• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.372-377
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• 2015

In this paper, the consideration factors that affect the actual driving of a rover wheel was examined based on the wheel-terrain model. For the evaluation of driving performance in a real environment, the test bed of the rover wheel consists of the driving part of the wheel and sensing part of the various parameters was designed and assembled. Using the test bed, the preliminary driving experiment concerning the slip ratio, sinkage, and friction force according to the rotational velocity and the shape of the wheel were carried out and evaluated. The wheel test bed and the experiment results are expected to contribute to finding the optimal result in the designing of the wheel shape and the planning of the driving conditions through further study.

• International Journal of Control, Automation, and Systems
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• 제2권3호
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• pp.343-353
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• 2004

This paper presents the survivability, mobility, and functionality of a rover as part of a radar system for polar regions. Rovers can provide autonomy and precision for radars used to measure ice thickness and other characteristics of ice sheets in Greenland and Antarctica. These rovers can be used to move radar antennas in precise patterns for synthetic aperture radars while providing environmental protection and power to the onboard radar equipment. This paper describes the mobility, actuation, sensing, winterization, control, and virtual prototyping of a polar rover. The rover has been successfully tested in Greenland.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제15권4호
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• pp.419-433
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• 2014

The Mars Exploration Rover Opportunity investigated plains at Meridiani Planum, where laminated sedimentary rocks are present. The Opportunity rover's Athena morphological investigation showed microstructures organized in intertwined filaments of microspherules: a texture we have also found on samples of terrestrial (biogenic) stromatolites and other microbialites. We performed a quantitative image analysis to compare images (n=45) of microbialites with the images (n=30) photographed by the rover (corresponding, approximately, to 25,000/15,000 microstructures). Contours were extracted and morphometric indexes were obtained: geometric and algorithmic complexities, entropy, tortuosity, minimum and maximum diameters. Terrestrial and Martian textures present a multifractal aspect. Mean values and confidence intervals from the Martian images overlapped perfectly with those from the terrestrial samples. The probability of this occurring by chance is $1/2^8$, less than p<0.004. Terrestrial abiogenic pseudostromatolites showed a simple fractal structure and different morphometric values from those of the terrestrial biogenic stromatolite images or Martian images with a less ordered texture (p<0.001). Our work shows the presumptive evidence of microbialites in the Martian outcroppings: i.e., the presence of unicellular life on the ancient Mars.

• 대한원격탐사학회지
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• 제32권5호
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• pp.403-412
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• 2016

Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer for Mars(CRISM)은 489개의 밴드를 가지는 화성정찰궤도선의 초분광 카메라로써 이를 이용한 화성 지표의 광물 분포에 대한 많은 연구가 진행되어 왔다. 본 연구에서는 USGS의 스펙트럼 라이브러리를 기반으로 화성 Gusev Crater의 Spirit(Mars Exploration Rover A) 로버 착륙지에 대한 CRISM 영상에 Matched Filter와 Adaptive Cosine Estimator(ACE) 표적 탐지 알고리즘을 적용하여 광물 분포를 확인하고자 하였다. 연구 결과 감람석, 휘석, 자철석 등의 광물들이 Gusev 크레이터의 Columbia Hills에서 탐지되어 Spirit 로버의 지상 탐사 결과와 일치하고 있음을 확인하였다. 본 연구는 그간 CRISM의 광물 분포 연구가 일부 몇 개 밴드의 반사도만을 통해 계산된 광물 지수에 의존하던 것에서 관측 파장 대역 전체를 활용하는 초분광 표적 탐지 알고리즘을 이용한 새로운 적용방법을 제시한 것에 의의가 있다고 할 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권8호
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• pp.1-7
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• 2019

최근 3D 이미지 스캔(image scan) 작업을 통해 획득한 3D 포인트 클라우드(point cloud)를 활용하는 사례가 점차 많아지고 있다. 특히, 도시나 건물 차원의 실내/실외, 기계 플랜트 등 3D 공간정보 콘텐츠를 활용한 서비스 개발 필요성이 증가하면서, 3D 이미지 스캔 기술의 수요가 급격히 늘고 있다. 기존의 3D 이미지 스캔 방법을 사용하는 경우, 이미지 스캔 작업은 노동집약적인 수작업으로 진행되는 것이 일반적이다. 따라서, 사용자가 복잡한 설비로 이루어진 공간을 스캐닝 할 때나, 사용자가 내부로 진입하기 어려운 좁은 공간을 스캐닝하기에는 어려움이 있으며, 결과적으로 그림자 영역 문제로 인한 품질 저하 문제를 발생시킨다. 본 연구는 사람이 진입하기 어려운 영역에 스캐너가 장착된 로버를 활용해 이미지 스캔을 하는 방법을 제안한다. 스캔 경로를 정확히 제어하기 위해, 로버 이동 규칙 정의 기반 3D 이미지 원격 스캔 자동화 방법을 기술한다. 이 방법을 통해, 사용자는 로버의 스캔 경로를 규칙 기반으로 정의함으로써 3D 스캔 계획을 자동화할 수 있다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제22권4호
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• pp.1-8
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• 2023

