• 제목/요약/키워드: vehicle trajectory

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실시간 주행 안정성 분석을 위한 6X6 스키드 조향 무인 자율 주행 차량의 경로 추종 제어 (Path Tracking Control of 6X6 Skid Steering Unmanned Ground Vehicle for Real Time Traversability)

  • 홍효성;한종부;송하준;정사무엘;김성수;유완석;원문철;주상현
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제41권7호
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    • pp.599-605
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    • 2017
  • 무인 자율 주행 차량이 야지 환경에서 안전하게 주행하기 위해서는 차량의 주행 안정성이 반드시 고려되어야 한다. 본 논문에서는 실시간 주행 안정성 분석을 위한 자율 주행 시뮬레이션에 적용되는 경로 추종 제어기를 제시한다. 경로 추종 제어기는 Preview 거리를 사용하여 차량의 지향 각을 제어하고, 요 모멘트 관측기로부터 추정된 외란 모멘트를 보상하여 지향 각 오차와 횡 방향 거리 오차를 감소시킨다. 곡선 경로에서는 곡률을 이용하여 차량의 주행 속도를 결정한다. 대상 차량은 6X6 스키드 조향 차량이기 때문에 6개의 휠에 서로 다른 구동력을 분배하는 방법을 사용하여 주어진 경로를 주행한다. ADAMS에서 모델링 된 차량을 MATLAB과 연동시켜 시뮬레이션하고, 경로 추종 제어기 성능을 검증하였다.

비행안전분석을 위한 낙하분산영역 예측 기법에 대한 연구 (A Study on the Prediction Technique of Impact Dispersion Area for Flight Safety Analysis)

  • 최규성;심형석;고정환;정의승
    • 항공우주기술
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    • 제13권2호
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    • pp.177-184
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    • 2014
  • 우주발사체의 비행안전분석은 정상 및 비정상 비행으로 인해 발생되는 파편의 낙하점 및 낙하분산영역을 예측하여 인명, 선박 그리고 항공기에 미치는 영향을 분석하게 된다. 낙하점 및 낙하분산영역 예측은 우주발사체의 비행안전분석에 필수 요소이다. 특히, 낙하분산영역은 몬테카를로 시뮬레이션을 적용하여 예측될 수 있다. 이럴 경우, 수백회 이상의 반복 계산이 요구되는 몬테카를로 방법은 낙하분산영역을 산출하는데 많은 시간이 소요된다. 본 논문에서는 몬테카를로 시뮬레이션을 대체할 수 있는 방안으로 JU 변환과 다구치 방법을 적용해보고, 세가지 방안의 결과를 비교하여 낙하분산영역 계산을 위해 적합한 방법을 제시한다.

시뮬레이션을 통한 차대 보행자의 교통사고 분석 (Analysis for Traffic Accidents against Car-Pedestrian on Simulation)

  • 채희홍;임종한
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제12권3호
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    • pp.115-121
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    • 2012
  • 최근 심각한 차대 보행자의 교통사고로 인명피해가 발생함에도 불구하고 사고원인에 대한 과학적으로 정확히 규명하지 못해 사고처리에 대한 논쟁이 끊임없이 발생하여 경제적 손실 및 정신적 고통이 가중되고 있다. 본 연구에서는 차대보행자의 교통사고분석을 위해 객관적인 교통사고관련 물적 증거자료를 토대로 차량공학, 주행역학), 충돌역학, 교통 및 도로공학 등을 검토하였고, PC-Crash 프로그램을 이용하여 충돌전 차량의 충돌초기속도, 진행궤적 및 충돌자세, 충돌전후속도, 충돌지점 등의 인자를 적용한 결과를 얻어 교통사고의 원인을 분석하였다. 그 결과로 스키드마크 및 보행자 충돌속도는 이론값과 비교할 때 각각 11.2%, 2.27%의 오차를 얻었다.

