• Current Optics and Photonics
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• 제8권4호
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• pp.406-415
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• 2024

The major error factors that degrade the efficiency of coherent beam combining (CBC) are numerically studied in a comprehensive manner, paying particular attention to phase, tip-tilt, polarization angle, and beam quality. The power in the bucket (PIB), normalized to the zero-error PIB, is used as a figure of merit to quantify the effect of each error factor. To maintain a normalized PIB greater than or equal to 95% in a 3-channel CBC configuration, the errors in phase, tip-tilt, and polarization angle should be less than 1.06 radians, 1.25 ㎛, and 1.06 radians respectively, when each of the three parameters is calculated independently with the other two set to zero. In a worst-case scenario of the composite errors within the parameter range for the independent-95%-normalized-PIB condition, the aggregate effect would reduce the normalized PIB to 83.8%. It is noteworthy that the PIB performances of a CBC system, depending on phase and polarization-angle errors, share the same characteristic feature. A statistical approach for each error factor is also introduced, to assess a CBC system with an extended number of channels. The impact of the laser's beam-quality factor M² on the combining efficiency is also analyzed, based on a super-Gaussian beam. When M² increases from 1 to 1.3, the normalized PIB is reduced by 2.6%, 11.8%, 12.8%, and 13.2% for a single-channel configuration and 3-, 7-, and 19-channel CBC configurations respectively. This comprehensive numerical study is expected to pave the way for advances in the evaluation and design of multichannel CBC systems and other related applications.

• 전자공학회논문지
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• 제52권5호
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• pp.190-196
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• 2015

본 논문은 항법장치 위치보정을 위해 칼만필터를 적용한 GPS/INS융합의 다중보정방법을 제안한다. 연구에서는 관성항법장치를 구현하기 위해 9축 항법장치로 보정알고리즘을 적용하여 위치오차를 감소시킨 방법을 적용했다. 일반적으로 GPS/INS는 위치정보를 얻어낼 수 있지만 위치정보를 구하는 과정에서 오차 또한 더불어 커지게 되기에 이를 보정하기 위한 강인한 오차 보정 알고리즘이 필요하다. 본 논문에서는 9축 관성센서(mpu-9150)의 외란에 대한 강인성 향상을 위해 가속도계 보정 알고리즘을 사용하여 tilt보정을 수행했으며, 제어 대상체의 정확한 방위를 파악할 수 있도록 Yaw각 재정의 알고리즘을 적용하였다. 최종적으로 GPS/INS와 칼만 필터를 함께 결합한 통합시스템을 구현하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1027-1028
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• 2009

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제19권12호
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• pp.31-37
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• 2014

본 연구논문에서는 고해상도 적외선 센서장비에서 조립오차에 의해 저하된 성능을 보완하기 위해 적외선 센서장비의 구성품인 렌즈조립체, 축거울 및 검출기의 민감도 분석을 통해 성능에 미치는 영향성을 확인하였고, 이를 보정하기 위해 검출기의 틸트 메커니즘 적용 방안에 대한 연구를 하였다. 검출기 틸트 메커니즘에는 장착면에 shim을 적용하여 tilt하는 방식인 Shim plate 방식과 tilt screw를 조정하여 검출면의 tilt를 조정하는 Tilting 나사 방식, 마지막으로 마이크로미터를 장착하여 정량적인 데이터를 획득할 수 있는 마이크로미터 헤드 방식으로 3가지 방식이 검토 되었다. 검토 결과 사용자의 조절이 용이하고 부피가 크지 않으며 실시간으로 영상을 보면서 조절이 가능한 Tilting 나사 방식을 적용하였으며, 실험결과 고해상도 영상을 획득할 수 있었으며 고해상도 영상획득을 구현하기 위한 장비에 적용이 필요한 기술임을 확인하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1994년도 추계학술대회 논문집 학회본부
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• pp.353-355
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• 1994

This work describes a hardware implementation of a precision image tracking system which employs a CCD camera mounted on pan/tilt device. Unknown translation between two successive images of a moving object is estimated by using a generalized least-squares method. Estimated position error obtained by the tracking algorithm is used to drive DC motors built in the pan/tilt device for the camera to follow the image. An experimental result shows a sub-resolution tracking error for a image moving with a uniform velocity.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제23권5호
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• pp.90-95
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• 2009

