• 제목/요약/키워드: sensor position error

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${\alpha}{\beta}$ 필터 및 NNPDA 알고리즘을 이용한 차량용 레이더 표적 추적 시스템 설계 (An Automotive Radar Target Tracking System Design using ${\alpha}{\beta}$ Filter and NNPDA Algorithm)

  • 배준형;현유진;이종훈
    • 대한임베디드공학회논문지
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    • 제6권1호
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    • pp.16-24
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    • 2011
  • Automotive Radar Systems are currently under development for various applications to increase accuracy and reliability. The target tracking is most important in single or multiple target environments for accuracy. The tracking algorithm provides smoothed and predicted data for target position and velocity(Doppler). To this end, the fixed gain filter(${\alpha}{\beta}$ filter, ${\alpha}{\beta}{\gamma}$ filter) and dynamic filter(Kalman filter, Singer-Kalman filter, etc) are commonly used. Gating is used to decide whether an observation is assigned to an existing track or new track. Gating algorithms are normally based on computing a statistical error distance between an observation and prediction. The data association takes the observation-to-track pairings that satisfied gating and determines which observation-to-track assignment will actually be made. For data association, NNPDA(Nearest Neighbor Probabilistic Data Association) algorithm is proposed. In this paper, we designed a target tracking system developed for an Automotive Radar System. We show the experimental results of the 77GHz FMCW radar sensor on the roads. Four tracking algorithms(${\alpha}{\beta}$ filter, ${\alpha}{\beta}{\gamma}$ filter, 2nd order Kalman filter, Singer-Kalman filter) have been compared and analyzed to evaluate the performance in test scenario.

터빈로터 중심공 검사용 자기주행 공압형 로봇 개발 (Development of Self-Driven Pneumatic Robot for Boresonic Examination of Turbine Rotor)

  • 강배준;안명재;이철희
    • 드라이브 ㆍ 컨트롤
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    • 제18권1호
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    • pp.31-38
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    • 2021
  • This study presents a new principle for driving the robot aimed at reducing the position error for the boresonic examination of turbine rotor. The conventional method of inspection is performed by installing manipulator onto the flange of the turbine rotor and connecting a pipe, which is then being pushed into the bore. The longer the pipe gets, the greater sagging and distortion appear, making it difficult for the ultrasonic sensor to contact with the internal surface of the bore. A pneumatic pressure will ensure the front or rear feet of the robot in close contact with the inner wall to prevent slipping, while the ball screw on the body of the robot will rotate to drive it in the axial direction. The compression force required for tight contact was calculated in the form of a three-point support, and a static structural simulation analysis was performed by designing and modeling the robot mechanism. The driving performance and ultrasonic detection ability have been tested by fabricating the robot, the test piece for ultrasonic calibration and the transparent mock-up for robot demonstration. The tests have confirmed that no slipping occurs at a certain pneumatic pressure or over.

Performance Improvement of the Horizontal Control System for a Tractor Implement Using Sensor Signal from the Front Axle

  • Ro, Young-Min;Moon, Jun-Hee;Kim, Kyeong Uk
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제41권2호
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    • pp.67-74
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    • 2016
  • Purpose: Many tractors have adopted the horizontal control system designed to maintain the three-point mounted implements in horizontal position when they are tilted sideways. The control system rotates the implement in the opposite direction to the inclination of rear axle of the tractor. However, the current control system was found to have poor performance in accuracy and response. A new control system was therefore developed to improve the performance. Methods: The new control system was designed to get the response of the implement to be started earlier by using the tilt information from the front axle of the tractor. By this approach, the rotation of the implement can be adjusted as required to make it horizontal at the expected time, even though the response is slow. The optimal values of the control parameters for the new system were determined by computer simulation and validated by a performance test conducted with an obstacle of 120 mm height on a flat concrete surface. The performance of the control system was evaluated by the root mean square error (RMSE) of the rotation angle of the implement with respect to the actual inclination of the rear axle. Results: The new control system reduced the RMSE of the current control system by 44.6% indicating a high performance improvement. The inclination of the front axle was easily obtained from a sensor mounted on the front axle of the tractor and used as input to the new control system. Conclusions: The method of getting the response of the implement to be started earlier by utilizing the inclination information of the front axle can be applied to improve the performance of the current control system at least cost.

