• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제7권4호
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• pp.205-215
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• 2018

The recent emergence of new Global Navigation Satellite Systems (GNSS) has resulted in a gradual improvement in the performance of positioning services. This paper verifies the degree of improvement in positioning performance of Assisted-GNSS (A-GNSS) receivers using assistance information compared to standalone-GNSS receivers that do not use assistance information in various urban environments in Korea. For this purpose, field tests are performed in various urban and indoor environments in Korea. The assistance information is provided by u-blox's AssistNow Online and low-cost commercial receivers are used for mobile station receivers. Through experiments, the Time to First Fix (TTFF), acquisition sensitivity, and position accuracy performance improvement are analyzed. The results of the experiments show that using assistance data improved the performance in all experiment locations, and, in particular, a significant performance improvement in terms of TTFF.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제13권9호
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• pp.4541-4554
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• 2019

This paper proposes a planar projection DV-hop location algorithm (PTCDV-hop) based on the LED semi-angle at half power (SAHP, which accounts for LED SAHP characteristics in visible light communication (VLC)) and uses the DV-hop algorithm for range-free localization. Distances between source nodes and nodes positioned in three-dimensional indoor space are projected onto a two-dimensional plane to reduce complexity. Circles are structured by assigning source nodes (projected onto the horizontal plane of the assigned nodes) to be centers and the projection distances as radii. The proposed PTCDV-hop algorithm then determines the position of node location coordinates using the trilateral-weighted-centroid algorithm. Simulation results show localization errors of the proposed algorithm are on the order of magnitude of a millimeter when three sources are used. The PTCDV-hop algorithm has higher positioning accuracy and stronger dominance than the traditional DV-hop algorithm.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제12권4호
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• pp.76-86
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• 2013

기존의 와이파이 기반 측위 시스템에서 주로 사용되는 칼만필터와 파티클 필터는 실내공간의 구조적 특성을 반영하지 못해 정확도가 낮고, 계산 부하 또한 높기 때문에 휴대기기를 이용한 실내 측위에 적용하는데 한계를 지닌다. 이러한 한계를 극복하고자 본 논문은 와이파이 기반 측위 시스템을 위한 적응형 혼합필터를 제안한다. 제안된 필터는 칼만 필터의 일반적인 적용 체계를 활용하였으며, 적은 수의 파티클을 사용한 파티클 필터의 개념 또한 추가되었다. 제안된 필터는 일반 칼만 필터와는 달리 예측 가중치를 동적으로 변화시켜 동작하며, 위치 예측을 위한 파티클을 실내공간의 경로 네트워크상에 한정하는 특징을 지닌다. 검증결과 적응형 혼합 필터는 일반 칼만 필터에 비해 높은 정확도를 보이며, 일반 파티클 필터에 비해서도 정확도 및 계산시간의 측면에서 유의할만한 성능향상을 보였다.

• Spatial Information Research
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• 제16권2호
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• pp.157-171
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• 2008

최근에는 대형건축물, 지하철과 같은 대규모 실내공간에서의 화재와 같은 사고에 대한 인식이 확대되고 있다. 그러나 현재까지는 그에 대한 적절한 서비스, 설계, 평가 방법이 미약한 실정이며 관련 연구들도 학술적 연구차원이거나 가상의 시뮬레이터 중심인 경우가 대부분이다. 최근 유비쿼터스 관련 분야에 대한 관심과 함께 실내 위치측위기술 역시 발전하고 있는데, 이러한 기술을 이용할 경우, 방재분야 역시 단순 시뮬레이터에서 실시간 대피 안내시스템으로 확대시킬 수 있는 가능성이 있다. 그러나 현재 개발되어있는 대피 시뮬레이션의 경우에는 지리참조 되지 않은 건축도면을 기반으로 구축되어 있어서 이러한 실내 센서와 연동하기에는 한계가 있다. 본 연구에서는 이러한 실내 위치기반 실시간 방재시스템으로의 확대를 위한 기초연구로서, 데이터 구조 및 대피경로 산출 방법을 제시하고 이를 적용하여 대피시뮬레이션 테스트를 실시하였다. 좌표계가 적용된 GIS 데이터를 활용하는 방안을 제시하였고, 실내 이동자의 움직임을 나타내는 데에는 Cellular Automata(CA) 모델을 적용하였다.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제13권2호
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• pp.250-259
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• 2012

The need for position information in indoor environments has been growing lately. Several indoor navigation systems have been studied. Among them, pseudolite-based indoor positioning systems are one of the best systems to obtain precise position measurements. However, the installation of such systems is very difficult because the calibration of pseudolite antenna position is complicated. For precise calibration, the use of carrier phase measurements is necessary, and whenever carrier phase measurements are considered, problems with cycle ambiguity appear. In this paper, a new approach to calibrate the positions of pseudolite antennas is proposed. By using a multi-antenna, the ambiguity can be eliminated, epoch by epoch, for every single carrier phase measurement. Moreover, the number of calibration points can be reduced down to 3 by use of measurements collected at unknown positions. Using the proposed methods, the process of the collection of carrier phase measurements becomes considerably simple and convenient. Simulation results are presented to verify the proposed algorithms.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제6권5호
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• pp.775-781
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• 2011

