본 논문에서는 움직임 벡터의 정규화 및 윤곽선(edge)의 패턴 분석을 이용한 새로운 복수영상 기반의 초해상도(super resolution) 영상 생성 기법을 제안한다. 기존의 복수영상 기반의 초해상도 기법의 경우 입력 동영상을 구성하는 각 영상 간 부화소(sub-pixel) 단위의 움직임과 병진이동(global translation)만이 발생한다고 가정하여 기법의 적용이 제한적이다. 또한 이러한 제한에 강한 단일영상 기반의 초해상도 영상 생성 기법의 경우 보간 시 사용할 수 있는 정보량이 제한적이라는 단점이 있다. 본 논문에서는 기존 기법의 단점인 부화소 단위의 움직임에 대한 제한을 움직임 벡터의 정규화 기법을 통해 해결하고, 윤곽선 패턴 분석을 기반으로 한 2*2 블록 단위의 움직임 추정을 통해 병진이동에 대한 제한을 해결하였다. 또한 실험을 통하여 제안하는 기법이 기존의 이중선형(bi-linear)보간법, 단일영상과 복수영상 기반 초해상도 기법보다 우수하다는 것을 확인하였다.
본 논문에서는 배열 안테나 기반의 MVDR (minimum variance distortionless response) 항 재밍 GPS (global positioning system) 수신기에서 안테나 경로 사이에 존재하는 이득, 위상, 지연 편차를 교정하기 위한 안테나 교정 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 다중 안테나 시스템에서 안테나 경로들 사이의 이득, 위상, 지연 편차를 추정하고 이를 보상한다. 경로 간 이득, 위상, 지연 편차를 정확히 추정하기 위해 좋은 상관 특성을 갖는 파일럿 신호가 사용된다. 교차 상관에 기반하여 지연 편차가 먼저 추정되며 이후에 이득과 위상 편차가 추정된다. 정밀한 지연 편차 추정 및 보상을 위해 보간기법을 사용하는데 이산 푸리에 변환 (DFT) 기반의 보간기법으로 계산 복잡도를 감소시킨다. 제안된 기법은 MATLAB을 이용한 컴퓨터 모의실험을 통해 검증한다. 모의실험 결과에 따르면 제안하는 기법을 적용하면 이득, 위상 시간 지연 편차를 각각 0.01 dB, 0.05 도, 0.5 ns 이내로 줄일 수 있다.
GPS (Global Positioning System)를 이용하여 위치를 결정하기 위해서는 4개 이상의 가시위성이 있어야 한다. 하지만 도심지역과 같은 환경에서는 이러한 조건을 만족하기 어려운 경우도 있다. 특히, 가시위성이 3개뿐인 경우 외부로부터 위치결정에 필요한 시계오차정보를 활용하는 측위기법이 대안으로 사용되기도 한다. 본 연구에서는 먼저 수신기 시계오차특성을 분석한 후 시계오차의 보간에 적합한 방법으로 LSC (Least-Squares Collocation)을 제안하였다. 실험을 위해 국내 상시관측소와 상시관측소 근처에 설치된 수신기로부터 수신된 GPS 데이터를 이용하였다. DGPS (Differential GPS)기법을 통해 먼저 시계오차를 계산했으며 효율적인 보간을 위해 구간을 나눈 후 보간하는 방법을 적용하였다. 시계오차의 계산이 불가능한 epoch에 대해 LSC 보간법을 적용함으로써 시계오차를 계산하였다. 실험결과를 분석하기 위해 원래 데이터로부터 계산된 시계오차와 보간된 시계오차와의 차이인 잔차를 계산하였다. 계산결과 잔차의 평균은 0.24m 그리고 표준편차는 0.49m로 충분한 정확도의 확보가 가능한 것으로 판단된다.