산불의 확산에 있어 바람은 매우 중요한 인자이다. 바람은 또한 지형에 따라 변화되며 이로 인해 다른 확산형태를 가지게 된다. 따라서 산불의 확산속도 해석을 위해 먼저 풍속에 따른 화염각 변화를 살펴볼 수 있다. 이는 바람에 의해 변화된 화염각으로 인해 미연소 지표 대상물에 열전달의 차이를 가져오기 때문이다. 풍속이 증가할수록 화염과 지표면이 가까워짐으로 인해 열전달이 증가되어 미연소물질이 착화온도에 빨리 도달하게 되어 화염의 확산속도가 빨라지게 된다. 따라서 본 연구에서는 바람에 의한 화염각 변화 산정식을 Froude number 관계식을 이용한 수치해석과 실험을 통해 제시하였다. 그 결과, Froude number 계수 A=1.85를 제시하였고 제시된 식에 대한 실험 화염각의 평균 오차각은 약 $3.3^{\circ}$로 다른 모델식에 비해 실험값과 유사한 결과를 나타내었다. 향후, 이 연구를 통해 열전달 수치해석을 통한 화염확산연구에 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제2권4호
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• pp.53-58
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• 2009

최근 각 종 분야에서 센서들을 이용한 연구 및 활용도가 증가하고 있다. 본 논문에서 는 3축 가속도 센서를 이용해 serial 통신을 통한 물체의 기울기를 감지 및 검출 하고 사용자는 실시간으로 모니터링 할 수 있는 GUI 환경 및 기울기 감지 시스템을 제안하였다. 기존 전자식 액체충전 방식의 기울기 센서의 불안정한 데이터와 오차의 단점을 줄이고자 AD 변환기가 내장된 디지털식 3축 가속도 센서를 이용함으로서, 보다 정확한 데이터를 검출하여 정확도를 높이고 사용자는 이상 여부를 보다 쉽게 인식할 수 있었다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1991년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); KOEX, Seoul; 22-24 Oct. 1991
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• pp.1155-1160
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• 1991

Active part mating algorithm using 6-axis force sensor data for the assembly automation and/or teletobotics is presented and experimented. Parts to be mated are cylindrical and have no chamfers. There are basically two modes. One is the normal mode with only a positional error, the other is the tilted mode with an orientational error in addition to a positional error. The used algorithm distinguishes a contact external to the hole from that of internal to the hole in order to perform part-mating in spite of the relative tilt between the hole and the peg.

• Smart Structures and Systems
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• 제15권2호
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• pp.489-503
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• 2015

Response estimation at unmeasured locations using the limited number of measurements is an attractive topic in the field of structural health monitoring (SHM). Because of increasing complexity and size of civil engineering structures, measuring all structural responses from the entire body is intractable for the SHM purpose; the response estimation can be an effective and practical alternative. This paper investigates a response estimation technique based on the Kalman state estimator to combine multi-sensor data under non-zero mean input excitations. The Kalman state estimator, constructed based on the finite element (FE) model of a structure, can efficiently fuse different types of data of acceleration, strain, and tilt responses, minimizing the intrinsic measurement noise. This study focuses on the effects of (a) FE model error and (b) combinations of multi-sensor data on the estimation accuracy in the case of non-zero mean input excitations. The FE model error is purposefully introduced for more realistic performance evaluation of the response estimation using the Kalman state estimator. In addition, four types of measurement combinations are explored in the response estimation: strain only, acceleration only, acceleration and strain, and acceleration and tilt. The performance of the response estimation approach is verified by numerical and experimental tests on a simply-supported beam, showing that it can successfully estimate strain responses at unmeasured locations with the highest performance in the combination of acceleration and tilt.

• 한국정밀공학회지
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• 제34권2호
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• pp.125-131
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• 2017

2-Axis Pan and Tilt Motion Platform, a complex multivariate non-linear system, may incur any disturbance, thus requiring system controller with robustness against various disturbances. In this study, we designed an adaptive backstepping compensated controller by estimating the disturbance and error using the Radial Basis Function Neural Network (RBF NN). In this process, Uniformly Ultimately Bounded (UUB) was demonstrated via Lyapunov and stability was confirmed. By generating progressive disturbance to the irregular frequency and amplitude changes, it was verified for various environmental disturbances. In addition, by setting the RBF NN input vector to the minimum, the estimated disturbance compensation process was analyzed. Only two input vectors facilitated compensatory function of RBF NN via estimating the modeling and control error values as well as irregular disturbance; the application of the process resulted in improved backstepping controller performance that was confirmed through simulation.