• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.865-871
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• 2011

현재 선박의 자동운항을 위해서는 항체의 위치정보 및 방위정보가 반드시 필요하다. 그 중에서도 방위정보는 자동조타 시스템에 필수적인 요소로 측정 장비로는 자이로컴퍼스, 마그네틱 컴퍼스 그리고 GPS 컴퍼스가 있다. 자이로컴퍼스는 주로 GMDSS(Global Maritime Distress & Safety System)의 대형선박에 사용되고 있으며 정밀도와 신뢰도가 우수하지만 부피가 크고 고가라는 단점이 있다. 그리고 마그네틱 컴퍼스는 비교적 정확하고 저렴하지만 선박의 철제 구조물 등과 같은 자성물체에 의한 영향을 많이 받는다는 단점을 가지고 있다. GPS컴퍼스의 경우는 위치정보의 변화에 따라 진북을 가리키지만 항체가 정지해있거나 오차범위 내에서 운동을 할 경우 정확한 방향을 얻을 수 없다. 본 논문에서는 이러한 방위각 센서의 상호보완을 위해서 least-square curve fitting 방법을 이용하여 GPS 컴퍼스의 성능을 향상시키고 이를 마그네틱 컴퍼스와 공분산 오차의 크기에 따른 가중치를 적용하여 방위각의 정밀도를 향상 시키는 알고리즘을 제안하였다. 실험을 통하여 제안된 알고리즘의 특성을 분석하고 성능을 검증하였으며 실험 결과를 통해 제안된 알고리즘의 적용 가능성을 보여주었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2016년도 춘계학술대회
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• pp.181-184
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• 2016

본 연구는 선박의 위치 및 선내 화물/장치들의 이동으로 인한 자차수정 값의 변화에 따른 부정확성을 보완하고, 수작업의 불편함을 해소하기 위해 자차수정 방법 간편화 및 자동화를 통해 시켜 수정 값의 정확성과 수정의 편의성을 도모한 연구로써 사용된 주된 방식은 자차수정을 위한 자동 변환 프로그램에 자기컴퍼스 선수방향 신호를 자동 또는 수동 입력하여 자차수정 값을 자동 도표화 하는 것으로 24방위를 기본 측정방위로 하였으며 측정된 값은 데이터 및 도표로 전시되어 정확한 자차수정 값 산출이 가능하게 하였고 이를 통해 전문가에 의한 자차수정 불필요로 자차수정 시간/장소 및 비용 감소 등의 효과를 얻을 수 있어 전 세계 모든 지역(해상/육상/항공)에서 비전문가의 별도 자차수정 작업없이 ${\pm}3^{\circ}$이내 오차 범위 내에서 자차표 작성이 가능하여 자이로컴퍼스 사용 불가시 또는 제한시 항해안전 도모 등 선박 경제성과 안전성 측면에 많은 도움을 줄 것이다.

• 발명특허
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• 제8권12호통권94호
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• pp.34-35
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• 1983

• 한국전자파학회논문지
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• 제25권5호
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• pp.532-541
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• 2014

3축 이동형 다운 레인지 S-band 텔레메트리 안테나 시스템은 위성발사 시 해상에서 정밀한 포인팅 정확도가 요구된다. 저궤도 위성을 추적하여 이 안테나의 포인팅 및 추적 성능을 측정하고 검증하는 방법과 포인팅 바이어스를 결정하는 방법을 제시하였다. 이 방법에 따라 제주 해상과 태평양 공해상에서 실시한 시험에서 방위각 축에 존재하는 포인팅 바이어스를 산출하였고, 이 원인이 자이로컴퍼스의 진북 측정 오차가 표류(drift)하는데 있는 것으로 분석하였다. 측정된 바이어스의 크기를 고려하여 자이로컴퍼스의 헤딩 오프셋 값을 안테나 시스템에 보정한 후에 포인팅 오차를 재측정한 결과, 보정한 각도만큼 포인팅 오차가 향상되는 것을 알 수 있었다. 이어진 나로호 3차 발사에서 나로호(KSLV-I)를 포인팅 요구범위 내에서 안정적으로 추적하였음을 제시하였다.

• 수산해양기술연구
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• 제40권4호
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• pp.319-327
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• 2004

本 硏究에서 試驗制作한 電子컴퍼스는 3軸磁氣센서와 傾斜角센서, 그리고 光자이로센서로 構成하였으며, 이들 각 센서의 出力特性과 性能 및 自差補正의 精度를 확인한 結果는 다음과 같다. 1) 3軸 磁氣센서의 出力特性은, X軸에서 측정된 磁界는 cos커브, Y軸에서는 -sin 커브, 그리고 Z軸에서는 그 값이 일정하게 나타나고 있어서 3軸 磁氣센서로서의 기능이 충분하다고 사료되며, 이때 出力電壓으로부터 算出된 地磁氣의 水平成分 H와 垂直成分 V는 각각 H=33.2${\mu}$T, V=23.95${\mu}$T였다. 2)光자이로 센서를 電動回轉台에 고정시키고, 시계방향으로 10$^{\circ}$/sec, 20$^{\circ}$/sec, 30$^{\circ}$/sec의 속도로 회전시켰을 때, 光자이로센서의 出力과 回轉角度와의 관계는 모두 일정한 값으로 비례함을 알 수 있다. 3) 補正前 自差는 磁界에 의해 誘導되고 있기 때문에, 최대 -25$^{\circ}$까지 크게 나타나고 있으나, 포와숀 補正法을 이용한 補正後의 자差는 ${\pm}2^{\circ}$ 범위 이내로 補正前에 비하여 自差가 현저히 작게 나타나고 있어서, 이번 硏究에서 試驗制作한 電子컴퍼스로 自動自差修正이 가능함을 확인할 수 있었다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1429-1432
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• 2005

This work is towards the development of a low-cost, small-sized inertial navigation system(INS) which consists of 3 accelerometers, 3 semiconductor gyros and a magnetic compass sensor. This paper explains in detail the structure of the developed system and proposes a 3 dimensional attitude estimation algorithm with Indirect Kalman Filter. The experiments are performed with the developed system attached to a 6 DOF robot for showing the effectiveness of the algorithm.

