본 논문은 3D 위치 정보를 산출하기 위한 기압고도계 및 기준국을 이용한 절대 고도 측정 정확도 향상에 관한 연구이다. GPS와 같은 위성 항법 시스템이 신뢰성이 있는 절대 고도를 제공하지 못하는 점과 기압 고도계가 변화하는 대기압의 특성상 절대 고도 정보를 제공하지 못한다는 문제점을 인식하고, 이를 개선하기 위해 새로운 기법을 제안하였다. 제안된 기법을 검증하기 위해 RTK를 활용한 기준국을 지정하고 시중에 판매하는 압력 센서 및 EVK 단말기를 활용하였으며, 실내 외에서의 사람의 이동으로 인한 고도 변화 실험과 차량을 이용한 이동 실험을 통해 검증하였다. 이 논문의 결과는 기준국을 이용하는 기존의 2D 측위 시스템을 간단히 3D 측위 시스템으로 확장할 수 있는 저가 솔루션을 제공할 수 있음을 보였다.
On the machine measuring system composed of touch trigger probes, a DNC module, a CMM module, an analysis module and a man-machine interface unit was developed. Measuring accuracy is affected by working accuracy of the on the machine measuring system. The working accuracy of the system is due to geometric errors of th machine tool, servo errors of feed drives and positioning errors of probes. In order to compensate for the measuring errors due to the working accuracy, a calibration module was developed. The measuring automation system was realized with the on the machine measuring system and an IBM-PC on the machine center through a RS-232C. It turns the machining machine (CMM). The system is used for dimensional checking of machined components. initial job setup, part identification, identification of machining errors due to deflection and wear of tools. cutter run out, and calibration of machine tools. A horizontal machining center equipped with FANUC OMC wre used for verification of the system. The validity and reliability of the system. The validity and reliability of the system were confirmed through a series of experiments with gage blocks, ring gages, comparison measurement with a commercial CMM, and so on.
현재 국토지리정보원은 전국 44개의 상시관측소를 이용하여 VRS 서비스를 제공하고 있으며 이를 이용하여 짧은 시간 동안 취득된 자료의 처리를 통해 높은 위치정밀도의 획득이 가능하다. 그러나 공공기준점 측량을 위한 VRS 측량의 가용성 분석은 미비한 상태이다. 따라서 본 연구에서는 다양한 환경에서 데이터를 취득하여 공공기준점 측량에 대해 적용하기 위한 VRS 측량의 정확도를 분석하였다. 그 결과 85%의 데이터가 4cm 이내의 수평오차가 나타남으로써 VRS 측량에 적용할 수 있다고 판단되었고 좌표의 정확도를 판별하는 인자로 GDOP(Geometric Dilution of Precision)보다는 추정된 좌표의 분산을 나타내는 PQ(Position Quality)를 이용하는 것이 효율적임을 알수 있었다. 또한, 현재 대표적인 VRS 장비회사인 TRIMBLE, MAGELLAN, LEICA, TOPCON의 장비의 정밀도를 비교분석한 결과 수평위치의 표준편차가 3cm 미만으로 나타났으며, 회사 장비 별 정밀도는 비슷한 것으로 확인 되었으며, 공공기준점 측량에 VRS 측량을 적용하여도 무방하다고 사료된다.
A fine stage is developed for the 3-DOF error compensation of a linear axis in order to improve the positioning accuracy. This stage is designed as a planar parallel mechanism, and the joints are based on a flexure hinge to achieve ultra-precise positioning. Also, the effect of Abbe's offsets between the measuring and driving coordinate systems is minimized to ensure an exact error compensation. The mode shapes of the designed stage are analyzed to verify the desired 3-DOF motions, and the workspace and displacement of a piezoelectric actuator (PZT) for compensation are analyzed using forward and inverse kinematics. The 3-DOF error of a linear axis is measured and compensated by using the developed fine stage. A marked improvement is observed compared to the results obtained without error compensation. The peak-to-valley (PV) values of the positional and rotational errors are reduced by 92.6% and 91.3%, respectively.
동일 센서 내의 스테레오 취득 원리에 기반하여 얻어진 동종센서 스테레오와 서로 다른 센서에서 얻어진 영상간에 임의로 결합된 이종센서 스테레오는 기하 특성과 스테레오 모델 정확도 측면에서 많은 차이를 보이게 된다. 이 논문에서는 고해상도 위성영상에서의 얻어진 동종센서 스테레오 모델과 이종센서 스테레오 모델을 비교한다. 실험을 위해 동일 지역을 촬영한 SPOT-5 스테레오와 KOMPSAT-2 스테레오 영상을 활용하여 총 2쌍의 동종센서 스테레오와 4쌍의 이종센서 스테레오 영상을 이용하였다. 동종센서 스테레오 모델의 경우 모두 안정적인 스테레오 기하를 형성한 반면, 이종센서 스테레오 모델의 경우 2조합은 비교적 안정적인 기하를 다른 2조합은 매우 불안정한 기하를 형성하였다. 그리고 불안정한 기하를 형성한 이종센서 스테레오의 경우 3차원 위치 정확도가 크게 감소하였다. 안정적인 스테레오 기하를 형성하는 이종센서 스테레오의 경우에도 동종센서 스테레오와는 차이점이 있었다. 전반적으로 수직 정확도 측면에서는 동종센서 스테레오 모델이 더 높은 정확도를 보인 반면, 수평 정확도 측면에서는 이종센서 스테레오 모델이 더 높은 정확도를 보여주었다. 논문에서는 두 가지 스테레오 모델이 가지는 기하 특성과 3차원 모델 정확도의 차이를 잘 드러내며, 고해상도 스테레오 영상 특히 이종위성 스테레오 자료를 효과적으로 활용하는데 있어 고려되어야 할 중요한 분석 결과들을 제시한다.
