• 제목/요약/키워드: trajectory optimization

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Design and Implementation of NUI-based Athletic Scene Generation System

  • Choi, Jong-In
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제24권1호
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    • pp.115-120
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    • 2019
  • In this paper, we propose a system and an intuitive interface that can create an athletic scene among athletes. We allow you to enter motion as if you were playing a game, so that the user's action becomes the player's action. The user can take various actions in front of the motion sensor and control the object flying to him. When a user specifies an opponent to pass or attack, and takes appropriate action in front of the motion sensor, the movement trajectory of the object is automatically generated by the physical optimization technique in accordance with the motion. In this way, you can create scenes where multiple players play together in a virtual environment. The method of this paper will be very useful for rapid prototyping for cinematic trailers of based on athletics games or animations.

Multi-Collector Control for Workload Balancing in Wireless Sensor and Actuator Networks

  • Han, Yamin;Byun, Heejung
    • 대한임베디드공학회논문지
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    • 제16권3호
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    • pp.113-117
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    • 2021
  • The data gathering delay and the network lifetime are important indicators to measure the service quality of wireless sensor and actuator networks (WSANs). This study proposes a dynamically cluster head (CH) selection strategy and automatic scheduling scheme of collectors for prolonging the network lifetime and shorting data gathering delay in WSAN. First the monitoring region is equally divided into several subregions and each subregion dynamically selects a sensor node as CH. These can balance the energy consumption of sensor node thereby prolonging the network lifetime. Then a task allocation method based on genetic algorithm is proposed to uniformly assign tasks to actuators. Finally the trajectory of each actuator is optimized by ant colony optimization algorithm. Simulations are conducted to evaluate the effectiveness of the proposed method and the results show that the method performs better to extend network lifetime while also reducing data delay.

초상화를 그리는 로봇을 위한 드로잉 경로 최적화 방법 (Trajectory Optimization Method for Portrait Drawing Robot)

  • 이근주;김상욱
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2011년도 춘계학술발표대회
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    • pp.1165-1168
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    • 2011
  • 본 연구는 휴머노이드 로봇 중에서 사람과 같은 방법으로 초상화를 그리는 로봇 암의 이동 궤적 최적화에 대해 기술한다. 이전에도 이러한 사람의 얼굴을 초상화로 그리는 로봇이 존재하였지만 대부분 인간과 유사한 움직임을 보이지 못하고 딱딱하고 단조로운 움직임을 보였다. 이런 단점을 보완하기 위해 가장 짧은 궤적을 찾는 알고리즘을 사용하여 보다 유연한 움직임을 구현하고, 초상화를 그리는 일련의 과정 중에서 입력된 영상을 가공하여 인간과 같이 그릴 수 있는 좌표를 효과적으로 정렬하고, 추출된 좌표를 바탕으로 로봇 암의 가장 빠르고 효율적인 이동궤적을 구한다.

저추력기를 이용한 연료 최적의 지구탈출 궤적 설계 연구 (Low Thrust, Fuel Optimal Earth Escape Trajectories Design)

  • 이동헌;방효충
    • 한국항공우주학회지
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    • 제35권7호
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    • pp.647-654
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    • 2007
  • 본 논문에서는 일정한 추력을 이용한 지구-달의 연료 최적 궤적해를 이용하여, 가변 추력기를 이용한 지구 탈출 궤적에서의 에너지 및 연료 최적 궤적을 설계하였다. 에너지 최적의 지구 탈출 궤적은 여러 차례 지구를 공전하게 되고, 궤도 천이 시간이 일반적인 궤도 천이 시간 보다 상대적으로 오래 소요되므로 최적화 문제를 해를 구하기가 쉽지 않다. 따라서 에너지 최적 해를 구하기 위하여, 초기 상태변수를 조정하면서 Discrete continuation의 기법을 적용하였다. 최적화 문제의 종말 조건은 일정한 추력기를 이용한 지구 탈출 궤적의 종말 조건을 이용하였고, 구속 시간은 일정한 추력기를 이용한 궤도 천이의 경우보다 큰 값으로 설정하였다. 한편, 연료 최적 궤적은 제어 입력의 형태가 불연속적이기 때문에 해를 구하기가 쉽지 않다. 따라서 연료 최적 궤적은 에너지 최적의 해와 호모토피(Homotopy) 기법을 적용시켜 그 해를 구하였다.

