Interferometric Radar Altimeter (IRA) Signal Processing to Extract Precise Three-dimensional Ground Coordinates)

  • 이동택;정형섭;윤근원
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제27권5호
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    • pp.507-520
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    • 2011
  • 전파 고도계는 비행체의 직하방으로 펄스를 발사하고 펄스의 왕복 도달 시간을 거리로 환산하여 고도를 탐지하는 시스템으로써, 이착륙하는 항공기가 지면에 충돌하는 것을 방지함은 물론, 위성에 탑재되어 전 지구 해수면의 고도를 수 mm의 정밀도로 관측하기도 한다. 그러나 전파 고도계는 넓은 swath 내의 모든 데이터를 취득하여 이의 평균치로 고도를 측정하기 때문에 해수면과 같이 편평한 지역에서는 정밀 고도 추출이 가능하지만, 지면과 같이 변화가 심한 지형에서의 고도 탐지가 어렵다는 한계가 있다. 이러한 한계를 개선하기 위하여 본 연구에서는 지표면의 고도뿐만 아니라 3차원 위치 좌표까지 효과적으로 추출할 수 있는 간섭계 레이더 고도계 (Interferometric Radar Altimeter, IRA) 신호처리 알고리즘을 제안하였다. 이 방법은 세 개의 센서를 이용한 레이더 간섭기법 (Synthetic Aperture Radar Interferometry, InSAR)을 통하여 비행체로부터 최근거리에 위치하고 있는 타겟의 3차원 지상 좌표를 정밀하게 추출하는 신호처리 기법이다. 본 연구에서는 제안된 신호처리 기법의 정밀도를 분석하기 위하여 약 3,500여 개의 포인트 타겟을 설정하고, RAW 데이터 시뮬레이션 및 70회의 정밀 좌표 추출 시뮬레이션을 수행하였다. 추출된 좌표와 포인트 타겟 간 오차의 평균과 표준편차, Root mean square errors (RMSEs)를 계산하였고, 이러한 결과로부터 IRA 처리 기법의 좌표 추출 정밀도를 분석하였다. 관측 결과 오차의 평균은 x, y, z 방향으로 각각 -0.40 m, -0.02 m, 4.22 m 이며, 오차의 표준편차는 3.40 m, 0.30 m, 4.60 m, RMSE는 각각 3.40 m, 0.30 m, 6.20 m 로 나타났다. y축 방향으로의 오차는 다른 방향에 비해 매우 작았으며, 이는 간섭기법의 정밀도가 높기 때문이다. 이러한 결과는 고도만을 파악할 수 있었던 기존 전파 고도계의 한계를 넘어 제안된 IRA 처리 기법으로 정밀하게 지표면의 3차원 위치를 추출할 수 있음을 지시한다.

DEVELOPMENT OF AN AMPHIBIOUS ROBOT FOR VISUAL INSPECTION OF APR1400 NPP IRWST STRAINER ASSEMBLY

  • Jang, You Hyun;Kim, Jong Seog
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제46권3호
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    • pp.439-446
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    • 2014
  • An amphibious inspection robot system (hereafter AIROS) is being developed to visually inspect the in-containment refueling storage water tank (hereafter IRWST) strainer in APR1400 instead of a human diver. Four IRWST strainers are located in the IRWST, which is filled with boric acid water. Each strainer has 108 sub-assembly strainer fin modules that should be inspected with the VT-3 method according to Reg. guide 1.82 and the operation manual. AIROS has 6 thrusters for submarine voyage and 4 legs for walking on the top of the strainer. An inverse kinematic algorithm was implemented in the robot controller for exact walking on the top of the IRWST strainer. The IRWST strainer has several top cross braces that are extruded on the top of the strainer, which can be obstacles of walking on the strainer, to maintain the frame of the strainer. Therefore, a robot leg should arrive at the position beside the top cross brace. For this reason, we used an image processing technique to find the top cross brace in the sole camera image. The sole camera image is processed to find the existence of the top cross brace using the cross edge detection algorithm in real time. A 5-DOF robot arm that has multiple camera modules for simultaneous inspection of both sides can penetrate narrow gaps. For intuitive presentation of inspection results and for management of inspection data, inspection images are stored in the control PC with camera angles and positions to synthesize and merge the images. The synthesized images are then mapped in a 3D CAD model of the IRWST strainer with the location information. An IRWST strainer mock-up was fabricated to teach the robot arm scanning and gaiting. It is important to arrive at the designated position for inserting the robot arm into all of the gaps. Exact position control without anchor under the water is not easy. Therefore, we designed the multi leg robot for the role of anchoring and positioning. Quadruped robot design of installing sole cameras was a new approach for the exact and stable position control on the IRWST strainer, unlike a traditional robot for underwater facility inspection. The developed robot will be practically used to enhance the efficiency and reliability of the inspection of nuclear power plant components.