실내에서 이동로봇의 절대위치 측정을 위해서 초음파를 이용하는 초음파 위치측정 시스템이 많이 연구되고 있다. 이러한 초음파 위치측정 시스템들은 초음파의 혼신을 피하기 위해 순차 발신하는 방법을 사용하고 있다. 그러나 이러한 순차 발신으로 인해 이동로봇이 이동하는 경우에는 초음파의 수신위치가 변하므로 위치측정 정도가 떨어지게 된다. 본 논문에서는 수신시점에 따른 가중치를 적용하는 새로운 위치추정 알고리즘을 제안하였다. 그리고 제안된 알고리즘을 기존의 초음파위성시스템에 적용하여 개선된 초음파위성시스템을 구축하였다. 그리고 실험을 통하여 제안된 알고리즘을 가진 개선된 초음파위성시스템의 위치측정 성능을 입증하였다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.610-618
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• 2011

For improved localization around the indoor/outdoor transit area of buildings, this paper proposes an efficient algorithm combining the measurements from the WLAN (Wireless Local Area Network) and the GPS (Global Positioning System) for. The proposed hybrid localization algorithm considers both multipath errors and NLOS (Non-Line-of-Sight) errors, which occur in most wireless localization systems. To detect and isolate multipath errors occurring in GPS measurements, the propose algorithm utilizes conventional multipath test statistics. To convert WLAN signal strength measurements to range estimates in the presence of NLOS errors, a simple and effective calibration algorithm is designed to compute conversion parameters. By selecting and combining the reliable GPS and WLAN measurements, the proposed hybrid localization algorithm provides more accurate location estimates. An experiment result demonstrates the performance of the proposed algorithm.

• 한국항행학회논문지
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• 제25권5호
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• pp.357-362
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• 2021

UWB(ultra wide band) 통신 시스템은 신호 에너지를 매우 넓은 주파수 스펙트럼에 정보를 전송하기 위해 펄스를 사용한다. UWB 신호의 수신 신호 대 잡음 전력비는 위치 추정 시스템의 정확도를 결정하는 중요한 요소이다. 신호 대 잡음 전력비가 높을수록 잡음의 영향이 낮아 위치 추정 오류는 감소한다. 통신 거리에 따른 신호 대 잡음 전력비의 계산은 시스템 설계에 중요한 지침을 제공하며 위치 추정 시스템의 성능은 채널 모델에 크게 의존한다. 분석 결과, 통신 거리에 따른 수신 신호 대 잡음 전력비의 성능은 Non LOS (line of sight)채널 환경보다 LOS 채널 환경에서 더 좋은 것으로 나타났다. 그리고 특정 통신 거리에서 프리앰블 신호의 심볼 간격이 증가하면 UWB 시스템의 채널 용량은 증가하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제13권9호
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• pp.4408-4428
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• 2019

Due to the rapid advancement in smart phones, numerous new specifications are developed for variety of applications ranging from health monitoring to navigations and tracking. The word indoor navigation means location identification, however, where GPS signals are not available, accurate indoor localization is a challenging task due to variation in the received signals which directly affect distance estimation process. This paper proposes a hybrid approach which integrates fingerprinting based K-Nearest Neighbors (K-NN) and lateration based MinMax position estimation technique. The novel idea behind this hybrid approach is to use Euclidian distance formulation for distance estimates instead of indoor radio channel modeling which is used to convert the received signal to distance estimates. Due to unpredictable behavior of the received signal, modeling indoor environment for distance estimates is a challenging task which ultimately results in distance estimation error and hence affects position estimation process. Our proposed idea is indoor position estimation technique using Bluetooth enabled smart phones which is independent of the radio channels. Experimental results conclude that, our proposed hybrid approach performs better in terms of mean error compared to Trilateration, MinMax, K-NN, and existing Hybrid approach.

• International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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• 제15권4호
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• pp.305-314
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• 2015

The work presented in this paper deals with a navigation problem for multiple mobile robot system in unknown indoor environments. The environment is completely unknown for all the robots and the surrounding information should be detected by the proximity sensors installed on the robots' bodies. In order to guide all the robots to move along collision-free paths and reach the goal positions, a navigation method based on the combination of a set of primary strategies has been developed. The indoor environments usually contain convex and concave obstacles. In this work, a danger judgment strategy in accordance with the sensors' data is used for avoiding small convex obstacles or moving objects which include both dynamic obstacles and other robots. For big convex obstacles or concave ones, a wall following strategy is designed for dealing with these special situations. In this paper, a state memorizing strategy is also proposed for the "infinite repetition" or "dead cycle" situations. Finally, when there is no collision risk, the robots will be guided towards the targets according to a target positioning strategy. Most of these strategies are achieved by the means of fuzzy logic controllers and uniformly applied for every robot. The simulation experiments verified that the proposed method has a positive effectiveness for the navigation problem.