Runge-Kutta-Nystr$\"{o}$m (RKN) methods provide a popular way to solve the initial value problem (IVP) for a system of ordinary differential equations (ODEs). Users of software are typically asked to specify a tolerance ${\delta}$, that indicates in somewhat vague sense, the level of accuracy required. It is clearly important to understand the precise effect of changing ${\delta}$, and to derive the strongest possible results about the behaviour of the global error that will not have regular behaviour unless an appropriate stepsize selection formula and standard error control policy are used. Faced with this situation sufficient conditions on an algorithm that guarantee such behaviour for the global error to be asympotatically linear in ${\delta}$ as ${\delta}{\rightarrow}0$, that were first derived by Stetter. Here we extend the analysis to cover a certain class of ODEs with low-order derivative discontinuities, and the class of ODEs with constant delays. We show that standard error control techniques will be successful if discontinuities are handled correctly and delay terms are calculated with sufficient accurate interpolants. It is perhaps surprising that several delay ODE algorithms that have been proposed do not use sufficiently accurate interpolants to guarantee asymptotic proportionality. Our theoretical results are illustrated numerically.
주로 도시에 소재하는 표준기상관측소 자료의 공간 내삽에 의해 일 최저기온의 평년값을 추정할 때, 도시 열섬효과의 전이에 의해 전원지역에서 과다추정 되는 오류를 수정하기 위해 본 연구를 수행하였다. 도시열섬효과의 공간적인 확산을 모의하기 위해 먼저 불연속적인 변량인 시군 행정구역단위 인구를 지표피복도 상의 시가지 픽셀에만 할당하여 규칙적인 격자점 단위의 평균인구로 변환함으로써 연속적인 변량인 수치인구모형(DPM)으로 표현하였다. 다섯 가지 평활화 DPM 가운데 최적으로 판명된 사방 2.5 km DPM과 기온추정 오차간 회귀식을 기존의 거리-고도 보정 내삽과정에 결합하였다. 이 방법을 적용하여 추정된 평년(1971-2000) 월별 일 최저기온의 추정오차는 기존방법에 비해 최소 50%가 개선되었다.
Climate change is an important issue, with many researches examining not only future climatic conditions, but also the interaction of climate and air quality. In this study, a new version of the emissions processing software tool - Python-based PRocessing Operator for Climate and Emission Scenarios (PROCES) - was developed to support climate and atmospheric chemistry modeling studies. PROCES was designed to cover global and regional scale modeling domains, which correspond to GEOS-Chem and CMAQ/CAMx models, respectively. This tool comprises of one main system and two units of external software. One of the external software units for this processing system was developed using the GIS commercial program, which was used to create spatial allocation profiles as an auxiliary database. The SMOKE-Asia emissions modeling system was linked to the main system as an external software, to create model-ready emissions for regional scale air quality modeling. The main system was coded in Python version 2.7, which includes several functions allowing general emissions processing steps, such as emissions interpolation, spatial allocation and chemical speciation, to create model-ready emissions and auxiliary inputs of SMOKE-Asia, as well as user-friendly functions related to emissions analysis, such as verification and visualization. Due to its flexible software architecture, PROCES can be applied to any pregridded emission data, as well as regional inventories. The application results of our new tool for global and regional (East Asia) scale modeling domain under RCP scenario for the years 1995-2006, 2015-2025, and 2040-2055 was quantitatively in good agreement with the reference data of RCPs.
Japanese Ocean Flux Data Sets with Use of Remote Sensing Observations (J-OFURO) includes global ocean surface heat flux data derived from satellite data and are used in many studies related to air-sea interaction. Recently latent heat flux data version 2 was constructed in J-OFURO. In version 2 many points are improved compared with version 1. A bulk algorithm used for estimation of latent heat flux is changed from Kondo (1975) to COASRE 3.0(Fairall et al., 2005). In version 1 we used NCEP reanalysis data (Reynolds and Smith, 1994) as SST data. However, the temporal resolution of the data is weekly and considerably low. Recently there are many kinds of global SST data because we can obtain SST data using a microwave radiometer sensor such as TRMM/MI and Aqua/AMSR-E. Therefore, we compared many SST products and determined to use Merged satellite and in situ data Global Daily (MGD) SST provided by Japan Meteorological Agency. Since we use wind speed and specific humidity data derived from one DMSP/SSMI sensor in J-OFURO, we obtain two data at most one day. Therefore, there may be large sampling errors for the daily-mean value. In order to escape this problem, multi-satellite data are used in version 2. As a result we could improve temporal resolution from 3-days mean value in version 1 to daily-mean value in version 2. Also we used an Optimum Interpolation method to estimate wind speed and specific humidity data instead of a simple mean method. Finally the data period is extended to 1989-2004. In this presentation we will introduce latent heat flux data version 2 in J-OFURO and comparison results with other surface latent heat flux data such as GSSTF2 and HOAPS etc. Moreover, we will present validation results by using buoy data.
