• Title/Summary/Keyword: 공간 오차

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위성항법기반 항법장비의 병렬 구성을 활용한 안전성 향상

  • Gang, U-Yong;Park, Jae-Ik;Lee, Eun-Seong;Heo, Mun-Beom
    • Bulletin of the Korean Space Science Society
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    • 2010.04a
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    • pp.29.1-29.1
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    • 2010
  • GPS(Global Positioning System)로 대표되는 위성항법시스템(GNSS: Global Navigation Satel lite System)은 우주공간의 위성을 이용하여 사용자에게 위치와 함께 시각 정보를 제공해 준다. 위성항법시스템은 항법 분야 뿐 아니라 측량, 측지를 비롯하여 정밀 시각동기 및 지각변동의 측정까지 다양한 분야에서 활용되고 있다. 항법분야에 있어서 위성항법시스템의 오차를 제거한 정밀한 위치 정보를 이용하여 이동체에 활용하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 위성항법을 움직이는 이동체에 적용할 경우 주변 환경에 따라 위성항법 신호의 오차가 증가하여 급격한 위치 오차를 유발하므로 추가적인 센서 사용을 통하여 안전성을 향상시킬 필요가 있다. 이 논문에서는 위성항법 기반의 위치정보와 이동체에 부착되어 있는 센서 정보를 병렬적으로 사용하는 주행시스템을 구성하고 주행 시험을 수행하였다. 이동체에 부착되어 있는 센서 정보를 이용한 주행시스템의 경우 이동 거리를 측정할 수 있는 엔코더와 조향각을 측정할 수 있는 포텐셔미터 그리고 차량 모델을 이용하여 구성하였다. 시험 결과 위성항법기반의 위치 정보와 이동체의 센서 정보를 이용한 위치 오차의 차이는 0.4m 이내로 위성항법 신호에 급격한 오차가 들어오는 경우 이동체의 센서 정보를 이용하여 감지할 수 있음을 확인하였다.

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Analysis of Rainfall Estimation Errors on Measurement with Rainfall Radar Observation Intervals (강우레이더 관측주기에 따른 강수량 오차 분석)

  • Hwang, Seok Hwan;Cho, Hyo Seob;Lee, Keon Haeng;Hyun, Myung Suk
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2018.05a
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    • pp.97-97
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    • 2018
  • 기후변화로 악화되는 수문기상 환경에서 돌발홍수 예보, 짧은 지속기간(5분)의 확률강우량 생산 등을 위해서는 짧은 관측 주기의 강수량 생산 고려 필요하다. 지상강수량은 1분 간격으로 생산(기상청)하고 있으나 공간적으로 보다 정밀한 레이더 강수량은 기상청 10분, 국토교통부 2.5분 간격으로 생산하고 있는 현실이다. 연속으로 누적하여 강수량을 측정하는 강수량계와는 달리 레이더의 관측방식은 순간 관측 방식으로 회전 속도 혹은 주기에 따라 강수량이 달라질 수 있다. 특히 홍수예보를 위한 강수관측이 주목적인 국토교통부 강우레이더의 경우 최근의 돌발홍수 발생 빈도가 높아짐에 따라 초단시간(2분 이내) 강수량 생산의 필요성도 대두되고 있다. 따라서 본 연구에서는 관측 주기에 따른 관측 강수량 오차(불확실도) 분석을 실시하였다. 이를 위해 샘플링 방법을 이용하여 10분까지의 레이더 관측주기에 따른 1시간 누적강수량을 산정하고, 이를 이용하여 관측 주기에 따른 지상강수량계(AWS)와의 상관계수(correlation coefficient) 및 정규화오차 정확도(1-NE)를 분석하였다. 분석결과 샘플링 주기의 증가에 따라 오차가 증가하는 것으로 나타나, 강수량 추정의 정확도가 중요한 홍수예보를 위해서는 짧은 주기의 관측(짧은 주기의 강우량 생산)이 정확도 확보 측면에서 유리할 것으로 사료된다.