Generating Augmented Lifting Player using Pose Tracking

  • Choi, Jong-In;Kim, Jong-Hyun
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제25권5호
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    • pp.19-26
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    • 2020
  • 본 논문에서는 다양한 사용자의 영상을 이용하여 축구공 리프팅과 같은 묘기 장면을 만들 수 있는 프레임워크를 제안한다. 제안된 방법은 핸드폰 등으로 촬영된 일반적인 사용자의 영상이라면 수 초 이내에 원하는 결과를 생성할 수 있다. 본 논문의 프레임워크는 크게 세 부분으로 나누어진다. 첫 번째는 사용자의 영상을 입력받아 자세를 분석하는 것이다. 이를 위해서는 딥러닝 기법으로 영상을 분석하여 사용자의 포즈를 계산하고, 원하는 신체 부위의 움직임을 추적할 수 있다. 두 번째는 지정된 신체부위의 이동 궤적을 분석하여 물체를 타격하는 위치와 시간을 계산하는 것이다. 마지막으로 분석된 타격 정보를 이용하여 물체의 이동 궤적을 생성하는 것이다. 그러면 입력된 사용자 영상과 동기화되는 자연스러운 물체 리프팅 장면을 생성할 수 있다. 사실적인 물체의 움직임을 생성하기 위해 물리 기반 최적화를 사용하였다. 본 논문의 프레임워크를 이용하면 다양한 증강현실 어플리케이션을 제작할 수 있다.

IOD 변화 시점에서 다항식 모델을 사용한 IGS RTS 보정정보 예측 (Prediction of the IGS RTS Correction using Polynomial Model at IOD Changes)

  • 김민규;김진호;김정래
    • 한국항행학회논문지
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    • 제24권6호
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    • pp.533-539
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    • 2020
  • IGS에서 제공하는 RTS (real-time service) 정보는 인터넷으로 GNSS 궤도 및 시계에 대한 실시간 보정값을 제공하므로 실시간 정밀 위치추정에 많이 사용된다. 하지만 인터넷 환경이 불안정한 경우 RTS 신호가 단절될 수 있는데, 주로 다항식을 이용하여 손실된 신호예측을 수행한다. GNSS 항법메시지 IOD (issue of data)가 변화하는 구간에서는 RTS 보정정보도 급격히 변화하여 불연 속성이 증가하고, 신호단절이 발생할 경우 예측이 어려운 문제가 발생한다. 본 연구에서는 IOD 변화에 의한 항법메시지 궤도 차이를 적용하여 연속적인 RTS 보정정보를 생성하는 방법을 제안하였다. 이를 이용하면 RTS 신호손실이 IOD 변화 직후 발생할 경우 예측 성능을 높일 수 있다. RTS 예측성능을 높이기 위한 최적화 연구를 수행한 뒤, 예측된 RTS 궤도정보를 정밀위치결정(PPP; precise point positioning)에 적용하였다. 기존 방법에 비해 위치오차가 상당히 감소하였으며, 신호손실 구간이 길어질수록 위치오차가 급증하는 경향도 감소하였다.

다대다 대응 위협평가 및 무기할당 알고리즘 연구: 탄도미사일 및 장사정포 위협을 중심으로 (A Study of Multi-to-Majority Response on Threat Assessment and Weapon Assignment Algorithm: by Adjusting Ballistic Missiles and Long-Range Artillery Threat)

  • 임준성;유병천;김주현;최봉완
    • 산업경영시스템학회지
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    • 제44권4호
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    • pp.43-52
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    • 2021
  • In weapon assignment studies to defend against threats such as ballistic missiles and long range artillery, threat assessment was partially lacking in analysis of various threat attributes, and considering the threat characteristics of warheads, which are difficult to judge in the early flight stages, it is very important to apply more reliable optimal solutions than approximate solution using LP model, Meta heuristics Genetic Algorithm, Tabu search and Particle swarm optimization etc. Our studies suggest Generic Rule based threat evaluation and weapon assignment algorithm in the basis of various attributes of threats. First job of studies analyzes information on Various attributes such as the type of target, Flight trajectory and flight time, range and intercept altitude of the intercept system, etc. Second job of studies propose Rule based threat evaluation and weapon assignment algorithm were applied to obtain a more reliable solution by reflection the importance of the interception system. It analyzes ballistic missiles and long-range artillery was assigned to multiple intercept system by real time threat assessment reflecting various threat information. The results of this study are provided reliable solution for Weapon Assignment problem as well as considered to be applicable to establishing a missile and long range artillery defense system.