International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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제8권4호
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pp.301-311
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2016
This paper describes the whole procedures to determine ice-induced global loads on the ship using measured full-scale data in accordance with the method proposed by the Canadian Hydraulics Centre of the National Research Council of Canada. Ship motions of 6 degrees of freedom (dof) are found by processing the commercial sensor signals named Motion Pak II under the assumption of rigid body motion. Linear accelerations as well as angular rates were measured by Motion Pak II data. To eliminate the noise of the measured data and the staircase signals due to the resolution of the sensor, a band pass filter that passes frequencies between 0.001 and 0.6 Hz and cubic spline interpolation resampling had been applied. 6 dof motions were computed by the integrating and/or differentiating the filtered signals. Added mass and damping force of the ship had been computed by the 3-dimensional panel method under the assumption of zero frequency. Once the coefficients of hydrodynamic and hydrostatic data as well as all the 6 dof motion data had been obtained, global ice loads can be computed by solving the fully coupled 6 dof equations of motion. Full-scale data were acquired while the ARAON rammed old ice floes in the high Arctic. Estimated ice impact forces for two representative events showed 7e15 MN when ship operated in heavy ice conditions.
무선 센서 네트워크에서 센서 노드들이 이벤트 발생에 따라 신속한 대응을 하기 위해서는 노드들 간에 유기적인 협력이 필요하다. 이러한 협동 기능을 오류 없이 수행하기 위해서는 센서 노드들이 이벤트를 동일한 시간에 인식하기 위한 시간 동기화 기능이 제공되어야한다. 무선 센서 네트워크에서는 시간 정보 메시지를 교환함으로써 센서 노드들 사이에 시간 동기화를 유지한다. 그러나 무선 센서 네트워크의 특성상 센서 노드들은 고립된 환경에서 제한된 전력으로 동작해야하므로 시간 동기화를 위한 과도한 메시지 전송은 센서 노드들의 수명을 단축시키는 결과를 가져온다. 본 논문에서는 시간 동기화를 위한 메시지 전송 개수를 감소시키기 위한 참조 보간 프로토콜을 제안한다. 제안된 방법은 센서 노드들의 시간 동기화를 위하여 참조 패킷의 시간과 베이스스테이션의 전역 시간을 보간 하는 과정을 수행한다. 기존의 참조 브로드캐스트 동기화 기법과 비교할 때 제안된 기법은 두 번의 메시지 패킷만을 시간동기화를 위하여 사용한다. 간단해진 동기화 절차로 인하여 제안된 참조 보간 프로토콜은 무선 센서 노드들의 시간 동기화를 위한 메시지 수를 크게 감소시켜 참조 브로드캐스트 동기화 기법에 비해 12.7배의 감소된 전력을 사용한다. 참조 보간 프로토콜로 인하여 감소된 메시지 패킷의 개수는 무선 센서들의 동기화 시간의 단축을 가져왔을 뿐만 아니라 절약된 배터리 에너지만큼 무선 센서 노드들의 수명을 연장시킨다.
In order to fill the holes with complex shapes in the large polygon model, a new approach which is based on the implicit surface interpolation method combined with domain decomposition method is presented. In the present study, a surface is constructed by creating smooth implicit surface from the incomplete polygon model through which the surface should pass. In the method an implicit surface is defined by a radial basis function, a continuous scalar-valued function over the domain $R^3$ The generated surface is the set of all points at which this scalar function takes on the value zero and is created by placing zero-valued constraints at the vertices of the polygon model. In this paper the well-known domain decomposition method is used in order to treat the large polygon model. The global domain of interest is divided into smaller domains where the problem can be solved locally. LU decomposition method is used to solve a set of small local problems and their local solutions are combined together using the weighting coefficients to obtain a global solution. In order to show the validity of the present study, various hole fillings are carried out fur the large and complex polygon model of arbitrary topology.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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