• 제목/요약/키워드: Distance and velocity estimation

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시뮬레이션 데이터와 Spherical Convolution을 통한 준 정적인 수중환경에서의 이동체 속도 및 각도 측정 (Measurement of Moving Object Velocity and Angle in a Quasi-Static Underwater Environment Through Simulation Data and Spherical Convolution)

  • 윤배근;김진현
    • 로봇학회논문지
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    • 제18권1호
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    • pp.53-58
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    • 2023
  • In general, in order to operate an autonomous underwater vehicle (AUV) in an underwater environment, a navigation system such as a Doppler Log (DVL) using a Doppler phenomenon of ultrasonic waves is used for speed and direction estimation. However, most of the ultrasonic sensors in underwater is large for long-distance sensing and the cost is very high. In this study, not only canal neuromast on the fish's lateral lines but also superficial neuromast are studied on the simulation to obtain pressure values for each pressure sensor, and the obtained pressure data is supervised using spherical CNN. To this end, through supervised learning using pressure data obtained from a pressure sensor attached to an underwater vehicle, we can estimate the speed and angle of the underwater vehicle in a quasi-static underwater environment and propose a method for a non-ultrasonic based navigation system.

바이모달 트램의 위치 인식 방법 및 정밀 정차 구현 (Implementation for precisely localizing and parking of Bimodal Tram)

  • 서기원;박주연;이상남;류희문;변윤섭
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.452-456
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    • 2009
  • This paper presents a method for precisely localizing and parking of bimodal trams. In order to gam an automatically driving system for bimodal trams, precise up-to-date localization, velocity recognition, distance to next station and precise parking location estimation functions are required. This paper proposes a system consisting of control device, steering device, sensor input equipment, driving system, tachometer, vehicle-side sensors, magnetic markers and magnetic sensors. The tram recognizes the precise location via magnetic markers containing information. Parking position and precise distance calculation is embodied by a tachometer. The vehicle-side sensors are used to assure safe station approaching and parking magnetic markers provide improvement of precision while tram parking. This paper provides a system realizing localization and precise parking and afterwards the automatic drive test results are reported and analyzed.

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소구경 탄자의 충돌속도 추정방법 제안 (A new method to estimate the striking velocity for small caliber projectiles)

  • 유상준;김제용
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권3호
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    • pp.1288-1293
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    • 2014
  • 본 논문은 MIL-STD-662F의 방호한계속도 산출을 위해 충돌속도를 추정하는 새로운 방법을 제안하였다. 기존 MIL-STD-662F의 방법은 충돌속도를 추정하기 위해 상대공기밀도, 항력계수, 형상인자, 탄도계수 등이 필요하여 기초연구가 필수적이라는 한계를 가지고 있다. 하지만 제안한 방법은 기초연구 없이도, 기기에서 측정된 속도와 측정기기와 타격점까지 거리만으로 충돌속도를 추정할 수 있다. 이를 검증하기 위해 M193탄과 M80탄을 사용하였고, 미국의 검증된 PRODAS의 데이터를 기반으로 MIL-STD-662F 방법의 충돌속도 추정값과 제안한 방법의 충돌속도 추정값을 비교하고 분석였다. 실험결과에서 제안한 방법이 일부 속도구간에서는 MIL-STD-662F의 방법보다 오차가 크지만 방호한계속도 산출은 가능하였고, 대부분의 속도구간에서는 MIL-STD-662F보다 오차가 작다는 것을 보였다.

무궁화 열차의 소음 측정 및 분석 (A Measurement and Analysis on the Noise of 'Mugungwha' Train)

  • 신민철;왕세명;조준호;김대성
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2004년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.394-399
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    • 2004
  • Train is one of the most famous and convenient transporting ways. However, the noise problem caused by the train hinders people from living in a silent environment. Furthermore, this problem is related with the environmental rights of people nearby the railroad. The estimation of train noise is the pre-research of train noise reduction. This research is about measurement and analysis of train noise which can be a base-study about the estimation of train n(lise. The noise of ‘Mugungwha’ train, the most frequently used train in Korea, is the main object in this measurement and analysis. The characteristics of the train noise were evident in the criteria of height, distance and velocity. Furthermore, the noise differences between locomotive and passenger coach were observable.

