• 한국통신학회논문지
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• 제35권1C호
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• pp.87-95
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• 2010

본 논문에서는 UWB (Ultra Wide Band) 시스템에서 PSO (Particle Swarm Optimization)를 사용하는 향상된 TDoA (Time Difference of Arrival) 무선측위 기법을 제안한다. 제안된 기법은 TDoA 파라미터 재추정과 태그(Tag) 위치 재측정을 수행하는 두 단계로 구성된다. 이들 두 단계에서 PSO 알고리즘은 무선측위 성능 향상을 위해 고용된다. 첫 번째 단계에서 TDoA 추정 오차를 줄이기 위해, 제안된 기법은 전형적인 TDoA 무선측위 방식으로부터 얻어진 TDoA 파라미터를 재추정한다. 두 번째 단계에서 무선측위 오차를 최소화시키기 위해, 첫 번째 단계에서 추정된 TDoA 파라미터를 가지고 제안된 기법은 태그의 위치를 다시 측정한다. 모의실험 결과, 제안된 기법은 LoS (Line-of-Sight)와 NLoS (Non-Line-of-Sight) 채널 환경에서 모두 전형적인 TDoA 무선측위 방식에 비해 우수한 무선측위 성능을 달성하는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2010년도 한국우주과학회보 제19권1호
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• pp.28.4-29
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• 2010

이 연구는 심우주 추적망(Deep Space Network) 측정 시스템의 구현을 위한 한국형 심우주 항법 예비 소프트웨어(Korean Deep Space Orbit Determination Program version 1; K-DSODP ver.1)의 개발을 목표로 한다. 연구의 주 내용은 심우주 항법을 위한 기초 기술 연구로 지구로부터 달까지 진행하는 탐사선의 궤적 추정에 대한 것이며, 연구의 시작에 앞서 사용될 관측 데이터를 얻기 위해 한국형 심우주 항법 관측데이터 생성 소프트웨어(Korean Deep Space Observation Data Generation Program version 1; K-DSODGP ver.1)를 개발하여 사용하였다. 임의의 잡음이 추가된 가상의 관측 데이터를 생성한 후, 이 관측 데이터를 실제 궤도로 상정하여 기하학적인 관측 모델을 수립하였고, 일정한 시간 간격동안 모은 임의의 관측 데이터를 가지고 궤도 결정을 수행하여 추정된 궤도를 전파하였다. 궤도 결정 알고리즘을 구성하기 위해 기본적인 좌표계, 탐사선에 미치는 지구의 중력에 대한 동역학 모델, 천체력과 탐사선의 동역학 모델로 구성된 관측 모델들을 유도하였으며, 탐사선의 위치와 속도를 추정하는 과정에서 가중치 최소 자승법을 적용하여 추정 궤도와 실제 궤도의 최소화를 유도하였다. 이러한 일련의 과정을 통해 요구한 시각의 탐사선의 위치와 속도를 결정하는 궤도결정 시스템을 구현하였고, 궤도 결정 시스템의 성능을 평가하기 위해 전파된 궤도와 실제 궤도의 차이를 분석하였다. 결과적으로 300초마다 관측데이터를 받을 경우, 2일 이상의 궤도결정 시간간격을 상정했을 때 평균 오차는 각각 약 0.26km RMS(range), 6.84km/s RMS(range-rate) 이내의 결과를 얻었고, 600초마다 관측데이터를 받을 경우, 평균 오차는 각각 약 0.30km RMS (range), 6.35km/s RMS(range-rate) 이내의 안정적인 결과를 얻었다. 이 연구의 결과를 통하여 추후 심화된 심우주 항법 소프트웨어 개발을 위한 기반이 마련될 것이다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제24권3호
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• pp.41-47
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• 2024

Internet of Things (IoT)의 성능 발전 및 보급으로 다양한 위치 기반 서비스가 제공되고 있으며, 요구되는 서비스의 목적에 맞게 다양한 거리 추정 기법들이 연구되고 있다. 기존 거리 추정 기법은 태그와 앵커가 직접 신호를 교환하여 거리를 추정하기 때문에 대규모 IoT 환경에서 통신 자원을 효율적으로 사용하지 못하다는 한계점을 갖는다. 이러한 한계점을 극복하기 위해 능동적-수동적 거리 추정 기법들이 제안되었으나, 클록 드리프트 오차에 대한 이론적인 수렴성 보장과 거리 추정 기법의 특징에 대한 분석이 부족하여 정밀한 측위 결과를 도출하기 어려울 수 있다. 본 논문에서는 대규모 IoT 환경에서 정밀 측위를 위해 클록 드리프트 오차를 반영한 개선된 능동적-수동적 거리 추정 기법을 제안한다. 시뮬레이션 결과, 제안하는 개선된 능동적-수동적 거리 추정 기법은 기존 능동적-수동적 거리 추정 기법 대비 최대 94.4%, 14.4% 거리 추정 성능을 개선할 수 있음을 확인했다.

