• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제28권1호
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• pp.49-54
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• 2023

GPS(Global Positioning System)는 군사 목적으로 개발되었고, 민간인 신호(GPS L1주파수 C/A 신호)를 개방하면서 많은 발전이 이루어졌다. 현재의 위성은 하루 약 2회 주기로 지구를 공전하며 위치를 측정하는데 위성 신호 3개(초기에는 시각 오차까지 계산하기 위하여 4개)이상을 수신하는데 전파 출발 시간에서부터 수신된 위성 신호의 전파 도달 시간(TOA)까지의 데이터를 삼변측량 방식을 통해 지상 수신기 3차원 위치를 결정한다. 그러나 GPS를 활용한 내비게이션의 경우 보통 5~10m의 위치 오차가 발생하며 아파트와 실내, 터널, 공장지대 및 산악 지대 등, 많은 지역이 GPS의 사각지대 또는 오차 범위 밖의 무력화 지역으로 존재하고 있다. 따라서 GPS 위성 신호의 수신이 불가능한 지역에서 현재의 위치 정보를 획득하기 위해서는 다른 방안이 제시되어야 한다. 본 연구에서는 가속도와 자이로 센서가 결합된 IMU(Inertial Measurement Unit)와 지자기 센서를 이용하여 GPS 신호 수신이 불가능한 지형에서도 위치인식이 가능하도록 시스템을 설계 하였다. 9-DOF IMU와 지자기 센서를 이용한 순간 속도 값을 계산하여 현재의 위치를 추적할 수 있는 방안을 연구 하였으며 제작과 실험을 통해 그 타당성을 검증하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2016년도 추계학술대회
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• pp.973-975
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• 2016

본 논문에서는 센서 결합을 이용하여 강체 자세 추정을 정확히 할 수 있는 선택적 확장 칼만 필터 방법을 제안한다. 강체의 자세는 Gauss-Newton방법을 적용하여 가속도 데이터와 지자기 데이터로 부터 쿼터니언 상태 변수를 개략 추정하고 비전 정보와 자이로 센서 정보를 이용하여 정밀 추정을 하는데 외부 간섭 잡음이 강 할 경우 이 방식을 이용한 개략 추정이 어려워진다. 본 논문은 외부 간섭 잡음의 정도를 측정하고 잡음이 강할 때 비전 정보와 자이로 센서정보를 주로 이용하는 선택적 확장 칼만 필터 방법을 이용하여 추정 값에 대한 신뢰도를 높인다.

• 한국항행학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.126-131
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• 2017

본 논문은 오래된 옹벽과 같은 건축물이나 잠재적 위험을 내재한 건설 및 토목 구조물 등에 부착 가능한 블루투스 비콘 센서 노드를 활용하여 위험감지 및 대피/대처 서비스를 제공해줄 수 있는 스마트 안전 계측 시스템을 설계한다. 제안한 시스템은 블루투스 비콘을 활용하여 비콘이 설치된 지점의 가속도, 자이로, 지자계, 압력/고도, 온도/습도 등의 다양한 센서 데이터를 전송할 수 있으며 이러한 데이터를 활용하여 위험 감지, 예측, 경고 등의 다양한 서비스에 활용할 수 있다. 제안한 시스템의 실효성을 검증하기 위해 필드 테스트를 수행하였으며 옹벽의 변위값이 허용변위 38.5 mm 내에 존재한다는 것을 확인하였다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제19권2호
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• pp.133-140
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• 2002

다목적 실용 위성 1호는 1999년에 발사되어 운용되고 있으며 , 과학 탑재체로 우주과학센서(Space Physics Sensor)를 탑재하고 있다. 이중 SPS IMS는 2000년 6월부터 2001년 8월에 이르는 태양 활동 극대기 동안 지구 이온층에 관한 정보를 지상으로 전송하였다. 다목적 실용위성 1호가 적도지 역을 통과할 때 전자 밀도가 급격 히 감소하는 플라즈마 밀도 불균일 현상(equatorial bubble)이 자주 관측되었다. SPS IMS가 운용된 기간 동안의 데이터를 통계적으로 분석 한 결과, equatorial bubble 현상은 지구 자기장의 크기가 약한 대서양 지역에서 자주 일어났고, 또한 Kp 간이 낮을 때에 더욱 빈번하게 발생하였다. 이는 기존의 DMSP위성을 통한 관측 결과 및 페루 지역의 라디오 관측 결과 등과 상당한 수준의 일치를 보이고 있다. 밀도 불균일 지역 내의 전자 온도 변화는 전자 밀도 변화와 다양한 상관 관계를 나타낸다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제20권1호
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• pp.53-62
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• 2003