레이더와 비전센서 융합기반의 움직임추정을 이용한 전방차량 검출 및 추적 (Preceding Vehicle Detection and Tracking with Motion Estimation by Radar-vision Sensor Fusion)

  • 장재환;김경환
    • 전자공학회논문지
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    • 제49권12호
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    • pp.265-274
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    • 2012
  • 본 논문에서는 레이더와 비전센서 융합 기반의 움직임추정을 이용한 전방차량 검출 및 추적 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 움직임추정을 통하여 레이더로 관측한 타겟의 부정확한 횡방향 위치를 보정할 뿐만 아니라 자차의 거동에 따른 자차-지면 간의 기하학적 관계 변화에 적응적으로 전방차량을 검출하고 추적한다. 또한 연산량 부담이 적은 특징점기반의 움직임추정 방법을 사용하여 차량을 검증하는 과정의 수행 횟수 감소를 도모하였다. 제안하는 움직임추정 방법으로 보정한 타겟이 기존의 방법에 비해 높은 시간적 일관성(temporal consistency)을 가지고 전방차량을 추적하는 것은 물론 다양한 도로환경에서 강건하게 전방차량을 검출하는 것을 실험을 통해 입증하였다.

영사식 무아레 토포그래피에서 격자 주기에 따른 물체거리와 광원의 위치에 대한 무늬 민감도 변화 (Fringe Sensitivity of Projection Moire Topography Due to Position of Light Source and Object Distance According to Grating Periods)

  • 오현석;주윤제;조재흥
    • 한국광학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.67-72
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    • 2016
  • 영사식 무아레 토포그래피에서 실제 물체에 대한 측정오차를 줄이기 위해서는 물체높이에 따른 무늬차수의 변화율인 무늬 민감도에 대한 조사가 필수적이며, 또한 무늬 민감도를 활용을 하면 절대 차수 결정이 매우 편리하고 정확해진다. 영사기를 사용한 영사식 무아레 토포그래피에서 무늬차수를 결정하기 위한 변수는 광원의 위치와 물체의 위치, 격자주기이다. 이 변수들 중에서 광원의 위치를 횡축으로 움직이는 광원 횡축 이동법과 물체를 종축으로 움직인 물체 종축 이동법에 따른 무늬 민감도를 격자주기에 따라 서로 비교하고 이를 분석하였다. 그 결과 광원 횡축 이동법에서 광원과 상검출기 사이의 간격이 클수록 민감도가 높았으나, 물체 종축 이동법에서 물체와 결상렌즈 사이의 거리가 작을수록 민감도가 높았다. 그리고 두 방법에서 격자주기가 작을수록 민감도가 더 높았으며 변수 변화에 따른 무늬 민감도 변화량은 더 컸다.

최적화된 신경망 기반 무선 센서 노드위치 알고리즘 제안 (Proposal of Optimized Neural Network-Based Wireless Sensor Node Location Algorithm)

  • 관보;쥐훙샹;양펑지옌;리홍량;정양권
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제17권6호
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    • pp.1129-1136
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    • 2022
  • 본 연구는 RSSI의 거리측정 방법이 외부 환경에 의해 쉽게 영향을 받아 위치 오차가 크다는 결점을 도출하였고 이 3차원 배치 환경에서 RSSI의 거리측정 노드에서 측정한 거리값을 최적화하는 문제에 대해 향상된 CA-PSO 알고리즘을 개선한 CA-PSO-BP 알고리즘을 제안하였다. 제안된 알고리즘은 3차원 무선센서네트워크(WSN) 공간에서 인식할 수 없는 노드를 설정할 수 있도록 하였다. 또한, CA-PSO를 BP 신경망에 응용하므로, 학습을 통해 BP 네트워크의 학습시간 단축과 알고리즘의 수렴 속도를 제고 할 수 있었다. 본 연구에서 제안한 알고리즘을 통해 네트워크의 위치의 정밀도를 현저(15%)하게 높일 수 있다는 것을 증명하였고 유의미한 결과를 얻을 수 있었다.

비선형 보간법을 이용한 수중 이미지 소나의 3 차원 해저지형 실시간 생성기법 (Real-time Data Enhancement of 3D Underwater Terrain Map Using Nonlinear Interpolation on Image Sonar)

  • 이인규;김재선;노세환;신기철;이재준;유선철
    • 센서학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.110-117
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    • 2023
  • Reconstructing underwater geometry in real time with forward-looking sonar is critical for applications such as localization, mapping, and path planning. Geometrical data must be repeatedly calculated and overwritten in real time because the reliability of the acoustic data is affected by various factors. Moreover, scattering of signal data during the coordinate conversion process may lead to geometrical errors, which lowers the accuracy of the information obtained by the sensor system. In this study, we propose a three-step data processing method with low computational cost for real-time operation. First, the number of data points to be interpolated is determined with respect to the distance between each point and the size of the data grid in a Cartesian coordinate system. Then, the data are processed with a nonlinear interpolation so that they exhibit linear properties in the coordinate system. Finally, the data are transformed based on variations in the position and orientation of the sonar over time. The results of an evaluation of our proposed approach in a simulation show that the nonlinear interpolation operation constructed a continuous underwater geometry dataset with low geometrical error.