• 대한기계학회논문집
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• 제9권5호
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• pp.590-597
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• 1985

본 논문에서는 위치오차는 가공전 밀링베드를 수치제어 장치를 이용하여 가공 면에 수직한 방향으로 움직여 수치제어 장치인 스텝모우터의 분해능 한계 내에서 보정 하고 또한 공구휨에 상당하는 만큼 이 송속도를 더함으로써 제어하며, 파형오차는 이 송속도와 공구처짐 사이의 관계를 수정된 Taylor의 공구식으로 모형화하고 절삭공정중 이송속도를 적절히 조절하여 공구의 휨양을 제어함으로써 스텝모우터를 갖는 밀링머시 인에서 길이 508mm,두께 20mm의 두꺼운 철판을 평면절삭하는 경우 직진도오차를 최소 로 하는 GAC 방법을 개발하였다.측정은 밀링머시인 자체의 구조적, 동적변화나 절삭 조건의 변화, 공구의 재질 및 마멸상태의 변화, 공작물의 재질 변화등에 적응할 수 있 도록 Fig. 2에 보인 바와 같이 등간격으로 배열된 100개의 위치에서 가공후(post-pro- cess)측정을 통하여 취하였고, 절삭계수의 추정은 측정점을 각각 10개씩 10개의 구간 으로 묶어 각 구간에서의 계의 특성이 변하지 않는다는 가정하에서 계수를 지수가중 반복최소 자승(exponentially weighted recursive least squares, EWRLS)법을 이용하 여 추정하였고, 실제 절삭작업중 모델의 계수변화에 대한 사전 지식이 없이도 이들 계 수들을 보정시킴으로써 최적의 직진도를 얻을 수 있는 절삭조건을 제시하였다. 그리 고 이 방법의 도입으로 단일(SINGLE-PASS)밀링작업이 가능함을 보였고 또한 방법의 타 당성을 증명하기 위하여 여러 경우의 절삭상태에서 실험을 수행하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.113-118
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• 2023

실내에서의 위치 추정을 위한 WiFi fingerprint 방식은 기존의 인프라를 이용하며 절대 좌표를 추정하는 장점이 있어 많은 연구가 진행되고 있다. 기존의 연구에서는 주로 위치 추정 알고리즘에 대한 연구에 집중되었지만 정확도를 개선하는 것이 한계에 도달했다. 그러나 스마트폰과 같은 무선랜 수신기에서 전파의 수신 감도보다 작은 신호는 측정이 불가하므로 이 값들을 처리하는 방법에 따라서 위치 추정 오차가 달라진다. 본 논문에서는 측정된 무선랜 공유기의 수신 신호 데이터를 다양한 방식으로 사전 처리하여 기존의 알고리즘에 적용함으로써 위치 추정 정확도를 높이는 방법을 제안하였고, 크게 향상된 정확도를 얻을 수 있었다. 또한 사전 처리된 데이터를 KNN 방식과 CNN 방식에 적용하여 그 성능을 비교하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권9호
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• pp.4131-4138
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• 2012

본 논문에서는 GPS 수신 불가지역에서 저가형 관성센서를 활용한 보행자용 위치정보시스템을 제안한다. 제안 기법은 보행자의 자세/방향각, 걸음검출 및 보폭 크기를 추정하고, 보조센서 등을 활용하여 위치오차를 줄인다. 제안 시스템은 보행자가 휴대할 수 있는 소형/경량화/저전력 설계된 H/W 모듈 형태로 구현을 하였으며, 건물 내에서의 보행자 이동 실험을 통해 제안 시스템의 성능을 검증하였다. 실험결과를 통해 보행자가 약 160m 이동시 약 2.4%의 위치오차율을 갖는 결과를 얻었다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제17권5호
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• pp.160-172
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• 2018