SPS(Space Physics Sensor)는 1999년 발사된 다목적 실용 위성 1호(KOMPSAT-I)에 실린 관측 장비로서, 태양 활동 극대기인 2000년 6월부터 2001년 8월까지 지구 이온층에 관한 자료를 지구로 전송하였다. 이 자료 중 때때로 저위도 지역에서 급격한 플라즈마 밀도 증가 현상을 볼 수 있었다. 이러한 현상의 통계적 분포를 살펴본 결과, 지구 자기장이 약한 대서양 지역과 하와이 지역에서 발생 확률이 가장 높으며, 지자기 활동성 지수인 Dst나 태양 활동성을 나타내는 F10.7지수와는 특별한 상관관계가 없다는 사실을 확인할 수 있었다. 밀도 증가 지역 내의 전자 온도 변화는 개별 사건마다 증가, 유지, 또는 감소를 보이고 있으나, 온도가 급격히 감소하는 경우가 지배적이었다.

• 디지털산업정보학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.1-7
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• 2018

The floating sculptures in the form of ad-ballon commonly used ropes in order to hold on. Relatively air flow is much less indoor than outdoor. Users of buoyancy sculptures hope to be able to maintain their desired posture without being fixed. This study applied drone technology to buoyancy sculptures. The drones can be moved vertically and horizontally, and the posture can be maintained, so buoyancy sculptures are easy to apply. Therefore, we have studied the control system of buoyancy sculpture using drone technology. Also, a control system that can maintain the desired posture at a constant height was studied. The overall shape was a light fiber material and helium gas for zero buoyancy to support the sculpture. The system configuration was STM32F103CB from ARM. In addition, the gyro and acceleration, geomagnetic sensors and motors are composed of small and medium size BLDC motors. The scheduling of the control system in the configuration of the control device was carefully considered. Because the role of the whole component becomes very important. The communication between the components is divided into the sensor fusion and the interface communication with the whole controller. Each communication technology is designed to expand. This study was implemented to actively respond from the viewpoint of posture control using the drone technology.

• 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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• 대한의용생체공학회 1997년도 춘계학술대회
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• pp.131-135
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• 1997

We implementated an ultrasonic wave cane for the blind. The cane detect walking obstacle and provide a walking direction. The cane used time of flight method of ultrasonic-wave for a measurement of obstacle distance and fluxgate geomagnetic sensor for guidance of walking direction. This system can detect an obstacle of upward, forward, downward and that warn to the blind with vibration, pitch sound. And the blind can know walking direction to voice output. As a result, the blind could efficiently avoid a exposed obstacle, obstacles beyond knee, an exposed street obstacle, a branch of tree person's height and it is usable search for surrounding land mark.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제14권8호
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• pp.767-773
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• 2008

This paper presents a localization system based on the use of electric compass and tracking IR light source. Digital RGB(Red, Green, Blue)signal of digital CMOS Camera is sent to CPLD which converts the color image to binary image at 30 frames per second. CMOS camera has IR filter and UV filter in front of CMOS cell. The filters cut off above 720nm light source. Binary output data of CPLD is sent to DSP that rapidly tracks the IR light source by moving Camera tilt DC motor. At a robot toward north, electric compass signals and IR light source angles which are used for calculating the data of the location system. Because geomagnetic field is linear in local position, this location system is possible. Finally, it is shown that position error is within ${\pm}1.3cm$ in this system.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1633-1634
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• 2006

3축 가속도 센서, 2축 지자기 센서, 구동 ASIC 및 마이크로 컨트롤 유니트(MCU, Micro Control Unit)를 집적시킨 복합센서 모듈을 개발하였다. 센서 모듈의 사이즈는 $8.3mm{\times}5.3mm{\times}1.5mm$ (0.066 cc)로서 스택(stack) 패키징 방식으로 제작하였다. 제작된 센서 모듈의 특성은 가속도 센서와 지자기 센서 모두 목표한 범위내의 값이 얻어졌으며, 특히 까다로운 규격의 신뢰성 테스트 모두 통과함으로서 우수한 성능을 보유하고 있음을 입증할 수 있었다.

• 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.