• 한국항해항만학회지
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• 제41권4호
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• pp.189-194
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• 2017

이동형해상감시레이더는 해안을 따라 이동하며, 해역을 감시하는 기능을 수행한다. 초기 레이더의 방향은 차량의 선수방향으로 정렬되어 있기 때문에 전개지 이동 후 신속하게 표적의 방위각을 획득하기 위해서는 변경된 차량의 선수방향을 아는 것이 중요하다. 차량의 선수방위각은 자이로 컴퍼스, GPS 컴퍼스 혹은 전자 컴퍼스로 획득할 수 있다. 그 중에서 전자 컴퍼스는 가격이 저렴할 뿐만 아니라, 부피가 작고, 안정화 시간이 짧아서 빠른 기동성을 요구하는 이동형해상감시레이더에 적합하다. 하지만, 지자계 센서를 사용하다보니 주변 자장의 영향으로 오차가 발생될 수 있으며, 발생된 오차는 초기 위성의 자동추적을 어렵게 하고, 레이더의 탐지정확도를 떨어뜨린다. 따라서 본 논문에서는 이동형해상감시레이더 및 정지 위성간의 두 위치좌표로부터 측지학적 역 문제 해석을 통해 기준 방위각을 산출하고 이를 위성 안테나가 실제 지향한 방위각과 비교 산출하여 얻어진 보정값을 레이더에 반영하는 자동보정절차를 제안하고 제안된 방법을 실제 운용 중인 이동형해상감시레이더에 적용함으로써 운용가능성 및 편리성을 검증하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2004년도 가을 학술발표논문집 Vol.31 No.2 (2)
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• pp.556-558
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• 2004

일반적으로 상황 인식 서비스를 제공하기 위해서는 가전 제품이나 건물에 센서를 장착하여 사용자의 위치를 파악하고 이에 알맞은 상황 인식 서비스를 제공한다 그러나 이러한 경우에는 많은 수의 센서를 설치해야 함으로 설치 및 유지보수 비용과 전력소모가 않았다. 본 논문에서는 이러한 단점을 보완하기 위하여 단지 3가지센서(자이로 센서, 컴퍼스 센서, 초음파 센서)만을 장착한 PDA(Personal Digital Assistants)를 이용한 홈 네트워크에서의 상황 인식 서비스를 제안한다. 센서를 장착한 PDA를 이용하여 사용자는 제어하거나 상태 정보를 원하는 가전 제품을 가리키게 되고 센서 데이터 값을 이용하여 사용자에게 유용한 상황 인식 서비스를 제공할 수 있는 방법을 제시한다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제23권2호
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• pp.179-186
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• 1998

This study was conducted to sense posture of an autonomous tractor using a DGPS, a gyro compass, and a potentiometer. Posture sensing system was constructed and its accuracy was evaluated. The accuracy of DGPS was evaluated under stationary and moving conditions, and the performance of the gyro compass and the potentiometer was investigated by measuring bearing and steering angles, respectively. Also, the effect of DGPS interference by obstacles was evaluated experimentally. The position accuracy was about 6.6cm(95%) under the stationary condition and 10 cm at sharp turning condition. Steering angle of the tractor could be related linearly to the output of the potentiometer that was installed on the rotating center of a knuckle arm. The positioning accuracy of the DGPS varied significantly according to the number of visible GPS satellites, but was good with more than 7 satellites. The DGPS gave bad solutions for sensing the posture of tractor when signals from satellites or the correction data from the base were interfered by obstacles.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권8호
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• pp.1615-1622
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• 2016

본 연구에서는 항해용 국제 표준 기반의 전자해도를 기본 맵으로 육상 연안 정보 및 해저 수심 데이터를 제공하고, 선박 내 설치 운용되고 있는 자이로컴퍼스, DGPS, AIS의 각종 항해 지원 장비와의 표준 인터페이스를 제공하여 자선 및 타선의 실시간 항로 감시 및 안전운항 정보를 지원할 수 있는 중소형 선박 항해 성능 모니터링 시스템을 개발하고자 한다. 이를 위해 차량의 필수 장비인 육상 네비게이션의 기능 및 사용 방법들을 적용하여 항해자들에게 친숙한 사용 환경, 메뉴 구성, 쉬운 작동법을 제공하여 중소형 선박들이 보다 안전한 항해를 할 수 있는 장비 개발을 목표로 한다. 개발된 항해 성능 모니터링 시스템은 선박에 설치되어 있는 다양한 항해장비와의 인터페이스를 지원하고, 기존 해상 항해장비와 달리 사용자 편의를 극대화함으로써 조기에 선박간의 충돌사고 예방 및 선박 사고로 인한 인명 피해를 줄일 수 있을 것으로 판단된다.