An underwater mooing target position tracking system using image tracking system of CPMC is developed to use in a test basin. Generally the performance tests of Autonomous Underwater Vehicles(AUVs) are conducted in the sea. Some efforts to perform the test in a test basin are exist, because the real sea tests need much time and manpower. And also the real sea tests are high cost. There is a restriction to acquire the position of AUVs using sonar sensor system in the test tank, because many sound reflecters are exist in a test basin. In this paper a position tracking system for underwater mooing target developed to break though this restriction. A Tank-test is conducted to examine the performance of the position tracking system.
본 논문에서는 목표물 추적 및 목표물 명중을 위한 사격을 할 수 있는 자율이동로봇의 설계 및 제작에 관하여 기술한다. 여기서는 목표물의 이동을 추적할 수 있도록 팬-틸트(pan-tilt)를 제어한다. USB 웹갬(web cam)영상에서 대상체의 특징을 추출하고, 추출한 특징으로부터 시각구동장치의 이동 위치 및 방향을 결정하기 위한 퍼지논리시스템을 설계한다. 시뮬레이션을 통해 제안한 방법의 유용성을 검증하고, 이를 실제 자율이동로봇의 시각구동장치에 적용하여 타당성을 입증한다.
본 논문은 태양과 반사경의 법선 벡터와 태양의 위치를 일치시키기 위하여 태양 궤적 추적 장치와 반사경의 오차 보정 장치를 설계하여 반사경의 법선 벡터와 태양의 위치를 일치시키도록 시스템을 설계하였다. 이렇게 설계된 시스템은 태양의 빛을 한 점으로 모을 수 있으며, 모여진 태양광을 광섬유를 통하여 원격지로 자연광을 보내어 유용한 광원으로 활용할 수 있다. 그러나 본 논문에서 제안한 이중화된 시스템의 제어기를 설계하기 위해서는 태양 궤적 추적 장치의 2축과 반사경 오차 보정 장치의 2축으로 구성되어 반사경의 법선 벡터에 대한 복잡한 상관관계가 존재하게 된다. 때문에 이러한 복잡한 방정식이 존재하므로 제어기 설계가 매우 복잡하게 된다. 그러나 본 논문에서는 복잡한 수학적 해석을 필요로 하지 않고 인간의 제어 해석 능력을 언어적 기법으로 표현할 수 있는 퍼지제어 기법을 활용하여 태양광을 하나의 정점으로 집광할 수 있는 시스템을 제시하고자 한다.
인터넷의 발전과 더불어 유무선 네트워크 환경에서 위치기반 서비스(LBS)에 대한 관심이 증가하고 있으며, 이와 관련된 GIS, GPS 기술과 같은 다양한 서비스들을 제공하기 위해 많은 연구들이 진행되고 있다. 현재 위치 추적 및 정보 제공 서비스는 이동통신사의 cell 추적이나 독자적인 GIS 시스템 구축을 통해 서비스가 이루어지고 있지만, Cell 추적의 정확한 위치 정보 수집에 대한 한계와 독자적인 위치 정보 서비스 제공을 위해서는 많은 구축비용을 감수해야 한다. 본 논문에서는 위치 정보 서비스 구축에 대한 비용절감을 위해 상대적으로 정확한 위성추적 장치인 GPS를 이용하여 위치정보를 데이터베이스화하고, Web Open API를 이용해 GIS 구축비용의 절감과 개별 객체의 위치정보를 실시간으로 제공하기 위한 자녀 위치 추적 서비스와 같은 서비스 모델을 제안하고자 한다.
본 연구는 이동 표적체에서 주파수가 서로 다른 신호가 서로 다른 위치에서 발생할 때 도플러 주파수 편이량을 추정하여 이들의 상대적인 신호 발생 위치를 추적하는 도플러 스캐닝 기법에 관한 연구이다. 예를 들어 선박의 발전기와 프로펠러 등과 같은 탑재 기계장치들의 진동에 의해 야기되는 기계적 소음의 각 특징 주파수들의 도플러 주파수 편이는 최단근접거리 (CPA: Closest Point of Approach)에 따라 유일한 시간 정보를 갖고 각 소음원들의 위치에 관련되는 함수이다. 따라서 도플러 스캐닝 기법을 적용하면 이동 선박의 각 기계적 소음원들간의 공간적인 상대 위치 추정이 가능하다. 그러나 일반적으로 기계류 소음의 주파수는 저주파수대역이므로 도플러 주파수 편이량을 추정하기 위해서는 주파수 분해능이 높아야 하고 아울러 탑재장치의 공간분해능을 높이기 위해서는 동시에 시간 분해능이 높아야 한다. 따라서 상호 역비례 관계에 있는 이들 분해능을 동시에 높이기 위해 확장 칼만 필터 알고리즘을 적용하여 특징 신호들의 도플러 주파수 편이량을 추정하여 기계류의 상대적인 탑재 위치를 규명할 수 있음을 보인다. 먼저 수치모의 실험으로 그 가능성을 검증하고 자동차에 탑재된 스피커 음원을 사용한 실험 결과를 통해 그 성능을 확인하도록 한다.