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Robust Multi-channel Wiener Filter for Suppressing Noise in Microphone Array Signal (마이크로폰 어레이 신호의 잡음 제거를 위한 강인한 다채널 위너 필터)

  • Jung, Junyoung;Kim, Gibak
    • Journal of Broadcast Engineering
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    • v.23 no.4
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    • pp.519-525
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    • 2018
  • This paper deals with noise suppression of multi-channel data captured by microphone array using multi-channel Wiener filter. Multi-channel Wiener filter does not rely on information about the direction of the target speech and can be partitioned into an MVDR (Minimum Variance Distortionless Response) spatial filter and a single channel spectral filter. The acoustic transfer function between the single speech source and microphones can be estimated by subspace decomposition of multi-channel Wiener filter. The errors are incurred in the estimation of the acoustic transfer function due to the errors in the estimation of correlation matrices, which in turn results in speech distortion in the MVDR filter. To alleviate the speech distortion in the MVDR filter, diagonal loading is applied. In the experiments, database with seven microphones was used and MFCC distance was measured to demonstrate the effectiveness of the diagonal loading.

The 3-Dimensional Localization System Based on Beacon Expansion and Coordinate-Space Disassembly (비컨노드 확장과 좌표공간 분해 기반 3차원 위치인식시스템)

  • Lee, Ho Chul;Lee, Dong Myung
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.38B no.1
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    • pp.80-86
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    • 2013
  • The 3-Dimensional(3D) localization system based on beacon expansion and coordinate-space disassembly for the design of the 3D localization system in indoor environment is proposed and the performance of the proposed system is analyzed in this paper. The localization ratio of the 3D localization system adapts the proposed algorithm is analyzed by the calculation of errors occurred in the coordinates that the mobile node locates. It is indicated that the average error distance of the 3D localization system adapts the proposed algorithm is less than that of the 3D localization system not adapts the proposed algorithm as 0.47m. The localization average distance error in 12 coordinates is indicated that the 1.5m case is less than 2.5m case as 0.38m by some experimentations under the condition that the distances between the ceiling and the mobile node are 1.5m and 2.5m measured from the ceiling respectively. It is seen that the 3D localization system based on beacon expansion and coordinate-space disassembly can improved the degradation of the quality of service that is caused by some conditions and performance differences in sensors.

In-situ Stress Measurement Using AE and DRA (AE와 DRA를 이용한 초기응력의 측정에 관한 연구)

  • Park, Pae-Han;Jeon, Seok-Won;Kim, Yang-Kyun
    • Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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    • v.3 no.1
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    • pp.51-62
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    • 2001
  • In-situ stress measurement using AE (Acoustic Emission) and DRA (Deformation Rate Analysis) is usually carried out under uniaxial loading in the laboratory and it consumes delay time from drilling to testing. Therefore, it should be considered how the lateral stress and delay time influence on the test results for the in-situ stress determination. As the delay time increased, the accuracy of estimating the pre-stress decreased. The pre-stress of the specimen loaded only axially was determined within an error of less than 9% (using AE) and 4% (using DRA). And the specimen on which axial pre-stress and the confining pressure were loaded had an error of less than 17% (using AE) and 14% (using DRA). The results of AE and DRA for field specimens were very similar with each other but smaller than those of hydraulic fracturing method.

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Surface Reconstruction Using CORONA KH-4 Imagery (CORONA KH-4 영상을 이용한 3차원 지형정보 취득)

