• 한국항해항만학회지
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• 제33권5호
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• pp.303-308
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• 2009

최근 항공기, 자동차, 선박을 포함하여 다양한 분야에서 무인시스템에 관한 연구 개발이 이루어지고 있다. 우리나라에서도 IT 기술의 발달과 함께 무인시스템에 관한 연구가 활발히 진행되고 있지만 아직 개발 실적은 미미한 수준이다. 이 연구에서는 바지(barge)선형의 초소형자율 무인선박(USV)을 개발하고자 하였다. 자율항법 알고리즘 개발에 GPS센서의 위치 정보를 기반으로 대권항법 계산식을 적용하였으며, 프로그래밍은 NI사의 LabVIEW 8.2를 이용하였다. 조타제어는 펄스진폭변조 방식으로 하였다. 또한, 엔진시스템은 전동모터 및 전자 변속기로 구성하였고, 엔진시스템 냉각방식으로 DC모터펌프를 이용한 해수 직접냉각방식을 채용하였다. 무인선박을 자체 설계 제작하고, 해상실험을 통해 자율운항 알고리즘의 유효성을 검증하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.442-442
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• 2012

농업용저수지 수질측정 현황은 17,600여 개소 농업용저수지 중 농업용수 수질측정망 조사시설은 저수지 800개소이며, 농업용 호소로서 환경부 조사 시행 호소수질측정망시설 26개소(저수지 16개소, 담수호 10개소)를 포함한 826개소를 대상으로 농업용수 수질을 분석 평가하고 있다. 저수지 자율항법 자동수질측정을 위하여 개발한 운영시스템은 내용적측정 무인탐사선과의 연계운항 제어모듈 개발 및 저수지 수질측정을 위한 최적항로 운항모듈을 개발하였다. 자율항법 무인탐사선의 자동수질 측정을 위한 운항 제어 알고리즘 설계를 위하여 기존의 자율항법 탐사선의 운항 알고리즘과 수질자동 측정장치 제어 알고리즘을 분석하여 연계 제어모듈을 설계하고 프로그래밍 하였다. 운영과정은 선박운영 프로그램에서 수질모니터링 프로그램으로 Operation Start 명령을 전송하면 수질모니터링 프로그램에서 이 명령을 수신한 이후에 윈치제어 및 수질측정, 각 해당 수심에서 시료채수를 수행한 이후에 Opeartion End 신호를 선박운영 프로그램에 전송하면 다음 지점으로 이동할 수 있도록 하였다. 이를 통하여 효율적인 농업용저수지의 무인자동 수질측정 및 채수기술을 개발 제공하도록 하겠다.

• 한국항공우주학회지
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• 제45권6호
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• pp.463-472
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• 2017

관성항법장치(Inertial Navigation System)는 항법 수행 전 동체 좌표계(body frame)와 항법 좌표계(navigation frame)사이의 좌표 변환 행렬(Direction Cosine Matrix: DCM)을 결정하여 초기자세를 구하는데 이 과정을 정렬(alignment)이라 한다. 정렬을 시작하기 위해서는 INS의 초기 위치 정보가 필요한데 해당 정보가 INS에 미리 입력되어 있지 않거나 당장에 초기위치를 모를 경우 이로 인해 INS에 전원이 인가된 후 정렬에 진입하기까지의 대기시간이 존재한다. 이러한 대기시간을 제거하기 위하여 본 논문에서는 INS 전원 인가 즉시 현재위치와 상이한 가상의 초기위치 값을 장입하여 스트랩다운 INS 정렬을 시작하고 추후에 정확한 위치를 INS에 입력하여 자세오차를 보상하는 정렬 알고리즘을 제시하였다. 항법 좌표계에서의 INS 센서 오차가 시간이 지남에 따라 자세오차에 미치는 영향성을 분석하여 가상의 초기위치 값 입력 시 발생하는 자세오차 만큼을 보상하는 폐루프 정렬 알고리즘의 성능을 검증하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제48권10호
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• pp.783-789
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• 2020

영상 기반 항법은 GPS/INS 통합 항법 시스템의 취약점을 보강할 수 있는 보조 항법 기술로 비행체에서 촬영한 항공 영상과 기존의 데이터베이스를 비교하여 비행체의 위치를 구한다. 하지만 데이터베이스가 생성된 시점은 항공 영상 촬영 시점과 다를 수밖에 없으며, 이러한 시점 차이로 인해 두 영상 간의 다른 특징점들이 생성된다. 즉, 유사하지만 다른 두 영상이므로 일반적인 영상 대조 알고리즘을 항법 문제에 적용하기 힘들다. 따라서 본 논문에서는 인공지능 기법인 의미론적 분할을 활용하여 항공 영상에서 항법에 필요한 정보를 분류한 후 영상 대조를 수행하는 방법을 제안한다. 의미론적 분할로 시점 변화, 촬영 조건 변화가 있더라도 강건하게 두 영상이 정합 되도록 한다. 제안한 방법은 시뮬레이션과 비행 실험을 통해 성능을 확인하며, 일반적인 영상 대조 알고리즘을 이용하여 항법을 수행한 결과와 비교한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제44권6호
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• pp.502-511
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• 2016

최근 다양한 형태와 기능을 갖춘 스마트 무기들이 개발되고 있다. 화포탄의 경우 스마트 탄을 개발하기 위한 초기 연구로 신관 내부에 GNSS 수신기를 장착하여 탄자의 비행위치를 정밀하게 측정하고 이를 바탕으로 탄착점을 추정하는 연구가 진행되고 있다. 하지만, 수신기 성능 및 수신된 데이터에 포함된 다양한 오차유발 원인들로 인해 항법데이터의 위치정확도에 오차가 발생하게 된다. 본 논문에서는 PRODAS로부터 얻은 모의궤적 데이터를 수신기로부터 얻은 항법데이터에 포함된 PDOP 가중치를 적용하여 정합함으로써 탄의 발사부터 탄착까지의 전체 비행궤적 및 탄착점을 보다 정밀하게 추정하는 개선된 알고리즘을 소개한다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.408-414
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• 2009