Off-line programming systems are widely spread in assembly lines of minute electronic products to huge offshore structures. Any OLP system has to be calibrated before the on-line robot tasks are performed because there are inherent differences between the CAD model on OLP and the real robot workspace. This paper uses simple geometric expressions to propose a calibration method applicable to an OLP for SCARA robots. A positioning task on the two-dimensional horizontal surface was used in the error analysis of a SCARA robot and the anaysis shows that the inaccuracy results from the two error sources non-zero offset angles of two rotational joints at the zero return and differences in link lengths. Pen marks on a sheet of plotting paper are used to determine the accurate data on the joint centers and link dimensions. The calculated offset angles and link lengths are fed back to the OLP for the calibration of the CAD model of the robot and task environments.
For comparing more than two images, the precise geometric corrections should be preceded because it necessary to eliminate systematic errors due to basic sensor information difference and non-systematic errors due to topographical undulations. In this study, we did sensor modeling using satellite sensor information to make a basic map of change detection for artificial topography. We eliminated the systematic errors which can be occurred in photographing conditions using GCP and DEM data. The Kompsat EOC images relief could be reduced by precise rectification method. Classifying images which was used for change detections by city and forest zone, the accuracy of the matching results are increased by 10% and the positioning accuracies also increased.
In the process of grinding a long slender type workpiece, such as ballscrew, by the external cylindrical grinding machine, the cylindricity of the workpiece depends on the distance of rests, the stiffness of supports, the diameter and material of workpiece. Conventionally the process needs to be supported by one or more rests to prevent static deflection and vibration. In this paper, the optimal position of the rests was investigated in order to minimize the cylindricity due to the static deflection, by taking compliance of the workpiece and structure into account. In order to obtain the optimal position of rests, a new modeling that is considering the spring effect of all support elements was established. Since it is so complicated to obtain the optimal position analytically for various conditions due to discontinuity, a genetic algorithm u as utilized.
최근 이슈가 되어온 스마트폰에는 고해상도 카메라, Assisted GPS, 가속도계, 자이로스코프, 그리고 자기 계측 센서와 같이 측량에 직접 이용할 수 있는 다양한 센서들이 탑재되어 있다. 본 연구는 고해상도 영상을 제공하는 스마트폰 카메라를 검정하고 그 정확도를 평가함으로써, 사진측량에 스마트폰 영상의 활용 가능성을 제시하는데 그 목적을 둔다. 먼저, 스마트폰 카메라의 정확도 평가에 앞서 각 카메라의 렌즈 왜곡을 보정하기 위한 카메라 검정이 이루어졌고, 이 과정에서 광속조정에 의해 계산된 영상 좌표 및 대상물 좌표의 정확도를 분석하였다. 또한, 3차원 위치 결정에 있어 렌즈 왜곡 계수의 고려 유무에 따른 결과 분석이 이루어졌고, 최종적으로 측량용 카메라에 대한 스마트폰 카메라의 상대 정확도를 평가하였다. 그 결과, 스마트폰 카메라의 왜곡 보정에 있어 고차항의 방사 왜곡 계수도 고려되어야 하며, 측량용 카메라에 의한 결과와 미소한 차이를 나타내어 사진측량에 스마트폰 영상의 활용 가능성이 클 것으로 기대된다.
본 논문에서는 저가형 하천측량시스템 개발을 위해 다중의 단일주파수 GPS 수신기를 사용하여 측량선의 정밀 위치와 자세각을 동시에 결정할 수 있는 관측데이터 모델링 기법을 연구하여 기준국 2대와 이동국 3대에서 취득한 GPS 관측데이터와 이동국 기선장을 구속하는 동적네트워크 관측데이터 모델을 도출하였다. 이 모델을 기반으로 정수제약 최소제곱법에 의한 정밀 3차원 위치추정 및 자세각 결정알고리즘을 구현하고 측량구역 2km 내외에 대한 수치실험을 통해 그 정확도를 분석하였다. 동적모드에 대하여 OTF 연속미지정수결정 알고리즘을 적용한 결과 99.0% 경우에서 2초 이내에 미지정수 결정이 가능하였으며, 이때 추정위치의 평균제곱근 오차는 수평과 수직방향에 대해 각각 ±1cm와 ±2cm정도였다. 또한 측량선의 기하구조에 대한 GPS 추정 자세각 정확도는 요각, 피치각, 롤각 순서를 보였으며, 정량적으로 이동국 기선장이 3∼6m인 하천측량선을 고려 할 때 요각 ±1′ 내외, 피치 및 롤각 각각 10′과 ±20′ 이상, 이에 반해 기선장 6∼15m 정도인 수로조사선의 경우 요, 피치, 롤각에 대해 각각 ±1′, ±5′ 그리고 ±10′ 이상 확보가 가능 할 것으로 분석되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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