본 논문에서는 소프트웨어로 검증된 GPS 신호생성 알고리즘을 FPGA 기반으로 구현함으로써 RF레벨에서 다중 위성신호를 실시간으로 생성 가능한 GPS 신호생성기에 대해 기술한다. 탑재된 신호생성 알고리즘은 궤도 및 환경 오차 모델을 반영하고 수신기 위치를 기반으로 위성 신호를 모의한다. GPS 신호생성기 하드웨어는 16개의 위성 신호를 실시간으로 생성할 수 있는 디지털보드와 IF Data를 RF 신호로 변환해주는 아날로그보드로 구성되어 있다. Windows 기반의 신호생성 시뮬레이터를 제어하는 소프트웨어를 통해 항법신호뿐만 아니라 기만신호, 재밍신호를 생성이 가능하며 GIS 화면위에서 수신기의 경로를 편집할 수 있는 시나리오 구성 기능이 제공된다. GPS 신호생성기는 성능은 상용수신기를 이용해 검증하였다. GPS 신호생성기를 이용한 응용 예로써 실내측위 시스템을 구성하고 시험하였으며 실내측위 시스템의 정확도를 개선하는 것은 추가적인 연구를 진행하고 있다.
이 논문에서는 간섭계 구성의 기본이 되는 위성 간 상대위치 추정에 관한 알고리즘을 개발하고 검증하였다. 편대위성 간 상대위치 추정을 실시간으로 수행하기 위해 확장칼만필터 (EKF, Extended Kalman Filter)와 Unscented 칼만필터 (UKF, Unscented Kalman Filter) 를 사용하였다. 칼만 필터를 이용한 상태벡터 (state-vector)의 갱신(update)을 위한 관측 데이터는 시뮬레이션을 통해 얻어진 GPS 위성 신호의 단일차분 (Single Difference)에 대한 값을 사용하였다. 이 연구에서 개발한 알고리즘으로 추정된 편대위성 간 상대위치는 확장칼만필터와 Unscented 칼만필터 모두 참 값으로 가정한 STK(Satellite Tool Kit) 의 시뮬레이션된 관측 값에 대해 ${\pm}1m$ 이내의 오차로 수렴함을 확인하였다. 또한 두 종류의 칼만필터를 이용하여 상대위치 결정을 수행함으로써 비선 형성을 가지는 경우 Unscented 칼만필터의 성능이 상대적으로 우수함을 확인할 수 있었다.
Park, Sa-Rah;Jeon, Ho-Cheol;Kim, Rok-soon;Kim, Jong-Hyeon;Kim, Seung-Jin;Cho, Junghee;Jang, Soojeong
Journal of Astronomy and Space Sciences
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제37권1호
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pp.43-50
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2020
We have developed an algorithm for tracking coronal mass ejection (CME) propagation that allows us to estimate CME speed and its arrival time at Earth. The algorithm may be used either to forecast the CME's arrival on the day of the forecast or to update the CME tracking information for the next day's forecast. In our case study, we successfully tracked CME propagation using the algorithm based on g-values of interplanetary scintillation (IPS) observation provided by the Institute for Space-Earth Environmental Research (ISEE). We were able to forecast the arrival time (Δt = 0.30 h) and speed (Δv = 20 km/s) of a CME event on October 2, 2000. From the CME-interplanetary CME (ICME) pairs provided by Cane & Richardson (2003), we selected 50 events to evaluate the algorithm's forecast capability. Average errors for arrival time and speed were 11.14 h and 310 km/s, respectively. Results demonstrated that g-values obtained continuously from any single station observation were able to be used as a proxy for CME speed. Therefore, our algorithm may give stable daily forecasts of CME position and speed during propagation in the region of 0.2-1 AU using the IPS g-values, even if IPS velocity observations are insufficient. We expect that this algorithm may be widely accepted for use in space weather forecasting in the near future.