나로우주센터 상공의 대기 안정도지수 및 뇌운관련 대류활동 특성 연구 (A Study on the Characteristics of Convective Activities related to Atmospheric Stability Index and Thunderstorms over the Naro Space Center)

  • 김홍일;최은호;서성규
    • 한국환경과학회지
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    • 제28권12호
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    • pp.1133-1145
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    • 2019
  • Successful launch requires state-of-the-art launch vehicle technology and constant test operations, However, the meteorological threat to the launch vehicle flight trajectory is also an important factor for launch success. Atmospheric stability above the Naro Space Center at the this time is very important, especially because the initial flight operation can determine the success of the launch. Moreover, during the flight of launch vehicle with rapid pressure and thrust into the atmosphere, convection activity in the atmosphere may create environmental conditions that cause severe weather threats such as thunderstorms. Hence, studies of atmospheric instability characteristics over the Naro Space Center are a necessary part of successful launch missions. Therefore, the main aims of this study were to (1) verify the atmospheric stability index and convection activity characteristics over the Naro Space Center using radiosonde data observed from 2007 to 2018 by the Naro Space Center, (2) analyze changes in the atmospheric stability index according to monthly and seasonal changes, and (3) assess how the calculated atmospheric stability index is related to actual thunderstorm occurrence using statistical analysis. Additionally, we aimed to investigate the atmospheric characteristics above the Naro Space Center through the distribution chart of the atmospheric stability index during summer, when convection activity is highest. Finally, we assessed the relationship between lightning occurrence and unstable atmospheric conditions, through predictability analysis performed using the lightning observation data of the Korea Meteorological Administration.

최소자승법과 Kalman Filter를 이용한 AUV 의 DGPS 기반 Localization 의 위치 오차 감소 (Reduction of Relative Position Error for DGPS Based Localization of AUV using LSM and Kalman Filter)

  • 엄현섭;김지언;백준영;이민철
    • 한국정밀공학회지
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    • 제27권10호
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    • pp.52-60
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    • 2010
  • It is generally important to get a precise position information for autonomous unmanned vehicle(AUV) to run safely. For getting the position of AUV, the GPS has been using to navigation in a vehicle. Though it is useful to finding a position, it is difficult to precisely control a trajectory of the AUV due to large measuring error which may reach over 10 meters. Therefore to apply AUV it needs to compensate for the error. This paper proposes a method to more precisely localize AUV using three low-cost differential global positioning systems (DGPS). The distance errors between each DGPS are minimized as using the least square method (LSM) and the Kalman filter to eliminate a Gaussian white noise. The selected DGPS is cheaper and easier to set up than the RTK-GPS. It is also more precise than the general GPS. The proposed method can compensate the relatively position error according to stationary and moving distance of the AUV. For evaluating the algorithm by simulation, the DGPS signal with the Gaussian white noise to any points is generated by the AR model and compared with the measurement signal. It is confirmed that the proposed method can effectively compensate the position error as comparing with the measurement signal. The compensated position signal can be used to localize and control the AUV in the road.

우주발사체 비행안전시스템을 위한 다중센서 융합필터 구현 (Multi-sensor Fusion Filter for the Flight Safety System of a Space Launch Vehicle)

  • 류성숙;김정래;송용규;고정환;최규성
    • 한국항공우주학회지
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    • 제37권2호
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    • pp.156-165
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    • 2009
  • 우주발사체는 군용 미사일이나 과학로켓에 비해 크기가 크고 비행거리가 멀어 고장상황 발생 시 매우 위험하다. 따라서 비행시험 시 사고의 위험을 최소화시키기 위해 비행안전시스템의 운용이 필수적으로 요구된다. 이 때, 비행안전시스템에 적용되는 추적 필터는 일반적인 필터와는 달리 필터의 정확성보다는 안정성이 우선 시 된다. 본 논문에서는 전 비행 구간에 걸쳐 안정적으로 비행 정보를 획득하기 위해서 다중센서를 이용하여 융합필터를 구성하였다. 추정된 위치 및 순간낙하점 오차를 분석하여 구현된 융합필터의 성능을 분석하였다. 또한 각 센서에 연결된 부필터에 고장검출 알고리듬을 적용함으로써 비정상 상태일 경우 융합에서 제외하여 전체 필터의 신뢰성을 유지하게 됨을 검증하였다.