  • Sohn, Hong-Gyoo;Yeu, Bock-Mo;Kim, Gi-Hong;Choi, Jong-Hyun
    • 한국지형공간정보학회:학술대회논문집
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    • 2002.03a
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    • pp.145-149
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    • 2002
  • CORONA는 미국이 1960년에서 1972년까지 냉전시대 관심지역에 대한 첩보영상을 취득하기 위하여 운영한 영상취득시스템으로 1995년 일반에 자료가 공개됨에 따라 과거의 고해상도 영상자료를 이용할 수 있는 길이 열리게 되었다. 그러나 현재까지 CORONA 영상처리를 위한 모듈을 제공하는 원격탐측 소프트웨어가 개발되어 있지 않기 때문에 CORONA 영상을 이용하여 수치표고모형이나 정사영상을 제작하기 위해서는 적절한 모델링 방법이 필요하다. CORONA 영상은 파노라마 영상으로 필름 가장자리로 갈수록 왜곡이 많이 생기며 사진기 지표가 없고 위성의 궤도와 위치, 자세, 속도, IMC(Image Motion Compensation)에 대한 자세한 자료를 제공하지 않는 문제점이 있다. 따라서 본 논문에서는 지형복원을 위하여 지상기준점을 이용하는 2가지 모델링 방법을 이용하였다. 첫 번째는 파노라마 왜곡과 촬영 비행체 이동에 의한 왜곡, IMC에 의한 왜곡을 보정하는 모형식을 구성하여 이용하였으며, 두 번째는 위성과 센서에 대한 정보를 필요로 하지 않는 다항식비례모형(RFM; Rational Function Model)을 이용하였다. 대상지역은 서울지역의 입체영상으로 대략 $33km{\times}26km$ 지역이다. 영상은 지상해상도 약 2.7m로 스캐닝하였고 1:1000 수치지도를 통해 20개의 기준점과 36개의 검사점을 관측하였다. 검사점의 위치정확도를 평가해 본 결과 첫 번째 방법은 수평방향으로 평균 3.9m(X), 2.8m(Y)의 오차를 보였으며 표고의 경우 4.2m의 오차를 보여주었다. 두 번째 방법은 수평방향으로 평균 3.2m(X), 2.8m(Y)의 오차를 보였으며 표고의 경우 5.5m의 오차를 보여주었다. 지형복원 정확도를 검증하기 위하여 첫 번째 방법을 이용하여 대상지역 중 일부인 서울 남산지역에 대해 정사영상과 10m간격의 DEM을 제작하였으며 1:1000 수치지도를 통해 제작된 DEM과 비교한 결과 총 43990개 격자점의 표고 차이는 평균 5.98m였다.

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Development of Removal Techniques for PRC Outlier & Noise to Improve NDGPS Accuracy (국토해양부 NDGPS 정확도 향상을 위한 의사거리 보정치의 이상점 및 노이즈 제거기법 개발)

  • Kim, Koon-Tack;Kim, Hye-In;Park, Kwan-Dong
    • Journal of Korean Society for Geospatial Information Science
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    • v.19 no.2
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    • pp.63-73
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    • 2011
  • The Pseudorange Corrections (PRC), which are used in DGPS as calibration messages, can contain outliers, noise, and anomalies, and these abnormal events are unpredictable. When those irregular PRC are used, the positioning error gets higher. In this paper, we propose a strategy of detecting and correcting outliers, noise, and anomalies by modeling the changing pattern of PRC through polynomial curve fitting techniques. To validate our strategy, we compared positioning errors obtained without PRC calibation with those with PRC calibration. As a result, we found that our algorithm performs very well; the horizontal RMS error was 3.84 m before the correction and 1.49 m after the correction.

Performance analysis of maximum likelihood detection for the spatial multiplexing system with multiple antennas (다중 안테나를 갖는 공간 다중화 시스템을 위한 maximum likelihood 검출기의 성능 분석)

  • Shin Myeongcheol;Song Young Seog;Kwon Dong-Seung;Seo Jeongtae;Lee Chungyong
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea TC
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    • v.42 no.12
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    • pp.103-110
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    • 2005
  • The performance of maximum likelihood(ML) detection for the given channel is analyzed in spatially multiplexed MIMO system. In order to obtain the vector symbol error rate, we define error vectors which represent the geometrical relation between lattice points. The properties of error vectors are analyzed to show that all lattice points in infinite lattice almost surely have four nearest neighbors after random channel transformation. Using this information and minimum distance obtained by the modified sphere decoding algorithm, we formulate the analytical performance of vector symbol error over the given channel. To verify the result, we simulate ML performance over various random channel which are classified into three categories: unitary channel, dense channel, and sparse channel. From the simulation results, it is verified that the derived analytical result gives a good approximation about the performance of ML detector over the all random MIMO channels.