얼굴 영역의 정확한 위치를 정확히 찾는 것은 얼굴 인식을 위한 핵심적인 전처리 과정이다. 본 논문에서는 조명조건, 표정, 배경의 변화에 무관하게 얼굴의 구성요소를 검출할 수 있는 강건한 기법을 제안한다. 수평 방향의 상대적으로 어두운 화소값을 갖는 눈썹, 눈, 입 둥과 같은 독립된 얼굴 요소를 검출하기 위해 형상 분해 국부 최적 임계치 기법을 적용하며 얼굴을 구성하는 간단한 기하학적 조건을 만족하는 얼굴 요소의 그룹을 검색함으로써 순수 얼굴영역을 검출한다. AR-face 데이타베이스의 영상에 적용한 결과, 두꺼운 안경테에 의해 눈썹이 가리워진 특수한 경우를 제외한 거의 모든 영상에 대해 정확한 얼굴 영역을 검출할 수 있었고, 얼굴의 대칭성을 이용해 회전과 이동 변화를 보상할 수 있으므로 강건한 얼굴 인식의 전처리 과정으로 사용할 수 있다.
영어와 한국어의 차이점 중의 하나는 한국어에서는 똑같은 자음이 앞 음절의 종성과 뒤 음절의 초성으로 나와서 겹자음이 될 수 있으나 영어에서는 이것이 불가능하다는 것이다. 그러므로 영어를 배우는 한국 학생들은 영어에서 summer와 같이 겹자음 철자를 포함하는 단어들을 발음할 때 철자의 겹자음을 모두 발음하는 오류를 흔히 보인다. 따라서 본 예비 연구에서는 한국 학생들이 영어 겹자음 철자를 어떻게 발음할 뿐 만 아니라 인지하는지 살펴보기 위해서 영어 겹자음과 단자음의 유사 최소변별쌍으로 구성된 36개의 실제어를 20명의 대학생이 듣고 발음하는 인지와 발화 실험을 실행하였다. 실험 결과 한국 학생들은 단자음 철자를 인지하거나 발화할 때는 각각 78.6%와 76.1%의 비교적 높은 정확율을 보이는 반면에 겹자음 철자을 인지하거나 발화할 때는 각각 55.3%와 61.7%의 낮은 정확율을 보임으로써, 영어 겹자음 철자를 더 길게 인지하고 또한 더 길게 발음하는 오류를 보였다. 또한 한국학생들의 발화를 스펙트로그램을 통해서 분석함으로써 영어 단자음 철자보다는 겹자음 철자에서 더 많은 발화오류를 일으키는 것도 보여주었다.
TDOA 기법은 위치추정 기법의 하나로 간단한 구조와 높은 정확도를 가지는 장점으로 인해 실내측위, 재머 위치추적, 인명구조 등에 자주 사용된다. 본 논문에서는 MPM(Matrix Pencil Method)를 이용한 고분해능 TDOA 추정 기법을 제안한다. 제안된 기법은 기존의 교차상관을 이용한 TDOA 기법에 비교하여 높은 정확도를 가지며 협대역 신호에 적용이 가능하다. 또한 잘 알려진 고분해능 기법 중 하나인 MUSIC(Multiple Signal Classification)에서 공분산 행렬을 사용하는 것과 달리 수집된 데이터를 바로 행렬로 만들어 사용하므로 복잡성이 낮은 특징이 있다. 제안된 기법의 성능을 검증하기 위해 소프트웨어 시뮬레이션 통해 추정 오차와 연산량 측면에서 MUSIC 기법과 비교하였다.
In general, camera calibration has to be gone ahead necessarily to estimate a position and an orientation of the object exactly using a camera. Autonomous land system in order to run a vehicle autonomously needs a camera calibration method appling a camera and various road environment. Camera calibration is to prescribe the confrontation relation between third dimension space and the image plane. It means to find camera calibration parameters. Camera calibration parameters using the paved road and the unpaved road are estimated. The proposed algorithm has been detected through the image processing after obtaining the paved road and the unpaved road. There is able to detect easily edges because the road lanes exist in the raved road. Image processing method is two. One is a method on the paved road. Image is segmentalized using open, dilation, and erosion. The other is a method on the unpaved road. Edges are detected using blur and sharpening. So it has been made use of Hough transformation in order to detect the correct straight line because it has less error than least-square method. In addition to, this thesis has been used vanishing point' principle. an algorithm suggests camera calibration method using Hough transformation and vanishing point. When the algorithm was applied, the result of focal length was about 10.7[mm] and RMS errors of rotation were 0.10913 and 0.11476 ranges. these have the stabilized ranges comparatively. This shows that this algorithm can be applied to camera calibration on the raved and unpaved road.