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Enhancing Location Estimation and Reducing Computation using Adaptive Zone Based K-NNSS Algorithm

  • Song, Sung-Hak;Lee, Chang-Hoon;Park, Ju-Hyun;Koo, Kyo-Jun;Kim, Jong-Kook;Park, Jong-Sun
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제3권1호
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    • pp.119-133
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    • 2009
  • The purpose of this research is to accurately estimate the location of a device using the received signal strength indicator (RSSI) of IEEE 802.11 WLAN for location tracking in indoor environments. For the location estimation method, we adopted the calibration model. By applying the Adaptive Zone Based K-NNSS (AZ-NNSS) algorithm, which considers the velocity of devices, this paper presents a 9% improvement of accuracy compared to the existing K-NNSS-based research, with 37% of the K-NNSS computation load. The accuracy is further enhanced by using a Kalman filter; the improvement was about 24%. This research also shows the level of accuracy that can be achieved by replacing a subset of the calibration data with values computed by a numerical equation, and suggests a reasonable number of calibration points. In addition, we use both the mean error distance (MED) and hit ratio to evaluate the accuracy of location estimation, while avoiding a biased comparison.

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충돌 회피를 위한 소형 선박의 위치 검출 시스템 개발에 관한 연구 (A Study on the Development of the Position Detection System of Small Vessels for Collision Avoidance)

  • 레당카잉;남택근
    • 해양환경안전학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.202-209
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    • 2014
  • 본 연구에서는 단거리 영역 내에서 대상물표의 정확한 위치를 파악하여 물표와의 충돌을 방지하기 위한 시스템을 개발하였다. 이를 위해 먼저 물표를 속도 모델과 가속도 모델로 표현하여 초기위치로부터의 움직임을 프로세스 잡음과 측정 잡음이 있는 상태에서 위치, 속도 및 가속도를 추정하였다. 추정기법으로는 칼만필터를 적용하였고 시뮬레이션을 통해 제안기법의 유용성을 확인하였다. 다음으로는 레이저센서를 적용하여 이동하는 물표와의 거리를 계측할 수 있는 시스템을 제작하여 물표의 이동 정보를 검출하였다. 이동 물표를 대상으로 속도 모델과 가속도 모델을 적용하여 실험을 수행하였고, 각각의 실험을 통해 불연속적인 측정데이터가 필터링을 통해 매끄럽고 연속적인 측정값으로 얻어지는 것을 확인하였다. 또한 물표 데이터의 계측과 디스플레이를 위한 UI를 구축하였으며, 물표가 일정거리 영역이내에 접근했을 경우 시각, 청각적인 경보를 울릴 수 있는 기능을 부가하였다. 본 연구결과를 통해 저가의 장비로 물표 위치의 추정 성능이 뛰어난 시스템을 구축할 수 있었다.

AE기법을 이용한 PSC보의 음파속도와 음원위치 산정방법 (Estimation of Velocities of Acoustic Signals and Source Locations in PSC Beam by Acoustic Emission)

  • 윤석구;이창노;김은겸
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권5A호
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    • pp.917-925
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    • 2006
  • AE기법을 이용하여 PSC보부재에 대한 음파의 전파속도와 음원위치 산정방법의 타당성을 알아보기 위한 실험을 수행하였다. 이를 위해 길이가 5m 인 PSC보 콘크리트 표면에 7개의 AE센서를 부착하였으며, 슈미트 햄머를 이용하여 콘크리트 표면에 인위적인 충격을 가하였다. 음파의 전파속도는 각각의 AE센서로부터 감지한 음파의 도달시간 차이와 음원과 센서와의 거리 차이를 이용하여 산정하였다. 또한 각 AE센서로부터 감지된 음파의 도달시간과 음파의 전파속도를 토대로 최소제곱법을 이용하여 역으로 음원 발생위치를 산정해 보았다. 실험결과 프리스트레스트콘크리트 매질에 대한 음파의 평균전파속도는 대략 4,000 m/sec 정도이며, 음원과 AE 센서 사이의 거리가 길어짐에 따라 음파의 감쇠현상에 의해 속도가 감소되었다. 최소제곱법을 이용한 음원위치 산정결과, 음파의 전파속도를 전체 AE센서의 평균전파속도를 이용하는 경우보다, 각 AE센서로 부터 산정된 음파의 전파속도를 이용하는 경우 오차가 감소되는 것을 확인하였다.

