• Title/Summary/Keyword: 위치추정오차

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Development of Slowly moving Short Baseline Underwater Acoustic Positioning System for Estimating the Position of Unmanned Underwater Vehicle (무인잠수정의 위치추정을 위한 동적단기선 방식의 수중초음파 위치추적시스템 개발)

  • Kim, Joon-Young;Byun, Seung-Woo
    • Proceedings of the KAIS Fall Conference
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    • 2009.05a
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    • pp.240-243
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    • 2009
  • 본 논문에서는 수중에서 이동하는 무인잠수정 및 수중이동체의 위치를 측정하는 방법 중의 하나인 동적 단기선 방식(SBL)에 의한 무인잠수정의 위치측정에 대한 방법을 하이드로폰과 DAQ(Data Aquisition) 시스템을 이용하여 수조에서 테스트를 수행하였고, 실 해역에서의 실험을 실시하였다. 실험을 위해서 4개의 센서가 수조의 벽면에 고정이 되어 있으며, 이동체와 고정된 4개의 센서가 신호를 송수신함으로써 상호간의 위치추적이 가능하게 하는 시뮬레이션을 실시하였으며, 제안하는 SBL시스템과 장기선 방식(Long baseline)을 비교하기위한 시뮬레이션을 실시하여 두 시스템을 비교하였다. 측정된 신호는 DAQ 시스템을 이용하여 데이터를 취득하였고, Labview 프로그램을 이용하여 실시간으로 무인잠수정의 위치를 추정하였다. 위치추정에 사용된 알고리즘은 삼각측량법에 의한 방법을 사용하였으며, X, Y방향에 대해서는 비교적 오차가 적은 추정 결과를 나타내었으나 Z방향에 대하여서는 큰 오차를 보여 데이터로 사용할 수 가 없었다. 이는 수중이동체의 수심측정 센서를 이용하여 보완할 수 있을 것으로 본다. 향후 연구로는 위치추정 알고리즘을 보완하여 실제 선박 선저부에 센서가 부착되었을 경우에 대한 적용연구를 진행할 예정이며, 위치추정 알고리즘을 발전시켜 3차원에서의 정확한 위치 추적을 가능하게 할 예정이다.

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An Analysis on Characteristics of Abnormal Broadcast GPS Ephemeris (GPS 방송 궤도력 이상의 특성 분석)

  • Lee, Je-Young;Kim, Hee-Sung;Lee, Hyung-Keun
    • Journal of Advanced Navigation Technology
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    • v.14 no.5
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    • pp.610-617
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    • 2010
  • This paper analyzes the characteristics of abnormal broadcast GPS ephemeris by comparing distances between the receiver and the satellites. Effects of abnormal ephemeris on receiver's position estimate are closely related with range errors caused by variations of satellite positions. In more detail each range error depends on the satellite position error and the line of sight vector. Based on the fact, the ephemeris parameters are classified into three types depending on the size, the shape, and the shape of the satellite orbit to analyze the fault characteristics. The effects of satellite position errors caused by the three type s of parameters on the receiver's position estimate are analyze d in detail.

The Indoor Localization Algorithm using the Difference Means based on Fingerprint in Moving Wi-Fi Environment (이동 Wi-Fi 환경에서 핑거프린트 기반의 Difference Means를 이용한 실내 위치추정 알고리즘)

  • Kim, Tae-Wan;Lee, Dong Myung
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.41 no.11
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    • pp.1463-1471
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    • 2016
  • The indoor localization algorithm using the Difference Means based on Fingerprint (DMFPA) to improve the performance of indoor localization in moving Wi-Fi environment is proposed in this paper. In addition to this, the performance of the proposed algorithm is also compared with the Original Fingerprint Algorithm (OFPA) and the Gaussian Distribution Fingerprint Algorithm (GDFPA) by our developed indoor localization simulator. The performance metrics are defined as the accuracy of the average localization accuracy; the average/maximum cumulative distance of the occurred errors and the average measurement time in each reference point.