Park, Jeong-Hyun;Park, Jong-Seo;Kim, Baek-Min;Suh, Ae-Sook
대한원격탐사학회:학술대회논문집
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대한원격탐사학회 2006년도 Proceedings of ISRS 2006 PORSEC Volume I
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pp.278-281
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2006
Korea Meteorological Administration(KMA) has issued the tropical storm(typhoon) warning or advisories when it was developed to tropical storm from tropical depression and a typhoon is expected to influence the Korean peninsula and adjacent seas. Typhoon information includes current typhoon position and intensity. KMA has used the Dvorak Technique to analyze the center of typhoon and it's intensity by using available geostationary satellites' images such as GMS, GOES-9 and MTSAT-1R since 2001. The Dvorak technique is so subjective that the analysis results could be variable according to analysts. To reduce the subjective errors, QuikSCAT seawind data have been used with various analysis data including sea surface temperature from geostationary meteorological satellites, polar orbit satellites, and other observation data. On the other hand, there is an advantage of using the Subjective Dvorak Technique(SDT). SDT can get information about intensity and center of typhoon by using only infrared images of geostationary meteorology satellites. However, there has been a limitation to use the SDT on operational purpose because of lack of observation and information from polar orbit satellites such as SSM/I. Therefore, KMA has established Advanced Objective Dvorak Technique(AODT) system developed by UW/CIMSS(University of Wisconsin-Madison/Cooperative Institude for Meteorological Satellite Studies) to improve current typhoon analysis technique, and the performance has been tested since 2005. We have developed statistical relationships to correct AODT CI numbers according to the SDT CI numbers that have been presumed as truths of typhoons occurred in northwestern pacific ocean by using linear, nonlinear regressions, and neural network principal component analysis. In conclusion, the neural network nonlinear principal component analysis has fitted best to the SDT, and shown Root Mean Square Error(RMSE) 0.42 and coefficient of determination($R^2$) 0.91 by using MTSAT-1R satellite images of 2005. KMA has operated typhoon intensity analysis using SDT and AODT since 2006 and keep trying to correct CI numbers.
This paper presents the use of the inertial measurement unit information and the infrared sector information for getting the position of an object. Travel distance is usually calculated from the double integration of the accelerometer output with respect to time; however, the accumulated errors due to the drift are inevitable. The orientation change of the accelerometer also causes error because the gravity is added to the measured acceleration. Unless three axis orientations are completely identified, the accelerometer alone does not provide correct acceleration for estimating the travel distance. We propose a way of minimizing the error due to the change of the orientation. In order to reduce the accumulated error, the infrared sector information is fused with the inertial measurement unit information. Infrared sector information has highly deterministic characteristics, different from RFID. By putting several infrared emitters on the ceiling, the floor is divided into many different sectors and each sector is set to have a unique identification. Infrared light based sector information tells the sector the object is in, but the size of the uncertainty is too large if only the sector information is used. This paper presents an algorithm which combines both the inertial measurement unit information and the sector information so that the size of the uncertainty becomes smaller. It also introduces a framework which can be used with other types of the artificial landmarks. The characteristics of the developed infrared light based sector and the proposed algorithm are verified from the experiments.
본 논문은 단시안에 투영된 3차원 물체의 Image에서 측정된 명암강도의 차이를 이용하여 3차원 물체의 절대거리 z 및 형상을 유출하는 수치적인 방법을 연구, 단시안에 의해서도 Camera와 물체사이의 3차원 절대거리가 구해질 수 있음을 보여주고 있다. 기발표된 이론과는 다르게 본 논문에서는 점광원을 이용하여 투영된 명암강도와 3차원 물체의 절대거리 및 형상과의 관계를 물체가 Uniform Lambertian이라는 가정하에서 새로운 관계식으로 정립하였다. 정립된 Non-Linear 관계식은 Smoothness 조건아래 $'Calculus of Variation$'방법을 사용하여 수학적 Algorithm으로 정리되어 Programming 되었고 간단한 실험방법을 이용하여 실제 Data에 적용시켜 그 타당성을 조사하였다.당성을 조사하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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