태양광발전의 태양추적기제어반 및 모니터링시스템 구현에 관한 연구 (A Study on an Implementation of Control Panel of Sun Trackers and Monitoring System for Photovoltaic Generation Plants)

  • 노태정;박민용;이승현
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권9호
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    • pp.3161-3167
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    • 2010
  • 제어를 위한 기구부의 위치 정보는 BLDC 모터의 홀센서를 이용하여 정확한 위치 및 속도제어가 가능하도록 알고리즘을 구현하였으며, 실제 기구부의 방위각과 고도각에 대한 제어 정밀도를 측정한 결과 최대 $2.02^{\circ}$, $1.01^{\circ}$. 오차범위 $1.86^{\circ}$이내로 비교적 정확하였다. 태양광 발전 모니터링 시스템은 LCU를 중심으로 한 통합 모니터링 제어 시스템으로 모든 장비들은 1:N 방식으로 다중 동시접속이 가능하고, 원격지에서 시스템의 제어 및 현재 상태에 대한 실시간 감시가 가능하도록 개발하였다.

Problems of Stator Flux Estimation in DTC of PMSM Drives

  • Kadjoudj, M.;Golea, N.;Benbouzid, M.E.H
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제2권4호
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    • pp.468-477
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    • 2007
  • The DTC of voltage source inverter-fed PMSMs is based on hysteresis controllers of torque and flux. It has several advantages, namely, elimination of the mandatory rotor position sensor, less computation time, and rapid torque response. In addition, the stator resistance is the only parameter, which should be known, and no reference frame transformation is required. The DTC theory has achieved great success in the control of induction motors. However, for the control of PMSM drives proposed a few years ago, there are many basic theoretical problems that must be clarified. This paper describes an investigation into the effect of the zero voltage space vectors in the DTC system and points out that if using it rationally, not only can the DTC of the PMSM drive be driven successfully, but torque and flux ripples are reduced and overall performance of the system is improved. The implementation of DTC in PMSM drives is described and the switching tables specific for an interior PMSM are derived. The conventional eight voltage-vector switching table, which is namely used in the DTC of induction motors does not seem to regulate the torque and stator flux in a PMSM well when the motor operates at low speed. Modelling and simulation studies have both revealed that a six voltage-vector switching table is more appropriate for PMSM drives at low speed. In addition, the sources of difficulties, namely, the error in the detection of the initial rotor position, the variation of stator resistance, and the offsets in measurements are analysed and discussed.

3차원 위치측정을 위한 스테레오 카메라 시스템의 인공 신경망을 이용한 보정 (Calibrating Stereoscopic 3D Position Measurement Systems Using Artificial Neural Nets)

  • 도용태;이대식;유석환
    • 센서학회지
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    • 제7권6호
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    • pp.418-425
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    • 1998
  • 로봇을 비롯한 자동화 기계의 3차원 작업에서 스테레오 카메라는 가장 널리 사용되는 센서 장치이다. 스테레오 카메라를 사용함으로써 3차원 실세계 공간내 임의 목표점의 위치를 측정할 수 있으며, 카메라의 보정은 이를 위한 중요한 선행작업이다. 기존의 카메라 보정법은 크게 선형과 비선형의 기법으로 나눌 수 있는데, 선형의 기법은 간단하나 정확도의 면에서 문제점을 지니고, 비선형 기법은 렌즈의 왜곡을 보상하기 위한 모델링 과정과 이의 비선형 해를 구하는 비교적 복잡한 과정을 필요로 한다는 문제가 있다. 본 논문에서는 이러한 문제의 한 해결방안으로 인공신경망을 적용하는 방법을 연구하고 그 결과를 제시한다. 특히 역전파 알고리즘에 의해 학습된 다층 신경망의 함수 근사화 능력을 활용하여 선형기법의 오차 패턴을 학습함으로써 간단하고 효과적으로 계측의 정확도를 향상시킬 수 있음을 실험을 통하여 보인다.

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