우주 탐사는 인류의 과학적 노력 중 가장 선두에 있으며, 행성 탐사 로버는 행성 지표면을 연구하는 핵심 장비이다. 행성 로버의 성능은 가파른 경사와 다양한 행성 지형을 탐지하고 통과하는 데 큰 영향을 미치며 특히 달과 같은 행성에서는 급격한 경사와 연약한 지면을 안전하게 등반하고 이동할 수 있는 능력이 필수적으로 요구된다. 이 논문에서는 우주 행성 탐사 로버가 직면하는 가파른 지형과 연약한 지면을 모사하는 등반 시험장의 설계와 검증 방법을 종합적으로 소개한다. 먼저 달의 크레이터 지역의 지형 특성과 탐사의 중요성을 간략히 설명하고, 기존 등반 시험장의 개발 사례를 살펴보며, 현재 한국건설기술연구원에서 운영 중인 지반열진공챔버 내에 설치 예정인 등반 시험장의 설계 과정을 설명한다. 본 연구에서 제안하는 등반 시험장이 개발되면 실제 달의 환경과 유사한 고진공, 극한 온도 조건에서 로버의 이동과 탐사 능력을 정밀하게 평가할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국측량학회:학술대회논문집
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• 한국측량학회 2004년도 춘계학술발표회논문집
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• pp.139-144
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• 2004

This study aims to analyze the accuracy of rover speed change in route surveying using RTK-GPS. Route surveying methods using GPS contain Static, DGPS, and RTK-GPS. Much research of navigation system, positioning of vehicles by DGPS, and accuracy analysis by GPS surveying have already been done. From this study, it is firstly found that DGPS is suitable for car navigation and sea navigation with an error of meter scale but not good for detailed construction, designing maps and updating GIS databases. Secondly, RTK-GPS can be used for managing gas pipes, water supply and drain pipes and fiber-optic cable that are needed to be controlled in a real time basis. Thirdly, since the accuracies of route surveying by RTK-GPS and DGPS are not correctly matched with the change of rover speed, the choice of route surveying method from those two should follow the need of accuracy fidelity Further study should focus on Cycle Slip problem and coordinate change problem in tunnel and mountainous areas.

• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제1권4호
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• pp.455-469
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• 2014

High-precision autonomous localization technique is essential for future Mars rovers. This paper addresses an innovative integrated localization algorithm using a multiple information fusion approach. Firstly, the output of IMU is employed to construct the two-dimensional (2-D) dynamics equation of Mars rover. Secondly, radio beacon measurement and terrain image matching are considered as external measurements and included into the navigation filter to correct the inertial basis and drift. Then, extended Kalman filtering (EKF) algorithm is designed to estimate the position state of Mars rovers and suppress the measurement noise. Finally, the localization algorithm proposed in this paper is validated by computer simulation with different parameter sets.

• 한국항공우주학회지
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• 제45권10호
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• pp.836-843
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• 2017

달 탐사에 있어 로버 활용의 필요성은 (구)소련과 중국의 사례와 미국의 수차례에 걸친 화성 탐사로 인해 입증되었다. 달 탐사 로버의 성공적인 운용을 위해서는 높은 정밀도의 항법 성능이 요구되며, 이를 위해서는 높은 정밀도의 초기 정렬이 필수적이다. 일반적으로는 단일 위치 정렬을 수행하나, 높은 수준의 초기 정렬 성능이 필요한 경우 다중위치 정렬을 수행한다. 하지만, 달 환경의 제약으로 인해 달 탐사 로버의 초기 정렬 성능은 지구환경에 비하여 떨어지게 되며, 이는 다중위치 정렬을 수행하여도 극복할 수 없다. 따라서 본 논문에서는 태양 센서를 보조로 활용한 달 환경에서의 다중위치 정렬 기법을 제안한다. 태양 벡터의 측정치 모델을 구성하고, 이에 대한 가관측성 분석을 수행하였다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 제안한 알고리즘의 성능을 분석하였고, 그 결과 초기 자세 추정 성능이 크게 향상되었음을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제46권6호
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• pp.479-486
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• 2018

위성항법시스템이 없는 달 표면에서 탐사 로버의 신뢰성 있는 항법성능을 확보하기 위해 관성측정장치나 카메라와 같은 추가적인 센서를 활용한 항법 알고리즘이 필수적이다. 일례로 미국의 화성 탐사 로버에 스테레오 카메라를 이용한 비주얼 오도메트리(VO)가 성공적으로 사용된 바 있다. 본 논문에서는 달 유사환경의 스테레오 흑백 이미지를 입력받아 달 탐사 로버의 6 자유도 움직임을 추정하였다. 제안하는 알고리즘은 희소 이미지 정렬 기반의 준직접방식 VO를 통해 연속된 이미지간의 상대 움직임을 추정한다. 또한 비선형성에 취약한 직접방식 VO를 보완하고자 최적화 시 로버의 움직임에 따른 가중치를 비용 함수에 고려하였고, 그 가중치는 이전 단계에서 계산된 포즈의 선형 함수로 제안한다. 본 논문에서 제안하는 로버의 움직임에 따른 가중치를 통해 실제 달 환경의 특성을 반영하는 토론토 대학의 달 유사환경 데이터셋에서 VO 성능이 향상됨을 확인하였다.