Analysis of Combined Observation of GPS and EDM for the Otimum Control Point Selection (최적기준점 선정을 위한 GPS와 EDM의 수치계산 조합 분석)

  • Jung, Young-Dong;Park, Jung-Nam;Park, Sung-Kyu;Kang, Sang-Gu
    • Journal of Korean Society for Geospatial Information Science
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    • v.10 no.1 s.19
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    • pp.83-90
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    • 2002
  • Control point survey by GPS can save labor and time and can obtain result of high accuracy, but if excessive error is contained to Control point that is used to GPS relative positioning, the error that has influence on new point is propagated to various configuration. therefore poor triangulation points that are caused by careless management are existed, a product of the triangulation points still are in many case. In order to select new point, this study carried out error-analysis of surrounding-control-points and performed selective process of control point. The propriety parts of control points that are used to verify precision is identified by means of comparing existing product with or GPS product about some control points after directly observe each baseline by using EDM. As the error is analyzed by static positioning the optimum control point is selected, the precision of survey data by EDM is improved than GPS data.

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Urban Flood Modeling with Anisotropic Porous Shallow Water Model (비등방 다공성 2차원 천수모형을 적용한 도시홍수 모델링)

  • Kim, Byunghyun;Kim, Hyun Il;Han, Kun Yeun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2020.06a
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    • pp.414-414
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    • 2020
  • 고전 천수방정식을 적용한 2차원 도시홍수 모델링에서는 지형의 정확한 반영을 위해 고해상도 격자가 요구되며 이는 많은 계산시간과 노력을 필요로 한다. 최근에는 다공성 천수방정식을 적용한 도시홍수해석으로 많은 계산 노력이 요구되는 도시홍수모델링의 한계를 극복한 연구가 많이 이루어지지고 있다. 이러한 연구는 도시 홍수에서 흐름이 공간적으로 변화할 때 불균일 공극이 존재하므로 격자의 크기를 다르게 하여 이러한 불균일성을 해결하고자 하는 등방성 천수모형의 적용에서 시작되었다. 하지만, 등방성 공극을 고려한 도시홍수 해석모형은 대표요소체적(REV)보다 더 큰 격자의 적용을 해야 하는 제한성을 가진다. 반면, 비등방성 공극은 대표요소체적의 적용이 필요하지 않아 불균일 공극의 크기에 관계없이 이론상으로는 동일한 해상도의 격자가 사용가능하긴 하지만, 실제 도시홍수 해석에서 중요하면서도 도전적인 연구이다. 본 연구에서는 도시홍수의 효율적 계산을 위해 비등방성 공극을 고려한 적분형 다공성 천수방정식을 기반으로 하는 2차원 도시홍수 해석모형을 개발하였다. 모형의 개발을 위해, 적용 격자내에서 도시지역의 건물이 차지하는 길이 및 면적을 산정하고 그 값을 2차원 천수방정식에 적용 가능하도록 체적공극(𝜙j)와 면적공극(𝜓k)을 2차원 고전 천수방정식에 추가하였다. 개발모형은 고전 천수방정식, 등방성 공극 고려(미분형 다공성) 천수방정식 및 비등방성 공극 고려(적분형 다공성) 천수방정식의 적용이 가능하여, 각 모형에 적합한 2차원 격자 생성, 각 모형의 매개변수를 보정 그리고 정확성, 효율성, 적용성이 비교 가능하다. 각 모형의 정확성과 효율성 비교를 위해 3가지의 오차 비교 (구조적 오차, 격자크기 오차, 공극 모형 오차), 계산시간 비교, 공간 변동성 검증을 위한 수심 종단형상 비교하였다.

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