다이파 소노부이를 활용한 수중표적 심도 추정 (Depth estimation of an underwater target using DIFAR sonobuoy)

  • 이영구
    • 한국음향학회지
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    • 제38권3호
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    • pp.302-307
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    • 2019
  • 현대 대잠전에 있어 잠수함에 대한 2차원 위치추정에 다양한 방법들이 있다. 잠수함에 대한 보다 효과적인 추적 및 공격을 위해 표적 심도는 매우 중요한 요소이다. 하지만 현재까지도 잠수함의 심도를 찾아낸다는 것은 어려운 일이다. 본 논문에서는 최단접근점(Closest Point of Approach, CPA) 전후의 표적 접촉방위와 표적 도플러 신호 등 다이파 소노부이 접촉정보를 이용한 잠수함 심도 추정 기법을 제안하고자 한다. 표적의 상대심도는 표적과 다이파 소노부이의 청음기 간 사선거리 및 수평거리에 피타고라스 정리를 적용하여 결정된다. 이때 사선거리는 도플러변이와 표적 속도에 의해서 계산되며, 수평거리는 표적에 대한 연속된 접촉방위와 표적의 이동거리에 삼각함수를 적용하여 얻을 수 있다. 본 논문에서 제시된 알고리즘의 성능은 소노부이-표적 간 수평거리 및 상대심도에 의해 결정되는 고각과 도플러 변이 값의 측정 정확성에 의해 좌우됨을 시뮬레이션을 통해 알 수 있다.

SAR 영상의 Azimuth 차분을 이용한 움직이는 물체의 속도측정방법 (Velocity Estimation of Moving Targets by Azimuth Differentials of SAR Images)

  • 박정원;정형섭;원중선
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.91-98
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    • 2008
  • SAR에서 마이크로파의 진행방향으로의 속도성분을 가지고 움직이는 물체는 영상에서 azimuth 방향으로 이동된 위치에 상이 맺힌다는 현상은 이미 잘 알려져 있다. 대부분의 속도측정 알고리즘들은 실제 물체의 위치와 상이 맺힌 위치 사이의 거리를 측정함으로써 속도를 유추하였다. 그러나 움직이는 물체의 실제의 위치를 나타내는 지시자인 도로나 배의 물결모양은 일반적으로 SAR 영상에서의 식별도가 높지 않기 때문에 이러한 방법은 영상취득시의 조건이나 물체의 움직임 정도에 따라 적용이 제한적이다. 이에 본 연구에서는 SAR 원시자료 처리단계의 중간 산물인 range-compressed 영상의 azimuth 차분신호로부터 물체의 속도를 측정하는 새로운 방법을 제안한다. 이 방법은 움직이는 물체에 의한 도플러 중심주파수의 변이가 azimuth 차분신호에서의 위상변화를 일으킨다는 점에 기초한다. 일반적으로 SAR에서 감지하는 지표물의 위상은 SAR의 기하에 의하여 발생하는 도플러 변화율에 따라서 선형적으로 변한다. 이 선형변화위상과 몇 가지 상수 값을 갖는 위상들을 제거하고 남은 신호는 물체의 움직임과 직접적인 관련이 있으므로, 이로부터 속도를 구해낼 수 있다. 이 방법을 실제 ENVISAT ASAR영상을 이용하여 배의 속도를 구하는 데에 적용해 보았으며, 그 결과는 목표물의 위치에 따라 다른 양상을 보였다. 해상에 단독적으로 존재하는 배에 적용하였을 때는 0.1m/s 정도의 차이로 기존의 속도측정 알고리즘의 결과와 잘 일치하였으나, 육지에 인접한 연안의 배는 신호의 교란에 의해서 1m/s 이상의 오차를 보였다.

다경간 전열관의 난류 가진에 의한 마모특성 연구 (Wear Characteristics of Multi- span Tube Due to Turbulence Excitation)

  • 김형진;성봉주;박치용;유기완
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제16권9호
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    • pp.904-911
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    • 2006
  • A modified energy method for the fretting wear of the steam generator tube is proposed to calculate the wear-out depth between the nuclear steam generator tube and its support. Estimation of fretting-wear damage typically requires a non-linear dynamic analysis with the information of the gap velocity and the flow density around the tube. This analysis is very complex and time consuming. The basic concept of the energy method is that the volume wear rate due to the fretting-wear phenomena Is related to work rate which is time rate of the product of normal contact force and sliding distance. The wearing motion is due to dynamic interaction between vibrating tube and its support structure, such as tube support plate and anti-vibration bar. It can be assumed that the absorbed work rate would come from turbulent flow energy around the vibrating tube. This study also numerically obtains the wear-out depth with various wear topologies. A new dissection method is applied to the multi-span tubes to represent the vibrational mode. It turns out that both the secondary side density and the normal gap velocity are important parameters for the fretting-wear phenomena of the steam generator tube.