위성항법장치(GPS)를 이용한 위치 추정 방법은 자동차의 내비게이션 시스템을 비롯한 다양한 분야에서 응용되고 있다. 하지만 GPS 신호는 실내에서 측정이 어려우므로 건물이나 공장과 같은 실내에서 특정 물체의 위치를 파악하기에는 어려움이 많다. 본 연구에서는 이러한 한계점을 극복하기 위하여 공장 내에서의 물자관리를 위해 저전력 블루투스(BLE) 기반의 객체 위치 추정하는 시스템을 제안한다. 객체위치 추정 시스템은 블루투스 신호 발생기, 수신기, 그리고 데이터베이스 서버로 이루어져 있으며 물자에는 BLE를 기반으로 하는 신호 발생기를 부착하고, 공장 내부에 수신기를 적절하게 배치하여 구성하였다. 또한 본 연구에서 기존의 삼변 측량법의 오차를 감소시키기 위해 4개의 수신기를 사용하는 4축 측량알고리즘인 "대각측량"을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 기존 삼변측량대비 우수한 성능을 보였으며 공장에 시스템을 설치하여 실험을 수행함으로써 본 연구에서 제안하는 시스템과 알고리즘의 실효성을 증명하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권8C호
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• pp.605-612
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• 2008

본 논문에서는 CDMA 망의 실내 환경에서 이동국에 수신된 신호들 중 중계기에 의하여 지연된 신호 도달 시간을 보정하여 위치 측위 성능을 향상시키는 알고리즘을 제안한다. 천재 중계기는 사용자 용량을 중대시키고 통화품질 향상 및 서비스 영역을 확대시키기 위하여 많은 건물 및 터널과 같이 전파가 잘 도달하지 않는 지역에 보편적으로 설치 되어있다. 그러나 중계기를 통과한 신호는 중계기 내부 및 통화 선로에 의하여 신호 도달 시간이 지연된다. 따라서 중계기를 통과한 신호를 사용하여 이동국의 위치를 추정하면 위치 측위 오차 값이 증가되는 문제점을 가진다. 그러나 현재 중계기의 물리적 특성으로 인하여 중계기 신호와 기지국 신호를 구분할 수 없으며, 이를 해결하기 위한 알고리즘이 고려되고 있지 않다. 이에 본 논문에서는 위치 측위 오차 값을 줄이기 위하여 중계기 보정 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 기지국으로부터 수신된 PN 파일롯 신호를 사용하여 이동국, 기준 기지국 및 주변 기지국을 꼭짓점으로 하는 삼각형을 구성하구 각 거리에 대한 지리적인 관계를 삼각형의 수학적 특성을 이용하여 중계기 신호를 검출 및 중계기 영향을 보정하는 알고리즘을 수행한다. 제안된 측위 시스템은 컴퓨터 모의실험을 통해 향상된 파라미터 추정 및 측위 성능을 보임을 확인하였다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제26권1호
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• pp.89-96
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• 2016

TDOA(time delay of arrival) position estimate from acoustic measurement of artillery shell impact is studied in order to develop a targeting evaluation system. Impact position is calculated from the intersections of hyperbolic estimates based on the least square Taylor series method. The mathematical process of Taylor series estimation is known to be robust. However, the concern lays with the accuracy because it is sensitive to the bias caused by the randomness of measurement situation. The measurement error typically occurs from the distortion of waveform, change of travelling path, and sensor position error. For outdoor measurement, a consideration should be made on the atmospheric condition such as temperature and wind which can possibly change the trajectories of rays of sound. It produces wrong propagation time events accordingly. Ray tracing and optimization techniques are introduced in this study to minimize the bias induced by the ray of sound. The numerical simulation shows that the atmospheric correction improves the estimation accuracy.

• Spatial Information Research
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• 제21권6호
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• pp.57-67
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• 2013

GPS 기반 차량 내비게이션은 신호 수신이 어려운 터널과 빌딩 숲 같은 곳에서 위치 정확도가 현저히 떨어진다. 이에 본 연구는 GPS 없이 차량의 내부 센서 데이터만을 이용하여 위치 자세를 결정하는 방법을 제안한다. 제안한 방법의 실현 가능성 확인하기 위하여 내부 센서 데이터와 기준 데이터를 동시에 취득할 수 있는 시스템을 구축하였다. 취득된 데이터와 이를 이용하여 제안된 방법으로 추정한 경로에 대한 정확도 평가를 수행하였다. 내부센서로 측정된 속력과 각속도는 각각 1.1 km/h와 0.8 deg/s정도의 RMS 오차를 보였고, 이를 이용하여 추정한 경로는 약 15분 정도 주행했을 때 20.8 m의 RMS 오차를 보였다. 향후 카메라와 GPS 등의 추가센서와 융합하면, 고가의 고정밀 외부 IMU가 없어도 높은 정확도의 저가 내비게이션으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.