3차원 CT자료에서 선정된 계측점을 정중시상면으로 투사한 영상과 두부계측방사선사진상의 계측정의 위치 비교 (Comparison of landmark position between conventional cephalometric radiography and CT scans projected to midsagittal plane)

  • 박재우;김남국;장영일
    • 대한치과교정학회지
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    • 제38권6호
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    • pp.427-436
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    • 2008
  • 본 연구는 두부계측방사선사진에서 선정한 계측점과, 3차원 CT영상에서 계측점을 선정하고 이를 정중시상면으로 투영하였을때 두 계측점 사이의 위치적 연관성에 대해 알아보고자 시행하였다. III급 부정교합을 주소로 서울대학교 치과병원에 내원한 환자 20명을 대상으로 술 전에 CT와 두부방사선사진을 촬영하였다. CT자료에서 계측점을 선정하고, 정중시상면을 기준으로 투사영상을 얻은 후에 이것을 110%로 확대하였다. 전두면과 후두골의 외연을 기준으로 두부방사선사진 투사도와 CT자료의 정중시상면 투사영상을 중첩하고, FH평면을 기준으로 공통 좌표계를 설정하였다. 이 좌표계를 기준으로 얻은 계측점 좌표값 차이의 평균과 표준편차를 구하고 paired t test를 시행하였다. X축은 $-0.14{\pm}0.65$에서 $-2.12{\pm}2.89\;mm$, Y축은 $0.34{\pm}0.78$에서 $-2.36{\pm}2.55\;mm$ ($6.79{\pm}3.04\;mm$)의 범위를 보였으며, 20개의 계측점 중 X축은 9개에서, Y축은 7개에서 통계적으로 유의한 차이가 없는 것으로 나타났다. 이러한 오차는 촬영자세에 따라 악골의 위치가 변화한 경우, 골단부에 위치함으로써 주변구조물에 가려진 경우, 해부학적 구조물의 중첩에 따른 식별오차, 계측점의 정의가 다른 경우 발생할 수 있다.

친환경 대중교통 수단에 대한 인지적 특성 비교 분석 : 주성분분석을 활용하여 (Cognitive Perception of an Eco-friendly Public Transportation : Using Principal Component Analysis)

  • 권영민;김수지;변지혜
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제19권1호
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    • pp.71-82
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    • 2020
  • 교통분야의 환경오염, 석유자원고갈, 지구온난화 문제 등으로 내연기관 중심의 기존 교통시스템은 전기화를 기반으로 빠르게 재편되고 있다. 이에 수송효율이 뛰어난 친환경 대중교통수단이 향후 시장에 지속적으로 보급될 예정이다. 본 연구는 친환경 대중교통 수단들의 성공적인 도입을 위하여 대중교통 수단들의 기술적·사회적 요인들에 대한 이용 승객들의 인지적 특성을 비교분석하여 서비스 향상을 위한 방향 제시를 목표로 한다. 설문조사(N=485)를 통해 7가지 교통수단(전기버스, 수소버스, 경유버스, CNG버스, 지하철, 전기택시, 내연기관 택시)에 대한 7가지 요인(친환경성, 차내 청결성, 혼잡성, 도시 이미지, 가격경쟁력, 좌석 편안함, 승차감)의 평가가 진행되었으며, 이를 주성분분석을 활용해 분석하였다. 분석결과 잠재적 이용 승객들은 친환경 버스의 친환경성 및 도시 이미지 상승에 큰 기대를 가지고 있었으며, 기존 버스대비 차내 청결성 및 승차감도 뛰어날 것이라는 인식을 가지고 있음이 확인되었다. 연구 결과를 통하여 친환경 대중교통 수단들에 대한 승객들의 인지적 특성을 파악할 수 있었으며, 이들 결과가 친환경 교통수단의 이미지 포지셔닝 및 서비스 향상을 위한 기초 자료로 활용되기를 기대한다.

도시민의 공간 정향 특성 분석: 인천 연수구의 상업 광고지 약도를 중심으로 (Analysis on Traits of Spatial Orientation of Urban Residents: Focused on Rough Maps of Advertisement Flyers in Yeonsu-gu, Incheon)

  • 이간용
    • 대한지리학회지
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    • 제50권1호
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    • pp.37-52
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    • 2015
  • 이 연구의 목적은 도시민의 공간 정향 특성을 밝혀보려는 것이다. 주요 분석 자료는 지난 10여 년 간(2005-2014)에 걸쳐 인천 연수구 일대에서 수집된 110개의 약도이다. 구체적인 연구 내용은 도시민의 공간 정향 요소 및 정향 체제에서 나타나는 특성을 분석하는 것이다. 연구 결과, 정향 요소 면에서 볼 때 도시민의 공간 정향에는 통로, 결절, 지구, 랜드마크를 비롯하여 언어 단서 등 모두 5개의 정향 요소가 동원되고 있었다. 정향 체제의 특성은 정위(定位) 및 지향(指向) 면에서 살펴보았다. 정위의 경우 다시 기준 축(軸)과 정치(定置) 분포로 나누어 분석해 본 결과, 도시민의 공간 정향에서는 대로에 기반한 횡축 의존성이 뚜렷하였고 좌표 체계상 중앙부 정치 선호 경향이 상대적으로 짙었다. 지향의 경우 다시 상방위(上方位)와 조망(眺望) 시각으로 나누어 살펴본 결과, 도시민의 공간 정향에서는 북상향적 특성이 우세하게 나타났고 외심적 조망이 상대적으로 더 높은 비중을 차지하였다. 결론적으로 도시민은 5대 정향 요소를 동원하여 수평축을 정위 축으로 삼아 좌표 체계상 중앙부에 자신을 정치시키면서 외심적 조망 시각을 통해 북상향을 지향하는 방식으로 공간 정향을 이루는 경향이 높은 것을 확인할 수 있었다.

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