A Study on the High Speed Train Localization Using Doppler Frequency in the Wireless Communication (무선통신 도플러 주파수를 이용한고속열차 위치 추정에 관한 연구)

  • Kim, Jungtai
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.18 no.11
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    • pp.826-833
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    • 2017
  • It is important to localize trains precisely for the purpose of controlling them and there have been many studies designed to accomplish this without the need for wayside systems. Since trains run on fixed railway lines, it is possible to search in one direction to localize them. Moreover, it is also possible to know the shape of the line in advance. In the case of high speed trains, their speed and, therefore, their Doppler frequency is relatively high and the railway line is either linear or circular with a large radius. In this study, we utilize these features and propose a train localization method using the Doppler frequency of the signals transmitted from two points (base stations). We derive localization equations for a linear line, circular line, and mixed line (linear plus circular) respectively. Though Doppler radars are usually used to measure speed, the proposed method obtains the location information and the speed successively using the ratio of the doppler frequencies of two signals without knowing the location information or the speed. Computer simulations are performed to show the variation of the estimation error according to the train's location and the measurement error level. The conditions required to obtain the target error level and the increase in the estimation error according to the measurement error are compared between the proposed and conventional methods. The results show the superior performance and robustness of the proposed method.

Range-Free Localization Method based on extended-APIT Test (확장된-APIT 테스트 기반의 거리 비종속 위치추정 기법)

  • Choi, Jung-Wook;Oh, Dong-Ik
    • Journal of KIISE:Information Networking
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    • v.37 no.6
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    • pp.431-443
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    • 2010
  • In this paper, we propose a range-free localization method that can improve the estimation accuracy of Approximate Point in Triangle(APIT), which is the representative localization method for low cost wireless sensor networks. Specifically, we propose extended-APIT(e-APIT) method, which minimizes the error in deciding whether an object is in an area formed by three beacons. We also propose a way to improve the localization by narrowing down the potential localization area using the signals from neighboring beacons. According to the simulation performed, the proposed e-APIT method demonstrated noticeable accuracy improvement over the conventional APIT method.

UKF Localization of a Mobile Robot in an Indoor Environment and Performance Evaluation (실내 이동로봇의 UKF 위치 추정 및 성능 평가)

  • Han, Jun Hee;Ko, Nak Yong
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.25 no.4
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    • pp.361-368
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    • 2015
  • This paper reports an unscented Kalman filter approach for localization of a mobile robot in an indoor environment. The method proposes a new model of measurement uncertainty which adjusts the error covariance according to the measured distance. The method also uses non-zero off diagonal values in error covariance matrices of motion uncertainty and measurement uncertainty. The method is tested through experiments in an indoor environment of 100*40 m working space using a differential drive robot which uses Laser range finder as an exteroceptive sensor. The results compare the localization performance of the proposed method with the conventional method which doesn't use adaptive measurement uncertainty model. Also, the experiment verifies the improvement due to non-zero off diagonal elements in covariance matrices. This paper contributes to implementing and evaluating a practical UKF approach for mobile robot localization.

Improved Target Localization Using Line Fitting in Distributed Sensor Network of Detection-Only Sensor (탐지만 가능한 센서로 구성된 분산센서망에서 라인피팅을 이용한 표적위치 추정기법의 성능향상)

  • Ryu, Chang Soo
    • Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
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    • v.49 no.9
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    • pp.362-369
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    • 2012
  • Recently, a target detection based on a distributed sensor network has been much studied in active sonar. Zhou et al. proposed a target localization method using line fitting based on a distributed sensor network which consists of low complexity sensors that only report binary detection results. This method has three advantages relative to ML estimator. First, there is no need to estimate propagation model parameters. Second, the computation is simple. Third, it only use sensors with "detection", which implies less data to be collected by data processing center. However, this method has larger target localization error than the ML estimator. In this paper, a target localization method which modifies Zhou's method is proposed for reducing the localization error. The modified method shows the performance improvement that the target localization error is reduced by 40.7% to Zhou's method in the point of RMSE.