RFID(Radio Frequency Identification)는 자동 인식 데이터 수집 장치의 한 분야로써 GPS장치를 장착한 차량과 같이, RFID 태그(전자태그)를 상품에 부착하여 인식, 추적할 수 있다. 이러한 전자태그 객체는 시간에 따라 경로 정보가 누적되는 이동체와 유사한 특성을 가진다. 그러나 기존의 이동체 색인과 달리 태그 객체의 위치는 판독기의 위치로 인식되며 위치보고가 판독기의 인식영역 안에서만 이루어지므로 보고 주기를 예측할 수 없다. 기존의 이동체 색인에서 전자태그의 특성을 표현하기 힘들기 때문에 전자태그의 특성을 고려란 색인이 필요하게 되었다. 최근 전자태그의 특성을 고려한 색인인 TPIR-Tree(Time parameterized Interval R-Tree)가 발표되었다. 그러나 이 색인은 기존 공간 색인에서의 균등분할 기법을 사용하여 위치보고가 시간의 순서를 가지는 전자태그의 특성을 고려하지 못하여 과거노드의 저장효율이 좋지 못하다. 이 논문에서는 TPIR-Tree의 저장효율 및 검색 성능 향상을 위해서 시간의 순서에 따라 위치를 보고하는 전자태그 객체의 특성을 고려하여 분할축 선정 기법 및 시간축 분할시 비균등 분할정책을 제안한다.
서비스 로봇의 활용에 있어, 보다 고품질의 다양한 서비스를 제공하기 위해 로봇이 사용자의 위치를 추적하고 필요에 따라 사용자 주위로 이동할 수 있는 추종 기능이 요구된다. 현실적으로 사용자 위치 추종 기능을 독립적인 단일 로봇만으로 구현하기는 어려우며 다수 로봇과 환경 내에 설치된 장치들을 복합적으로 활용하여 구현하는 것이 효과적이다. 한국전자통신연구원에서는 네트워크 기반으로 다수의 이종 로봇과 환경 내 장치간의 협업에 대한 연구를 진행해 왔으며, 이러한 연구의 일환으로 이종 다수 로봇 협업 기반 사용자 추종 및 사용자 위치 기반 로봇 서비스 시스템을 개발하였다. 본 논문에서는 기 개발된 사용자 위치 추적 시스템을 실제 로봇에 적용하여 사용자를 추종하고, 이를 바탕으로 로봇이 사용자에게 다양한 서비스를 제공하는 로봇 응용 시스템에 대해 설명한다.
선박의 위치추적시스템(VMS: Vessel Monitoring System)은 선박의 안전항해를 확보하기 위한 수단으로 다양한 통신망을 사용하여 구성을 확대해나가고 있다. VMS를 위한 통신망으로는 현재 Inmarsat 및 Orbcomm 등 위성통신망과 AIS(Automatic Identification System of ships: 선박자동식별장치)의 VHF(Very High Frequency: 초단파) 통신망 등이 사용되고 있다. 최근에는 5톤 이상의 어선에도 VHF 무선설비의 설치를 단계적으로 강제화하였으며, 소형선박에도 AIS의 탑재를 강제화할 계획을 검토하고 있음에 따라 이에 따른 효율적인 통신망 구축 방안을 사전에 검토할 필요성이 대두되었다. 여기에서는 선박의 안전항해를 확보하고 효율적인 VMS를 구축할 수 있는 VMS 통신망 구축 방안에 대하여 연구 제시하였다.
다수의 사용자가 동일한 디스플레이 화면을 보면서 의사를 교환하거나 공동 작업을 수행하는 협업환경에서의 인터랙션 기술은 네트워크 기술, 디스플레이 기술만큼이나 효율적인 협업을 위해 중요한 요소 기술이다. 이러한 인터랙션의 성공적인 수행을 위해서 중요한 기능 중의 하나는 사용자의 상황인식을 들 수 있는데 이는 사용자의 돌발 행동, 사용자들간의 의사교환 정도 등을 측정하고 예측하는데 유용하게 사용될 수 있다. 협업환경 내에서의 사용자의 위치 파악은 사용자의 상황인식뿐 아니라 다수의 사용자가 동시에 레이저 포인터를 이용하여 디스플레이 장치를 가리키고 있는 경우, 어느 사용자가 디스플레이 화면 중 어느 위치를 포인팅 하고 있는지를 계산하는데 도움을 줄 수 있다. 본 연구에서는 제한된 환경 내에서 사용자의 3차원 위치를 추적할 수 있는 시스템을 제안한다. 개발된 시스템은 사용자의 위치 계산뿐 아니라 사용자의 제스처도 함께 인식하여 사용자가 협업환경 시스템을 제어할 수 있고 공중에서 글씨 쓰는 등의 인터랙션도 수행할 수는 기능을 지원한다.
This paper addresses the design procedure and testing result of a servo driven pan/tilt device which is capable of tracking arbitrary movement of a specified target object. In order to achieve real-time acquisition of feedback signal, a 2 degree-of freedom non-contact type displacement follower has been employed in stead of vision camera. The performance of the designed system is tested for different target velocities and control gains. The test result shows the satisfactory performance to be adopted as an effective tool for visual transfer in the context of teleoperation.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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