UGV가 임무를 수행하기 위해서는 먼저 자신의 위치를 인식하는 것이 중요하며, 위치 인식을 위해 일반적으로 GPS나 INS 등 하나의 센서로 구성된 항법시스템을 이용한다. 그러나 GPS와 INS와 같은 센서들은 각각 단독으로 사용되기에는 제한사항을 가지고 있다. 즉 GPS는 정확한 위치정보의 제공이 가능하지만 기상과 환경에 의해 위치정보가 단절되며, INS는 독자적인 항법정보의 제공이 가능하지만 오차가 누적되어 정확한 위치추정이 어렵다는 문제점을 가지고 있다. 따라서 연속적이고 정확한 위치추정을 위해서는 센서 융합을 통한 복합 항법시스템이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 GPS와 INS를 융합한 복합 항법시스템을 구성하기 위해 퍼지추론과 언센티드 파티클 필터를 이용한 UGV의 데이터 융합 및 위치추정 알고리즘을 제안한다. 퍼지추론은 GPS와 INS를 융합하는데 있어 수학적인 방법보다 더 간단하게 구현이 가능하며, 언센티드 파티클 필터는 오차보정에 탁월한 성능을 보여주는 비선형 추정 필터이다. 제안한 알고리즘의 성능을 비교분석하기 위해 실험을 실시하였으며, 실험 결과 제안한 알고리즘이 기존 알고리즘보다 연속적이고 정밀한 위치추정이 가능함을 입증하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2011년도 추계학술대회
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• pp.196-197
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• 2011

신뢰성 있는 위성합법기반의 위치정보 서비스 제공을 위해서는 오차정보서비스와 항법신호의 이상을 감시하는 서비스가 요구된다. 항법신호 이상감시는 그동안 단일 기준국에 대한 연구 위주로 진행되어 왔다. 본 연구에서는 단일 기준국이 아닌 다중 기준국을 기반으로 한 항법신호 이상을 감시하기 위한 소프트웨어를 설계하고 구현하는데 그 목적이 있다. 다중 기준국을 기반으로 한 항법신호 이상감시 소프트웨어는 GPS 메시지를 효과적으로 수집하는 수집부와, 수집된 데이터를 이용하여 다중 기준국에서의 항법신호를 감시하기 위한 알고리즘 처리부로 나누어 소프트웨어의 효과적인 동작을 위해 모듈화를 진행하였으며, 시스템에 대한 안정성 및 확장성을 고려하여 설계하였다. 본 연구를 통하여 단일 기준국에서는 확인할 수 없는 항법신호 이상을 정밀하게 탐지할 수 있게 되었으며, 오차정보 서비스를 제공하는데 있어 기반자료로 활용될 수 있다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제2권1호
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• pp.41-47
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• 2007

한국전자통신연구원은 위성항법의 다양한 응용프로그램과 항법알고리즘을 위한 시험 및 평가환경을 제공하는 소프트웨어 위성항법 이산화 IF 신호시뮬레이터를 소프트웨어 기반 GNSS 공공활용기술통합검증시스템 개발 과제의 일환으로 개발하고 있다. 소프트웨어 위성항법 신호시뮬레이터는 GPS 및 갈릴레오 디지털신호를 제공하게 된다. 본 논문에서는 이러한 소프트웨어 위성항법 이산화 IF 신호 시뮬레이터의 요구사항 및 개념설계에 대하여 기술하고 있다.

• 한국항공우주학회지
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• 제36권4호
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• pp.393-398
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• 2008

본 논문에서는 소형 인공위성에 탑재 가능한 GPS/INS 항법 컴퓨터의 구조를 제안한다. GPS/INS 항법 시스템을 소형 인공위성에 적용하기 위해서는 우선 우주의 방사능, 미세 중력, 진공 상태 등의 극한 환경을 고려해야 한다. 또한 소형 인공위성에서 GPS/INS 항법 시스템의 궁극적인 목표는 소형 인공위성의 편대 비행이므로 실시간 처리 능력이 필요하다. 제작된 항법 보드에는 우주환경에 대한 헤리티지가 있는 PowerPC계열의 MPC860T와 KAUSAT-2의 환경시험에서 우주환경에 대한 검증을 마친 ATmega128을 사용하였다. 항법 알고리즘은 MPC860T에 포팅된 VxWorks 환경에서 동작하도록 구현하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제52권5호
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• pp.190-196
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• 2015

본 논문은 항법장치 위치보정을 위해 칼만필터를 적용한 GPS/INS융합의 다중보정방법을 제안한다. 연구에서는 관성항법장치를 구현하기 위해 9축 항법장치로 보정알고리즘을 적용하여 위치오차를 감소시킨 방법을 적용했다. 일반적으로 GPS/INS는 위치정보를 얻어낼 수 있지만 위치정보를 구하는 과정에서 오차 또한 더불어 커지게 되기에 이를 보정하기 위한 강인한 오차 보정 알고리즘이 필요하다. 본 논문에서는 9축 관성센서(mpu-9150)의 외란에 대한 강인성 향상을 위해 가속도계 보정 알고리즘을 사용하여 tilt보정을 수행했으며, 제어 대상체의 정확한 방위를 파악할 수 있도록 Yaw각 재정의 알고리즘을 적용하였다. 최종적으로 GPS/INS와 칼만 필터를 함께 결합한 통합시스템을 구현하였다.