Integrated Algorithm of Sound Source Separation and Localization (음원 분리와 음원 위치 추정 통합 알고리즘)

  • Han, Taek-Jin;Park, Hochong
    • Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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    • 2014.11a
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    • pp.111-114
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    • 2014
  • 본 논문에서는 다양한 스테레오 환경에서도 정확한 음원 위치 추정이 가능한 방법을 제안한다. 기존의 음원 위치 추정 방법은 방향성을 가지고 있는 주성분 신호와 방향성이 없는 주변 성분으로 구성된 스테레오 환경에서만 음원의 위치 추정이 가능했다. 그러나 현재 제공되고 있는 스테레오 신호는 방향성을 가지는 다수의 음원으로 구성되어있고, 기존의 음원 위치 추정 방법으로는 정확한 음원 위치 추정이 어렵다. 이와 같은 문제 때문에 다수의 음원을 분리한 뒤, 음원의 위치를 추정하는 방법이 제안되었다. 그러나 음원의 분리 과정에서 생기는 분리 오차가 커서 음원 위치 추정이 정확하지 않다. 이에 본 논문에서는 정확한 음원 위치 추정을 위하여 음원 분리와 음원 위치 추정이 통합된 새로운 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘은 음원 위치를 기존의 방법보다 정확하게 추정하는 것을 확인할 수 있었다.

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A Recognition of Double Landmarks for Correction of Location Estimation (위치 추정 오차 보정을 위한 이중 랜드마크 인식)

  • Kim, Da-Jung;Lim, Ho-Yung;Bang, Kyung-Ho;Jeon, Hye-Gyeong;Hong, Youn-Sik
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2012.06b
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    • pp.54-56
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    • 2012
  • 본 논문에서는 위치인식 센서기반 무인이송차량(AGV)의 이동 제어 문제를 다루고자 한다. AGV의 진행 경로를 지시하는 랜드마크를 부착할 때 사각지역(dead zone) 및 중첩 지역(overlap zone)이 존재할 경우 위치 추정 오차가 허용 범위를 크게 벗어나게 되며, 이로 인해 AGV가 오동작하는 현상이 발생한다. 이를 해결하기 위해 본 논문에서는 단일 랜드마크 대신 이웃한 2개의 랜드마크 인식을 통해 위치 추정 오차를 보정하는 방안을 제안하였다. 또한, 회전 구간에서 AGV가 방향 전환 직후 지정된 경로에 허용오차 범위 이내로 진입하도록 안쪽 바퀴와 바깥쪽 바퀴의 가속도 제어 알고리즘을 제안하였다. 본 논문에서 개발된 시스템은 화장장 시신 운구용 AGV에 적용하였다. 화장장은 기존 산업 현장에 비해 이동 공간이 협소할 뿐만 아니라 그 특성상 정밀 제어가 필요한 환경이다. 본 논문에서 제안한 방식은 모의 차량에 적용하여 그 타당성을 검증하였으며, 실제 국내 화장장에 AGV 시스템을 적용한 결과 허용오차 범위 이내에서 정상 동작함을 확인하였다.

Location Estimation Algorithm with TDOA Scheme in Real Time Location System (RTLS에서 TDOA 기법을 이용한 위치추정 알고리즘)

  • Jeong, Seung-Hee;Kang, Chul-Gyu;Oh, Chang-Heon;Lim, Choon-Sik
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • v.9 no.2
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    • pp.459-462
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    • 2005
  • In this paper, we investigate the high precision location estimation algorithm in 2.45GHz band RTLS with multiple tags. The location is estimated in LOS environments, 300m ${\times}$ 300m area, and 2D coordinates adopting a TDOA scheme which is not necessitate the transmission time of tags. We evaluate the average estimation error in distance assuming that tags are randomly distributed and the readers(3${\sim}$8) are uniformly(equal space) placed in test area. In results, average estimation error is 3.12m and 1.47m at reader numbers of 4 and 8, respectively. Minimum estimation error is obtained when the accumulated receiving signal from a tag is 3 or 4 regardless of available reader numbers. The error is less than 3m, satisfies the specification of RTLS.

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