Underwater Navigation of AUVs Using Uncorrelated Measurement Error Model of USBL

  • Lee, Pan-Mook;Park, Jin-Yeong;Baek, Hyuk;Kim, Sea-Moon;Jun, Bong-Huan;Kim, Ho-Sung;Lee, Phil-Yeob
    • 한국해양공학회지
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    • 제36권5호
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    • pp.340-352
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    • 2022
  • This article presents a modeling method for the uncorrelated measurement error of the ultra-short baseline (USBL) acoustic positioning system for aiding navigation of underwater vehicles. The Mahalanobis distance (MD) and principal component analysis are applied to decorrelate the errors of USBL measurements, which are correlated in the x- and y-directions and vary according to the relative direction and distance between a reference station and the underwater vehicles. The proposed method can decouple the radial-direction error and angular direction error from each USBL measurement, where the former and latter are independent and dependent, respectively, of the distance between the reference station and the vehicle. With the decorrelation of the USBL errors along the trajectory of the vehicles in every time step, the proposed method can reduce the threshold of the outlier decision level. To demonstrate the effectiveness of the proposed method, simulation studies were performed with motion data obtained from a field experiment involving an autonomous underwater vehicle and USBL signals generated numerically by matching the specifications of a specific USBL with the data of a global positioning system. The simulations indicated that the navigation system is more robust in rejecting outliers of the USBL measurements than conventional ones. In addition, it was shown that the erroneous estimation of the navigation system after a long USBL blackout can converge to the true states using the MD of the USBL measurements. The navigation systems using the uncorrelated error model of the USBL, therefore, can effectively eliminate USBL outliers without loss of uncontaminated signals.

리야푸노프 직접법에 의한 수중 글라이더의 깊이 제어 (Depth Control of Underwater Glider by Lyapunov's Direct Method)

  • 주문갑
    • 대한임베디드공학회논문지
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    • 제12권2호
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    • pp.105-112
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    • 2017
  • To control the depth of an underwater glider, a control method by using Lyapunov's direct method is proposed. The underwater glider has a torpedo-shape hull, a movable mass in the hull, and an inflatable buoyancy bag in the hull, but doesn't have large wings that increase the lift force for the conventional underwater glider. The control laws to adjust the position of the movable mass and the mass of the inflatable buoyancy bag are derived. For a selected speed and an angle of attack, we simulated the operation of the underwater glider using Matlab/Simulink. The efficiency of the proposed controller is shown in the fact that the control effort is active during only a short period of time when the zigzag trajectory is changed from downward to upward or vice versa.

Laser Welding Application in Car Body Manufacturing

  • Shin, H.O.;Chang, I.S.;Jung, C.H.
    • International Journal of Korean Welding Society
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    • 제3권1호
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    • pp.2-7
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    • 2003
  • Laser welding application for car body manufacturing has many advantages in the stiffness and the lightness of vehicle, the productivity of assembly line, and the degree of freedom in design. This presentation will express the innovation of car body manufacturing including parameter optimization, process modeling, and system integration. In this application the investment for systems was cut down dramatically by real time switching over the laser path between two welding stations. Points of technical discussion are as follows; optimization of parameters such as laser power, robot speed and trajectory, compact and useful design of jig & fixture to assure welding quality for 3 sheet-layer zinc-coated steel, system integration between 4㎾ Nd:YAG laser device and the other systems, on-line real time welding quality monitoring system, perfect safety standards for high power laser, minimization of consumption costs such as arc lamp, protective glass for optic, etc. This application was successfully launched mass production line in 2001. The laser-welded line of side panel consists of 122 stitches totally. And the length is about 2.4m.

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무인항공기 기반 지연 허용 네트워크에서의 라우팅 (Routing in UAV based Disruption Tolerant Networks)

  • 김태호;임유진;박준상
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제16C권4호
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    • pp.521-526
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    • 2009
  • DTN(Disruption/Delay Tolerant Network)은 네트워크의 단절성(partitioning)이 높은 환경에서 단절된 지역 네트워크를 연동하기 위한 네트워크 구조이다. 현재 DTN과 관련하여 많은 연구가 이루어지고 있으며 특히 라우팅 기법에 대한 연구는 가장 많은 관심을 받는 분야 중 하나이다. 본 논문에서는 단절된 애드혹(Ad-hoc) 네트워크에서 사용자간의 연결성을 제공하기 위하여 무인항공기(Unmanned Aerial Vehicle: UAV)를 이용한 DTN의 구성 시 사용가능한 DTN 라우팅 기법을 살펴보고 UAV의 이동 경로 제어 기법을 제안한다. 또한 다양한 시나리오에서의 실험을 통하여 제안된 방법의 성능을 평가한다.