Load-Balancing Rendezvous Approach for Mobility-Enabled Adaptive Energy-Efficient Data Collection in WSNs

  • Zhang, Jian;Tang, Jian;Wang, Zhonghui;Wang, Feng;Yu, Gang
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제14권3호
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    • pp.1204-1227
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    • 2020
  • The tradeoff between energy conservation and traffic balancing is a dilemma problem in Wireless Sensor Networks (WSNs). By analyzing the intrinsic relationship between cluster properties and long distance transmission energy consumption, we characterize three node sets of the cluster as a theoretical foundation to enhance high performance of WSNs, and propose optimal solutions by introducing rendezvous and Mobile Elements (MEs) to optimize energy consumption for prolonging the lifetime of WSNs. First, we exploit an approximate method based on the transmission distance from the different node to an ME to select suboptimal Rendezvous Point (RP) on the trajectory for ME to collect data. Then, we define data transmission routing sequence and model rendezvous planning for the cluster. In order to achieve optimization of energy consumption, we specifically apply the economic theory called Diminishing Marginal Utility Rule (DMUR) and create the utility function with regard to energy to develop an adaptive energy consumption optimization framework to achieve energy efficiency for data collection. At last, Rendezvous Transmission Algorithm (RTA) is proposed to better tradeoff between energy conservation and traffic balancing. Furthermore, via collaborations among multiple MEs, we design Two-Orbit Back-Propagation Algorithm (TOBPA) which concurrently handles load imbalance phenomenon to improve the efficiency of data collection. The simulation results show that our solutions can improve energy efficiency of the whole network and reduce the energy consumption of sensor nodes, which in turn prolong the lifetime of WSNs.

시변 수평풍 모델을 적용한 동적 활공 최적 궤적 추종 (Dynamic Soaring Optimal Path Following with Time-variant Horizontal Wind Model)

  • 박승우;한승우;김인근;고상호
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제15권5호
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    • pp.72-80
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    • 2021
  • 앨버트로스는 동적 활공 기법을 이용하여 수평풍으로부터 에너지를 얻어 날갯짓 없이 장거리를 비행할 수 있다. 이러한 동적 활공 기법을 유/무인기에 적용하여 비행체에 요구되는 자원을 최소화하고 경량화, 소량화를 달성하여 주어진 임무를 효과적으로 수행할 수 있다. 본 논문에서는 앨버트로스의 동적 활공 기법을 모사하기 위하여 최적의 동적 활공 비행 궤적을 도출하고 이를 추종하기 위한 제어 구조를 설계하여 시뮬레이션을 진행한다. 특히나 동적 활공 시뮬레이션을 더욱더 현실과 근접하게 모델링하기 위해 매 순간 변화하는 수평풍 모델을 제안한다. 이를 통해 시변 수평풍 모델이 무인 비행체의 동적 활공 임무를 수행하는데 미치는 영향을 파악하고 분석한다.

배터리 사용량 예측 모델 기반 3차원 UAV 경로 최적화 (3-Dimensional UAV Path Optimization Based on Battery Usage Prediction Model)

  • 강태영;김승훈;박경인;유창경
    • 한국항공우주학회지
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    • 제49권12호
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    • pp.989-996
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    • 2021
  • 배터리를 동력원으로 사용하는 무인항공기의 경우 배터리 용량이 한정적이기 때문에 임무 수행에 제약이 발생할 수 있다. 이를 최소화하기 위해 임무 지역으로 이동하는 동안 소모되는 배터리를 최소화 하는 것이 중요하다. 또한 임무 계획 단계에서 배터리 소모량 예측 모델을 이용하여 임무 수행 가능성을 사전에 판단할 수 있으며 복귀 시점 선정에 기준이 될 수 있다. 본 논문에서는 3차원 공간에서 환경 요소를 반영한 배터리 사용량 예측 모델을 제안한다. 무인항공기의 비행 기하 관계에 따라 요구 동력을 산출하고 이를 통해 배터리 사용량을 예측하였으며 기존에 제안된 배터리 사용량 예측 기법과 비교를 통해 검증한다. 또한 이를 목적함수로 하여 배터리 사용량을 최소화 하는 비행경로를 생성하고 최단 거리를 목적함수로 하였을 때의 결과와 비교하였다.